Gerrig - Kapitel 4 Sensorische Prozesse Und Wahrnehmung PDF

Gerrig - Kapitel 4 Sensorische Prozesse und Wahrnehmung Wahrnehmung schließt alle Prozesse mit ein, die beim Wahrnehmen von Objekten und Ereignissen in unserer Umgebung eine Rolle spielen – über die Sinne aufnehmen, verstehen Gesehenen ein Label verpassen – und sich auf eine Reaktion vorbereiten Pe...

Gerrig - Kapitel 4 Sensorische Prozesse und Wahrnehmung Wahrnehmung schließt alle Prozesse mit ein, die beim Wahrnehmen von Objekten und Ereignissen in unserer Umgebung eine Rolle spielen – über die Sinne aufnehmen, verstehen Gesehenen ein Label verpassen – und sich auf eine Reaktion vorbereiten Perzept ist das, was wahrgenommen wird – das phänomenologische (oder erlebte) Ergebnis des Prozesses der Wahrnehmung. Die Prozesse der Wahrnehmung helfen sowohl beim Überleben als auch der Sinnesfreude. Empfindung ist der Vorgang, bei dem durch Stimulation des Sinnesrezeptoren neuronale Impulse erzeugt werden, die Vorgänge innerhalb oder außerhalb des Körpers darstellen Perzeptuelle Organisation betrifft die Stufe, bei der das Gehirn Daten der Sinne mit bereits vorhandenem Wissen zusammenfügt, um so zu einer internen Repräsentation des externen Stimulus zu gelangen. Der Prozess von Identifikation und Wiedererkennen verleiht den Perzepten eine Bedeutung. 4.1 Sinnliches Erfahren der Welt 4.1.1 Proximale und distale Reize Umgebung = dreidimensional Retinales Abbild = dreidimensional Die Unterschiede zwischen einem physikalischen Objekt in der Welt und seinem optischen Abbild auf der Retina sind tiefgreifend und wichtig und werden daher sorgfältig als unterschiedliche Reize auseinandergehalten. Distaler Reiz (vom Beobachter entfernt): das physikalische Objekt in der Welt Proximaler Reiz (dem Beobachter nah): das optische Abbild auf der Retina Wir wollen den distalen Reiz wahrnehmen, müssen ihn daher aus den Informationen des proximalen Reizes ableiten. Dieses Prinzip gilt für alle Wahrnehmungsbereiche. Die perzeptuellen Prozesse bilden eine starke Hypothese über die physikalischen Merkmale eines distalen Reizes. Aufgabe der Wahrnehmung: vom proximalen Reiz ausgehend den distalen Reiz identifizieren. 4.1.2 Psychophysik Gustav Fechner (1801-1887) Zentrale Aufgabe: Messen der Intensität von Empfindungen Untersuchungsgegenstand: Beziehung zwischen physikalischen Reizen und dem Verhalten oder dem mentalen Erleben die durch den Reiz hervorgerufen werden. Absolute Schwellen und sensorische Adaption Absolutschwelle: Minimum an physikalischer Energie, die eben noch eine sensorische Erfahrung hervorruft. Wird in psychometrischer Funktion angezeigt. Psychometrische Funktion: Kurvenzug, der den Prozentsatz entdeckter Reize als Funktion der Reizintensität zeigt. Sanfte S-Kurve, mit Übergangsbereich von keiner zu gelegentlicher zu lückenloser Entdeckung. Die Absolutschwelle gilt als jene Reizintensität, bei der ein sensorisches Signal bei der Hälfte der Darbietungen erkannt wird. Sensorische Adaption: vermindert die Reaktionsbereitschaft des sensorischen Systems bei länger andauerndem Reizinput. Response Bias und Signalentdeckungstheorie Response bias (Reaktionsverzerrung): Systemische Tendenzen der Probanden, in einer ganz bestimmten Art und Weise zu reagieren, die nichts mit den sensorischen Merkmalen der Reize zu tun haben. Signalentdeckungstheorie (SET) / signal detection theory (SDT): stellt einen systematischen Ansatz zum Problem des response bias dar. Die SET unterschiedet zwischen (1) einem vorgeschalteten sensorischen Prozess, der die Empfindlichkeit oder Sensitivität des Probanden für den Reiz widerspiegelt und (2) darauffolgend den Entscheidungsprozess, der den response bias des Probanden wiederspiegelt. Reaktion Keine Reaktion Signal Treffer / Hit Auslassung / Miss Kein Signal Falscher Alarm / false alarm Korrekte Zurückweisung / correct rejection Durch die Anwendung mathematischer Methoden zur Verrechnung der Prozentzahlen für Treffer und falsche Alarme können unterschiedliche Maße an Sensitivität (Reizempfindlichkeit) und den Response bias von Probanden errechnet werden (Ja-Sager / Nein-Sager). Unterschiedsschwellen Unterschiedsschwelle: kleinster physikalischer Unterschied zwischen zwei Reizen, der noch als Unterschied erkannt wird. Eben merklicher Unterschied (EMU): Jener Punkt an dem die Reize in der Hälfte der Fälle als „unterschieden“ und nicht „gleich“ beurteilt wurden. Ernst Weber (1795 – 1878) Weber’sches Gesetz: Der EMU zwischen Reizen steht in einem konstanten Verhältnis zur Intensität des Referenzreizes. ➔ Je größer der Referenzreiz, desto höher der Zuwachs um einen EMU zu erzielen. ➔ Unterschiedliche sensorische Dimensionen haben einen unterschiedlichen EMU 4.1.3 Von physikalischen zu mentalen Ereignissen Transduktion: Umwandlung einer bestimmten Form physikalischer Energie, bspw. Lichtwellen, in eine andere Form, bspw. Nervenimpulse Sinnesrezeptoren: entdecken spezielle Umweltreize und wandeln die physikalische Form des sensorischen Signales in Zellsignale u,, die vom Nervensystem verarbeitet werden können. 