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Psychologie (Subject) / Biologie (Lesson)

Wichtig

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  • Besonderheiten des Geschmackssinns Prüfung der zum Verzehr geeigneten Nahrung meist zus. mit Geruchssinn, Somato- und Thermosensorik des Mundes im Ggs. zum Riechen Unterscheidung von wenigen Grundqualitäten: Süß, sauer, salzig, biher, umami (evtl. auch fettig) „Geschmacksvielfalt“ beim Essen über Geruchssinn (=> vgl. Schnupfen) einige 1000 Geschmacksstoffe, wasserlöslich (Speichel)
  • Psychophysik des Geschmacks Inteansität abhängig von Konzentration, Temperatur und Einwirkdauer des Geschmackstoffs sogar Geschmacksqualität kann von KonzentraNon abhängen (z.B. Kochsalz in winzigen Dosen süßlich) Geschmacksschwelle bitter (=> Gifte) < sauer (oft unbekömmlich) < salzig/süß (hoher Nährwert, wichtig) Adaptation nur an süß & bitter vollständig
  • Wodurch können wir einen Geruch wiedererkennen? -> Bruchteil des Erregungsmusters reicht aus dank Ergänzungsmechanismen
  • Kinine, entzündungshemmend oder fördernd? Fördernd!
  • Leiten Axone anterograd oder retrograd schneller? Anterograd!
  • Basalganglien Ganglien sind Ansammlungen von Nervenzellkörpern bzw. „Kerne“, hier: Endhirnkerne • Nucleus Caudatus & Putamen = zus. das „Striatum“• Globus Pallidus (Pallidum) • Gehören nicht zu den BG, sind aber mit ihnen funktionell eng verknüpft• Nucleus Subthalamicus (STN) im Zwischenhirn • Substania Nigra
  • Funktion der Basalganglien BG sind mit fast allen (!) Bereichen des Cortex direkt verbunden => Motorische und kognitive Funktionen • BG-Cortex-Schleifen binden motorische bzw. kognitive Einzelereignisse zu „flüssigen“ Sequenzen zusammen (Chunking) • Bsp. Parkinson (Schüttellähmung) durch Untergang von dopaminergen Neuronen • Bsp. Chorea Huntington (Veitstanz) durch Untergang von GABAergen Neuronen
  • Limbisches System funktionell definiertes Netzwerk • liegt ringförmig um Basalganglien und Thalamus • umstritten, welche Areale dazu gehören, mindestens jedoch Hippocampus, anteriorer Gyrus cinguli (ACC), Amygdala • wichtig für Emotionen, Triebverhalten und Gedächtnis
  • Amygdala eigentlich Mandelkernkomplex wg. Subnuclei mit versch. Funktionen Basolaterale Amygdala• Input vom Thalamus, Frontal-, Temporallappen, Gyrus Cinguli• erhöhte Aufmerksamkeit, Pupillenerweiterung, Flucht- oder Wutreaktion • beim Menschen: Angst u.a. Emotionen • Angstkonditionierung • komplexe Gedächtnis- und Lernprozesse • Verknüpfung von Emotion und Erinnerung
  • 6 Schichten des Isokortex: Körnerzellen = „Interneurone“ • Zellkörper ca. 10 mal kleiner als bei Pyramidenzellen • heterogene Gestalt, gelegentlich wie kleine Pyramidenzellen • relativ kurze Axone, synaptische Kontakte insbes. mit benachbarten Zellen • besonders in Schicht IV => „Körnerzellschicht“ bzw. „Innere Körnerschicht“ • meist GABAerg => hemmend
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  • Funktionelle Neuroanatomie: wichtigste kortikale Funktionen Okzipitallappen: SehsinnTemporallappen: Hörsinn, ObjekteParietallappen: Tastsinn, RaumFrontallappen: Bewertung & Entscheidung, Bewegung & Handlung
  • Funktionelle Neuroanatomie: Brodmann-Areale (BA) • Korbinian Brodmann erkannte: Unterschiede im Feinbau (Zytoarchitektur) weisen auf funktionelle Unterschiede hin• beschrieb 52 „Brodmann-Areale“ (1909) • halten sich nicht an makroanatomische Landmarken wie Gyri und Sulci • genaue Größe, Lage, Form individuell sehr unterschiedlich!
