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WS25/26 Biopsychologie

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M. M.
Étudier
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Diese Lernkarten vermitteln grundlegende und fortgeschrittene Konzepte der Biopsychologie mit Fokus auf Gehirnstrukturen, -funktionen und -prozesse. Sie behandeln Themen wie neuronale Aktivität, Schlafregulation, Sprachverarbeitung in spezifischen Hirnregionen (z. B. Cortex, Thalamus, Hypothalamus) sowie Methoden zur Messung und Stimulation dieser Prozesse. Ideal für Studierende der Psychologie oder Neurowissenschaften, um neurobiologische Grundlagen und klinische Anwendungen zu verstehen.
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Utilisateurs
2
Langue
Allemand
Catégorie
Psychologie
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
28.04.2025 / 22.07.2026
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Neocortex

 

  • ca. 90 % des zerebralen Cortex
  • Aus 6 Schichten bestehend (unterschiedl. Dichte Pyramidenzellen)
  1. zellarm, v.a. fasern
  2. zuständig für kortikale verbindungen, dichte sternzellen, kleine pyramidenzellen
  3. zuständig für kortikale verbindungen, llockere sternzellen, mittelgr. pyramidzellen
  4. streifen dichtgepackte sternzellen, kleinere pyramidenzellen, empfängt mainly sensorische eingänge
  5. sehr große pyramidenellen, leicht gepackte sternzellen, sendet projektionen zu subkortikale regionen
  6. pyramidenzellen aller größen, locker gepackte sternzellen, sendet projektionen zu subkortikale regionen
  • je nach Region ca. 2 bis 5 Millimeter dick

 

Pyramidenzellen

  • große, multipolare Neurone
  • pyramidenförmiger Zellkörper
  • großer Dendrit (apikaler Dendrit), der geradlinig zur Cortexoberfläche läuft
  • sehr langes Axon

Sternzellen

 

  • kleine, sternförmige interneurone
  • kurze/ keine Axone

 

Anatomischce Einteilung

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orientierung an makroskopisch sichtbaren strukturen (gyyri, sulci)

Automated Anatomical Labeling Atlas

 

  • 45 anatomisch definierte Regionen pro Hemispäre
  • Häufige Verwendung in funktionellen Bildgebungsstudien

Orientierungsystem, eine möglichkeit der Topographie, makroskopisch

Cytoarchitektonische Karte

Art der Topographie, mikroskopisch

  • funktionskarten durch mikrostimulation oder ableitung
  • Einteilung des Cortex auf Grund der mikroanatomischen Beschaffenheit der Zelltypen und deren Organisation
  • Ziel: Definition von homogenen Regionen, die damit evtl. ein funktionelles Areal beschreiben
  • Korbinian Brodmann (1909) definierte ca. 50 solcher Regionen
  • Brodman Areale

 

Funktionelle Einteilung

  • Struktur-Funktions-Beziehungen
  • Identifikation hauptsächlicher Funktion eines Gehirnareals
  • aber: Funktionen verteilt über verschiedene Lappen → Netzwerkperspektive!
  •  Viele Funktionen beziehen kortikale und subkortikale Strukturen mit ein
  • Dennoch: grobe funktionelle Neuroanatomie möglich (insbesondere für sensorische und motorische Funktionen)

Kortikale Topographien:

 

  • Zusammenhang zwicshen elektronischer Stimulation und Aktivvierung/ Bewegung Körperteil
  • Motor Cortex: Bewegungsausführung
  • Somatosensorischer Cortex: Empfindungsverarbeitung
  • Große Teile Cortex für Lippen & Hände

Assoziationscortex & sensorische Areale

  • Primär sensorischer/ motorischer cortex (wahrnehmung)
  • Sekundär sensorischer/ motorischer cortex (interpretation)
  • Assoziationscortex (unklar, integration verschiedene Sinnessignale, aber kein klarer spezif. Effekt)

 

Weiße Substanz

  • Hauptfunktion: schnelle informationsleitung zwischen gehirnarealen
  • Enthält v.a stark myelinisierte Axone, Faserverbindungen
    • Projektionsfasern (auf & abstesigende Verbindungen zu subkorikalen Gebieten)
    • Kommissurenfasern (verbinden beide neokortikale Hemisphären)
    • Assoziationsfasern (größter Teil der weißen Substanz, verbindet die verschiedenen Cortexareale innerhalb einer hemishphäre miteinander)

Versuche Faserverbindung darzustellen

 

