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Lexikon der Neurowissenschaft: Neuropsychologie

Neuropsychologie w, E neuropsychology, Teilgebiet der Neurologie, das sich mit der wissenschaftlichen Erforschung der Grundlagen und Zusammenhänge von neuronalen, behavioralen und psychischen Vorgängen oder Strukturen sowie deren Veränderungen und Ausfälle beim Menschen beschäftigt ( siehe Zusatzinfo 1 ). Hierzu zählen insbesondere Wahrnehmung, Erkennen, Denken, Fühlen, Handeln, Lernen und Gedächtnis. Neben den einzelnen Disziplinen der Neurowissenschaft spielen auch Erkenntnisse aus der Anatomie, Biologie, Biophysik, Ethologie, Kognitionswissenschaft, Linguistik, Pharmakologie, Philosophie, Physiologie und natürlich Psychologie für die Neuropsychologie eine wichtige Rolle. Die Übergänge zur weiter gefaßten Biopsychologie sind fließend. – In Anbetracht der Wissensentwicklung im 19. Jh. über Aufbau und Funktion des menschlichen Gehirns, über Lokalisation und Diskonnektion von Funktionen und über Nervenzellen ist es verwunderlich, daß sich Psychologen erst relativ spät auf detaillierte Weise mit der Neurowissenschaft beschäftigt haben. Gründe dafür waren, daß die beobachteten Korrelationen von Läsionen im Gehirn und Verhalten zunächst nur sehr grob waren, wenig besser als die der Phrenologie, ferner die Behinderung der wissenschaftlichen Weiterentwicklung durch die beiden Weltkriege. Außerdem gab es eine Präferenz der Psychologie für Behaviorismus, Philosophie, Psychoanalyse und Psychophysik, während Anatomie, Biologie und Physiologie nur ungenügend Beachtung fanden. Wichtige Voraussetzungen der Neuropsychologie waren 1) Erkenntnisse der Neurochirurgie (einschließlich der Ablationsexperimente im Tierversuch) mit dem Studium von Korrelationen zwischen lokal begrenzten Hirnläsionen und bestimmten Funktionsausfällen, ferner cerebrale Stimulationsexperimente an wachen Menschen, 2) klinische Beschreibungen von Hirnläsionen nach Verletzungen usw., 3) vergleichende Cytoarchitektonik und Neuropathologie, 4) Ergebnisse der Psychometrie, d.h. der Messung unterschiedlicher kognitiver Fähigkeiten von Menschen trotz nahezu gleicher Wahrnehmungs- und Reaktionszeiten, einschließlich von Intelligenztests bei hirnverletzten Patienten (erstmals 1940 durch Donald Hebb in Montreal), 5) anthropologische und linguistische Untersuchungen und 6) schließlich neue Methoden und technische Fortschritte in der Neurowissenschaft (s.u.). Einen nicht zu unterschätzenden Einfluß hatte auch die Entwicklung der Telekommunikation, Kybernetik und Computer, die zu einer Übertragung bzw. Anwendung von Metaphern, Analogien und Modellen führte und das Verständnis des Gehirns in verschiedene Richtungen ausdehnte. Die klinische Neuropsychologie (s.u.) hat sich aus der klassischen Hirnpathologie mit ihrer Lehre von den Hirnwerkzeugstörungen entwickelt. Die Neuropsychologie ist also eine wissenschaftliche Disziplin, die aus der Verschmelzung bereits bestehender Forschungszweige entstand und unterschiedliche Ansätze voraussetzte. – Ursprünglich war es ein wichtiges Ziel neuropsychologischer Untersuchungen, Unterschiede festzustellen zwischen Menschen, die an organischen Störungen leiden, und solchen, die funktionale Störungen aufweisen. Zunächst wurde sogar angenommen, daß es ein funktionales Defizit geben könnte, das allen Formen cerebraler Dysfunktionen gemeinsam sei, und daß es vielleicht sogar einen Grenzwert gäbe, der Hirngeschädigte von Gesunden trennt und sich mit einem einzigen Test feststellen ließe. Diese Vorstellung gilt mittlerweile als widerlegt. Doch mit einer Vielzahl allgemeiner und spezifischer neuropsychologischer Testverfahren – von standardisierten Testbatterien mit festen Kriterien für organisch bedingte Hirnstörungen bis hin zu individualisierten Diagnoseverfahren, für deren Anwendung und Interpretation ein spezielles Wissen erforderlich ist – lassen