### Crashkurs Großhirn und Terminologie *** #### VL Mensch, Musik, Gehirn 1 *aus Mpsy-4.0* <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- *** ## 4.2. Neuronale Struktur und Funktion *** <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- #### 4.2.1. Makroanatomie des Gehirns *** <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- ### 4.2.1. Makroanatomie des Gehirns - Crashkurs **Terminologie** - Hier vor allem Strukturen im Blick, die auch mit Musikverarbeitung zu tun haben und die wir kennen sollten, um Forschungsarbeiten der Cognitive Neuroscience of Music lesen und verstehen zu können. <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- ### Lagebezeichnungen *im Gehirn (und Körper)* - Lagebezeichnungen oft *relativ* zueinander - basieren auf Vierbeinern (problematisch bei Kopf- vs. Körperposition)  <!-- .slide: data-background="#fff" --> --- #### Lagebezeichnungen: Oben und unten | | | | | |---|---|---|---| |**superior** | oberhalb | **dorsal** |rückenseitig | |**inferior** | unterhalb | **ventral** | bauchseitig |  <!-- .slide: data-background="#fff" --> --- #### Lagebezeichnungen: Vorne und hinten | | | | | |---|---|---|---| |**anterior** | vor | **rostral, frontal** | schnauzwärts, vorn | |**posterior** |hinter |**caudal** |schwanzwärts |  <!-- .slide: data-background="#fff" --> --- #### Lagebezeichnungen: Links und rechts | | | |---|---| |links|links| |**medial**, zentral|Mitte| |rechts|rechts|  <!-- .slide: data-background="#fff" --> --- #### Lagebezeichnungen: Relative Angaben | Ort/Richtung | Bedeutung | |------|-------| | ipsilateral | auf der SELBEN Seite | | contralateral | auf der GEGENÜBERLIEGENDEN Seite | | bilateral | auf BEIDEN Seiten | <!-- .slide: data-background="#55492a" --> --- ### Ebenen und Schnitte  *Wikipedia* <!-- .slide: data-background="#b59a66" --> --- ### Ebenen und Schnitte im Gehirn  <!-- .slide: data-background="#fff" --> --- *Makroanatomie* **Neokortex** = Rinde - jüngste Errungenschaft der Hirn-Evolution - Oberfläche des Gehirns (Großhirnrinde) - wird unterteilt in Lappen (Lobes) und Hemisphären - weitere Unterteilung der Lappen in Windungen Gyri und Sulci und Areale <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- *Makroanatomie* **Hemisphären** = Hirnhälften - strukturell separat - aber in Bezug auf die anatomische Struktur i.w. *homolog* Grohirnrinde ist vielfach gefaltet (warum?) - **Gyrus** = Hirnwindung - **Sulcus** = Furche (zwischen den Windungen) <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- *Makroanatomie* **Lappen** - **Frontal**lappen (Stirnlappen) - **Parietal**lappen (Scheitellappen) - **Temporal**lappen (Schläfenlappen) - **Okzipital**lappen (Hinterhauptslappen) <!-- .slide: data-background="#fff" -->  --- ### Brodman-Areale  <!-- .slide: data-background="#fff" --> --- Vorstellung, dass jeder der Lappen eine spezifische Aufgabe hat, nur teilweise korrekt - Musikverarbeitung beteiligt letztlich fast das ganze Gehirn - Schwerpunkt liegt aber häufig in den - Frontallappen (höhere kognitive Funktionen; Motorik) - und Temporallappen (Hören) <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- *Makroanatomie* ### Hirnstrukturen, die im Zusammenhang mit Musik auftauchen  >Hirnstrukturen im Zusammenhang mit Musik - Hörareale (Superiorer Temporallappen) - Motorkontrolle (caudaler und ventraler Frontallappen; Kleinhirn = Cerebellum) <!-- .slide: data-background="#fff" --> --- *Makroanatomie* ### Weg des auditorischen Inputs im Kortex - Primärer Auditorischer Kortex (A1, Hörrinde) - im Temporallappen - verborgen in Heschl'scher Querwindung - wesentlicher Grund, warum das Sehsystem im Gehirn schon früher und besser erforscht war als das Hörsystem (Aktivität in der Falte schwieriger zu messen) - Sekundäre und tertiäre Hörareale: Komplexere Analyse des Audiosignals; Extraktion tatsächlich nützlicher Information <!