  • Diffusion-Tensor-Imaging (DTI), nicht invasiv
    • bevorzugte bewegung wassermoleküle in gehirngewebe (anisotrope diffusion) 
    • messung dieser hauptdiffusionsirchtung = bahnen weiße substanzfasern
  • Fser-Tracking erlaubt darauf aufbauen die in-vivo Schätzung & Darstellung von Faserverläufen im Gehirn

Neuroplastizität

 

  • Neuropsychologische defizite aufgrund plastizität des Gehirns oft nicht sehr spezifisch/ können sich (teilw.) erholen
  • Einschränkung: v.a. wenn Geirnschädigung früh im Leben erfolgt
  • Mögl. Schädigung: Verdrängung Gehirnmasse durch größer werdende Ventrikel wegen nicht abfließendem Liquor

Die Sehbahn

 

  • Neuronale Projektionen von den Retinae über das Corpus geniculatum laterale (Thalamus) zum linken & rechten primären visuellen Cortex (Area striata)

Visuelle Areale des Okzipitallappens

Primärere visueller Cortex V1 (BA 17)

  • Striärer Cortex
  • Input vom Corpus geniculatum laterale des Thalamus
  • Retinotope Organisation
  •  Analyse von Farbe, Helligkeit räumlicher Frequenzen, Orientierung und Bewegung in unterschiedlichen Cortexschichten

Extrastiärer Cortex (BA18 & BA19)

  • Input aus V1
  • Weiterverarbeitung visueller Informationen

 

Funktionelle Areale des visuellen Cortex

Nicht unbedingt ausschließlich dort, aber diese Bereiche sind dominant

  • V1: Generell bewusste Wahrnehmung
  • V4: Farbe
  • V5/ MT: Bewegung

Schädigung des primären visuellen Cortex:

Kortikale Blindheit: V1 beschädigt

Skotom:

  • Nur Teile des Gesichtsfeldes sind blind
  • Blindes Feld im korrespondierenden Bereich des kontralateralen Gescihtsfelds
  • Neurlogische Untersuchung mittels Perimetrie: Karte vom Gesichtsfeld jeden Auges, die alle Bereiche von Blindheit abdeckt

Blindsehen:

  • Patienten mit Läsion im primären visuellen Cortex reagieren auf visuelle Stimulus, obwohl sie berichten, nichts zu sehen (e.g. Greifbewegungen)
  • Mögliche Erklärungen: intakte Teile des primären visuellen Cortex, dirkte Projektionen in sekundären visuellen Cortex

 

Visuelle Formagnosie

  • Störung im Erkennen von Objekten & Formen, intakte Greifbewegung
  • Siehe Patientin DF (Briefschlitzaufgabe)
    • Grund: beidseitig Läsion occipitotemporaler Areale nach CO-Vergiftung
  • Gegenteil: Optische Ataxie -> störugn des visuell geleiteten Greifvermögens

 

Bahnen der visuellen Verarbeitung

Info. Über betimmte Aspekte eines visuell. Reizes verassen den primären visuellen Cortex ü. viele Bahnen, unterteilung in 2 Hauptbahnen

  • Ventrale Bahn: Charakteristika von Objekten (Farbe, Form), Neuronengruppe, die selektiv auf spezif. Objektgruppen reagieren (Gesichter, Gebäude, Werkzeuge) „Was?“
  • Dorsale Bahn: räuml. Verarbeitung, Lokation von Objekten, Bewgungsirchtung von Objekten, „Wo?“

vergleich ventrale vs. dorsale Bahn

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Parietallappen  Funktionen

  • Anteriorer Parietalcortex: Verarbeitung Somatosensorik ("Homunculus"), strikt contalateral
  • Visuell-geleitete Bewegungskontrolle
  • Posteriore Assoziationsareale leisten Integration sensorischer Infos.

Apraxie:

Schäden im Parietallappen

  • Störung Ausführung willkürlicher, zielgerichteter, geordneter Bewegung bei intakter motorischer Funktion
  • Sprachdominate Hemisphäre (normalerw. Links lateralisiert)
    • Ideomotorische Apraxie (falsche Ausdrucksbewegungen & Gesten, Nachahmung von Bewegungen eingeschränkt, Perservationen – Handlungen immer wieder ausgeführt ohne Hemmmöglichkeit)
    • Ideatorische Apraxie (gestörtes Handlungskonzept, ungeordnete Abfolge von Einzelhandlungen)
  • Nicht-Sprachdominante Hemisphäre (normalerw. Rechts)
    • Konstruktive Apraxie (Unfähigkeit geometrische Gebilde korrekt zu erfassen & nachzuzeichnen, visuell räumliche Orientierung eingeschränkt -> topographische Agnosie & Amnesie)