  • Frontallappen: Brodmann-Areal (BA)4 primärer Motorkortex (M1) • liegt beim Menschen weitgehend im Sulcus centralis (Zentralfurche) • Efferenzen zum Rückenmark (Obere Motoneuronen) => motorische Befehle • Somatotopie, verzerrter Homunkulus: benachbarte Muskelgruppen benachbart repräsentiert • aber: beträchtliche Überlappungen der einzelner Felder • Läsionen: Lähmung kontralateraler Gliedmaßen
  • Frontallappen BA 6 Prämotorischer Kortex • Bewegungsplanung; Gedächtnis für Bewegungssequenzen • entsendet Efferenzen zum M1 (primären Motorkortex) und Basalganglien • Supplementär-motorisches Areal (SMA) liegt median, steuert bilaterale & axiale Bewegung • lateraler prämotorischer Kortex steuert proximale & distale Bewegung • Kognition (Schubotz 1998-heute): Vorhersage sequentieller Ereignisse
  • Hirnnerven entspringen efferent Somata der Hirnnervenkerne (im Gehirn), afferent Somata der Ganglien im Körper, verbinden also Gehirn mit Körper („Peripherie“), nicht mit Rückenmark
  • Spinalnerven entspringen efferent Somata des Rückenmarks, afferent Somata der Spinalganglien, verbinden Rückenmark mit Peripherie
  • Körpernerven =„Plexusnerven“, werden peripher in Nervengeflechten (Plexus) aus mehreren Spinalnerven gemischt (Somata der Spinalganglien)
  • Spinalnerven innervieren... ...ihnen zugeordnete Körperbereiche • Muskulatur (Myotome) • Hautareale (Dermatome) • innere Organe
  • Spinalnerven: „Übertragene Schmerzen“ Zuordnung Schmerz - Ort muss gelernt werden! --> sonst Fehlzuordnungen: • Herzinfarkt => Schmerzen im linken Arm • Bauchfellentzündung => Schmerzen in Schulter • Gallenblasenreizung => Haut in der rechten Schultergegend
  • 3 Typen von Rückenmarksneuronen Untere = 2. Motoneuronen = entsenden Axone an Muskeln • Soma im Vorderhorn => Bewegungsapparat • Soma im Seitenhorn => innere Organe & Drüsen • synaptischer Input von oberen = 1. Motoneuronen für Bewegungskontrolle sensible Neuronen = entsenden Axone ins Gehirn• Soma im Hinterhorn• synaptischer Input von peripheren sensiblen Neuronen (Soma in Spinalganglien), die wiederum von Sinneszellenspinale Interneuronen • Axone verbinden Rückenmarksneurone untereinander • wichtig für Reflexe und Hemmung
  • Funktion der Rückenmarksneuronen: Reflexe ...Schutzfunktion: Afferenz (Reiz) resultiert durch Verschaltung auf Rückenmarksebene schnell in eine zweckmäßige Efferenz (Bewegung) Eigenreflex, direkter Reflex • Organ der Reizentstehung = Reaktionsorgan • schnell (10 ms), geringe Ermüdung, z.B. Kniesehnenreflex Fremdreflex, indirekter Reflex • Ursprungs- und Zielorgan verschieden • langsamer (50-150 ms), große Ermüdbarkeit z.B. Fluchtreflex (wie Zurückziehen der Hand bei Schmerzreiz) • Mehrere Neuronen beteiligt, oft viele Interneurone, über Segmente hinweg
  • Liquorsystem: Liquor cerebrospinalis • Pufferfunktion, füllt Hohlräume im Gehirn, aber auch Raum zwischen Schädel und Gehirn bzw. Rückenmarkskanal und Rückenmark • ca. 150 ml, ca. 3 mal / Tag ausgetauscht & resorbiert• Abtransport metabolischer Abfallprodukte und Gifte (glymphatisches System) • neutraler Auftrieb: Gewicht drückt nicht auf eigene Blutversorgung und untere Hirnbereiche
  • Hirnstamm: Medulla oblongata unterste Struktur des Gehirns • vegetative Funktionen: Blutdruck, Kreislauf etc.• Hirnnerv VI-XII treten aus; Vagusnerv (X): vegetative, vital bedeutsame Funktionen • Reflexe z.B. Erbrechen, Schlucken, Husten; Schlaf-Wach-Rhythmus
  • Formatio reticularis = netzartige Neuronengruppe im Hirnstamm, bis Mittelhirn, Thalamus, Rückenmark; sehr weit vernetzt mit wichtigen Hirngebieten • Syntheseort von Serotonin und Adrenalin • Regulation von Kreislauf, Atmung, Blutdruck, Schlaf-Wach-Rhythmus• Lagewahrnehmung, Orientierungsreaktion, Kauen & Saugen, Lokomotion • Filter, ob Reize bewusst werden; Läsion: oft Bewusstlosigkeit, Koma
  • einer von 12 Hirnnerven: N. trigeminus versorgt Kaumuskulatur, Gesichtshaut, Zähne, Zahnfleisch Sensibilität von Gesicht und Mund motorisch: Kaumuskulatur, Drüsen im Gesicht Ursprungsgebiet: pons, medulla
  • Epithalamus: Epiphyse = Zirbeldrüsediese synthetisiert das Hormon Melatonin aus Serotonin & sezerniert Melatonin • Drüsenzellen sind modifizierte Photorezeptorzellen• Hormonausschüttung abhängig von Lichtreiz (viel Licht, wenig Hormon) • bei niederen Wirbeltieren direkt • beim Menschen durch Kollaterale der Sehbahn • Melatonin moduliert Schlaf und Sexualverhalten
