Vererbung und Umwelteinflüsse
► Ursachen für die Vielfalt menschlicherVerhaltensweisen liegen in Anlage und Umwelt► Anlage:Bestimmte Merkmale jedes Individuums werdenin unterschiedlichem Ausmaß vom Erbgut, d. h.der individuellen Zusammensetzung der von denEltern vererbten Gene (und Mutationen),mitbestimmt.
Vererbung und Umwelteinflüsse
► Unterscheidung von Genotyp und Phänotyp:
→ Genotyp: Genetische Anlagen→ Phänotyp: Tatsächliche Ausprägung dieserAnlagen durch Interaktion Gene & Umwelt(genetisch bedingtes Aussehen, Verhalten usw.) ► Der Genotyp wird vererbt (Genetik), wenn derPhänotyp dazu führt oder zumindest es nichtverhindert, dass das Individuum sich fortpflanzt.
Beeinflussen Gene das Verhalten?
► Für die Psychologie interessant ist derZusammenhang zwischen Genen und Verhalten► Eigenschaften und Verhaltensweisen sind inunterschiedlichem Maße vererbbar► Bestimmung der Erblichkeit durch Adoptions-bzw. Zwillingsstudien ► Adoptionsstudien: Während Kinder bei Pflegeelternaufwachsen, werden Ihre relativen Ähnlichkeiten mit denleiblichen Eltern (genetischer Einfluss) mit denen mit ihrenAdoptiveltern (Umwelteinfluss) verglichen.► Zwillingsstudien: Welche Unterschiede gibt es in derÄhnlichkeiten von eineiigen und zweieiigen Zwillingen?(Umweltbedingungen bei beiden Zwillingspaaren ähnlich, EZsind nahezu zu 100% genetisch gleich, ZZ sind nur zu 50%gleich)► Wichtig ist also die Frage, in welchem Ausmaß die beidenElemente Anlage und Umwelt (und deren Zusammenwirken)für die Herausbildung bestimmter Eigenschaften undVerhaltensweisen verantwortlich sind.
Beeinflussen Gene das Verhalten?
Adoptions- und Zwillingsstudien: Problematik?
Zu beachten ist bei Schlussfolgerungen aufgrund vonAdoptions- und Zwillingsstudien allerdings :► Frage: Werden eineiige Zwillinge und zweieiigeZwillinge wirklich gleich behandelt?► Pränatale Einflüsse► Anteil nicht durch Umwelteinflüsse erklärterVarianz bedeutet nicht , dass sie automatisch durchGenotyp erklärt ist.► Immer hochkomplexe Interaktion zwischen Genotypund Umwelt; Gene nicht starr , sondern können(de-)aktiviert werden.
Neurone
► Neuronen sind Zellen, die Empfang, Verarbeitung und Weiterleitungelektrischer Reize (= Information) dienen.► Es gibt ca. 200 verschiedene Arten von Neuronen, die sich in Form, Größe,Zusammensetzung und Funktion unterscheiden, in der Struktur jedochalle gleichen.
Seonsorische Neuronen:
Übermitteln Informationenvon Rezeptoren in derPeripherie kommend zumZentralnervensystem.
Motorische Neurone
Leiten Informationen vomZentralnervensystem zuMuskeln oder Drüsen.
Aktions- und Ruhepotenzial
► Axon in Ruhe: Es leitet keineelektrische Erregung weiter, dennochbesteht ein Potenzialunterschiedzwischen dem Axoninneren und-äußeren durch unterschiedlicheIonenkonzentrationen(Ruhepotenzial = ca. - 70 mV)► Ankommende Erregung erzeugt eineÖffnung von Kanälen in der Membranzwischen dem Axoninneren und-äußeren, sodass sich dieIonenkonzentrationen sprunghaftverändern und der Potenzialunterschiedkurzzeitig im positiven Bereich ist.(Aktionspotenzial) ► Jedes lokale Aktionspotenzialerzeugt ein weiteresAktionspotenzial in derunmittelbar angrenzenden Region.→ So setzt sich das elektrischeSignal entlang des Axons immerweiter fort.► Alles-oder-nichts Prinzip :Erreicht ein an einem Neuronankommender Reiz eine bestimmteIntensität (Reizschwelle), so wirdimmer ein Aktionspotenzialausgelöst. Die Intensität desAktionspotenzials selbst ist immerkonstant. Das Neuron „feuert“.
