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Allgemeine & Biopsychologie (Subject) / Gehirn (Lesson)
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- Wie viele Nervenzellen gibt es und wie viele Gehirnzellen? Es gibt ca 100-150 Milliarden Nervenzellen, das sind etwa 10% all unserer Gehirnzellen.
- Viele % unserer Nervenzellen sind Neuronen? 10% unserer Nervenzellen sind Neuronen.
- Wie viele Synapsen haben wir bzw. wie viele Aktivitäten laufen durch diese pro Sekunde? Wir haben 100 Billionen Synapsen und pro Sekunde finden 5 Billionen synaptische Aktivitäten statt
- Was sagt Hirngröße über die Intelligenz aus? Ist Intelligenz vererbar? Die Hinrgröße ist tatsächlich genetisch bedingt, allerdings nicht diie Struktur und Oberfläche. Zwillinge haben also kein identisches Gehirn. Männer haben grundsätzlich größere Hirne, allerdings sind die der Frauen mehr gefaltet und haben so eine größere Oberfläche.
- Können sich unsere Neuronen regenerieren? Ja. Ca. 1400 Neuronen werden täglich neu im Hypocampus gebildet wenn wir uns an etwas erinnern oder etwas "wiedererkennen". Je mehr man sich also erinnertr, umso mehr Neuronen werden werden gebildet, da diese vernetzte Bahenen sind.
- Sterben unsere Gehirnzellen ab? Ja. Pro Sekunde verlieren wir 1 kortikales Neuron (=85.000 Pro Tag). Zwischen 20 und 90 Lebensjahren verlieren wir somit 10% unserer Neuronen.
- Eckdaten zum Gehirn: Gewicht, Größe, Leistung, Energieverbrauch, Farbe. 1,2-1,5 kg (2% Körpergewicht), 1,5- 2 m2, 10 Watt, reine Kommunikation der Befehle braucht täglich 20-50% unserer Energie, die Farbe ist tatsächlich rosa, nur wenn tot dann grau.
- Was ist ein kortikales Neuron? Diees Neuron sitzt im Cortex- daher der Name.
- Wie werden die Neuronen mit Blut versorgt? Blutgefäße weben sich mitten durch das Neurnennetzt.
- Beschreibe einen Querschnitt des Gehirns von Innen nach Außen! Cortex, Bindeegwebsschicht (Pia Mater), Zirkulation der Gehirn-Rückemarkszirkulation, Weiche Hirnhaut, Harte Hirnhaut (Dura mater, Schädel, Kopfhaut.
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- Was ist die Blut-Hirn-Schranke/Barriere? Was sind Vor & Nachteile? Die Blut-Hirn-Schranke ist eine physiologische Barriere zwischen den Flüssigkeitsräumen im Blutkreislauf und im Zentralnervensystem. Diese besondere Abgrenzung des Bluts (intravasal) vom extravasalen Raum in Gehirn und Rückenmark ist bei allen Landwirbeltieren ausgebildet und ermöglicht es, für das Nervengewebe eigene Milieubedingungen aufrechtzuerhalten. Die Blut-Hirn-Schranke schützt das Gehirn vor im Blut zirkulierenden Krankheitserregern, Toxinen und Botenstoffen. Sie stellt einen hochselektiven Filter dar, über den die vom Gehirn benötigten Nährstoffe zugeführt und die entstandenen Stoffwechselprodukte abgeführt werden. Andererseits erschwert diese Schutzfunktion des Gehirns die medikamentöse Behandlung einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen, da auch sehr viele Wirkstoffe die Blut-Hirn-Schranke nicht passieren können. Bisher sind nur wenige Substanzen in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, weshalb viele potenzielle Neuropharmaka letztlich an der Blut-Hirn-Schranke scheitern. 98 % dieser Substanzen können die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden.
- Was sind Hirnlappen, der zerebrale Kortex und Hemsiphären? Hirnlappen (z.B. Frontallappen) sind die groben unterteilungen des Kortex, welcher die äußere "Rinde" des Gehrins ist. Wir haben eine rechte und eine linke Hemisphäre (wo z.b. die partiallappen r/l liegen). Weitere Areale sind der Okzipitallappen und der Temporallappen.
