Psychologie - EEG und kognitive Funktionen
EEG:
= mißt Aktivierung der Großhirnrinde; kann keine anatomischen Strukturen / Veränderungen messen (wie CT)
- nie Aktivität einer einzelnen Zelle meßbar (würde ganz anders aussehen !) - immer summierte Aktivität über mehrere NZ.
Trotz Vielfalt zellulärer Aktivität erhält man geordnete Muster - mindestens 10.000 NZ entladen sich gleichzeitig.
* Bestimmte anatomische Strukturen sind für geordnete rythmische Aktivität verantwortlich. (Alpharythmus: Thalamus.)
* Unterschiede a) EEG und b) Hirndurchblutungsmessung:
a) hat höhere Zeitauflösung als b) , aber im Grunde gleich (mißt durchschnittliches Bild bei längeren Tätigkeiten.)
* Unterschiede a)EEG - Mapping und b) visuelle Analyse:
a) schematische Abbildung der Aktivitäten in versch. Farben.
b) Wellen (einzelne Elektroden) werden abgebildet.
- im klin. Bereich a) Vorteile: Übersichtlichkeit.
4 Typen:
* Alphawellen: 6 - 12 Hz dominiert im entspannten Wachzustand oder bei geschlossenen Augen.
* Betawellen: 13 - ca. 20/30/40 Hz bei Tätigkeiten, die vom Gehirn gesteuert werden.(dann: Alphablockierung !)
* Thetawellen: 4 - 7 Hz im tiefen Entspannungszustand und beim Einschlafen.
* Deltawellen: 0,4 - 4 Hz in Tiefschlafphasen.
Schlaf - EEG:
* A - Stadium: (Entspannung) Alphawellen mit niedrigen Amplituden, wenige langsame Thetawellen.
* B - Stadium: (Einschlafphase) niederfrequenter Thetarythmus, mit Vertexzacken. (hohe Ausschläge im Oberkopfbereich)
* C - Stadium: (leichter Schlaf) langsame Thetawellen, hohe Amplituden, Schlafspindeln, hochfrequente Betawellen.
* D - Stadium: (mitteltiefer Schlaf) 50% Deltawellen, hohe Ampltude.
* REM - Schlaf: (paradoxer Schlaf -wirkt wie Aufwachphase, ist aber tiefster Schlaf) unterer Alpha-, oberer Thetafrequenzbereich.
pathologisches EEG:
zB. Spike - Wave - Kombinationen bei Epilapsiepatienten.
niederfrequente Theta- und Deltawellen bei Meningitispatienten.
* klinischer Einsetzungsbereich: Gehirnneurologischer Bereich, Gewebsschädigungen mit Funktionsstörungen bei Epilepsie.
* im psychiatrischen Bereich: Begleitmessung für Hinweise für psychiatrische Erkrankungen.
* nicht klinischer Einsetzungsbereich: zB. Gedächtnistests (bei gutem Gedächtnis auffallend höhere Alphafrequenzen) -Zusammenhang testpsychologische und physiologische Untersuchungen.
Messgeräte:
Silberelektroden (einzeln oder in Haube integriert), leitende Paste.
10;20 Methode: höchstens 30 Elektroden (mehr als genug !)
vom CZ ausgehend ungerade Elektroden links, gerade rechts.
(vom Inion und Nasion aus gemessen.)
zu einem Elektrodenpkt: Bezugspkt (meist Ohrläppchen oder Nase.)
* Über Verstärker werden Signale erfassbar.
* Filterbank: zur größtmöglichen Ausschaltung von Störfrequenzen.
( Ableitung über 4 Frequenzbänder von 0,4 bis ca. 40 Hz)
* Analog - Digitalwandler: speichert Input in Form von Zahlen.
Abtastfrequenz: je mehr Punkte, desto genauer. (Verfälschung !)
normalerweise:128 Hz Abtastfrequenz (reicht bis 64 Hz.
Ausnahme: evozierte Potentiale - bis zu 10.000 Hz.
Störquellen (Artefakte):
biologische: Augenbewegungen (zur Klärung: Okulogramm), EKG - Einstreuung, Schwitzen, Puls, Muskelpotentiale.
technische: defekte Ableiteschnur, schlechter Elektrodenkontakt, Wechselstromüberlagerung.
