Allgemeine und Biopsychologie (Fach) / Gehirn (Lektion)

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• Anzahl der Nervenzellen 100 - 150 Milliarden Nervenzellen kommunizieren miteinander.
• Energieverbrauch des Gehirns 20 - 50 % der täglich zugeführten Energie verbraucht das Gehirn
• Farbe der Gehirnzellen graue Gehirnzellen: totes Gehirn rosa Gehirnzellen im lebenden Gehirn, damit das Gehirn seine vielfältigen Funktionen erfüllen kann, wirken verschiedene Gehirnareale zusammen.
• Größe, Gewicht und Leistung des Gehirns Größe: 1500 - 2000 cm³ (=1,7 m²) Gewicht: 1,2 - 1,5 kg Leistung: 10 Watt
• Fakten zum Gehirn (Körpergewicht, Neuronen) Das Gehirn macht nur 2 % unseres Körpergewichts aus. Jedes Neuron kann Verbindungen zu ca. 10.000 anderen Neuronen haben. Wenn jedes Neuron mit jedem anderen verbunden wäre, dann hätte unser Gehirn einen Durchmesser der Größe von London (ca. 20 km)
• Fakten Gehirn (Synapsen, Neuronen) Anzahl Synapsen etwa 100 Billionen 5 Billiarden Synaptische Aktivitäten pro Sekunde Neuronen sind aber nur 10 % der Zellen in unserem Gehirn
• Besonderheiten bei Eineiigen Zwillingen, Autisten, Männer Eineiige Zwillinge: haben nicht anatomisch identische Gehirne (Struktur der Hirnoberfläche ist nicht genetisch determiniet, allerdings ist die Hirngröße gleich) Autisten: haben größere Gehirne und größere Köpfe (--> Diskussion Hirngröße und Intellekt) Männer: haben größere Gehirne, die von Frauen sind gefalteter (größere Oberfläche)
• Einzelheiten über Neuronen: Neuronen können sich regenerieren (zumindest in bestimmten Regionen) pro Tag entstehen 1400 neue Gehirnzellen --> im Hypocampus für Wiedererkennen --> alle Neuronen sind vernetzte Bahnen --> je mehr sich der Mensch erinnert, desto mehr Zellen werden gebildet Verlust der Neuronen: ein Kortikales Neuron pro Sekunde (85000 pro Tag) 10 % unserer kortikalen Neurone verschwinden zwischen dem Alter von 20 und 90 Jahren
• Blutgefäße weben sich durch ein dichtes Netz an Neuronen - eine Zellschicht ist hier blau dargestellt
• Wie funktioniert die Blutversorgung im Gehirn? Blutgefässe weben sich durch ein dichtes Netz an Neuronen.
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• Blut-Hirn-Schranke ist eine physiologische Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem zentralen Nervensystem. 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 neurologishcer Erkrankungen, da auch sehr viele Wirkstoffe die Blut-Hirnschranke zu überwinden, weshalb viele potenzielle Neuropharmake letztlich an der Blut-Hirn-Schranke scheitern. 98 % dieser Substanzen können die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden.
• Unterteilung des Kortex Hirnlappen sind die groben Unterteilungen des zelebralen Kortex Das Gehirn hat eine rechte und eine linke Hemisphäre Der zerebrale Kortex ist die äussere "Rinden"-Schicht des Gehirns    
• Hinterhauptslappen Okzipitallappen
• Schläfenlappen Temporallappen
• Stirnlappen Frontallappen
• Hirnmark und Grosshirnrinde Hirnmark: Die Nervenfasern der Neuronen der Grosshirnrinde verlaufen unterhalb der Hirnrinde und bilden die sog. "weisse Substanz" des Grosshirns (das sog. Hirnmark), d. h. das "weisse" sind die Fortsätze der Nervenzellen (Nervenbahnen = myelinisierte Nervenfasern) Grosshirnrinde (Rinderschicht): äusserer, geforchter Bereich (Kortex) des Grosshirns, Dicke: 2 - 5 mm, sog. "graue" Substanz, hier liegen die Zellkörper der Neurone ("die Rechenmaschine")
• Gehirnaufbbau Parietallappen (Scheitellappen), Frontallappen (Stirnlappen), Okzipitallappen (Hinterhauptslappen), Temporallappen (Schläfenlappen), Stammhirn, Kleinhirn
• Funktion von Frontallappen (Stirnlappen) erfüllt motorische Funktionen, inidem er Bewegungen steuert und kontrolliert. er gilt als Sitz von höheren Funktionen wie Moral, Bewertung, Planen, Entscheiden und Selbstbeherrschung. Hier wird angemessenes Verhalten organisiert.
