BIOPSYCHOLOGIE (Fach) / Biopsychologie I (Lektion)

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• Vergleich RP und PSP RP wird durch Reiz erzeugt, PSP durch Aktionspotential RP führt meist zu Depolarisation, PSP kann auch zu Hyperpolarisation führen RP: Amplitude proportional zur Reizstärke, PSP: Summeneffekt RP hält so lange an, wie der Reiz anhält, PSP ist schnell, kurz & zielgerichtet
• Wo finden sich primäre Rezeptoren? Haut und Nase
• Wo finden sich sekundäre Rezeptoren? Auge, Ohr, Zunge.
• Wie wird Reizintensität im sensorischen System kodiert? Durch die Größe des Rezeptorpotentials durch die Entladungsfrequenz der Aktionspotentiale
• Nenne zwei Beispiele dafür, wie physikalische Reizenergie in neuronale Erregungsmuster umgewandelt wird Sehen: Licht => Photorezeptoren => chemische Reaktion => Neurotransmitter => PSP => AP Hören: Schallwellen => mechanische Energie => Neurotransmitter => PSP  => AP
• Was versteht man unter Rezeptoradaption? Bei konstanten Reizen bleibt das RP nicht konstant auf demselben Niveau, sondern bewegt sich allmählich auf des Ruhemembranpotential zurück. Je nach Rezeptortyp geht das schneller oder langsamer.
• Was ist die Aufgabe schnell adaptierender Rezeptoren? Stellen fest, ob ein Reiz dort ist. Leicht zu aktivieren, aber inaktivieren auch schnell wieder. Beispiel: Rezeptoren, die auf leichte Berührung reagieren
• Langsam adaptierende Rezeptoren stellen fest, ob ein Reiz immer noch dort ist. Können leicht oder schwer zu aktivieren sein, adaptieren in jedem Fall langsam. Beispiel: Druck auf der Haut
• Was ist ein rezeptives Feld? Teil der Umgebung, in dem ein Reiz auftreten muss, damit der Rezeptor, bzw. das nachgeschaltete Neuron aktiviert wird.
• Reizweiterleitung vom Sinnesorgan zum sensorischen Kortex Jedes sensorische System benötigt 3-5 seriell geschaltete Neurone, um Informationen vom Rezeptor zum Kortex zu leiten. An jeder Schaltstelle wird die Information jeweils neu kodiert. Informationen aus vorgeschalteten Zellen werden zusammengefasst oder getrennt weitergeleitet
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• Was ist an 2., 3., und 4. Stelle in der Verarbeitung von Sinnesreizen, Beispiel Haut? 1. Hautrezeptor 2. Rückenmark 3. Thalamus 4. Primärer somatosensorischer Pfad
• Grundprinzipien der sensorischen Verarbeitung 1) Hierarchische Organisation2) Unterteilung in funktionelle Einheiten (Subsysteme)3) Parallele Verarbeitung
• Folg Ausfall der Rezeptoren vollständiger Verlust der Wahrnehmungsfähigkeit in dieser sensorischen Modalität z.B. Blindheit, Taubheit
• Zerstörung eines Gebiets im Assoziationskortex: Folge komplexe und eng umgrenzte perzeptuelle Defizite, während grundlegende sensorische Fähigkeiten intakt bleiben
• Wie lassen sich sensorische Subsysteme voneinander unterscheiden? Subsysteme können sich in folgender Hinsicht voneinander unterscheiden: a) Die Art der involvierten Rezeptoren. Beispiel: verschiedene Typen von Rezeptoren in der Haut, die auf Berührung, Druck, und Vibration reagieren b) Die Größe der Fasern, die von Rezeptor zum Gehirn ziehen c) Die Verknüpfungen innerhalb des Gehirns d) Die Reaktionen, die sie hervorrufen.
• Welche Arten von Reizen werden von Sinnesorganen wahrgenommen? Visuelle, auditive und somatosensorische Sinnessysteme reagieren auf physikalische Reizenergie: elektromagnetische Wellen, Schallwellen, Druck, Vibration, Temperatur. Im gustatorischen und im olfaktorischen System werden chemische Stoffe registriert und analysiert, die mit dem Körper interagieren.
