Emotionsverarbeitung

1. Emotionsverarbeitung Proseminar: Klassische Fälle der Neuropsychologie Prof. Dr. Axel Mecklinger Referent: Andreas Zins

2. Emotionsverarbeitung • Psychologie der Emotionen 1.1 Was sind Emotionen? 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen 1.3 Emotionale Bahnung • Physiologie und Anatomie 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen 2.2 Untersuchungen am Menschen

3. 1. Psychologie der Emotionen

4. 1.1 Was sind Emotionen? • Emotionen sind Reaktionsmuster, ausgelöst durch spezifische Personen oder Objekte • Sie werden (von Menschen) als Gefühle erlebt • Sie werden ausgedrückt (durch Gestik, Mimik Vokalisation etc.) • Sie sind begleitet von Neurovegetativen Veränderungen, die vom endokrinen System (v.a. Glukokortikoidsystem und sympathikoadrenerges System) unterstützt werden

5. 1.1 Was sind Emotionen? • Sie dienen der Handlungsvorbereitung durch: - generelle Aktivierung des Organismus (Mobilisierung von Ressourcen) -spezifische Erregungsveränderungen (Vorbereitung auf Angriff, Flucht etc.)

6. 1.1 Was sind Emotionen? Die James-Lange-Theorie (1884) Wahrnehmung des Auslösers  Körperliche Reaktion  gefühlte Emotion „Wir sind traurig, weil wir weinen.“ „Wir fürchten uns, weil wir wegrennen.“

7. 1.1 Was sind Emotionen? Die James-Lange-Theorie (1884) • Kritik (Cannon, 1920er): • Pharmakologisch induzierte viszerale Veränderungen führen nicht zu Emotionen • Durchtrennung viszeraler Afferenzen führen nicht vollständig zum Verlust von Emotionen • Viszerale Afferenzen sind zu langsam und unsensibel, um die gesamte Dynamik emotionaler Erfahrungen zu erklären

8. 1.1 Was sind Emotionen? Emotionsempfinden ist kein Epiphänomen körperlicher Veränderungen, sondern diese werden durch das (vom situativen Kontext abhängige) Verhaltensprogramm determiniert, welches von der Emotion voraktiviert wird. Beispiel: „Furcht“

9. 1.1 Was sind Emotionen? Beispiel: „Furcht“ Reaktion auf Konfrontation mit gefürchteten Objekten… • …bei Tierphobikern: • Anstieg der Herzrate (Furchttachykardie) • Erhöhung des Blutdrucks •  Vorbereitung auf Fluchtreaktion • …bei Blut- und Injektionsphobikern: • Senkung der Herzrate (Bradykardie) • Blutdruckabfall •  Vorbeugung von Blutverlust durch Verletzung

10. 1.1 Was sind Emotionen? Beispiel: „Furcht“ Reaktion auf Konfrontation mit gefürchteten Objekten…

11. 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen Das Emotionssystem hat sich aus dem Motivationssystem entwickelt. • Die motivationalen und emotionalen Systeme entscheiden über die Bedeutsamkeit der, vom kognitiven System gelieferten Informationen • Menschen reagieren vor allem dann emotional, wenn Ereignisse bedeutsam für ihr Überleben sind (z.B: feindliche Umgebung  Fluchtverhalten oder angenehme Umgebung  appetitives Verhalten)

12. 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen Motiviertes Verhalten… • …aktiviert den Organismus (nicht ein eindimensionales, sondern mehrere differentielle Aktivierungsmuster!) • …ist zielgerichtet (daher Unterteilung in aversives und appetitives Motivationssystem)

13. 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen Emotionale Bahnung (Lang 1995) Bei Aktivierung des aversiven motivationalen Systems wird defensives Verhalten, bei Aktivierung des appetitiven motivationalen Systems wird die Bereitschaft zur Annäherung an angenehme Reize gebahnt.  Wird das aversive System aktiviert, sollten Schutz- und Abwehrreflexe verstärkt und appetitive Reflexe gehemmt werden.