4.2 Das visuelle System Die Sehfähigkeit ist die komplexeste und am höchsten entwickelte Sinnesmodalität des Menschen. 4.2.1 Das menschliche Auge Licht tritt durch die Hornhaut (Cornea) in das Auge ein, durchquert dann die vordere Augenkammer, die mit klarer Augenflüssigkeit gefüllt ist, sowie die Pupille – eine Öffnung in der lichtundurchlässigen Iris. Um Licht im Auge zu bündeln, verändert die bohnenförmige Linse ihre Form: ➔ Flach: entfernte Objekte scharf stellen ➔ Gekrümmt: nahe Objekte scharf stellen Die Menge an Licht die durchgelassen wird, wird durch die Größe der Pupille, somit durch das Verengen oder Zurückzeihen der Iris Muskeln bestimmt. Das Licht wandert durch die Glaskörperflüssigkeit und trifft schließlich auf die Netzhaut (Retina), eine dünne Schicht auf der Rückseite des Augapfels. 4.2.2 Pupille und Linse Das Licht das durch due Pupille eintritt wird durch die Linse fokussiert, sodass ein scharfes Abbild auf der Retina entsteht, hierbei kehrt die Linse das Lichtmuster um, sodass es auf dem Kopf steht und spiegelverkehrt ist. Akkommodation: Veränderung der optischen Eigenschaften (Fokussierung) durch Krümmung der Linse (Ziliarmuskeln) – Weit und Kurzsichtigkeit sind Verschiebungen der Akkommodation. Nahpunkt: die kürzeste Distanz, in der man noch gut fokussieren kann (verschiebt sich ab dem 45. Lebensjahr) 4.2.3 Retina Man schaut mit den Augen, aber man sieht mit dem Gehirn. Aufgabe der Retina: Lichtwellen in Nervensignale umwandeln. Zwei Arten lichtempfindlicher Rezeptorzellen, die sich um die grundlegende Umwandlung von Lichtenergie zu neuronalen Reaktionen kümmern: Stäbchen (dünn): 120 Mio. arbeiten bei schwachem Licht Zapfen (dick): 7 Mio. arbeiten am hellen und farbendurchfluteten Tag Dunkeladaption: allmähliche Verbesserung der Sehfähigkeit des Auges, wenn die Beleuchtung von hell zu sehr schwach wechselt (Stäbchen werden allmählich empfindlicher als die Zapfen). Fovea: Nahe des Zentrums der Retina; dichte Ansammlung von Zapfen zum detaillierten Erkennen von Farben und räumlichen Details – schickt ihre Impulse nur zu Ganglinienzellen in jeweils derselben Region. Bipolarzellen: kombinieren Impulse von vielen Rezeptoren und schicken diese an die Ganglinienzellen Ganglinienzellen: Integrieren die Impulse einer oder mehrerer Bipolarzellen zu einer einzigen Folge von Nervenimpulsen. Die Axone der Ganglinienzellen bilden den Sehnerv, der diese visuellen Informationen aus dem Auge heraus nach hinten zum Gehirn (Okzipitallappen / visueller Cortex) transportiert. Die Horizontalzelle und die Amakrinzellen: ➔ integrieren Informationen über die Retina hinweg, senden keine Signale ans Gehirn ➔ Horizontalzellen Verbinden Rezeptoren untereinander ➔ Amakrinzellen verbineden Bipolorzellen untereinander sowie auch Ganglinienzellen untereinander Blinder Fleck: Austrittsstelle des Sehnervs, enthält keinerlei Rezeptorzellen; Lücke im Sehfeld kann nicht festgestellt werden, da ➔ In beiden Augen so positioniert, dass die Rezeptoren des anderen Auges die Information aufnehmen ➔ Das Gehirn ergänzt die fehlenden Informationen dieser Region mit den Informationen der umliegenden Region 4.2.4 Prozesse im Gehirn Optisches Chiasma: Der Punkt an dem die Sehnerven beider Augen sich kreuzen und die Axonen der Sehnerven beider Augen sich teilen und bilden neue neue Bündel – die optischen Trakte: ➔ Die Axone der inneren, nasenzugewandten Seite beider Sehnerven kreuzen sich ➔ Die Axone der äußeren, nasenabgewandten Seite beider Sehnerven verbleiben auf der jeweiligen Hirnhälfte Nach dem optischen Chiasma durchlaufen die optischen Informationen lateralen, knieförmigen Nukleus im Thalamus, der die Informationen an kortikale Bereiche, die für das Sehen zuständig sind weiterleitet. Verschiedene Pfade der Informationen: Mustererkennung: - wie Dinge aussehen Ortserkennung: wo sich Dinge im Raum befinden Agnosie: Schädigung oder Störung der Informationsbahnen Beispiel Simultanagnosie: Schwierigkeiten mehr als ein Element im visuellen Feld gleichzeitig wahrzunehmen. Rezeptive Feld: Das rezeptive Feld einer Zelle ist der Bereich des Sehfelds, aus dem die Stimulation stammt. ➔ Einfache Zellen ➔ Komplexe Zellen ➔ Hyperkomplexe Zellen 4.2.5 Farbensehen Wellenlängen