  • Kleinhirn (Cerebellum) 2 Hemisphären (in Lappen) & Vermis (Wurm) • motorische Feinabstimmung Afferenzen (Eingänge) des Kleinhirns kommen ... • vom Rückenmark: Lage und Bewegungszustand der Gliedmaßen  • vom Gleichgewichtsorgan: Lage und Gleichgewicht des Körpers  • vom Großhirn: entsandte motorische Befehle  • klassische Konditionierung • implizites Lernen von Bewegungsabläufen • vegetative Steuerung Läsionen => oft Ataxie: Gleichgewichtsstörungen, keine Feinabstimmung der Bewegung • vgl. reversible Ataxie durch akuten Alkoholrausch
  • Aktionspotential (Nervenimpuls, Spike) = AP = kurzfristige überschwellige Abweichung des Membranpotenzials vom Ruhepotential
  • Alles-oder-Nichts-Gesetz... ...gilt nur für das Ausgangsniveau „Ruhepotenzial“
  • Spannungsgesteuerter Kaliumkanal: Warum strömt Kalium noch so lange aus - es ist doch positiv geladen?! • Wenn das Membranpotential wieder in den negativen Bereich absinkt, sollte Kalium doch nicht mehr ausströmen? • Doch! • Osmotischer Druck (Konzentrationsgradient) • => Kaliumkonzentration in der Zelle viel höher, strebt Ausgleich an • Beachten: elektrochemischer Gradient = elektrischer und chemischer Gradient! • maßgeblich spannungsgesteuerte Kaliumkanäle, aber auch immer geöffnete Kalium-Sickerkanäle
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  • Dopamin insbesondere Substantia Nigra, von dort in weite Bereiche des Cortex • 5 Rezeptoren D1-D5, metabotrop, regional verschieden dicht => gezielte pharmakologische Modulation• Belohnungssystem • Willkürmotorik; kognitive Stabilität & Flexibilität • zu wenig: Untergang dopaminerger Neurone in der Parkinson-Krankheit => L-Dopa Medikation (Vorstufe von Dopamin) • zu viel: Schizophrenie • Suchtentwicklung
  • Adrenalin & Noradrenalin als Hormone im Nebennierenmark gebildet (im Verhältnis 4:1) • als Neurotransmitter von Neuronen des sympathischen Nervensystems (Vegetativum) • im ZNS synthetisiert im Locus coeruleus (“himmelblauer Ort“) im Hirnstamm • im Gehirn überwiegt Noradrenalin • allgemein aktivierend; z.B. bei Stress => Herz, Blutgefäße; Schlaf-Wach-Rhythmus
  • (Pharmaka am) Serotonin-Rezeptor 7 Rezeptortypen, ionotrope und metabotrope• emotionale Befindlichkeit •  Schlaf-Wach-Rhythmus • Modulation von Schmerz-, Hunger- und Durst-Empfinden • Halluzinogen LSD bindet an 5-HT2ARezeptor• Selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) bei Depression, Angst- und Essstörungen
  • Serotonin = 5-HT (5-Hydroxy-Tryptamin)• wird aus Tryptophan hergestellt (essentielle Aminosäure => Nahrung) • von Raphe-Kernen (im Hirnstamm) produziert • projizieren in fast alle Teile des Gehirns und ins Rückenmark
  • Glutamat wichtigster erregender Transmitter im Gehirn: ca. 50% aller Neuronen! • mehrere ionotrope (3) und metabotrope (8) Rezeptoren • besonders wichtig für Lernprozesse: NMDA-Rezeptor• Name von Glutamat-Agonist N-Methyl-D-Aspartat• spannungs- und ligandengesteuerter ionotroper Rezeptor • Exzitotoxizität bes. bei Glutamat mögl.: bei starker Stimulation (z.B. möglich bei epileptischen Anfällen) irreversibler Schaden an postsynaptischem Neuron
  • GABA = Gamma-Aminobuttersäure• wichtigster hemmender Neurotransmitter im Gehirn: ca. 33%-50% der hemmenden Synapsen! 3 Rezeptoren • GABAa und GABAc ionotrop => ligandengesteuerte Chlor-Ionenkanäle => Hyperpolarisierung durch Einstrom von Cl- => IPSP • GABAB metabotrop (ebenfalls hyperpolarisierend, hier durch K+ Ausstrom) Tranquilizer (dämpfend) z.B. Barbiturate und Benzodiazepine (z.B. Valium®), machen Bindung von GABA am GABAA-Rezeptor effektiver • GABA-Agonisten auch in der Epilepsie-Behandlung
  • Tetanische Potenzierung Tetanische Reizung: schnelle repetitive Reizung von Nerven- oder Muskelzellen (Reizung = andockende Axone entleeren Transmitter, die die Membranpolarität verändern)
  • Präsynaptische Hemmung reduziert Transmitterausschüttung aus der präsynaptischen Endigung • hemmendes Neuron hyperpolarisiert die präsynaptische Endigung durch die Öffnung von Chlor-Ionenkanälen • Eintreffendes AP verpufft, Depolarisation wird neutralisiert
  • Hormone vs Neurotransmitter: Was ist Adrenalin, was ist Noradrenalin? manche Botenstoffe kommen sowohl als Hormon, als auch als Neurotransmitter zum Einsatz Hormone können ins ZNS transportiert werden und dort als solche wirken (und nicht als Neurotransmitter!)

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