Psychologie (Subject) / Biologische Psychologie 3b (Lesson)

Biologischen Grundlagen der Psychologie

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• Welche zwei zellulären Hauptbestandteile hat das Nervensystem? - Gliazellen - Neuronen (Nervenzellen)
• Welche Funktionen haben die Neurone, welche Funktionen haben die Gliazellen? Neurone: Transport von Informationen, sprich Transport und Verarbeitung von Signalen Gliazellen: Schutz-, Versorgungs- und Stützfunktion
• Wie nennt man Neurone, die nur mit einem anderen Neuron verbunden sind und nicht mit einer Sinneszelle? Interneuron
• Wie wird der Zellkörper der Neurone noch genannt? Soma Perikaryon
• Was passiert im Soma? Proteinbiosynthese und Bildung weiterer intrazellulärer Membranen
• Was enthält das Soma? Zellkern, Ribosome, Michtochondrien und weitere Zellorganellen
• Dendriten - entspringen an zahlreichen Stellen des Zellkörpers - generell kürzer als Axone - dienen dem Herantransport von Informationen zum Zellkörper - tragen an der Oberfläche zahlreiche Auftreibungen unterschiedlicher Gestalt (pilz-, warzen- oder sackförmig) --> dienen der Vergrößerung der Kontaktfläche
• Was sind unipolare, bipolare & multipolare Zellen? - unipolar: Nervenzellen mit nur einem Fortsatz (kann nur in eine Richtung feuern -> fragt sich, wo das vorkommt?) - bipolar: mit zwei Fortsätzen - multipolar: mit mehr als zwei Fortsätzen; darunter Schaltneurone, Pyramidenzellen und Purkinje-Zellen
• tight junctions charakteristische Zell-Zell-Verbindung zwischen benachbarten Epithelzellen (= zellulären Elemente des Epithel(=Gewebe)- und Drüsengewebes), in dessen Bereich die Plasma-Membranen unmittelbar aneinanderliegen. Tight junctions gewährleisten, daß das interne interzelluläre Milieu eines Organs vom externen abgeschlossen ist und die interzelluläre Diffusion von Substanzen zwischen beiden Bereichen unterbunden wird. Tight junctions umgeben diese Zellen lückenlos. Die Blut-Hirn-Schranke findet ihre strukturelle Grundlage in den tight junctions zwischen den Endothelzellen der Blutgefäße im Gehirn, Blut-Hirn-Schranke.
• gap junctions sind porenbildende Proteinkomplexe (Connexone), welche die Plasmamembran zweier Zellen eng miteinander verbinden - es besteht ein Spalt von nur 2-3,5 nm Breite.
• Axon - kann bis von 1mm bis 1m lang sein beim Menschen - Neurone mit so langem Axon haben Zellkörper im Rückenmark & haben bspw. den Fuß als Ziel - pro Neuron existiert 1 Axonhügel (zwischen Soma und Axon) - Verzweigung von Axonen wird Kollaterale bezeichnet - im PNS wird Axon von Schwannzellen (spezielle Form der Gliazellen) umhüllt - Nervenaxon + Schwannzelle = Nervenfaser - wenn sich Schwannzelle mehrfach um Axon wickelt und dadurch Hülle aus Fett und Eisweiß bildet, ist das Myelin - Myelinschicht nicht durchgehend, sondern wird durch Raniversche-Schnürringe unterbrochen - doppelt so viele marklose wie markhaltige Nervenfasern - myelinisiert schneller & je größer der Durchmesser der Nervenfaser, desto schneller
• Was sind A-, B- & C-Nervenfasern? A & B = markhaltige Nervenfasern je nach Durchmesser C = marklose Fasern
• Was sind Afferenzen, was sind Efferenzen? Afferenz: leiten Info über Veränderung in der Umwelt zum ZNS (Alfredo informiert sich über  Umwelt zum zehnten Mal) Unterscheidung in:  - sensorische Afferenzen (aus spezifischen Sinnesorganen, zB Ohren)                                       - somatische Afferenzen (aus Muskeln, Gelenken und Haut)- viszerale Afferenzen (aus Eingeweiden) Efferenz: leiten Info aus ZNS in Peripherie (Eeeeemil popelt) Unterscheidung in: - motorische Efferenzen (zu den Skelettmuskeln)                                                                     - vegetative Efferenzen (zum vegetativen/autonomen Nervensystem)
