Allgemeine und Biopsychologie (Subject) / Sinnesorgane (Lesson)

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• Was bedeutet folgende Aussage: Es ist nichts im Verstand, was nicht zuvor in den Sinnen war. Wie wir auf die Umwelt reagieren, ist stark davon abhängig wie wir unsere Umwelt wahrnehmen. 
• Welche Organe und chemischen Sinne gehören zum sensorischen System? speziell ausgebildete Organe: -Augen// Ohren// Mund sowie verschiedene chemische Sinne die bezogen auf die Anzahl der Sinneszellen in folgenden Organen zu finden sind: Mund und Nase
• Was lässt sich über den allgemeinen chemischen Sinn sagen? Lokalisation: Mund, Rachen und Nase (in der Schleimhaut von Augen)Funktion: Wahrnehmung von Gefahrstoffen
• Wie ist das sensorische System organisiert (siehe Skript)? Das sensorische System ist ähnlich organisiert wie das visuelle System.  Es gilt ebenfalls die 3 stufige Verarbeitung: Bottom-Up; Organisation; Top Down. -> Input (Empfindung) ->Verarbeitung (Wahrnehmung über Reiz):  Erfahrung, Motivation und Erwartungen (Erinnerung an ein schönes Lagerfeuer, Erwartungen, die von Wärme und Kameradschaft geprägt sind) -> Top- down- Verarbeitung-> Organisation und Interpretation -> Output Bottom- Up- Verarbeitung: -> Detektion über Rezeptorzellen (Flackern, Knistern, rauchiger Geruch) -> Transduktion: Enkodierung körperlicher Energie als neuronale Signale -> Übertragung ans Gehirn -> Oragnsiation und Interpretation -> Verhalten, Gedanken und Emotionen (näher zusammenrücken, warme Hände, schönes Gefühl.
• Beschreiben Sie die Qualitäten des Schalls: Frequenz, Amplitude, Klang (siehe Skalenniveaus Skript). -Reine Töne (Sinustöne= gleiche Frequenz/ Abstimmung wie Stimmgabel) sind periodische Veränderungen im Luftdruck. -Eine größere Auslenkung der Schwankungen(Amplitude)führt zu größerer Lautstärke. -Schnellere Schwingungen werden als höher wahrgenommenMaßeinheit: Frequenz (Hz) (dient der Bestimmung der Tonhöhe). -Die meisten Klänge sind Überlagerungen verschiedener Sinustöne(gemischte Töne).Sie lassen sich wieder in Sinustöne zerlegen(Fourier-Analyse).
• Beschreiben Sie die Dimensionen des Frequenzbereichs/ der Amplitude (Physische Dimension des Schalls; siehe Bild Skript). Entsprechend dem Frequenzbereich unterscheidet man: -Infraschall < 16 Hz ist für Menschen nicht hörbar, da die Frequenz zu niedrig ist-Hörschall von 16 Hz bis 20.000 Hz (20kHz), ist für Menschen hörbarer Schall-Ultraschall von 20.000 Hz bis 1,6 GHz ist für Menschen nicht hörbar, da zu hochfrequent-Hyperschall > 1 GHz wird durch Schallwellen gebildet, die nur noch bedingtausbreitungsfähig sind Die Frequenz und Amplitude bestimmen drei physische Dimensionen: -Lautstärke-Tonhöhe-Klangfarbe
• Was sind Schallwellen (Wellenmuster und Klangfarbe, siehe Bild Skript)? -Schallwellen lassen sich allein durch Frequenz und Amplitude beschreiben. Doch während ein reiner Ton, etwa von einer Stimmgabel, als gleichmäßige Sinuskurve schwingt (oben), sieht die Wellendarstellung von Alltagsgeräuschen chaotisch aus. Der Knall einer Pistole stellt sichals plötzlich, sehr starke Schallwelle dar, die schnell wieder abklingt (Mitte). Noch unübersichtlicher wird's bei Sprache: Im unteren Beispiel sagt eine Stimme "das Gehirn". (Musik beim Lernen schränkt Lernfähigkeit ein, wenn verstanden wird, was gesungen wird (Sprachbarriere). -Eine kleine Anzahl von Objekten (z.B. Stimmgabel) produziert reine Töne (reiner Sinuston).Ein reiner Ton besitzt nur eine Frequenz und eine Amplitude. -Der Schall eines Klaviers klingt anders, als von einer Flöte (obwohl sie z.B. den gleichenTon spielen)Grund: die Zusammensetzung der Schallwelle. -Die meisten Geräusche der uns umgebenden Welt ist ein Gemisch aus komplexenWellen, die eine Kombination von Frequenzen und Amplituden enthalten.