14. 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen Emotionale Bahnung (Lang 1995) Empirischer Beleg: Die Schreckreaktion • Welle von Flexorbewegungen, die sich von kranial nach kaudal ausbreitet • Wird durch ein plötzliches sensorisches Ereignis ausgelöst, dessen Intensitätsmaximum nach ca. 10 ms erreicht sein sollte

15. 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen Emotionale Bahnung (Lang 1995) Furchtkonditionierungsexperiment von Brown et al. (1951): Elektroschock (US) Schreckreiz (Schreckschusspistole) Licht-Ton-Verbundreiz (NS/CS) Versuchsratte AV= durch Zusammenzucken der Ratte verursachte Bewegung des Käfigbodens

16. 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen Emotionale Bahnung (Lang 1995) Furchtkonditionierungsexperiment von Brown et al. (1951): • Paarung von Licht-Ton-Reiz (CS) mit Elektroschock (US) • Abfeuern der Pistole bewirkt in Verbindung mit CS eine stark potenzierte Schreckreaktion bei der Ratte  Bahnung des Schutzreflexes durch den, vom CS verursachten, defensiven Emotionszustand der Ratte.

17. 1.2 Motivationale Organisation von Emotionen Konditionierungsstudien am Menschen (Hamm et al. 1993)

18. 1.3 Emotionale Bahnung Modulation der Schreckreaktion • Beim Menschen lösen bereits Bilder unterschiedlicher semantischer Kategorien stabile, unterscheidbare emotionale Reaktionsmuster aus (Lang et al. 1993). • Diese Modulation der Schreckreaktion ist von der Darbietungsmodalität des Schreckreizes und des emotionsauslösenden Reizes unabhängig.

19. 1.3 Emotionale Bahnung Modulation der Schreckreaktion • Das Modell der emotionalen Bahnung impliziert die Verstärkung der Schreckreaktion bei unangenehmen und ihre Inhibition bei angenehmen Stimuli. • Je größer der Erregungsgehalt dieser Stimuli, desto deutlicher ist ihre verstärkende, bzw. inhibitorische Wirkung auf die Schreckreaktion.

20. 1.3 Emotionale Bahnung Befund zur affektinduzierten Schreckreaktion (Hamm et al. 1997): Lidschlagreaktionen

21. 1.3 Emotionale Bahnung Und was bedeutet das…?!? Man weiß: der primäre Reflexweg zwischen akustischem Schreckreiz und motorischer Reaktion des Organismus besteht aus nur drei Synapsen. Die affektinduzierte Schreckreaktion legt nun die Existenz eines weiteren, modulatorischen Schaltkreises nahe. Befunde belegen, dass die Amygdala die zentrale Regulationseinheit dieses Schaltkreises ist.

22. 1.3 Emotionale Bahnung Aversives Konditionierungsexperiment (Hamm et al.) Links: Patienten nach unilateraler Resektion der Amygdala Rechts: Kontrollgruppe

23. Zusammenfassung • Emotionen entstehen aus der Wechselwirkung physiologischer und psychologischer Vorgänge • Sie sind motivational organisiert (aversiv/appetitiv) • Sie dienen der Bahnung der auf jeweilige Umwelteinflüsse angemessenen Reaktion

24. Emotionsverarbeitung 2. Physiologie und Anatomie der Emotionen

25. 2. Physiologie und Anatomie der Emotionen Einteilung des Begriffs „Emotion“ in drei Arten von Prozessen: • Perzeption eines Stimulus • Veränderungen im Körper • Fühlen der Emotion

26. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen „Pseudowut“ (Bard, Cannon 1920er): • Decortizierte Katzen reagieren schon auf sanfte Reize unangebracht aggressiv • Aber: Kein Auftreten von Pseudowut, bei zusätzlicher Läsion des lateralen Hypothalamus • Gezielte Läsionen des lateralen Hypothalamus führten zu sanftem Verhalten, gezielte Läsionen des medialen Hypothalamus zu erhöhter Reizbarkeit

27. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen „Pseudowut“ (Bard, Cannon 1920er): • Ergebnisse der Stimulationsexperimente von Walter Hess stimmen mit diesen Befunden überein • Folge: Annahme des Hypothalamus als Organisator und Integrator emotionaler Antworten

28. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen • Klüver-Bucy-Syndrom (Klüver, Bucy 1939): Bilaterale Läsionen des anterioren Temporallappens (einschließlich Amygdala) führten bei Rhesusaffen zu Störungen der emotionalen Bewertung bestimmter Stimuli. Insbesondere Verlust von Furcht, beispielsweise vor Schlangen.

29. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen • Limbisches System (MacLean 1955): System, dass überlebensrelevante Ereignisse prozessiert, indem es zwischen neokortikalen Systemen (Wahrnehmen, Denken) und Hirnstamm/Hypothalamus (emotionales Reagieren) vermittelt.

30. Limbisches System

31. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen Amygdala: • Empfängt Signale aus allen Sinnesbereichen • Verfügt über reziproke Verbindungen zu vielen emotional modulierbaren Hirnstrukturen • Verknüpfung von ursprünglich unbedeutenden Stimuli mit emotionalem Verhalten auf der Basis von potentiell schädlichen Zusammenhängen (Angstkonditionierungs-experimente von LeDoux)

32. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen Amygdala: Mechanismus der Angstkonditionierung (LeDoux et al. 1990)

33. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen Orbitofrontaler Kortex: • Läsionen haben ähnliche Folgen wie Schädigung der Amygdala • Auch hier werden Reizantworten durch emotionale Bedeutung der Reize moduliert • Bidirektionale Verbindung zur Amygdala. Unterbrechung bewirkt ähnliche Defizite wie Läsion der Amygdala und des OK

34. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen Ventrales Striatum: • Erhält Afferenzen aus der Amydala • Wichtig für Prozessierung von Belohnungsreizen • Steuert gemeinsam mit Amygdala und orbitofrontalem Kortex die erfahrungsbasierte Belohnungserwartung

35. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen Weitere Trigger-Strukturen: • Kerngebiete in der Nähe der Amygdala (Stria terminalis, Substantia innominata, Septum pellucidum  innervieren vermutlich über Acetylcholin) • Locus coeruleus (noradrenerge Innervation) • Raphé-Kerne (serotonerge Innervation)  Diese Strukturen verändern die Informationsverarbeitung im Gehirn. Diese Veränderungen sind ebenso wichtig und spürbar, wie somatische Bestandteile emotionaler Reaktionen.

36. 2.1 Tierexperimentelle Untersuchungen Effektorstrukturen: • Prinzipiell alle Strukturen, die motorischen, endokrinen und vegetativen Output kontrollieren Z.B.: motorische Strukturen in den Basalganglien (somatische Komponenten emotionaler Reizantworten), Regionen im Hypothalamus (Ausführung emotionaler Angst- und Aggressionsreaktionen) und das Periaquaeductale Grau (Auslösung panikartigen Verhaltens und vegetativer Veränderungen)

37. 2. Physiologie und Anatomie der Emotionen 2.2 Untersuchungen am Menschen

38. 2.2 Untersuchungen am Menschen Amygdala: • Erkenntnisse hauptsächlich aus Läsionsstudien und Arbeiten mit bildgebenden Verfahren • Angstkonditionierungsstudien (Bechara et al 1995) belegen die Beeinträchtigung beim Erwerb von Reizantworten auf konditionierte Stimuli

39. 2.2 Untersuchungen am Menschen Amygdala: Patientin „SM046“: • Selektive, beidseitige Schädigung der Amygdala • Defizite beim Erkennen und Bewerten der Intensität von emotionalen Gesichtsausdrücken • Starke Ausprägung dieser Defizite bei der Emotion „Angst“

40. 2.2 Untersuchungen am Menschen Amygdala: Patientin „SM046“: • Bewertungen des Erregungsgrads von Gesichtsausdrücken (niedrig/hoch) weichen von der Norm ab Aber: • Normale Ergebnisse bei Bewertung der Gesichtsausdrücke (positiv/negativ)