und Farbwerte Sichtbares Licht stellt nur einen kleinen Ausschnitt einer physikalischen Dimension dar, die als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet wird. Elektromagnetisches Licht lässt sich anhand der physikalischen Eigenschaft der Wellenlänge in verschiedene Typen unterteilen. Wellenlänge: Abstand zw. Den Gipfeln zweier benachbarter Wellen Nanometer: Maßeinheit für Wellenlängen des sichtbaren Lichtes ➔ Was wir als Licht sehen umfasst etwa 400-700 Nanaometer Farben existieren nur in unserem Sinnessystem als Interpretation der Wellenlängen Drei Grundlegende Dimensionen des Farbeindruckes: → Farbwert o qualitativer Farbeindruck von Licht (rot, lau, grün, usw) o bestimmt von der Wellenlänge des Lichts → Sättigung o Reinheit und Klarheit von Farbempfindung o Hohe Sättigung: Reine Farben (nicht vermischt) o Mittlere Sättigung: trübe Farben, Pastelltöne o keine Sättigung: Grautöne → Helligkeit o Lichtintensität der Farbe o Höchste Helligkeit: weiß; niedrigste Helligkeit: schwarz Additive Farbmischung: Kombination von Wellenlängen Komplementärfarben: wenn sie gemischt werden, ergeben sie den Farbeindruck weiß Wenn sie auf eine Farbe lang genug blicken ermüden die Fotorezeptoren, wenn anschließend eine weiße Fläche betrachtet wird erkennt man die Komplementärfarben als negatives Nachbild. Subtraktive Farbmischung: Die nicht absorbierten, übrig bleibenden Wellenlängen (z.B. blau absorbiert, gelb und umgekehrt) – die nicht reflektierten Wellenlängen – geben dieser Farbmischung die wahrgenommene Farbe. Farbenblindheit: teilweise oder vollkommene Unfähigkeit Farben zu unterscheiden. / Üblicherweise Geschlechtsgebunden, wird mit einem Gen auf dem X-Chromosom in Verbindung gebracht. Theorien des Farbensehens Trichromatische Theorie: Sir Thomas Young (1773-1829) & Hermann von Helmholtz 3 Arten von Farbrezeptoren im menschlichen Auge: rot, grün, blau Gegenfarbentheorie: Ewald Hering (1834-1918( Bildet Antworten auf die offenen Fragen der Tricromatischen Theorie bildet aber Farbenpaare ab (rot-grün, blau-gelb, weiß-alle, schwarz-keine) Laut Hering betrifft Farbenblindheit immer Farbpaare, da unser Farbsystem tatsächlich aus Gegensatzpaaren und nicht aus Primärfarben aufgebaut ist. Die Systeme stehen nicht in Konkurrenz, sondern beschreiben unterschiedliche Stufen/Sachverhalte_ - 3 Typen von Zapfen (Farbenblinden mangelt es an einem oder mehreren dieser Zapfenrezeptoren) - Die retinalen Ganglinienzellen kombinieren die Informationen der 3 Zapfentypen in Übereinstimmung mit der Gegenfarbentheorie von Hering - Einige Ganglinienzellen erhalten exzitatorische Inputs von rotem Licht, andere inhibitorische Inputs von grün erscheinendem Licht. - Das Schwarz-weiß System trägt zur Sättigung der Farben bei. 4.3 Hören Beim Wahrnehmen der Welt nehmen Hören und Sehen eine komplementäre Rolle ein. Oftmals können wir mit unseren Augen nur dann etwas identifizieren, weil wir es vorher mit unseren Ohren orten konnten. 4.3.1 Die Physik des Schalls Schwingungsenergie von Objekten wird auf das umgebende Medium – üblicherweise Luft – übertragen, indem die schwingenden Objekte die Moleküle des Mediums (der Luft) hin- und herbewegen. → Sinnuswelle In einem echten Vakuum kann meine keinen Schall erzeugen, da sich dort keine Luftmoleküle befinden. Grundlegende physikalische Eigenschaften einer Sinnuswelle: ➔ Frequenz (Hertz- Hz) Anzahl der Perioden (Gipfel bis Gipfel) welche die Welle in einem gegebenen Zeitraum durchläuft ➔ Amplitude (Einheiten von Schalldruck oder Energie)  Physikalische Stärke der Schallwelle (Abstand von Wellengipfel bis Wellental) 4.3.2 Physische Dimensionen des Schalls Die physikalischen Eigenschaften der Frequenz und Amplitude bestimmen die physischen Dimensionen des Schalls. Tonhöhe ➔ rangiert auf einer Skala von hoch zu niedrig ➔ bestimmt durch die Schallfrequenz ➔ menschliche Hörfrequenz zw. 20Hz (tiefer Ton) und 20.000 Hz (hoher Ton) ➔ keine lineare Beziehung zwischen Frequenz (physikalische Realität) und Tonhöhe (physischer Effekt) Weber’sches Gesetz EMU Lautheit ➔ besimmt durch die Amplitude ➔ große Amplitude = laut; kleine Amplitude = leise ➔ Absolutschwelle: Ticken einer mechanischen Armbanduhr aus ca. 6m Entfernung. ➔ gemessen in Dezibel (dB) ➔ Töne lauter als 90dB können eine Hörschädigung verursachen, je nach der Dauer der Beschallung Klangfarbe ➔ Spiegelt die Komponenten der komplexen Schallwellen eines Tones wieder ➔ Ein reiner Ton (Bsp. Stimmgabel) besitzt nur eine Frequenz und eine Amplitude ➔ Die meisten Geräusche bestehen aus komplexen Wellen, einer Kombination von Frequenzen und Amplituden ➔ Geräusche die als Rauschen (zB Radio) erscheinen haben keine Grundfrequenz sondern beinhalten Energien aller hörbaren Frequenzen 4.3.3 Die Physiologie des Hörens Das auditive System Um Hören zu können müssen 4 grundlegende Transformationen stattfinden: 1. In der Cochlea des Innenohrs werden Schallwellen aus dem Luftmedium in ein flüssiges Medium übersetzt 2. Schallwellen des flüssigen Mediums stimulieren die mechanische Schwingungen des Basilarmembran 3. Diese Schwingungen werden in elektrische Impulse umgewandelt 4. Impulse werden an den auditiven Cortex weitergeleitet Wie kommt der Schall in die Cochlea um den oben genannten Prozess auszulösen? 