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Paradigmenlehre (Fach) / Vorlesung 5 und 6 (Lektion)

Diese Lektion wurde von Amalaswinthaa erstellt.

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• Grundannahmen der biologischen Psychologie Grundannahmen der biologischen Psy:-  Damit Messung überhaupt Sinn ergeben kann:Wahrnehmung, Gedanken, Emotion und Verhalten als körperliche Phänomene; physische Reaktionen können etwas über die menschliche Natur verraten (Cacioppo, Tassinary, 1990)  Ψ = (φ) = Psychologie als Funktion der Physiologie
• Erste Beobachtungen Phrenologie - 19. Jhd. (Gall und Spurzheim): System, bei dem von der Schädelform (=zugrundeliegende Hirnform) auf Persönlichkeit, Temperament, Intelligenz geschlossen werden kann - Annahmen: je größer das Organ (Seh-/Ärger-/Sprachorgan), desto ausgeprägter ist die Fähigkeit - Das Gehirn ist der SItz aller geistigen Fähigkeiten - 27 "Organe" die alle spezielel Funktionen erfüllen - große "Organe" führen zur Auswölbung der Schädeldecke
• Erste Beobachtungen Alternative Ansätze - mentale Prozesse sind im Blut angelegt - je mehr Bluverlust, desto langsamer im Denken bis zur Bewusstlosigkeit - Säftelehre (Hippokrates):     - Sanguiniker (zu viel Blut)    - Choleriker (gelbe Galle)    - Melancholiker (schwarze Galle)    - Phlegmatiker (Schleim) - Ein Schuss ins Herz tötet mich; sitzt die Seele vllt also doch im Herz? --> Mentale Prozesse finden im Herzen/Solar Plexus statt 
• Phineas Gage - Harlow (1868) - Unfall September 1948; Metallstange durch den Kopf; Läsion des linken (oder beider) frontalen Cortex - Folge: Gage überlebt, alle mentalen und motorischen Fähigkeiten bleiben erhalten - ABER: Persönlichkeit ändert sich     - vorher: aktiv, freundlich, zuverlässig     - nachher: arroganz, unzuverlässig, unverantwortlich, antisozial - Möglicherweise wurde beim Unfall etas an der Persönlichkeit zerstört; Schlussfolgerung: Persönlichkeit sitzt im Kopf - Problem: Persönlichkeitsveränderungen sind nicht verlässlich messbar, wurden evtl. überzogen beschrieben; sind heute nicht mehr nachweisbar
• Paul Broca - 1865 - Patient Ms Leborgne (Paris) der nur noch die Silbe "tan" aussprechen konnte; ansonsten war er psychisch vollkommen normal  - Post mortem Autopsie: Schädigung des frontalen Teils der linken Hemisphäre (posteriores Drittel des unteren frontalen Gyrus) --> wahrscheinlich durch eine neuronale Syphillis hervorgerufen - dieser Bereich = Broca Areal als Sprachzentrum
• Carl Wernicke - 1874 - beschreibt Patienten, die keine Probleme haben sich zu artikulieren aber gesprochene Sprache nicht mehr verstehen - Broca: motorische Sprachproduktion - Wernicke: sensorisches Sprachverstehen - kritisch zu betrachten, da beide Prozesse viel komplexer sind als damals angenommen!!! --> „Wenn ich bei einer Autopsie feststelle, dass nur ein bestimmtes Areal beschädigt ist und der Patient keine Sprache mehr produzieren konnte, ist das eine sehr hohe Koninzidenz, die den Schluss nahe legt, das Sprachzentrum gefunden zu haben; aberdie reine Verknüpfung dieser Befunde reicht nicht aus“
• Split Brain (Gazzaniga 1967) Überlegungen - extreme Formen der Muskelkontraktionen (= Krämpfe) durch die Stimulationen von Neuronen, die di ebeiden Hemisphären verknüpfen ( = corpus callosum) aktiviert - Sperrys Untersuchungen: Trennung des Corpus Callosum und Chiasmus opticus bei Katzen, dann muss jedes Auge bzw jede Hirnhälfte jede Problemstellung einzeln lernen - Gazzanigas Fragestellung: Ähnlicher Effekt beim Menschen? Was passiert mit den Gehirnhälften, wenn man die Hauptverbindung trennt?
