Biopsychologie 1
Grundlagen I guess
Grundlagen I guess
Beschreiben Sie grob den Aufbau eines Neurons.
▪ Soma = eigentlicher Zellkörper mit Zellkern und vielen anderen Organellen
▪ Dendrit = griech. „Baum“ = Fortsätze der NZ die als „Empfänger“ fungieren und synaptische Verbindungen mit anderen Zellen ausbilden; es können sich spezielle „Dornen“ (spines) auf ihrer Oberfläche befinden
→hier die meisten Synapsen
▪ Axon = griech. „Achse“ = Fortsatz der NZ zur Informationsweiterleitung; beim Menschen zwischen 1μm und 1m lang; entspringt dem Axonhügel
▪ Zellkern = Nucleus = Ort der Translation von DNA in mRNA, Splicing (Zurechtschneiden von Erbinformation)
▪ Ribosomen = Ort der Transkription von mRNA in Proteine
▪ Mitochondrien = Ort der Zellatmung = „Kraftwerke der Zelle“
▪ glattes endoplasmatisches Retikulum = Membranstapel, der wichtig für Fettsynthese ist
▪ raues ER = Endoplasmatisches Retikulum mit Ribosomen ->Proteinsynthese
▪ Golgi Apparat = schnürt Vesikel und modifiziert Proteine
Wie funktioniert die Blut-‐Hirn-‐Schranke?
Bluthirnschranke (BHS) (auch: Blood brain barrier (BBB))
▪ Funktion: verhindert übertritt VIELER toxischer Substanzen aus dem Blut in das Gehirn
▪ Wie?
− Blut versorgt nicht direkt die Neurone sondern Astrozyten haben Verbindung zum Blut und „füttern“ die Nervenzellen
− Tight junctions lassen kaum Chemikalien vorbei
▪ Durchlässigkeit für Substanzen
− Gut: klein & lipophil (fettliebend)
− Schlecht: groß & hydrophil (wasserliebend)
Nennen Sie die Hauptfunktionen des Ventrikelsystems.
Ventrikel= 4 innere Kammern des Gehirns
− Pro Hemisphere Seitenventrikel
− 3. Ventrikel (Zwischenhirn)
− 4. Ventrikel (Rautenhirn)
▪ Gefüllt mit Cerebro-Spinal-Flüssigkeit (auch: CSF, Liquor cerebrospinalis)
→gebildet in Plexus Choroideus
▪ Funktion:
− Schutz des Gehirns
− Versorgung mit Nährstoffen
Sie wollen in einem Experiment untersuchen, ob eine bestimmte Hirnregion (z.B. der
Hippocampus) wichtig für eine bestimmte psychische Funktion ist (z.B. Lernen). Welche
Untersuchungsdesigns könnten Sie wählen?
f
Erklären Sie die Begriffe „einfache“ und „doppelte Dissoziation“ anhand eines Beispiels.
f
Was bedeutet bei einem psychopharmakologischen oder einem Läsions-‐Experiment der
Begriff „doppelblind“
f
Was ist ein Placebo?
f
Welche möglichen Erklärungen gibt es, wenn die Läsion einer bestimmten Hirnregion ein
bestimmtes Verhalten verändert?
f
Wozu wird eine stereotaktische Apparatur beim Menschen benutzt?
f
Was ist eine Sham-‐Operation? Wofür wird sie benötigt?
f
Was ist ein stereotaktischer Gehirn-‐Atlas? Was ist eine stereotaktische Apparatur? Wozu
werden beide benutzt?
f
Wann muss man einen korrelativen Untersuchungsansatz einsetzen? Was lässt eine
korrelative Untersuchung nicht zu?
f
Welches sind die drei wesentlichen Untersuchungsansätze der Biologischen Psychologie?
Geben Sie für jeden dieser Untersuchungsansätze ein Beispiel.
f
Welchen Ansatz und welche Forschungsmethoden charakterisieren die Neuropsychologie?
f
Was unterscheidet die Physiologische Psychologie von der Psychophysiologie?
f
Beschreiben Sie kurz die unterschiedlichen Perspektiven auf das Leib-‐Seele-‐Problem. Was hat das mit der biologischen Psychologie zu tun?
f
Womit beschäftigen sich die Neuroanatomie, Neurophysiologie und Neurochemie?
f
Was hat die biologische Psychologie mit den Lebenswissenschaften zu tun?
f
Wie lässt sich die biologische Psychologie definieren? Warum macht es wenig Sinn, die
Definition auf die Funktionsweise des Gehirns einzuschränken?
