BIOPSYCHOLOGIE (Fach) / Plastizität (Lektion)
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Definition und Zellensembles
Diese Lektion wurde von dogcaky erstellt.
- Was ist neuronale Plastizität? Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein? NP bezeichnet die Tatsache, dass die Antworteigenschaften von Neuronen durch die WahrnehmungsERFAHRUNGEN verändert werden können. Voraussetzungen für neokortikale Wachstumsprozesse sind sensorische und motorische Stimulation! Studien dazu z.B. selektive Aufzucht mit Ratten -> Rolle der Erfahrung (z.B. anregende vs. eintönige Umgebung). Anregende Umgebung begünstigt aktives Handeln, welches die neokortikalen Wachstumsprozesse fördert. In eintöniger Umgebung bleiben sie aus -> aktives Lernen! Ratten in anreichernder Umgebung hatte z.B. mehr Gliazellen, größere Zellkörper, mehr Auswachsungen und Verzweigungen etc.
- Was sind Zellensembles? Wozu sind sie nützlich? Eine Ansammlung von spezifisch durch die Reizung aktivierten Nervenzellen/Neuronengrupppen, über Synapsen miteinander verbundene Neurone. Sie erzeugen komplexe neuronale Erregungsmuster! Die einzelnen Gruppen können weit über das Gehirn verteilt sein, Aktivierung möglich in verschiedenen Arealen. Ausserdem überlappen sich ZE, ein Neuron kann Teil verschiedener ZE´s sein. Ausserdem passiert eine permanente Umgestaltung der ZE durch Lernen (Effizienzverstärkung). Dies ist die strukturelle Basis für die Bildung des LZG. => Dadurch unsere Fähigkeit zur Erkennung der Vielzahl an Objekten in unserer Umwelt!
- Was sind Hebb-Synapsen? Wozu braucht man sie und was sind die Folgen? Synapsen, die durch simultane Aktivität prä-oder postsynaptisch die Stärke ihrer Verbindung erhöhen -> kortikale Plastizität und Lernen beruhen auf der Bildung von Hebb-Synapsen! Je häufiger ein Neuron A gleichzeitg mit einem Neuron B aktiv ist, desto bevorzugter werden die beiden Neurone aufeinander reagieren ("What fires together that wires together"). Folge: anhaltende strukturelle synaptische und zelluläre Änderungen, die unser LZG repräsentieren. Zellensembles müssen ungestört von weiterer Impulszufuhr zirkulieren -> Konsolidierung -> nach Stabilisierung der Verbindung: Teilaktivität reicht aus, um das gesamte Ensemble zu aktivieren.
- Was sind Eigenschaften reverberatorischer Kreise? Nachdem die Ausbildung von Erregungsleitungen zwischen Nervenzellen entstanden ist, müssen die Zellensembles ungestört von weiterer Impulszufuhr zirkulieren (Konsolidierungsphase). Nach Stabilisierungsphase reicht eine Teilaktivität aus, um das gesamte Ensemble zu aktivieren. -> RK optimieren sich ständig -> Plastizität endet also nicht mit der Entstehung eines Kreislaufs!
- Was ist Funktionale Plastizität? Im Unterschied zur strukturellen Plastizität wird die Verbindungsstärke zwischen 2 Neuronen nur für eine bestimmte Zeit verändert. (Deshalb auch "synaptische P.")