- Erkläre Form und Funktion der Bereiche des Großhirnes! Außen: Großhirnrinde/Kortex. Dicke: 2 bis 5 mm, sog. „graue“ Substanz. Hier liegen die Zellkörper der Neurone („die Rechenmaschine“) Innen: Hirnmark. Die Nervenfasern der Neuronen der Großhirnrinde verlaufen unterhalb der Hirnrinde und bilden die sog. „weiße Substanz“ (also Fortsätze der Nervenzellen) (Nervenbahnen = myelinisierte Nervenfasern)
- Beschreibe die Unterteilungen des Gehirns von unten außen im Uhrzeigersinn nach Innen. Stammhirn Kleinhirn (Braun - unten) Okzipitallappen (Pink) Partiallappen (Grün) Frontallappen (Blau) Temporalllappen (Gelb- mittig)
- Was steuert der Frontallappen und wo sitzt er (Blau)? Der Frontallappen sitzt vorne (hinter der Stirn) und erfüllt motorische Funktionen, indem er Bewegungen steuert und kontrolliert. Daneben gilt der Frontallappen als Sitz von höheren Funktionen wie Moral, Bewertung, Planen, Entscheiden und Selbstbeherrschung. Hier wird angemessenes Verhalten organisiert.
- Wo sitzen der partial- und Okzipitallappen und welche Funktion haben sie? Der Parietallappen (Oberer hinterkopf, grün) spielt eine wichtige Rolle bei der Integration sensorischer Informationen. Der Okzipitallappen (hinterkopf unten- pink) verarbeitet visuelle Impulse und ist das Sehzentrum des Gehirns.
- Wo liegt der Temporallappen und was tut er? Im Temporallappen (Mitte-gelb) ist das Wernicke-Zentrum angesiedelt, welches für das Verstehen von Sprache wichtig ist. Verletzungen in dieser Region bewirken, dass Sprache nicht mehr verstanden werden kann. Betroffene reden schwallartig, aber verworren und unverständlich. Auf der oberen Windung des Temporallappens, dem Gyrus temporalis superior, liegt das Hör-Zentrum.
- Wie viele Hirnareale gibt es? Heute in ca. 50 Areale.
- Nenne 7 (insgesamt 10) Gehirnareale und deren Funktion! Motorischer Kortex (im Frontallappen): Willkürliche Bewegungssteuerung. Repräsentation im Gehirn entspricht Körperform und Bedeutsamkeit/Sensorendichte (somatotopisch) (Hand = große Fläche, Fuß= klein -> Büroklammertest) Verarbeitung der Informationen der gegenüberliegenden Körperseite Prämotorisches & supplementär motorisches Feld (im Frontallappen): Planung und Speicherung von Bewegungen Broca Sprachzentrum(im Frontallappen): Umsetztung von gedachter in gesprochene Sprache Primäre Sehrinde (im Hinterkopf- Partial oder Okzipitalllappen): Aufnahme der visuellen Informationen (über den Thalamus), Areal bildet die Informationslokalisation in der Retina nach (Retinotopie). Innen- und Außenrand der Retina sind umgekehrt. Sekundäre Sehrinde: Weiterverarbeitung der visuellen Informationen Primäre Sehrinde, Klassifikation von Bildeindrücken also Wiedererkennen, Farben, Formen, Bewegungen. Räumliches Sehen. Starke Verbindungen zu Gehirnteilen, die Augenbewegungen steuern. Präfrontaler Kortex (im Frontallappen): Umfasst die Gebiete des Kurzeitgedächtnis; langfristige Handlungsplanung, emotionale und motivationale Steuerung (persönlichkeitsgebend); sowie Entscheiden. Primäre Hörrinde (im Temporallappen): Analyse von Sprache und Tönen Secundäre Hörrinde: Wernicke-Sprachzentrum; Umsetzung von Klängen in Wörter und Melodien, Verbindung von Klang und Bedeutung Primärer somatosensibler Kortex (ganz vorne am Partiallappen an der Grenze zum Frontllappen): bekommt Informationen aus Haut, Sehnen und Gelenken, wie der primäre motorische Kortex; überwiegend somatotop aufgebaut; je größer die Sensorendichte in der Peripherie, desto präziser die Wahrnehmung; Verarbeitung der Informationen der gegenüberliegenden Körperseite Sekundärer somatosensibler Kortex: vermutlich die Verbindung der sensorischen Informationen des primären somatosensiblen Kortex mit Empfindungen & beteiligt an der visiomotorischen Steuerung; vermutlich beteiligt am Lernen durch Imitation
