2. Somatische Grundlagen 1

• Thalamus: sensorisches Relais zum Cortex

• Hypothalamus: Regulation des autonomen Nervensystems und hormoneller Prozesse (über die Hypophyse), Homoestase

• Verbindet Hypothalamus mit hormoneller Steuerung

• Neurohypophyse: Ausschüttung von Oxytocin und Vasopressin (vom Hypothalamus produziert)

• Adenohypophyse: produziert diverse Hormone wie Wachstumshormon, ACTH, FSH

• Amygdala, Hippocampus, Hypothalamus, Cingulärer Cortex

• Emotionen, Motivation, Gedächtnis, vegetative Funktionen (z.B. Regulation Essen, Schlaf, Sexualität)

• Funktionell sehr heterogen

• unklare anatomische Grenzen

• Putamen, Nucleus caudatus, Nucleus accumbens

• Funktion: Ausführung von Willkürbewegung, Belohnung

• Großhirnrinde (Cortex)

• Basalganglien

• limbische Strukturen (inkl. Hippocampus, Amygdala)

• Oberfläche (Fläche)

• Volumen (Größe des Gehirns) 

= Faltung vergrößert Oberfläche bei geringem Volumen

Frontallappen, Parietallappen, Temporallappen, Okzipitallappen

• Von außen nach innen: Schicht I bis VI
• Hauptzelltypen: Pyramidenzellen und Sternzellen
• Unterschiedliche Zellverteilung je nach Funktion

• Anatomisch: nach äußerer Struktur und Lokalisation (makroskopisch)
• Cytoarchitektonisch: nach Zelltypen, -dichte und -schichtung (mikroskopisch)

• Elektrische Stimulation (z. B. Penfield-Methode)
• Bildgebende Verfahren (fMRT etc.)

• Cytoarchitektonische Karte
• Einteilung basierend auf mikroskopischer Zellstruktur und -verteilung

• Gyrus präcentralis: Frontallappen
• Gyrus postcentralis: Parietallappen

• Repräsentation des Körpers im Gehirn – Größe je nach sensorischer/motorischer Relevanz
• Motorisch: im Gyrus präcentralis
• Sensorisch: im Gyrus postcentralis

1. topographische Organisation:
   --> benachbarte Körperregionen sind auch benachbart im Cortex repräsentiert
2. Hierarchische Organisation:
   --> Die sensorischen Informationen werden auf verschiedenen Ebenen des sensorischen Cortex verarbeitet. Die primären sensorischen Areale erhalten die ersten Informationen, und die sekundären und tertiären sensorischen Areale verarbeiten diese Informationen weiter und integrieren sie mit anderen Informationen.
3.  

1. Visuell: Okzipitallappen
2. Motorisch: Frontallappen (Gyrus präcentralis)
3. Somatosensorisch: Parietallappen (Gyrus postcentralis)
4. Auditorisch: Temporallappen

Enthält myelinisierte Axone, verbindet Gehirnareale über definierte Bahnen

• Projektionsfasern: zu/von subkortikalen Gebieten
• Kommissurenfasern: zwischen den Hemisphären
• Assoziationsfasern: innerhalb einer Hemisphäre

• Misst Diffusionsrichtung von Wassermolekülen
• Faser-Tracking ermöglicht die Darstellung von Faserverläufen im Gehirn in vivo

Schutzbarriere, bestehend aus Endothelzellen mit tight junctions; verhindert das Eindringen toxischer Substanzen, reguliert Stoffaustausch.

Zellkörper (Soma), Dendriten (Signalaufnahme), Axonhügel, Axon (Signalweiterleitung), Myelin (Isolierung), Ranvier-Schnürringe, präsynaptische Endigung.

Exzitatorisch = Depolarisation (z.B. durch Na⁺-Einstrom), erhöht AP-Wahrscheinlichkeit
Inhibitorisch = Hyperpolarisation (z.B. durch Cl⁻-Einstrom), senkt AP-Wahrscheinlichkeit

Räumlich (mehrere Synapsen gleichzeitig) oder zeitlich (mehrere Impulse rasch hintereinander); Integration exzitatorischer/inhibitorischer Signale

• Diffusionskraft (Chemischer Gradient)
• Elektrostatische Kraft
• Na+/K+ Pumpe

Reiz → Schwellenwert → Na⁺-Kanäle öffnen → Depolarisation → K+ Ausstrom  Na⁺-Kanäle schließen→ Repolarisation → Hyperpolarisation → Ruhepotential durch Na+/K+ Pumpe

Unterbrechungen der Myelinscheide; ermöglichen saltatorische Erregungsleitung → schnellere Signalweiterleitung.

Mikrotubuli, Präsynaptischer Endknopf mit Vesikeln, synaptischer Spalt, postsynaptische Membran mit Rezeptoren.

Nieder: kleine Moleküle (Bildung im Cytoplasma der Endknöpfchen)

Hoch: Neuropeptide (Bildung im Cytoplasma des Zellkörpers an den Ribosomen); Transport zum Endknöpfchen über Mikrotubuli

• Direkt: spezifisch, zielgerichtet (klassische Synapsen), eng beieinander

• Indirekt: großflächig, größerer Abstand

Stimulation durch AP löst Ca2+ Einstrom aus, dieser Einstrom bewirkt Vermscheltzung von Vesikeln mit präsynaptischer Membran → Freisetzung des Neurotransmitters in synaptischen Spalt.

Nicht immer chemisch – auch elektrische Synapsen (Gap Junctions/Connexine) existieren, aber chemische dominieren im ZNS.

AP erreicht Endknopf → Ca²⁺-Einstrom → Vesikel fusionieren → Transmitterfreisetzung → Bindung an postsynaptische Rezeptoren → PSP

Wiederaufnahme (Reuptake), enzymatischer Abbau (z.B. durch MAO, ACh-Esterase)

Ionotrop: ligandengesteuerte Ionenkanäle, schnelle Wirkung

Metabotrop: G-Protein-vermittelt, langsamer, aber länger anhaltend.

Aminosäuren, Monoamine, Neuropeptide, Acetylcholin, lösliche Gase, Endocannabinoide

Abgeleitet von Aminosäuren; besitzen eine Aminogruppe (z.B. Dopamin, Serotonin, Noradrenalin)

• Dopamin: Belohnung, Bewegung,

• Noradrenalin: Aufmerksamkeit, Stressreaktion vermitteln

• Serotonin: Stimmung, Schlaf, Appetit.

• Nikotinerg (ionotrop), Agonist: Nikotin

• Muskarinerg (metabotrop); Agonisten: Muskari