Allgemeine Psychologie & Biopsychologie (Subject) / 9.6 Das Gehirn (Lesson)

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• 1. Aufbau & Wirkungsweise Nervenzelle (Neuron) (siehe Abbildung) - Neuron: spezielle Zellen, die dem Informationstransport & der Informationsverarbeitung dienen - Zellkörper (Soma): Zentrum des zellulären Stoffwechsels / enthält im Zellkern die genetischen Informationen - Dendriten (=Zellfortsätze von Nervenzellen): stark verästelte Verbindungen zu anderen Neuronen zur Informationsaufnahme / Struktur erleichtert Vernetzung - Axon: Fortsatz des Zellkörpers zur Informationsleitung / Transport weg vom Zellkörper / Länge bis zu 1m / schnelle Impulsleitung (bis zu 120 m/s) - Myelinschicht: fetthaltige Umhüllung des Axons / Sicherung & Beschleunigung der Impulseitung / Schnürringe als regelmäßige Unterbrechungen beschleunigen Impulsleitung & frischen sie auf - Kollateralen: Verzweigungen an den Enden des Axons mit Verdickungen am Ende, die sich mit anderen Neuronen oder Muskeln verbinden - Synaptische Endigung: Kontaktfläche zu Dendriten(=Zellfortsätze von Nervenzellen) oder Muskeln, an denen eine Informationsweitergabe auf chemischen oder elektrischen Weg stattfindet
• 2. Nervenzellen - Gliazellen - "Müllabfuhr" im Gehirn - zweiter Zelltyp im Nervensystem neben Neuronen - Funktion: ◊ Stützelemnte im Nervensystem (Gewebefestigkeit, Schutz vor mechanischen Defekten) ◊ Abtransport von Abbaustoffen ◊ Bildung des Myelin
• 3. Grundlagen des Informationstransport in einer Nervenzelle - Neuronen erzeugen durch chemische Prozesse (Austausch von Ionen, vorrangig Natrium & Kalium) elektrische Spannung ⇒ das Neuron in Ruhe - negatives Zellinneres, positives Zelläußeres (Ruhepotenzial -70 mV miniVolt) - Zellmembran für einige Ionen zulässig, für andere nicht (semipermeabel = teilweise durchgehen) ⇒ das Neuron wird erregt - elektrischer Impuls durch benachbartes errengendes Neuron löst Depolarisierung aus = Zellinneres wird weniger negativ - bei einer hohen Depolarisierung am Axonhügel kann ein Aktionspotential ausgelöst werden - plötzliche hohe Durchlässigkeit der Zellmembran (spannungsabhängige Natrium-Kanäle öffnen sich) - "Alles-oder-nichts-Prinzip": ankommendes Signal muss Erregungsschwelle überschreiten, um Aktionspotenzial auszulösen =Erregungsschwelle muss überwunden werden - danach erfolgt die Refraktärzeit = Zeit zwischen Aktion & Ruhephase der Nervenzelle / Zeit in der Zelle nicht aktivierbar ist 
• 4. Informationstransport in der Nervenzelle (siehe Abbildung) 1.  Ruhepotenzial: positiv geladenes Zellumfeld / negativ geladenes Zellinneres / nur selektiv durchlässige Zellmembran - Ionentransport: schneller Austausch elektrisch geladener Teile durch Kanäle in der Zellwand mit der Natrium-Kalium-Pumpe - elektrische Ladung: Weiterleitung von Informationen in der Nervenzelle erfolgt durch Änderung der elektrische Ladung - Aktionspotenzial: durch Öffnung der Ionenkanäle erfolgt eine lawinenartige Veränderung der Polarität (=Gegensätzlichkeit bei wesenhafter Zusammengehörigkeit) in der Zelle am Axon entlang - Refraktärzeit: Zeit, die notwendig ist, um das Ruhepotenzial wiederherzustellen / Zelle in dieser Phase nicht aktivierbar - Ranvier-Schnürringe: Einschnürungen der Myelinschicht im Abstand von 1mm beschleunigen die Impulsleitung & frischen sie auf
• 5. wichtige Neurotransmitter - Glutamat (erregend): am weitesten verbreiteter errengender Neurotransmitter (50% der Gehirnneuronen setzten es frei) - GABA (Amino-buttersäure) (hemmend) & Glycin: GABA wichtigster hemmender Neutrotransmitter im Gehirn / Glycin wirkt in Rückenmark & Hirnstamm - Serotonin: Regulation von Rhytmen (Schlaf-Wach, Hunger, Durst), emotionale Befindlichkeit, Schmerzwahrnehmung / Serotoninmangel wird mit Depression & Essstörung in Verbindung gebracht
• 6. Informationsübertragung zwischen Zellen an der synaptischen Endigung -erregendes Signal- (siehe Abbildung) - Synapse = Verbindung zu anderen Nervenzelle, Drüse oder Muskelzelle - präsynaptisches Neuron = vor der Synapse - postsynaptisches Neuron = nach der Synapse - zwischen beiden Membranen = synaptischer Spalt - präsynaptisches Neuron = synaptische Endigung = befinden sich Vesikel gefüllt mit Neurotransmitter - Neurotransmitter dienen als Botenstoffe zwischen beiden Zellen - Aktionspotential von Axon kommt zur synaptischen Endigung - AP verschiebt Membranpotential zum POSITIVEN = spannungsabhängige Claciumkanäle öffnen sich  - Anstieg Calciumkonzentration im Endknopf bewirkt, dass sich Vesikel zu Membran bewegen - Vesikel verbinden sich mit Membran & schütten Neurotransmitter aus - Botenstoffe wurde in synaptischen Spalt freigesetzt - in präsynaptischen Neuron wird Ruhepotential wieder hergestellt (-70 mV) - Calciumkanäle werden wieder geschlossen & keine Vesikel bewegen sich mehr zur Membran - Botenstoffe im synaptischen Spalt befestigen sich an Rezeptoren an postsynaptischen Membran - Membranpotential an postsynaptischen Membran kehrt um durch Einströmung Natriumionen → postsynaptisches Neuron wird depolarisiert - übersteigt Depolarisierung Schwellenwert kommt es z.B. zu Bildung Aktionspotential (bei Nervenzelle) - Neurotransmitter die sich im synaptischen Spalt befinden öffnen so lange Kanäle an postsynaptischen Membran - so lange bis wieder komplett aufgenommen werden von präsynaptischer Mebran → Reuptake (oder von bestimmten Enzym aufgespalten werden) - Reuptake ist sehr wichtig, denn ohne Wiederaufnahme oder Abbau würden Neurotransmitter im synaptischen Spalt rumwandern & nicht mehr aufhören Ionenkanäle zu öffnen → käme dann zu Dauererregung - Einzelteile Botenstoffe können dann wieder ins synaptische Endigung aufgenommen werden & wieder zu kompletten Neurotransmittern zsmgebastelt werden & wieder zu Vesikeln verpackt werden - dann kann auch postsynaptisches Ruhepotential wieder hergestellt werden

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