Synapsen
► Dienen der Reizweiterleitungvon einer Nervenzelle zur nächsten. ► Bei Erreichen eines Endknöpfchens löst der elektrische Impuls die Freisetzung vonNeurotransmittern in den synaptischen Spalt aus. ► Die Neurotransmitter lösen an für siespezifischen und unbesetzten Rezeptoren des postsynaptischenNeurons einen neuen elektrischen Impuls aus der dann entsprechend weitergeleitet wird.► Die Neurotransmitter müssen wieder aktiv aus dem synaptischen Spalt indas präsynaptische Neuron aufgenommen werden . Geschieht diesnicht, erfolgt eine anhaltende Erregung des postsynaptischen Neurons.
Neurotransmitter
► Vermutlich sind mehr als 60verschiedene chemische Substanzenim menschlichen Körper für dieWeiterleitung von Reizen verantwortlich.► Ihre Wirkung ist nicht spezifisch, d. h. sie können, abhängig von den Strukturenbzw. Synapsen in denen sie wirken,→ Reize auslösen (exzitatorischeWirkung) oder→ die Weiterleitung eines Reizesverhindern (inhibitorische Wirkung) ► Die Wirkung von Neurotransmitternkann beispielsweise dadurch beeinflusstwerden, indem …→ … die Ausschüttung in densynaptischen Spalt verringert odergesteigert wird→ … die Wiederaufname aus demsynaptischen Spalt verlangsamt wird→ … die für sie spezifischen Rezeptorenblockiert werden
Acetylcholin (ACh):
Acetylcholin (ACh):► Im zentralen und peripheren Nervensystem► Gedächtnisverlust bei Alzheimer tritt vermutlich aufgrunddes Abbaus von Nervenzellen, die ACh ausschütten , auf.► Wirkt u. a. exzitatorisch zwischen Nerven und Muskelnund verursacht so Kontraktionen des Muskels.► Botulinumtoxin verhindert die Ausschüttung von ACh imAtmungssystem und führt so zum Tod durch Ersticken.(Botulinumtoxin = Gift, das u. a. bei der Verrottung von Lebensmittelnentstehen kann)► Curare wirkt an ähnlicher Stelle im Atmungssystem, indemes die ACh-Rezeptoren besetzt.
Gammaaminobuttersäure (GABA)
► Der bekannteste inhibitorische Neurotransmitter im Gehirn► Kann in einem Drittel aller Synapsen im Gehirn wirksamwerden► Für GABA sensible Neuronen finden sich im Gehirn inbesonders hoher Konzentration in Thalamus,Hypothalamus und Okzipitallappen .► Absinken der GABA-Konzentration in bestimmtenHirnregionen kann durch die resultierende gesteigerteneuronale Aktivität zu einem Gefühl der Angst führen.► Benzodiazepine steigern die Wirkung von GABA undwerden deshalb zur Therapie von Angststörungen eingesetzt.
Dopamin und Noradrenalin (Norepinephrin)
► Dopamin und Noradrenalin sind besonders imZusammenhang mit psychischen Störungen wichtig► Die Steigerung des Noradrenalin spiegels im Gehirnkann die Stimmung heben und Depressionen lindern► Bei Schizophreniepatienten ist der Dopaminspiegelerhöht; senkt man ihn mit Medikamenten zu stark,kann es zu Symptomen von Parkinson kommen.
