Biologische Psychologie

Akustische Landkarte ist tonotop
Ähnlich im auditorischen Cortex: akustische Eingänge werden nach Frequenz angeordnet.

Landkarte des Sehens ist retinotop
Visuelle Infos erreichen d. primären visuellen Cortex in Area 17 unseres Occipital-cortex → tiefer Einschnitt: „Sulcus calcarinus“. Wiedergabe des linken Sehfeldes steht in unserem rechten Occipitalcortex auf dem Kopf = retinotop, d.h. Objekte die im Sehfeld direkt nebeneinander liegen, werden auch im Cortex direkt nebeneinander abgebildet. Fovea = Ort schärfsten Sehens

Landkarte des Tastsinns ist somatotop
Gyrus postcentralis
Abbildung, Land-karte: Zehen, Fuß, Beine, Hüfte, Genitalien, Rumpf, Kopf (ohne Gesicht), Schultern, Arme, Hände, Finger, Gesicht, Zunge, Eingeweide= somatotop = Landkarte des Menschen = Homunculus

Sinnesorgane nehmen spez. physikalische Reize auf und übersetzen diese in neuronale Signale.
Infos aus den einzelnen Sinnessystemen terminieren in den primären sensorischen Repräsentationsfeldern des Cortexes → sind als 2-dimensionale topische Landkarten organisiert → repräsen. z.B. im somatosensorischen Cortex (Gyrus postcentralis) einen Homunculus (kompletter Mensch) = benachbarte Punkte auf der Haut sind auch auf dem Cortex nebeneinander abgebildet

Landkarte des Geruchs wird im Bulbus olfactorius (nicht cortecales Areal) abgebildet. Landkarten des Hörens, Sehens, Fühlens in den jeweiligen primären sensorischen corticalen Arealen (Cortex piriformis, erhält Infos vom Bulbus olfactorius). Landkarte des Riechens ist anders: überlappender

GABA = häufigster inhibitatorischer Transmitter im Gehirn.
Wenn GABA postsynaptisch an seinen metabotropen Rezeptor GABAB bindet, öffnen sich K+ Kanäle und K+ -Ionen verlassen die Zelle → macht Zelle noch negativer → Zelle wird hyperpolarisiert

Teil der Glutamatrezeptoren bewirkt das Eindringen von Na+-Ionen → depolarisiert das postsynaptische Neuron

Blutverlust → Blutdruck sinkt → in Vorhöfen Herz sitzen spezielle Dehnungssensoren = Barorezeptoren → registrieren Erhöhung des Herz-Innendrucks & senden Signale durch den Nervus vagus zum Nucleus solitarius der Medulla oblongata → hat Projektionen in weite Teile des Gehirns → zu Kernen der präoptischen Region → zum lateralen Hypothalamus.
Somit können die vom osmometrischen System dargestellten Mechanismen auch vom volumetrischen System genutzt werden (Verdickung Urin → Trinken). Nucleus solitarius hat direkte Projektionen zum limbischen Anteil des PFC → längerfristige Handlunsgplan.

Weniger Blut durch Niere → Niere produziert das Enzym Renin → gelangt ins Blut → Umwandlung des Proteins Angiotensinogen in Angiotensin → dann zu Angiotensin II → dieses Peptidhormon bewirkt u.a. Freisetzung von Vasopressin. Angiotensin II kann Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden → ist auf neurale Wirkung auf die circumventriculären Organe angewiesen → Zellen des Subfornikalorgans besitzen Rezeptoren für Angiotensin II und können dieses Hormon direkt aus dem Blut aufnehmen → Mechanismus: Durst

- interstzielle und intrazelluläre Flüssigkeit bestehen aus Wasser und Ionen
- bei Wasserverlust steigt Ionenkonzentration an
- da die interstzielle Flüssigkeit unsere Körperzellen umfließt, entsteht osmotischer Duck -> Körperzellen wird Wasser entzogen -> Zellen schrumpfen
- in einigen Hirnregionen sind Neurone, die das Schrumpfen der Zellmembran detektieren können -> bilden das osmotrische System
- wichtigste Elemente: organum vasculosum der Lamina terminalis (OVLT) und das Subfornikalorgan (zwei winzige Kerne an der Vorderwand des III. Ventrikels)
- von da aus Axone zum medialen präoptischen Nucleus und zum N. paraventricularis und N. supraopticus
- medialer präoptischer Nucleus: Aktivierung Orexinzellen -> führt analog dazu zu trinken
- N. paraventricularis und N. supraopticus: starten Vasopressionproduktion
- Vasopressin: verändert Filtereigenschaften der Niere, sodass vermehrt Wasser aus dem Harn zurückgewonnen wird und Harn sich verdickt

