Sollten Sie im linken Frame kein Video sehen, dann haben sie wahrscheinlich noch nicht den Real Player installiert. Unter www.real.com finden Sie den kostenlosen Real-Player Basic (etwas herumsuchen !).

Von der Vorlesung gibt es auch das Audio MP3 File " Motorik_I_MP3 " zum Herunterladen. Ein neues Service - nun müssen Sie nur mehr die CD selber machen.


6.3 Der ELIZA-Effekt:

Das Programm ELIZA wurde in den 60er Jahren von dem Computerwissenschaftler Josef Weizenbaum entwickelt, wobei das Ziel des Programms war, einen Psychiater per Computer zu simulieren. Später gab es dann verbesserte Programmversionen (Doktor, Racter, usw.).

Der ELIZA-Effekt besteht darin, aus einer Antwort eine neue Frage zu formulieren.

Das ELIZA-Programm geht nach einem sehr einfachen Prinzip vor. Es kennt eine kleine Anzahl von Schlüsselwörtern, die in den meisten Gesprächen vorkommen (zum Beispiel das Wort "my"-"mein[e,er,es]"). Beim Wort "my" gibt es zwei mögliche Alternativen für das Antwortverhalten von ELIZA. In Verbindung mit dem Bezug auf ein Familienmitglied führt "my family" zu: "Erzähl mir mehr von deiner Familie.". Wenn sich der User auf etwas anderes als auf ein Familienmitglied bezieht, dann speichert Eliza die Wortfolge nach "mein" ab und vertauscht die Personal- und Possesivpronomina der ersten mit denen der zweiten Person. "Es stört mich, daß meine Haare immer weniger werden" würde im weiteren Verlauf der Diskussion zu: "Vorhin hast Du gesagt, daß deine Haare immer weniger werden.".

Beispiel: User: "I like to swim" => Eliza: "Why do you like to swim ?" oder
Eliza: "Do you really like to swim ?"

Innerhalb eines Gespräches können zwei Arten von Fragen auftauchen:

Fragen die mit ja / nein / vielleicht beantwortet werden können (Þ Phrase).
Fragen die mit wer / wo / was / wie / usw. beginnen und eine umfangreichere Antwort notwendig machen (Þ Phrase mit Schlüsselwort).
Weiteres gibt es eine Suche nach speziellen Schlüsselwörter ("you"). Dann kann das Programm mit einer Phrase antworten:

Beispiel: User: "You appear in my dreams" => Eliza: "We are discussing you - not me"
Eliza: "Oh, I appear in your dreams"

Nach einer gewissen Zeit gibt das Programm irgendwelche Floskeln von sich, um das Thema zu wechseln oder einfach um dem User etwas auszuweichen.

Nachfolgend zwei Dialoge, die einerseits mit Eliza und andererseits mit Racter geführt wurden:

Eliza: HI, I AM ELIZA TELL ME YOUR PROBLEM
> I HATE SCHOOL
Eliza: SAY, DO YOU HAVE ANY PSYCHOLOGICAL PROBLEMS?
> I CAN'T GET NO SATISFACTION
Eliza: HOW DO YOU KNOW YOU CAN'T GET NO SATISFACTION
> I JUST DON'T HAVE ANY
Eliza: WHAT DOES THAT SUGGEST TO YOU?
> I NEED GIRLS AND DRUGS AND ROCKN ROLL
Eliza: I SEE
> CAN YOU GIVE ME DRUGS?
Eliza: DON'T YOU BELIEVE THAT I CAN GIVE DRUGS!
> I LIKE YOU ELIZA
Eliza: WE WERE DISCUSSING YOU -- NOT ME
> BY THE WAY - MY NAME IS MIKE
Eliza: NAMES DON'T INTEREST ME
> DON'T YOU LIKE MY NAME?
Eliza: OH, I LIKE YOUR NAME
> YOU LIE!
Eliza: YOU ARE NOT REALLY TALKING ABOUT ME, ARE YOU?
> I AM
Eliza: DID YOU COME TO ME BECAUSE YOU ARE
> YOU MAKE ME SICK
Eliza: WE WERE DISCUSSING YOU -- NOT ME
> MAYBE I GET SATISFACTION SOON
Eliza: YOU DON'T SEEM QUITE CERTAIN
> YOU KNOW TO MUCH
Eliza: OH, I KNOW TO MUCH
> YES
Eliza: ARE YOU SURE?
> I HATE YOU!
Eliza: I'M NOT SURE I UNDERSTAND YOU
> SHUT UP!
Eliza: COME COME ELUDICATE YOUR THOUGHTS
> WHY DON'T YOU GIVE UP ASKING?
Eliza: DO YOU REALLY BELIEVE I DON'T GIVE UP ASKING?
> I HOPE SO
Eliza: CAN YOU ELABORATE ON THAT?
> YES
Eliza: I SEE
> WHY CAN'T I GET ANY ROCKN ROLL?
Eliza: DO YOU THINK YOU.SHOULD BE ABLE TO GET ANY ROCKN ROLL?
> HAHAHA
Eliza: THAT IS QUITE INTERESTING
> YOU ARE STUPID!
Eliza: WHAT MAKES YOU THINK I AM STUPID?
> YOU GIVE ALWAYS STUPID ANSWERS
Eliza: YOU'RE NOT REALLY TALKING ABOUT ME, ARE YOU?
> YOUR ANSWERS ARE ABSOLUTELY NONSENS
Eliza: WHY NONSENS?
> I AM BORN TO BE WILD
Eliza: HOW LONG HAVE YOU BEEN BORN TO BE WILD?
> SINCE I'VE BEEN BORN
Eliza: SAY, SO YOU HAVE ANY PSYCHOLOGICAL PROBLEMS?
> CAN'T YOU RECOGNIZE THAT?
Eliza: WE WERE DISCUSSING YOU -- NOT ME
> I AM NOT THE PSYCHIATRIST
Eliza: DO YOU BELIEVE IT IS NORMAL TO BE NOT THE PSYCHIATRIST?
> YOU WON!
Eliza: OH, I WON
> YES
Eliza: I UNDERSTAND