41. 2.2 Untersuchungen am Menschen Amygdala: Studie zum Wiedererkennen emotionaler Gesichtsausdrücke, durchgeführt an Patienten mit beidseitiger Läsion der Amygdala (n=9). Helligkeitswert entspricht den Intensitätsbewertungen. Bewertete Emotionen Gesichtsstimuli

42. 2.2 Untersuchungen am Menschen Amygdala: Implizierte Vermutungen: • Die Amygdala spielt eine Rolle beim Erkennen von Emotionen, die dem Organismus Gefahr signalisieren • Sie spielt eine Rolle beim schellen Triggern von entsprechenden physiologischen Zuständen (Verhaltensreaktionen, Bewusstsein der „Bösen“ Bedeutung solcher Reize)

43. 2.2 Untersuchungen am Menschen Orbitofrontaler Kortex: • Ventromedialer frontaler Kortex ist beteiligt an der Verknüpfung von Reizen mit emotionaler und sozialer Bedeutung • Weniger reizabhängig und weniger spezifisch, als die Rolle der Amygdala, die vorwiegend auf aversive Reize spezialisiert ist • Läsionen beeinträchtigen gefühlsgeleitete Entscheidungen (Phineas Gage)  VMF-Kortex spielt eine Rolle bei Erwerb, Repräsentierung und Wiederabruf von Handlungswertigkeiten und bei Verknüpfung von Emotion mit dem Denken und Entscheidungsfindung.

44. 2.2 Untersuchungen am Menschen Rechte Hemisphäre: • Bei Menschen und Primaten vermutlich vorwiegend an der Prozessierung von Emotionen beteiligt • Läsionen des rechten Temporal- und Parietallappens führen zu Störung der emotionalen Erfahrung und der Fähigkeit, sich Emotionen vorzustellen • Beteiligt am Erkennen von Emotion anhand von Gesichtsausdrücken und sprachlichem Tonfall

45. 2.2 Untersuchungen am Menschen Rechte Hemisphäre: Rechte Hemisphäre-Hypothese Alle Arten von Emotionen werden in der rechten Hemisphäre prozessiert. Bsp.: Läsion des rechten somatosenorischen Kortex führt zu gestörtem Wiedererkennen aller Arten von Emotionen (Adolphs et al. 2000). VS • Wertigkeits-Hypothese • Die Erfahrung von Emotionen ist scheinbar lateralisiert (negative in der rechten, positive in der linken Hemisphäre. Bsp.: Rückzugsverhalten korreliert mit Aktivität in der rechten, Annäherungsverhalten mit Aktivität in der linken Hemisphäre (Davidson 1992).

46. 2.2 Untersuchungen am Menschen Rechte Hemisphäre: • Wiedererkennen von Emotionen anderer Personen erfordert möglicherweise deren Simulation durch Rekonstruktion somatosensorischer Repräsentationen („Spiegelneurone“) Diskussion: „theory of mind“ VS „Simulationstheorie“

47. 2.2 Untersuchungen am Menschen Weitere beteiligte Strukturen: • Kortikale Strukturen (anteriores Cingulum, mediofrontaler Kortex, retrospenialer Kortex) • Subkortikale Strukturen (Basalganglien, Kerngebiete in Mittelhirn und Hirnstamm)  Die genaue Funktion dieser Strukturen bei der Emotionsverarbeitung ist noch nicht hinreichend bekannt.

48. Zusammenfassung • Emotionale relevante Stimuli werden in Arealen der primären sensorischen- und Assoziationskortizes wahrgenommen • Triggerstrukturen verknüpfen Perzeption mit Emotion • Effektorstrukturen verursachen emotionale Veränderungen im Körper • Strukturen, die somatosensorische und viszerale Information abbilden repräsentieren den momentanen emotionalen Zustand des Körpers als „Gefühl“.

49. Recht schönen Dank, für eure Aufmerksamkeit!!!