- Powerspektrum: (Frequenzleistungsspektrum) zB. Maximum der Alphawellen bei Ruheabbildung.
- Quadrierte Amplitudenwerte: ausgehend von der 0 - Linie werden die positiven und negativen Amplituden quadriert und gemessen.
- Peakfrequenz: mißt den absoluten Gipfel (das Maximum)
- ERD: (Ereignisbezogene Desynchronisation)= %- uelle Ab-, oder Zunahme der Alphawellen im Vergleich zu einem Referenzintervall.
Ergebnisse in 2 Wertegruppen gegliedert: 8 - 10 Hz und 10 - 12 Hz. Berechnung:
Alphapower (Referenzintervall) - Ap.(Testintervall) X 100 = ERD
Ap.(Referenzintervall)
Experimentelles Design: mindestens 25 - 30 trials um genügend artefaktfreie trials zu bekommen. (trial= Versuchsdurchgang)
P 300: hat etwas mit Speicherung von Information zu tun. -variiert mit Veränderung der
Aufgabenschwierigkeit (schwerer: höhere Amplitude, größere Latenz (=Verarbeitungszeit) )
Publikationen:
ERD und die Wahl des Frequenzbandes zur Quantifizierung corticaler Prä- und Poststimulus Aktivierung:
1. fixierter Frequenzbereich 8 - 12 Hz
2. individueller ------''----- je nach Alphafrequenz der Vp.
Aufgabe: Targets indentifizieren, die in einer früheren Sitzung dargeboten worden waren.
* prä- und poststimulusintervall = 375 ms vor und nach einer Präsentation eines Wortes.
* 29 Elektroden, 10 Vpn. (Rechtshänder), in 2 Frequenzbänder getr
Ergebnisse: Anstieg im Poststimulusintervall.
- bei Vergleich der beiden Methoden: 2. = besser beim Differenzieren zwischen Prä- und Poststimulusintervall. (bringt Effekte der corticalen Prä- und Poststimulus Aktivität deutlicher zum Ausdruck.)
- Faktoren wie Aufmerksamkeit und Erwartung werden durch höhere Werte der ERD im unteren Frequenzbereich reflektiert.
- im oberen Frequenzbereich = eine Zunahme der ERD durch stimulusbezogene kognitive Aktivität als direkte Reaktion auf einen Reiz.
Alphafrequenz, Gedächtnisleistung und kognitive Leistung.
Aufgabe: modifizierte Version von Schneider und Shiffrin - Test.
"individual alpha frequency" = IAF
- steht sie in Relation zu Gedächtnisleistung und Aufmerksamkeit ?
Ergebnis: * Gedächtnisleistung hat den stärksten Einfluß auf IAF.
Vergleich: Vpn. mit guter / mit schlechter Gedächtnisleistung.
( gute = um 1,25 Hz. höher als schlechte.)
* Aufmerksamkeitsbelange reduzieren die IAFgering (kleinerer Effekt) lokalisierung: Parietallappen.
- Eine Abnahme der IAF ist immer mit einer Verschlechterung der gedächtnisleistung verbunden.
ERD und die hemisphärischen Unterschiede für Wörter und Nummern.
ERD = Index für corticale Aktiviät.
Wie beeinflußen Aufmerksamkeit und Erwartung die hemisphärischen Unterschiede für Worte und Nummern ?
- 12 recgtshändige Männer
- semantische (Kategorisierung) und numerische (gerade / ungerade) Tests.
- unter 2 Bedingungen: hohe Erwartung: blockweise Darbietung niedrige Erwartung: randomisierte Darbietung
- 2 Frequenzbänder (6 - 10 Hz und 9 - 13 Hz) Ergebnisse: besonders auffallend: der Einfluß der erwartung ( hohe Erwartung: im 6- 10 Hz Bereich: linkshemisphärische Bevorzugung)
- niedriges Alphaband: sensitiver im Bezug auf Aufmerksamkeit und Erwartung.
Alphafrequenz und Gedächtnisleistung:
gestüzt von einer neuen Gedächtnistheorie ("connective model") testete man die Hypothese, ob die Alphafrequenz im Zusammenhang mit der gedächtnisleistung steht.