• Was kennzeichnet Lautstärke? -Die Lautstärke ist abhängig von der physikalischerStärke des Schalls -> Schalldruck -Die Lautstärke eines Schallereignisses wirdin der logarithmischen Dezibel-Skalagemessen (dB). -Die Lautstärke (auch Schallintensität) wirddurch die Amplitude bestimmt. -Jeder Schritt um 10 dB entspricht derVerzehnfachung der Lautstärke.Subjektiv wird es als doppelt so lautempfunden (subjektive Lautstärkenwahrnehmung).Damit ist normales Sprechen (60 dB)zehntausendmal lauter als Flüstern (20 dB). -Und das gerade noch erträgliche Geräuscheiner an uns vorbeifahrenden U-Bahn (100 dB)ist 10 Mrd. Mal lauter als das schwächstewahrnehmbare Geräusch. -Ab ca. 90 dB kann bei langfristiger Dauer eineHörschädigung eintreten.
• Was bewirkt der Tastsinn? -Was wir fühlen, führt zu einer sehr klaren Objektpräsentation in unserem Gehirn und wird über lange Zeit abgespeichert. -need for touch: Was wir anfassen, beeinflusst unser Kaufverhalten.
• Was können wir über den Tastsinn wahrnehmen? Der Tast- und Berührungssinn ist eine Mischung aus 4 verschiedenen Sinneswahrnehmungen aufder Haut: Wahrnehmung von: - Druck- Wärme- Kälte- Schmerz Je nach spezialisierten Nervenendigungen (keine Rezeptoren!) nehmen wir Druck, Wärme, Kälte oder Schmerz unterschiedlich wahr. Jeder Rezeptor ist für einen grundlegenden Hautsinn zuständig.
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• Was ist eine Nervenendigung? Begriffserläuterung: Eine Nervenendigung ist ein Oberbegriff, der als Bezeichnung für eine Präsynapse (= der Teil, derdie Erregung auslöst) oder aber auch für einen Rezeptor im peripheren Nervensystem dient, z.B. für einen Nozizeptor (Schmerz) oder einen Thermorezeptor (Wärme/Kälte).
• Wie werden Berührungen verarbeitet? Die taktilen Sensoren senden ihreReize über das Rückenmark undden Thalamus an densomatosensorischen Kortex, dertopographisch aufgebaut ist.
• Wie kann man den Tastsinn testen (Experimente)? der Webersche drei- Schalen- Versuch:  -Die drei Schalen werden mit unterschiedlich warmem Wasser gefüllt. Eine Schale enthält “heißes” Wasser, eine Schale kaltes Wasser und in der Dritten befindet sich Wasser, das ungefähr den Mittelwert bildet. -Die Versuchspersonen legen für 30-60 Sekunden jeweils eine Hand in das warme und eine in das kalte Wasser. Danach werden beide Hände in das “mittlere” Wasser gehalten, ohne sich dabei zu berühren. Bei Temperaturen von 10° (kalt), 20° (mittel) und 40° (warm) reicht es, wenn die Hände ca. 1 Minuten in das kalte bzw. warme Wasser gelegt werden. -Ergebnis: Die Rezeptoren der “kalten Hand” melden warmes Wasser und die der “warmen Hand” kaltes Wasser. Das Gehirn analysiert immer das Verhältnis zum davorigen Zustand. Beispiel: Skifahren- kalt von draußen: Händewaschen sehr warm// warmer Kaffee danach: Händewaschen sehr kalt Beispiel: Das Stechen mit einer Büroklammer merkt man an bestimmten Körperstellen deutlich intensiver- Grund: Dichte der Rezeptoren 
• Was ist die Zweipunktschwelle (siehe Skript)? -Die Präzision, mit der ein Ort auf derKörperoberfläche beschrieben werden kann, hängtvon der Größen der rezeptiven Felder und derenÜberlappung ab. -Je mehr benachbarte rezeptive Felder durch einentaktilen Reiz aktiviert werden, desto größererscheint uns die mit dem Gegenstand in Berührungbefindliche Hautfläche. -Das räumliche Auflösungsvermögen derHautoberfläche wird durch die„Zweipunktschwelle“ (Weber, 1864) ermittelt: die schwelle, bei der zwei reize bei "übertritt" als einer wahrgenommen werden- fingerspitzen: hohe rezeptordichte => niedrige zweipunktschwelle (3-5 mm)- rücken: niedrige rezeptordichte => hohe zweipunktschwelle (5-7 cm)