- Ensembles sind Gruppen von Neuronen, die durch ihre gemeinsame Aktivität ein Objekt oder einen Gedanken repräsentieren
- entstehen durch die Population von gleichzeitig aktiven Neuronen, die eine bestimmte mentale Verarbeitung leisten
Hebb'sche Lernregel: Stärkung von Synapsen nach gemeinsamer Aktivität; Gehirn hat Mechanismus, der die Kontrolle höherer Instanzen organisiert; neuronal erfolgreiches wird belohnt, neuronal erfolgloses wird bestraft
- Ensembles sind unabhängig voneinander
- Neurone können in mehreren Ensembles gleichzeitig sein
- Ensembles halten nicht ewig, bilden aber immer wieder neue Gruppen
Temporal-Difference-Learning-Theorie: Neurone verändern sich ständig und passen sich dem Lernprozess und Erfahrungen an -> Dopaminfreisetzung wird weniger, wenn Ergebnis schlechter ist als erwartet und umgekehrt

- hier: apperzeptive Agnosie: nicht in der Lage Gesichter und Buchstaben zu erkennen und Figuren nach Vorlagen zu zeichnen
- im Unterschied dazu: assoziative Agnosie: Betroffenen ist möglich einfache oder sogar komplexe Figuren erfolgreich nachzuzeichnen
- im Thalamus befinden sich Kerne für das visuelle, auditorische, somasensorische und gustatorische System
- Cortex und Thalamus interagieren miteinander, aber Cortex beeinflusst Thalamusaktivität massiv
- visuelle und somasensorische Kerne könnten verletzt sein

- siehe Na-K-Pumpe
- ohne funktionsfähige Na-K-Pumpe kann kein AP gebildet werden -> Lähmung der Muskulatur -> Tod durch Lähmung der Herz- und Atemmuskulatur

- umfasst Lernprozesse, die zur Neuordnung von Reizen und Reaktionen zu Antrieben führen
- gilt als eine der Grundlagen von Gedächtnisleistungen

Klassische Konditionierung:
Form des Lernens, bei der Reiz bevorstehendes Ereignis ankündigt und dadurch Reaktion auslöst

Operante Konditionierung:
Lernvorgang, bei dem bestimmtes spontan auftretendes Verhalten von Mensch oder Tier durch ein nachfolgendes Ereignis verstärkt wird und in der Folge häufiger gezeigt wird

Assoziationslernen: zwei Reize, die einzeln nicht in der Lage sind AP auszulösen, aber gemeinsam schon -> Synapsen werden gestärkt -> möglicherweise löst danach nur einer der Reize ein AP aus -> siehe NMDA-Rezeptoren

- Applikation eines schwachen Luftstoßes auf das Auge löst Lidschlussreaktion aus
- nach einigen Paarungen des Luftstoßes mit einem hohen Ton löst der Ton allein die Lidschlussreaktion aus
- Luftstoß = unkonditionierter Stimulus (UCS)
- Lidschlagreaktion = unkonditionierte Reaktion (UCR)
- hoher Ton = konditionierter Stimulus, der voraussagt, dass UCS kommt (CS+)
- tiefer Ton = konditionierter Stimulus, der voraussagt, dass UCS nicht kommt (CS-)
- konditionierte Reaktion = CR

Arbeitsgedächtnis:
- Informationen für einen kurzen Zeitraum speichern, etwa 7 Einheiten o. 2-3 Sekunden durch erhöhte Aktivität von Ensembles
- im präfrontalen Cortex
- Hippocampus = Adressverwaltung
- während des Tiefschlafes werden Informationen eventuell in das Langzeitgedächtnis übertragen

- alle Lebewesen haben Gliazellen; mehr umso größer und komplexer das Gehirn ist

Astroglia:
- zwischen den Kapillaren und den Neuronen
- Nährstoffversorgung und Abfallentsorgung
- halten biochemisches Milieu konstant und halten Neuron in Position

Mikroglia:
- häufigster Typus von Gliazellen
- Immunabwehr des Gehirns
- Verdauung von totem Gewebe

Oligodendroglia (Oligodendrocyten):
- Myelinscheide um Axon
- schützt Axon und beschleunigt Signalweiterleitung erheblich
- kommen nur im ZNS vor

Schwann'sche Zellen:
- genauso wie Oligodendrocyten
- kommen nur im PNS vor
- dort sind Axone häufiger myelinisiert, da sie weitere Strecken zurücklegen müssen
- können bei Verletzungen nachwachsen

20-30 mV: Overshoot

1 - Präsynapse
2 - Postsynapse
3 - synaptischer Spalt
4 - spannungsabhängige Ca2+ Kanäle
5 - Neurotransmitterrezeptoren
6 - Vesikel
7 - Proteinbrücke
8 - Neurotransmitter

1 - Golgi-Apparat

2 - Dendrit

3 - dendritische Dornen

4 - Mitochondrien

5 - endoplasmatisches Retikulum (ER)

6 - Nucleus (Zellkern)

7 - Soma (Zellkörper)

8 - Axon

9 - Axonhügel

10 - synaptische Eingänge

nach vorne; zur Stirn gerichtet beim Gehirn, in Richtung Füße beim Rückenmark

nach hinten, schwanzwärts; zum Hinterhaupt beim Gehirn, zu den Füßen beim Rückenmark

auf der gegenüberliegenden Hirnhälfte

nach oben; zur oberen Spitze des Kopfes beim Gehirn, in Richtung Rücken beim Rückenmark

auf der gleichen Hirnhälfte