Aufmerksamkeitsnetzwerke

  • Zielgerichtete/ top-down Aufmerksamkeitsausrichtung
  • Stimulus getriebene/ automatische Aufmerksamkeitsausrichtung

Neglect betroffene regionen

  • Unilateraler räuml. Neglect: halbseitge Läsion des Gehirns, Aufmerksamkeitsstörung -> dadurch charakterisiert dass Betroffene kontralaterale Hälfte seiner Umgebung bzw. des eigenes Körpers nicht/ schlecht wahrnimmt bzw. missachtet
  • Nicht nur visuell, sondern aufmerksamkeitslenkung auf dies seite (e.g. links rechts aus dem zimmer angesprochen)
    • Keine spontane Fixation/ zielgerichtete Aufmerksamkeitsumlenkung in kontraläsionales Halbfeld
  • Betroffene Regionen: Meist rechts parietal, Superior parietal lobule/ intraparietal sulcus/ inferior parietal lobule
  • Aber unbewusste Informationsverarbeitung

Neuropsychologische Testung Neglect

  • Präsentation visueller Stimulus zunächst ins linke dann ins rechte Gesichtsfeld -> Patient entdeckt beide: intakt, präsentation beide gleichzeitig -> wahrnehmung nur im ipsilateralen Gesichtsfeld (Extinktion)
  • Linien muster mit horizontalen Linien sollen geteilt werden -> manche werden ignoriert, wird nicht richtig in der hälfte geteilt -> verschoben auf ipsilaterale Seite

 

Neglect  Formen

Neglect des extrapersonalen Raums:

  • Nachzeichnen nur objekte ipsi-läsionales Feld, ebenso im „öffnung-entdecken“ task
  • Fokus der läsionen meist im inferioren parietallappen & temporo-parietalen Verbindung

Objekt-zentrierter Neglect

  • Nachzeichnen aller objekte, aber kontra-läsionale Seite jedes objekts fehlt, bearbeiten alle Objekte im Öffnugn-Entdecken Task aber machen Fehler wenn Öffnung im kontraläsionalen Feld liegt
  • Fokus der Läsion eher im superioren temporalen Gyrus

Neglect für erinnerte Objekte

  • Patient soll sich vorstellen auf Domplatz zu stehen und Gebäude zu beschreiben
  • Neglect im visuellen Gedächtnis
  • Bei Ortswechsel wereden Objekte berichtet die zuvor noch nicht berichtet wurden

Auditorische Areale des Temprallappens

  • Primärer auditorischer Cortex (A1, Heschl’sche Querwindung, BA41 & 42)
    • Input aus verschiedenen Hirnstammkernen über den nucleus geniculatus medialis des Thalamus
    • tonotope Organisation (Ordnung nach Tonhöhe, besonders rel.: menschl. Sprache)
  • Auditorische Assoziationsareale (A2, BA22 & 42):
    • Input aus A1
    • Interpretierende und integrierende Verarbeitung der aus A1 kommenden Information
    • Wernicke-Sprachzentrum (sensorische Aphasie)

Hippocampus

 

  • Umgebend: entorhinaler cortex, parahippocampal cortex, perirhinal cortex

Zellen räuml. Orientierung / „Navigationssystem des Gehirns“

  • im medial entorhinaler Cortex (MEC)
  • Place Cell: Reaktionspräferenz auf einen Ort (Vielzahl für viele spezif. Orte)
  • Grid Cell: Reaktionspräferenz auf ein hexagonales Muster von Orten
  • Head Direction Cell: Reaktionspräferenz auf Kopfausrichtung

Grid Cells:

 

  • Ermöglichen Karte der gesamten Umgebung -> Zuordnung physikalischer Raum zu mentalem Raum, Vermutung: genereller Mechanismus für Ordnung/ Relation
  • Größe variiert diskontinuierlich entlang der dorso-ventralen Achse
  • Dorsal fein, ventral grob
  • Kommt in verschiedenen Lebewesen vor, aber drei dimensional (weil Höhenbewegung)

 

Hippocampusläsionen

Beeinträchtigung des räuml. Gedächtnisses

  • Morris-water-maze: ratten mit hippocampusläsion lernen schwerer (das mit der platform im Wasser)
  • 8-Arm-Labyrinth: Ratten mit hippocampusläsionen gehen häufiger in Wege, die kein Futter enthalten (Referenzgedächtnis) & häufiger hintereinandner (Arbeitsgedächtnis)

