VL 3 - Neurobiologische GL 2

• Setzt Aktivitäten in konkrete Muskelaktivität und motorische Parameter um

• Regulation des Muskeltonus, Koordination der Stütz- und Gangmotorik, Koordination

• stark vernetzt

Input: aus dem motorisch/sensorischem Koretx übers Rückenmark

Output: projeziert auf motorische Areale (über thalamus)

1. Vorhersage sensorischer Konsequenzen bei bestimmten Bewegungen —> Vorwärtsmodellierung (Ist/Soll Modell, solange vergleich der Zustände bis Sollerreicht, da muss jedoch lernmoment schon vorliegen (Differenz ist Zustandfehler))

• Simulation einer geplanten Handlung

• ermöglicht Anpassungen noch vor Handlungsausführung

• verringert Handlungsfehler

• ermöglicht Lernen durch Vergleich von Vorwärtsmodellierung und Bewegung

1. Kontrolle des motorischen Lernens

• fMRT Studie Imanizu (2000) - Mauszeiger über Reiz halten

  —> Aktivität weiter Bereiche des Kleinhirns im Vergleich zu einer Kontrollbedingung erst massiv erhöht, verringert sich mit zunehmender Übung proportional mit Reduktion der Bewegungsfehler der Versuchspersonen —> Erwerb eines neuen motorischen Modells (je besser man wird desto weniger Aktivität)

• klein: Kompensation

• groß: Bewebungsstörungen

• Ataxie: Mangel an Koordination

• erhalten afferente Projektionen aus versch. Systemen / Kortexen

• Dopamin-Produktion

• Dopaminproduktion beeinflusst Handlungsregulation & moduliert Erwerb kognitiver & motorischer Fertigkeiten

• Erfolg: Erhöhung (Lernfördernd)

• Misserfolg: Absenken

• Selbstreizung bei Ratten von angenehm bis zur Erschöpfung

• Belohnungszentrum vermittelt Effekte natürlicher Verstärker

• Reizung der entsprechenden Zentren löst anreizmotiviertes Verhalten aus

• Anregung eines Motivationszustands (Diskrepanz zwischen Ist und Soll) (z.B. Hunger) führt oft zu erhöhter Rate an Selbstreizung

Willkürmotorik gestört:

• Verlangsamung/Steifigkeit der Bewegung

• Huntingtonschen Krankheit (Instabilität)

• unwillkürliche Bewegung

• Intentions- & Zielbildung

• Kontrolle der Prozesse von Intention zur zielgerichteten Handlung (Abgleich Ist/Soll), erkennt Fehler

• Bei Schädigung: leichte Arbeiten möglich, nicht Komplexes (keine Handlungsüberwachung oder Zielbildung)

besteht aus:

• dorsolateralen-präfrontalen Kortex (Zielrepräsentation, Handlungsvorbereitung, Überwachung Handlungssteuerung)

• Orbbitofrontalen Kortex (Handlungsbewertung, somatische Marker)

• anterioren cingulären Kortex (Handlungsüberwachung)

—> Bereits während der Verzögrung: signifikante Aktivierung des DLPFC, wenn VP eine sequentielle Handlung auf der Grundlage der Infos im KZ mental vorbereiten muss —> WESENTLICH stärkere Aktivierung bei Vorbereitung als bei Aufrechterhaltung

—>Zielrepräsentation

• Input aus: sensorische Modalitäten + viszerale Zentren (z.B. Hunger)

• Erwerb und Umlernen (reversal learning) von Reaktions- Konsequenz-Assoziationen

• Handlungsplanung & Intention

• Werterepräsentationen

• hedonische/affektive Reaktionen auf motivational relevante Reize

—> Handlung bewerten

• Emotionen als Heuristik (aus dem Bauch entscheiden)

• Vertrauensbildung

• emotionale Reaktionen auf bestimmte Situationen werden in „emotionalem Erfahrungsgedächtnis“ gespeichert

• Bei Widerauftreten der Situation wird Erregungszustand (physiologische Begleitung der Emotion) repliziert und erinnert daran, ob Gefühl in dieser Situation positiv oder negativ war

• Mithilfe der somatischen Markierung der Situation kann man „aus dem Bauch heraus“ entscheiden

• afferente Signale v.a. von thalamischen Kernen

• efferente Signale v.a. an anderer Areale des präfrontalen Kortex, den anterioren Nucleus und andere limbische Areale

—>wichtige Rolle bei der Überwachung der Handlungssteuerung, zusammen mit DLPFC

—> Handlungsüberwachung

Handlung grundlegend für Kognition (vertreten durch):

Embodied Cognition —> Durch Handlung: veränderungen im Gehirn

• Funktionale Veränderungen: Ausmaß & Richtung von Aktivierungen und funktionale Reorganisation von Aktivierungsmustern, z.B. beim Erlernen motorischer Fähigkeiten

• Strukturelle Veränderung: bei erfahrenen Streichern, die eine erhöhte kortikale Repräsentation der Finger der linken Hand aufweisen (Humunculli)

(iterativer Prozess, beides beeinflusst sich gegenseitig)