• Warum wir Schmerz fühlen? -Schmerz ist nicht angenehm, kenkt dadurch aber unseren Blick sofort auf das Problem: wichtige Selbstschutzfunktion -Empfindung und Bewertung des Schmerzes ist aber Sache des Gehirns -Körper verfügt über eigene Rezeptoren für Schmerz -beispielsweise "ein Schnitt" wird schnellstmöglich über das Rückenmark zum Hirnstamm gemeldet, weiter aktiviert: Thalamus, somatosensorischer Kortex, Gyrus cincguli -um die erste/ große Gefahr zu vermeiden: Refelx des Rückenmarks Erklärung der Schmerzleitung: Gate-Control-Theorie: -im Rückenmark gibt es ein neurologisches „Tor“-dies blockiert entweder Schmerzsignale ins Gehirn oder gibt sie weiter-im Rückenmark gibt es bestimmte dünne Nervenfasern, die die meistenSchmerzsignale weiterleiten und dicke Nervenfasern für die sensorischen Signale.-die dünnen Fasern öffnen das Tor – die dicken Fasern schließen das Tor -> Warum reiben wir uns so oft an der Stelle, wo wir uns verletzt haben? Aktivierung von dünnen Nervenfasern, die Schmerempfinden verringern; Signalweiterleitung erfolgt über dicke Nervenfasern (auch Aktivierung durch Massage, Akuupunktur)
• Wie wird chronischer Schmerz behandelt? -Aktivierung der dicken Nervenfasern mittels Massage, elektrische Stimulation oderAkkupunktur-Auch das Gehirn kann Einfluss nehmen (bzw. das Gehirn kreiert den Schmerz):  - Ablenkung der Wahrnehmung auf den Schmerz  - Ausschüttung von Endorphinen  - Menschen nehmen Schmerz intensiver wahr, wenn auch andere Menschen-Schmerzen haben (KH Idee: Verteilung von Schmerzpatienten) Schmerzbehandlung wird daher heute auch psychologisch begleitet,    z.B. Entspannungstrainings ->chronischer Schmerz: besser gleich Tabletten bei Schmerz nehmen, da Schmerz sehr schnell im Gehirn abgespeichert und damit andauernd wird.
• Erläutern Sie die Schmertheorie. Wir sollten dankbar für gelegentliche Schmerzen sein.Durch Schmerzen teilt uns unser Körper mit, dass etwas nicht stimmt. Das Schmerzerleben ist sehr unterschiedlich und hängt von der Physiologie,Erfahrungen, der Aufmerksamkeit und dem jeweiligen Kontext (kulturelle Einflüsse) ab. Soziokulturelle Einflüsse:  - Anwesenheit anderer -Empathie gegenüber den Schmerzen anderer -kulturelle Erwartungen ->Persönliche Schmerzerfahrung (Männer erleben Schmerz anders als Frauen) Biologische Einflüsse: -Aktivität in den dickeren und dünneren Fasern des Rückenmarks -genetische Unterschiede im Bezug auf die Endorphinproduktion -die Interpretation der ZNS- Aktivität durch das Gehirn -> Persönliche Schmerzerfahrung Psychologische Einflüsse: -Aufmerksamkeit gegenüber Schmerzen -erfahrungsbasiertes Lernen -Erwartungen (Biopsychologischer Ansatz der Schmerztheorie: Unser Schmerzleben ist mehr als nur neuronale Botschaften, die zum Gehirn geschickt werden.
• Wie ist die Verbindung von Geruchs- und Geschmackssinn? -Geschmack und Geruch sind chemische Sinne-Ähnlich wie bei den Geschmackssinneszellen gilt auch für die Riechsinneszellen, dasssie einen ständigen Zyklus des Entstehens, Reifens und Absterbens durchlaufen.-Bei den Riechsinneszellen dauert dieser Zyklus der Erneuerung ca. 30 Tage. -Geruch ist speziell: Keine Schaltstation im Thalamus (erst in der Weiterverarbeitung) Keine erkennbare Topographie Keine erkennbaren einfachen Merkmale ->Geschmacks- und Geruchssinn gehören unanbdingbar zusammen/ arbeiten meist zusammen. Beim Kauen der Nahrung können flüchtige Geruchsstoffe durch die Verbindung zwischen Mundund Nase zu den Geruchssinneszellen gelangen.Der Geruchssinn spielt auch bei der Beurteilung der Nahrung eine wesentliche Rolle.Der Mensch kann über 10.000 Gerüche unterscheiden (aktuell gibt es auch Angaben von über100.000 bis zu 1 Billion) – aber nur sehr schlecht zuordnen.Gerüche bleiben oft sehr lange im Gedächtnis haften und auch nach vielen Jahren wieder erkannt. Der Geruchssinn übermittelt wesentlich mehr Informationen über die Zusammensetzung derSpeise als der Geschmackssinn. Dies wird vor allem dann deutlich, wenn bei einem Schnupfendie Nase verstopft ist. Dennoch werden die Wahrnehmungen beim Essen allgemein demGeschmackssinn zugeordnet.