sich heute Ausfälle zumindest qualitativ recht gut feststellen und charakterisieren ( siehe Zusatzinfo 2 ). Außerdem geht es Neuropsychologen nicht nur um die Beschreibung und Betrachtung von Symptomen, wie sonst häufig in der Psychologie, sondern auch um deren Erklärung, d.h. um die Ursachen. – Zwei fundamentale Annahmen der Hirnforschung sind auch für die Neuropsychologie entscheidend: 1) die Annahme, daß das Gehirn die entscheidende Grundlage für psychische Vorgänge und Verhalten ist, und nicht z.B. das Herz oder eine immaterielle Seele (Bewußtsein, Leib-Seele-Problem); 2) die Neuronentheorie, der zufolge die Nervenzelle die kleinste funktionale Einheit des Nervensystems ist, d.h., es existiert kein kontinuierliches Netzwerk miteinander verbundener Fasern (Nervennetzhypothese). – Es hat sich bewährt, zwischen der experimentellen und der klinischen Neuropsychologie zu unterschieden. Die experimentelle Neuropsychologie basiert auf Tierversuchen sowie Experimenten mit gesunden und hirngeschädigten Menschen. In der tierexperimentellen Forschung werden an beinahe beliebigen Orten im Gehirn Eingriffe unter streng kontrollierten Bedingungen vorgenommen, die aus ethischen Gründen beim Menschen nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich sind (Ethische Probleme in der Neurowissenschaft): 1) irreversible Zerstörung durch chirurgische, thermische oder chemische Läsionen, 2) temporäre Blockierung von Funktionen durch Pharmaka oder Unterkühlung, 3) direkte lokale Stimulation durch elektrische oder chemische Reize. Durch den Vergleich des Verhaltens vor und nach dem Experiment kann auf die Funktion der Hirnregionen geschlossen werden. Umgekehrt läßt sich auch das Verhalten des Tieres manipulieren, z.B. durch gezieltes Training, worauf Veränderungen im Gehirn studiert werden. Dies kann z.B. durch die Ableitung der elektrischen Hirnaktivitäten an beliebigen Stellen mittels Tiefenelektroden oder durch die Nachweise lokaler histologischer oder biochemischer Unterschiede nach gezielter Dauerdeprivation, vor allem während der Hirnentwicklung, geschehen. Inzwischen ist es auch möglich, nichtinvasive bildgebende Verfahren bei Tieren anzuwenden. Obwohl es beträchtliche Unterschiede in der Hirnanatomie sogar zwischen Menschenaffen und Menschen gibt, sind die Resultate solcher Studien durchaus relevant für das Verständnis der Neurobiologie des Menschen. Allerdings können Tiere nicht sprachlich über ihr Befinden Auskunft geben (z.B. nach Eingriffen ins limbische System zur Erforschung der Emotionen), und aus der beidseitigen Entfernung der Schläfenlappen im Tierversuch ließ sich z.B. nicht unmittelbar schließen, daß eine bilaterale Schläfenlappenentfernung beim Menschen zu andauernden Störungen des Gedächtnisses führen würde (Amnesie). Die höheren Funktionen des Menschen, z.B. die Sprache (Neurolinguistik), lassen sich im Tierversuch eben nicht erforschen, wenn die Tiere diese Fähigkeiten gar nicht besitzen. Diese Einschränkungen können teilweise in der klinischen Forschung überwunden werden. Allerdings sind hier die Läsionen Zufallsprodukte, jeder Fall ist anders. Neben statistischen Verallgemeinerungen sind aber auch einzelne Fallstudien von Interesse und mitunter von großer Aussagekraft. Bei Kranken wird ein angeborener Funktionsmangel (z.B. fehlendes End-, Zwischen- oder Mittelhirn oder fehlender Balken) von einem erworbenen Funktionsausfall abgegrenzt. Letzterer ist die Haupterkenntnisquelle der Neuropsychologie, wobei zwischen irreversiblen Schädigungen und reversiblen Funktionsblockierungen unterschieden wird. Problematisch dabei sind z.B. Schwierigkeiten beim Vergleich mit Gesunden (z.B. aufgrund der Verständnisdefizite bei Kranken), überlappende Funktionsausfälle, der funktionelle Unterschied zwischen Reizverarbeitung und bloßer Reizweiterleitung sowie oft beträchtliche interindividuelle Varianzen. Als sehr aussagekräftig