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Professur für Allgemeine Psychologie

Vorlesung WS 2011/12

Motivation, Volition, Handeln

Volition und kognitive Kontrolle

Prof. Dr. Thomas Goschke

Literaturempfehlungen

Goschke, T. (2007). Volition und kognitive Kontrolle. In J. Müsseler (2007). Lehrbuch Allgemeine Psychologie (2. Auflage). Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag.

Gazzaniga, M., Ivry, R. & Mangun, R. (2007). Cognitive neuroscience. The biology of the mind (3nd Ed.). Norton. (Chapter: Executive functions and frontal lobes)

„Da der Geist… die Kraft besitzt, bei der Verwirklichung irgendeines Wunsches innezuhalten…, so hat er auch die Freiheit, ihre Objekte […] von allen Seiten zu prüfen und gegen andere abzuwägen…

Hier scheint mir die Quelle aller Freiheit zu liegen []. Denn ehe noch die Handlung vollzogen wird, haben wir Gelegenheit, das Gute oder Üble an der Handlung, die wir vorhaben, [] zu beurteilen.

(Locke, 1690, Essay Concerning Human Understanding)

Komponenten der Selbstkontrolle

„bei der Verwirklichung eines Wunsches innehalten“

Hemmung spontaner Impulse

„Das Gute oder Üble an der Handlung, die wir vorhaben, beurteilen“

Antizipation und Abwägung von Handlungseffekten

„entsprechend dem Endergebnis einer ehrlichen Prüfung wollen und handeln“

Selbstdetermination

Handlungskontrolltheorie von Kuhl

Motivation vs. Volition

Zielselektion Auswahl von Zielen aufgrund ihrer Wünschbarkeit und

Erreichbarkeit

Bildung von verbindlichen Absichten

Zielrealisierung (Volition; Handlungskontrolle) Aufrechterhaltung, Abschirmung und Realisierung einer einmal

gebildeten Absicht

Handlungskontrollstrategien

Kuhl, 1983; Kuhl & Goschke, 1994; Kuhl, 2001

Motivationskonflikte und Handlungskontrolle

Multiple Motivationstendenzen

In vielen Situationen werden mehrere Motivationstendenzen durch Anreize oder Bedürfniszustände mehr oder weniger stark angeregt

Konflikte zwischen inkompatiblen Handlungstendenzen Aktuelle Bedürfnisse vs. antizipierte zukünftige Bedürfnisse Spontane emotionale Impulse oder Gewohnheiten vs. langfristige Ziele

Handlungskontrolle Kognitive Mechanismen, die die Realisierung von Absichten in Konfliktsituationen

unterstützen Abschirmung von Absichten gegen konkurrierende Motivationstendenzen

Inhibition unerwünschter Reaktionen

Kuhl, J. (1983). Motivation, Konflikt und Handlungskontrolle. Heidelberg, New York & Tokyo: Springer.

Volition (Handlungskontrolle)

Volitionale Prozesse verstärken „die mit einem Vorsatz kompatiblen Reaktionstendenzen, so daß sie anstelle der zunächst stärkeren gewohnheitsmäßigen oder impulsiven Reaktionen ausgeführt werden können“

Volition = „psychische Funktionen, welche die Koordination einzelner Teilfunktionen… aufgrund eines einheitlichen Steuerungsprinzips vermittelt, das wir „Absicht“ oder „Ziel“ nennen.“

Kuhl (1996)

Kognitive Kontrolle

• Kognitive Mechanismen, die…

die Koordination und Konfiguration sensorischer, kognitiver und motorischer Systeme im Sinne übergeordneter Ziele vermitteln

die Selektion einer an sich schwächeren Reaktion oder Informationsquelle ermöglichen, wenn diese in Konflikt mit starken, aber aufgabenirrelevanten Reizen oder Reaktionen stehen

Miller & Cohen (2001). Annual Review of Neuroscience

Wann wird kognitive Kontrolle benötigt?