• Split Brain Wer würde sich für einen Versuch eignen? -schwere Epilepsie: Verusch, epileptische Anfälle auf eine Hemisphäre zu reduzieren, indem der corpus callosum getrennt wird --> Anfälle sind dann geringer - Vier von 10 Fällen konnten extensiv getestet werden: neben physischen Erkrankungen der Epilepsie bleiben psychische Funktionen erhalten (Intelligenz, Temperament, Persönlichkeit) --> nach OP bleiben Patienten psychisch gleich  - ABER: können Objekte mit der linken Hand hapitisch vergleichen, aber die Objekte nicht benennen -rechte Hemisphäre: Haptik und Motorik, linke: Sprachverstehen und abstrakte Repräsentationen
• Split Brain Versuchsaufbau a) Benenne das Wort b) greife den Gegenstand - je nachdem, ob das Wort auf die linke oder rechte Hemisphäre projiziert wurde, hatte der Proband Probleme, das Wort auszusprechen oder zu greifen - wenn das Wort links präsentiert, konnte Proband das Objekt nicht greifen, weil er das Wort nicht versteht -Annahmen für Befunde:    - Info wird in beiden Augen zwar verarbeitet aber nicht wahrgenommen    - wenn Punkt in der MItte fixiert wird, geht info links vom Fixationspunkt in die rechte Hemisphäre und Info rechts vom Fixationspunkt in die linke Hemisphäre
• The growing brain (Rosenzweig, 1972) Fragestellung: - bisher: Ändert die Wegnahme oder Beschädigung von Hirnarealen mentale Fähigkeiten? - jetzt: Fügt die Stimulation von mentalen Fähigkeiten dem Gehirn etwas dazu? - Anatomische/neurochemische Veränderungen?
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• The Growing Brain (Rosenzweig 1972) Versuchsaufbau - Versuche an Ratten, besonders gut da diese einen glatten Cortex besitzen und dieser nicht verworfen ist (=nicht durch viele Furchen durchzogen; menschliches Gehirn hat viele Furchen, kann immer größer werden, da dann einfach mehr Furchen hinzugefügt werden) - zu Beginn: 3 Ratten aus dem gleichen Wurf (=hohe genetische Gleichheit) werden für einige Tage-Monate in 3 Bedingungen in Laborsituationen gehalten: 1) Standard: 3 Ratten in einem Käfig 2) Verarmt: 1 Ratte alleine im Käfig 3) Angereichert: viele Ratten in einem Käfig und Spielzeug -Auswertung 3):    - Gewichtszunahme des Gehirns (v.a. der Cortex im Vgl. zum Rest des Gehirns)   - erhöhte Acetylcholin-Esterase-Aktivität: wird benötigt, da viel Acetylcholin vorhanden ist und neuronale Aktivität gegeben ist und deshalb wird mehr Esterase gebraucht um zu verhindern, dass die Neurone ununterbrochen feuern   - erhöhte Dicke des Cortex
• Reduktionismus o  Reduktionismus=  wenn wir Physik verstehen, verstehen wir Chemie, dann Biologie und schließlich auch Psychologie (TOE= theory of everything)o  Index für eine Veränderung bei den Ratten; dürfen aber nicht als Erklärung für psychische Vorgänge dienen; sind immer noch biologischo  Sind keine Erklärung psychischer Vorgänge, sondern Indizes
• Indizes Outcomes eins-zu-viele + kontextgebunden -Galvanische Hautreaktion --> Hautleitfähigkeit ist umso stärker, je mehr man schwitzt- Bsp. wenn man Menschen spezielle Fragen stellt; „sexuelle Vorlieben“- Eins-zu-viele + kontextgebunden: Hautleitfähigkeit ist bei vielen Menschen und in spezifischen Kontexten zu beobachten
• Indizes Concomitants (eins-zu-viele + kontextfrei): -Startle reflex: Zucken bei beispielsweise lauten Geräuschen (=klatschen) -Unspezifisch/kontextfrei: zeigen wir bei allem, das uns unvorbereitet trifft