hat sich der Nachweis doppelter Dissoziationen herausgestellt. Sie liegen vor, wenn die Läsion einer Hirnregion A zum Ausfall der Funktion a, nicht aber einer zweiten Funktion b führt, die Schädigung der Hirnregion B dagegen den Ausfall der Funktion b bewirkt, aber die Funktion a unbeeinträchtigt läßt. So folgt z.B. einer Schädigung des linken medialen Schläfenlappens selektiv eine Störung der Merkfähigkeit für verbale Informationen, jedoch nicht für nonverbale, und umgekehrt ist eine Läsion des medialen rechten Schläfenlappens mit einer selektiven Beeinträchtigung der nonverbalen, aber nicht der verbalen Merkfähigkeit verbunden. Aus solchen doppelten Dissoziationen wurde geschlossen, daß viele psychische Funktionen modular organisiert sind (modulare Systeme). – Im Gegensatz zu den "Naturexperimenten" bei Krankheiten und Verletzungen ist Ort und Umfang von Hirnläsionen nach chirurgischen Eingriffen genauer bestimmt und bekannt. Das ermöglicht eine bessere Zuordnung zwischen Schädigung und Funktionsausfall. Besonders erfolgreich waren z.B. Experimente mit Split-Brain-Patienten, die verschiedene funktionale Hemisphären-Asymmetrien erkennen ließen (Asymmetrie des Gehirns). Reversible Funktionsausfälle für neuropsychologische Studien lassen sich z.B. durch die Injektion von Natriumamytal (Natriumamytaltest) hervorrufen, die kurzfristig eine Gehirn-Hemisphäre narkotisiert und eine temporäre Aphasie, Hemianopsie oder Hemiplegie bewirkt. Elektrokrampftherapien hatten eine gewisse Bedeutung bei der Erforschung von Gedächtnisvorgängen. Bei Studien mit Gesunden haben sich gesichtsfeldabhängige Reizdarbietungen (tachistoskopische Projektionen von maximal 150 ms in ein visuelles Feld) bewährt sowie das dichotische Hören. Auch dichaptische Stimulationen mit taktilen Reizen sind für die Erforschung von Hemisphären-Asymmetrien nützlich. Die Untersuchung von Blickbewegungen bei visuellen Aufgaben kann Rückschlüsse auf kognitive Prozesse und den Einfluß der Aufmerksamkeit erlauben. Einen großen Aufschwung erlebte die Neuropsychologie durch die Einführung und Weiterentwicklung neuer technischer Methoden, die zwar teuer und zeitaufwendig sind, aber einen zuvor nicht möglichen Blick in die Struktur und Funktionsweise des menschlichen Hirns erlauben. Hierzu zählen vor allem die Erforschung der elektrischen und magnetischen Felder der Großhirnrinde mit hoher zeitlicher Auflösung mit Hilfe der Elektroencephalographie (EEG) und Magnetencephalographie (MEG) und das Studium evozierter Potentiale sowie metabolische Verfahren, die den Gehirnstoffwechsel messen: Single-Photon-Emissions-Computertomographie (SPECT), Positronenemissionstomographie (PET), funktionelle Kernspinresonanztomographie (fMRI). Auch Computersimulationen spielen allmählich eine größere Rolle, insbesondere die Modellierung künstlicher neuronaler Netze. – Die klinische Neuropsychologie beschäftigt sich insbesondere mit der Diagnostik und Therapie von Funktionsstörungen hirngeschädigter Patienten, z.B. Aphasien, Apraxien, Agnosien, räumliche Orientierungsstörungen und Körperschemastörungen. Auch in der Neurologie, Neurochirurgie, Neuropädiatrie, Neuropsychiatrie und Geriatrie sind klinische Neuropsychologen tätig. Insofern auch experimentelle Neuropsychologen mit hirngeschädigten Patienten arbeiten, ist die Wechselwirkung mit der klinischen Neuropsychologie eng, die Übergänge sind fließend. – Beide Teilgebiete haben auch eine wichtige Bedeutung für die neurowissenschaftliche Grundlagenforschung und für weitergehende philosophische Aspekte (Anthropologie, Neurophilosophie). Denn als kognitive Neuropsychologie tragen experimentelle und klinische Neuropsychologie im Rahmen der Kognitionswissenschaft heute maßgeblich zu einem tieferen Verständnis von Wahrnehmung, Erkennen, Denken, Fühlen, Handeln, Lernen und Gedächtnis und somit auch zu den Grundlagen des menschlichen Bewußtseins bei.