Reizunabhängiges Verhalten

Reaktionen, die nicht eindeutig durch den Stimulus festgelegt sind

Zielabhängige Modulation von Verhaltensbereitschaften

Neue und ungeübte Handlungen

Neuartige „Konfigurierung“ von Verarbeitungssystemen

Etablierung arbiträrer Reiz-Reaktions-Bindungen

Planung neuer Handlungssequenzen

Abschirmung und Inhibition

Inhibition störender Reize

Unterdrückung starker, aber inadäquater Reaktionen

Aufschub von Bedürfnissen / Unterdrückung von emotionalen Impulsen

Strategien der Handlungskontrolle

1. Umweltkontrolle: Bedingungen in der Umwelt werden so arrangiert, daß die Realisierung einer Absicht gefördert wird




2. Aufmerksamkeitskontrolle: Die Aufmerksamkeit wird auf Informationen gerichtet, die die Realisierung einer Absicht fördert


Aufmerksamkeitskontrolle und Versuchungsresistenz (Mischel 1996)

Kind entscheidet sich, sich auf eine Aufgabe konzentrieren, um später Belohnung zu erhalten

Während der Aufgabe erscheint „Mr. Clown Box“ und zeigt interessante Dinge in einem Schaufenster

Fähigkeit, sich nicht ablenken zu lassen, wird durch Selbstkontrollinstruktion gefördert, die die Aufmerksamkeit von der Versuchungsquelle weglenkt („Ich werde nicht zu Mr. Clown Box schauen“)

Bedeutung des inneren Sprechens für die Selbststeuerung (Luria, 1961; Vygotski, 1962):

Externe Instruktionen von Bezugspersonen Interiorisierung (inneres Sprechen) Selbstkontrolle durch Selbstinstruktionen

Aufmerksamkeitskontrolle und Belohnungsaufschub (“delay of gratification”)

(Mischel, 1972, 1996)

Belohungsaufschubparadigma

Kindern wird erklärt, dass sie eine attraktive Belohnung (z.B. Süßigkeit) erhalten, wenn sie warten, bis der Versuchsleiter zurückkommt

Die Kinder können der Versuchsleiter vorher mit einer Klingel zurückrufen, erhalten dann aber nur eine weniger attraktive Belohnung

Kinder warten länger, wenn sie über metakognitives Selbstkontrollwissen verfügen

Aufmerksamkeit auf etwas anderes lenken

Versuchungsquelle (Süßigkeit) nicht anschauen

sich vorstellen, es sei nur ein Bild

Belohnungsaufschub (“delay of gratification”)

Werden Kindergartenkindern (3-5 J.) instruiert, sich während des Wartens mit angenehmen Dinge zu beschäftigen (z.B. Singen), halten sie das Warten länger aus (Mischel et al., 1972)

Kindern < 5 J. haben unzureichendes Wissen über effektive Strategien (z.B. dass es hilft, das begehrte Objekt nicht anzuschauen)

Spontaner Gebrauch von Selbstkontrollstrategien ab Vorschulalter (5-6 J.) (z.B. Augen zuhalten)

Regelmäßiger Erfolg in der Belohnungsaufschubaufgabe ab ca. 10 Jahren ( Wissen über Selbstkontrollstrategien)

Langfristige Korrelate des Belohnungsaufschubs

Studie von Mischel, Shoda, & Peake (1989)

10 Jahre nach dem Belohnungsaufschub-Experiment sollten Eltern die Persönlichkeit ihrer Kinder einschätzen

Kinder, die im Alter von 4 länger auf die Belohnung gewartet hatten,

zeigten bessere Schulleistungen

waren sozial kompetenter

sprachlich versierter

konzentrierter bei einer Sache

Neigten mehr zum Vorausplanen

konnten besser mit Frustration und Stress umgehen

Mischel, Shoda, & Peake (1989). Journal of Personality and Social Psychology, 54, 687-696.

Langfristige Korrelate des Belohnungsaufschubs

Vier Bedingungen beim Belohnungsaufschub:

Belohnung (Süßigkeit) war sichtbar oder verdeckt

Kinder erhielten Selbstkontroll-Instruktion (“Versuche an etwas anderes zu denken”) oder nicht (spontaner Einsatz von Ablenkungsstrategien)

Shoda, Mischel, & Peake (1989). Developmental Psychology, 26, 978-986



2. Aufmerksamkeitskontrolle: Die Aufmerksamkeit wird auf Informationen gerichtet, die die Realisierung einer Absicht fördern