• Funktion von Parietallappen (Scheitellappen) spielt eine wichtige Rolle bei der Integration sensorischer Informationen.
• Funktion von Okzipitallappen (Hinterhauptslappen) verarbeitet visuelle Impulse und ist das Sehzentrum des Gehirns.
• Funktion von Temporallappen (Schläfenlappen) Hier ist das Wernicke-Zentrum angesiedelt. Das ist vor allem für das Verstehen von Sprache wichtig. Verletzungen in dieser Region bewirken, dass Sprache nicht mehr verstanden werden kann. Betroffene reden schwallartig, aber verworren und unverständlich.  
• Gyrus Temporalis superior obere Windung des Temporallappens, hier liegt das Hörzentrum.
• Areale und Funktionen im Frontallappen Motorischer Kortex willürliche Bewegungssteuerung, Repräsentation im Gehirn entspricht Körperform und Bedeutsamkeit (Hand = grosse Fläche, Fuss = kleine Fläche)
• Areale und Funktionen im Frontallappen prämotorisches und supplementär-motorisches Feld Planung von Bewegungen, Speicherung gut gelernter Bewegungssequenzen
• Areale und Funktionen im Frontallappen Broca (Sprachzentrum) Umsetzung von gedachter in gesprochene Sprache
• Areale und Funktionen im Frontallappen präfrontaler Kortex (in Teilen) Kurzzeitgedächtnis, langfristige Handlungsplanung emotionale und motivationale Steuerung (persönlichkeitsgebend), Entscheiden
• Areale und Funktionen im Temporallappen Primäre Hörrinde und Sekundäre Hörrinde Primäre Hörrinde: Analyse von Sprache und Tönen, Frequenzen haben ihre jeweilgen Repräsentationsort, Klangarten sind räumlich unterschiedlich repräsentiert. Sekundäre Hörrinde: im Wesentlichen das Wernicke- Sprachzentrum, Umsetzung von Klängen in Wörter und Melodien, Verbindung von Klang und Bedeutung
• Areale und Funktionen im Parietallappen Primärer somato-sensibler Kortex 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, wie motorischer Kortex  Verarbeitung der Informationen der gegenüberliegenden Körperseite
• Areale und Funktionen im Parietallappen Sekundärer somato-sensibler Kortex vermutlich die Verbindung der sensorischen Informationen des primären somatosensiblen Kortex mit Empfindungen, vermutlich beteiligt an der visiomotorischen Steuerung, vermutlich beteiligt am Lernen durch Imitation.
• Areale und Funktionen: Der sensorische Homunculus Motorische und sensorische Areale
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• Areale und Funktionen im Okzipitallappen Primäre Sehrinde Aufnahme der visuellen Informationen (über den Thalamus) Areal bildet die Informationslokalisation in der Retina nach (Retinotopie) Innen- und Aussenrand der Retina sind umgekehrt (Fovea centralis ist am Rand des Areals 17 lokalisiert)  
• Areale und Funktionen im Okzipitallappen Sekundäre Sehrinde Weiterverarbeitung der visuellen Informationen aus Areal 17 Klassifikation von Bildeindrücken Wiedererkennen, Farben, Formen, Bewegungen, räumliches Sehen starke Verbindungen zu Gehirnteilen, die Augenbewegungen steuern
• Zerebraler Kortex Steuerungs- und Informationsverarbeitungszentrale
• Limbisches System (Funktion) Hypothalamus: kontrolliert die lebenserhaltenden Funktionen wie z. B. die Nahrungsaufnahme, ist Teil der Steuerung des endokrinen Systems, ist verbunden mit Gefühlen und Belohnung Amygdala: Neuronenverbund im limbischen System, der mit Gefühlen verbunden ist. Hippocampus: Struktur des limbischen Systems, das mit dem Gedächtnis verbunden ist.