- In welche Unterteilungen ist Plastizität gegliedert? Nach Dauer, Richtung und Ort der Verbindungsstärke. Kurzzeitplastizität: einige Millisekunden bis einige Minuten Langzeitplastizität: viele Minuten bis lebenslang Dauer Potenzierung: Verstärkung der Verbindung Richtung Depression: Abschwächen der Verbindung Präsynaptisch: Menge der Wiederaufnahmegeschwindigkeit des Transmitters ändert sich Postsynaptisch: Änderung Transmitter und Rezeptormenge/Modifikation der Rezeptoren Ort
- Wie funktioniert Langzeitpotenzierung? Wozu braucht man sie? Welche Systeme sind noch beteiligt? Eine Serie rasch aufeinanderfolgender AP´s kommt in präsynaptische Zelle -> Membran wird stark und langanhaltend depolarisiert. Folge: über Stunden/Tage hat ein einzelnes AP viel stärkeren Effekt als vorher. -> Ermöglicht explizites Lernen, da eine langandauernde Verstärkung der synaptischen Übertragung gegeben ist! Für die Überführung der einmal gelernten Informationen ins LZG wird LTP im Hippocampus und Kortex verantwortlich gemacht.
- Was versteht man unter Langzeitdepression? Wozu? LTD ist die dauerhafte Abschwächung der Signal-Übertragung an den Synapsen. Sie schützt die Synapse vor extremen LTP´s und beschleunigt Rückgang der LTP´s. Die Möglichkeit zur Neu-Erregung ist erhöht. Mechanismus fürs Vergessen. => LTP und LTD in Wechselwirkung ermöglichen Lernprozesse!
- Was versteht man unter Homunculus? Was sind seine Eigenschaften? Die kortikale Organisation vor allem des Wahrnehmungsapparates wird oftmals als kartenähnlich bezeichnet. So laufen die Sinneswahrnehmungen vom Fuß an einer Stelle des Kortex zusammen, die des Schienbeines an einer anderen, aber benachbarten Stelle. Das Ergebnis dieser sogenannten somatotopischen Organisation der Sinneseindrücke im Kortex ähnelt einer Karte des Körpers (Homunculus). Diese Karten sind nicht starr, sondern plastisch. Das Fehlen von Sinneseindrücken von bestimmten Teilen des Körpers, zum Beispiel nach einer Amputation, führt dazu, dass die kortikale Karte sich derart verändert, dass der Bereich, der zuvor für den nun fehlenden Teil zuständig war, nun nach und nach die benachbarten, nach wie vor vorhandenen Teile des Körpers mitrepräsentiert. Dies kann in der Übergangszeit bei den Patienten zu seltsamen Falschwahrnehmungen führen. So fühlen sie manchmal eine Stimulierung der amputierten Gliedmaße, da die Repräsentation noch nicht vollends „gelöscht“ ist, aber bereits Nervensignale von benachbarten Regionen in den Bereich der Repräsentation eindringen.
- Was ist SDTP (spike-timing-dependent-plasticity)? Neuronen erhalten eingehende APs (präsynaptische APs) und "versenden" selbst APs (post-synaptische APs). HIer geht es eben um den Übergang von Prä- zu Post-Synpase Nach der STDP werden solche eingehenden Verbindungen gestärkt, welche ihr AP direkt vor einem ausgehenden AP "einleiten". Also "AP rein" -> direkt danach "AP raus" -> Stärkung der Verbindung Wenn das eingehende AP regelmäßig erst kurz nach den Output-AP des Neurons ankommt, wird diese Verbindung geschwächt. Somit werden solche Verbindungen gestärkt, die tendenziell das Output-AP erzeugen. Denn das ursächliche eingehende AP muss ja vor dem Output kommen. Umgekehrt werden eben jene Verbindungen geschwächt, die quasi unmöglich Ursache des Output-AP sein können, weil sie erst nach diesem eingehen. Dies geht so weit, bis deren Verbindung nichtig ist.
- Was ist homeostatic plasticity? Die Fähigkeit des Neurons, sich in Abhängigkeit von der Netzwerkaktivität zu regulieren. D.h. Neuronen regulieren sich anhand der Gesamtaktivität im Netz.Wenn zu viel Aktivität -> Neuron regelt eigene Erregbarkeit herunterzu wenig Aktivität -> Neuron wird sensitiver Im Namen steckt gewissermaßen die Funktion: "Homöo" = stabil, gleichbleiben und "Plastizität" = Änderung/Anpassung--> "Gleichgewicht bei der Änderung"