Weit:
„..Teilgebiet der Psychologie, das sich mit der Verknüpfung ‚biologischer‘ und ‚psychologischer‘ Sachverhalte
befasst.“
...Enger:
Somatisch und psychische Prozesse
...Noch enger:
Nervensystem und psychische Prozesse
Stimulationsmethoden
= alle interferieren mit ZNS, transkraniell (von außerhalb des Schädels werden Veränderungen vorgenommen, nicht-invasiv)
Spule muss präzise posititioniert werden, Bewegungen der untersuchten Person müssen kontrolliert werden
Transkranielle Magnetstimulation:
Depolarisation im Gehirngewebe unter der Spule, Grundniveau wird leicht angehoben, Auslösung von Aktionspotenzialen
Arten: Single-Pulse (Stimulation des Motorcortex und Messung der ausgelösten Muskelkontraktion = Funktionen herausfinden), Paired Pulse, Repetitive Stimulation (länger als ein paar Minuten Effekt, oft wird Hemmung aufgelöst durch niedrigfrequente Stimulation- <= 1 Hz Inhibitorische Effekte, >= 5 Hz Exzitatorische Effekte - evtl. LTP)
Transkranielle Stromstimulation (tDCS): Elektroden an Kopfhaut (von Anode zu Kathode), Stromfluss dazwischen - nicht sehr fokal, sehr große Elektroden = große Bereiche (z.B. Primärer Motorcortex, Visueller, Dorsolateraler Präfrontaler), verändert Ruhemembranpotential -> immer wird gleichzeitig irgendwo gehemmt und anderswo erregt (kommt es durch Anode oder Kathode zustande?)
Transkranielle Wechselstromstimulation (tACS): Setup identisch, aber Signal ändert sich (Rythmen, keine einzelne Stimulation)- Entrainment (Neuronen unter den Elektroden nehmen stärker Rythmus von außen an)
-> kausale Zusammenhänge zwischen neuronalen Oszillationen und psychischen Prozessen
Transkranielle Temporale Interferenz-Stimulation (tTis): zwei Formen von tACS Stimulationen, überlagerung der Frequenzen = Erreichung von tiefen Gehirnschichten -> neu
Transkranielle Ultraschallstimulation (tUS): fokussierter Ultraschall kann neuronale Aktivität modulieren, erregend oder hemmend- kann auch tiefe Hirnregionen spezifisch vermutlich erreichen (mögliche Wirkmechanismen: Schalldruck führt zu mechanischen Effekt, welcher die Membranleitfähigkeit verändern ODER Bläschen verändern Spannung, Ionenkanäle öffnen sich durch Schalldruck)
Transkutane Vagusnervstimulation (tVNS): Parasympathisches Nervensystem wird direkt stimuliert, nicht invasiv über die Ohrmuschel elektrisch stimulierbar (Elektroden die dort aufliegen, kurze Pulse niedriger Intensität)
-> entweder werden Effekte direkt durch die Stimulation ausgelöst werden oder über Afferenzen via das ZNS (indirekte Effekte, wahrscheinlicher)
Funktionen des Noradrenalin
▪ Norepinephrin = Noradrenalin
▪ Wichtigster Neurotransmitter im symp. NS
– Stress
– Aufmerksamkeit und Vigilanz
– Erhalt Wachzustand (vgl. ARAS)
Funktionen des Serotonins
▪ Serotonin = 5HT (5 Hydroxy-Tryptamin)
→Viele komplexe und diffuse Wirkungen/Vielzahl psychischer Funktionen (Schlaf, Temperatur etc)
▪ Wahrnehmung und Integration von Sinnesleistungen (siehe halluzinogene Wirkung vieler 5-HT Agonisten wie DMT, LSD und Psylocin)
▪ Schlafregulation
▪ Schmerzwahrnehmung/hemmung
▪ Stimmungsaufhellung („Glückshormon“)
Funktionen des Dopamins
f
Was sind Monoamine? Warum nennt man sie so?