-- .slide: data-background="#e8dcc1" --> --- - Auditorischer Kortex informiert uns, **DASS** wir was hören, - Weitere, höhere Verarbeitung in benachbarten Arealen (Superiorer Temporaler Sulcus, inferior zum auditorischen Kortex) informiert uns, **WAS** wir hören <!-- .slide: data-background="#e8dcc1" --> --- #### 4.2.2. Lateralisation von Funktionen *** <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- ### 4.2.2. Lateralisation von Funktionen - Zwei anatomisch homologe (i.w. baugleiche) Hemisphären - Sind Hirnfunktionen lateralisiert? - Frage, zu welchen Grad eine gegebene Verhaltenseigenschaft dominant in der rechten oder linken Hemisphäre verarbeitet wird - Gegenteil von *lateralisiert*: **bilateral** - Beide Hemisphären kommunizieren mittels eines dicken Faserbündels miteinander: *Corpus callosum* <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- *Lateralisation* Frühe Forschung der Neuroscience of Music: - Ist Pitch **lateralisiert**? - Und wenn ja, ist es links lateralisiert (so wie Sprache)? - Würde man finden, dass Musik stark lateralisiert ist, aber eben nach rechts statt nach links, wäre die Schlussfolgerung, dass Musik unabhängig von Sprache verarbeitet wird - Frühe Studien (vor Bildgebung): - Nichtmusiker verarbeiten musikalischen Pitch rechts; - Musiker links (Bever & Chiarello 1974) <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- Musiker mit absolutem Gehör - haben stärkere anatomische Links-Lateralisation im Planum Temporale (auditorisches Assoziationsareal), d.h. höhere Zelldichte links als rechts - bei nicht-absoluthörenden Musikern als Vergleichsgruppe ist das symmetrischer bilateral verteilt (Schlaug, Jäncke, Huang & Steinmetz 1995) - Beispiel für Gefahr der Fehlinterpetation abhängig von den Berichterstattung: Bei Aps in Wirklichkeit Asymmetrie durch Reduktion rechts! <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- Neuere Studien - suchen weniger nach spezifischen "Musikzentren" im Gehirn oder nach Rechts-Links-Differenzen, - sondern gehen feinmaschiger an die Verarbeitungsnetzwerke heran. <!-- .slide: data-background="#b79a2b" --> --- *Exkurs:* ### Kortikale Karten - Pionier Neurochirurg Wilder Penfield (1891-1976) - Entdeckung, dass Abschnitte des Motorkortex (posteriorer Frontallappen) direkt mit bestimmten Muskeln im Körper korrelieren - Räumliche Karte der *Repräsentation* des Körpers im Gehirn passt in etwa zur räumlichen Anordnung des Körpers - Wieviel Platz im Gehirn (Anzahl zuständiger Neuronen) einem bestimmten Körperabschnitt zugeordnet ist, korreliert mit dem Grad der Präzision motorischer Kontrolle - *Homunculus* <!-- .slide: data-background="#b59a66" --> ----  <!-- .slide: data-background="#fff" --> ----  <!-- .slide: data-background="#000" --> --- *** ## 4.2.3. Neuronale Plastizität *** <!-- .slide: data-background="#e8dcc1" --> --- ### 4.2.3. Neuronale Plastizität Plastizität: Repräsentation in kortikalen Karten kann sich verändern und anpasse in Abhängigkeit - z.B. vom Präzisionsgebrauch bestimmter Muskelgruppen, durch Üben - z.B. von der notwendigen sensorischen Präzision bestimmter Verhaltensleistungen (Gehörbildung) - Bsp. Streicher/Tasten: - Elbert, Pantev, Wienbruch, Rockstroh & Taub 1995 - Bangert & Schlaug 2006 - Musiker sind ideale "Modellorganismen" für das Studium von Neuroplastizität im menschlichen Gehirn! - Warum? <!-- .slide: data-background="#e8dcc1" --> --- [EoT] <!-- .slide: data-background="#c93a38" --> ---  <!-- .slide: data-background="#fff" -->