• Wo ist der Geschmackssinn lokalisiert? in den (ca. 2000) Geschmacksknospen von Zunge, weichem Gaumen und Rachen.
• Was ist die Hauptaufgabe des Geschmacksinns? Das Erkennen von Gefahrenstoffen.
• Was ist die Funktion des Geschmacksinns? -Prüfung der Nahrung auf Nährstoffe und Mineralien sowie der Warnung vor ungenießbaren oder giftigen Speisen. -Die Schärfe von Senf oder Chili wird über den allgemeinen chemischen Sinn vermittelt. Ebenso das Brennen der Augen und das Laufen der Nase beim Schneiden von Zwiebeln. -Die Empfindungen können von Reizstoffen sowie von fast allen Geruchs- oder Geschmacksstoffen ausgelöst werden, sofern deren Konzentration hoch genug ist.Das empfundene Brennen oder Stechen löst Reflexe aus, die eine Verminderung derReizstoffkonzentration bewirken sollen: Tränen der Augen, Schleim- oder Speichelbildung, Schwitzen etc. -Allein über den Geschmackssinn können nur fünf Geschmacksqualitäten unterschieden werden:süß / sauer / salzig / bitter / umami (herzhaft; Glutamat) – ein sechster für Fett wird diskutiert Ein genaueres Erkennen von Aromen ist jedoch nur mit Hilfe des Geruchssinnes und des allgemeinen chemischen Sinnes möglich (Nase prägt ganz stark Geschmackssinn).
• Gibt es die sogenannte Zungenkarte wirklich? Die sog. "Zungenkarten" sind falsch.Sie beruhen auf einer Fehlinterpretation von Untersuchungenaus dem Ende des 18. Jahrhunderts und konnten über langeZeit – z.T. bis heute – nicht aus der Fachliteratur verdrängt werden.
• Was muss man über die Geschmacksrezeptoren wissen? -Geschmacksrezeptoren erneuern sich alle 1-2 Wochen.Wenn Sie also mit heißem Essen Ihre Zunge verbrennen, dann ist das nicht so schlimm (anders im Vergleich zu Augen/ Ohren). -Menschen ohne Zunge können trotzdem schmecken und zwar über die Rezeptorenim Rachenbereich und am Gaumen (ohne Zunge: historisch/ Zungenkrebs). -Verliert man auf einer Seite der Zunge seine Geschmacksempfindung, merkt man diessehr wahrscheinlich nicht, die andere Seite wird sensibler. -Unsere emotionalen Reaktionen auf Geschmack sind größtenteils genetischdeterminiert (ähnliche Reaktionen von Zunge und Gehirn auf süße oder bittereSubstanzen bei Neugeborenen wie bei Erwachsenen).
• Wo ist der Geruchssinn lokalisiert? -in der Schleimhaut (Riechepithel) der Nase
• Was ist die Funktion des Geruchssinns? -Wittern von Gefahr oder giftiger Nahrung
• Wie ist die Leistungsfähigkeit des Geruchsinns zu bewerten? -Leistungsfähigkeit ist beim Menschen im Vergleich zu anderen Lebewesen gering -weitere/ aktuelle Forschung zeigt aber, dass wir andere Dinge wahrnhemen können als zunächst angenommen
• Wo ist der Riechkolben lokalisiert und was ist seine Funktion? Lokalisation: sitzt in der NasenhöhleFunktion: Wahrnehmung von Lock- und Signalstoffen (Pheromone) anderer Menschen; Erstwahrnehmung ist extrem: Wenn Gehirn sagt nicht gefährlich, dann riechen wir es auch nicht mehr