1. Einige Schallwellen gelangen direkt in den Gehörgang 2. Andere werden durch die Ohrmuschel reflektiert  3. Schallwellen wandern durch den Gehörgang und treffen auf das Trommelfell (dünne Membran) 4. Trommelfell gerät durch Schalldruckveränderung in Bewegung und überträgt die Schwingungen vom äußeren Ohr zum Mittelohr (Kammer mit den 3 kleinsten Knochen des menschlichen Körpers: Hammer, Amboss und Steigbügel) 5. Hammer, Amboss und Steigbügel bilden eine mechanische Kette um die Schwingungen des Trommelfells verstärkt an die Cochlea (Hörschnecke) im Innenohr überträgt. Transformation 2; Übertragung der Schallwellen in flüssiges Medium: Die Cochlea ist eine mit Flüssigkeit gefüllte, aufgewickelte Röhre mit einer in Längsrichtung mittig angeordneten Membran, der Basilarmembran. 1. Der Steigbügel bringt das ovale Fenster an der Basis der Cochlea zum Schwingen 2. Dann verursacht die Flüssigkeit der Cochlea eine wellenförmige Bewegung der Basilarmembran Transformation Nummer 3: Die wellenförmige Bewegung der Basilarmembran biegt die kleinen Haarzellen die mit der Membran verbunden sind. Die Haarzellen sind die Rezeptorzellen des auditiven Systems. Bei Biegung stimulieren sie die Nervenendigungen wodurch die Schwingungen der Basilarmembran zu neuronaler Aktivität umgewandelt wird. Übertragung in den auditiven Cortex in Transformation Nr. 4: 1. Die Nervenimpulse verlassen die Cochlea in einem Faserbündel, dem Hörnerv. 2. Hörnerven laufen im Nucleus Cochlearis des Hirnstammes zusammen 3. Die Stimulation eines Ohres wird an beide Gehirnhälften weitergegeben und durchlaufen noch eine Reihe von Nuclei auf dem Weg zum auditiven Cortex, im Temporallappen (auch Schläfenlappen genannt) Beeinträchtigungen des Hörvermögens: ➔ Leitungsverlust: Problem bei der Weiterleitung der Luftschwingungen an die Cochlea (Knöchelchen des Mittelohrs funktionieren häufig nicht einwandfrei) o Kann mit mikrochirurgischen Eingriffen behoben werden ➔ Sensorisch-neuronaler Verlust: Einschränkung der neuronalen Mechanismen, die Nervenimpulse im Ohr generieren oder sie an den auditiven Cortex weiterleiten Theorien der Tonhöhenwahrnehmung Wie wandelt das auditive System Schallwellen in Tonhöhenempfindung um? Ortstheorie: Herman von Helmhotz (Anfang des 19. Jahrhunderts) / Georg von Békésy (1899-1972); letzterer bekam den Nobelpreis 1961 Die Ortstheorie geht davon aus, dass die Tonhöhe davon abhängt an welcher Stelle der Basilarmembran die stärkste Stimulation entsteht. - Hohe Frequenzen steigern die Stimulation an der Basis der Cochlea (ovale & runde Fenster)  - Bei tiefen Frequenzen besteht die größte Wellenbewegung der Basilarmembran am entgegengesetzten Ende Zeittheorie (Frequenztheorie): Erklärt die Tonhöhenwahrnehmung durch die Schwingungsrate der Basilarmembran pro Zeiteinheit. 100Hz lassen die Basilarmembran 100x in der Sekunde schwingen ➔ Die Schwingungen der Basilarmembran führen dazu dass die Neurone mit gleicher Rate feuern. o Der Code für die Tonhöhe steckt somit in der Feuerungsrate der Neuronen Problem dieser Theorie: Die Feuerungsrate eines Neurons ist nicht hoch genug um Schalle mit hohen Frequenzen zu kodieren (pro Neuron max. 1000Hz) Lösung der Beschränkung: Phasenkopplung → ein Neuron feuert in die Lücke eines anderen Neurons Eine komplexe sensorische Aufgabe wird hier auf zwei Systeme verteilt, die zusammengenommen eine größere Präzision bewirken als jedes für sich selbst. Die Zeittheorie erklärt die Kodierung für Frequenzen unterhalb 5.000Hz gut, die Ortstheorie die Kodierung der Frequenzen oberhalb 1.000Hz Die Lokalisierung von Schallquellen Schalllokalisierungsmechanismen: 1. Bewertung des Zeitabstandes des Schalls auf das jeweilige Ohr a. Neurone, die darauf spezialisiert sind vergleichen die relativen Zeitpunkte, zu denen die Schallwellen jedes Ohr erreichen b. Unser Gehirn nutzt diese unterschiedlichen Ankunftszeiten zur Schätzung des wahrscheinlichen Ortes der Schallquelle im Raum 2. Unterschiedliche Lautstärke des Schalls auf das jeweilige Ohr a. Der Schall ist