M3 Biologische Grundlagen

Fernuni Hagen Modul 3 (alt)

Fernuni Hagen Modul 3 (alt)


F. K.
Diese Karteikarten decken die biologischen Grundlagen der Psychologie auf Universitätsniveau ab. Sie konzentrieren sich auf die Funktionsweise von Neuronen, Synapsen und Transmittern wie GABA, Serotonin und Dopamin, sowie deren Rolle im Gehirn und zentralen Nervensystem. Die Karteikarten behandeln auch die Struktur und Funktion des Zerebellums, des limbischen Systems und der Basalganglien. Sie sind besonders nützlich für Studierende der Psychologie, die ein tieferes Verständnis der neurobiologischen Prozesse erlangen möchten.
Flashcards
232
Students
5
Language
German
Category
Psychology
Level
University
Created / Updated
02.11.2017 / 29.09.2020

Cartes-fiches

Kerngruppen (farbig) des Limbischen Systems

Aufbau des Limbischen Systems

  • farbige Abschnitte
  • besteht aus Amygdala, Hippokampus, G. cinguli und deren Verbindugen
  • Erweiterung durch Teile des Thalamus, Hypothalamus, Kortex
  • Aufgaben:
    • primär: Geruchs- Geschmacksanalysator
    • ist an der Steuerung aller emotionaler und kognitiver Funktionen beteiligt
    • erlaubt schnelles Aufgeben von Verhaltensweisen zugunsten neuer Reaktionsalternativen
    • Aktivität des limbischen Systems bewirkt die Unterdrückung traditioneller Reaktionsweisen, um Verhaltensmodifikation auf der Grundlage körperinterner Informationen und Zukunftserwartungen über das Auftreten veränderter Reizbedingungen zu ermöglichen

Amygdala

"Mandelkern"

  • Ansammlung mehrerer Kerngruppen im vorderen Abschnitt des Temporallappens
  • große biochemische Heterogenität: cholinerge, endorphinerge, dopaminerge,...und verschiedene Neuropeptide vorhanden

Aufbau:

  • Neokortikaler Anteil
  • Basolateraler Kern: primär mit dem Neokortex verbunden (efferent&afferent);
    • es besteht ein massives "intraamygdaloides Assoziationssystem"-->ermöglicht raschen Informationstransfer innerhalb der Amygdala)
  • Subkortikaler Anteil
  • Zentromediale Kerne: "erweiterte Amygdala"; mündet in den "bed nucleus" der Stria terminalis; führt um die Basalganglien und die innere Kapsel; erhalten Projektionen vom Hippokampus; projiziert in die Kerne des Hypothalamus --> Steuerung der muskulären, autonomen, endokrinen Anteile emotionaler Reaktionen

Hippokampus (+Abbildung)

  • zentrale Rolle beim Vergleich von ankommender und gespeicherter Information und beim kontextuellen Lernen
    • beteiligt an Konsolidierung und Habituation
  • "Hippokampusformation" = außer dem Hippokampus noch zusätzlich der Übergangskortex und das Subikulum
  • besteht aus mehreren hintereinander geschalteten Schichten: 4 Unterregionen des Hippokampus: CA1, CA2, CA3, CA4
  • über den Tractus perforans erhält der Hippokampus Informationen aus dem Neokortex und der Amygdala --> Nach der Verarbeitung im Hippokampus kehrt die Infromation über das Subikulum in den Neokortex zurück
  • Die Verbindungen zu den subkortikalen Arealen laufen über der Fornixregion zum Septum und von dort wieder zurück
  • Die Pyramidenzellen des Hippokampus bilden mit ihren Axonen und deren Rückkehr zu ihren Dendriten ein autoassoziatives System, welches multisensorische Information zu einer ganzheitlichen Beziehungsstruktur (einem relationallen Kontext) zusammenfasst
    • diese assoziativen Beziehungen zwischen Objekten können räumlich oder zeitlich sein

Schematische Darstellung der Faser-Verbindungen des Hippokampus (Abbildung)

