Hermann Ackermann

1
Emotionalität und Hirnschädigung

• Hermann Ackermann
• Hertie Institut für Klinische Hirnforschung der
  Universität Tübingen
• Fachkliniken Hohenurach, Bad Urach

122. Wanderversammlung Baden-Baden 09. 11. Juni
2006
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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• Depression bei Schlaganfall
• Klüver-Bucy-Syndrom etc.
• --------------------------------------------------
  ---
• auditory affective agnosia
• --------------------------------------------------
  ---
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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(No Transcript)
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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• Depression bei Schlaganfall
• Klüver-Bucy-Syndrom etc.
• --------------------------------------------------
  ---
• auditory affective agnosia
• --------------------------------------------------
  ---
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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Der Fall Phineas Gage Schwere Persönlichkeits-
/ Charakterveränderungen nach frontaler
Pfählungsverletzung
Damasio AR. Descartes Irrtum Fühlen, Denken und
das menschliche Gehirn, 1994
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Topographie der Gage-Matrix
Damasio 1994, S.90
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Orbitofrontale Läsionen Emotionalität und
Verhalten (I)

• Welt L, 1888 Charakterveränderungen bei
  Stirnhirnläsionen
• Kleist K, 1931, 1934 eigentliches Stirnhirn
  vs. Orbitalhirn (Ausfallserscheinungen am
  Gemeinschafts- und Selbst-Ich).
• Kretschmer E, 1949 Psychodynamik des
  Orbitalhirnsyndroms
• Poeck et al. 1962 Kritik am Konzept eines
  Orbitalhirnsyndroms (frontale Leukotomie)

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Topographie der Gage-Matrix
Damasio 1994, S.90
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Orbitofrontale Läsionen Emotionalität und
Verhalten (II)

• Hornak et al. Changes in emotion after
  circumscribed surgical lesions of the
  orbitofrontal and cingulate cortices. Brain
  20031261691-712.
• ... bilateral or unilateral lesions ... within
  the OFC can impair emotional voice and/or face
  expression identification, but significant
  changes in social behaviour and in subjective
  emotional state are related to bilateral
  lesions.

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Perzeption emotionaler Mimik
Nakamura et al. 1999
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Hearing of Emotions Experiment 1
Question - Correlates of affective prosody
perception? - Influence of emotional valence?
Der Gast hat sich für Donnerstag ein Zimmer
reserviert Die Anrufe werden automatisch
beantwortet Ein Informatiker würde den Rechner
verwenden Die neue Lehrerin hat den Schülern
Filme gezeigt In der Verpackung lassen sich
Rosen transportieren Viele Mitglieder sind zu
der Versammlung gekommen In diesen Gebüschen
haben sich öfter Hasen verborgen Ein müder
Tourist hat sich in der Hütte ausgeruht Der
Mann hat auf einem ledernen Sofa gesessen In
der Werkstatt wurden neue Maschinen aufgestellt
etc.
Stimuli
Tasks 1) Recognition affective prosody (5
emotions) 2) Vowel detection
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Identification of Emotional Intonation
R
L
R
L
GFI (BA 47)
Wildgruber et al. 2005
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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• Depression bei Schlaganfall
• Klüver-Bucy-Syndrom etc.
• --------------------------------------------------
  ---
• auditory affective agnosia
• --------------------------------------------------
  ---
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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(No Transcript)
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Depression Lateralität / Lokalisation (I)

• Katastrophenreaktion (catastrophic reaction)
• Kurt Goldstein.
• Der Aufbau des Organismus, 1933,
• Language and Language Disturbances, 1948.
• --------------------------------------------------
  ------------
• many patients with left-hemisphere lesions
• and aphasia appeared anxious, agitated, and
• sad
• Heilman et al. 2003, p.471

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Depression Lateralität / Lokalisation (II)

• Gainotti G. Cortex 1972841-55.
• LH lesions catastrophic reaction (Goldstein)
• RH lesions emotional indifference or
• euphoric mood (Babinski)
• Starkstein et al. Brain 19871101045-1059.
• severe depression left frontal and left
  caudate lesions
• the closer to the frontal pole, the more severe
  the depression

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Depression Lateralität / Lokalisation (III)

• Stuss Benson. Psychol Bull 1984953-28.
• orbitofrontal cortex pseudo-psychopathic
  personality
• LH dorsolateral-frontal convexity
  pseudo-depressed personality
• --------------------------------------------------
  ------------
• Bhogal et al. Stroke 200435794-802.
• review of 26 articles
• conflicting results, depending upon source
  population, time of evaluation, measurement
  instruments etc.