• Indizes Marker (Kontextgebunden und eins-zu-eins): - „Ist Aufgabe für Person eine Herausforderung (Challenge oder  Bedrohung (thread)?“ -> Blutdruck und Herzrate-Kontraktion der Venen àBlutdruck steigt(= Aufgabe als Bedrohung; mehr Blut muss durch die Arterien gepumpt werden, aber Venen ziehen sich zusammen)
• Indizes Invariants (kontext-frei und eins-zu-eins): - HIV-Antikörper: wenn HIV-Antikörper da sind, ist auch der HIV Virus da
• Diagnostische Überlegungen - Verbindung von Konstrukt und gemessenem Index muss auf theoretischer Basis erfolgen:     - Bsp Hautleitwert und Emotion     - Kriterium muss einwandfrei und klar definiert sein, damit Vorhersage mittels Prädiktoren möglich ist - Ist die Messmethode sensitiv; z.B. finden wir einen Ausschlag des Hautleitwertes bei Auftreten einer Emotion (auch: Anteil der "true-positives") - ist die Messmethode spezifisch; z.B. finden wir NUR bei Emotionen einen Ausschlag (auch: Anteil der "false-positives") -     Im Prinzip unterliegen physiologische Maße genau den gleichen Beschärnkungen wie andere Maße in der Psychologieo  Reliabilität (Verlässlichkeit)o  Interne Validität (Veränderungen in der Messung werden nur durch theoretisch bekannte Variationen verursacht) àmultiple Faktoren die darauf einwirken, deshalb schwierig bei physiologischen Maßeno  Konstruktvalidität (Bezug zu ähnlichen Konstrukten, kein Bezug zu unähnlichen Konstrukten) àgeht gut, z.B. physiologische Maße wie Blutdruck
• Spezifische Probleme physiologischer Messungen o  Reflexartige Reaktionen --> in Laborforschung realtiv unproblematischo  Homoöstase --> haben Effekte, aber es besteht ein Streben nach Homöostaseo  Adaption (Habituierung oder Sensitivierung) --> z.B. an Stimulus klatschen (beim ersten mal erschrecken, dann weniger)o  Gesetz der Anfangswerte (Ceiling-Effekt) --> Straftäter könnten diesen Effekt umgehen wenn sie bei allen anderen Waffen auch eine Reaktion simulieren (z.B. auf die Zunge beißen) 
• Von Outcomes zu Markern -     Mehr als eine physiologische Reaktion betrachten-     Temporale Auflösung erhöhen: fMRI --> schnellere Magnete-     Räumliche Auflösung erhöhen: fMRI --> stärkere Magnete -     Psychologie vs. Physiologie, B = räumlich, C = zeitlich-     Oben links: Emotion Freude und Emotion Trauer lösen beide einen physiologischen Parameter aus-     Mitte links: ein psychologischer Prozess löst 2 physiologische Prozesse aus-     Unten: 2 physiologische Parameter werden von allen 3 psychologischen Parametern beeinflusst und dass in unvorhersehbarer Weise --> Wenn man räumliche Auflösung verändert sieht man es besser, dann über die Zeit anschauen dann sieht man es noch besser-     Im Idealfall am Ende wie im Panel C eine 1:1 Beziehung hier gehört eine Abbildung dazu (Foliensatz5/6, Folie 27)
• Neurowissenschaftliche Messmethoden -     Elektrische Maßeo  EEG(Electroencephalogramm)o  MEG(Magnetencephalogramm)-     Haemodynamische Maßeo  PET (Positronen-Emissions-Tomographie) àin den letzten 5 Jahren gab es keine einzige psychologische Studie mit PETo  MRT (Magnet-Resonanz-Tomographie) bzw. fMRI