3. Enkodierkontrolle: Reizmerkmale, die relevant für eine Absicht sind, werden bevorzugt oder tiefer enkodiert

4. Emotionskontrolle: es werden Emotionen generiert, die der Absichtsrealisierung förderlich sind (z.B. gute Laune)

5. Motivationskontrolle: positive Anreize des Ziels werden fokussiert oder aufgewertet

6. Sparsame Informationsverarbeitung: Beschränkung auf relevanteste Information Abbruch des Abwägens zugunsten einer Intention

7. Mißerfolgsbewältigung: Ablösung von unerreichten oder unerreichbaren Zielen


Neuronale Grundlagen der kognitiven Kontrolle

Willentliche Selbststeuerung als Gegenstand der empirischen Forschung

Welche kognitiven und neuronalen Prozesse liegen der willentlichen Handlungssteuerung zugrunde?

Gibt es im Gehirn eine „zentrale Steuerinstanz“, die Willenshandlungen kontrolliert?

Wie interagieren kognitive und emotionale Prozesse bei der Handlungssteuerung?

Willentliche Handlungssteuerung als Ergebnis der Gehirnevolution

Erweiterter Zeithorizont: Antizipation

von beliebig weit in der Zukunft liegenden Handlungsfolgen

Planen und mentales Probehandeln

Antizipation zukünftiger Bedürfnisse

Belohnungsaufschub zugunsten langfristiger Ziele

Abkoppelung des Verhaltens von der unmittelbaren Reizsituation

Der Fall des Phineas Gage

Frontale Läsionen zeigen sich in “einer Unfähigkeit des Patienten, seine Bewegungen den sprachlich geäußerten Intentionen unterzuordnen, in einer Desintegration organisierter Handlungsprogramme, und in der Ersetzung von zielgerichtetem Handeln durch stereotype Wiederholungen von Bewegungen..."

(Luria, 1973, S. 37)

Dorsolateraler

PFC

Ventrolateraler

PFC

Orbitofrontaler Kortex

Anteriorer

PFC

Frontalkortex

Zentralfurche

Prämotorischer

Kortex

SMA

Dorsolateral

Frontopolar

Frontales

Augenfeld

Ventrolateral

Orbitofrontal

Anteriorer

cingulärer

Kortex

Ventromedial

(A)

(B)

Integrative Funktionen

Kontrollfunktionen

PFC hat reziproke Verbindungen zu

den meisten Assoziationsfeldern des

Neokortex sowie zu subkortikalen

Regionen, die an Emotionen und

Belohnungsprozessen beteiligt sind

Funktionen des Präfrontalkortex

Flexible Anpassung an wechselnde Ziele und Aufgaben

Abschirmung von zielrelevanten Informationen gegen störende Reize

Inhibition automatisierter Reaktionen

Regulation emotionaler Impulse

I.

Flexible Anpassung des Verhaltens an wechselnde Kontexte und Ziele

Dissoziation zwischen (verbalen) Intentionen und Verhalten: Eine Fallbeschreibung

• 69jährige Hausfrau mit linker Frontalhirnschädigung

• Instruktionen, Serie von Kreisen zu zeichnen

• Nach einiger Zeit neue Instruktion: Serie von A‘s zeichnen

• Pt. fährt fort, Kreise zu zeichnen, obwohl sie selbst sagt, dass sie das Falsche tut!

Dissoziation zwischen (verbalen) Intentionen und Verhalten: Eine Fallbeschreibung

Asked to make a square, the patient scrawled an “0”.The most striking aspect of her behavior was that she immediately exclaimed as she did this that it was not a square, nevertheless went over and over her “0” laboriously, never managing to give corners to the figure.

When asked to draw a square the patient began drawing an A, simultaneously exclaiming “that’s not a square - I guess I draw you an A.” When the command to draw a square was repeated another A was produced

However, when a square was then drawn for her as a visual model and she was asked to make a copy, she quickly and accurately made a square.

Perseveration: Wisconsin Card Sorting Test

• Probanden sollen Karten nach einem ihnen unbekannten Kriterium sortieren (Farbe, Form, Anzahl)

• Feedback nach jeder Zuordnung

• Nach 10 korrekten Zuordnungen Wechsel des Klassifikationskriterium

• Frontalhirnpatienten (insb. DLPFC) machen mehr Perseverationsfehler und meistern weniger Kategorien

Milner, B. (1963). Effects of different brain lesions on card-sorting. Archives of Neurology, 9, 90-100.