2 Subgruppen
1. Catecholamine (aus Tyrosin)
2. Indolamine (aus Tryptophan)
Synthesegrundlage ist immer eine
Einzelne Aminosäure
→daher Monoamine
Welche Klassen von Neurotransmittern gibt es?
f
Unterschied zwischen ionotropen und metabotropen Rezeptoren
Ligand= Molekül, das an Rezeptor bindet
Unterschied zwischen direkter und indirekter Synapse
▪ Direkte Synapse
– Ort der Transmitterfreisetzung/ Exozytose ist in unmittelbarer räumlicher Nähe zum Ort des Rezeptors
▪ Indirekte Synapse
– Größerer räumlicher Abstand vom Ort der Transmitterfreisetzung zum Ort des Rezeptors
Was ist der Unterschied zwischen nieder-- und hochmolaren Neurotransmittern?
f
Beschreiben Sie die Anatomie der Synapse
f
Beschreiben Sie, inwiefern die Modulation der Schreckreaktion ein Valenzindikator ist
▪ Angenehme Reize → Hemmung des Reflexes
▪ Negative Reize → Potenzierung des Effektes (hoher Schreckreflex)
Wie kann der Schreckreflex (Startle) ausgelöst werden? Wie misst man ihn?
Lidschlussreaktion
• Akustisch
• Visuell → Blitz
• Kutan → Elektroschock
• Taktil → Luftstoß
• Messung durch EMG am Orbicularis Oculi
• Bidirektionale Modulation = unterschiedliche Reaktion, je nach Valenz des Reizes/Situation
Welche Auswertungsschritte sind üblicherweise nötig, um vom EMG-Rohsignal zu einem interpretierbaren Wert zu gelangen?
Glättung = Tiefpassfilter
Wie kommt das biphasische EMG-Signal zustande?
▪ 1 Muskelfaser von 1 Motoneuron innerviert (nicht von mehreren Neuronen!)
▪ 1 Motoneuron kann VIELE Muskelfasern innervieren
▪ Ausschüttung von Acetylcholin an der motorischen Endplatte löst in Muskelfaser wandernde Depolarisation aus
→Der Muskel kontrahiert
→ Konsequenz: Wandernde Potentialdifferenz erzeugt lokale Negativierung & somit biphasisches Signal (+ & -) -> wird mit Nadel- oder Oberflächenelektroden registriert (Differenz zwischen der einen zur anderen Elektrode)
breiter Frequenzbereich (je nach dem wie viele Muskelfasern gleichzeitig erregt werden) (von 20-500 Hz)
Beschreiben Sie kurz das Prinzip der nichtinvasiven, kontinuierlichen Blutdruckmessung nach Peňáz.
▪ Prinzip: Kopplung einer photoplethysmographischen Messung mit einer Druckmanschette („wie viel Licht kommt durch den Finger“)
▪ Vorgang: Die Manschette wird mittels der Lichtmessung so eingestellt, das immer gleich viel Blutvolumen im Finger vorhanden ist (wenn Puls im Finger ankommt ist Manschette mehr aufgepumpt und andersrum)
▪ Blutdruck im Finger = angelegter externer Druck
Wie erfolgt eine Blutdruckmessung?
▪ Riva- Rocci- Methode, nach seinem Erfinder
1) Oberarmaterie wird mit einem Druckluftkissen komprimiert bis kein Puls mehr hörbar ist
2) Ablassen des Luftdrucks bis Puls wieder fühlbar= systolischer Druck → Korotkow- Geräusche
3) Diastolischer Druck bei Verschwinden der Korotkow-Geräusche
Was sind Korotkow-Geräusche?
▪ Benannt nach russischem Arzt
▪ Prinzip:
– Lässt man Druck aus der Manschette, so hört man (Stethoskop!) genau beim Erreichen des systolischen Drucks Klopfgeräusche
– Diese nehmen an Intensität solange zu, bis der diastolische Druck erreicht ist
– Dann verschwinden sie wieder
Was versteht man unter Systole/Diastole (21). Maßeinheit des Blutdrucks (24) Definition Bluthochdruch (Hypertonie)
Diastolisch medizinisch kritischer weil dauerhafte Schädigung der Gefäße
Was versteht man unter Puls-Transit-Zeit? Wie hängt diese Zeit vom Blutdruck ab?