• Was ist die Funktion der chemischen Sinne? Hauptfunktion: Detektion von Nährstoffen und Schutz vor ungenießbaren oder schädlichen Substanzen => Enge Verknüpfung mit Gehirnbereichen, die emotionale Reaktionen auslösen (Insula, Amygdala) => Schnelles Auslösen spezifischer Verhaltensweisen (Abwehr, Annäherung)
• Welche Funktionen übernimmt der Geruchssinn? oWarnung vor Gefahr (Gas, Feuer etc.)oWarnung vor schlechten Speisen und Getränken (Fäulnisgeruch, ätzende Flüssigkeiten)oAppetit steigernd (Duft von gutem Essen)oSexuell stimulierend (Hormone, Parfüm)oSoziale Bedeutung („Den kann ich nicht riechen“)
• Wie sieht die Anatomie des Geruchsapparats aus? 10-30 Mio olfaktorische Rezeptoren, die sich auf der Riechschleimhaut (Riechepitel) in der Spitze der Nasenhöhle befinden
• Besonderheit des Riechorgans Riechzellen besitzen eigene Axone, die durch die Siebbeinplatte direkt in den Bulbus olfactorius (Riechkolben) eintreten. Riechzellen werden ca. alle 60 Tage erneuert
• Wie verläuft die Weiterleitung der Geruchsinformation? Axone der Riechzellen bilden synaptische Verbindungen mit Bulbus olfactorius. Diese projizieren über den Tractus olfactorius (Riechbahn) zur Amygdala und dem Cortex präpiriformis. Dieser ist vermutlich (!) der primäre olfaktorische Kortex. Reizweiterleitung über Thalamus zum Orbitofrontalkortex=> bewusste Wahrnehmung Diffuse Projektionen in das limbische System=> emotionale Reaktionen
• Unfähigkeit, Gerüche wahrzunehmen Anosmie
• Wie werden Gerüche unterschieden? Jede metabotrope Rezeptorzelle hat nur eine Art Rezeptorproteinmolekül Ca. 400 verschiedene Rezeptoren beim Menschen, jeder reagiert unterschiedlich stark auf verschiedene Gerüche    => Komponentenverarbeitung (d.h. das Aktivitätsmuster der Neurone enkodiert den spezifischen Geruch)
• Cluster im Bulbus olfactorius mit Input von gleichartigen Rezeptoren Glomerulus
• Kleine warzenartige Erhebungen in der Schleimhaut der Zungenoberfläche Zungenpapillen
• Geschmacksknospe Struktur mit bis zu 50 Geschmacksrezeptoren, die in die Wände der Zungenpapillen eingelagert sind. Durch eine Öffnung an der Oberseite der Geschmacksknospe (Geschmacks-Pore) kann Speichel mit den Rezeptoren in Kontakt treten.
• Geschmacksrezeptoren o Registrieren im Speichel gelöste chemische Substanzen o Befinden sich auf der Zunge und in Teilen der Mundhöhle o sind Teil der Geschmacksknospen
• Komponenten des Geschmacks: frühere vs. heutige Auffassung Frühere Auffassung: Es gibt 4 Arten von Rezeptoren, die nur in bestimmten Bereichen der Zunge vorkommen und jeweils auf eine Geschmacksqualität reagieren Heutige Auffassung:o Es gibt eine 5. Qualität: umami (jap. = köstlich) definiert durch den angenehmen Geschmack von Natriumglutamat (= Salz der Glutaminsäure)oVermutlich gibt es auch Rezeptoren für fettig, deren Wirkung aber auch von der Textur der Speise abhängig istoDie Rezeptoren für die Geschmacksqualitäten sind überall auf der Zunge gleich verteilt
• Was bedeuten die einzelnen Geschmacksrichtungen, was ist ihre Funktion? Dient der Detektion von Nährstoffen und Toxinen, nicht primär der Identifikation von Nahrungsmitteln süß = Kohlenhydrate (z.B. Fruchtzucker)salzig = Elektrolyte (z.B. Kochsalz)umami = Eiweiß (z.B. in Fleisch)sauer = geringer pH-Wertbitter = Giftstoffe(fettig = Fettsäuren)
• wie entsteht salziger Geschmack? Natrium-Ionen diffundieren durch offene Natrium-Kanäle und führen so zu einer Depolarisierung der Membran.
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• Wie entsteht eine saure Geschmacksempfindung? Wasserstoff-Ionen binden sich an ionotrope Rezeptorproteine, welche Kalium-Kanäle in der Zellmembran des Geschmacksrezeptors verschließen und so zur Depolarisierung der Membran führen.