- Erkläre die folgenden Gehirnstrukturen: Corpus callosum Thalamus & hypothalamus Hypophyse Formatio reticularis Pons Medulla oblongata Rückenmark Zerebellum Corpus callosum = Axonfasern die die rechte und linke Hemisphäre verbinden Thalamus= Weiterleitung Info von niederen Hirnregionen in zelebralen Kortex Hypothalamus= Kontrolliert lbensnotwendie Funktionen wie Essen, unterstützt endokrines System (=Hormone), und ist mit Emotion & Belohnungssystem verbunden Hypophyse= zentrale Drüse endokrines System Formatio reticularis= Säulenartige Neuronenstruktur im Kern des Hirnstamms, Unterstützt Erregungskontrolle, mit vielen Hirnregionen verbunden, Aufrechterhaltung des inneren Milieus des Körpers (Atmung, Kreislaufregulation, Aktivitätsniveau), Regulation der Kortexaktivität Pons= oberer Teil des Gehirnstammes, unterstützt Bewegungskoordination (Augenbewegungen, Lidschlag, Mimik und Kauen) Ursprung vieler Hirnnerven, Gleichgewichtsregulation Medulla oblongata= unterster Teil des gehrins im Hirnstamm, Kontrolle Herzschlag & Atmung, Steuerung der Willkürmotorik, Steuerung des vegetativen Nervensystems, Vitalfunktionen, Reflexe, Regulation Schlaf-Wachrhythmus Rückenmark= Bahn für Nervenfasern vom und zum Gehirn + Reflexkontrolle Zerebellum= Kleinhirn= hinterer Schädelbereich unter dem Großhirn, viele Verbindungen zu anderen Gehirnteilen, Steuerung der motorischen Feinabstimmung & koordiniert Willkürbewegungen (Gleichgewicht; Koordination) Unterstützt Gedöchtnis -> Beteiligung an Lernprozessen (klassische Konditionierung, Automatisierung), Kurzzeitgedächtnis
- Gehirnquerschnitt (2): von oben nach unten Großhirn: Endhirn: Groshirnrinde, Basanganglien, lymbisches System Großhirn: Zwischenhirn: Thalamus, Hypothalamus, Hypophyse Mittelhirn: Teil des Hirnstamms und liegt zwischen Brücke (Pons) und Zwischenhirn Kleinhirn & Hirnstamm: Cerebellum, Pons, Verlängertes Mark (Medulla oblongata)
- Beschreibe den Hirnstamm! (Wo, was, wie) Der Hirnstamm bildet den Übergang zwischen Rückenmark und übrigen Gehirn (also im Nacken). Informationen werden vom Hirnstamm überkreuz weitergeleitet, also steuert zb. unsere rechte Gehirnhälte den linken Körper.
- Fakten zum Kleinhirn: Gewicht vgl Großhirn + Fläche + Diskussion Das Gewicht des Kleinhirns macht ca 10% des Großirns aus, da es aber so sehr gefaltet ist entspricht seine Fläche 50-75% des Großhirns. Man vermutet die Beteiligung an zahlreichen kognitiven Prozessen.
- Wo liegt das Mittelhirn und welche Aufgaben erfüllt es? Das Mittelhirn iegt obrehalb des Hirnstames (über Kleinhirn und unter Zwischhirn, welches Teil des Großhirnes ist). Hier passiert die Koordination optischer Reflexe, die Steuerung der Augenmuskulatur sowie die Bewegungssteuerung. Auch ist das Mittelhirn beteiligt an Schmerzwahrnehmung.
- Woraus besteht das limbische System? Das limbische System ("Grenze") besteht aus Amygdala, Hippocampus & Hypothalamus.