= Zeit, die das Blut braucht um einen bestimmten Punkt (den der Messung) der Peripherie zu erreichen
▪ Abhängig vom Blutdruck
▪ Je höher der Blutdruck,
– desto schneller fließt das Blut,
– desto schneller ist es in der Peripherie.
Die Korrelation zwischen Puls-Transit-Zeit und Blutdruck ist also negativ (↑ Blutdruck korreliert mit ↓Puls-Transit-Zeit)
Wie misst man periphere Durchblutung?
▪ Periphere Blutgefäße liegen (u.a.) an der Hand direkt unter der Haut
▪ Optische Messung
▪ Idee: Je mehr Durchblutung, desto mehr Licht wird auf dem Weg durch den Finger durch das Blut verschluckt/absorbiert →weniger Licht am Rezeptor
Wie wird die periphere Durchblutung gesteuert?
▪ Periphere Durchblutung wird sympathisch reguliert
→Die peripheren Blutgefäße sind nur sympathisch innerviert!
▪ Sympathikusaktivität hoch
→Vasokonstriktion
→Blutdruck steigt
→Durchblutung sinkt
▪ Sympathikusaktivität niedrig
→Vasodilatation
→Blutdruck sinkt
→Durchblutung steigt
Was sind Akzelerationen/Dezelerationen der Herzrate?
▪ Akzeleration
→„Beschleunigung“
→kurzfristige Zunahme der Herzrate
▪ Deszeleration
→„Verlangsamung“
→kurzfristige Abnahme der Herzrate
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Lernkarten
Welche Funktionsbereiche sind von Schädigungen des Frontallappens betroffen?
▪ Charakteristisches Symptomcluster das sog. „Frontalhirnsyndrom“
▪ Kennzeichen:
− Probleme beim Aufgabenwechsel (Perseverationen)
− Stimulus getriebenes („bottom up driven“) Verhalten (Desinhibition)
− Vermindertes Urteils-/Planungsvermögen
▪ Aber auch:
– Soziale Auffälligkeiten
– Motorik/ Sprache sind beeinträchtigt
vmPFC und OFC wichtig für Emotionskontrolle, Impulskontrolle, Soziale Anpassung, Evaluierungsprozesse und Entscheidungsfindung
Läsionen führen zu: sozial unangemessenem Verhalten, schlechter Zukunftsplanung, Impulsivität, riskantem Verhalten
Was versteht man unter exekutiven Funktionen? Wie lassen sie sich testen?
=„höhere“ kognitive Funktionen
− Verhaltensüberwachung und Arbeitsgedächtnis
− Integration sensorischer, motorischer & interner Informationen
− Höhere Kontrollfunktion
− Antizipation, Auswahl, Inhibition von Handlungen
keine direkte motorische Funktion haben:
medialer Präfrontalcortex (ventromedial, orbitofrontal)
laterale Präfrontalcortex (dorsolateral, ventrolateral)
PatientInnen mit Läsionen zeigen charakteristische Beeinträchtigungen, vor allem bei exekutiven Funktionen (Probleme bei Aufgabenwechsel = Perseveration, Stimulus-getriebenes Verhalten = Disinhibition, Vermindertes Urteils- und Planungsvermögen
▪ Test
– Wisconsin card sorting (Messung der Fähigkeit, von einer Zuordnungsregel auf eine neue zu wechseln, Pat zeigen Perseverationen (bleiben bei einmal verfolgten Regeln)
– Stroop test (Pat machen mehr Fehler und sind langsamer, eingeschränkte Fähigkeit, bestimmte Merkmale zu unterdrücken)
-> viele dieser Aufgaben auch schwierig für kleine Kinder (erfahrungsabhängige Plastizität setzt erst zuletzt ein)
-> bei frontotemoraler Demenz (Morbus Pick) auch, wirkt stark persönlichkeitsverändernd
Wer war Phineas Gage, und warum wurde er so bekannt?