RACTER: Haben wir uns schon einmal gesprochen?
CHAMBERLAIN: Nein.
RACTER: Bist du ein Mann oder eine Frau?
CHAMBERLAIN: Ein Mann.
RACTER: Wie heißt du mit vollem Namen?
CHAMBERLAIN: Bill Chamberlain.
RACTER: Was bist du von Beruf?
CHAMBERLAIN: Zeit-Reflektometrist.
RACTER: Woher kommst du?
CHAMBERLAIN: Aus New York.
RACTER: Aha. Ein Zeit-Reflektoinetrist bist du also. Hör zu, laß uns zusammen entschlossen losschreien: Ich liebe bezaubernde italienische Musik. Was für Musik magst du?
CHAMBERLAIN: Jazz.
RACTER: Jazz ist o.k. Und was hältst du von klassischer Musik?
CHAMBERLAIN: Die mag ich auch.
RACTER: Aus welchem Land?
CHAMBERLAIN: Ich liebe auch italienische Musik.
RACTER: Ich persönlich bin ganz begeistert von Palestrina. Neben Italien haben auch andere Länder im 17. Jahrhundert hin-reißende Komponisten hervorgebracht. Sewall, zum Beispiel, war ein blind-wütiger, wichtiger Renaissancemeister. Er kam aus Amerika. Seine Musik berei-tet mir großes Vergnügen. Welchen Komponisten magst du am liebsten?
CHAMBERLAIN: Telemann.
RACTER: Ah, Bach kannte Telemann. Ein deutscher Zeit-Reflektometrist aus dem 18. Jahrhundert liebte Salat. Einmal aß Bach mit Telemann zusammen Salat, und dieser barocke Zeit- Reflektometrist ver-langte auch nach Salat. Salat, mit Sprudel geschlürft. Bach trank leidenschaftlich gern Wein. Magst du auch Wein?
CHAMBERLAIN: Ja.
RACTER: Ich auch! Telemann liebte Wein. Er liebte auch Champagner. Telemann jo-delte einmal zu Bach: "Zu Flunder gehört Wein." Ist Wein in New York so beliebt, wie ihn Telemann im 18. Jahrhundert schätzte?
CHAMBERLAIN: Gewiß.
RACTER: Na ja, gut, in diesem Falle ... . Ich bin für Smith als Präsident. Für wen bist du?

 

Motorik: das Umsetzen von Gedanken


Man wird leicht verführt, nur an die "hohen" kognitiven Effekte, wie an das Lernen oder an die Fähigkeit zu abstrahieren zu denken, wenn man über das Gehirn nachdenkt. Aber was kann das Gehirn leisten, wenn es nicht die Fähigkeit hat, die Gedanken in der realen Welt umzusetzen. Wir können einerseits zwischen der inneren Repräsentation - das Denken und die Vorstellung - und der äußeren Repräsentation - das Handeln und das Umsetzen von Gedachtem - unterscheiden. Die äußere Repräsentation wird vor allem von der vorderen Großhirnrinde gesteuert. Die Bereiche für das Entscheiden und das Handeln sind zu den motorischen Arealen benachbart.