• Hirnstamm Formatio reticularis: Teil der Erregungskontrolle Medulla oblongata: kontrolliert Herzschlag und Atmung Rückenmark: besteht aus Neuronenbündeln vom und zum Gehirn, steuert einfache Reflexe
• Corpus callosum Axonbündel , das die beiden Hemisphären (rechte und linke Hemisphäre) verbindet
• Thalamus Schaltstelle für Informationen aus den niederen Gehirnregionen , die in die höheren Regionen gehen.
• Hypophyse Zentrale Düse des endokrinen Systems (Hormonsystem)
• Aufbau des Gehirns: Großhirn Endhirn: - Großhirnrinde (Neokortex)   - Basalganglien   - Limbisches System Zwischenhirn: - Thalamus             - Hypothalamus         - Hypophyse
• Aufbau des Gehirns Mittelhirn ist ein Teil des Hirnstamms und liegt zwischen Brücke (Pons) und Zwischenhirn
• Aufbau des Gehirns Kleinhirn und Zwischenhirn - Kleinhirn (Cerebellum) - Brücke (Pons) - Verlängertes Mark (Medulla oblongata)
• Funktionen des Hirnstamms Er bildet den Übergang zwischen Rückenmark und übrigen Gehirn und die Informationen werden vom Hirnstamm überkreuz weitergeleitet. Deswegen wird die linke Körperhälfte von der rechten Gehirnseite gesteuert und die rechte Körperhälfte von der linken Gehirnseite.
• Areale und Funktionen des Hirnstamms Formatio Reticularis Lage: säulenartige Neuronenstruktur im Kern des Hirnstamms  Funktionen: • mit vielen Hirnregionen verbunden •Aufrechterhaltung des inneren Milieus des Körpers (Atmung, Kreislaufregulation, Aktivitäts-niveau) • Regulation der Kortexaktivität
• Areale und Funktionen im Hirnstamm Pons (Brücke) Lage: oberer Teil des Gehirnstamms  Funktionen: • Ursprung vieler Hirnnerven • Augenbewegungen, Lidschlag • Mimik und Kauen • Gleichgewichtsregulation
• Areale und Funktionen im Hirnstamm Medulla Oblongata Lage: unterster Teil des Gehirns im Gehirnstamm  Funktionen: • Steuerung der Willkürmotorik • Steuerung des vegetativen Nervensystems • Vitalfunktionen , Reflexe • Regulation Schlaf- Wachrhythmus
• Areale und Funktionen im Kleinhirn Lage: hinterer Schädel-bereich unter dem Großhirn, viele Verbindungen zu anderen Gehirnteilen  Funktionen: • Steuerung der motorischen Feinabstimmung • Koordination von Bewegungen (Gleichgewicht; Koordination) • Beteiligung an Lernprozessen (klassische Konditionierung, Automatisierung) • Kurzzeitgedächtnis • In Diskussion: Beteiligung an zahlreichen kognitiven Prozessen
• Fakten zum Kleinhirn Das Gewicht des Kleinhirns macht nur ungefähr 10 % des Großhirngewichts aus, aber es hat so feine blattförmige Windungen, dass seine Fläche 50 bis 75% des Großhirns entspricht.
• Areale und Funktionen im Mittelhirn Lage: Bereich oberhalb des Hirnstamms  Funktionen: • Koordination optischer Reflexe • Steuerung der Augenmuskulatur • Bewegungssteuerung • beteiligt an Schmerzwahrnehmung
• Details zum limbischen Systems Definition limbisch: "Grenze" / "Saum " zum Teil wird der Hypothalamus mit zum limbischen System zugeordnet, zum Teil nicht.
• Areale und Funktionen im Zwischenhirn Hypo-thalamus Lage: unterhalb des Thalamus nach vorne verschoben gelegen  Funktion: • wichtigstes Steuerorgan des vegetativen Nervensystems •Regulation von Atmung, Kreislauf, Nahrungsaufnahme • Hormoneller und neuronaler Signalinput und -output

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