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Biopsychologie 16 17 (Fach) / Gedächtnis, Amnesie, Plastizität (Lektion)

Diese Lektion wurde von ToniSophie erstellt.

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• Gedächtnistaxonomie Langzeitgedächtnis↓                         ↓                                              Deklarativ                         Non-deklarativ (prozedural) (implizit)                                  Dinge, die man weiß                        Dinge, die man weiß                                             und anderen sagen                        und durch ausführen                      kann                         zeigen kann                      ↓                         ↓                                    ↓                  ↓                     ↓                       Episodisch   Semantisch             Skill learning       Priming     Konditionierung                       ersten             Hauptstadt              Wissen wie         Eher ein        Speichelfluss, bei                 Schultag         von DE                    man ein              zuvor ge-         Sehen von                       erinnern           kennen                   Fahrrad fährt       hörtes Wort      Lieblingsessen                                                                           verwenden  
• Deklaratives Gedächtnis explizites Langzeitgedächtnis, dem Bewusstsein zugänglich Eingeteilt in: Episodisches Gedächtnis (Persönliche Lebensereignisse)Semantisches Gedächtnis (Allgemeinwissen, zeitunabhängig)
• Episodisches Gedächtnis Teil des expliziten Langzeitgedächtnisses Persönliche Lebensereignisse (zB. der dritte Geburtstag, erster Kuss, usw) Bei der Erinnerung an solche Erlebnisse sind ist das Gehirn gleichzeitig im Bereich des Stirn- und Schläfenlappens der rechten Gehirnhälfte, die für die Fakten des Erlebten zuständig ist, und Teile des limbischen Systems, in denen das Erlebte emotional bewertet wird, aktiv. Durch dieses komplexe Zusammenspiel verschiedener Regionen sind autobiografische Erinnerungen erst möglich, wobei dieses Gedächtnissystem sehr empfindlich für Störungen durch traumatische Ereignisse ist.
• Semantisches Langzeitgedächtnis Teil des expliziten Langzeitgedächtnisses Speichert Allgemeinwissen, Faktenwissen, Zeitunabhängig
• Nondeklaratives Langzeitgedächtnis Implizites Langzeitgedächtnis, unterbewusst Prozedural =Wie geht etwas; Dinge, die man beim Tun zeigen kann, motorische Abläufe zB. PrimingSkill-LearningKonditionierung
• Enkodierung =Abspeichern von Informationen im Gedächtnis, hält vor solange Reiz präsentiert wird
• Konsolidierung Neuronale Festigung einer Gedächtnisspur
• Langzeitgedächtnis Das Langzeitgedächtnis ist ein multimodale, neuronale Funktion, die der langfristigen Speicherung und Verarbeitung von Informationen dient
• Kurzzeitgedächtnis der Teil des Gedächtnisses, in dem Informationen nur kurzzeitig gespeichert werden.
• Elektrokonvulsiver Schock = EKS - kurzer, intensiver, diffuser, krampf-induzierender Stromstoß Verwendet zum Test, wann Konsolidierungsphase vorliegt, abhängig von Abstand zwischen Lernen und Schock post-trial Design (Trial=Versuch)• oft als one-trial learning• Manipulation z.B. elektrokonvulsiver Schock –  Zeitabhängigkeit der Manipulation –  länger dauernde Gradienten  Angststörungen: Traumatische Erinnerungen kommen immer wieder, Manipulation beim Abruf, Erinnerungen (unerwünschte Gedächtnisspur) umschreiben
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• Amnesie eine Form von Gedächtnisstörung, die durch zeitliche und/oder inhaltliche Beeinträchtigung der Erinnerung charakterisiert ist 
• H.M. • Der Fall H.M. –  anderweitig nicht behandelbare bilaterale T emporallappenepilepsie –  Operation 1953 (Scoville & Milner 1957) • Hippocampus, Amygdala, angrenzender Cortex  Epilepsie nach Fahrradunfall, wurde immer schlimmer Zu der Zeit hat man sich sehr mit Chirurgie des Gehirns befasst medialen Temporallappen entfernen in beiden Hemisphärenumfasst große Teile des Hippocampus danach kaum noch epileptische Anfälleaber selektive Gedächtnisveränderungen
• anterograde Amnesie Dinge, die nach Trauma erlernt werden, können nicht gespeichert werden (bei H.M. • andere intellektuelle Fähigkeiten weitgehendi ntakt • ebenso Kurzzeitgedächtnis )
• retrograde Amnesie Eine retrograde Amnesie ist eine spezielle Form der Amnesie, bei der Personen nicht mehr in der Lage sind, sich an Geschehnisse vor einem bestimmten, meist traumatischen, Ereignis zu erinnern. ...