• Wie kommt der Geruch in unser Gehirn (siehe Skript)? -Erste Station der Geruchswahrnehmungist die Riechschleimhaut ganz oben in der Nasenhöhle.Hier sitzen die Riechzellen, auf einerFläche von nur 5,5 cm2. Das ist etwa sogroß wie ein 2-Euro-Stück. -Ca. 10-30 Millionen Riechsinneszellenbesitzt jeder Mensch.Alle 1-3 Monate werden sie kompletterneuert. Jede Riechzelle ist auf einenbestimmten Duftstoff spezialisiert (bestimmte chemische Zusammensetzung). -GeruchsmoleküleBereits wenige Moleküle in der Luft reichen zur Geruchswahrnehmung.Menschen können 10.000 Gerüche unterscheiden, aber schlecht zuordnen -AdaptationNach wenigen Minuten geht die Reizstärke zurück durch Adaptationder Sensorzellen und Hemmung im Bulbus olfactorius. -RiechepithelCa. 30 Mio. olfaktorische Sensoren sind in das Riechepithel eingebettet.Sie bilden sich nach 30 Tagen neu. -Bulbus olfactorius (Riechkolben)Ist eine Ausstülpung der Hirnrinde. Dort erfolgt die Identifikation vonGeruchsmustern. Der Tractus olfactorius leitet die Informationen an den primären undsekundären olfaktorischen Kortex weiter. -SiebbeinplatteLiegt zwischen Riechepithel und Bulbus olfactorius. Ablauf der Geruchswahrnehmung: Am Rezeptor der Riechzelle angekommen, löst derDuftstoff in der Zelle einen elektrischen Impuls aus.Dieser wird im Inneren der Zelle um das bis zu 1000-fache verstärkt und über die Axone der Riechzellen andas Gehirn weitergeleitet. Die Nase ist das einzige Sinnesorgan, das seineImpulse direkt ins Gehirn leitet, ohne dass nochandere Neurone dazwischen geschaltet sind.Die Axone der Riechsinneszellen führen durch dasSiebbein direkt in den Riechkolben (Bulbus olfactorius).Er liegt oberhalb der Nasenwurzel und ist einer derältesten Teile des Gehirns. Das Riechhirn schickt dann Impulse in höhere undentwicklungsgeschichtlich jüngere Gehirnzentren (direkte Leitung:Man spricht vom Riechhirn). Über eine weitere Schaltzentrale, den Thalamus,laufen sie in die Großhirnrinde. Hier entsteht in der sog.Riechrinde aus den eintreffenden Nervenreizen derbewusste Geruchseindruck. Im Hippocampus werden Erinnerungen geweckt und mitEmotionen im Mandelkern verknüpft (Apfelstrudel = Erinnerung Oma).
• Welche 2 Aussagen zum Hören treffen zu? A: Töne unterschiedlicher Lautstärke werden immer gleich laut wahrgenommen. B: Wir können Lautstärkenunterschiede bei einem Ton um 100 HZ zwischen 0 und 120 wahrnehmen. C: Die Hörschwelle ist der Lautstärkenbereich, ab dem wir Töne wahrnehmen können. D: Eine Verdopplung der Frequenz eines Tons lässt ihn gleichartig wie den Ursprungston klingen. Antwort C und Antwort D
• Welche Stationen verläuft die akustische Information im Gehirn? -Hörnerv: nimmt Informationen aus Haarzellen auf -Medulla Oblangata: Hier kreuzt die Hörbahn die Seiten, zum Teil beidseitig -Mittelhirn: bei laut alarmierenden Tönen: Auslösung von Erregung -Thalamus: Verschaltung und Weiterleitung zum auditorischen Kortex -auditorischer Kortex: Sprachverarbeitung 
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• Aus welchen Teilen besteht das Corti- Organ und welche Funktion hat es? -Stereozillen: Jede Haarzelle trägt ca. 80 feine Härchen (Stereozillen) unterschiedlicher Länge an der Spitze. Sie reagieren auf Mikrobewegungen der Basiliarmembran. -Äußere Haarzellen: Es gibt drei Reihen von äußeren Haarzellen, die sehr feine Frequenzen unetrscheiden können -Tektorialmembran: Schwingungen der Basilarmembran erzeugen Bewegungen der Tektorialmembran -Funktion Corti- Organ: leisen Schall mechanisch zu verstärken (cochleärer Verstärker) und damit eine sensitive Hörwahrnehmung zu ermöglichen.