an dem zuerst antreffenden Ohr etwas lauter, da der Kopf einen Schallschatten wirft, der das Signal abschwächt. b. Der Intensitätsunterschied hängt von der relativen Größe der Wellenlänge im Vergleich zum Kopf ab i. Tieferfrequentierte Töne (große Wellenlänge): nahezu kein Intensitätsunterschied ii. Hochfrequentierte Töne (kurze Wellenlänge): merkliche Intensitätsunterschiede c. Auch hier gibt es spezialisierte Neuronen Echolotortung: Sehr hoch frequente Töne, die von Gegenständen reflektiert werden geben den Schweinswalen und Feldermäußen die Information über Ort, Größe, Oberflächenbeschaffung und Bewegung des betroffenen Objektes 4.4 Die weiteren Sinne 4.4.1 Geruch Jede Substanz sondert in Form von olfaktorischen Molekülen Düfte an die Luft ab. Der Geruchssinn setzt ein, wenn diese Moleküle mit Rezeptorproteinen der olfaktorischen Zilien (haarähnliche Zellen) der Riechschleimhaut interagieren. 1. Nervenimpulse werden ab 8 Molekülen einer Substanz ausgelöst 2. 40 Nervenendigungen müssen stimuliert werden um die Substanz riechen zu können 3. Einmal aktiviert, transportieren sie Geruchsinformationen an den Bulbus olfactorius (Riechkolben), einer Gehirnregion direkt oberhalb der Rezeptoren und unterhalb des Frontallappen des Großhirns Geruchsreize starten den Prozess des Riechens, indem sie einen Zustrom chemischer Substanzen in Ionenkanäle olfaktorischer Neurone anregen. Das wiederum löst ein Aktionspotential der Zelle aus. Anfälligkeit des Geruchssinnes: Durch die anatomische Lage ist sind die Axone der Nervenzellen, die Impulse an den Riechkolben weiterleiten für Schädigungen (bspw. Durch Schlag auf den Kopf) gefährdet. Hyposmie: eingeschränkter Geruchssinn Anosmie: vollständiger Verlust des Geruchssinnes Das olfaktorische System kann sich jedoch regenerieren, da es sowohl in den olfaktorischen Rezeptoren, als auch im Riechkolben neue Zellen bildet. Menschen setzen den Geruchssinn hauptsächlich in Verbindung mit dem Geschmackssinn ein um Nahrung zu suchen und zu probieren. Manche Tiere, die ihn auch zur Identifikation von Gefahrenquellen nutzen, widmen ihm daher auch einen vergleichsweise größeren Hirnanteil. Geruchssinn als Kommunikation: Pheromone: chemische Signalstoffe die innerhalb einer Tierart sexuelle Bereitschaft, Gefahr, Revieransprüche und Nahrungsquellen markieren 4.4.2 Geschmack Gustation: Fachbegriff für den Geschmacksinn Gustation und der Geruchssinn arbeiten beim Essen eng zusammen. Bei Menschen mit olfaktorischen Störungen wurde festgestellt, dass sie weniger Appetit haben und bei einer Erkältung ist es schwierig zwischen Geschmäckern zu unterscheiden. Papillen: kleine Pusteln auf der Zunge Geschmacksknospe: Ansammlung von Geschmacksrezeptorzellen auf vielen der Papillen ansässig Superschmecker: Menschen deren Anzahl an Geschmacksknospen deutlich über dem Durchschnitt liegen (genetisch bedingt, häufig Frauen; im Allgemeinen starke Empfindlichkeit auf bittere Stoffe (Bsp. Giftige Substanzen evolutionär gesehen für Mütter sehr wichtig zu entdecken) Primäre Geschmacksqualitäten: 1. Süß 2. Sauer 3. Bitter 4. Salzig 5. Umami (in den vergangenen Jahren entdeckt) Geschmack von MSG (Monosodium)-Glutamat Stark in der chinesischen Küche vorhanden Glutamat kommt natürlich in Speisen mit viel Protein vor Den Ausschlag für das Geschmackserlebnis gibt die jeweils dominante Geschmacksqualität. Für jede der grundlegenden Geschmacksklassen scheint es eigene Transduktionssysteme zu geben. Das Geschmackssystem ist von allen sensorischen Systemen am widerstandsfähigsten gegen Beschädigung: ➔ Geschmacksrezeptoren werden in etwa alle 10 Tage ausgetauscht – sogar häufiger als Geruchsrezeptoren. ➔ Selten leidet jemand dauerhaft an einem kompletten Geschmacksverlust Das Essen während der Schwangerschaft wirkt sich auf den Geschmack des Fruchtwassers aus, sodass Vorlieben bereits im Uterus eine erst Prägung erfahren. 4.4.3 Hautsinne und Berührung Somatosensorisches System Hautsinne: Nervenendigungen die Empfindungen von Druck, Wärme und Kälte erzeugen Unterschiedliche Hautrezeptoren die knapp unterhalb der Hautoberfläche liegen und auf unterschiedliche Muster von Hautkontakten reagieren: → Meissner-Körperchen (wenn über die Haut gestrichen wird) → Merkel-Zellen (kleines Objekt, dass gleichmäßigen Druck auf die Haut ausübt) Druckempfindlichkeit variiert sehr stark je nach Körperregion: ➔ Nervenendigungen sind z.B. an den Fingern dichter angeordnet als am Rücken ➔ Körperregionen sind unterschiedlich großen Bereichen des sensorischen Cortex zugeordnet ➔ Am größten: Gesicht, Zunge, Hände Temperatur: Es gibt unterschiedliche Rezeptoren, die entweder Kälte- oder