- Beschreibe die 3 Areale im Zwischenhirn! Thalamus: Eierförmiger Bereich unterhalb des Kortex. Sehr stark vernetzter Gehirnteil. Verbindung zur Seh- und Hörbahn. Filterung sensorischer Informationen. Emotion, Motivation, Ich-Erleben. “Tor zum Bewusstsein” (Er entscheidet, welche Sinnesendrücke ins Bewusstsein vordringen und leitet sie an die einzelnen Verarbeitungszentren weiter) Hypothalamus: unterhlab des Thalamus nach vorne. Wichtigstes Steuerorgan des vegetativen Nervensystems. Regulation von Atmung, Kreislauf, Nahrungsaufnahme. Hormoneller und neuronaler Signalinput und -output Hypophyse: Verlängerung des Hypothalamus. Wichtigstes Steuerorgan des hormonellen Systems. Bildungsort und Speicher verschiedener Hormone. Steuerung durch Releasing- und Inhibitinghormone vom Hypothalamus
- Beschreibe die 3 Areale des limbischen Systems! Hypothalamus: unterhlab des Thalamus nach vorne. Wichtigstes Steuerorgan des vegetativen Nervensystems. Regulation von Atmung, Kreislauf, Nahrungsaufnahme. Hormoneller und neuronaler Signalinput und -output Hippocampus: Bogenförmige Struktur am Endhirn. Vielfältige Verschaltungen innerhalb des Hippocampus. Verbindungen zu Sehfeldern, Amygdala, Thalamus, Raphé-Kernen. Reagiert auf viele Transmitter. Integrationszentrale des Gehirns. Einspeicherung und Abruf von Gedächtnisinhalten. Schlatzerntrale zwischen kurz und langzeit Gedächtnis. Alte Erinnerungen verlagern sich von hier in die Partiallappen. Je mehr verbidnungen zwischen Hippocampus und Partiallapen umso erfolgreicher eine Errinnerung ("Mathetest") Amygdala (Mandekern): liegt auf der Innenseite der Hemisphären. Starke Verbindungen zu Thalamus, Hypothalamus, Riechnerv, Frontal- und Temporallappen, also unterstützt Gedächtnis und "Lernen" . Angst- und Wutreaktionen, da Amygdala Gefahrenpotenzial der Umwelt beurteilt. Auch beteiligt an Verarbeitung und Speicherung emotionaler Inhalte, natürlcih insbesondere von Angst.
- Unterschied Kortexareal Mensch und Tier. Ein wichtiger Unterschied ist, dass der Mensch viel größere Assoziationsfelder hat als Tiere. Dieses Areal bringt sensorische Reize in einen "bekannten" Zusammenhang. Die ermöglicht höheren geistigen Fähigkeiten wie lernen, erinnern, planen, denken und sprechen.
- Gibt es einen unterschied zwischen der rechten und linken Hirnhälfte? (Persönlichkeit, Fähigkeiten) Ja. Tatsächlich gibt es nachgewiesene zerebrale Dominanzen bzgl. bestimmter Funktionen. Z.B. verarbeitete die linke Seite eher Wörter und Buchstaben, die rechte dafür Gesichter une geometrische Abbildungen. Beide Hemisphären besitzten also unterschiedliche Fährigkeiten und könnten sogar UNterschiedliche Gedanken, Erinnerungen und Gefühle haben. Eine Verbindung von Persönlichkeit mit Ausprägung bestimmter Areale besteht jedoch nicht. Also wäre "linkshänder= rechtshirner, also intuitive person" keine korrekte Aussage.
- Was ist der Corpus Callosum und seine Besonderheit? Dies ist der Balken, genau zwischen unseren beiden Gehirnhälften, als einzige Verbidnung und mit 200 Axionen die größte zelebrale Commisur. Genaue Funktion jedoch unklar. Epilepsie-tests bei denen der Balken durchtrennt wurde. Erginbis: Epilepsie geht zurück, Persönlichkeit und Intellekt bleiben weitgehend. So kann ein Split-brain patient Gegenstände die er mit dem linken Auge sieht zwar erkennen aber nicht benennen (Sprachzentrum ist links). Auch das handeln der linken Hand wird als unkontrolliert und unabhängig und nicht erklärbar empfunden- diese Pateinten könenn mit rechts und links gleichzeitig etwas unterschiedliches zeichnen.
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- bennen die strukturelle Verortung im Gehirn für die folgenden Funktionen: Sehen Hören Bewusstsein & Kontrolle Sprache Denken Lernen Emotion Motivation Sehen: Hirnstamm, Thalamus, Okzipitallappen, Parietallappen Hören: Hirnstamm, Thalamus, Temporallappen Bewusstsein & Kontrolle: Präfrontaler Kortex Sprache: Wernicke-Areal, Broca-Areal, motorischer Kortex Denken: Präfrontaler Kortex Lernen: Hippocampus, Kleinhirn, Amygdala Emotion: Hypothalamus, Hypophyse, Amygdala Motivation: Basalganglien, Präfrontaler Kortex
- bennen die strukturelle Verortung im Gehirn für die folgenden Funktionen: Sehen Hören Bewusstsein & Kontrolle Sprache Denken Lernen Emotion Motivation Sehen: Hirnstamm, Thalamus, Okzipitallappen, Parietallappen Hören: Hirnstamm, Thalamus, Temporallappen Bewusstsein & Kontrolle: Präfrontaler Kortex Sprache: Wernicke-Areal, Broca-Areal, motorischer Kortex Denken: Präfrontaler Kortex Lernen: Hippocampus, Kleinhirn, Amygdala Emotion: Hypothalamus, Hypophyse, Amygdala Motivation: Basalganglien, Präfrontaler Kortex