Messinstrumente in der Psychologie. EEG und bildgebende

TK1 Was ist Psychologie. Methoden der Psychologie. Messen von Verhalten.
Messinstrumente
in
bildgebende Verfahren
der
Psychologie.
EEG
und
EEG (Elektroenzephalogramm)
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EEG
bedeutet Elektroencephalograph
oder Elektroencephalogramm. („Gehirnstromschreiber“; aus "elektro",
"encephalon" = griech. Gehirn und "-graphein" = griech.
schreiben).
Das EEG misst die natürlichen Gehirnströme an der
Oberfläche der Großhirnrinde. Sie entstehen durch die
Aktivität von Nervenzellen. Dafür werden auf die Kopfhaut
zirka 20 Elektroden (Metallplättchen) aufgebracht. So
werden die Spannungsunterschiede zwischen zwei
Elektroden
gemessen.
Man
unterscheidet vier
Wellenbereiche:
Alpha-Wellen: bilden den Rhythmus des ruhenden
Gehirns bei geschlossenen Augen ab.
Beta-Wellen: bilden den Rhythmus des Gehirns bei
Sinnesaktivität (offene Augen) und bei geistiger Aktivität
ab.
Theta-Wellen: dieser Rhythmus ist bei Kindern häufig, bei Jugendlichen wird er seltener und
bei Erwachsenen tritt er nur noch im Schlaf und bei starker Müdigkeit auf.
Delta-Wellen: dieser Rhythmus ist bei Kindern normal, kann bei Erwachsenen aber teilweise
auf neurologische Schädigungen hindeuten.
Die ersten Untersuchungen mittels EEG wurden bereits in den 30er-Jahren des 20.
Jahrhunderts gemacht.In der Medizin wird das EEG vor allem zur Diagnose bestimmter
neurologischer Krankheiten oder Störungen eingesetzt, die mit einem charakteristischen
EEG-Muster verbunden sind. Dazu zählen zum Beispiel Epilepsie, eine Gehirnentzündung
(Enzephalitis) oder Veränderungen, die auf einen Schlaganfall oder einen Gehirntumor
schließen lassen. Auch der Gehirntod kann mittels EEG festgestellt werden.
Das EEG ist ein günstiges, aber im Vergleich zu modernen Diagnoseverfahren ungenaues
Messinstrument. In der Psychologie ist das EEG ein wichtiges Instrument zur Erforschung
der Gehirnaktivität bei bestimmten Formen des Erlebens oder Verhaltens. Beispielsweise
lassen sich aus den EEG-Mustern wichtige Rückschlüsse auf die Aktivität während der
Lösung von Aufgaben, die ganz bestimmte Fähigkeiten oder eine ganz bestimmte Form der
Konzentration erfordern - z. B. Kopfrechnen - ziehen.
Außerdem spielt das EEG beispielsweise in der Schlaf- und Traumforschung eine wichtige
Rolle. Heute versucht man Schlafstörungen in so genannten Schlaflabors mittels EEG auf
den Grund zu gehen. In den 50er-Jahren des 20. Jahrhunderts erforscht man die
Gehirnaktivität während des Schlafs und macht dabei spannende Entdeckungen, die die bis
dahin vorherrschende Meinung, der Schlaf sei eine Art "Tod auf Probe" radikal in Frage
stellen. So stellt sich heraus, dass wir während des Schlafs sehr unterschiedliche
Schlafphasen durchlaufen. Daneben findet man auch heraus, in welchen Schlafphasen wir
träumen - es sind dies die so genannten REM-Phasen - und dass gerade in diesen Phasen
unsere Gehirnaktivität überraschende Ähnlichkeit mit dem Gehirn im Wachzustand zeigt.
Edeltraud Mathis 2014
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CT (Computertomographie)
Der Computertomograph (von griech: tome = Schnitt; graphein =
schreiben) ist ein modernes Diagnoseinstrument, das mit
Röntgenstrahlen
funktioniert.
Aus
einer
Vielzahl
von
Röntgenbildern errechnet der Computer beispielsweise ein
dreidimensionales Bild des Gehirns. Im Unterschied zum EEG ist
möglich so, in tiefere Strukturen des Gehirns zu blicken.
Mittels CT können alle Körperregionen untersucht werden.
Beispielsweise werden CTs häufig eingesetzt, um die
Knochendichte zu messen. Gehirn und Rückenmark werden
mittels CT untersucht, wenn es z. B. darum geht, Tumore oder
Blutgerinsel aufzuspüren.
Ein Nachteil der Computertomographie ist allerdings, dass die
Belastung mit Röntgenstrahlen relativ hoch ist. Moderne Geräte
sind inzwischen wesentlich weniger strahlenbelastend, aber eine
CT ist immer noch viel strahlenintensiver als eine herkömmliche
Röntgenaufnahme. Aus diesem Grund wird das CT aus ethischen
Gründen in der reinen psychologischen Forschung kaum
eingesetzt.
Das Bild zeigt eine CT von einem Gehirn, in dem in der rechten
Gehirnhälfte auffällige sehr große helle Flecken sichtbar sind.
Diese stammen wahrscheinlich von großflächigen Gehirnblutung.
