Biologische Psychologie (Fach) / Ruhepotential, Aktionspotential etc. (Lektion)
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Ruhepotential, Aktionspotential etc.
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- Was ist ein Ruhepotential und wie entsteht es? Potential = Spannungsdifferenz zwischen unterschiedlichen Ladungen -->bei Neuronen: innerhalb und außerhalb der Zellmembran Ruhepotential : konstantes Potential -70mV ->polarisiert Entstehung: innerhalb der Zelle Überschuss an negativen Ionen , außerhalb der Zelle Überschuss an positiven Ionen innen: K+ und Protein- , außen: Na+ und Cl-
- Wie wird ein Ruhepotential aufrecht erhalten? 1. Permeabilität der Membran: permeabel für K+ und Cl - , nicht permeabel für Protein - , semi permeabel für Na + 2. Natrium- Kalium- Pumpe: Na+ wird nach innen transportuer (wegen pos. Ladung und hoher extrazellulärer Konzentration) K+ wird nach außen transportiert (wegen hoher intrazellulärer K.) Na-K Pumpe pumpt soviele Na+ aus der Zelle wie eindringen und soviele K+ rein, wie austreten (etwa 3 Na zu 2 K)
- Wie kommt es zum Aktionspotential? zunächst Entstehung von Postsynaptischen Potenzialen (EPSP/IPSP abhängig von Struktur des Rezeptors) Merkmale: Ausbreitung ist passiv und relativ schnell Amplitude nimmt im Laufe der Ausbreitung ab PSPs von Entstehungsort zum Axonhügel fortgeleitet --> Gesamtaktivität entscheidet ob Neuron feuert Depolarisation auf -65mV (Erregungsschwelle) --> AP entsteht
- Was versteht man unter räumlicher und zeitlicher Summation? räumliche Summation: PSPs die an verschiedenen Stellen der rezeptiven Membran gleichzeitig auftreten, werden summiert zeitliche Summation: PSPs die rasch aufeinanderfolgend von der selben Synapse erzeugt werden, werden summiert
- Wie läuft ein AP ab? 1. Anstiegsphase (< 1ms) : spannungsgesteuerte Na Kanäle öffnen sich --> Na+ strömt ein (-70mV - 50 mV) Umpolung bewirkt Öffnung von K+ Kanälen -> K+ Ionen diffundieren hinaus 2. Repolarisation : nach dem das AP sein Maximum erreicht hat, schließen Na+ Kanäle, Repolarisierung durch K+ Ausstrom 3.Hyperpolarisation: K+ können noch eine zeitlang weiter ausströmen -> hyperpolarisiert insgesamt ca. 3ms
- Was sind Refraktärzeiten? Absolute Refraktärzeit: kurze Periode nach Beginn des AP in der kein weiteres AP ausgelöst werden kann Relative Refraktätzeit: Erregungsschwelle ist höher als normal --> Neuron kann nur bei sehr hoher Reizstärke nochmal feuern
- Wie läuft die Weiterleitung eines APs bei marklosen Axonen ab? ausgelöstes AP wandert entlang der Membran zu benachbarten geschlossenen Natriumkanälen -> Auslösung eines AP -->"Erregungswelle" die sich entlang des Axons ausbreitet Merkmale: aktiver Vorgang APs werden nicht abgeschwächt je dicker die Fasern, desto schneller die Leitung
- Wie läuft die Weiterleitung eines APs bei myelinisierten Axonen ab? APs können nur Ranvierschen Schnürringen ausgelöst werden (nur dort ist Ionenaustausch mit extrazellulärer Flüssigkeit möglich) nach Auslösung des APs wandert das Signal passiv bis zum nächsten Schnürring --> "saltatorische Weiterleitung" schneller als unmyelinisier, da weniger aktive Prozesse (bis zu 60 m/s)
- Was besagt die Hebbsche Regel ? wenn Zelle B wiederholt oder anhaltend von Zelle A erregt wird, kann Zelle A nach einigen Vorgängen Zelle B leicher erregen --> aus funktioneller Verbundenheit entsteh strukturelle Anpassung möglicherweise bilden solche "eingespielten" Schaltkreise LZG
- Was ist/ wie funktionier LZP? langanhaltende Bahnung synaptische Übertragung nach Aktivierung einer Synapse durch tetanische hochfrequente Reizung des präsynaptischen Neurons Mechanismus: 2 Arten von Glutamat Rezeptoren: NMDA, Non-NMDA (Kainat, AMPA) NMDA Rezeptoren sind durch Mg2+ blockiert durch tetanische Reizung wird viel Glutamat ausgeschüttet und an die non-NMDA Rezeptoren gebunden --> Na +kann einströmen! -> Mg2+ stößt sich ab --> Bindung von Glutamat auch an NMDA --> Calcium Kanäle öffnen sich -> Ca+ strömt ein und stimuliert Enzyme, die für die strukturelle Veränderung der Zelle verantwortlich sind (Proteinbiosynthese) -lösliches Stickoxid wird gebildet und diffundiert durch den synapt. Spalt zur präsynaptischen Zelle (Feedbackmechanismus)