Somatische Grundlagen 1

Substanz, die einen Agonisten in seiner Wirkung hemmt, ohne selbst eine pharmazeutisch bedeutsame Wirkung auszulösen

• Kompetitiv
• nicht-kompetitiv

Ligand, der durch Besetzung eines Rezeptors die Signaltransduktion in der zugehörigen Zelle aktiviert (körpereigene oder nicht-körpereigene Verbindung) 

Hier ofc partialagonist, unabhängig von Dosis nur anteilweise Effekte

Molekül, das an einen (postsynaptischen) Rezeptor bindet (i.d.R. ein Neurotransmitter) 

• Bildung im Cytoplasma des Zellkörpers an den Ribosomen
• Keine direkte Wirkung auf Ionenkanäle der postsynaptischen Zelle sondern indirekte Wirkung auf Zellfunktionen und Zellstruktur
• Verteilung als Hormone über die Blutbahn
• Bisher wurden mehr als 100 Neuropeptide mit sehr unterschiedlichen Funktionen identifiziert

Wirken anders als andere NT

Lösliche Gase (z.B. Stickstoffmonoxid, Kohlenmonoxid):

• Produktion im Cytoplasma
• Diffusion durch die Zellmembranen (Substanzen sind fettlöslich)
• Stimulation der Produktion sekundärer Botenstoffe
• Beteiligung an der retrograden Transmission (postsynaptische → präsynaptische Zelle)

Endocannabinoide:

• Neurotransmitter mit Ähnlichkeit zum Delta-9 Tetrahydrocannabinol (THC)
• Werden erst unmittelbar vor der Freisetzung produziert und vorwiegend von Dendriten und Zellkörpern freigesetzt (deswegen lange nicht gefunden weil nicht immer vorhanden, on-demand Produktion) 
• Vorwiegende Wirkung auf präsynaptische Neurone 

Verhindert die Ausschüttung von Acetylcholin aus den Vesikeln

Stärkstes bekanntes Gift überhaupt (letale Dosis: 0,000003 mg)

 Zwei Rezeptortypen:

1. Nikotonerg (Nikotin ist Agonist):

• Ionotroper Rezeptor
• Vermittelt u.a. Kontraktionen des Muskelgewebes

2. Muskarinerg (Muskarin ist Agonist):

• Metabotroper Rezeptor
• Befindet sich u.a. im vegetativen Nervensystem, der Großhirnrinde, dem Striatum und im Hippocampus
• Wirkung je nach Rezeptor erregend oder hemmend

• Wird auch als 5-Hydroxytryptamin (5-HT) bezeichnet
• Relevant für eine Vielzahl psychischer Funktionen (z.B. Schlaf, Temperaturregulation, Schmerzverarbeitung, Appetit, Sexualverhalten)
• Auswirkungen auf die Stimmung („Glückshormon“)

Demnach obviously auswirkungen aug psychische Krankheiten

•  Vermittelt die Stressreaktion des Körpers
• Relevant für Aufmerksamkeits regulation und Vigilanz
• Wichtigster Transmitter im sympathischen Nervensystem

=>Adrenalin relevant in der Peripherie

 Verarbeitungspfade:

• 1. Nigro-Striatales System (→ Striatum (Basalganglien)): Bewegungsteuerung
• 2. Mesolimbisches System (→ limbische Areale, Amygdala): Belohnungssystem
• 3. Mesocorticales System (→ Frontallappen): Exekutive Funktionen
• 4. Tuberoinfundibuläres System (Thalamus, Hypothalamus): Regulation der Prolaktinausschüttung

Monoamine sind Neurotransmitter die aus einer einzigen Aminosäure synthetisiert werden

Wirkung der Monoamine ist generell etwas diffuser als die der einfachen Aminosäuren

Je nach basaler Aminosäure werden zwei Hauptgruppen von Monoaminen unterschieden:

• Catecholamine (Basis: Tyrosin)
• Indolamine (Basis: Tryptophan)

