Aktuelle Neurologie 2008; 35(1): 16-27
DOI: 10.1055/s-2007-986253
Übersicht

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Neuropsychologie der Aufmerksamkeit

Neuropsychology of AttentionB.  Kopp1 , K.  Wessel1
  • 1Neurologische Klinik, Klinikum Braunschweig und Forschungsgesellschaft für Kognitive Neurologie, Institut an der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig
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Publication Date:
26 November 2007 (online)

Zusammenfassung

In dieser Übersicht werden neuropsychologische Grundlagen der Aufmerksamkeit, neurobiologische Korrelate der Aufmerksamkeit, neurologische Störungen der Aufmerksamkeit, Prinzipien der Aufmerksamkeitsdiagnostik sowie Prinzipien der Rehabilitation von Aufmerksamkeitsfunktionen behandelt. Neben der Differenzierung von exogenen und endogenen Komponenten der Aufmerksamkeit werden die Hypothesen der frühen bzw. späten Selektion der Eingangsinformation sowie der räumlichen, objekt- bzw. dimensionsbezogenen Informationsselektion dargestellt. Mit dem Feature-similarity-gain-Modell wird ein neuronales Modell selektiver Aufmerksamkeit vorgestellt. Ferner wird die Hypothese erläutert, nach der endogene Aufmerksamkeitskontrolle in einem bilateralen dorsalen Aufmerksamkeitssystem, exogene Aufmerksamkeitsallokation jedoch in einem rechtslateralen ventralen Aufmerksamkeitssystem lokalisiert ist. Kortikale und subkortikale Mechanismen der Aufmerksamkeit werden besprochen. Klinisch manifeste Aufmerksamkeitsstörungen werden detailliert vorgestellt, v. a. Neglekt, Extinktion, Simultanagnosie, Aufmerksamkeitsstörungen im Zusammenhang mit präfrontalen Hirnschädigungen und Störungen der Aufmerksamkeitsintensität. Klinische und psychometrische Verfahren für die Diagnostik spezifischer Aufmerksamkeitsfunktionen und -störungen werden dargestellt. Schließlich wird kurz auf neuropsychologische Behandlungsansätze für den Neglekt sowie für weitere Störungen spezifischer Aufmerksamkeitsfunktionen eingegangen.

Abstract

This review discusses neuropsychological foundations of attention, neurobiological correlates of attention, neurological disorders of attention, principles of the assessment of attentional functioning and principles of the rehabilitation of attentional disorders. The dissociation between exogenous and endogenous components of attention is briefly described. Early and late hypotheses as well as spatial, object-related and dimension-related hypotheses of attentional selection are introduced. The feature-similarity-gain model, a neural model of selective attention, is briefly presented. The hypothesis is outlined according to which endogenous attentional control is subserved by a bilateral dorsal attention network, whereas exogenous attentional allocation is a function of a right-lateralised ventral attention system. Cortical and subcortical substrates of attention are displayed. The review describes clinical disorders of attention in detail, primarily neglect, extinction, simultanagnosia, attention disorders related to prefrontal lesions and disorders of intensity aspects of attention. Procedures for the clinical and psychometric assessment of attention functions and disorders are described. The review finally offers a brief discussion of neuropsychological treatments for neglect and other disorders of attention.