▪ Eisenbahnvorarbeiter mit schwerem Unfall
→Eine Fehlzündung schoss eine Eisenstange durch seinen Kopf. Er überlebte!
▪ große Teile seines Orbitofrontalkortexes (OFC) wurden zerstört
▪ Gage wurde (anders als vorher: fleißig, zuverlässig, moralisch, höflich):
– impulsiv, unzuverlässig, unberechenbar, lernte kaum noch aus Erfahrung
– Probleme in Entscheidungsfindung & sozialer Anpassung
▪„Gage was no longer Gage“
Was sind Spiegelneurone? In welcher Spezies wurden sie entdeckt? Was ist ihre vermutete Funktion?
▪ Sie wurden im Makaken mittels Einzelzellableitung entdeckt (Rizzolatti et al., 1992)
→ erstmals in Area F5 (prämotorische Region im Frontallappen), später in anderen Regionen
▪ Zeigen beim Beobachten von Bewegungen das gleiche Aktivierungsmuster wie beim Ausführen dieser Bewegungen
▪ Funktion (wahrscheinlich): Motorisches Modelllernen
-> könnte für Empathie und Imitation wichtig sein
bei Makaken Einzelzellableitung möglich, bei Menschen nur funktionelle Bildgebungsstufen und keine einzelnen Neuronen werden gemessen - es gibt nur eine einzige Studie für ein einzelnes Neuron
Was sind die funktionellen Ausfälle nach einer rechtshemisphärischen Läsion des primären Motorkortex?
▪ Linksseitge Beeinträchtigung der Bewegungsqualität (Präzision, Geschwindigkeit usw.)
→ kontralateral!
KEIN Ausfall der Willkürmotorik
• Es gibt Bahnen die von den sekundären motorischen Arealen absteigen ohne den primären Motorkortex zu passieren
Welche Regionen des Frontallappen sind relevant für die Motorik? Was sind die wesentlichen Funktionen des prämotorischen Feldes?
somatotrop = verschiedene Muskelgruppen des Körpers sind auf systematische Art und Weise angeordnet, am meisten Sensitivität = größter Teil im Gehirn
the nerve bypass = Wiederherstellung motorischer Kontrolle nach Rückenmarksläsion durch Vermittlung eines Computers statt Rückenmark
- Bildgebungsdaten zeigen konzentrische Repräsentationen im Bereich des Fußes, der Hand und des Mundes
-> Vorschlag eines revidierten Modells des motorischen Homunculus = Integrate-isolate model (2022)
Was passiert bei Läsionen der Amygdala (Fall S.M.)?
f
Beschreiben Sie das 2-Wege Modell der Angst nach LeDoux.
▪ High road
1. Thalamus
2. visueller Cortex
3. Amygdala
→ Langsame und genaue Stimulusinterpretation
▪ Low road
1. Thalamus
2. Amygdala
→ Schnell, aber keine Differenzierung der Angstrelevanz (nicht sehr genaue Analyse, um welches Objekt es sich handelt)
- Projektionen zu präfrontralen Regionen = Bewertung der aktuellen Situation (ventromedialer Frontalcortex) sowie Rekrutierung exekutiver Kontrollprozesse (Cingulum)
Welche Bedeutung hatte der Fall H.M. für die Gedächtnisforschung? Was konnte H.M. noch lernen?
▪ Möglichkeit, Auswirkungen bilateraler Hippocampusläsion am lebenden Menschen zu studieren
▪ Läsion war (da chirurgischer Eingriff) relativ präzise und umfasste große Teile des medialen Temporallappens incl. Hippocampus
▪ Grund für OP: Schwere Epilepsie
▪ Konsequenzen:
– H.M. war unfähig neue Infos zu einzuspeichern → schwere anterograde Amnesie
– Zudem graduelle retrograde Amnesie
Was konnte H.M. noch lernen?