Wärmeempfindlich sind. Wir kommunizieren durch Berührung: Trost, Unterstützung, sexuelle Erregung (erogene Zonen) 4.4.4 Gelichgewichtssinn und kinästhetischer Sinn Der Gleichgewichtssinn (vestibuläres System) sagt uns, wie unser Körper – insbesondere unser Kopf – im Hinblick auf die Schwerkraft ausgerichtet ist. Die Rezeptoren des Gleichgewichtssinnes bestehen aus kleinen Haaren in flüssigkeitsgefüllten Aussackungen und Kanälen des Innenohrs. Durch die Bewegung der Flüssigkeit wird Druck auf die Rezeptorhärchen gegeben, die sich dann biegen. Entlang der Sagittalachse (Vorwärtsbewegung) liefern der Sacculus und der Utriculus Informationen über Beschleunigung und Verzögerung. Die 3 als Bogengänge bezeichneten Kanäle stehen senkrecht aufeinander und informieren über Bewegungen beim Drehen, Nicken und Neigen des Kopfes. Störungen des Gleichgewichtssinnes führen zu Desorientierung, Stürzen und Schwindelgefühl, können durch eine Fokussierung auf visuelle Informationen aber ausgewogen werden. Reiseübelkeit: Die visuellen Informationen widersprechen dem Gleichgewichtssystem Kinästhetischer Sinn: liefert ständig sensorische Rückmeldung, was der Körper während motorischer Aktivitäten tut. Ohne ihn könnten wir die meisten willkürlichen Bewegungen nicht koordinieren. Quellen kinästhetischer Informationen: → Rezeptoren in den Gelenken (reagieren auf Druckveränderungen) → Rezeptoren in Muskeln und Sehnen (reagieren auf Anspannungsveränderungen, kürzen oder dehnen) Das Gehirn verbindet kinästhetische Informationen mit Berührungsinformationen (Bsp. Einen Stein mit geschlossenen Augen in der Hand halten (der Berührungssinn erlaubt die Annahme, dass es ein Stein ist, der kinästhetische Sinn gibt Angaben über dessen Größe). 4.4.5 Schmerz Schmerz ist die Reaktion des Körpers auf Stimulation durch schädigende Reize – jene Reize, die stark genug sind Gewebe zu zerstören. Schmerz ist ein grundlegendes Abwehrsignal des Körpers, welches uns vor potentiellen Schäden warnt. Chronische Schmerzen: Schmerzen die nicht nachlassen oder regelmäßig auftauchen Ein Geflecht aus Schmerzfasern bedeckt den gesamten Körper: ➔ Rezeptoreinheiten, die auf Schmerz reagieren, reagieren spezialisiert auf: o Temperatur o Chemische Substanzen o Mechanische Stimulation o Kombination der schmerzauslösenden Reize ➔ Periphere Nervenfasern schicken Schmerzsignale an das ZNS o Schnelleitender Nervenverbund aus Nervenfasern mit Myelin ummantelt o Langsame Nervenfasern ohne Myelinummantelung ➔ Vom Rückenmark aus werden die Impulse an den Thalamus und dann zum Cortex geleitet ➔ Im Cortex werden Ort und Intensität des Schmerzes ermitteln, sowie die Bedeutsamkeit der Verletzung beurteilt und Handlungspläne festgelegt  ➔ Endorphine (endogene Morphine) beeinflussen innerhalb des Gehirns die Schmerzempfindung Emotionale Reaktionen, Kontextfaktoren und unsere Interpretation der Situation können bei der Festlegung, wie viel Schmerz wir empfinden, ebenso wichtig sein, wie die tatsächlichen physikalischen Reize. Filter-Kontrolltheorie: Robert Melzack (1973,1980) Zellen im Rückenmark dienen als neurologische Filter, welche bestimmte Schmerzsignale aufhalten, während sie andere passieren lassen. Das Gehirn und Rezeptoren der Haut senden Botschaften an das Rückenmark, diese Filter zu schließen oder durchlässiger zu machen. (Bsp. Hemmung des Schmerzes durch Reiben der Körperstelle) Neuromatrixtheorie: Ursprung des Schmerzes liegt im Gehirn; psychosomatische Schmerzen, Phantomschmerzen 4.5 Prozesse der Wahrnehmungsorganisation 4.5.1 Aufmerksamkeitsprozesse Wodurch wird bestimmt welche Objekte in das Zentrum unserer Aufmerksamkeit rücken? ➔ Zielgesteuerte Aufmerksamkeit o Willentliche genaue Musterung eines Objektes ➔ Reizinduzierte Aufmerksamkeit o Wenn Merkmale von Reizen – Objekten in der Umgebung – automatisch und unabhängig on Ihren Zielen Aufmerksamkeit auf sich ziehen (Bsp. Wechsel des Ampellichts) ➔ Reizinduzierte Aufmerksamkeit setzen sich zumindest unter gewissen Umständen laut Forschungsergebnissen ggü. Zielgerichteter Aufmerksamkeit durch 4.5.2 Prinzipien der Wahrnehmungsgruppierung Eine der ersten Aufgaben im Wahrnehmungsprozess ist es zu bestimmen was in einer gegebenen Szene der Hintergrund und was die Figur ist. Gestaltpsychologie untersucht die Prinzipien der Wahrnehmung Vertreter: Kurt Koffka (1935), Wolfgang Köhler (1947), Max Wertheimer (1923) Hypothese: Psychische Phänomene können nur verstanden werden, wenn man sie als organisiertes, strukturiertes Ganzes sieht – nicht jedoch, wenn man sie in einfache Perzepte zerlegt. Gesetze der Wahrnehmung: 1. Das Gesetz der Nähe a. Menschen nehmen die einander am