Literatur

  • 1 James W. The principles of psychology (2 vols.). New York; Holt 1890
  • 2 Sturm W. Aufmerksamkeitsstörungen. Göttingen; Hogrefe 2005
  • 3 Pashler H, Johnston J C, Ruthruff E. Attention and performance.  Annu Rev Psychol. 2001;  52 629-651
  • 4 Broadbent D. Perception and communication. London; Pergamon 1958
  • 5 Deutsch J Y, Deutsch D. Attention: Some theoretical considerations.  Psychol Rev. 1963;  70 80-90
  • 6 Müller H J, Krummenacher J. Aufmerksamkeit. In: Müsseler J, Prinz W (Hrsg) Lehrbuch Allgemeine Psychologie. Heidelberg; Spektrum Akademischer Verlag 2002: 119-178
  • 7 Posner M I. Chronometric explorations of mind. Hillsdale; Erlbaum 1978
  • 8 Müller H J, Heller D, Ziegler J. Visual search for singleton feature targets within and across feature dimensions.  Perception & Psychophysics. 1995;  57 1-17
  • 9 Stroop J R. Studies of interference in serial verbal reactions.  J Exp Psychol. 1935;  18 643-662
  • 10 MacLeod C M. Half a century of research on the Stroop effect: An integrative review.  Psychol Bull. 1991;  109 163-203
  • 11 Pashler H. Dual-task interference in simple tasks: Data and theory.  Psychol Bull. 1994;  116 220-244
  • 12 Vilkki J. Cognitive flexibility and mental programming after closed head injuries and anterior or posterior cerebral excisions.  Neuropsychologia. 1992;  30 807-814
  • 13 Rosvold H E, Mirsky A F, Sarason I. et al . A continuous performance test of brain damage.  J Consult Psychol. 1956;  20 343-350
  • 14 Green D M, Swets J A. Signal detection theory and psychophysics. New York; Wiley 1966
  • 15 Engel A K. Neuronale Grundlagen der Merkmalsintegration. In: Karnath H-O, Thier P (Hrsg) Neuropsychologie. 2. Auflage. Heidelberg; Springer 2006: 55-65
  • 16 Goodale M A. Perceiving the world and grasping it: Dissociations between conscious and unconscious visual processing. In: Gazzaniga MS (ed) The Cognitive Neurosciences. 3. Auflage. Cambridge, MA; MIT Press 2004: 1159-1172
  • 17 Goodale M A, Milner A D. Separate visual pathways for perception and action.  Trends Neurosci. 1992;  15 20-25
  • 18 Ungerleider L G, Haxby J V. „What” and „where” in the human brain.  Curr Opin Neurobiol. 1994;  4 157-164
  • 19 Goldenberg G. Visuelle Objektagnosie und Prosopagnosie. In: Karnath H-O, Thier P (Hrsg) Neuropsychologie. 2. Auflage. Heidelberg; Springer 2006: 128-138
  • 20 Kerkhoff G. Störungen der visuellen Raumorientierung. In: Karnath H-O, Thier P (Hrsg) Neuropsychologie. 2. Auflage. Heidelberg; Springer 2006: 177-184
  • 21 Treue S. Neuronale Grundlagen der Aufmerksamkeit. In: Karnath H-O, Thier P (Hrsg) Neuropsychologie. 2. Auflage. Heidelberg; Springer 2006: 254-260
  • 22 Hillyard S A, Teder-Sälejärvi W A, Münte T F. Temporal dynamics of early perceptual processing.  Curr Opin Neurobiol. 1998;  8 202-210
  • 23 Corbetta M, Shulman G L. Control of goal-driven and stimulus-driven attention in the brain.  Nat Rev Neurosci. 2002;  3 201-215
  • 24 Heilman K M, Valenstein E. Clinical neuropsychology. 4. Auflage. New York; Oxford University Press 2003
  • 25 Bartels C. Bewusstseinstörungen. In: Wallesch CW (Hrsg) Neurologie. München; Urban & Fischer 2005: 157-166
  • 26 Karnath H-O. Bálint-Holmes Syndrom. In: Karnath H-O, Thier P (Hrsg) Neuropsychologie. 2. Auflage. Heidelberg; Springer 2006: 225-236