Drewe, E.A. (1974). The effect of type and area of brain lesion on Wisconsin Card Sorting Test performance. Cortex, 10, 159-170.

Perseveratives Verhalten und mangelnde Steuerung durch Ziele

Goal neglect

• Lesen sie die Buchstaben auf der LINKEN Seite laut vor

K S

P M

L A

T K

• Wenn ein „+“ erscheint, lesen Sie von da an die Buchstaben auf der RECHTEN Seite

• Wenn ein „-“ erscheint, lesen Sie von da an die Buchstaben auf der LINKEN Seite

Duncan, J., Emslie, H., Williams, P., Johnson, R., & Freer, C. (1996). Cognitive Psychology, 30, 257–303.


Goal neglect

READY

Schauen nach links

A G

5 8

S E

F Z

B P

+

4 3

7 1


Goal neglect

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

An

zah

l Feh

ler

(m

ax.

= 3

)

Frontalhirnpatienten

Kontrollprobanden

Buchstabe lesen

Aufgabenwechselparadigma

Farbe benennen

A

B

E

B

C

A

D

E

A

B

A

C

B

D

C

A

E

B

A

D

B

Abwechselnd Farbe

benennen und Buchstabe

lesen

Wechselkosten

300

400

500

600

700

800

Reakti

on

szeit

(m

sec)

0

5

10

Wiederholung Wechseln

Feh

ler

(%)

Wechsel-

kosten

Aus: Gazzaniga, Ivry, Mangun (2002).

Wechselkosten bei Patienten mit Frontalhirnverletzungen

Präfrontal- patienten

Kontroll- probanden

Aufgabe 2

Auf Farbe reagieren

Flexible Anpassung des Verhaltens an wechselnde Ziele

Aufgabe 1

Auf Form reagieren

Gruber, O. & Goschke, T. (2004). Acta Psychologica, 115, 105-121.

Gruber, Karch, Schlueter, Falkai, & Goschke (submitted) Gruber, Karch, Schlueter, Falkai, Goschke (2006). Neuroimage.

Hirnaktivität während der Vorbereitung auf die nächste

Aufgabe

Linker inferiorer Präfrontalcortex

Parietalcortex

Gruber, Karch, Schlueter, Falkai, Goschke (2006).Neuroimage.

Flexibles Wechseln zwischen Reaktionsdispositionen

46

II.

Aufrechterhaltung und Abschirmung zielrelevanter Information

The spatial delayed-response eye-gaze task

Gluck, Mercado and Myers: Learning and Memory,

Copyright © 2008 by Worth Publishers Funahashi et al., 1989

III.

Unterdrückung automatisierter Reaktionen

Unterdrückung von Gewohnheiten „Benutzungsverhalten“

• Unwillkürliche Ausführung von Gewohnheitshandlungen

• Deutet auf mangelnde Inhibition automatisierter Routinen

Lhermitte, F. (1983). Brain, 106, 237-255.

Shallice, T. et al. (1989). Brain 112 : 1587–1598.

Lesen Sie bitte die Wörter!

Grün

Rot

Blau

Gelb

Rot

Blau

Grün

Benennen Sie bitte die Farben!

Grün Rot

Rot Gelb

Blau Grün

Gelb Blau

Rot Grün

Blau Gelb

Grün Rot

Hirnaktivierung in der Farb-Wort-Interferenz-Aufgabe

Grün Rot

Rot Gelb

Blau Grün

Gelb Blau

Rot Grün

Blau Gelb

Kontrast: Inkongruente - kongruente Reize

Lateraler präfrontaler

Cortex

Anteriorer cingulärer

Cortex

Leung, Skudlarski, Gatenby, Peterson, & Gore (2000). Cerebral Cortex, 10, 552-560.

56

IV. Emotionsregulation

Emotionsregulation

Prozesse, mit denen Individuen willentlich beeinflussen, welche Emotionen sie erleben und ausdrücken

Verschiedene Komponenten von Emotion:

Kognitive Bewertung

Verhalten

Gesichtsausdruck

Physiologische Erregung

Kognitive Regulationstrategien

Rationalisierung / Distanzierung

Umbewertung

Unterdrückung des Emotionsausdrucks

Emotionsregulation

Experiment zur Emotionsregulation

Zulassen! Unterdrücken! Zulassen! Unterdrücken!