nächsten liegenden Elemente als Gruppe wahr  2. Das Gesetz der Ähnlichkeit a. Menschen nehmen die einander ähnlichsten Elemente als Gruppe wahr 3. Das Gesetz der guten Fortsetzung a. Menschen sehen Linien als durchgehend, selbst wenn sie Unterbrochen sind (Pfeil durch Herz) 4. Das Gesetz der Geschlossenheit a. Menschen neigen dazu kleine Lücken aufzufüllen, um Objekte als Ganzes zu sehen 5. Das Gesetz des gemeinsamen Schicksals a. Menschen neigen dazu, Objekte als Gruppe wahrzunehmen, die sich scheinbar in die gleiche Richtung bewegen 4.5.3 Räumliche und zeitliche Integration Was wir zu einem bestimmten Zeitpunkt wahrnehmen ist oft ein Bildausschnitt aus einer großen visuellen Welt, die sich in alle Richtungen in nicht gesehene Bereiche und Umgebung ausdehnt. Räumliche und zeitliche Integration entstehen durch die Kombination einzelner Fixationen. Grenzausdehnung: Die Nutzung des Gedächtnis, zur Ausdehnung der Szenerie (man glaubt Weitwinkel Sicht gesehen zu haben, dabei sah man eine Nahsicht – Informationen werden aus dem Weltwissen hinzugefügt) Wechselblindheit: Veränderungen einer Szenerie können nicht erkannt werden (Magier nutzen dies häufig) 4.5.4 Bewegungswahrnehmung Bewegungswahrnehmung setzt den Vergleich zwischen zwei verschiedenen Augenblicken voraus. Phi-Phänomen: wenn zwei Lichtquellen an verschiedenen Stellen ihres Gesichtes abwechselnd an- und ausgeschaltet werden scheint es wie ein Licht, dass sich hin und her bewegt. Bewegungswahrnehmung hilft auch beim zusammenpuzzeln visueller Bewegungen (Bsp. Hase im Gras) 4.5.5 Wahrnehmung räumlicher Tiefe Dreidimensional wahrzunehmen ist für uns Überlebenswichtig und unsere Interpretation dessen beruht auf verschiedenen Informationsquellen. Binokulare und bewegungsinduzierte Tiefenkriterien Binokulare Tiefenhinweise: Hinweise, die aus einem Vergleich der visuellen Informationen beider Augen entstehen Quellen der binokularen Tiefeninformation: ➔ Retinale Querdisperation: Verschiebung der horizontalen Positionen korrespondierender Bilder in beiden Augen  oLiefert Tiefeninformation, da das Maß der Disparität (Ungleichheit) von der relativen Distanz von Objekten zum Betrachter abhängt o Das visuelle System nimmt zwei retinale Bilder, vergleicht sie im Bezug auf die horizontale Verschiebung korrespondierender Teile und erzeugt eine einheitliche Wahrnehmung eines einzelnen Objekts in räumlicher Tiefe ➔ Kovergenz: das drehen der Augen nach innen, wenn sie ein Objekt fixieren o Ist das Objekt sehr nah, müssen die Augen sich sehr stark nach innen drehen o Konvergenzinformationen sind nützlich für räumliche Tiefeninformationen bis etwa 3m Distanz Quelle der Bewegungsinduzierten Tiefeninformation: ➔ Bewegungsparallaxe: liefert Informationen über die räumliche Tiefe, da bei eigener Bewegung der relative Abstand von Objekten in der Welt das Ausmaß und die Richtung der relativen Bewegung der dazugehörigen retinalen Abbilder bestimmt. (Bsp. Aus dem Fenster schauen beim Autofahren – weit entfernte Dinge scheinen sich weniger zu bewegen als Nahe Dinge) Monokulare Tiefenkriterien Räumliche Tiefe kann man rein theoretisch auch mit nur einem Auge sehen. Interposition (Okkulusion): entsteht wenn ein undurchsichtiges Objekt einen Teil eines anderen Objektes verdeckt. Auch Schatten können zusätzliche Informationen bieten Relative Größe: bezieht sich auf die Grundregel der Lichtprojektion (ein Nahe liegendes Bild projiziert ein großes, ein weit entferntes Bild ein kleines Abbild auf der Retina) → Größe-Entfernungs-Relation Linearperspektive: bezieht sich auch auf die Größen-Entfernungs-Relation (parallele Linien die sich in der Weite verlieren, konvergieren im retinalen Abbild in einem Punkt des Horizonts) → Ponzo- Wahrnehmungstäuschung (konvergierende Linien fügen die Tiefendimension hinzu) Texturgradienten liefern zudem ein Tiefenkriterium, da sich die Textur einer Oberfläche in der Ferne verdichtet (Bsp. Weizenfeld) Unser visuelles System nutzt Kriterien wie unterschiedliche Bewegung, Interposition und relative Größe automatisch und unbewusst, um komplexe Berechnungen auszuführen, die uns die Wahrnehmung räumlicher Tiefe in der dreidimensionalen Umgebung ermöglicht 4.5.6 Wahrnehmungskonstanz Wahrnehmungskonstanz: Im Allgemeinen sehen wir die Welt als invariant, konstant und stabil, trotz der Veränderung der Stimulation unserer sensorischen Rezeptoren. ➔ wir nehmen also die Eigenschaften des distalen Reizes war und nicht die Eigenschaften des proximalen Reizes Größen- und Formkonstanz Größenkonstanz bezieht sich auf unsere Fähigkeit, die wahre Größe eines Objekts trotz Veränderung der Größe seines retinalen Abbildes