• EEG -     Misst direkt die elektrische Anregung am Axon-     Grundannahmen:o  Wo neuronale Aktivität stattfinden, finden die momentanen Denkprozesse statto  Neuronale Aktivität bedeutet gleichzeitig elektrische Aktivität-     Sehr hohe zeitliche Auflösung (im Prinzip nur limitiert durch Feuerrate der Axone)-     Aber:o  Non-invasive Messung gibt keine volumetrische Auflösungo  Notwendigkeit über sehr viele Trials zu mitteln, um angemessene „Signal/Noise“-Ratio zu erhalten àERPs (ereigniskorrelierte Potentiale)
• Haemodynamische Maße -     Relativ langsam-     Natrium/Kaliumpumpen am Axon brauchen Energieo  Zucker wird verbrannto  Verbrennung benötigt Sauerstoff-     MRI und PET messen Blufluss und nicht-desoxydiertes Haemoglobin-     EEG misst die gestuften Potentiale direkt
• PET -     Misst die emittierten (ausgesandten) Positronen radioaktiver Isotope (radioaktive Form eines Elements, das normalerweise nicht radioaktiv ist)-     Grundannahmen:o  Wo neuronale Aktivität stattfindet, finden die momantanen Denkprozesse statto  Neuronale Aktivität verbraucht Sauerstoff und Sauerstoff wird durch das Blut transportierto  Gemessen werden also haemodynamische Unterschiede-     Element der Wahl: O hoch 15o  Lagert sich am Haemoglobin ano  Halbwertszeit 2 Min. (d.h. nach 10 Min. fast vollständis abgebaut)-     1 Trial ~90 Sec.  (30 Sekunden Task, 60 Sekunden Task + Scan)-     D.h. zeitliche Auflösung eigentlich nicht gegeben-     Räumliche Auflösung ~1cm hoch 3-     Da radioaktives Material verwendet wird, beschränkt sich die Anzahl möglicher trials pro Teilnehmer
• fMRI -     Scannt nicht die Anatomie!!-     Grundannahmen àparallel zu PET-     Gemessen wird der BOLD-Effekt (Blood oxygen level dependent effect)o  Bei neuronaler Aktivität steigt der Blutflusso  Der Verbrauch von Sauerstoff steigt nicht so stark wie der Blutfluss    - Größere Menge von Haemoglobin, das noch Sauerstoff transportiert; Abnahme von desoxygeniertem Haemoglobin, welches paramagnetische Eigenschaften hat -     fMRI-Scan gibt nur ein Voxel-Bild der Unterschiede im Blutfluss-     das organische Hintergrundbild wird meist darüber gelegt-     Eigenschaften:o  0,1 cm hoch 3 räumliche Auflösung bei 2-3 Sec. Zeitlicher Auflösungo  braucht keine Radioaktivitäto  Sprache und Kopfbewegung müssen durch bestimmte Algorithmen korrigiert werden-     Problem der Signifikanz:o  Markiert werden immer nur die statistisch signifikanten Unterschiedeo  Aber: bei genügend sensitiver Messung wird jeder Unterschied signifikant àWahl einer willkürlichen Grenze
• Voodo-Korrelationen 1.    Kein Unterschied zwischen psychologischen und physiologischem Schmerz --> gleiche anatomische Struktur (z.B. bei Cyberball)2.    Empathie Skala --> je mehr Empathie auf der Skala desto stärker ist der ACC aktiviert in einer Empathie Situation àneuronales Korrelat eines psychologischen Prozesses  Abbildung Foliensatz 5/6, Folie 44 -     Korrelationen von 0-1-     Wie häufig wird ein Zusammenhang zwischen einem Fragebogenmaß und einem physiologischen Hirn-Scan berichtet-     Häufigste Korrelation: .59-     Substantieller Anteil an Studien die höher als .60 sind-     Standard Zusammenhang zwischen Fragebögen und Verhalten selten über .30
• Voodoo-korrelationen Warum sind Korrelationen problematisch? -     Maximal möglicher Zusammenhang zwischen 2 beobachteten Maßen ist ne Funktion des wahren Zusammenhangs und der Wurzel des Kreuzprodukts der Reliabilität-     Durchschnittliche maximal Mögliche Korrelation von .56-     Minderungskorrektur àSpearman & Brown Korrektur ?-     Empirisch kann man über .56 nicht hinaus kommen àalles was darüber hinaus geht kann nicht sein  --> Voodo-Korrelation? Foliensatz 5/6, Folie 45