Die Basalganglien

Bestandteile:

  • Nucl. caudatus
  • Nucl. ldentiformis
    • Putamen
    • Globus pallidus

Striatum: Putamen + Nucl. caudatus

  • zentrale Eingangsstation der Basalganglien
  • die Eingänge des Striatum sind topographisch in "Striosome" organisiert, die sich gegenseitig lateral hemmen und dadurch eine laterale Kontrastbildung erreichen
  • "Fundus Striatum": Struktur, die für positive Motivation und Antrieb essenziell ist
    • Nucl. accumbens
    • anteriore Striatum

 

Der direkte und indirekte Weg in den Basalganglien

  • die Verbindungen innerhalb der Basalganglien teilen sich in einen direkten und indirekten Weg
    • direkte Verbindung: dopaminerg, vom Putamen zum Pallidum; enthemmt den Thalamus und erleichtert Bewegung
    • indirekte Verbindung: hemmt den Thalamus und erschwert Bewegung

Die indirekte Verbindung wird bei Parkinson hyperaktiv und die direkte hypoaktiv

Substantia innominata (mit Nucl. basalis)

= "unbenannte/ unbenennbare Substanz"

  • bildet ein diffuses, cholinerges Projektionssystem
  • für die Schwellenregulation von Aktivierung und Schlaf verantwortlich, Wach-Schlaf-Steuerung
  • entscheidend für die Alzheimer-Erkrankung und Schizophrenie
  • ist direkt mit dem Temporallappensystem und Hippokampus verbunden --> spielt große Rolle für Gedächtnisbildung und Aufmerksamkeit

Der Neokortex

  • neuronales Gewebe mit Windungen (Gyri) und Furchen (Sulci)
  • Gesamtoberfläche beider Hemisphären: 2200 cm2
  • Kortexdicke: zwischen 1,3 - 4,5mm
  • Volumen: 600 cm3
  • enthält 109-1010Neurone (+doppel so viele Gliazellen)
  • besteht aus 4 Lappen
    • bestehen aus Pyramidenzellen: machen 80% aller Neurone aus; lokal durch Axonkollaterale verbunden
    • und Gliazellen
  • Großteil aller Verbindungen im Neokortex sind intrakortikale Assoziations- und Kommissurenfasern
  • ist für keine der höheren Funktionen alleine verantwortlich
  • aber kann die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung erhöhen und durch die Steuerung von Sprache beim Menschen schnelle Änderungen in Zukunftserwartungen und Aktivitäten ermöglichen
  • 6 Kortexschichten
    • Dendritenschicht 1 ist für psychologische Funktionen besonders wichtig, da in ihr alle intrakortikalen Eingänge der Pyramidenzellen einlaufen
    • die Ausgänge aus den kortikalen Zellen liegen in Schicht 5&6

Neokortex - Abbildungen von allen Seiten

Neokortex - Brodmann-Nummerierung (Abbildung)

Bauprinzip der Großhirnrinde (Abbildung)

Kortex wird in Hirnkarten untergliedert (hier von Brodmann)

Zytoarchitektonik

System den Kortex als Hirnkarten zu untergliedern

Struktur (Dichte, Anordnung, Form der Neurone) des Kortex

Unterteilung "unimodale primäre idiotypische Kortizes" und "multimodale Assoziationskortizes"

  • primärer idiotypischer Kortex: reagiert nur auf eine Modalität; Schädigungen dieser Areale betreffen nur eine sensorische oder motorische Modalität
    • idio= für eine Sache zuständig
  • multimodale (oder poly- heteromodale) Assoziationskortizes: neuronale Antworten werden zunehmend multi- oder heteromodal
    • Ausfälle/Schädigungen sind nicht mehr nur auf ein Sinnessystem beschränkt

Kortikale Module/ Kolumnen

sind (meist vertikal) angeordnete Gruppen von Pyramidenzellen, welche einer klar umgrenzten Funktion (z.B. horizontale Kontraste "erkennen") dienen