Exp.1: a) Alzheimer Patienten b) normale Vpn.
mit Wechsler - memory - scale getestet.
=> Alphafrequenz steht im Zusammenhang mit der Gedächtnisleistung !
Exp.2: zeigte, daß, verglichen mit einer Ruheperiode, die Alphafrequenz ansteigt, wenn die Vp. die Info mit dem Gedächtnis vergleicht.
=> Die Alphafrequenz scheint die Geschwindigkeit, mit der Info aus dem gedächtnis "geholt" werden kann, zu determinieren.
ERD und die Wahl des Frequenzbandes zur Quantifizierung corticaler Prä- und Poststimulus Aktivierung:
1. fixierter Frequenzbereich 8 - 12 Hz
2. individueller ------''----- je nach Alphafrequenz der Vp.
Aufgabe: Targets indentifizieren, die in einer früheren Sitzung dargeboten worden waren.
* prä- und poststimulusintervall = 375 ms vor und nach einer Präsentation eines Wortes.
* 29 Elektroden, 10 Vpn. (Rechtshänder), in 2 Frequenzbänder getr
Ergebnisse: Anstieg im Poststimulusintervall.
- bei Vergleich der beiden Methoden: 2. = besser beim Differenzieren zwischen Prä- und Poststimulusintervall. (bringt Effekte der corticalen Prä- und Poststimulus Aktivität deutlicher zum Ausdruck.)
- Faktoren wie Aufmerksamkeit und Erwartung werden durch höhere Werte der ERD im unteren Frequenzbereich reflektiert.
- im oberen Frequenzbereich = eine Zunahme der ERD durch stimulusbezogene kognitive Aktivität als direkte Reaktion auf einen Reiz.
Alphafrequenz, Gedächtnisleistung und kognitive Leistung.
Aufgabe: modifizierte Version von Schneider und Shiffrin - Test.
"individual alpha frequency" = IAF
- steht sie in Relation zu Gedächtnisleistung und Aufmerksamkeit ?
Ergebnis: * Gedächtnisleistung hat den stärksten Einfluß auf IAF.
Vergleich: Vpn. mit guter / mit schlechter Gedächtnisleistung.
( gute = um 1,25 Hz. höher als schlechte.)
* Aufmerksamkeitsbelange reduzieren die IAFgering (kleinerer Effekt) lokalisierung: Parietallappen.
- Eine Abnahme der IAF ist immer mit einer Verschlechterung der gedächtnisleistung verbunden.
ERD und die hemisphärischen Unterschiede für Wörter und Nummern.
ERD = Index für corticale Aktiviät.
Wie beeinflußen Aufmerksamkeit und Erwartung die hemisphärischen Unterschiede für Worte und Nummern ?
- 12 recgtshändige Männer
- semantische (Kategorisierung) und numerische (gerade / ungerade) Tests.
- unter 2 Bedingungen: hohe Erwartung: blockweise Darbietung niedrige Erwartung: randomisierte Darbietung
- 2 Frequenzbänder (6 - 10 Hz und 9 - 13 Hz) Ergebnisse: besonders auffallend: der Einfluß der erwartung ( hohe Erwartung: im 6- 10 Hz Bereich: linkshemisphärische Bevorzugung)
- niedriges Alphaband: sensitiver im Bezug auf Aufmerksamkeit und Erwartung.
Alphafrequenz und Gedächtnisleistung:
gestüzt von einer neuen Gedächtnistheorie ("connective model") testete man die Hypothese, ob die
Alphafrequenz im Zusammenhang mit der gedächtnisleistung steht.
Exp.1: a) Alzheimer Patienten b) normale Vpn.
mit Wechsler - memory - scale getestet.
=> Alphafrequenz steht im Zusammenhang mit der Gedächtnisleistung !
Exp.2: zeigte, daß, verglichen mit einer Ruheperiode, die Alphafrequenz ansteigt, wenn die Vp. die Info mit dem Gedächtnis vergleicht.
=> Die Alphafrequenz scheint die Geschwindigkeit, mit der Info aus dem gedächtnis "geholt" werden kann, zu determinieren.
- Arbeit zitieren
- B. Ripper (Autor:in), 1993, EEG Kognitive Funktionen - Schimke, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/95906
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