Serotonin
► Wird die inhibitorische Wirkung von Serotonin inbestimmten Hirnregionen z. B. durch LSD reduziert,kann dies zu einem erhöhten Erregungsniveau undübersteigerten Sinneseindrücken (Halluzinationen)kommen.► Viele Antidepressiva erhöhen die Wirkung vonSerotonin, indem sie dessen Wiederaufnahme ausdem synaptischen Spalt verhindern .
Endorphine
► „Endogene (körpereigene) Morphine“► Opium und andere Morphine wirken an den(für die körpereigenen Morphine bestimmten)Endorphin-Rezeptoren► Endorphine wirken als Neuromodulatoren undkontrollieren dabei auch das emotionale Verhalten(z. B. Angst, Freude) und das Schmerzempfinden► Wird die Wirkung von Endorphinen (z. B. durch Naloxon)unterbunden, sind schmerzlindernde Verfahren wieAkupunktur oder bestimmte Placebos unwirksam.
Das zentrale Nervensystem (ZNS)
► Alle Neuronen des Gehirns und des Rückenmarks► Verarbeitung eingehender neuronaler Information undVeranlassung von Aktionen► Das Rückenmark verarbeitet einfache Reflexe direkt
Das periphere Nervensystem (PNS)
► Kontakt der Sinnesrezeptoren im Körper mit dem ZNS► Wird aufgeteilt in das somatische und das autonomeNervensystem
Das somatische Nervensystem
► Reguliert die Aktivität der Skelettmuskulatur► Führt Befehle des Gehirns zu kontrollierten Bewegungen aus► Gibt permanent Informationen über Position und Lage derMuskulatur zueinander an das Gehirn zurück
Das autonome Nervensystem
► Überwacht grundlegende Lebensfunktionen► Reguliert Körperfunktionen die keiner bewussten Kontrolleunterliegen, also z. B. Herzschlag, Atmung, Verdauung► Ist auch während Narkosen und Koma aktiv► Wird aufgegliedert in das sympathische NS und dasparasympathische NS
Das sympathische Nervensystem
► Reaktionen auf Notfallsituationen („Fight or Flight“)► Erweiterung der Pupillen, hemmt die Speichelproduktion,fördert die Schweißproduktion► Erhöhte Herzschlagfrequenz, Erweiterung der Bronchien,Ausschüttung von Adrenalin
Das parasympathische Nervensystem
► Verantwortlich für Routinefunktionen des Körpers► Verengt die Pupillen, fördert die Speichelproduktion► Senkt den Herzschlag► Förderung der Verdauungsfunktionen des Magen-Darm-Bereichs
Untersuchung beschädigter Bereiche des Gehirns
► Phineas Gage: offensichtliche Beschädigung bestimmterBereiche im Frontalhirn durch Unfall (1848)► Körperliche Schädigung:Verlust der Sehfähigkeit des linken Auges und teilweiseLähmung der linken Gesichtshälfte► Psychische Schädigung: charakterliche Änderung„launisch, respektlos und gibt sich manchmalhemmungslos seinen niederen Trieben hin“, „hartnäckig,halsstarrig (…) wankelmütig“; (vorher : ausgeglichen,scharfsinnig, kluger Geschäftsmann)► Die Ausfälle bestimmter Eigenschaften, Fertigkeitenund Prozesse nach Hirnschädigung ermöglichen (inbegrenztem Umfang) Rückschlüsse auf die Funktionder geschädigten Hirnbereiche.
Transkranielle Magnetstimulation
(TMS)
► Stimulation bestimmter Hirnareale miteinem magnetischen Feld► Nicht invasiv, d. h. der Schädel mussdazu nicht geöffnet werden► Simulation temporärer Läsionen(inhibitorisch; kann Epilepsien auslösen!)
Elekroenzephalogramm (EEG)
► Die elektrische Aktivität der Neuronenim Gehirn kann mit externen Elektroden aufgezeichnet werden► Die aufgezeichneten Daten allerElektroden liefern ein Muster, das für bestimmte psychische Aktivitäten, z. B.der Wahrnehmung bestimmter Reize, charakteristisch sein kann.► So können sich bspw. unterschiedlicheSchlafphasen unterscheiden oder Hinweise auf Epilepsie finden lassen.