• 3 verschiedene Arten der Synapse 1) axo-somatische Synapse: Axon endet auf Soma einer anderen Zelle 2) axo-dendritische Synapse: Axon endet auf Dendriten einer anderen Zelle 3) axo-axonische Synapse: Axon endet an einem anderen Axon Hinzukommt: neuromuskuläre Endplatte: Axon endet auf einer Skelettmuskelfaser
• Wie wird ein Axon noch genannt? Neurit
• Gibt es mehr Gliazellen als Nervenzellen insgesamt? - mehr Gliazellen als Nervenzellen, sind aber im Durchschnitt kleiner als die Nervenzellen- Glia machen knapp 50% des Volumens von Gehirn und Rückenmark aus; die häufigste Form der Gliazellen heißen Astrozyten
• Welche Typen der Gliazellen solltest du kennen? - ein Typ von Gliazellen = Oligodendroglia -> bildet Myelinscheiden der zentralen und der peripheren Nervenfasern (Gehirn & Rückenmark) (laut Gascher nur im ZNS) - anderer Typ = Astroglia -> bildet Auffangbecken oder Reservoir für Kaliumionen, die bei Erregung in das Interstitium freigesetzt werden (=>Aufrechterhaltung von Ionenkonzentrationensverhältnissen); sind beteiligt am Wachstum von Neuronen während der Entwicklung des NS, können beim Abtransport abgestorbener Neurone dienen, können Effektivität synaptischer Kontakte beeinflussen, sind beim Aufbau der Blut-Hirn-Schranke beteiligt; Glutamat wird nach seiner Ausschüttung an den Synapsen zu einem erheblichen Teil von den Astrozyten aufgenommen - Schwannzellen bilden Myelin im Rückenmark - Mikroglia: Abwehr- und Immunfunktion (können Kaskade von Immunprozessen aktivieren), reichern sich vor allem dort an, wo Neurone, Ogliodendrozyten und andere Hirnzellen abgestorben sind (ZNS)
• Welche Gliazellen bilden die Blut-Hirn-Schranke? - Astrozyten (= Astroglia) bilden Diffusionsbarriere = Blut-Hirn-Schranke; nehmen möglicherweise auch aktiv an Informationsverarbeitung im Gehirn teil, denn enthalten erregenden Transmitter Glutamat
• 6 Schritte des axonalen Transports 1) Peptide werden synthetisiert und verpackt 2) anterograder schneller axonaler Transport entlang des Mikrotubuli-Netzwerks (unter Energieaufwand; Transporteure: Vesikel & Organellen) 3) Vesikelinhalt wird durch Exocytose aus der Zelle freigesetzt 4) Recycling synaptischer Veiskel 5) Retrograder schneller axonaler Transport 6) alte Membrankomponenten werden in Lysosomen verdaut
• Welcher körpereigener Stoff kann die Blut-Hirn-Schranke passieren? Glukose
• Interstitium = Spalt zwischen Nerven und Gliazellen = flüssigkeitsgefüllter extrazelluläre Spaltraum - jeglicher Stoffaustausch der Neurone erfolgt in und aus dem Interstitium - all diese Spalträume sind miteinander verbunden
• Blutkapillare - oder kurz Kapillaren sind die feinsten Verästelungen der Arterien und Venen, verbinden also arterielles und venöses Gefäßsystem- Neurone sind nicht weit von Kapillaren entfernt (nicht mehr als 50 µn); auch hier: kein direkter Kontakt zwischen Kapillarwand und Neuron! Es muss nach Kapillarwand noch Blut-Hirn-Schranke überwunden werden und anschließend das Interstitium durchquert werden
• Können bei Gliazellen Aktionspotenziale ausgelöst werden? - NEIN - Die Depolarisation der Gliamembran führt aber zu steigendem Stoffwechsel und zur Verfügbarkeit von Glukose und Transmittersubstanzen an den benachbarten Neuronen, wodurch deren anhaltendes Aktivität
• Was ist das Zytoskelett? = gerüstartiges Maschenwerk, das Neurone durchzieht
• Sind Nervenzellen immer entweder afferente Nerven oder efferente Nerven? Nein in allen Nerven sind sowohl afferente als auch efferente Nervenfasern, hängt dabei vom Versorgungsgebiet ab
• Was sind Hirnnerven? Hirnnerven sind periphere Nerven, die aus dem Hirnstamm entspringen. Sie sind für die sensorische und motorische Innervation des Kopfes und großer Teile des Atmungs- und Verdauungstraktes verantwortlich.