Kolumnen bezeichnen meistens noch kleinere Gebiete wie Module

Die Assoziationsareale

polymodale Assoziationskortize/ Assoziationsfelder, in denen Informationen aus den sensomotorischen Regionen zu übergeordneten Einheiten flexibel zusammengefasst werden

Großhirnrinde: großer assoziativer Speicher, in dem all unser sprachliches und nichtsprachliches Wissen und viele unserer Fertigkeiten niedergelegt sind

Informationsfluss im Neokortex geht im:

  • posterioren sensorischen Abschnitt des Kortex von spezifisch nach multimodal (heteromodal)
  • anterioren motorischen Abschnitt von heteromodal nach spezifisch

Ort des Lernens und Denkens

Denken= interaktive Aktivität von Erregungsmustern zwischen den Pyramidenzellen und ihren Dendriten

Ort: Dornfortsätze "spines" der apikalen Dendriten der Pyramidenzellen (sind größtenteils plastisch dh. modifizierbar)

  • liegen in den Assoziationskortizes
  • apikal = "spitzenwärts", "zur Spitze hin"

Prosopagnosie

  • wenn der Gyrus fusiformis zerstört oder inaktiviert ist
  • Person kann keine Gesichter mehr erkennen; teilweise sich selbst nicht mehr im Spiegel
  • Gyrus fusiformis -- Identifikation größerer, abstrakter Objektkategorien

Das Zerebellum (Kleinhirn)

besteht aus:

  • Neozerebellum: Nucl. dentatus; erhält Informationen aus den sensorischen und motorischen Arealen des Großhirns und der Basalganglien; projiziert zum Thalamus und in die motorischen und präfrontalen Areale; dient der Planung und Ausführung gelernter Bewegungen
  • Spinozerebellum: erhält Informationen aus dem gesamten Rückenmark und den Sinnessystemen; dient der polysensorischen Integration, um präzise/flexible Bewegungen zu ermöglichen
  • Vestibulozerebellum

"kognitive Maschine" zur exakten Zeitplanung und Zeitgebung, die v.a. beim assoziativen Lernen von Bewegungen und Verhalten notwendig ist

Die Ausgänge des Zerebellums führen zu den auf- absteigenden motorischen Systemen und den Vestibulariskernen

Transmittersystem

Alle Neurone (Soma, Axone, Dendriten, Synapsen) und deren präsynaptische Verbindungen, die einen bestimmten Transmitter oder eine bestimmte Kombination von Transmittern zur Kommunikation mit anderen Zellen und Dendriten benutzen

  • Transmittersysteme im Gehirn halten sich nicht an die anatomischen Abgrenzungen, sondern können sich durch alle Hirnregionen ziehen

Die 4 wichtigsten Transmittersysteme im ZNS (Abbildung)

Psychopharmaka

  • es ist NICHT nur ein Wirkstoff für die Entstehung einer Verhaltensstörung verantwortlich
  • die meisten Psychopharmaka beeinflussen eine Vielzahl von Übertragungsprozessen, neuronalen Strukturen und Verhaltensweisen und interagieren mit den Umweltdeterminanten der jeweiligen Störung
  • für ein bestimmtes Verhalten sind meist mehrere Transmitter- und Rezeptorsysteme verantwortlich

Eigenschaften der wichtigsten Neurotransmitter (Tabelle)

Was ist eine wichtige Voraussetzung des Gehirns für Aufmerksamkeit, Lernen und Gedächtnis?