Beeinträchtigung des Gedächtnisses für Objekte

  • Bereist nach kurzen Behaltensintervallen können gelernte Objekte nicht mehr korrekt wiedergegeben werden

Patient H.M

 

  • Tod aufgrund epilepsie
  • Schwere anterograde Amnesie (keine speicherung von infos) (Ribots Gesetz)
  • Explizites Einspeichern neuer Informationen kaum mögl. -> dennoch impliztes Lernen aber keine bewusste Erinnerung daran

Amygdala

Für Angst & Furcht, emotionale Salienz

  • High road: Thalamus -> Visueller Cortex -> Amygdala: langsamer, genauer
  • Low Road: Thalamus -> Amygdala: schnell und grob
  • Zentrum für Auslösung körperliche Furchtreaktion

Läsion:

  • Verlust von Angst
  • Bspw. bilaterale Verkalkung der Amygdala aufgrund des Urbach-Wiethe-Syndroms
  • Bsp. Patientin S.M

Motorische Areale des Frontallappens

  • Dienen Planung & Ausführung von Bewegungen
  • Primärer Motorcortex (BA4): Bewegungsbefehle an tiefergelegene motorische Regionen (Basalganglien, Rückenmark)
  • Prämotorischer Cortex (BA6): Planung von Bewegungen
  • Frontales Augenfeld (BA8): Willkürliche Augenbewegungen
  • Broca-Areal (BA44/45): Motorische Sprachproduktion & Lautbildung

(Wissen über motorische Areale kann für „nerve“ bypass: Wiederherstellung motorischer Kontrolle nach Rückenmarksläsion verwendet werden)

Kritik am motorischen Homunculus

  • Bildgebungsdaten zeigen konzentrische Repräsentation Bereich Fuß, Hand, Mund
  • Dazwischen Inter-Effektor-Regionen, die weniger spezif. Scheinen & eher bei Planung von Bewegung aktiv werden

wo sind Spiegelneurone

  • In prämotorischen Regionen (Area F5, STS, Area F7)
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Präfrontaler Cortex

  • Nicht direkt allein mit motorischen Funktion assoziiert
  • Expansion Frontalcortex in menschl. Evolution (-> höhere kognitive Funktionen)
  • Ca. Häfte des gesamten Frontalcortex beim Menschen (sehr viel kleineres Verhältnis bei Nicht-Primaten)

Präfrontaler cortex exekutive Funktionen

  • Höhere kontrollprozesse kognitiver Funktionen
  • Integration sensorischer, motorischer, interner Information
  • Arbeitsgedächtnis & Überwachung
  • Antizipation, Auswahl sowie Inhibition von Handlungen

Läsion -> Probleme Aufgabenwechsel (Perseveration), Stimulus-getriebenes Verhalten (Disinhibition), Vermindertes Urteils- & Planungsvermögen (e.g. Wisconsin Card Sorting Test WCST, Stroop Test) (auch bei Kindern lol)

Orbitofrontaler Cortex Aufgabe

  • Emotionskontrolle
  • Impulskontrolle
  • Soziale Anpassung
  • Evaluierungsprozesse & Entscheidungsfindung

Phineas Gage

 

  • 25 J., Bahnarbeiter, bei Explosion schoss Eisenstange durch seinen Kopf
  • Überlebte, erholte sich körperlich, aber zeigt dramatische Verhaltens- & Persönlichkeitsveränderung
  • Soziale Anpassung, Probleme Entscheidungsfindung, Probleme Emotionsregulation (aufbrausend, unbeständig, verantwortungslos)

Frontale Lobotomie

  • Moniz (1930er)
  • Dekonnektivierung des Frontalcortex mittels Durchtrennugn der Fasern der weißen Substanz
  • Walter Freeman & James Winston Watts (1940er): Weiternetwicklung als Psychochirurgie -> Elektro-Schock anaästhesiert, Eispickel ähnl. Instrument durch Augenhöhle in Schädel & mehrfach geschenkt um Orbitofrontalcortex zu zerstören  

(funfact nicht aus vorlesung: 40% der behandelten von freeman waren homosexuelle männer)

Psychophysiologie

  • Untersuchung physiologische Korrelate psychischer Funktion
  • Nicht-invasive Messungen der Physiologie stehen im Vordergrund

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