• Wie viele Hirnnerven gibt es? Dem Hirnstamm entspringen 10 Hirnnervenpaare Der Nervus opticus und der Nervus olfactorius werden zwar als Hirnnerven I und II geführt, sind aber keine peripheren Nerven, sondern Teile des End- bzw. Zwischenhirns, gehören also zum Zentralnervensystem. mit den Nerven I und II sind es 12
• Welche Hirnnerven gibt es? I. N. olfactorius -> sensorisch -> Riechepitel; bei Schädigung: Unfähigkeit des Riechens (Anosmie)                                                                                                                                  Merksatz: Ol factori = man riecht das Öl in der factory, sensorisch II.N. opticus -> sensorisch -> Retina (erhält visuelle Informationen); Schädigung: Stauungspapille (eine Abflussbehinderung des venösen Abflusses bei Kompression)           Merksatz: opticus = optisch -> sehen & sensorisch III. N. occulomotorius -> motorisch -> äußere Augenmuskeln (Bewegung des Augapfels); Schädigung: abhängig von Funktion des betroffenen Muskels                                            Merksatz: occulo = irgendwas mit Auge, motorisch IV. N. trochlearis -> motorisch -> äußere Augenmuskulatur; bei Schädigung: führt zu einer Fehlstellung des Auges und zwar geringfügig nach medial oben                                        V. N. trigeminus -> sensorisch & motorisch -> sensible Innervation der Gesichtsregion, Kaumuskulatur; dickster Hirnnerv, teilt sich in 3 Äste auf: N. ophtalmicus, N. maxillaris & N. mandibularis, bei Schädigung: kompletter Ausfall ist wegen früher Verzweigung selten; Ausfall der Sensibilität treten zB bei fehlerhafter Lokalanästhesien auf; Schädigung motorischer Anteile führt zu schwacher Kaumuskulatur VI. N. abducens -> motorisch -> äußere Augenmuskulatur, Gesichtsregion, Kaumuskulatur; als einziger Nerv versorgt er den M. rectus lateralis im Auge (Abduktionsbewegungen des Auges); bei Schädigung: Blickabweichung des Auges auf der betroffenen Seite nach medial VII. N. facialis -> motorisch & sensorisch/vegetativ (parasympathisch) -> mimische Muskulatur, Tränen- & Speicheldrüsen, Geschmacksknospen; bei Schädigung: schlaffe Lähmung der Gesichtsmuskulatur VIII. N. vestibulocochlearis (unterteilt sich in vesibularis und cochlearis)-> sensorisch -> Ohr- & Gleichgewichtsorgan; bei Schädigung: Taubheit und Schwindel IX. N. glossopharyngeus -> sensorisch & motorisch -> Mundschleimheit, Geschmacksknospen, Speicheldrüse, Schlundmuskulatur; bei Schädigung: alleinige Ausfall selten, sehr häufig entstehen Läsionen an der Austrittsstelle -> Aufall des Würgereflexes X. N. vagus -> sensorisch & motorisch -> größter und komplexester, versorgt Herz sensorisch und parasymaphisch, parasympathische Innervation der Eingeweide, Rachenschleimhaut, Kehlkopf, Speise- & Luftröhre, Chemorezeption, Schlundmuskulatur; Schädigung: Gesamtausfall selten, viele Gemeinsamkeiten mit dem N. glossopharyngeus -> Schluckbeschwerden o. Innervation (=Versorgung) der Sinusknoten XI. N. accessorius (entspringt aus Rückenmark) -> motorisch ->Musculus trapezius und Musculus sternocleidomastoideus XII. N. hypoglussus -> motorisch -> Zugenmuskulatur; bei Schädigung: Abweichung der Zunge zur erkrankten Seite Achtung: N. opticus und N. olfactorius zählen eigentlich zum ZNS
