NEUROLOGIE
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Neurologie Grundlagen und angewandte Praxis II Propädeutik Wie eine Theorie der sinnlichen und intellektuellen Anschauung der Welt um 1800 zunächst naturphilosophisch, in der Folge im 19. Jh. ikonologisch-bildelementar untersucht, um 1900 naturwissenschaftlich gedacht, im 20. Jh. gestaltpsychologisch, und um 2000 neuro-ästhetisch begriffen wird Kapitel IV Bevor denotative und konnotative, mimetische und nicht-mimetische, symbolische und indexikalische Elemente auf der Bildfläche unterschieden werden können, ist zu klären, ob sich überhaupt diskrete Die Neurologie der sich entwickelnden Hirnareale syntaktische Elemente auf der Bildfläche ausmachen lassen. Die Möglichkeit einer Semiotik der Malerei – und damit auch einer Bildlektüre – steht und fällt mit der Bedingung, dass sich in der Lektüre disjunkte Anzeichen oder Merkmale zu Syntagmen verbinden lassen. Was aus dem Raster der für die Signifikanten vorgesehen Plätze herausfällt bzw. in kein Formenrepertoire eingereiht werden kann – wie etwa die bewegliche, in sich amorphe Wolke, der Damisch ein ganzes Buch widmet –, ist für einen semiologischen Diskurs nicht benennbar und damit inexistent. Sollte sich herausstellen, dass sich die Malerei aufgrund ihrer intrinsischen Dichte, aufgrund ihres »Überfluss[es] an Substanz«, nicht diskretisieren lässt, ohne damit im gleichen Zuge die Macht des Pikturalen zu kassieren, dann ergeben DAS sich daraus zwei mögliche Schlüsse: a) Eine Semiologie der Malerei lässt sich nicht durchführen b) Es ist der zugrunde gelegte Zeichenbegriff, der sich, an der Malerei erprobt, als unbrauchbar erweist und die NEKORTIKALE »Einführung eines anderen Zeichen- und Systembegriffs« nötig werden lässt. (Emmanuel Alloa, 2011: Bildtheorien aus Frankreich. Eine Anthologie. Einführung S. 25, mit Bezug auf: Damisch, H., 2010, Der WAHRNEHMUNGSSYSTEM Ursprung der Perspektive, S.203f.) IIIc IIIb IV IIIII IIId I IIIa I Das retikulär-thalamische Erregungs- und AktivierungsSystem des Stammhirns II Das limbische GefühlsErinnerungs-System III Das Bewegungs-, Steuerungs- und Handlungssystem IV Das kortikale Sinneswahrnehmungs-System hier verdeckt: Gefühlszentrum Hirnstamm Auf molekularer Ebene Neurologie des Wahrnehmungsvorgangs Auf zellulärer Ebene Auf NetzwerkEbene Auf Netzwerk-Ebene Neurologie des Wahrnehmungsvorgangs Wie Wahrnehmung entsteht Sehen Riechen/ Schmecken Greifen Koppelung und Synchronisation der Sinneszellen Schmeck-/ Riechzellen + + Greifzellen + Augenzellen + Körperfühl-Zellen Normalerweise: Reduktion von Verschaltungen Verlauf der frühen Informationsaufnahme, -verarbeitung und -reduktion Bei lernbeeinträchtigten Menschen geschieht diese Reduktion offenbar nicht behindert b normal begabt a besonders begabt c Neural Pruning b = besonders belastet infolge von belastender Information Beeinträchtigung des ‚Pruning‘ (Verschaltungsreduktion) durch frühe Traumata Neuronale Selektion Gehirn & Geist 3, 2014 Gehirnentwicklung Synapsenbildung im Gehirn Kindliche Bild-Wahrnehmung "Da ist der Ball. Schau, eine Katze…" Die meisten Eltern beginnen schon früh, mit ihren Kindern Bilderbücher anzuschauen. Schon Kleinkinder sind fasziniert von den bunten Farben und mustern die abgebildeten Objekte scheinbar genau. Aber ab wann begreifen sie wirklich, was sie da sehen? Genau dies haben nun Forscher in einem Experiment untersucht. Dabei zeigte sich: Schon mit neun Monaten können die Kinder das im Bilderbuch Gesehene auf die reale Welt übertragen und Objekte wiedererkennen. Das gelingt ihnen sogar dann, wenn im Bilderbuch nur Abbildungen in Schwarzweiß zu sehen sind. Sie sind in diesem Alter offenbar bereits in der Lage, den Transfer von der zweidimensionalen Abbildung auf das reale Objekt zu leisten. Das bereits gesehene Spielzeug hatte daher für sie weniger Neuigkeitswert und war uninteressanter als das unbekannte Objekt. Das gleiche Verhalten zeigten auch die kleinen Probanden, die zuvor nur Schwarzweißbilder gesehen hatten: Auch sie erkannten das Spielzeug wieder. Das zeigt, dass