Neurobiologie / Nervensystem

Das Zentrale Nervensystem setzt sich aus Gehirn und Rückenmark zusammen. Es ist die Informations- und Steuerzentrale des Körpers (Gehirn). Das Rückenmark liegt im Wirbelkana der Wirbelsäule und enthält die Nervenbahnen, welche vom und zum Gehirn gehen.

Das Periphere Nervensystem besteht aus der Nervensubstanz, welche ausserhalb des ZNS liegt. Es verbindet die Organe mit dem ZNS.

Aufgaben des Nervensystems:

• Ist zuständig für das Denken, Assoziieren, Plananen und Erfinden
• Ermöglicht Gefühle und liefert Motivation für die Ausführung vieler Aktionen
• Kann Informationen aufnehmen, speichern und abrufen -> Gedächtnis
• Verarbeitet Meldungen der Sinnesorgane zu Wahrnehmungen
• Plant und steuert Reaktionen auf äussere und innere Reize
• Arbeitet mit dem Hormonsystem zusammen, um innere Organe zu regulieren

Das animale (willkürliche) Nervensystem ist zuständig für bewusste Wahrnehmung und Befehlserteilung an die Skelettmuskulatur.

Das vegetative Nervensystem regelt zusammen mit dem Hormonsystem die Tätigkeit der inneren Organe sowie gewisse Stoffwechselabläufe.

1. Grosshirn
   1. In den sensorischen Feldern verarbeitet das Gerhin Sinneseindrücke
   2. Mit den motorischen Feldern koordiniert es Bewegungen (Einsatzbefehle an Skelettmuskulatur)
   3. In den Assoziationsfeldern laufen Denkprozesse ab (Denken und Erinnern)
2. Kleinhirn
   1. Steuerung der Bewegung (Informationen zur Lage und Haltung des Körpers)
   2. Den Ablauf von Einsatzbefehlen justieren und korrigieren
   3. Abspeichern von Bewegungsprogrammen
3. Zwischenhirn
   1. Thalamus
      1. Selektionierung der sensorischen Erregungen und Weiterleitung an das Grosshirn
   2. Hypothalamus
      1. Überwachung der Körpertemperatur, des Wasserhaushalt und der Nahrungsaufnahme
      2. Regelt die Arbeit des Hormonsystems
4. Mittelhirn
   1. Schaltstation für Seh- und Höhrbahn
   2. Schnelle Beantwortung im visuellen Reflexzentrum = Reaktion auf anfliegende Gegenstände
   3. Steuer die Bewegung der Augen und die Veränderung der Pupille
5. Nachhirn
   1. Regelt vegetative Funktionen wie Verdauung, Atmung und Kreislauf
   2. Vegetative Reflexe wie Husten, Niesen und Schlucken
   3. Bildet den Übergang zwischen Gehirn und Rückenmark (auf- absteigende Bahnen)
6. Hypophyse
   1. Regelt die Hormondrüsen des Körpers
   2. Regulation der Hormonproduktion

1. In den sensorischen Feldern verarbeitet das Gerhin Sinneseindrücke
2. Mit den motorischen Feldern koordiniert es Bewegungen (Einsatzbefehle an Skelettmuskulatur)
3. In den Assoziationsfeldern laufen Denkprozesse ab (Denken und Erinnern)

Die zwei Hemispähren sind über den Balken miteinander verbunden und tauschen darüber Informationen aus.

Sie teilen sich die Aufgaben so, dass jede Hemispähre für die gegenüberliegende Körperhälfte zuständig ist.

1. Ermöglicht emotionale Reaktionen wie Wut, Trauer, Freude, etc.
2. Beeinflusst Grundmotivationen wie Hunger, Durst und Sexualverhalten
3. Kann auf vegetativ gesteuerte innere Organe einwirken z.B. Pulserhöhung

1. Nervenzellen = Neuronen
   1. Bildung, Weiterleitung und Verarbeitung von nervösen Signalen sowie die Informationsspeicherung
2. Gliazellen
   1. Kontrollieren den Stofftransport von den Blutkapillaren zu den Neuronen und schützen sie so vor gefährlichen Stoffen
   2. Stützen die Neuronen
   3. Sind massgeblich bei der embryonalen Entwicklung des Nervensystems beteiligt
   4. Bilden Myelinhüllen (Isolatoren) um Axone der Nervenzellen
   5. Sind bei der Erregungsleitung und -verarbeitung via Botenstoffe mitbeteiligt

Bau einer Nervenzelle:

1. Auf den Dendriten eines Neurons laden chemische Botenstoffe (Neurotransmitter) von anderen Nervenzellen
2. Dadurch entsteht im Zellkörper des Neurons eine elektrische Spannungsveränderung
3. Dringt die Spannungsveränderung bis zum Axonhügel vor und erreicht dort einen bestimmten Wert, entstehen elektrische Impulse
4. Die Myelinhüllen umkleiden die Axone und dienen als elektrische Isolatoren
5. Zwischen den Myelinhüllen gibt es Stellen, wo die Axone blank liegen. Man nennt sie Ranvier-Schnürringe. Die elektrischen Impulse wandern nun entlang des Axons und hüpfen von Schnürring zu Schnürring.
6. Die elektrischen Impulse erreichen schliesslich die Endköpfchen. Diese setzen Neurotransmitter frei, welche nun ihrerseits andere Neuronen aktivieren oder hemmen können. Muskelfasern werden ebenfalls durch Neurotransmitter aktiviert.