• Wie viele Geschmacksarten können wir unterscheiden? süß, sauer, bitter, salzig und umami (Glutamat, herzhaft). Ein sechster Geschmacksinn wird derzeit noch diskutiert: fett
• Beschreiben Sie den Weg des Geschmacks zum Gehirn. -Unsere Geschmacksqualitäten sind in den Geschmacksknospen angelegt. Diese Knospen befinden sich auf Zunge, Gaumen und im Rachen und bestehen aus bis zu 50 Sinneszellen sowie Stützzellen -Docken nun Mölekühle aus der Nahrung an den Geschmacksknospen an, dann senden die Sinneszellen entsprechende Signale an das Gehirn -Ein Teil der Informationen werden dann direkt im Hirnstamm verarbeitet, wie bsp. Schluckbewegungen oder der Würgereiz. Der Großteil der Informationen wird aber direkt über die Schaltzentrale, den Thalamus in die Geschmacksrinde geleitet
• Was ist die Lautstärke? -Die Lautstärke ist abhängig von der physikalischerStärke des Schalls -> Schalldruck -Die Lautstärke eines Schallereignisses wirdin der logarithmischen Dezibel-Skalagemessen (dB). -Die Lautstärke (auch Schallintensität) wirddurch die Amplitude bestimmt. -Jeder Schritt um 10 dB entspricht derVerzehnfachung der Lautstärke.Subjektiv wird es als doppelt so lautempfunden (subjektive Lautstärkenwahrnehmung).Damit ist normales Sprechen (60 dB)zehntausendmal lauter als Flüstern (20 dB). -Und das gerade noch erträgliche Geräuscheiner an uns vorbeifahrenden U-Bahn (100 dB)ist 10 Mrd. Mal lauter als das schwächstewahrnehmbare Geräusch. -Ab ca. 90 dB kann bei langfristiger Dauer eineHörschädigung eintreten. wichtige Eckdaten, die man kennen sollte: 0dB = Hörschwelle 20dB = leises Flüstern 40dB = leise Unterhaltung 50dB = normale Lautstärke, Zimmerlautstärke 85dB = Gehörschutz im Gewerbe vorgeschrieben, jahrelang ausgesetzt treten Hörschäden auf 130dB = Schmerzschwelle, Düsenflugzeug in geringer Entfernung 190dB = innere Verletzungen, Hautverbrennungen, tödlich (Bsp. Hiroschima: Menschen sind zur Asche zerfallen)
• Wie ist unser Lautstärkeempfinden (siehe Grafik Skript)? -Töne können zwischender Hör- und der Fühlschwellewahrgenommenwerden. -Töne mit gleichemSchalldruck (db)werden je nachFrequenz unterschiedlichlaut wahrgenommen(A, B, C). -Im Bereich der Sprache(grüner Bereich)ist die Empfindlichkeitam höchsten.
• Wie nehmen wir Tonhöhen wahr? -Je höher die Schallfrequenz, desto höher die wahrgenommene Tonhöhe. -Eine Verdoppelung der Frequenz nehmen wir als doppelt so hohenaber gleichartig klingenden Ton wahr (siehe orange markierte Klaviertasten). -20 Hz = untere Grenze; unter 20 Hz nehmen wir als Vibration war (alle Töne im Grenzbereich können wir nicht mehr gut unterscheiden) -Bis 4.000 Hz nehmen wir eine Verdoppelung der Frequenz als etwas mehr alsverdoppelte Tonhöhe war, bei höheren Frequenzen schwächt sich dieserZusammenhang ab (Verlauf ist nicht linear!) . Wegen dieser ,Unregelmäßigkeit‘müssen Musikinstrumente speziell gestimmt werden (temperierte Stimmung).
• Wie ist unser Ohr aufgebaut (siehe Schaubild Skript)? Äußeres Ohr (so individuelle wie Fingerabdruck):bündelt Schallwellen im Bereich desäußeren Gehörgangs ÄußererGehörgang:ca. 3 cm langer Gang, der zunächstknorpelig ist und im hinteren Bereichknöchern Trommelfell:Membran mit ca. 9 mmDurchmesser.Trennt äußeres und Mittelohr. Mittelohr (kleinste Knöchelchen):Luftgefüllter Bereich, in dem überkleine Knochen dieLuftschwingungen an dasflüssigkeitsgefüllte Innenohrweitergeben und verstärkt werden Eustachische Röhre:sorgt beim Schlucken für einenDruckausgleich zwischen Außenweltund Mittelohr. Innenohr:beinhaltet die Cochlea und dasGleichgewichtsorgan Cochlea(„Hörschnecke“):schneckenförmig, spiraligeingedrehtes Rohr, in dem dieUmsetzung von Schwingungen inelektrische Impulse erfolgt
• Wie werden Geräusche in unserem Ohr verarbeitet? -Impuls geht durch Gehörgang -trifft auf Trommelfell, führt zur Vibration des Trommelfells -Hammer, Ambos und Steigbügel sind mit Trommelfell verbunden -Impuls kommt an Fußplatte an, die die Schwingungen ans Innenohr weitergibt -Schallwellen laufen durch die Cochlea, die in drei Scalen unterteilt ist Zwischen den einzelnen Scalen befinden sich Trennwände -das Corti- Organ sitzt an der Basilarmembran. Im Corti- Organ werden die Impulse entstehen (in den Haarzellen), die die Information dann weiter ans Gehirn senden. Die Haarzellen sind abgedeckt von der Tektorialmembran.