neun Monate alte Kleinkinder selbst diesen erschwerten Transfer von schwarzweiß und zweidimensional auf dreidimensional und bunt schaffen, so die Forscher. Quelle: Jeanne Shinskey (Royal Holloway, University of London), Child Development © wissenschaft.de - Nadja Podbregar 30.04.2014 In der Pubertät sterben pro Sekunde ca. 30.000 nicht benötigte Nervenverbindungen ab (K. Weichold/GEO 41,2008,20) Unterbrechung und Rückbau der neuronalen Vernetzung zu Beginn der Adoleszenz (Bild d Wiss 2/2006) Wahrnehmung auf molekularer Ebene Das visuelle System - http://slideplayer.org/slide/896675/ Auf molekularer Ebene Neurologie des Wahrnehmungsvorgangs Proteine im Sehprozess: Rhodopsin Gemeinsamkeit zwischen Proteinen des Sehprozesses entdeckt. Ein zwischen den Proteinen nahezu homologer Bereich dient als Bindungsstelle für das Sehpigment Rhodopsin und reguliert den Beginn des gesamten Sehvorgangs auf molekularer Ebene. idw 12.9.2014 Licht, das ins Auge fällt, löst einen hochkomplexen chemischen Vorgang aus. Am Anfang des Prozesses steht die Wechselwirkung des Lichts mit dem Protein Rhodopsin. Rhodopsin, das sogenannte Sehpurpur, ist in den Zellmembranen der Sehsinneszellen in der Netzhaut des Auges verankert. Es wird von der Energie des einfallenden Lichts angeregt, seine Form zu verändern. Dadurch kann ein weiteres Protein, ein sogenanntes G-Protein, im Zellinneren an das Rhodopsin andocken. Diese Bindung wiederum löst in der Zelle einen bestimmten Signalweg aus, der in weiteren Verschaltungen ans Gehirn geleitet wird und letztlich zur Bildentstehung führt, - sagt Dr. Michal Szczepek, der Erstautor der Studie, die einen Einblick in den Mechanismus der Wechselwirkung zwischen Rezeptor und den interagierenden Proteinen“ gibt (Dr. Scheerer). Rhodopsin ist der Hautvertreter einer Proteinfamilie von G-Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR). Wellenlängen - Frequenzen http://slideplayer.org/slide/896675 Wahrnehmung auf zellulärer Ebene Auf zellulärer Ebene Neurologie des Wahrnehmungsvorgangs Viele neuronale Areale sind am Wahrnehmungsakt beteiligt und über die Gliazellen an die Blutversorgung angekoppelt ZellWanderungen Und so beginnt es: Wanderungen auf zellulärer Ebene im lebenden Embryo http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.unimuenster.de%2Fimperia%2Fmd%2Fimages%2Fcim%2Fmic%2Fbild-sorokin.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.unimuenster.de%2FMIC%2Fforschung%2Fzellen-in-komplexensystemen.html&h=900&w=800&tbnid=jgmcW6vzSXXx1M%3A&zoom=1&docid=u5BdIR0fECnqhM&hl=de&ei=TjheU9aCOsuSswbSh oHIAw&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=521&page=27&start=809&ndsp=27&ved=0CHAQrQMwIzigBg … denn in der mittleren Hirnhaut werden die Arterien und damit die Blutversorgung für die Hirnzellen geregelt Zell-Versorgung Arterien Gliazellen (= Astrozyten) Purkinjezellen … und in welchen Hirnarealen dieser Prozess abläuft Damit das Ganze funktioniert, vermitteln Gliazellen (grau) wie die Verkehrspolizisten und Tankstellen Netzwerk der Sinne Gegenstand Thalamus = Tor zum Bewusstsein Bevor wir einen Reiz aus unserer Umgebung wahrnehmen, muss er im Gehirn den Thalamus passieren. Dieses Areal nennt man daher auch das „Tor zum Bewusstsein“. Bei Mäusen werden die Signale von den Tasthaaren in zwei Bereichen des Thalamus verarbeitet, dem sogenannten Ventralen Posteromedialen Kern (VPM) und dem Posteromedialen Kern (POm). Besonders zwei Bereiche des Thalamus, der sogenannte Ventrale Posteromediale Kern (VPM) und der Posteromediale Kern (POm), sind wichtig für die Verbreitung der ersten Sinnesinformationen. Thalamus „Tor zum Bewusstsein“ Netzwerk der Sinne Unser multisensorisches Gehirn 1 Früher stellten sich Neurowissenschaftler das Gehirn wie ein Schweizer Taschenmesser vor: Verschiedene Regionen seien exklusiv für unterschiedliche Formen der Sinneswahrnehmung zuständig. Es gebe eigene Hirnmodule für Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Tasten. 