wahrzunehmen. Ames’che Raum: bringt den Betrachter dazu sich in der Größe zu irren, da die Entfernungen falsch eingeschätzt werden. Es scheint ein rechteckiger Raum zu sein, jedoch sind die Winkel schief in Tiefe und Höhe. Auch mit Hilfe von Vorwissen, können Größen durch Vergleiche eingeschätzt werden. Formkonstanz: wir nehmen die tatsächliche Form eines Objektes wahr, auch wenn es schräg vor uns liegt und somit sich das retinale Abbild verändert. Helligkeitskonstanz Helligkeitskonstanz: Die Tendenz, die Weiß-, Grau- und Schwarztöne von Objekten als über unterschiedliche Beleuchtungsstufen (z.B. Schatten) hinweg als konstant wahrzunehmen 4.5.7 Illusionen Illusion: wenn sich nachweisen lässt, dass ein Anreizmuster nicht den Tatsachen entsprechen wahrgenommen wird. Halluzinationen: nichtgeteilte Wahrnehmungsstörungen, denen Menschen auf Grund abweichender physischer oder mentaler Zustände erlegen. ➔ sind von den geteilten Wahrnehmungsstörungen, den Illusionen abzugrenzen Das Erforschen von Illusionen ergänzt andere Forschungsfelder, die sich mit den organisatorischen Prozessen der Wahrnehmung beschäftigen. 4.6 Prozesse der Identifikation und des Wiedererkennens Identifikation und Wiedererkennen verleihen den Perzepten Bedeutung. 4.6.1 Bottom-up- und Top-down-Prozesse Bottom-up Verarbeitung: Das Aufnehmen sensorischer Daten aus der Umwelt und die Weiterleitung zum Gehirn, um relevante Informationen zu extrahieren und zu analysieren. ➔ In der empirischen Realität verankert ➔ Beschäftigt sich mit Informationsbestandteilen und der Transformation konkreter, physikalischer Reizmerkmale in abstrakter Repräsentation ➔ Datengesteuerte Verarbeitung Top-Down-Verarbeitung: Das Phänomen, dass unsere Erwartungen die Wahrnehmung beeinflussen ➔ Beteiligt unsere Erfahrungen, unser Wissen unsere Motive und en kulturellen Hintergrund an der Wahrnehmung der Welt ➔ Höhere mentale Prozesse beeinflussen, wie wir Objekte und Ereignisse verstehen ➔ Konzeptgesteuerte /hypothesengesteuerte Verarbeitung o Konzepte in unserem Gedächtnis beeinflussen die Interpretation der sensorischen Daten Phonemergänzungseffekt: Menschen bemerken selten, dass Lücken im erlebten physikalischen Signal auftreten. ➔ Tritt auf, wenn Menschen Top-Down Verarbeitung nutzen um fehlende Phoneme aus der Bottom-Up-Verarbeitung aufzufüllen Phoneme: kleinste bedeutungsunterscheidende Einheit einer Sprache 4.6.2 Der Einfluss von Kontext und Erwartungen Das Überleben hängt von einer akkuraten Wahrnehmung von Objekten und Ereignissen in unserer Umgebung ab. Mehrdeutigkeit ist ein wichtiges Konzept, wenn wir Wahrnehmung verstehen wollen, denn sie macht deutlich, dass ein einziges Bild zu den verschiedensten Interpretationen führen kann (Bsp. Ambivalente Figuren). Die Bottom-Up-Verarbeitung kann ei Mehrdeutigkeit entweder viele oder auch keine Hypothese bereitstellen, wodurch die Top-Down-Verarbeitung dann zur Ergänzung benötigt wird. Kontext und Erwartungen spielen im Hintergrund eine wichtige Rolle im Alltag. Ein Set ist eine Voreinstellung, eine vorübergehende erhöhte Bereitschaft, Reize in einer bestimmten Art und Weise wahrzunehmen oder auf sie zu reagieren. 1. Motorische Sets: Die erhöhte Bereitschaft, eine schnelle und vorbereitete Reaktion auszuführen (Bsp. Startschuss) 2. Mentale Sets: Die erhöhte Bereitschaft, mit einer Situation so umzugehen, wie gelernte Regeln, Instruktionen oder Erwartungen es nahelegen (Bsp. Spielregeln) a. Kann allerdings auch von der Lösung eines Problems abhalten 3. Perzeptuelle Sets: Die erhöhte Bereitschaft einen bestimmten Reiz, in einem gegebenen Kontext zu entdecken (z.B. Das Schreien des eigenen Kindes wahrnehmen) Um eine angemessene oder auch unangemessene Erwartung zu generieren, müssen wir unser im Gedächtnis gespeichertes Vorwissen nutzen. 4.6.3 Abschließende Bemerkungen Eine Wahrnehmungserfahrung als Reaktion auf ein Reizereignis ist eine Reaktion der ganzen Person. Ein Wahrnehmender findet sich häufig in wie Rollen wieder, die wir mit einem Glücksspieler und einem Innendesigner vergleichen können. Der Glücksspieler möchte darauf wetten, dass der momentane Input im Rahmen des Vorwissens und der persönlichen Theorie erklärt werden kann. Der Innendesigner arrangiert die Reize ständig um, sodass sie besser zueinander passen und kohärenter sind. Eine reine Bottom-Up-Verarbeitung würde uns „gefangen“ halten in der irdischen, konkreten Realität Eine reine Top-Down-Verarbeitung würde uns dazu verleiten uns in der Fantasiewelt und den Hoffnungen darüber was wir wahrnehmen wollen zu verlieren. Ein grundlegendes Ziel der Wahrnehmung ist daher eine gute Balance beider Verarbeitungsarten.