• Wie ist unser Mittelohr aufgebaut? Hammer:nimmt die Schwingungen desTrommelsfells auf Amboss:nimmt Schwingungen vomHammer auf und gibt sie anSteigbügel weiter, Steigbügel:verstärkt Schwingungen aufkleinem Raum Fußplatte:gibt Schwingungen anflüssigkeitsgefülltes Innenohrweiter Haltemuskeln:halten Knöchelchen, kontrahierenbei hohen Lautstärken, um dieVerstärkung zu dämpfen
• Wie ist unser Innenohr aufgebaut (Zentrale Verarbeitungsstelle des Hörens, siehe Schaubild Skript)? Drei Scalen derCochlea:in ihnen laufen die Schallwellen durch die Cochlea Cochleare Trennwand: liegt fast auf der ganzen Länge der Cochlea zwischen den Scalen Basilarmembran: stützt das Corti-Organ und vibriert bei Schallereignissen Corti-Organ: Aktivierung: setzt mechanische Schwingungen in elektrische Impulse um; Corti- Organ = Tektorialmembran, Stereozillen, äußere Haarzellen Innere Haarzellen:sie sind die Rezeptorzellen des auditiven Systems(biegt sich eine Haarzelle, entsteht eine neuronale Aktivität) Stereozilien:jede Haarzelle trägt ca. 80 feine Härchen (Stereozilien)unterschiedlicher Länge an der Spitze. Sie reagieren aufMikrobewegungen der Basilarmembran (10-10 m) Äußere Haarzellen:Es gibt drei Reihen von äußeren Haarzellen, die sehr fein Frequenzenunterscheiden können Tektorialmembran:Schwingungen der Basilarmembran erzeugen Bewegungen der Tektorialmembran
• Warum können Astronauten wenn Sie auf die Erde kommen zunächst nicht gehen? Grund: Bodengänge/ Rezeptoren benötigen eine Woche, um sich wieder zu adaptieren
• Was ist die Basilarmembran? -Die Basilarmembran ist eine membranähnliche Gewebestruktur, die in der Hörschnecke(Cochlea) liegt. Sie ist der Sitz des Corti-Organs. -Die Basilarmembran spannt sich in der Cochlea wie die Saite eines Musikinstruments über eine Länge von ungefähr 33-35 mm aus. An der Spitze der Cochlea ist sie am wenigsten gespannt und besitzt eine Breite zwischen 0,4-0,6 mm. An der Basis - nahe des ovalen Fensters - ist sie am stärksten gespannt, dafür aber am dünnsten (0,08–0,16 mm). -Die Bewegungen der Basilarmembran werden durch das Corti-Organ in Nervensignaleumgewandelt. Die Bewegung der Membran gleicht dabei einer Wellenbewegung, die ihre größte Auslenkung an dem Punkt der Basilarmembran hat, dessen Spannung und Dimension der Frequenz des eingehenden Tons entspricht. Die Spannung der Basilarmembran ändert sichdeshalb in ihrem Verlauf und nimmt zur Spitze der Cochlea hin etwa um den Faktor 100 ab. -Durch die unterschiedliche Elastizität werden die verschiedenen Bereiche der Basilarmembran von unterschiedlichen Frequenzen angeregt. Hochfrequente Töne nimmt man an der Basis (rot) der Cochlea wahr, niederfrequente an der Spitze (blau) .Jeder Bereich der Basilarmembran besitzt dabei eine so genanntecharakteristische Frequenz . Sie reicht von 20 kHz an der Basis derCochlea bis zu etwa 20 Hertz an der Spitze.Man spricht in diesem Zusammenhang auch von "Tonotopie"
• Wie verläuft die auditive Verarbeitung an der Basilarmembran (siehe Skript)? -Schwingungen der Fußplatte führen zuBiegungen der Basilarmembran. -Die Schwingungen der Basilarmembranwerden von etwa 16.000 Haarzellenaufgenommen. -Jede Frequenz hat einen Bereich auf derBasilarmembran, den sie besonders leichtin Schwingung bringen kann (Resonanz). -Das Ohr kann sehr feine Frequenzunterschiedeidentifizieren (bei 1.000 Hz +/- 3 Hz). -Niedrige Frequenzen erzeugen ein Maximuman der Spitze der Cochlea.Hohe Frequenzen an der Basis, in der Nähedes Trommelfells. Basis zur Spitze= hohe Frequenz (1.500- 20.000 Hz); mittlere Frequenz (600- 1.500 HZ); niedrige Frequenz (200- 600Hz)