Willentliche Emotionsunterdrückung korreliert mit reduzierter Aktivierung der Amygdala

PN PX SN SX PX SNPN SXPX SNPN SXZul. Neut.

Unt. Neut.

Zul. Neut.

Unt. Neut.

Zulass. Neg.

Zulass. Neg.

Unterdr. Neg.

Unterdr. Neg.

Willentliche Emotionsunterdrückung korreliert mit erhöhter Aktivierung im Frontal- und Parietalkortex

PX SNPN SXPX SNPN SX PX SNPN SXPX SNPN SXZul. Neut.

Unt. Neut.

Zul. Neut.

Unt. Neut.

Zulass. Neg.

Zulass. Neg.

Unterdr. Neg.

Unterdr. Neg.

Zusammenfassung: Präfrontaler Kortex und kognitive Kontrolle

Anpassung des Verhaltens an wechselnde Ziele und Aufgaben

Abschirmung von zielrelevanten Informationen gegen störende Reize


Emotionsregulation

Flexible Kontrolle neuer oder ungeübter Handlungen, die nicht durch automatisierte Reaktionen bewältigt werden können

DLPFC Aktive Aufrechterhaltung von Zielrepräsentationen

NA DA

HT5

„Top-Down“ Modulation konkurrierender Reizrepräsentationen durch aktive Ziele

R inferiorer lPFC u.a. Reaktionsinhibition

Kognitives Kontrollnetzwerk

(Präfrontaler Cortex) • Antizipation langfristiger Folgen

• Handlungsplanung

• Aufrechterhaltung von Zielen

• Inhibition störender Reize

Motivational-affektives Netzwerk

(VTA; NAc; Striatum; Amygdala)

• Lernen von Reiz-Belohnungs-Regeln

• Impulsive emotionale Reaktionen

• Reaktion auf unmittelbare Anreize

Kognitive Kontrolle emotionaler Reaktionen

Konflikt-Überwachungs-

Netzwerk

(medialer PFC) • Konfliktüberwachung

• Fehlerentdeckung

• Verarbeitung von Rückmeldungen

Willentliche Reaktions-aktivierung

Mobilisierung von Kognitiver Kontrolle

Reaktionssysteme

Konflikt

Feedback

Impulsive

Handlungen Bühringer, Wittchen, Gottlebe Kufeld, & Goschke, (2008). Internat. J. of Methods in Psychiatric Research, 17(1 Suppl.), S4-S15.

Warum tun wir nicht immer das, was wir wollen? Intertemporale Entscheidungskonflikte

ODER

Später…

Jetzt

Koexistenz multipler Bewertungs- und Kontrollsysteme

Mit der Evolution „höherer“ kognitiver Funktionen wurden phylogenetisch ältere emotionale und motivationale Systeme nicht eliminiert, sondern diese erfüllen nach wie vor wichtige adaptive Funktionen (Bsp. Furcht)

In modernen Umwelten kann es zu Konflikten zwischen unmittelbaren emotionalen Bewertungen und antizipierten langfristigen Zielen kommen

LeDoux (2000)

„Das Schwierige im Leben ist es, Herz und Kopf dazu zu bringen zusammenzuarbeiten - in meinem Fall verkehren sie noch nicht mal auf freundschaftlicher Basis“ (Woody Allen)

Interaktion emotionaler und kognitiver Kontrollsysteme bei intertemporalen Konflikten

JETZT !

In 6 Wochen

oder

McClure et al. (2004). Science, 306, 503-507.

Neuronale Korrelate impulsiver und selbstkontrollierter Entscheidungen


Aktivierung des dopaminergen Belohnungssystems bei unmittelbaren Belohnungen

Aktivierung im dorsolateralen Präfrontalkortex war größer bei Entscheidungen für verzögerte Belohnungen

Ventrales Striatum Medialer orbitofrontaler Kortex

Neuronale Korrelate impulsiver vs. reflektierter Entscheidungen


Präfrontal- & Parietalkortex

Limbische Regionen

Kleine

sofortige

Belohnung

gewählt

Größere

verzögerte

Belohnung

gewählt

Sensitiv für unmittelbar verfügbare Belohnungen/ Bestrafungen

Anreizmotivation durch sofortig verfügbare Belohnung

u.a. Amygdala, Striatum, N.acc.