2 In den vergangenen drei Jahrzehnten haben psychologische und neurowissenschaftliche Forschungen ergeben, dass das Gehirn ein multisensorisches Organ ist: Es kombiniert unaufhörlich die Informationen der verschiedenen Sinnesmodalitäten. Spektrum der Wissenschaft 1, 2014, 24-27 WIE VERNETZEN SICH DIE SINNE – SINNVOLL? Wahrnehmung eine Integrationsleistung … wie diese Erfahrung schon vorgeburtlich beginnt: kurz nach der Geburt Schon im Bauch der Mama, als Baby, haben wir so viel gesehen Sehen 3 Tun … und dann haben wir immer etwas getan, z.B. strampeln … und wenn wir dann wieder dasselbe gesehen haben, haben wir wieder dasselbe getan 1 2 Wenn der Kleine reden könnte …… … wenn man da hätte rein schauen können, dann würde man gesehen haben, wie ganz viele Stellen im Gehirn miteinander in Verbindung standen – immer wenn wir etwas taten Sehen Greifen Greifen Sich Bewegen Greifen Schmecken Schneiden Riechen … wenn man einen Schnitt durchs Gehirn macht, … und hier hinten sind die Stellen fürs Sehen Finger Bewegen dann finden wir die Stellen, wo die ZellAreale für die Finger sind und für das Sehen und für das Sprechen Sprechen … und wir verstehen, wie sich zunächst alle möglichen Areale verbunden haben, mit der Zeit aber nur noch die übrig blieben, die gerade erforderlich waren Jedesmal wenn ein Reizzusammenhang angesprochen wurde, wurden die alten Verbindungen animiert „Und jedesmal, wenn wir z.B. einen Kakao getrunken haben, wurden die entsprechenden Signale (=Proteine) an die entsprechenden Zell-Areale geschickt Wir blätterten buchstäblich im Bücherschrank unserer ProteinWerkstatt, um die richtigen Signale zusammen zu kriegen … Tasse ist heiss Kakao kann kaputt gehent riecht gut Ich sehe Teile rund von einem setze ihn im Gehirn zusam men. Wahrnehmung als Gestalt-Bildung Inzwischen sucht das Sehzentrum (Hinterhaupt) zu klären, worum es sich handelt (Gestalt-Wahrnehmung) Sehen auf der oberen Ebene WO Orientierung Konturintegration WAS - Bahn Gestalt Tiefe, Kontrast, Farbe Oberflächenintegration WAS Objektidentifizierung und Kategorisierung von Bedeutung WO - Bahn Bewegung WAS-Bahn (De- u. Rekonstruktion) und WOBahn (Bewegung/Raum) der Wahrnehmung einer Gestalt Im Takt verschalten sich die einzelnen Zellen bzw. Wahrnehmungsimpulse zu einem Muster: meine Katze Piccolinchen Voraussetzung: Die Intensität der Signale (30-80 Hz) ist gross genug. … und GestaltSynchronisation Interaktion der Hirnareale: Sehen von Form und Farbe (blau-grün) + Greifen(rot) Integration mentaler Ereignisse Evoked Potential Ein cortical zur Verfügung gestellter Integrationsmechanismus im 30-80-Hz-Gehirnwellentakt und im Abstand von 30 ms innerhalb von 3 Sek. mindestens: 40 Hz Mentale Ereignisse ms Helligkeit Wellen -länge Ort Kontrast Kanten Farbe Farbe Bewe gung Bewegungsrichtung Umrisse Farbkonstanz 3-DBewegung Gestalten Szenen Raumorientierung VON DER NOTWENDIGKEIT EINES ZUSAMMENSPIELS Areale der Verarbeitung im Neocortex Verarbeitung visueller Informationen der rote Ball, der mir zugeworfen wird vgl. Thomas Hülshoff, Das Gehirn, 1996, 133 WO WAS Orte, Strukturen WO V5 V3 V4 WAS Personen, Sachen V2 V1 "Sortierfächer, in denen die verschiedenen Signale zusammenlaufen" (Zeki 1993, 30) Orte bevorzugter Bearbeitung und wechselseitiger Beziehungen: V1= visuelles Areal (Formverarbeitung) V2, V3= weitere visuelle Areale V4= Farbverarbeitung V5= Bewegungsverarbeitung Parietale Areale: „WO?“ Temporale Areale: „WAS?“ (vereinfachte Abb.) Verarbeitungssystem im visuellen Kortex Hubel u Wiese 1959: richtungsspezifische Zellen im primären visuellen Kortex ParallelVerarbeitung der Eindrücke WO V5 V3 V4 V1 V2 WER WAS A. Engel, W. Singer Neuronale Grundlagen der Gestaltwahrnehmung Spekt d Wiss – Dossier ‚Kopf oder Computer‘, 1993, 66 f. von Form, Farbe, Bewegung usw. (V1 = primäres Sehareal, das verteilt) Human neuropsychology and neuroimaging have offered important insights into the functional neuroanatomy of episodic memory formation, revealing that it involves a network of brain regions including the medial temporal lobes (MTLs), the prefrontal cortex (PFC), and neocortical zones involved in perceptual representation verschiedene Hirnareale – synchronisiert