• Wie entstehen bittere, süße und umami Geschmäcker? Moleküle binden sich an metabotrope Rezeptorproteine, die über second messengers das Öffnen bzw. Schließen von Ionenknälen bewirken und so zur Depolarisierung der Membran führen.Es gibt unterschiedliche Rezeptorproteine für verschiedene Nuancen von süß und bitter.
• Wie verläuft die Bahn der Geschmacksverarbeitung? 1.Geschmacksrezeptoren (Zunge, Mundhöhle)2.Nervus glossopharyngeus, nervus facialis, nervus vagus3.Nucleus solitarius (Medulla oblongata)4.Thalamus (Nucleus ventralis posteriomedialis)5.Primärer gustatorischer Kortex6.Sekundärer gustatorischer Kortex
• Wo liegen G1 und G2? Primärer gustatorischer Kortexo liegt im Gyrus postcentralis (Parietallappen), in der Nähe des Gesichtsbereichs des somatosensorischen Homunculus.o Er erhält Eingangssignale von der ipsilateralen Körperseite Sekundärer gustatorischer Kortexo liegt tief in der Sylvischen Furche und umfasst Teile der Insula
• Unfähigkeit, Geschmacksqualitäten wahrzunehmen Ageusie
• Was sind Aromen? Aromen sind integrierte Wahrnehmungseindrücke, die von Geschmacks- und Geruchsrezeptoren gemeinsam erzeugt werden.
• Wie entstehen Aromen? oMoleküle der Nahrung aus dem Mund gelangen in die Nasenhöhle, somit ist jeder Geschmack auch mit einer Geruchsempfindung verbunden. Man kann diese Kombination durch Techniken (z.B. Schlürfen) fördern oWenn man einen starken Geruch in die Nase bekommt, wird dieser zum Teil auch geschmeckt, weil die Geruchsmoleküle auf ihrem Weg durch den Rachen im Speichel gelöst werden und auf die Zunge gelangen oDie Integration von Geruch und Geschmack findet wahrscheinlich in der Insula statt
• Wie hängt die Geschmacksverarbeitung in der Insula mit Emotionen zusammen? o In der Insula wird nicht nur Geschmack verarbeitet, sondern auch wie angenehm oder unangenehm der Geschmack empfunden wird. o Insula-Aktivierung nimmt mit abnehmender Attraktivität der Speise ab o Visuelle und olfaktorische Präsentation der Lieblingsspeise löst erhöhte Aktivität im ganzen Gehirn aus, v.a. aber in der Insula.
• Anteriore Insula und Ekel o Der gustatorische Kortex liegt beim Menschen relativ weit kaudal im Vergleich zu anderen Primaten. Die anteriore Insula ist evolutionär „jünger“ und eventuell einzigartig beim Menschen.o Ist sowohl an der Empfindung von Ekel als auch an der Verarbeitung von Ekel als Gesichtsausdruck bei anderen Personen beteiligt (fMRT-Studien, Läsionsstudien) o Elektrische Stimulation löst Übelkeit aus (Penfield & Faulk, 1955)
• Welchen Frequenzbereich können Menschen hören? 20-20.000 Hz
• Subjektiv: Lautstärke, physikalisch: Amplitude
• Subjektiv Tonhöhe, physikalisch: frequency
• Subjektiv: Klangfarbe, physikalishc: Komplexität (anstatt einer einfachen Sinusschwingung mehrerer Sinuswellen unterschiedlicher Frequenz und Amplitude)
• Trommelfell latein: Membrana Tympani
• Die drei Gehörknöchelchen Hammer, Amboss, Steigbügel
• Das ovale Fenster ist..., das runde Fenster ist... ....die Verbindung von Steigbügel zur Cochlea... ... zum Druckausgleich da
• Das äußere Ohr... - Ohrmuschel (Auricula) -äußerer Gehörgang
• Das Mittelohr... oLuftgefüllter Raum hinter dem Trommelfell oEnthält die Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel), die das Trommelfell mit dem ovalen Fenster verbinden o Die Gehörknöchelchen verstärken die akustischen Signale und übertragen sie auf die Flüssigkeit (Endolymphe) im Innenohr
• Flüßigkeit im Innenohr Endolymphe
• Wie kann sich das Ohr vor lauten Geräuschen schützen? Mittelohrreflex: Kleine Muskeln um die Gehörknöchelchen können die Flexibilität der Gehörknöchelkette einschränken und so bedingt vor zu lauten Geräuschen schützen

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