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Neural correlates of higher cognitive and emotional functions of the human brain


Baumgartner, Thomas. Neural correlates of higher cognitive and emotional functions of the human brain. 2005, University of Zurich, Faculty of Arts.

Abstract

Basierend auf einem Literaturüberblick über die neurophysiologische Basis von emotionalen Prozessen und "Spatial Presence" (SP) - der Illusion und Erfahrung, dass eine virtuelle Umgebung real erscheint, obwohl sie virtuell ist, und über die Prinzipien der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) und des Elektroenzephalogramms (EEG) wurden zwei kombinierte EEG und Psychophysiologie Studien und eine fMRT Studie entworfen. Das generelle Ziel der Untersuchungen war zum einen die Erhebung von kortikalen und subkortikalen Gehirnaktivierungsmustern, psychophysiologischen Reaktion des Körpers als auch psychometrischen Antworttendenzen von starken emotionalen Empfindungen, welche durch unimodale als auch bimodale (kongruente) Präsentationen von emotional visuellen und musikalischen Stimuli evoziert worden sind. Zum anderen lag das Ziel der Studien darin, das neuronale Korrelat von SP in einer aufregenden und nicht-interaktiven virtuellen Welt zu erforschen. Zusammenfassend betrachtet konnte diese Arbeit erstmalig mit Hilfe von gehirnphysiologischen Verfahren das neuronale Korrelat von starken emotionalen Empfindungen und SP ergründen. Interessanterweise hat sich gezeigt, dass trotz sehr unterschiedlicher Paradigmen und abgesehen von unterschiedlichen Aktivierungen aufgrund des verschiedenen Stimulusmaterials, gleichartige Netzwerke des Gehirns bei starken emotionalen und starken SP Empfindungen aktiviert waren. Und auch umgekehrt hat sich gezeigt, dass in beiden Paradigmen vergleichbare Gehirnstrukturen sowohl das emotionale als auch das SP Empfinden stark abgeschwächt haben. Diese Befunde werden insbesondere im Zusammenhang mit einem theoretischen Modell diskutiert (Phillips et al. 2003), welches versucht emotionale und kognitive Prozesse des Gehirns neuroanatomisch zu differenzieren.

Based on a review of the literature regarding the neurophysiological basis of emotion processing and Spatial Presence - the illusion and experience that a virtual reality environment is real and not virtual, as well as the principles of functional magnetic resonance imaging (fMRI) and electroencephalogram (EEG), two combined EEG and psychophysiology studies and one fMRI study were designed. The general aim of the three studies were (1) the assessment of the cortical as well as subcortical brain activation patterns, psychophysiological body reactions as well as psychometrical ratings of strong emotional experiences evoked by single and combined (congruent) presentation of visual and musical emotional stimuli and (2) the assessment of the neural underpinnings of Spatial Presence in an arousing and non-interactive virtual reality world. Overall, important findings regarding the neural correlate of strong emotional experiences and Spatial Presence could be revealed for the first time using neuroimaging methods. Interestingly, despite of the completely different paradigms and besides differential activations caused by the different stimuli, similar brain networks were activated in strong emotional as well as strong Spatial Presence experiences and vice versa, similar brain structures diminished the emotional as well as Spatial Presence experiences. These findings are discussed and integrated into a theoretical framework proposed by Phillips et al. (2003) which seeks to discriminate anatomically emotional and cognitive brain processes.

Abstract

Basierend auf einem Literaturüberblick über die neurophysiologische Basis von emotionalen Prozessen und "Spatial Presence" (SP) - der Illusion und Erfahrung, dass eine virtuelle Umgebung real erscheint, obwohl sie virtuell ist, und über die Prinzipien der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) und des Elektroenzephalogramms (EEG) wurden zwei kombinierte EEG und Psychophysiologie Studien und eine fMRT Studie entworfen. Das generelle Ziel der Untersuchungen war zum einen die Erhebung von kortikalen und subkortikalen Gehirnaktivierungsmustern, psychophysiologischen Reaktion des Körpers als auch psychometrischen Antworttendenzen von starken emotionalen Empfindungen, welche durch unimodale als auch bimodale (kongruente) Präsentationen von emotional visuellen und musikalischen Stimuli evoziert worden sind. Zum anderen lag das Ziel der Studien darin, das neuronale Korrelat von SP in einer aufregenden und nicht-interaktiven virtuellen Welt zu erforschen. Zusammenfassend betrachtet konnte diese Arbeit erstmalig mit Hilfe von gehirnphysiologischen Verfahren das neuronale Korrelat von starken emotionalen Empfindungen und SP ergründen. Interessanterweise hat sich gezeigt, dass trotz sehr unterschiedlicher Paradigmen und abgesehen von unterschiedlichen Aktivierungen aufgrund des verschiedenen Stimulusmaterials, gleichartige Netzwerke des Gehirns bei starken emotionalen und starken SP Empfindungen aktiviert waren. Und auch umgekehrt hat sich gezeigt, dass in beiden Paradigmen vergleichbare Gehirnstrukturen sowohl das emotionale als auch das SP Empfinden stark abgeschwächt haben. Diese Befunde werden insbesondere im Zusammenhang mit einem theoretischen Modell diskutiert (Phillips et al. 2003), welches versucht emotionale und kognitive Prozesse des Gehirns neuroanatomisch zu differenzieren.

Based on a review of the literature regarding the neurophysiological basis of emotion processing and Spatial Presence - the illusion and experience that a virtual reality environment is real and not virtual, as well as the principles of functional magnetic resonance imaging (fMRI) and electroencephalogram (EEG), two combined EEG and psychophysiology studies and one fMRI study were designed. The general aim of the three studies were (1) the assessment of the cortical as well as subcortical brain activation patterns, psychophysiological body reactions as well as psychometrical ratings of strong emotional experiences evoked by single and combined (congruent) presentation of visual and musical emotional stimuli and (2) the assessment of the neural underpinnings of Spatial Presence in an arousing and non-interactive virtual reality world. Overall, important findings regarding the neural correlate of strong emotional experiences and Spatial Presence could be revealed for the first time using neuroimaging methods. Interestingly, despite of the completely different paradigms and besides differential activations caused by the different stimuli, similar brain networks were activated in strong emotional as well as strong Spatial Presence experiences and vice versa, similar brain structures diminished the emotional as well as Spatial Presence experiences. These findings are discussed and integrated into a theoretical framework proposed by Phillips et al. (2003) which seeks to discriminate anatomically emotional and cognitive brain processes.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Jäncke Lutz, Ehlert Ulrike
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2005
Deposited On:06 Jun 2019 15:05
Last Modified:25 Sep 2019 00:11
Number of Pages:157
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod005167418&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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