• Problem der Analyse bei Hirnscans -     Schritt 1: jeder Voxel des Scans wird mit dem Verhaltensmaß (Fragebogen) über Probanden hinweg korreliert-     Schritt 2: Voxel, für welche die Korrelation eine bestimmte Schwelle überschreitet, werden ausgewählt und gehen in die Analyse ein-     Ergibt bei ausreichender Voxel-Zahl immer signifikante Ergebnisse
• Aktien und Wetter Beispiel -     Temperatur einer Wetterstation sagt bestimmte Aktienkurse mit r = .87 vorhero  Hohe Temperaturen àVerkaufeno  Niedrige Temperaturen àkaufen-     Aber:o  Korrelation nur über 10 Tage gemesseno  An 3315 möglichen Aktieno  Korrelation nur über die Aktien, die eine vorher definierte Schwelle überschreiteno  Auswahl und finale DV sind nicht unabhängig!
• Vodoo-Korrelationen Beispiel Bennet 2010 - Toter Lachs -     Toter Lachs mit Aktivierung-     Fehlervarianz berücksichtigen-     Interspecies Perspective Taking-     Man muss nicht nur für Unabhängigkeit korrelieren sondern wieviele Vergleiche wurden überhaupt gerechnet Kein Plan keine Garantie für diese Karteikarte :D
• Technikgläubigkeit -     Reine Präsenz von Hirn-Scans bzw. anatomischen Modellen macht Forschung glaubwürdiger-     Daraus folgt:o  Differentielle Unterstützungo  Publikationsverzerrungen
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• Just because youre imaging the brain doesnt mean you can stop using your head -     Prinzip  1: Kognitionen, Emotionen und Verhalten stehen mit dem Gehirn in Beziehung-     Prinzip 2: Lokalisation von funktionalen Komponenten von sozial-kognitiven Prozessen oder Repräsentationen ist keine Suchen nach „Zentren“-     Prinzip 3: Veränderung in neuronaler Aktivität in einem Bereich des Gehirns als Folge einer Aufgabe (z.B. soziale Kategorisierung) bedeutet nicht, dass dieser Bereich ein neuronales Substrat des Prozesses darstellt-     Prinzip 4: ein guter Hirn-Scan hat für sich selbst genommen noch keine psychologische Signifikanz
• Just because youre imaging the brain doesnt mean you can stop using your head Prinzip 2 -     Annahme: es existiert eine anatomische Lokalisation von einzelnen kognitiven Prozesen, d.h. das Gehirn ist ein Zentralprozessor, der seine gesamte Masse braucht, um zu funktionieren-     Häufiger Fehler (Kategorienfehler):o  Organisation psychologischer Prozesse überträgt sich 1:1 auf die Organisation der neuronalen Substrate ( z.B. dual-process theories) àdurchspielen am Problem Gedächtnis vs. Hippocampuso  Immer Interaktion der Strukturen wichtigo  Wenn man von Zentren spricht, dann sind diese nie invariant; z.B. bedeutet Sprachzentrum nicht Sprache und nur Spracheo  S. Mausfeld (2003) über die Ebenen von Konstrukten und anatomischen Strukturen