• Warum ist die Plasmamembran aus einer Lipiddoppelschicht? Das ist ein guter elektrischer Isolator
• Wie ist die Spannung beim Ruhepotenzial? - meist ist es über einen längeren Zeitraum ein konstanter Wert - bei Nerven- und Muskelzellen innen immer negativ gegenüber der extrazellulären Flüssigkeit - innen zwischen -55 und -100 mV Ladung in der Zelle, i.d.R. -70mV  (innen: K+, Na+, A-, Cl- / außen: K+, Na+, Cl-); innen mehr Anionen, innen vor allem positiv geladene Kaliumionen und negativ geladene Proteinionen, außen vor allem Natriium- und Chlorionen - wenn Neurone aktiv -> positive Änderungen des Membranpotenzials = das Zeltinnere wird weniger negativ und sogar positiv gegenüber der extrazellulären Flüssigkeit -> Aktionspotenzial
• Kationen / Anionen Kationen = positiv geladen Anionen = negativ geladen
• Was kann man allgemein bei Muskelzellen und Nervenzellen zur Ionenverteilung sagen? bei Nerven- und Muskelzellen gilt allgemein: K+-Konzentration innerhalb der Zelle ist 20-100mal höher als extrazelluläre, intrazelluläre Na+ Konzentration 5-15 mal niedriger in Zelle als außerhalb, intrazelluläre Cl- Konzentration 20-100 mal niedriger als die extrazelluläre ; Großmolekulare Anionen sind nur innerhalb der Zelle in hoher Konzentration vertreten
• Warum können sich die Spannungsunterschiede nicht durch Diffusion auflösen? da Membran nicht völlig undurchlässig ist für Ionen
• Wie werden Kalium + Ionen durch Membran gelassen? Durch Poren/Kanäle
• Was ist das Membranpotenzial? -> die Potentialdifferenz zwischen der intrazellulären Ladung und der extrazellulären Ladung
• transmembranös = Proteine liegen auf Membran aus oder durchziehen sie komplett
• hydrophob und hydrophil = wasserabstoßend = wasseranziehend
• Wie pumpt die Na+/K+ Pumpe? Natriumionen AUS und Kaliumionen IN die Zelle pro Pumpvorgang werden 3 Na+ aus der Zelle und 3 K+ Ionen in die Zelle gepumpt -> Intrazellulär hohe Kalium-, aber niedrige Natriumkonzentration
• Ruhepotenziale von Muskel- und Nervenzellen sind in erster Linie Kaliumgleichgewichtspotenziale - warum? es gibt einen Netto-Ausstrom von Kaloum+ Ionen, da die Membran für diese Ionen durchlässig ist -> das K+ Diffusionspotenzial, die Kaliumionen können durch die Membran diffundieren, während negativ geladene Anionen zurückbleiben durch die Entstehung des Ruhepotenzials wird Gegenkraft aufgebaut, die weiterem Ausströmen Druck der K+ Ionen entgegenwirkt -> "Haltekraft" innerhalb der Zelle so groß wie osmatischer Druck der K+ Ionen K+ Gleichgewichtspotenzial EK