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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• Depression bei Schlaganfall
• Klüver-Bucy-Syndrom etc.
• --------------------------------------------------
  ---
• auditory affective agnosia
• --------------------------------------------------
  ---
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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Klüver-Bucy-Syndrom

• tierexperimentelles Modell bilaterale Resektion
• der vorderen Anteile des Temporallappens
• - Zahmheit / Verlust von Furcht,
• - undifferenziertes Fressverhalten,
• - visuelle Agnosie etc.
• Klüver Bucy 1939
• bei Menschen, mehr oder weniger vollständig
• ausgeprägt z.B. im Rahmen von Enzephalitiden

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Projektionsbahnen der Sehrinde
Engel 2003
21
Klüver-Bucy-Syndrom

• tierexperimentelles Modell bilaterale Resektion
• der vorderen Anteile des Temporallappens
• - Zahmheit / Verlust von Furcht,
• - undifferenziertes Fressverhalten,
• - visuelle Agnosie etc.
• Klüver Bucy 1939
• bei Menschen, mehr oder weniger vollständig
• ausgeprägt, z.B. im Rahmen von Enzephalitiden

22
Amygdala und Furchteaktionen
LeDoux 1998
23
Wutreaktionen Zerebrale Korrelate
Panksepp 1998
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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• Depression bei Schlaganfall
• Klüver-Bucy-Syndrom etc.
• ------------------------------------------------
• auditory affective agnosia
• ------------------------------------------------
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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(No Transcript)
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Brain and Affective Prosody Clinical Data

• Heilman KM et al. Auditory affective agnosia
  Disturbed comprehension of affective speech.
  JNNP 19753869.
• Ross ED. The aprosodias Functional-anatomic
  organization of the affective components of
  language in the right hemisphere. Arch Neurol
  198138561.
• auditory affective agnosia / sensorische
  Aprosodie

27

• Historische Reminiszenzen

• Neurologie
• Monrad-Krohn GH. Dysprosody or altered melody of
  language. Brain 194770405-15
• Dysprosodie (foreign accent
• syndrome) vs. Aprosodie / Hypoprosodie
• vs. Amusie
• Prosodie variations of stress, of rhythm
• and of pitch

28
Syndromes of Motor and Sensory Aprosodia
motorischer Kortex
Motor Cortex
Broca- Analogue
Broca-Analogon
Auditory Cortex
Wernicke-Analogue
Ross 1981
29
Two fMRI Studies on the Perception of Affective
Prosody Hearing of Emotions

• Wildgruber D, Riecker A, Hertrich I, Erb M, Grodd
  W, Ethofer T, Ackermann H Identification of
  emotional intonation evaluated by fMRI.
  NeuroImage 2005241233-41.
• Wildgruber D, Hertrich I, Riecker A, Erb M,
  Anders S, Grodd W, Ackermann H Distinct frontal
  regions subserve evaluation of linguistic and
  emotional aspects of speech intonation. Cerebral
  Cortex 2004141384-.

30
Identification of Emotional Intonation
Representation of intonation contours ?
Sentence focus ?
Identification of emotional valence ?
Ackermann et al. 2004
31
Intonation Contours Signalling Affective States
Ivry Lebby 1998
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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• Depression bei Schlaganfall
• (Klüver-Bucy-Syndrom etc.)
• ------------------------------------------------
• auditory affective agnosia
• ------------------------------------------------
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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Syndromes of Motor and Sensory Aprosodia
motorischer Kortex
Motor Cortex
Broca- Analogue
Broca-Analogon
Auditory Cortex
Wernicke-Analogue
Ross 1981
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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• catastrophic reaction / Lateralität
• Klüver-Bucy-Syndrom etc.
• ------------------------------------------------
• auditory affective agnosia
• ------------------------------------------------
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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Topographische Organisation
sensomotorischer Kortex
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Vokale Affektäußerungen beim Menschen Zerebrale
Korrelate

• Mao et al. Anterior operculum syndrome. Neurology
  1989391169-72.
• AOS facio-pharyngo-glosso-masticatory diplegia
  due to bilateral lesions of the upper motor
  neuron
• dramatic automatic-voluntary movement
  dissociation

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• Vokalisationsbahn
• Totenkopfäffchen
• vordere zinguläre Rinde
• periaquäduktales Grau
• Hirnstamm

z.B. Jürgens 2002
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• Emotionalität und Hirnschädigung

• Orbitalhirnsyndrom
• Depression bei Schlaganfall
• Klüver-Bucy-Syndrom etc.
• ------------------------------------------------
• auditory affective agnosia
• ------------------------------------------------
• motorische Aprosodie
• anterior operculum syndrome
• Zwangslachen / -weinen

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Participants
NEUROLOGY

• Dirk Wildgruber
• Axel Riecker
• Ingo Hertrich
• Klaus Mathiak
• Hermann Ackermann

NEURORADIOLOGY
Michael Erb Uwe Klose Wolfgang Grodd
PHONETICS (Stuttgart)
Jörg Mayer Greg Dogil