(Beider müssen über die Nahrung eingenommen werden)

• Wichtigster hemmender Transmitter
• Kann an manchen Synapsen auch erregend wirken
• Wird synthetisiert aus Glutamat
• Pharmakologisches Target von Beruhigungsmitteln

Glutamat wird in einem Schritt in GABA umgeformt

• Wichtigster erregender Transmitter
• Beteiligt an allen sensorischen Systemen mit Ausnahme der Schmerzwahrnehmung
• Bindet u.a. an NMDA-Rezeptoren
• Relevant für synaptische Plastizität (Langzeitpotenzierung z.B. im Hippocampus)

Niedermolekular

• Aminosäuren
• Monoamine 
• Acetylcholin
• Unkonventionelle Neurotransmitter

Hochmolekular

• Neuropeptide

• enthält vor Allem stark myelinisierte Axone (Faserverbindungen)
• Projektionsfasern: auf- und absteigende Verbindungen zu subkortikalen Gebieten
• Kommissurenfasern: verbinden die beiden neokortikalen Hemisphären
• Assoziationsfasern: größter Teil der weißen Substanz, verbinden die verschiedenen Cortexareale miteinander

Benachbarte Stimuli werden in benachbarten Regionen verarbeitet

Wichtige Bereiche sind überrepräsentiert (z.B. Teil Frequenz menschliche Gespräche, scharfer Bereich des Sichtfeldes)

Secondary: Verarbeitung ist komplexer als im Primary

Assoziationscortex: Unsicher was dort verarbeitet wird, Assoziationen gebildet, Stimuli integriert, Funktion nicht eindeutig zuordbar=> z.B. keine gezielte Stimulation möglich

Anantomische Einteilung

Cytoarchitektonische Karte (brodmann's Areale)

Funktionelle Einteilung

Kortikale Topgrafien

• 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)

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

bsp. Brodman Areale

Bsp.: Automated Anatomical Labeling Atlas

• 45 anatomisch definierte Regionen pro Hemispäre
• Häufige Verwendung in funktionellen Bildgebungsstudien
• Gyri und Sulci als Grundlage für grobe Einteilung

links Soma der Zellen, rechts kann man silluetten der Neurone erkennen

Pyramidenzellen:

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

Sternzellen:

• kleine, sternförmige Interneurone
• kurze oder keine Axone
• oft nur in der gleichen Schicht, maximal nächste Schicht
• lokale Verschaltung innerhalb der Cortexschicht)

• ca. 90 % des zerebralen Cortex
• Aus 6 Schichten bestehend
• je nach Region ca. 2 bis 5 Millimeter dick
• Kortikale Neurone vor allem Pyramidenzellen und Sternzellen

 Frontallappen

• motorische Funktionen (Gyrus präcentralis) sowie Exekutivfunktionen (anteriorer Teil)

Parietallappen

• Analyse von Körperempfindungen (Gyrus postcentralis) und Wahrnehmung von der Lage von Objekten und Aufmerksamkeitssteuerung

Temporallappen

• Hören und Sprachfunktionen (Gyrus temporalis superior), komplexe visuelle Mustererkennung (inferior) sowie bestimmte Gedächtnisfunktionen (medial)

Okzipitallappen

• visuelle Analyse

Relevant um Fläche zu erhöhen ohne Volumenveränderung

Furchen abhängig von Dicke der Großhirnrinde

(Benennung oft nach Position/Lage (oben unten, in welchem Lappen)

Sulcus centralis 

Graue Substanz: kurze, unmyelinisierten Neurone

Weiße Substanz: Stark myelinisierte Axone in Trakten

• Fissurae = große Furchen
• Sulci = kleine Furchen
• Gyri = Windungen

Besonders differenziert beim Menschen und verhältnismäßig groß (85% des Gesamtgewichts des Gehirns)

Hauptkomponenten:

• Großhirnrinde (zerebraler Cortex)
• Basalganglien
• Strukturen des „Limbischen Systems“ (inkl. Hippocampus und Amygdala)