Mentale Vorstellungen & Halluzinationen & Mind wandering VL 5 Gesichtsaktivierung N170: Gesichts-Aktivierung: N170 (ERP): - nach ca. 170ms nach Erscheinen eines visuellen Reizes zu sehen - Deutlich höher (d.h. mehr negativ) beim Anschauen von Gesichter im Vgl. zu anderen Objekten (wie z.B. Autos) => typische ERP-Komponente für Gesichterverarbeitung fMRI lässt vermuten, dass die N170 in einem Teil des inferioren temporalen Kortex (anatomische Benennung „fusiformes Areal“) entsteht. => Dieser Teil des Gehirns wird daher auch FFA (fusiformes faceAreal) genannt Einschub Adaption Schnelle wiederholte Darbietung eines Reizes =>reduziert neuronale Aktivierung der zuständigen Neurone = Adaptation (Anpassung) Grund: Refraktärzeit: Neurone haben sich von der letzten Aktivierung (AP) noch nicht erholt Wird ein neuer Reiz (Gesicht) nach der Adaptation präsentiert, so werden nur die Neurone des Gehirnareals aktiviert, die typisch für das neue Objekt (Gesicht) sind. =>Methode zur Untersuchung der Reiz-Spezifität eines Gehirnareals Visuelle Wahrnehmung vs. Vorstellung: N170 Wann findet sich Adaptation in N170? Ergebnis: N-170 zu den Test-Gesichtern zeigt: Perzeption < Imagery d.h. die Adaptation wirkt schlechter nach vorgestellten als nach echten Gesichtern (Perzeption) => Vorgestellte Gesichter werden daher schwächer als echte Gesichter verarbeitet. Liefert neuronale Grundlagen zur Erklärung der Annahme von Pearson et al., 2015: Vorstellung unterscheidet sich von Wahrnehmung für uns darin, dass uns die vorgestellten mentalen Bilder schwächer, weniger lebhaft erscheinen als die echten wahrgenommen Bilder N-170 zu den Test-Gesichtern a) Perception< Imagery b) Perception< Hallucination d.h. die Adaptation wirkt nach vorgestellten sowie Halluzinationen schlechter als nach echten Gesichtern (Perzeption) Visuelle Wahrnehmung vs. Vorstellung: Gehirnareale Höhere visuelle Gehirnareale im inferioren temporalen Kortex -sind sowohl während Perceptionals auch Vorstellung tätig Was ist mit niederen visuellen Arealen (primärer/sek.visueller Kortex)? => Werden diese für die Vorstellung (Imagery) gebraucht? Langsame Bildabfolge (keine Adaptation!) Herkömmliche (univariate) fMRI Analyse: es wird je Stimulus die Aktivierung (BOLD-signal) gemittelt über alle Voxelbetrachtet Visual perceptionzeigt die größte Aktivierung => Perception> Imagery Vorbereitung für MVPA: =>es werden 2 Gehirnregionen ausgewählt über die die MVPA später gerechnet werden soll 1). Object-related region => Höhere visuelle Gehirnareale im ventralen temporalen Kortex (u.a. FFA) 2.) Retino-topic region => Sekundärer Visueller Kortex (V1 & V2) MVPA: Gesicht-Bild lässt sich als Gesicht-Bild vorhersagen Vorgestelltes Gesicht lässt sich noch relativ gut aus Gesicht-Bild vorhersagen MVPA in Region OR: In Objekt-Region OR ist die Decodierung (Vorhersage aus der Voxel-Aktivierung) -Gut möglich -Unabhängig davon, ob von vorgestellten oder perzeptuellen oder gemischten Bedingungen vorhergesagt wird Große Ähnlichkeit zwischen der neuronalen Verarbeitung von wahrgenommenen und vorgestellten Bildern. MVPA in Region V1 & V2 (retinotopic: In Region V1 & V2 (primärer/sek.visueller Kortex) ist die Decodierung (Vorhersage aus der VoxelAktivierung) -Nur für perzeptuelle Bilder aus perzeptuellen Bildern möglich => Geringe Ähnlichkeit (Similarity) zwischen der neuronalen Verarbeitung von wahrgenommenen und vorgestellten Bildern Eine Unterscheidung der echten Wahrnehmung von den vorgestellten Bildern ist nur dank der niederen