Positronen-Emissions-Tomographie
(PET)
► Leicht radioaktive Stoffe werden dem Patienten injiziert► Aktive Neuronen im Gehirn nehmen mehr dieser Stoffe auf als weniger aktive► Detektoren können durchLokalisierung der Radioaktivität die aktiven Bereiche identifizieren
(funktionale) Magnet-Resonanz-Tomographie (f)MRT
► MRT: Durch ein starkes externes Magnetfeldrichten sich bestimmte Atome an den magnetischenFeldlinien aus.► Wird das Feld unterbrochen, rotieren die Atome inihre Ausgangslage zurück und geben dabei einenfür sie charakteristischen energetischen Impuls ab.► So können die räumlichen Strukturen der Atome, und damit dieanatomischen Gegebenheiten identifiziert werden.► Bei der fMRT wird sauerstoffreiches von sauerstoffarmem Blutunterscheidbar gemacht. Damit können Hirnregionen miterhöhtem Sauerstoffbedarf lokalisiert werden. Daraus werdendann Rückschlüsse über die Aktivität dieser Gebiete gezogen
Funktionen bestimmter Hirnregionen
Hirnstamm, Thalamus und Kleinhirn
► Basale Funktionen wie Atmung, Puls, Verdauung.► Bei allen Wirbeltieren vorhanden.
Funktionen bestimmter Hirnregionen
Das limbische System
► Vermittlung zwischen motiviertem Verhalten, emotionalenZuständen und Gedächtnisprozessen.► Regelung von Körpertemperatur, Blutdruck etc.
Funktionen bestimmter Hirnregionen
Das Großhirn (Cerebrum)
Das Großhirn (Cerebrum)► Zwei Drittel der Gehirnmasse► Regulierung höherer kognitiver und emotionaler Funktionen► Äußere Oberfläche: cerebraler Cortex (ca. 3mm dick)► Zwei fast symmetrische Hälften (cerebrale Hemisphären)► Verbindung der Hemisphären durch das Corpus callosum (Balken)► Lateralisation: Rechte Hemisphäre steuert Funktionen der linkenKörperhälfte, und umgekehrt
Das endokrine System
Die Großhirnrinde (cerebraler Cortex)
► Das endokrine System unterstützt das Nervensystem durchdie Ausschüttung von Hormonen► Regulation von hauptsächlich langsameren, stetigenFunktionen wie z. B. Wachstum, Entwicklung vonGeschlechtsmerkmalen, Stoffwechsel u. ä.► Unterstützung des Sympathischen NS durch Ausschüttungvon Adrenalin► Auslösung der Produktion von Hormonen wird u. a. vomHypothalamus bzw. der Hypophyse (Hirnanhangdrüse)gesteuert► Bestimmte Hormone können auch die Produktion vonweiteren Hormonen beeinflussen
► Plastizität:
Veränderung der Leistung des Gehirns durch z. B. Umstrukturierung
Veränderungen des Gehirns treten ständig auf,
z. B. durch:
→ aktives Erlernen bestimmter Inhalte(z. B. Psychologie-Vorlesung)→ Geige spielen→ Umweltbedingungen(z. B. bestimmten Reizen ausgesetzt sein)→ Wiedererlernen der Sprachfähigkeit nach Unfalloder Schlaganfall o. ä.
► Neurogenese:
→ Produktion neuer Gehirnzellen→ Neuronen können in Zukunft möglicherweise systematischaus Stammzellen künstlich erzeugt werden, was für vieleKrankheiten neue Heilungschancen eröffnen würde→ Frühere Annahmen, dass ausgewachsene Säugetieregrundsätzlich keine neuen Neuronen bilden können,wurden mittlerweile durch neuere Forschungsergebnissewiderlegt→ Negative Wirkung: sensorische Deprivation, Isolationshaft