Vermittelt Antizipation zukünftiger Belohnungen/Bestrafungen

Unterdrückung aktueller emotionaler Reaktionen

PFC, ACC, OFC, Hippokampus

Impulsives System Reflektiertes System

Zwei-Systeme-Hypothese

72

Können Laboraufgaben zur Messung kognitiver Kontrolle alltägliche Selbstkontrolle vorhersagen?

Berkman, Falk & Lieberman, 2011, Psychol. Science

27 Raucher mit der Absicht, das Rauchen aufzugeben

Go/no-go Aufgabe im MRTR-Scanner

„Erlebnis-Sampling“: 8 pro Tag für 3 Wochen Probanden registrierten Stärke des Verlangens zu Rauchen und Anzahl der danach tatsächlich gerauchten Zigaretten

A D V D M C L A X S K A W A X P

Demo: Go/NoGo Task

Reagieren Sie so schnell wie möglich auf den alle Buchstaben

mit Ausnahme des „X“!

Neural correlates of breaking the link between craving and smoking

(Berkman, Falk & Lieberman, 2011, Psych. Sc.

Neural measure of response inhibition = difference between brain activation on successful no-go trials vs. go trials

Können Messungen der Hirnaktivität im Labor alltägliche Selbstkontrolle vorhersagen? Berkman et al., 2011, Psychol. Science

82

Niedrige präfrontale Aktivierung Je stärker das Verlangen, umso mehr wurde geraucht

Hohe präfrontale Aktivierung Kein Zusammenhang zwischen Verlangen und Rauchen

Verlangen nach einer Zigarette

Schwach Stark

Mit

tler

e Za

hl g

erau

chte

r Zi

gare

tten

Niedrige frontale Aktivierung Mittlere frontale Aktivierung Hohe frontale Aktivierung

Aktivierung im rechten inferioren Frontalkortex in NoGo (Inhibitions-) Durchgängen

Klinische Implikationen:

Beeinträchtigte Konfliktüberwachung und kognitive Kontrolle

bei Sucht und Substanzmissbrauch

Now

Later

Beeinträchtigte volitionale Kontrollprozesse bei Sucht und abhängigem Verhalten?

Sucht und abhängiges Verhalten als kognitive Kontrollstörungen

Verlust der Kontrolle über den Substanzgebrauch trotz Einsicht in die langfristigen schädlichen Konsequenzen

Starkes, oft unüberwindbares Verlangen, die Substanz einzunehmen

Entzugssymptome & Toleranzentwicklung

Fortschreitende Vernachlässigung anderer Verpflichtungen, Aktivitäten, Vergnügen oder Interessen

Kognitive Kontrolle

(Präfrontaler Cortex) • Antizipation langfristiger Folgen

• Handlungsplanung

• Aufrechterhaltung von Zielen

• Inhibition störender Reize

Motivational-affektives Netzwerk

(VTA; NAc; Striatum; Amygdala)

• Lernen von Reiz-Belohnungs-Regeln

• Impulsive emotionale Reaktionen

• Reaktion auf unmittelbare Anreize

Kognitive Kontrolle emotionaler Reaktionen

Konflikt-Überwachung

(medialer PFC) • Konfliktüberwachung

• Fehlerentdeckung

• Verarbeitung von Rückmeldungen

Willentliche

Reaktions-

aktivierung

Mobilisierung von

Kognitiver Kontrolle

Reaktionssysteme

Impulsive

Handlungen

Reduzierte Sensitivität

Für Konflikte oder

Negative Rückmeldungen

Sucht geht mit Beeinträchtigungen kognitiver

Kontrollfunktionen einher

Drogenabhängige zeigen beeinträchtigte Leistungen in Aufgaben,

die kognitive Kontrolle erfordern

Drogenabhängigen zeigen strukturelle und funktionelle

Veränderungen in präfrontalen Hirnregionen

Bechara et al., 2006; Garavan & Stout, 2005; Kalivas & Volkow, 2005; Lubman et al., 2004).