• Just because youre imaging the brain doesnt mean you can stop using your head Prinzip 3 -     Häufig implizierte Annahmen:o  Wenn ein Hirnbereich während einer bestimmten kognitiven Aufgabe aktiv ist, dann ist dieser Bereich das neuronale Substrat für diese kognitive Aktivitäto  Wenn ein Hirnbereich während einer bestimmten kognitiven Aufgabe nicht aktiv ist, dann ist dieser Bereich das neuronale Substrat für diese kognitive Aktivität Foliensatz 5/6, Folie 58 Abbildung   -     Temperatur = Psychologie/ psychologischer Prozess-     Temperatur im Winter = Funktion davon ob die Heizung funktioniert oder nicht-     Psychologie ist Funktion der Physiologie in dem Fall der Heizung-     Andere physikalische Effekte: Wird ein Raum auch warm wenn die Sonne scheint? Wie warm ist es außerhalb vom Haus?-     Nicht nur das Gehirn sondern auch andere Prozesse haben einen/ einen stärkeren Einfluss auf Psychologie-     Wenn man die Heizung steuern/ etwas über Temperatur im Raum lernen will ist Diode mit der man die Temperatur im Raum messen kann sinnvoll àSchluss zu ziehen dass die Diode für die Temperatur verantwortlich ist ist naivàrestliches System wird vernachlässigt àin der Messung wäre das allerdings das was man sehen würde (perfekte Korrelation)
• Just because youre imaging the brain doesnt mean you can stop using your head Prinzip 4 -     Experimentelles Designo  Experimentalgruppe: n Stufen der Infoverarbeitungo  Kontrollgruppe: n-1 Stufen der Infoverarbeitung-     Beispiel:o  Bartels & Zeki (2001)o  SS sehen Bilder ihres romantischen Partners und drei Freunden gleichen Alters und Geschlechts wie der Partner während fMRI-Scano  Aktivation Partner minus Freunde = neuronale Basis für Liebe?o  Gleiche Reaktion im Gehirn zu romantischem Partner, aber Prozess bleibt unklar -     Mögliche Lösung: Dennett (1987): Foliensatz 5/6, Folie 60 -     Designebene: verschiedene Teile/Definitionen und die verursachen verschiedenes Verhalten-     Neuroscience: bringt physikalische Ebene mit rein, Neurotransmitter, Schädigungen des präfrontalen Cortex (Phineas Gage)-     Wenn man Fortschritte machen will sollte man die Cognitive Neuroscience zwischen physikalischer und Designebene einordnen weil sie die Input Output Schemata einschränkt-     Alles was einem etwas verbietet in einer Theorie ist gut àMöglichkeit dass etwas auftritt was nicht auftreten sollte (schwarzer Schwan)-     Sehr viele Freiheitsgrade die sich nur schwer begrenzen lassen-     Wenn man annimmt, dass es irgendwo Zentren gibt in denen bestimmte Prozesse ablaufen ist man schon wieder nahe der Phrenologie àweit entfernt in der Psychologie heutzutage-     Fazit: breites Paradigma der modernen kognitiven Neurowissenschaften 
• Add on: Mausfeld -     Um 2000 rum: Spaltungsbewegung-     In den nächsten 5 Jahren wird sich die Psychologie trennen: allgemeine Psychologie mit harten Fakten (Fragebögen/Interviews/Umfragen) àandere psychologie-     Neurowissenschaftlich geprägte Psychologie gegen andere Psychologie-     No Psychology in – no psychology out àwenn nur harte Neurowissenschaften kommt mit Sicherheit keine Psychologie raus-     Geißeltierchen Euglena --> genau 302 Nervenzellen, alles entschlüsselt-     Thomas und Lockery --> nur weil alle Nervenzellen verstanden sind, gibt es keine Verhaltensvorhersage bezüglich Stimuli (Nahrung)-     Physical Stance gibt keinen Rückschluss auf das Verhalten-     Was passiert wenn Tierchen Hunger haben? àVerhalten nicht vorhersagbar durch Neurone-     Neuronale Prozesse werden einfacher zu verstehen, je komplexer sie sind-     Wenn man nicht weiß, was man finden möchte, ist es im Input Output fast nicht möglich

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