und im Takt From: Summerfield C, Greene M, Wager T, Egner T, Hirsch J, et al. (2006) Neocortical Connectivity during Episodic Memory Formation. PLoS Biol 4(5): e128 - Abbreviations: BA, Brodmann's area; DM, difference of memory; FFA, fusiform face area; FIR, finite impulse response; fMRI, functional magnetic resonance imaging; HRF, hemodynamic response function; LOC, lateral occipital complex; MNI, Montreal Neurological Institute; MTL, medial temporal lobe; PFC, prefrontal cortex; PPA, parahippocampal place area; ROC, receiver operating characteristics; ROI, regions of interest:ERC, entorhinal cortex; PRC, perirhinal cortex Nature Neuroscience 11, 2006 Abb.: Bild eines hippocampalen Interneurons mit dazugehörigen elektrischen Messungen. Man erkennt den Zellkörper mit perlschnurartigen Dendriten und das dünne, sich netzartig verzweigende Axon. Die Spuren zeigen, dass das Membranpotential der gezeigten hippocampalen Nervenzelle (rot) und das gleichzeitig in der Großhirnrinde aufgenommene lokale Feldpotential (blau) fast im Gleichtakt schwanken. Dieser Fund stellt die bislang deutlichste Interaktion der beiden Hirnareale dar. Die Funktionsweise der Sinneswahrnehmung und die Dynamik von Bewusstseinszuständen kann man nur mit synchronisierten Neuronen im Gehirn erklären, sagt der Physiker Klaus Lehnertz von der Universität Bonn. Synchronisation sei aber nicht immer gesund – es gebe auch krankhafte Fälle: Bei epileptischen Anfällen und der Parkinsonschen Krankheit synchronisieren sich bestimmte Neuronenverbände. „Bei diesem Phänomen sind Millionen von Neuronen beteiligt“, erläutert Lehnertz. Nichtlineare physikalische Phänomene, so der Physiker, zeichnen sich dadurch aus, dass sie besonders empfindlich auf Änderungen von Rand- oder Anfangsbedingungen reagieren. Welche Rolle spielen die signalgebenden Rhythmen, Frequenzen? Bindung der Neurone zu einem Netz Klaus Bielefeld (2012): Consumer Neuroscience. Springer Gabler, Wiesbaden, S. 253 Neurone signalisieren und werden zu einem repräsentativen Netz zusammengeschaltet Synchronisierung der Gehirnareale Das erwachsene Gehirn ist gekennzeichnet durch synchrone, oszillatorische Aktivitätsmuster in verschiedenen Frequenzbändern, die für die Koordination verteilter neuronaler Aktivität und kognitive Funktionen eine zentrale Rolle spielen. Die Befunde der Frankfurter Hirnforscher zeigen, dass diese Aktivitätsmuster erst vollständig in der späten Adoleszenz heranreifen und mit einer vorübergehenden Destabilisierung kortikaler Netzwerke verbunden sind. Wenn sich die Nervenzellen synchronisieren, feuern sie in einem gemeinsamen Takt. Damit addieren sich ihre Signale, und das EEG zeigt einen stärkeren Ausschlag (Amplitude). Darüber hinaus schwingt das Signal wellenförmig auf und nieder. Diese Oszillationen treten in verschiedenen Frequenzbändern (Theta-, Beta-, Alpha-, Gamma-Band genannt) auf und haben eine zentrale Bedeutung für die Informationsverarbeitung im Gehirn. Die Analyse der EEG-Daten zeigte bei erwachsenen Probanden im Vergleich zu Jugendlichen eine signifikant erhöhte Amplitude der Schwingungen im Frequenzbereich von 30 bis 75 Hz, dem Gamma-Band, sowie eine bessere Synchronisation in den Frequenzbändern darunter. Frequenzen von ca. 40 Hertz synchronisieren bes. ähnliche Merkmale W. Singer Hirnentwicklung und Umwelt In: Spektr d Wiss: Gehirn und Kognition 1990, 63 Grundbedingungen der 1 2 Wahrnehmung „Sakkadische Augenbewegungen, die ständig stattfindenen unwillkürlichen Blicksprünge, erfolgen im Takt von ungefähr 30 Hz (Dauer ca. 10 bis 80 ms, dazwischen liegen 150 bis 600 ms lange Fixationsperioden)“ „Es scheint so zu sein, dass der EEGZeittakt von 30 bis 40 Hz eine notwendige Bedingung von Bewusstsein ist; ohne ihn kann das Gehirn keine Ereignisse aufbauen.