Grundlagen II

Die Untersuchung von gehirngeschädigten Patienten, um Theorien über normale Kognition zu entwickeln.

Ca. 1905-1940

• wenig prägende Entwicklungen in der Neuropsychologie (Ausnahme: Brodmann-Areale, EEG)

• Ablehnung von Einzelfallstudien

• Untersuchungen an heterogenen Gruppen von Patienten

• stärker standardisierte Testungen (z.B. erster IQ Test)

• stärkere Betonung der Bedeutung von Untersuchungen an gesunden Kontrollpersonen (als Vergleichsgruppen)

Karl Lashley (1890 – 1958)

• Je größer die Hirnläsion, desto stärker ist das Verhalten beeinträchtigt.

• Individuelle Unterschiede und die Rolle des prämörbiden Niveaus

• dynamisch Organisation des (gesamten) Gehirns

Kurt Goldstein (1878 – 1965)

Kompensationsmechanismen

• die Funktion in einem geschädigten Bereich kann durch die Kapazität anderer Bereiche kompensiert werden

Das Gehirn als Netzwerk

• “Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile” (Gestalt)

Phase der experimentellen Psychologie (ca. 1945-1970)

• wichtige methodische Fortschritte (z.B. Doppeldissoziation)

• nahezu ausschließlich Untersuchungen mit möglichst homogenen (Syndrom) Gruppen von Patienten (Aphasiesyndrome, Apraxien, Agnosien,...) und/oder homogenen Läsionen (z.B. frontale Läsionen, linksseitige vs. rechtseitige Läsionen, ...)

• Verwendung gut konzipierter ein- und mehrfaktorieller Experimente zur Überprüfung spezifischer Hypothesen über die psychische Verarbeitung (z.B. Lateralisierung von Funktionen)

• Einsatz inferenzstatistischer Methoden zur Prüfung neuropsychologischer Hypothesen über psychische Funktionen. (analog zur zunehmenden Verbreitung statistischer Verfahren in der allgemeinen Psychologie)

wird seit den 1950er Jahren populär

• Kognition als Informationsverarbeitung

• Annahme mentaler Repräsentationen und Wissenstrukturen

• Ein Großteil der Kognition besteht aus einer Abfolge von Verarbeitungsstufen. (Broadbent, 1958)

• Oft als eine Reihe von Box- und Pfeildiagrammen gezeichnet

  
  

Computermetapher

• Kognition = Software (Mentale Algorithmen)

• Gehirn = Hardware (Neurone Implementierung)

• Kognitive System konnten auf dieselbe Weise verstehen werden, wie man die Abfolge der Schritte, die ein Computerprogramm durchführt, ohne Bezug auf das Gehirn verstehen kann.

2 verschiedenen Klassen von kognitiven Prozessen:

Zentrale Systeme - bereichsunabhängig, verarbeiten eine unspezifische Art von Informationen (z.B. Gedächtnis, Aufmerksamkeit, exekutive Funktionen)

Module - bereichsspezifisch, verarbeiten nur eine bestimmte Art von Informationen (z.B., Farbe, Form, Wörter, Gesichter)

Interaktivität: Spätere Phasen der Bearbeitung können beginnen, bevor frühere Phasen abgeschlossen sind.

Parallele Verarbeitung: Verschiedene Informationen werden gleichzeitig (d.h. parallel) verarbeitet.

Aufstieg der kognitiven Neuropsychologie / kognitiven Neurowissenschaft (ca. ab Ende der 60er Jahre)

• Informationsverarbeitungsmodelle der kognitiven Psychologie („Computermetapher“)

• “Wiederentdeckung” der Einzelfallstudie als valides Instrument empirischer Forschung

• für die kognitive Neuropsychologie; ergänzend zu Gruppenstudien

• Betonung der Relevanz gestörter Funktion (z.B: Läsionen) für die Theoriebildung in Bezug auf neuropsychologische Funktionen im gesunden Gehirn

• “Wiederentdeckung” der frühen Modellierungsversuche Technologische Fortschritte —> Einführung von Bildgebungsmethoden

Krise des experimentellen gruppenstatistischen Ansatzes (~ 1970/1980)

Zunehmende Probleme mit der Interpretation der Ergebnisse aus Gruppenstudien:

• Variabilität der Läsionslokalisationen

• Variabilität der Symptommuster

Ende der 70er Jahre wurde der Begriff »cognitive neuroscience« von Michael Gazzaniga und George Miller geprägt.

Die Unterscheidung zwischen dem neu entstandenen Fachgebiet der kognitiven Neurowissenschaft und dem der traditionellen kognitiven Neuropsychologie ist nicht ohne Weiteres evident.

Beiden gemeinsam ist das Ziel der interdisziplinären Integration der im Prinzip gleichen Fachrichtungen: Neurologie, Psychologie, Neuroanatomie, Neurophysiologie, Psychophysiologie, Neurochemie, Neurobiologie, Linguistik und Informatik.

Beginn des 21. Jahrhunderts

• Allmählichen Ablösung von einem Teil der traditionellen kognitiven Neuropsychologie

  • Die Forschung mit Patienten tritt immer mehr in den Hintergrund

  • Die differenzierte Analyse und Diagnostik von Funktionsstörungen wird oft nur noch als praktischer Anwendungsbereich betrachtet.

• Die Entwicklung vom Fachgebiet der Neuropsychologie hin zu demjenigen der kognitiven Neurowissenschaften

  • Nicht nur eine Veränderung des Begriffes

• weiterer Fortschritt in der Kooperation von Forschern aus verschiedenen Disziplinen

  • unterschiedliche theoretische Blickwinkel und unterschiedliche Methoden

Die funktionelle Bildgebung und andere Fortschritte in den Neurowissenschaften erfordern die Erkenntnisse der kognitiven Psychologie, um geeignete Forschungsfragen zu formulieren und zu vermeiden, dass sie zu einer neuen Phrenologie werden (Uttal, 2001).

Neue Methoden zu entwickeln, um die Beziehung zwischen Gehirnstruktur (insbesondere Konnektomie) und Funktion (d.h. Kognition und Verhalten) zu beschreiben.

Mögliche Szenarien

(a) gibt es eine sehr einfache Eins-zu-Eins-Zuordnung zwischen verschiedenen Gehirnregionen und verschiedenen kognitiven Funktionen.

(b) gibt es immer noch ein hohes Maß an Spezialisierung der Gehirnregionen, aber mehrere Regionen müssen zusammenwirken, um eine kognitive Funktion zu erzeugen.

(c) es gibt eine weitaus geringere Spezialisierung der Regionen und die kognitiven Funktionen werden durch das Zusammenspiel mehrerer Netzwerke erzeugt (wobei jedes Netzwerk eine gewisse Spezialisierung aufweist).