• Ischämie Vorübergehender SauerstoffverlustBesonders empfindliche Regionen zB medialer Temporallappen
• Korsakoff-Syndrom – Alkoholabusus, Thiaminmangel– sensorische, motorische Störungen, Verwirrung, Persönlichkeitsveränderungen, Konfabulation(Ersatz fehlender Erinnerung mit vermeintlich passendem Inhalt), Gedächtnisstörungen– Erkrankung in Leber, Magen-Darm-Trakt, Herz– neuronale Schädigungen• diffus in Neocortex, Hippocampus, Cerebellum, ggf. Mammillarkörper• mediales Diencephalon (mediale diencephale Amnesie)
• Morbus Alzheimer häufigster Grund für Demenz: „Alterskrankheit“, senile Demenz (ca. 10% der über 65-jährigen, über 35% der 85-jährigen)progrediente neurodegenerative Erkrankung (Gehirn auffällig degeneriert, v.a. cortikal)Neuropathologie (z.B. Atrophie)Frühstadien: Gedächtnisschwäche episodisch früher als semantischantero-/retrograd, KZG, teils auch implizitAufmerksamkeit, ArbeitsgedächtnisZwischenstadien: Verwirrung, Reizbarkeit, Ängstlichkeit, Verschlechterung der Sprachefortgeschrittene Stadien: Verlust selbst einfacher motorischer Fähigkeiten wie Schlucken und Kontrolle der Blasenmuskulatur
• Demenz Schädigung von kognitiven Funktionen
• progredient das Fortschreiten einer Krankheit (progressiver Krankheitsverlauf) bzw. eine weitere Verschlechterung des Gesundheitszustands
• neurodegenerativ Neurodegenerativ bedeutet "die Degeneration, d.h. den Verfall des Nervensystems betreffend"
• Atrophie Verlust von Gewebe, aber spät erkennbar
• Amyloidplaques Senile Plaques sind mikroskopisch sichtbare Ablagerungen aus Beta-Amyloid, die sich im Extrazellulärraum der grauen Hirnsubstanz anreichern und sich v.a. im Rahmen des Morbus Alzheimer zahlreich nachweisen lassen. Um die Plaque-Herde befinden sich für gewöhnlich degenerierte neurologische Strukturen wie Synapsen, Neurone, o.ä. Weiterhin akkumulieren bestimmte Zellen wie Astrozyten und Mikroglia um die Plaques herum. Späten stadium: großteil des Gehirns betroffen (motorisch und sensorisch erst spät betroffen)Früh medialer Temporallappen, basal (anfangs kognitive Defizite vorherrschend)
• neurofibrilläre Bündel Alzheimer-Fibrillen oder Neurofibrilläre Tangles sind pathologische Aggregate aus hyperphosphorylierten Tau-Proteinen. Sie können in neuronalen Strukturen (vor allem dem Gehirn) von Alzheimer-Patienten nachgewiesen werden und gelten daher als hinweisend für diese Erkrankung. Späten stadium: großteil des Gehirns betroffen (motorisch und sensorisch erst spät betroffen)Früh medialer Temporallappen, basal (anfangs kognitive Defizite vorherrschend)
• delayed non-matching-to-sample test „verzögerte Übereinstimmungsaufgabe“. Historischer Fortschritt.Basiert auf Objektwiedererkennung.Affen mit bilateralen mediotemporalen Lobektomien: beträchtliche Objekterkennungsdefizite nach mehr als ein paar Sekunden Verzögerung Bedeutung der Dauer des delaysFür Defizite kritische Hirnregionen eventuell: Hippocampus, Amygdala, rhinaler Cortex
• Engramm Veränderung im Gehirn, die Erinnerung speichert; Verknüpfung eines neuen Engramms (nach ähnlicher Lernerfahrung bzw. Wiederabruf) mit ursprünglichem Engramm → Erinnerung leichter abrufbar, weniger störanfällig. Hippocampus ist transienter (vorrübergehender) Speicher Überführt Infos in neocorticale Speicher. Evtl. auch an Speicher selbst beteiligt.Rekonsolidierung/Abruf: Erinnnerung wird im KZG vorrübergehend gehalten modifizierbar/störanfällig im Zentralnervensystem hinterlassene Spur eines Reiz- oder Erlebniseindrucks; Erinnerungsbild