“ Rüdiger Vaas, 2004 Durch zeitliche Koppelungen schliessen sich einzelne Nervenzellen zu gemeinsam agierenden neuronalen Ensembles zusammen, die sich auch mit voneinander getrennten Gruppenverlinken können (sog. linking, binding). Im visuellen, auditorischen, somatosensorischen, motorischen und interhemisphärischen wie subcorticalen Zusammenhang findet diese Synchronisation neuronaler Aktivitäten nachweislich statt. Die Oszillationen betragen bei einer Bandbreite von 30 bis 90 Hz um 40 Hz, liegen also im Gamma-Frequenzband. Sie basieren auf wechselseitig verschalteten hemmenden und erregenden Nervenzellen (teilweise auf endogenen Rhythmen in einzelnen Neuronen und halten ca. 50 bis 500 ms an). Die Synchronisationen basieren auf grossräumigen Nervennetzen.‚Neurons that fire together wire together‘. (Rüdiger Vaas, 2004) Synchronisierung der Gehirnareale im jugendlichen Gehirn Probanden in der Altersstufe zwischen 15 bis 17 Jahren zeigten im Vergleich zu 12 bis 14jährigen Jugendlichen und jungen Erwachsenen (18 bis 21 Jahren) eine Abnahme in der Amplitude und der Synchronisation der Oszillationen im Beta- und Gamma-Band. "Diese Reduktion geht einher mit einer Reorganisation der Synchronisationsmuster. Wir schließen daraus auf einen Umbau der kortikalen Netzwerke in der Adoleszenz, da bei Kindern und heranwachsenden Jugendlichen ganz andere Netzwerke aktiviert wurden als bei Erwachsenen", erklärt der Hirnforscher. Die Signalelemente müssen zeitgleich, d.h. synchron im Takt zu einer Gestalt zusammengefasst werden. Farbe Form Bewegung usw. Bindung d.h. Zusammenfügen von Objektmerkmalen: Beim Sehen eines Tieres, einer Person, eines Gegenstandes : Objekte werden durch synchron aktive Neuronen repräsentiert (Engel&Singer 1997, 69) Thesen 1 1 Das Gehirn arbeitet im Takt elektrophysiologischer Impulse, die von thalamischen Kernen, den sog. Nuclei Interlaminares ausgehen. Im Takt wird eine gemeinsame Sendeund Empfangsfrequenz von mindestens 40 Hertz in den wichtigen kortikalen Hirnarealen aufrechtgehalten. 2 2. Diese gemeinsame Empfangs- und Sendesequenz ermöglicht es dem Gehirn, seine verschiedenen Bereiche im selben Augenblick zu verschalten. Seh-, Hör-und Fühl-, Geschmacks- etc. Inputs werden quasi auf einen Nenner gebracht. In jedem Fall ist erforderlich, dass mindestens eine gewisse Intensität von ca. 40 Hertz Signalstärke vorliegt. Andernfalls kommt Verschaltung nicht zustande. Das hat unmittelbare Konsequenzen für die Förderung. 3 3. Viele Menschen mit mentalen und speziell: psychischen Erkrankungen bzw. Einschränkungen sind von diesem Umstand nicht-verschaltbarer Informationen betroffen. Autisten, ADHS-ler, Psychotiker, AlzheimerKranke, Schädel-Hirn-Trauma-Verletzte und Schlaganfall-Erkrankte teilen dieses Schicksal: Sie sind informations- und wahrnehmungsgestört. Ihnen fehlt - bei allen neuropathologischen Unterschieden, die hier keinesfalls geleugnet sind - die Grundlage der Wahrnehmung, die Synchronisation der Wahrnehmungsimpulse. 4 4 Die Frage heisst an dieser Stelle, wie diese Synchronisationsleistung wiederherzustellen oder zu kompensieren ist. Die Antwort heisst u.a.: Die künstlerische, bildnerische, kreative Arbeit bietet in ihren rhythmisierenden, formbildenden, farblich-kompositionellen Hinsichten die Möglichkeit, den Rhythmen, Form- und Farbgebungen des Bildes nachzugehen, diese nachzuvollziehen. Die Arbeit mit den „Improvisationen“ Kandinskys, die zu reproduzierenden Bilder von Expressionisten sind ein Beispiel hierfür. Sinnversuche: Wahrnehmungsleistungen des Gehirns Optical Illusions & Visual Phenomena - 122 of them – by Michael Bach Thesen Im Phänomen der Dyssynchronie, den asynchronen, ungleichförmigen Ausdrücke Kranker nach und erkennt in den verzweifelten synchronen Herstellungsversuchen, - denken wir beispielsweise an die Geometrisierungen des psychotischen Menschen - , zeigt sich eine Ressource, die die neuronale Hirntätigkeit uns bietet. 6 Es eröffnet sich eine hohe Übereinstimmung mit den neurologisch-ästhetischen, gestalttheoretischen Implikaten der kunsttherapeutischen Arbeit (vgl. Lit. Kobbert). Diese unterstützen die Annahme wie auch der neuroästhetische Ansatz des amerikanischen Neurologen Rachmandran. 