Die Versorgung des Gehirns mit Azetylcholin aus dem Stammhirn und dem basalen Vorderhirn

Dopamin

  • Dopaminerge Synapsen lösen im ZNS hemmende oder erregende postsynaptische Potenziale aus
  • Dopamin ist der wichtigste Botenstoff im Gehirn, der motorisch und psychologisch als neurochemische Grundlage von Anreizen und positiver Psychomotorik fungiert
  • Dopamin kann mehrere Wirkungen haben
    • die zwei wichtigsten Dopaminsysteme:
      • mesolimbisches System: entspringt im lateralen Tegmentum des Mittelhirns; positive Anreizfunktionen; Dopaminüberschuss kann hier Denkstörungen bei Schizuphrenen bewirken
      • nigrostriatales System: Wechsel motorischer Programme; Dopaminmangel in diesem System zeigt Symptome der Parkinson-Erkrankung

Noradrenalin und Adrenalin

Zwei Noradrenerge Transmittersysteme:

  • Locus-coeruleus-System: die Hälfte aller Noradrenalin-synthetisierenden-Neurone im Gehirn entspringen hier
    • Nucl. coeruleus liegt innerhalb des periventrikulären Graus; ist diffus und unspezifisch
      • Zwei Fasersysteme gehen vom Nucl. coeruleus aus:
        • dorsale noradrenerge
        • dorsale periventrikuläre
  • Laterale tegmentale System: führt ins Zerebellum, Hypothalamus und limbisches System

Adrenerges Transmittersystem:

  • Adrenalinsystem: entspringt der Medulla und zieht in alle Regionen des Stamm- Zwischenhirns, Thalamus

Histamin

  • wirkt erregend
  • alle Histaminneurone liegen im Hypothalamus und ziehen von dort in alle Teile des NS

beteiligt an:

  • Schlaf-Wach-Steuerung
  • vielen hormonellen Funktionen; Hormonausschüttung

Serotonin (5-HT) und Antidepressiva

Serotonin

  • hat extensive Verbindungen im ZNS
  • Regelung des zerebralen Blutflusses
  • Regelung der Gefäßweite
  • Regelung der Schmerzwahrnehmung
  • Stimmungsbeeinflussender Effekt --> bestimmt die Persönlichkeitsstruktur eines Menschen
  • wichtigste Ursprungszonen im Nucl.raphe
  • Abfall der Serotoninkonzentration; Verlust einzelner Serotoninrezeptoren --> exzessiv aggressives Verhalten

Antidepressiva

  • Hemmung der Wiederaufnahme von Serotonin aus dem synaptischen Spalt in die präsynaptische Endigung
  • Latenz von 1-3 Wochen; schwacher antidepressiver Effekt; antiaggressiver Effekt
  • kann teilweise auch Zellverlust bzw. Abnahme der Rezeptordichte von Serotoninrezeptoren verursachen --> die antiaggressive Wirkung kann in exzessive Aggression umschlagen

Kannabis

  • Kannaboikrezeptoren und endogene Kannaboide: die am häufigsten im ZNS vorhandenen Rezeptoren
  • Kannaboidsystem auch "Anandamidsystem" genannt
  • wirkt meist hemmend
  • Rezeptoren sind präsynaptisch lokalisiert --> hemmen Ca++-Einstrom --> reduzieren Ausschüttung anderer Transmitter
  • Im ZNS nur in: Basalganglien, Kortex, Zerebellum-Kortex, Hippokampus, limbisches System
  • die wichtigen Zentren des Stammhirns haben KEINE THC-Rezeptoren --> daher Kannabis kaum negative vitale Seiteneffekte
  • Wirkung:
    • entspannend, euphorisierend, schmerzhemmend, appetit-steigernd
    • Gedächtnisstörungen, Bewegungs- Aufmerksamkeitsbeeinträchtigung

GABA

  • wirkt meist hemmend und beruhigend
  • kann aber bei Vorhandensein von Kotransmittern errgend werden
  • je nach dem Ort des Ausfalls von GABA treten schwere Störungen der Erregbarkeit auf
    • Epilepsie bei Störungen intrakortikaler GABA-Neuronen

Der Ausfall der ersten Tiefschlafphasen im Kindesalter führt zur Unterdrückung der Produktion und Ausschüttung von Wachstumshormonen

.

Wirkungen von Hormonen auf Verhalten und Wahrnehmung (Abbildung)

Étudier