1. Hornhaut
   1. Schutz
2. Bindehaut
   1. Abschluss, Abdichtung
3. Lederhaut
   1. Schutz und Stabilisierung des Augapfels
4. Iris
   1. Regelt als Blende den Lichteinfall
5. Ciliarkörper, Ciliarmuskel
   1. Befestigung der Linse
   2. Linsenverformung zur Sehschärfeeinstellung für Nah und Fern (Akkomodation)
6. Aderhaut
   1. Versorgt Netz- und Lederhaut mit Nährstoffen
7. Netzhaut
   1. Reizaufnahme und Reizweiterleitung
   2. Enthält als Sinneszellen die Zäpfchen (Farbsehen) und Stäbchen (Nachtsehen).
8. Gelber Fleck
   1. Ort des schärfsten Sehens
9. Blinder Fleck
   1. Blinde Stelle der Netzhaut, da Austrittstelle des Sehnervs und keine Sinneszellen vorhanden
10. Augenkammer
    1. Versorgung der Hornhaut und Linse mit Nährstoffen
11. Linse
    1. Fexible Licht-Sammellinse
12. Zonularfasern
    1. Aufhängung der Linse am Ciliarkörper
13. Glaskörper
    1. Stabilisert den Augapfel (gläserne Flüssigkeit)
14. Sehnerv
    1. Leitet Nervenimpulse zum Gehirn
15. Augenmuskel
    1. Bewegen den Augapfel

1. Sammellinse
   1. Ist in der Mitte dicker als am Rand
   2. Sie bündelt parallel einfallende Strahlen so, dass sie durch den Brennpunkt F gehen
2. Zertreuungslinse
   1. Ist in der Mitte dünner als am Rand.
   2. Sie zerstreut parallel einfallende Strahlen
3. Brennpunkt
   1. Wo sich die Strahlen der Sammellinse nach dem Brechen treffen.
   2. Wird durch die Bündelung vieler Strahlen sehr heiss
4. Brennweite
   1. Die Distanz zwischen Linsenebene und Brennpunkt.
5. Brechkraft
   1. Die Brechkraft ist höher umso kugeliger die Linse ist
   2. Je näher der Gegenstand, umso höher muss die Brechkraft sein
6. Dioptrie
   1. Ist die Masseinheit für die Brechkraft in m (1/f)
7. Bildweite
   1. Entfernung zwischen Linse und Bild
   2. Je näher der Gegenstand zur Linse kommt, umso weiter entfernt sich sein Bild von der Linse (weg von der Mitte)

Licht an sich ist eine sogenannte elektromagnetische Strahlung. Ihre Angabe passiert in Wellenlänge (langwellig, kurzwellig)

Wir können Licht mit den Wellenlängen zwischen -400nm und -700nm wahrnehmen.

Weisse Licht (z.B. Sonnenlicht) setzt sich aus der Summer aller Farbwellenlängen zusammen (Prisma).

In der Netzhaut befinden sich drei verschiedene Sensoren zur Farbwahrnehmung. Die Drei Zapfentypen unterscheiden sich in der Empfindlichkeit / Empfänglichkeit für Licht der verschiedenen Wellenlängen.

Es werden meistens zwei oder alle drei Zapfen gleichzeitig aber mit unterschiedlicher Stärke angeregt.

Farbverhältnis = additive Farbmischung

K-Zapfen = Blauzapfen (Balu Krew)

• Kurzwelliges Licht
• empfindlichsten bei 420nm

M-Zapfen = Grünzapfen (Moos)

• mittelwelliges Licht
• empfindlichsten bei 535nm

L-Zapfen = Rotzapfen (Linsen)

• langwelliges Licht
• empfindlich bei 565nm

Stäbchen sind Lichtsensoren welche es ermöglichen bei Dämmerung oder in der Nacht zu sehen. In Grautönen

Die Stäbchen können bei schwachem Licht angeregt werden.

Rhodopsinmoleküle (Sehpurpur) nach einiger Zeit an Licht aufgebraucht = man sieht nichts in einem dunklen Raum

Nachbilder entstehen durch die Ermüdung bestimmter Sinneszellen, der für die Farbwahrnehmung zuständigen Zapfen in der Netzhaut.

Das Auge stellt durch verformen der Linse scharf. Dabei wird die Brechkraft der Linse so verändert, dass die Bildebene auf die Netzhaut fällt.

1. Beim Blick in die Ferne ist die Linse relativ flach und hat eine kleine Brechkraft.
   1. Das Auge ist Fernakkommodiert.
   2. Der Ciliarmuskel ist entspannt
   3. Die Zonularfasern sind flachgezogen

1. Um nahe zu sehen wird die Brechkraft der Linse erhöht. Die Linse ist kugelig.
   1. Das Auge ist Nahakkommodiert
   2. Der Ciliarmuskel ist gespannt und breiter
   3. Die Zonularfasern sind locker

1. Kurzsichtigkeit
   1. Sehen in die Nähe gut und in die Weite schlecht. Bild liegt vor der Netzhaut
   2. Die Ursache ist meist ein zu langer Augapfel
   3. Wird durch eine Brille oder Kontaktlinsen mit Zerstreuungslinsen (negative Dioptriezahl) kompensiert
2. Weitsichtigkeit
   1. Sehen in die Weite gut und in die Nähe schlecht. Bild liegt hinter der Netzhaut
   2. Ursache ist ein zu kurzer Augapfel oder die Abnahme der Elastizität (Altersweitsichtigkeit)
   3. Wird durch eine Brille oder Kontaktlinse mit Sammellinsen (positive Dioptriezahl) kompensiert.