5 7 Von diesen neuro-ästhetischen Ansätzen berichtet Vilayanur Ramachandran (2005) Die Bild-Wahrnehmung basiert auf: 1. Akzentverschiebung 2. Gruppierung 3. Kontrast Neuronale 4. Isolation Grundmuster einer Art 5. Perzeptive Problemlösung Wahrnehmungsgrammatik 6. Symmetrie 7. Vermeidung von Zufällen/verallgemeinernde Sichtweise 8. Wiederholung, Rhythmus und Ordnung 9. Ausgewogenheit 10. Metapher Deren Grundlage bilden gestalttheoretisch fassbare, gesetzesmässige Zusammenschlüsse von neuronal-netzwerkartig organisierten Informationen 8 Zusammengefasst: Neuronale Objektrepräsentationen bestehen in ausgedehnten und über weite Hirnbereiche verteilten Assemblies, die durch eine Synchronisation der jeweils relevanten Neurone gebildet werden. „Die Synchronisationsphänomene, die den Aufbau solcher Assemblies erlauben, stellen nach unserer Hypothese eine wesentliche Voraussetzung für den Prozeß der Gestaltwahrnehmung dar.“ (Singer, Engel 1997, 66 f.) Wahrnehmung und wenn sie desinformiert Beim Sichten eines anderen Gesichtes tasten unsere Augen dieses ab, indem sie den markanten Punkten entlangfahren. Die Amygdala hilft in diesem Fall dem orbitofrontalen Cortex, das Gesehene zu bewerten. Falls dies misslingt, irren die Augen hin und her. …wenn keine Muster erkannt werden: A = behindert sein B infolge der kognitiven Einschränkungen heisst: der nicht zustande gekommenen synchronisierenden C A-B C nicht behinderte behinderte Wahrnehmung Verschaltungen der Wahrnehmungselemente Gestörte Gestaltkompetenzen eines 10-jährigen Muster, Formen nicht erkennen entweder undifferenziert oder unzusammenhängend ... nicht-erkannte Wahrnehmungsgestalten im Alltag Wahrnehmung desinformiert 1 Veränderungen des Erbguts: vorübergehend: epigenetisch Epigenese Methylgruppen auf dem Erbgut Im biochemischen Detail beeinflussen epigenetische Regulatoren dabei unter anderem, wie eng verpackt – und damit zugänglich – einzelne Genombereiche vorliegen. Geregelt wird der Zugriff zunächst durch das Anheften oder Ablösen kleiner chemischer Gruppen. Das so modifizierbare Markierungsmuster des Genoms wird dann von Spezialenzymen gelesen – die weitere Schritte einleiten und zum Beispiel Gene anoder eben ausschalten. Epigenetische chemische Markierungen bestimmen die Verpackungsdichte des Chromatins: der geordnet geknäulten Verpackungsform aus Histonproteinen und darumgewickelter DNA, in der unser Erbgut im Zellkern vorliegt. Die Modifizierungen bilden dabei Markierungsmuster, die ein Gen aktivieren oder stilllegen, wobei die im Gen enthaltenen Informationen stets unverändert bleiben. Methylgruppen binden dabei zum Beispiel an bestimmte Stellen des DNAMoleküls und hemmen die Aktivität des Genabschnitts; Acetylgruppen docken dagegen an Ausleger der Histonproteine an und steigern die Aktivität der Gene, indem sie die Verpackungsdichte senken und dem Ableseapparat Zugang verschaffen. Epigenetische Veränderungen des Gens Zellkern Epigenese Acetylgruppe = gut ablaesbar Methylgruppe = schlecht ablesbar Diese Erfahrung ist codiert in unseren Genen und wird zuweilen mit neuer Erfahrung verändert Methyl entweder durch Methyle … und in der Folge werden entsprechende Proteine aktiviert oder Gen kann nicht aktiviert werden, wird blockiert Wahrnehmung desinformiert 2 Veränderungen des Erbguts: nicht umkehrbar: mutistisch Durch Genmutationen verursachte Stoffwechselstörungen ____________________________________________________________________________________ Lesch-Nyhan-Syndrom: Rett-Syndrom: Sanfilippo-Syndrom: Tuberöse Sklerose: Autismus: Cri-du-chat-Syndrom: Fragiles-X-Syndrom: Syndrom CATCH22: geistige Behinderung (IQ 35-60), zentrale Bewegungsstörungen, selbstverletzendes Verhalten nur bei Mädchen, Koordinations-, Gleichgewichts-, Bewegungs- und Sprachverluste, stereotype Bewegungen (Kneten, Wringen der Hände), autistische Züge Enzymdefekt und infolge Veränderungen in Skelett, Bindegewebe, folglich Körperbehinderung, verändertes Sprechverhalten, Schlafstörungen epileptische Anfälle (Blitz-Nick-Salaam), Rückgratveränderungen, Bewegungs-, Gleichgewichts-, Sehstörungen, verzögerte geistige Entwicklung Informatiosverarbeitungsstörung infolge gestörter genetischer Zell-Protein-Steuerung. Chromosomenanomalien (Veränderung