Eine
solche
Gehirnblutung
kann
die
Folge
einer
Schädelverletzung, z. B. durch einen Unfall, sein. Oder sie kann dadurch zustande kommen, dass
eine Ader im Gehirn platzt. Meistens sind die ersten Folgen starke Kopfschmerzen, Übelkeit und
starke Schwindelgefühle. Häufig kommt es aber auch zu sensorischen Ausfällen (z. B. Sehstörungen)
oder zu anderen kognitiven Beeinträchtigungen (z. B.
Gedächtnisstörungen). Eine Gehirnblutung ist sehr gefährlich;
einerseits das Gehirn durch die Adern nicht mehr mit genügend
Sauerstoff versorgt wird, andererseits weil das ins Gehirn
austretende Blut, das ja wegen der geschlossenen Schädeldecke
nicht entweichen kann, Gehirnzellen zerstört.
Die Magnetresonanztomographie (MRT)
Die Magnetresonanz-Tomographie ermöglicht ebenfalls einen Blick
in die Tiefenstrukturen des Körpers, beispielsweise des Gehirns.
Sie arbeitet mit starken Magnetfeldern. Aus diesem Grund ist die
Strahlenbelastung kein Problem. Allerdings können die beim MRT
entstehenden Geräusche Kopfschmerzen verursachen. Weil die
Röhre bei der MRT sehr eng ist, kann eine MRT bei sensiblen
Menschen zu Angst- oder Panikattacken führen.
Die MRT liefert sehr scharfe Aufnahmen vom Inneren des Gehirns.
In der Medizin ist das z. B. wichtig, weil krankhafte Veränderungen
(z. B. Tumore oder die Zerstörung von Nervengewebe) so sehr
klar und auch schon sehr früh erkennbar sind. Eingesetzt wird die
MRT also immer dann, wenn durch Veränderungen im Erleben
oder Verhalten - das können beispielsweise feinmotorische
Probleme,
unerklärbare
Kopfschmerzen,
auffällige
Gedächtnisstörungen etc. sein - der Verdacht auf eine
neurologische Schädigung besteht.
Edeltraud Mathis 2014
TK1 Was ist Psychologie. Methoden der Psychologie. Messen von Verhalten.
In der psychologischen Grundlagenforschung spielt die MRT eine eher untergeordnete Rolle, weil sie
das Gehirn nicht in "Aktion" zeigt, sondern eine statische "Momentaufnahme" liefert. Die Psychologie
interessiert sich aber vor allem für die sich verändernde Gehirn-Aktivität, die mit bestimmten
Verhaltensweisen oder Erlebensformen (z. B. Probleme lösen) in Verbindung steht.
Das MRT zeigt ein Gehirn mit einem Gehirn-Tumor in der rechten Großhirnhälfte. Gehirntumore bilden
selten Metastasen. Aber sie sind sehr gefährlich, weil durch den Tumor Gehirnzellen abgedrückt
werden. Das kann zu schweren Beeinträchtigungen im Erleben und Verhalten von Menschen führen.
Welcher Art diese sind, hängt davon ab, wo sich der Tumor befindet. Wenn sich der Tumor - wie auf
dem Bild - in der Großhirnrinde befindet, sind sensorische Ausfälle (z. B. Sehstörungen bis zum
Sehverlust), Gedächtnisstörungen oder sprachliche Störungen sehr häufig. Gehirntumore operativ zu
entfernen, ist manchmal möglich, aber in jedem Fall riskant. Durch den operativen Eingriff kann
Nervengewebe zerstört werden. Teilweise kann man eine Operation nicht riskieren, dann versucht
man, den Tumor mittels Bestrahlung oder Chemotherapie am weiteren Wachsen zu hindern.
Positronenemissionstomographie (PET)
Die
Positronenemissions-Tomographie (PET)
arbeitet mit schnell zerfallenden radioaktiven
Markern, die die Durchblutung und damit indirekt
die Aktivität des Gehirns messen. Diese stellen sie
in unterschiedlichen Farben dar. Im Unterschied
zum CT und zum MRT kann die PET das Gehirn
also quasi "in Aktion" sichtbar machen. Das macht
die PET - abgesehen davon, dass sie ein
wichtiges medizinisches Diagnose-instrument ist auch
zu
einem
interessanten
Forschungsinstrument für die Psychologie.
In der Medizin wird die PET beispielsweise
eingesetzt, um Demenz (Alzheimer), Parkinson
oder andere Gehirn-erkrankungen schon in einem
Frühstadium zu diagnostizieren oder um
epileptische Herde im Gehirn sichtbar zu machen.
Auch Tumore werden mittels PET diagnostiziert.
In der psychologischen Forschung wird über PET
beispielsweise versucht, einen Zusammenhang
zwischen bestimmten Erlebenszuständen - z. B.
Angst - und bestimmten charakteristischen PETMustern zu erforschen. Das Ziel dabei ist es,
besser
zu
verstehen,
mit
welchen
Gehirnaktivitäten bestimmte Erlebenszustände in
Verbindung stehen.
Allerdings ist eine PET sehr kostenintensiv,
weshalb sich nur wenige Forschungszentren meist Universitätskliniken - eine solche Forschung
leisten können.
Das
Bild
zeigt
die
Gehirnaktivität
der
Großhirnrinde bei unterschiedlichen Personen.
Das erste Bild zeigt die Aktivität bei einer
gesunden Person (rot und gelb: aktive Bereiche; Blau: inaktive Bereiche). Die anderen
Vergleichsbilder zeigen Aufnahmen von Personen, die an Alzheimer-Demenz und anderen
neurologischen Krankheiten leiden.
Edeltraud Mathis 2014