Opiatabhängige Probanden ohne weitere psychische oder

neurologische Störungen

Kontrollprobanden ohne Substanzabhängigkeit oder -missbrauch

Beide Gruppen parallelisiert bzgl. Alter, Geschlecht, elterlichem

Bildungsniveau

Aktivierung im anterioren cingulären Kortex (ACC) bei Fehlern

Kontrollprobanden zeigen erhöhte

ACC-Aktivierung nach Fehlern (graue

Balken)

Opiatabhängigen zeigen keine ACC-

Aktivierung nach Fehlern

Erhöhte ACC-Aktivierung nach Fehlern

korrelierte mit besserer Performanz in

Kontrollprobanden , nicht aber den

Opiatabhängigen

Solid circles = Opiate-Addicted

Open circles = Matched Control

Mögliche Implikationen

Beeinträchtigte Konflikt- und Fehlerüberwachung bei Abhängigen könnte zu einer mangelnden Mobilisierung kognitiver Kontrolle führen

Verhalten wird primär durch (mit Drogen assoziierte) Reize gesteuert

Dominanz konditionierter Gewohnheiten (“Habits”)

Diese Effekte können durch akuten Stress oder zusätzliche kognitive Belastung weiter verstärkt werden

Konflikt-entdeckung

(ACC)

Kognitive Kontrolle

(PFC)

Mobilisierung

Konflikt

Regulation Bewertung

Abschließende Bemerkungen und offene Fragen

Zusammenfassung:

Funktionen des präfrontalen Kortex

Flexibles Wechseln zwischen Aufgaben und Zielen

Aktive Aufrechterhaltung von Zielrepräsentationen

Planen und inneres Probehandeln

Abschirmung gegen Störreize


Selbstregulation emotionaler Reaktionen

Belohnungsaufschub

„The prefrontal cortex is the anatomical basis

for the function of control"

„Human will appears to be a frontal function“

(Stuss und Benson, 1986, p. 243/244).

Die Idee einer zentralen Steuerinstanz

"Das kognitive System wird von einem einheitlichen zentralen

bewussten Mechanismus gesteuert... "

(Norman und Bobrow, 1975, S.147).

„das Exekutivsystem bildet Absichten und erteilt Kommandos"

(Logan & Cowan, 1984)

„Intentionale Handlungen werden durch das Exekutivsystem

kontrolliert“

(Schacter et al., 1989)

„das Selbst ist der Kontrolleur kontrollierter Prozesse“

(Baumeister, 2000, S. 25)

Probleme der Idee einer zentralen Steuerinstanz

• Wenn der PFC eine zentrale Steuerinstanz ist, wer kontrolliert dann

den PFC?

• Eine Theorie der kognitiven Kontrolle muss erklären, wie

Kontrollprozesse selbst adaptiv reguliert werden, ohne dass eine

innere Kontrollinstanz postuliert wird!

• Modul Kognitive Neurowissenschaften (5. + 6. Semester)

• Seminar Willentliche Handlungssteuerung und kognitive Kontrolle

SS 2012

dlPFC Zielrepräsentationen

vmPFC Wertrepräsen-

tationen Emotionsregulation

Basalganglien

Ventral striatum

Belohnungs-vorhersage

Dorsal striatum

mPFC / ACC Konflikt- & Fehler-

überwachung

Gating (Dopamin)

Hippocampus Episodisches Gedächtnis Antizipation

Amygdala Emotionale

Salienz

Premotor

Modulation posteriorer Repräsentationssysteme

aPFC Koordination

multipler Ziele

Der präfrontale Cortex ist kein homogenes Kontrollsystem, sondern ein komplexes Netzwerk von Teilsystemen mit spezifischen Funktionen, die ihrerseits mit emotionalen und motivationalen Systemen interagieren und durch diese moduliert werden

Gibt es Willensfreiheit?

Zeigen die Neurowissenschaften, dass nicht „Ich“, sondern „mein

Gehirn“ entscheidet?

Zeigen die Neurowissenschaften, dass Willensfreiheit eine Illusion

ist?

• Modul Kognitive Neurowissenschaften (5. + 6. Semester)

• Seminar Willentliche Handlungssteuerung und kognitive Kontrolle

SS 2012

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