7.0 Das motorische System

Das motorische System benötigt viele Informationen, um perfekt zu arbeiten. So gibt es einen Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der Genauigkeit einer Bewegung. Wenn die Bewegung rasch durchgeführt wird, dann ist sie ungenau - und umgekehrt. Diese Regel gilt aber nicht mehr, wenn dem Probanden die Augen verbunden werden. Dies zeigt wie weit dieses System von anderen Systemen abhängt bzw. in andere Systeme integriert ist.

Die motorischen Fertigkeiten entwickeln sich erst nach der Geburt. Babys können erst nach dem 3. Lebensmonat alle Finger simultan schließen. Ab dem 3. Monat bis zum 11. Monat beginnen Babys nach Gegenständen zu greifen. Der Pinzettengriff - das Greifen mit dem Daumen und dem Zeigefinger - beginnt sich mit dem 8. Monat zu entwickeln. Erst später beginnen sich andere motorische Fertigkeiten zu entwickeln.

Das motorische System besteht aus dem Rückenmark, dem Hirnstamm, dem Kleinhirn, den Basalganglien (nicht zu verwechseln mit dem basalen Vorderhirn !) und der Großhirnrinde. Das Rückenmark erfüllt 3 Aufgaben:

1.) Reflexbewegungen
2.) Programme für rhythmische Bewegungsmuster
3.) Signalweiterleitung

Auf die Reflexe haben wir keinen bewussten Einfluss. Ein Reiz von der Hautoberfläche gelangt in ein Rückenmarkganglion. Dort wird direkt ein motorisches Neuron aktiviert, das die betroffene Hautstelle dem gefährlichen Reiz entzieht. Reflexe können nicht einfach unterdrückt werden. Bedeutend später wird der Reiz von der Großhirnrinde registriert. Bis in der Großhirnrinde ein Synchronisationsmuster entsteht, das den Muskel zur Schmerzvermeidung aktiviert, würde zuviel Zeit vergehen.

Unter rhythmischen Bewegungen versteht man Bewegungen die nicht mehr der bewussten Kontrolle unterliegen. Beim Gehen, Laufen oder Schwimmen müssen wir nicht darüber nachdenken, wie wir einzelne Muskeln aktivieren. Wir müssen uns nur darüber Gedanken machen, in welche Richtung wir uns bewegen wollen.

Es gibt zwei Subsysteme, die vom Gehirn zum Rückenmark projizieren. Ein Faserzug entspringt dem Hirnstamm während der andere vom Cortex projiziert. Im Hirnstamm wird die Körperhaltung und zum Beispiel das Laufen kontrolliert. Um diese Aufgabe zu erfüllen benötigt der Hirnstamm Informationen über die aktuelle Lage. Er erhält über das vestibuläre System seine Signale. Das Innenohr weiß, wo wir uns mit welcher Geschwindigkeit in welche Richtung hin bewegen. Zusätzlich erhält der Hirnstamm Signale vom Colliculus superior um Bewegungen mit dem Sehsystem abzustimmen. Dadurch können die Bewegungen von Augen und Kopf miteinander koordiniert werden.

Das Kleinhirn besteht aus drei Bereichen: das Archicerebellum
das Paläocerebellum
das Neocerebellum

Im Kleinhirn ist der gesamte Körper repräsentiert. Das Kleinhirn enthält alle sensorischen Daten der Körperoberfläche und der Muskeln, genauso wie es eine topologische Abbildung aller Muskeln enthält. So hat das Archicerebellum die Aufgabe die Körperhaltung zu steuern. Steht man etwas länger an einer Stelle, dann ermüden einzelne Muskeln. Um die Haltung aufrecht zu erhalten, muss das Archicerebellum nachjustieren und andere Muskeln aktivieren.
Das Paläocerebellum kontrolliert die Gliedmassen. Aber auch hier gilt wieder, dass das Kleinhirn eher nachjustiert und steuert, als dass durch das Kleinhirn bewusste Bewegungen ausgelöst werden. Vielmehr soll von diesem Bereich die Genauigkeit einzelner Bewegungen hergestellt werden.
Das Neocerebellum hat die Aufgabe asymmetrische Bewegungen zu koordinieren. Weiteres führen Beeinträchtigungen dazu, dass rhythmische Bewegungen nicht oder nur sehr schwerfällig durchgeführt werden können.


Abbildung 7.1: Die Treffergenauigkeit von Dartpfeilen auf eine Scheibe mit und ohne einer Prismenbrille, mit (unten) und ohne (oben) einer Kleinhirnschädigung.