R.V.

Lit.: Beaumont, J.G. (Hrsg.): The Blackwell dictionary of neuropsychology. Cambridge 1996. Boller, F., Grafman, J. (Hrsg.): Handbook of Neuropsychology. Amsterdam u.a. 1988-1997, 11 Bde. Canavan, A.G.M., Sartory, G.: Klinische Neuropsychologie. Stuttgart 1990. Code, C. u.a. (Hrsg.): Classic Cases in Neuropsychology. Hove 1996. Damasio, H. u. A.R.: Lesion analysis in neuropsychology. New York, Oxford 1989. Ellis, A.W., Young, A.W.: Einführung in die kognitive Neuropsychologie. Bern, Stuttgart, Toronto 1991. Gazzaniga, M.S. (Hrsg.): The New Cognitive Neurosciences. Cambridge 2000. Goldenberg, G.: Neuropsychologie. Stuttgart 1997. Goodwin, D.M.: A dictionary of neuropsychology. Berlin, Heidelberg 1989. Hartje, W., Poeck, K. (Hrsg.): Klinische Neuropsychologie. Stuttgart, New York 1997, 3. Aufl. Hopf, H.C., Poeck, K., Schliack, H. (Hrsg.): Neurologie in Praxis und Klinik. Stuttgart, New York 1983-1986, 3 Bde. Kasten, E. (Hrsg.): Neuropsychologie in Forschung und Praxis. Göttingen u.a. 1997. Kolb, B., Whishaw, I.Q.: Neuropsychologie. Heidelberg, Berlin, Oxford 1996, 2. Aufl. Markowitsch, H.J. (Hrsg.): Grundlagen der Neuropsychologie. Göttingen u.a. 1996. Markowitsch, H.J. (Hrsg.): Klinische Neuropsychologie. Göttingen u.a. 1997. Scheid, W., u.a.: Lehrbuch der Neurologie. Stuttgart, New York 1992/93, 2. Aufl. Vinken, P.J., Bruyn, G.W., Klawans, H.L.: Handbook of Clinical Neurology. Amsterdam, New York 1969-1995, 65 Bde.

Neuropsychologie

1 Begriff und Geschichte:
Neuropsychologie wurde im Untertitel von Donald O. Hebbs Buch "The Organization of Behavior. A Neuropsychological Theory" verwendet, in dem am Beispiel von Lernen und Gedächtnis ein Brückenschlag zwischen Neurowissenschaft und Psychologie versucht wurde. Schon früher hatten Karl Spencer Lashley und William Osler den Begriff benutzt; in den 1950er Jahren war er dann bereits etabliert, und für die Zeitschrift Neuropsychologia ist er seit 1963 titelgebend.

Neuropsychologie

2 Ziele der neuropsychologischen Diagnostik:
1) Beurteilung, ob ein Hirnschaden oder eine Hirnfehlfunktion vorliegt;
2) deren Lokalisation;
3) Erleichterung und Optimierung von Pflege und Rehabilitation des Patienten;
4) Feststellung durch wiederholtes Testen, ob und wie schnell sich der Patient erholt;
5) Abschätzung der Rehabilitationschancen und Wissen um die Defizite; auch, um den Patienten und seine Angehörigen zu informieren und um eine Grundlage für eine realistische Lebensführung zu geben;
6) Nachweis leichter Störungen, wo andere Testverfahren versagen oder zweideutige Ergebnisse liefern, z.B. bei Schädel-Hirn-Traumen oder ersten Auswirkungen einer degenerativen Erkrankung;
7) Identifikation ungewöhnlicher Lokalisationen, z.B. bei manchen Linkshändern, bei Entwicklungsabweichungen nach kindlichen Hirnschädigungen oder nach chirurgischen Eingriffen; dies ist auch wichtig, um bei Operationen ggf. wichtige Hirnareale wie das primäre Sprachzentrum nicht zu zerstören.

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