• Räumliches Lernen Ratten mit Hippocampusläsionen zeigen konsistente Defizite in Aufgaben zum räumlichen Lernen  
• Radialarmlabyrinth Radial arm maze mit externen Hinweisreizen. von zentraler Starkammer gehen mehrere Arme aus, in die teilweise Futter gelegt wird
• Referenzgedächtnis Das Gedächtnis für allgemeinte Prinzipien und Fertigkeiten, die zur Durchführung einer Aufgabe benötigt werden (nur in dem Arm nach Futter suchen, in dem es jeden Tag ist)
• Referenzgedächtnis Das Gedächtnis für allgemeinte Prinzipien und Fertigkeiten, die zur Durchführung einer Aufgabe benötigt werden (nur in dem Arm nach Futter suchen, in dem es jeden Tag ist)
• Arbeitsgedächtnis Das temporäre Gedächtnis, das für die erfolgreiche Durchführung einer gerade bearbeiteten Aufgabe notwendig ist (Jeden Arm nicht mehr als 1mal am Tag aufsuchen)
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• Morris-Wasserlabyrinth Morris water maze mit externen Hinweisreizen. Test zum räumlichen Lernen. Insel unter Wasser soll gefunden werden. Das Konzept der räumlichen Landkarte
• räumliche Landkarte Wird durch Integrieren der Umwelt gebildet externe Hinweisreize
• Ortszellen Place cells. Neurone des Hippocampus, die feuern, wenn sich das Individuum in einem bestimmten Ortsfeld befindet (Erfahrungsabhängig) z.B. Futterverstecker(Vögel, Nager) haben größere Hippocampi als nicht-verstecker Bei Menschen: Bildgebung, virtuelle Umgebungen, Analyse von Berufsgruppen mit hohen räumlichen Anforderungen (Taxifahrer)
• Speicherplätze Strukturen des medialen Temporallappens, basales Vorderhirn, mediodorsaler Kern des Thalamus, Inferotemporaler Cortex visuelle ObjekteAmygdala emotionale Bedeutsamkeit von Erfahrungenpräfrontaler Cortex Arbeitsgedächtnis, ReihenfolgenCerebellum, Striatum implizites Gedächtnissensomotorisches Lernen (Reiz/Reaktion)Klass. KonditionierungGewohnheitslernen (habit formation)
• neuronale Plastizität Fähigkeit des Nervensystems, sich in Abhängigkeit seiner Verwendung zu verändern von der synaptischen bis zur kortikalen Plastizitätvon der Entwicklung über Lernen und Gedächtnis bis zur Hirnläsionfunktionale (Arbeitsweise) und morphologische Plastizität (Veränderung von Strukturen)
• funktionale Plastizität Die Funktion der Synapsen verstärkt sich, Optimierung der Aktivität
• morphologische Plastizität Verstärkung der Strukturen die oft aktiviert werden (z.B. mehr Synapsen) und Verringerung der nicht-aktivierten Synapsen, Neu-Vernetzung für optimierung der Funktionalität
• Donald Hebb Theorie der Gedächtniskonsolidierung Hebbsche Zellverbände („cell assemblies“): durch Reiz aktivierte KortexZellverbände Bilden die interne Repräsentation eines Objekteskönnen viele Verbindungen haben und sehr ausgedehnt seinsind reziprok miteinander verschaltetSchädigung einzelner Komponenten führt nicht notwendigerweise zu DefizitenKZG: Aktivität in Zellverbänden; bei längerer Aktivierung werden Synapsen verstärkt u. effektiver/Konsolidierung durch Wachstumsprozess → LZG Dauer der zirkulierenden Aktivität in diesen Verbänden Verschaltungen werden effektiver„cells that fire together wire together“