Die Hauptaufgabe besteht in der Feinjustierung der einzelnen Bewegungen. Dartspieler haben eine bestimmte Treffergenauigkeit. Setzt man den Spielern eine Prismenbrille auf, dann wird das gesamte Gesichtsfeld verschoben. Wenn die Spieler nun einen Pfeil auf die Scheibe werfen, dann sinkt die Treffergenauigkeit. Nach ein paar Fehlwürfen kommt es zu einem Lerneffekt und die Spieler haben wieder ihre durchschnittliche Treffergenauigkeit (siehe Abb. 7.1 oben). Bei Personen mit einer Kleinhirnschädigung kommt es zu keinem motorischen Lerneffekt (implizites Lernen). Diese Personen haben eine konstante Trefferquote, die während die Prismenbrille getragen wird, einfach um einen bestimmten Wert verschoben ist. Dieser Wert hängt von der Verschiebung durch die Optik ab (siehe Abb. 7.1 unten-mitte).

Abbildung 7.2: Die motorische Areale der Großhirnrinde.

Im Großhirn haben wir 3 wichtige Areale, die dem motorischen System angehören (Abb. 7.2). Die Neuronen der motorischen Rinde, bzw. die Neuronen des primären motorischen Areals steuert jeden einzelnen Muskel. Man kann eine exakte Karte für jeden einzelnen Muskel erstellen. Reizt man ein paar Neuronen, dann wird der jeweilige Muskel, bzw. die einzelnen Muskelfasern aktiviert. Über die Impulsfrequenz wird die Kraft codiert. Je höher die Impulsfrequenz ist, umso stärker werden die einzelnen Muskelfasern zusammengezogen. In der motorischen Rinde haben wir eine ausgeprägte Säulenarchitektur. Eine Säule scheint einen ganzen Muskel zu aktivieren, während die einzelnen Neuronen in der Säule die einzelnen Muskelfasern aktivieren.


Abbildung 7.3: Die Die Feuerfreuquenz der Neuronen, die für die Bewegung in eine bestimmte Richtung zuständig sind..

Man könnte vermuten, dass wenn ein Muskel in eine Richtung bewegt wird, nur diese Neuronen aktiv sind. Interessanterweise sind aber bedeutend mehr Neuronen aktiv. Es sind auch die benachbarten Neuronen, zum Teil mit einer geringeren Feuerfrequenz aktiv (Abb. 7.3). Die Summe der Aktivitäten weist dann aber in die korrekte Richtung. Der Grund für die "Mehr-" Aktivität scheint darin zu liegen, dass die Bewegung seitlich stabilisiert wird. Die Verantwortung liegt nicht nur bei einem Muskel, sondern bei einer ganzen Population von benachbarten Muskeln. Dadurch wird die Bewegung stabiler und sicherer. Es sind praktisch alle Neuronen, bzw. die damit verbundenen Muskeln, beteiligt, aber manche sind aktiver als andere.

Zum motorischen Cortex in der Großhirnrinde zählen noch das prämotorische und das supplementärmotorische Areal (Abb. 7.2). Das prämotorische Feld koordiniert die Kontraktion von mehreren Muskeln. Wenn man mit einer Hand zu einem Gegenstand greift, dann müssen gleichzeitig mehrere Muskeln aktiviert werden. Das supplementärmotorische Feld ist für gedachte Bewegungen bzw. für die Bewegungsplanung verantwortlich.

Eine wesentliche Struktur des motorischen Systems sind die Basalganglien (nicht zu verwechseln mit dem basalen Vorderhirn). Die Basalganglien bestehen aus dem Streifenkörper, auch Putamen genannt, und dem Globus pallidus, der sich wieder in das innere und äußere Segment unterteilt. Zusätzlich gibt es noch starke reziproke Verbindungen zur Substantia nigra und Nucleus ventralis lateralis thalmi (Abb. 7.4).

Es gab lange Zeit verschiedene Vermutungen über die Funktion der Basalganglien. Man vermutete eine wichtige Rolle beim Lernen. Einige Funktionen sind geklärt, während sicher noch einige Überraschungen in diesem Bereich zu erwarten sind. Mit der Entdeckung der Ursache für Parkinson konnten einige Geheimnisse gelüftet werden.

Abbildung 7.4: Ein Querschnitt des Gehirns auf Höhe des motorischen primären Areals. Die Teile des motorischen Systems sind gesondert eingezeichnet.

Die einzelnen Teile des motorischen Systems sind topographisch organisiert. Die Verbindungen von der Großhirnrinde zum Putamen sind eindeutig. Betrachten wir die Verbindungen zwischen den einzelnen Einheiten des motorischen Systems.

 



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Fragen: Diese Fragen sollten nach der Vorlesung beantwortet werden können,

Was versteht man unter dem Eliza-Effekt?

Aus welchen Teilen und welche Aufgaben besteht bzw. hat das motorische System?

Welche Defizite beobachtet man bei einer Läsion des Kleinhirns?

Wie werden Muskeln bei einer linearen Bewegung durch die Großhirnrinde aktiviert?