von Zahl und Struktur d.Chr.) Schädel, Gesicht, Hände, Bewegung, Sprache (Miauen) auffällig betroffen hauptsächlich Jungen, körperliche Auffälligkeiten (Kiefer, Ohren, Hoden), Sprachentwicklungsstörungen, ADHS-artiges Verhalten, Epilepsien, Stereotypen, Autoaggressionen, Angststörungen, depressive Zustände Katzenaugensyndrom, Fehlbildungen, z.T. Gaumenspalte, Herzfehler, Kleinwuchs, enge Lidspalten, Lernbehinderung Wahrnehmung desinformiert Beispiel Autismus E. Duketis, 2008 erregend Glutamat NeurexinGen hemmend GABA Neuroligin-Gen Shank2-Gen Shank3-Gen Glutamat und GABA sind nicht in Balance Wenn Gene, die normalerweise Infos bündeln, fehlen Bild der Wissenschaft 11, 2007, 38 Das Protein SHANK2 ist bereits aus anderem Kontext bekannt: 2010 hatten die Wissenschaftler um Professor Rappold bei Patienten mit autistischer Störung und geistiger Behinderung verschiedene Veränderungen des SHANK2-Gens nachgewiesen. Die nun bei Schizophrenie gefundenen Mutationen liegen zwar im selben Gen, unterscheiden sich aber von den Veränderungen bei Autismus. „Offensichtlich beeinflusst die genaue Art der Veränderung, welche neuropsychiatrische Erkrankung entsteht und wie stark die Symptome ausgeprägt sind“, so Rappold. „Veränderungen in ein und demselben Gen können zu ganz unterschiedlichen neurobiologischen Erkrankungen wie Autismus und Schizophrenie oder zu geistiger Behinderung führen.“ Können Nervenzellen im Gehirn aufgrund eines genetischen Defekts kein funktionsfähiges Gerüstprotein SHANK2 bilden, ist ihre Kommunikation mit anderen Nervenzellen gestört. Mäuse mit solchen fehlerhaften Proteinen zeigen Verhaltensauffälligkeiten, die autistischen Störungen beim Menschen ähnlich sind. Die Heidelberger Wissenschaftler untersuchten an isolierten Gehirnzellen von Mäusen, in die sie die genetische Information für jeweils eine der drei SHANK 2-Varianten einschleusten. Die Zellen bildeten daraufhin das veränderte, defekte Gerüstprotein – und büßten einen Teil ihrer Fähigkeit ein, sich zu vernetzen: Die Zellen bildeten weniger Kontaktstellen für andere Nervenzellen aus und sind deshalb vermutlich weniger empfänglich für bestimmte Botenstoffe ihrer Nachbarn. „Die Signalübertragung zwischen den einzelnen Neuronen kann deshalb deutlich beeinträchtigt sein“, fasst Rappold zusammen. Autistisch = Schwierigkeiten in der Dekontextualisierung von Reizen Wenn Reize nicht mehr dekontextualisiert werden können, aus einem Zusammenhang in den nächsten gebracht werden können 1 2 3 1 Autistische Kinder sind fixiert auf bestimmte Reize und können ihr Verhalten bei Veränderungen nicht anpassen ? Wahrnehmung desinformiert 3 Meningitis Infolge Bewusstseinstrübung viral oder bakteriell bedingt Meningitis (dt.: Hirnhautentzündung) bezeichnet eine Entzündung der Hirn- und Rückenmarkshäute (Meningen). Die meisten Meningitiden sind infektiöser Genese. Man unterscheidet zwischen einer viralen (nichteitrigen) und einer bakteriellen (eitrigen) Meningitis. Darüber hinaus können verschiedene Systemerkrankungen (z. B. Kollagenosen, Vaskulitiden, Sarkoidose) oder bösartige Veränderungen (z. B. Meningeosis carcinomatosa) sowie ionisierende Strahlen oder intrathekal verabreichte Medikamente eine Meningitis verursachen. Eine Meningitis kann akut, chronisch oder rezidivierend verlaufen. Wahrnehmung desinformiert 4 Infolge einer Hirndurchblutungsstörung oder unfallbedingten Hypoxie Hirndurchblutungsstörung Folge: Hypoxie im Geburtsvorgang oder nach einer Durchblutungsstörung des Gehirns (Spastik) Wahrnehmung desinformiert 5 Infolge eines Schlaganfalls und Neglects gestörte Sehbahn Seh.mp4 bahn SehAreale Aktivierung des visuellen Cortex durch FiberT racking FT in den Pyramidenbahnen (links) und – FT mit Stimulation; Sörung bei Schlaganfall Startpunkten im Corpus Callosum (rechts) Folge:Group Neglect Neuroimaging University of Ulm Wahrnehmung desinformiert 6 Infolge einer Alzheimer-Erkrankung Bild Proteine = Signalbotenstoffe benötigen wir für alle Sinnesleistungen: „Da, schau dahin! Was siehst Du?