• cell assembles Bilden die interne Repräsentation eines Objekteskönnen viele Verbindungen haben und sehr ausgedehnt seinsind reziprok miteinander verschaltetSchädigung einzelner Komponenten führt nicht notwendigerweise zu Defiziten
• Langzeitpotenzierung (LTP) LTP, long-term potentiation (Es gibt auch LTD (long-term depression))Bahnung synaptischer Übertragung (v.a. im Hippocampus) nach einer hochfrequente elektrische Stimulation (Tetanus) von NeuronenPhasen: Induktion (Prozesse, über die die Hochfrequenzstimulation die LTP induziert (lernen)Aufrechterhaltung (die Veränderungen auf denen die Speicherung der LTP basiert (Gedächtnis)Expression (die Veränderungen, aufgrund derer die LTP in Tests zum Ausdruck kommt (Abruf)erkennbar an vergrößerter Amplitude des abgeleiteten Summenpotentials; für 1 Woche anhaltend; Voraussetzung: Gleichzeitigkeit des Feuerns von präsynaptischem u. postsynaptischem Neuron; viele Befunde, dass LTP mit neuron. Mechanismen von Gedächtnis+Lernen zusammenhängt; wird durch NMDA-Rezeptoraktivität vermittelt
• Tractus perforans Teil des Hippocampus; wird bei LTP elektrisch stimuliert. wichtigster Eingang zu Körnerzellen im Gyrus dentatus
• Gyrus dentatus Teil des Hippocampus (inkl. Körnerzellen), hier wird bei LTP abgeleitet
• CA cornu ammonis/Ammonshorn? → gehört zum Hippocampus. Schichten des Hippocampus von 1-4 nummeriert? Ableitung
• Glutamerge Synapse hat 2 Typen von Glutamat-Rezeptoren: AMPA- und NMDA-Rezeptoren Ionenkanäle (Na+, Ca2+)spannungsabhängige Mg-Blockade und Ca-Einstrom
• AMPA ionotroper (mit Natrium-Kanal verbundener) Glutamat-Rezeptor
• NMDA ionotroper (mit Calcium-Kanal verbundener) Glutamat-Rezeptor (d.h. wenn Glutamat bindet, öffnen sich Ca-Kanäle, sofern Magnesium Kanal nicht weiter blockiert → spannungsabhängig); für Maximalreaktion 2 Voraussetzungen: 1. Glutamatbindung (und gleichzeitig) 2. vorherige teilweise postsynaptische Depolarisation durch AP an anderer Synapse (nur so können durch Aufhebung der spannungsabhängigen Mg-Blockade ausreichend viele Ca-Ionen ins postsyn. Neuron einströmen, sodass es zur Potenzierung kommt) → NMDA-Mechanismus ist grundlegende Erklärung für LTP-Assoziationslernen: synaptische Bahnung hält unter natürlichen Bedingungen fest, dass mind. 2 auf das postsynaptische Neuron konvergierende Inputs gleichzeitig aktiv waren (z.B. durch gleichzeitige Präsentation von CS + US → Assoziationslernen); Ca- Einstrom bedingt Aktivierung von Proteinkinase (im Cytoplasma) → Induktion von LTP
• prä- und postsynaptische Koinzidenz NMDA-Rezeptor als Koninzidentdetektor Glutamatausschüttungpostsynaptische Depolarisation Rolle anderer aktiver EingängeCa-EinstromAktivierung von Proteinkinasen
• Dysfunktionale Plastizität Beispiel fokale Handdystonie MEG plus MRTmechanische Stimulation einzelner Finger„Verschmierung“ der korrespondierenden KortexarealePlastizität mit nachteiligen Auswirkungen, z.B. führt Überbeanspruchung der Finger (bei zu viel Klavierüben) zu Verkrampfung/unwillkürlichen Bewegungen (=fokale Handdystonie); Ursache: Überlappung der korrespondierenden Cortexareale (verantwortlich für Kontrollverlust

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