• Was beinhaltet das Protoplasma? Zellinhalt = Zytoplasma + Nukleus enthält im Wesentlichen Wasser, in dem zahlreiche Salze gelöst sind. Ferner 4 Substanzklassen kleiner organischer Moleküle, nämlich 5 Zucker (dienen als Energielieferant und -speicher) 5 Fettsäuren (bilden Körperfett und Phospholipide)5 Aminosäuren (sind die Bausteine der Eiweiße)5 Nukleotide (übermitteln Erbinformation und dienen als Energielieferanten
• Für welche Ionen ist die Membran permeabel? für Kalium + Ionen auch Natriumionen können in die Zelle diffundieren
• Wodurch wird das Ruhepotenzial instabil? - durch Na+ Ionenpermeabilität - Zellmembran für wenige Na+ Ionen durchlässig - für Na+ Ionen besteht ein kräftiges Konzentrationsgefälle von außen nach innen von etwa 10:1 - Einstrom der Na+ Ionen in die Zelle wird begünstigt, da in Zelle negative Ladung -> Strom wird passiv genannt - durch (wenn auch nur geringen) Einstrom der Na+ Ionen in die Zelle wird dieses Potenzial weniger negativ
• Was würde ohne Natrium-Kalium-Pumpe passieren? - unter rein passiven Bedingungen kann Ruhepotenzial nicht konstant bleiben; Zelle verliert K+ Ionen und gewinnt Na+ Ionen- Verlust der K+ Ionen führt zur Abnahme des Ruhepotenzials, da dieses in erster Linie ein K+ Potenzial ist=> Dynamisches Gleichgewicht durch Na+ K+ Pumpen unter aktiver Energiezufuhr Pumpe führt zu erhöhten Negativität des Zellinneren = Hyperpolarisation
• Was sind die 4 Phasen des Aktionspotenzials und wie lange dauert es an? 1) Depolarisation (max. + 40mv) 2) Overshoot: im Verhältnis zu außen positiv geladen 3) Repolarisation: Membran negativer als Ruhepotenzial 4) Undershoot/Nachhyperpolarisation dauert insgesamt ca. 2 ms; dabei sind Größe, Form, Verlauf bei allen Säugetieren ähnlich
• Wie können sich Aktionspotenziale unterscheiden, wenn es immer nach dem Alles oder Nichts Prinzip läuft? Frequenz und Muster sind wichtige Informationen
• Impulsfrequenz ist Code der Neurone -
• Was ist der Ausgangspunkt, bzw. wie kommt es zum Ionenmechanismus eines Aktionspotenzials? - Ausgangspunkt: Erhöhung der Membranleitfähigkeit für Na+, diese Leitfähigkeit ist potenzialabhängig und zeitabhängig; Natriumionen strömen ein - mit Verzögerung von weniger als 1ms kommt es außerdem Erhöhung der K+-Leitfähigkeit und die K+-Ionen beginnen vermehrt aus der Zelle zu strömen (kompensieren Einstrom der Na+ Ionen); K+ und Na+ Ionen strömen wieder raus -> K+ Ausstrom verursacht Repolarisationsphase; auch nach Ende des Aktionspotenzials bleibt Spannung durch K+ Ionen etwas erhöht -> das Membranpotenzial nähert sich Kaliumgleichgewichtspotenzial etwas näher als normal an, es entsteht hyperpolarisierendes Nachpotenzial
• Warum können Anionen nicht durch den Natriumkanal? - sie sind negativ geladen und der Kanal auch und daher stoßen sie sich ab - sie sind selektiv - es öffnet sich immer nur ein %-Satz der Kanäle
• Wieviele Natrium-Ionen können in der kurzen Zeit der Öffnung durch den Kanal fließen? 10.000
• Was sind die 3 Zustände des schenllen Natriumkanals? 1) geschlossen-aktivierbar 2) offen-aktiviert 3) geschlossen-inaktiviert

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