• Was bedeutet Tonotopie und wo findet man sie im auditiven Kortex (siehe Skript)? Tonotopie: Als Tonotopie bezeichnet man die Abbildung von Teilfrequenzen eines Schallereignisses an bestimmten Stellen des Innenohrs. Wo? In der Cochlea:unterschiedliche Haarzellen kodieren unterschiedliche Frequenzen In der Primären Hörrinde:werden die neuronalen Informationen der Frequenz ebenfalls in verschiedenen Bereichenrepräsentiert
• Wie erfolgt die auditive Verarbeitung im Gehirn? -> schwierige Lage des auditiven Kortex/ Auge hat eine wesentlich bessere Lage, deshalb auch besser erforscht als das Ohr Auditorischer Kortex:insbesondere verantwortlich für dieSprachverarbeitung Thalamus:nochmalige Umschaltung undVorverarbeitung. Weiterleitung derInformationen beider Ohren an denauditorischen Kortex Mittelhirn:auch hier kreuzen sich z.T. dieHörbahnen. Starke Verbindungen zurFormatio reticularis.Bei lauten oder alarmierenden TönenAuslösung einer allgemeinen Erregung. Medulla oblongata:Hier kreuzt die Hörbahn die Seiten.Zum Teil werden die Informationen beidseitigverarbeitet. Die Medulla oblongataist für die räumliche Lokalisation wichtig Hörnerv:nimmt die Informationen aus denHaarzellen auf
• Wo befindet sich der auditive Kortex (siehe Schaubild Skript)? -Die Lage des primären und sekundären auditorischen Cortex im Temporalcortex. Der größte Teil des auditorsichen Cortex ist in der Fissura lateralis verborgen. -Auditorische Signale werden zu großen Gebieten des Assoziationskortex weitergeleitet: präfrontaler Kortex (Identifikation von "Was"- Geräuschen) und posteriorer Parietalkortex (Lokalisation "Wo"- Geräusche) Es ist bis heute nicht hinreichend bekannt, entlamg welcher Dimensionen der auditive Kortex Geräusche evaluiert.
• Wie erfolgt die Schalllokalisation (räumliche Ortung)? Menschen können die räumliche Position einer Schallquelle relativzum Kopf gut orten. Sie nutzen dafür: -LaufzeitunterschiedeDer Schall erreicht das abgewandte Ohr wenige MillionstelSekunden später als das zugewandte. -IntensitätsunterschiedeDie Intensitätsunterschiede des eintreffenden Schalls am Ort derbeiden Ohren sind winkel- und frequenzabhängig: Im Schallschattensind hohe Frequenzen gedämpft, erscheinen also leiser.Niedrige Frequenzen werden kaum gedämpft. -Unterschiedliche FrequenzmusterUrsache für eine einohrige Ortungsmöglichkeit sind frequenzselektive, sehrschmalbandige Reflexionen an der Ohrmuschel, die zu Überhöhungen und Absenkungenvon bis zu 10 dB am Ort der Trommelfelle führen. Das Frequenzmuster dieser Reflexionenist individuell (es gibt nicht zwei Menschen mit identischen Ohrmuscheln) und zudem unterschiedlich für die linke und rechte Ohrmuschel. Diese Erscheinung spielt unter anderem eine Rolle bei der vorn/hinten- und der oben/unten-Ortung. Die Schallquelle erzeugt unterschiedliche Muster je nach Richtung, in der sie auf die Ohrmuschel trifft. -BewegungshinweiseBesonders gut ist eine Schallquelle lokalisierbar, wenn sie sich bewegt.
• Was unterscheidet Gleichgewichts- und Lagesinn von Augen und Ohren? siehe haben keine sichtbaren Rezeptoren
• Was ist der Gleichgewichtssinn? -kinnestetischer Sinn: sagt uns, wie unser Körper und insb. der Kopf in Bezug aufdie Schwerkraft ausgerichtet ist.Die Rezeptoren für diesen Sinn befinden sich im Innenohr.
• Was ist der Lagesinn? Lagesinn bzw. sog. kinästhetischer Sinn:sagt uns, ob wir sitzen, stehen oder liegen.Unser Gehirn benötigt ständig Informationen über die momentanePosition und Bewegung der Körperteile in Relation zueinander. Informationsquellen:Rezeptoren in den Gelenken reagieren auf Druckveränderungen, diemit unterschiedlichen Positionen der Gliedmaßen einhergehenRezeptoren in den Muskeln und Sehnen reagieren aufAnspannungsveränderungen. ->Hieraus errechnet der Körper, ob wir sitzen, stehen oder liegen.

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