sensorischen Areale ( primärer und sekundärer visueller Kortex) möglich. =>Vorgestellte Bilder können hier nur dann Aktivierung hervorrufen, wenn sie sehr lebhaft (vivid) vorgestellt sind In höheren visuelle Areale, sowie auch frontalen Arealen (DLPFC) werden vorgestellte (imagery) und echte Bilder (perception) werden gleich verarbeitet Auditorische Wahrnehmung vs. Vorstellung: Silent Reading Wie still ist stilles Lesen („silent-reading“) wirklich? Ergebnis: -„Silent reading“ im Vgl. zum „nur-anschauen“: Zeigt verstärkte Aktivierung des visuellen Kortex (F2) => visuelle Aufmerksamkeit Aber auch: Aktivierung im primären auditorischenKortex (U2) & höheren/sekundären auditorischenGehirnarealen (T7) => Ähnlich wie bei echtem Hören von Sprache! Gehirnaktivierung bei verschiedenen Lese-Varianten Ergebnis: =>Lesen wird ähnlich verarbeitet wie echtes Hören von Sprache! Allerdings: Weniger Aktivierung im auditorischen Kortex bei stillem (covert) Lesen als bei lauten lesen oder zuhören Auditorische Vorstellung (z.B. beim stilles Lesen) eines Wortes) unterscheidet sich von Wahrnehmung (echtes Hören des Wortes beim Lautlesen) für uns darin, dass uns die vorgestellten mentalen auditorischen Laute schwächer, weniger lebhaft erscheinen als die echten wahrgenommen Laute Verstärkt direkte Rede beim stillen Lesen die auditorische Vorstellung Sprache zu hören? Ergebnis: Immer mehr Aktivierung für direkte vs. Indirekte Rede beim Silent –Reading Und zwar sowohl a)wenn über das gesamte Gehirn-betrachtet (Abb. A): u.a. neben auditorischen auch parietale Areale als auch b) wenn nur im auditorischen Kortex betrachtet (Abb. B & C => d.h. stilles Lesen direkter Rede macht die auditorische Vorstellung lebhafter und damit dem Hören echter Sprache noch ähnlicher als indirekte Rede Auditorische Wahrnehmung vs. Vorstellung: Musik Musik hören (Perzeption) versus vorstellen? Ähnliche wenn auch deutlich weniger Aktivierung im auditorischen Kortex bei stiller Musik-Vorstellung (Imagery) als bei echten Hören von Musik (Perception Mind- Wandering Alpha-Frequenz detektiert Phasen des Mind-Wanderings Geschichte wird in unregelmäßigen Abständen von Frage „wie aufmerksam bist du gerade?“ unterbrochen: a)Zoned-out: = “Habe gar nicht bemerkt, dass ich gerade an was anderes denke” b) Split-Attention = bewusstes Abschalten vom Zuhören: ich weiß, dass ich gerade an was anderes denke und träume lieber weiter anstatt zuzuhören c) On –Task: = Bin aktiv und voll konzentriert am Zuhören Ergebnis: Für Zoned Out gibt es die meiste Alpha-Aktivierung im Vergleich zu den beiden anderen Bedingungen. Alpha-Frequenzband kann damit als „Werkzeug“ zur Messung der Unaufmerksamkeit verwendet werden Mind-Wandering: Gehirnaktivierung: Default-Network Ruheaktivierung(Default-aktivierung) = passive Phase > aktive Phase => ein weitestgehend innen (median) im Gehirn liegendes Netzwerk aus verschiedenen Gehirnarealen Konklusion: Mind-Wandering -zeigt Aktivierung im Default-Network => mediale Gehirnareale, auch präfrontale dmPFCund/oder parietale Areale -ABER: Keine niederen oder höheren sensorischen Areale(OR; FFA; N170) wie bei Imagery/Perception Während man sich also beim Imagery(Vorstellung) bildlich oder lautlich einen Gegenstand möglichst realitätsnahe in Gedanken vorstellt, scheint Mind-Wandering(zumindest wenn verallgemeinernd betrachtet) eher ein „gegenstandloses“ Umherschweifen zu sein. => Halluzinierte Gesichter werden daher (ähnlich wie vorgestellte Gesichter) schwächer als echte Gesichter verarbeitet.