  • 27 Danckert J, Ferber S. Revisiting unilateral neglect.  Neuropsychologia. 2006;  44 987-1006
  • 28 Driver J, Vuilleumier P O. Perceptual awareness and its loss in unilateral neglect and extinction.  Cognition. 2001;  79 39-88
  • 29 Milner A D, McIntosh R D. The neurological basis of visual neglect.  Curr Opin Neurol. 2005;  18 748-753
  • 30 Karnath H-O. Neglect. In: Karnath H-O, Thier P (Hrsg) Neuropsychologie. 2. Auflage. Heidelberg; Springer 2006: 212-224
  • 31 Karnath H-O. Subjective body orientation in neglect and the interactive contribution of neck muscle proprioception and vestibular stimulation.  Brain. 1994;  117 1001-1012
  • 32 Bisiach E, Luzzatti C. Unilateral neglect of representational space.  Cortex. 1978;  14 129-133
  • 33 Halligan P W, Marshall J C. Spatial compression in visual neglect: a case study.  Cortex. 1991;  27 623-629
  • 34 Kinsbourne M. A model for the mechanism of unilateral neglect of space.  Trans Am Neurol Assoc. 1970;  95 143-146
  • 35 Kinsbourne M. Orientational bias model of unilateral neglect: evidence from attentional gradients within hemispace. In: Robertson IH, Marshall JC (Hrsg) Unilateral neglect: clinical and experimental studies. Hove; Erlbaum 1993: 63-86
  • 36 Snow J C, Mattingley J B. Goal-driven selective attention in patients with right hemisphere lesions: how intact is the ipsilesional field?.  Brain. 2006;  129 168-181
  • 37 Heilman K M, van den Abell T. Right hemisphere dominance for attention: the mechanisms underlying hemispheric asymmetries of inattention (neglect).  Neuropsychologia. 1980;  30 327-330
  • 38 Mesulam M M. A cortical network for directed attention and unilateral neglect.  Ann Neurol. 1981;  10 309-325
  • 39 Posner M I, Walker J, Friedrich F J. et al . Effects of parietal lobe injury on covert orienting of visual attention.  J Neurosci. 1984;  4 163-187
  • 40 Driver J. Störungen der Aufmerksamkeit. In: Karnath H-O, Thier P (Hrsg) Neuropsychologie. 2. Auflage. Heidelberg; Springer 2006: 261-272
  • 41 Baylis G C, Driver J, Rafal R D. Visual extinction and stimulus repetition.  J Cogn Neurosci. 1993;  5 453-466
  • 42 Rafal R D, Ward R, Danziger S. Selection for action and selection for awareness: Evidence from hemispatial neglect.  Brain Res. 2006;  1080 2-8
  • 43 Vuilleumier P O, Rafal R D. A systematic study of visual extinction. Between- and within field deficits of attention in hemispatial neglect.  Brain. 2000;  123 1263-1279
  • 44 Rafal R D. Neglect.  Curr Opin Neurobiol. 1994;  4 2312-2316
  • 45 Ricci R, Chatterjee A. Sensory and response contributions to visual awareness in extinction.  Exp Brain Res. 2004;  157 85-93
  • 46 Ricci R, Genero R, Colombatti S. et al . Visuomotor links in awareness: evidence from extinction.  Neuroreport. 2005;  16 843-847
  • 47 Luria A R. Disorders of „simultaneous perception” in a case of bilateral occipito-parietal brain injury.  Brain. 1959;  82 437-449
  • 48 Fink G R, Marshall J C. Motorische Vernachlässigungsphänomene.  Akt Neurol. 2005;  32 594-603
  • 49 Knight R T, Staines W R, Swick D. et al . Prefrontal cortex regulates inhibition and excitation in distributed neural networks.  Acta Psychol. 1999;  101 159-178
  • 50 Duncan J, Emslie H, Williams P. et al . Intelligence and the frontal lobe: the organization of goal-directed behavior.  Cognit Psychol. 1996;  30 257-303