“ Suchbewegungen der Augen beim Abtasten eines Bildes Zuordnungs-, Raumgruppierungsleistungen … behinderte Wahrnehmung, wenn die Signale gestört sind Falsche Faltung in der ProteinHerstellung – Folge: Verstopfung und verwesende Zell-EiweissAnsammlungen An den Nervenzellen lagern sich Amyloidplaques (grau) ab und tragen damit zur Entstehung neurodegenerativer Krankheiten bei. (Grafik: selvanegra/istockphoto.com) Zellen regulieren die Funktion von Proteinen (Eiweissen) auf verschiedenste Weise, unter anderem durch die Veränderung der Proteinstruktur. Wie durch ein Fingerschnippen kann ein Eiweiss in eine andere Form übergehen und dadurch andere, keine oder allenfalls sogar «falsche» Funktionen ausüben: Beim Menschen können Proteine, die sich falsch falten, die Ursache von schweren Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Cystischer Fibrose sein. Manche dieser Proteine haben auch die Tendenz, weitere «Artgenossen» anzustecken und sich zu unauflöslichen sogenannten Amyloid-Fibrillen oder -Plaques zusammenzulagern. Diese Amyloide können Zellen und Gewebe schädigen und krank machen. Folge Der langsame Form-Zerfall Bilder Ratcliff, Newcombe 1982 ÄSTHETISCHE KOMPETENZ VON DEMENZ-PATIENTEN Überraschend war, dass die PatientInnen bei Landschaftsgemälden und Kunst-Porträts wie auch bei Landschaftsbildern Stabilität in ihren ästhetischen Präferenzen zeigten und die Ergebnisse damit annähernd gleich denen der gesunden Kontrollgruppe waren. Das Urteil war auch nach zwei Wochen ähnlich wie bei der ersten Testreihe, auch wenn sich diese PatientInnen nicht wirklich an die Bilder erinnern konnten. Beispiel William Utermohlen 2000 Demenzentwicklung Zunehmender Verlust von Perspektive, Raumtiefe, Tiefenwahrnehmung, Farbe; zunehmende Stilisierung, Fragmentierung, Farblosigkeit 2000 2000 William Utermohlen, Maler, Professor, lebt in England, erfährt 1995, dass er an Alzheimer leidet – und hält seinen Krankheitsprozess in Bildern fest Zunehmender Verlust von Perspektive, Raumtiefe, Tiefenwahrnehmung, Farbe; zunehmende Stilisierung, Fragmentierung, Farblosigkeit Wahrnehmung desinformiert 7 Infolge einer psychiatrischen Erkrankung Bei Schizophrenie-Patienten haben Wissenschaftler des Universitätsklinikums Heidelberg zehn bisher unbekannte Genveränderungen (Mutationen) entdeckt. Das betroffene Gen liefert den Bauplan für ein Gerüstprotein, das so genannte SHANK2Protein, das eine entscheidende Rolle bei der Signalweitergabe zwischen Nervenzellen spielt. Josef Bäuml: Psychosen aus dem schizophrenen Formenkreis 1994 Spaltung der Realität Wahrnehmung und wie sie sich sukzessiv zusammensetzt - oder ausbleibt: Theorie Voraussetzung: Die Intensität der Signale (ca. 40 -80Hz) ist gross genug. Wahrnehmungsprozess Die Signalelemente müssen zeitgleich, d.h. synchron im Takt zu einer Gestalt zusammengefasst werden. Form Farbe … Kontraste Bewegung In der primären Sehrinde: Linien, Kanten, Farben, Orientierung, Bewegung und Form, Größen und räumliche Position, das sind die Merkmale, die in der primären Sehrinde analysiert werden und prozesshaft zur inneren Darstellung gelangen Fitzek, H., Salber, W. (1996): Gestalt-Psychologie. Darmstadt, S. 84) Wahrnehmung und wie sie sich sukzessiv zusammensetzt - oder ausbleibt: Praxis Aufgabe Farben, Formen weitermalen Figur wahrnehmen + reproduzieren Symbol vervollständigen Richtung erkennen und verlängern Farbe anschliessen Die Patienten werden aufgefordert, das Bild Kandinskys unter solchen Aspekten zu betrachten: Wie hat der Maler die Fläche, die Elemente, die in der Fläche erscheinen, aufgeteilt, in Beziehung gesetzt? Vilayanur Ram achandran (2005) Neuronale Grundmuster einer Art Wahrnehmungsgrammatik Die Bild-Wahrnehmung basiert auf: Bildwahrnehmung basiert auf … 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Akzentverschiebung Gruppierung Kontrast Isolation Perzeptive Problemlösung Symmetrie Vermeidung von Zufällen/ verallgemeinernde Sichtweise 8. Wiederholung, Rhythmus und Ordnung 9. Ausgewogenheit 10. Metapher = gestalttheoretisch-begreifbaren als gestalttheoretisch fassbare Wahrnehmungsmuster Wahrnehmungsmuster Wahrnehmungsmustern