  • 51 Lhermitte F, Pillon B, Serdaru M. Human autonomy and the frontal lobes. Part I: Imitation and utilization behavior: a neuropsychological study of 75 patients.  Ann Neurol. 1986;  19 326-334
  • 52 Lhermitte F. Human autonomy and the frontal lobes. Part II: Patient behavior in complex and social situations: the „environmental dependency syndrome”.  Ann Neurol. 1986;  19 335-343
  • 53 Kopp B, Tabeling S, Moschner C, Wessel K. Kognitive Hirnleistungen des präfrontalen Kortex - Neurowissenschaft und Klinik. Nervenarzt 2007, im Druck
  • 54 Baddeley A, Della Sala S, Papagno C. Dual-task performance in dysexecutive and nondysexecutive patients with a frontal lesion.  Neuropsychology. 1997;  11 187-194
  • 55 Thompson-Schill S L, Jonides J, Marshuetz C. et al . Effects of frontal lobe damage on interference effects in working memory.  Cogn Affect Behav Neurosci. 2002;  2 109-120
  • 56 van Zomeren A H, Brouwer W H. Clinical neuropsychology of attention. New York; Oxford University Press 1994
  • 57 Geeraerts S, Lafosse C, Vandenbussche E. et al . A psychophysical study of visual extinction: ipsilesional distractor interference with contralesional orientation thresholds in visual hemineglect patients.  Neuropsychologia. 2005;  43 530-541
  • 58 Fink G R, Heide W. Räumlicher Neglect.  Nervenarzt. 2004;  75 389-410
  • 59 Kerkhoff G. Neglect und assoziierte Störungen. Göttingen; Hogrefe 2004
  • 60 Ferber S, Karnath H-O. How to assess spatial neglect: line bisection or cancellation tasks?.  J Clin Exp Neuropsychology. 2001;  23 599-607
  • 61 Fels M, Geissner E. Neglect-Test. Göttingen; Hogrefe 1997
  • 62 Wilson B, Cockburn J, Halligan P W. Behavioral Inattention Test. San Antonio, TX; Harcourt Assessment 1987
  • 63 Beschin N, Robertson I H. Personal versus extrapersonal neglect: a group study of their dissociation using a reliable clinical test.  Cortex. 1997;  33 379-384
  • 64 Chatterjee A. Cross over, completion and confabulation in unilateral spatial neglect.  Brain. 1995;  118 455-465
  • 65 Cramon D Y von, Mai N, Ziegler W. Neuropsychologische Diagnostik. Weinheim; Chapman & Hall 1993
  • 66 Harvey M, Milner A D, Roberts R C. An investigation of hemispatial neglect using the Landmark Task.  Brain Cogn. 1995;  27 59-78
  • 67 Zihl J. Neglect und Bálint-Syndrom. In: Lehrner J, Pusswald G, Fertl E et al. (Hrsg) Klinische Neuropsychologie. Grundlagen, Diagnostik und Rehabilitation. Wien; Springer 2006: 449-454
  • 68 Kopp B, Wessel K. Psychometrische Aspekte der Kognitiven Neurologie.  Akt Neurol. 2005;  32 86-93
  • 69 Bublak P, Finke K, Krummenacher J. et al . Usability of a theory of visual attention (TVA) for parameter-based measurement of attention II: Evidence from two patients with frontal or parietal brain damage.  J Intern Neuropsychol Soc. 2005;  11 843-854
  • 70 Habekost T, Bundesen C. Patient-assessment based on a theory of visual attention (TVA): subtle deficits after a right frontal-subcortical lesion.  Neuropsychologia. 2003;  41 1171-1188
  • 71 Peers P V, Ludwig C JH, Rorden C. et al . Attentional functions of parietal and frontal cortex.  Cerebral Cortex. 2005;  15 1469-1484
  • 72 Kerkhoff G. Rehabilitation of visuospatial cognition and visual exploration in neglect: a cross-over study.  Restor Neurol & Neurosci. 1998;  12 27-40
  • 73 Schindler I, Kerkhoff G, Karnath H-O. et al . Neck muscle vibration induces lasting recovery in spatial neglect.  J Neurol Neurosurg Psychiat. 2002;  73 412-419
  • 74 Kerkhoff G, Keller I, Ritter V. et al . Repetitive optokinetic stimulation induces lasting recovery from spatial neglect.  Restor Neurol & Neurosci. 2006;  24 357-369
  • 75 Rossetti Y, Rode G, Pisella L. et al . Prism adaptation to a rightward optical deviation rehabilitates left hemispatial neglect.  Nature. 1998;  395 166-169
  • 76 Redding G M, Wallace B. Prism adaptation and unilateral neglect: review and analysis.  Neuropsychologia. 2006;  44 1-20
  • 77 Pisella L, Rode G, Farnè A. et al . Prism adaptation in the rehabilitation of patients with visuo-spatial cognitive disorders.  Curr Opin Neurol. 2006;  19 534-542
  • 78 Luauté J, Halligan P W, Rode G. et al . Visuo-spatial neglect: a systematic review of current interventions and their effectiveness.  Neurosci Biobehav Rev. 2006;  30 961-982
  • 79 Bowen A, Lincoln N B. Cognitive rehabilitation for spatial neglect following stroke.  Cochrane Database Syst Rev. 2007;  18 , CD003586
  • 80 Prigatano G P. Neuropsychologische Rehabilitation. Berlin; Springer 2004
  • 81 Kerkhoff G. Ratgeber Neglect. Göttingen; Hogrefe 2006
  • 82 Cicerone K, Dahlberg C, Kalmar K. et al . Evidence-based cognitive rehabilitation: recommendations for clinical practice.  Arch Physical and Medical Rehabilitation. 2000;  81 1596-1615
  • 83 Park N W, Ingles J L. Effectiveness of attention rehabilitation after an acquired brain injury: a meta-analysis.  Neuropsychology. 2001;  15 199-210
  • 84 Lincoln N B, Majid M J, Weyman N. Cognitive rehabilitation for attention deficits following stroke.  Cochrane Database Syst Rev. 2000;  4 , CD002842
  • 85 Ben-Yishai Y, Piasetzky B B, Rattok J. A systematic method for ameliorating disorders in basic attention. In: Meier MJ, Benton AL, Diller L (eds) Neuropsychological rehabilitation. Edinburgh; Churchill-Livingstone 1987: 165-181
  • 86 Sohlberg M M, Mateer C A. Effectiveness of an attention-training program.  J Clin Exp Neuropsychol. 1987;  9 117-130
  • 87 Sturm W, Willmes K, Orgass B. et al . Do specific attention deficits need specific training?.  Neuropsychological Rehabilitation. 1997;  6 81-103
  • 88 Sturm W, Thimm M, Küst J. et al . Alertness-training in neglect: behavioral and imaging results.  Restor Neurol & Neurosci. 2006;  24 371-384
  • 89 Reynolds C R. Comprehensive Trail Making Test. Austin TX; Pro-Ed 2002
  • 90 Zimmermann P, Fimm B. Testbatterie zur Aufmerksamkeitsprüfung, Version 1.7. Herzogenrath; Psytest 2002
  • 91 Greenberg L, Leark R A, Dupuy T R. et al .Test of Variables of Attention. Version 7.3. Los Alamitos, CA; The TOVA Company 2007
  • 92 Brickenkamp R. d2-Aufmerksamkeits-Belastungs-Test. 9. Auflage. Göttingen; Hogrefe 2002
  • 93 Bäumler G. Farbe-Wort-Interferenz-Test nach J. R. Stroop. Göttingen; Hogrefe 1985
  • 94 Smith W S, Mindelzun R E, Miller B. Simultanagnosia through the eyes of an artist.  Neurology. 2003;  60 1832-1834
  • 95 Karnath H-O, Ferber S, Rorden C. et al . The fate of global information in dorsal simultanagnosia.  Neurocase. 2000;  6 295-306

Dr. Bruno Kopp

Neurologische Klinik, Klinikum Braunschweig und Forschungsgesellschaft für Kognitive Neurologie, Institut an der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig

Salzdahlumer Straße 90

38126 Braunschweig

Email: b.kopp@klinikum-braunschweig.de