▪ Hippocampus wichtig für Lernen → ABER nicht jegliches Lernen
▪ Prozedurales (implizites) Lernen weiterhin möglich
Spiegelzeichnen- Aufgabe:
• Keine bewusste Erinnerung Aufgabe jemals schon durchgeführt zu haben
→ Trotzdem verbesserte Leistung! (Implizites Lernen)
Warum werden der Hippocampus und der angrenzende entorhinale Cortex auch als „Navigationssystem des Gehirns“ bezeichnet?
sehr alt
▪ Place cells im Hippocampus
▪ Grid cells im entorhinalen Cortex
▪ Ohne Hippocampus kaum Lernfortschritt bei Orientierungslernen (Ratten, H.M.)!
▪ Bsp. Morris Water Maze (durchsichtige Plattform unter der Wasseroberfläche auf den sich Tiere retten können - immer schnelleres Finden), 8-Arm-Labyrinth (Ratten mit Hippocampusläsionen gehen häufiger in Arme, die kein Futter enthalten (Referenzgedächtnis) und tun dies häufiger hintereinander (Arbeitsgedächtnis))
→Hippocampusläsion führt zu langsameren (räumlichen) Lernen
Was sind Place Cells, Head Direction Cells und Grid Cells?
= Zellen, die verschiedene Feuerpräferenzen/Reaktionspräferenzen haben
Ratte bewegt sich, Place Zellen verraten wo sie gerade ist, Grid Zellen aktiv wenn sich an einem der Ort am Hexagon befindet, Head Direction Zellen zeigen Kopfausrichtung an
Grid Cells: Zellen repräsentieren unterschiedliche Gitter, die sich in Größe unterscheiden - dorsal Gitter klein, ventral Gitter groß - Gitter werden in bestimmten Größen kleiner
-> wurden in verschiedenen Spezies nachgewiesen, auch im dreidimsensionalen Raum
Geben Sie drei Störungen an, die bei Schädigung des Temporallappens auftreten können.
1. Hörverlust oder kortikale Taubheit (oft nur bei einem Ohr, deshalb nicht direkt bemerkbar)
bei Schädigung des primären auditorischen Cortex (= A1 = BA41/42)
→ Heschl´sche Querwindungen
2. Wernicke Aphasie
sensorische Aphasie bei Schädigung des Wernicke Areals (= BA 22/42)
Achtung: Broca- Aphasie kommt nicht durch Schädigung im Temporallappen zustande!
3. Beeinträchtigung des räumlichen Gedächtnisses & Gedächtnis für Objekte bei Schädigung der Hippocampusformation
→ Im schlimmsten Fall: nahezu vollständige anterograde Amnesie für Fakten
und biographische Details nach bilateraler Hippocampusschädigung (siehe H.M.)
sonstige Areale:
Gyrus angularis: für Übersetzung eines visuellen in einen sprachlichen Code (Verständnis von Schrift)
Geben Sie zwei wesentliche Funktionen des Parietallappens an.
▪ Verarbeitung taktil sensorischer Informationen und von Schmerz (im somatosensorischen Cortex des anterioren Parietallappens)
▪ Visuell geleitete Bewegungskontrolle
– Ausfall führt zu Apraxie
▪ Integration sensorischer Informationen im posterioren Parietallapen
▪ Aufmerksamkeit (Teil des fronto-parietalen Aufmerksamkeitsnetzwerks)
– Ausfall führt zu Neglect
Wie kann ein Neglect klinisch diagnostiziert
werden?
1) Zeichenaufgaben (nachzeichnen oder freies Zeichnen)
2) Suchaufgaben (wie das Suchen der Kreisöffnungen)
3) Linienhalbierung
4) Vorlesen von Texten
Wird die Information im kontra-läsionalen Gesichtsfeld beim Neglect gar nicht verarbeitet?
▪ Doch!
→ Unbewusste Informationsverarbeitung
▪ Patienten können angeben, ob Objekte gleich oder verschieden sind, auch wenn sie das kontraläsionale Objekt nicht benennen können
▪ Semantisches Priming (Hinweisreiz in läsioniertem Halbfeld führt zu schnelleren Reaktionszeiten) funktioniert auf der kontraläsionalen Seite !
→ bis zu höheren Ebenen der Verarbeitung
Was versteht man unter einem Neglect, und wann tritt er in der Regel auf?
▪ Läsion meist im rechten Parietallappen durch Schlaganfall, Auswirkung kontralateral
– Teil des fronto- parietalen Aufmerksamkeitsnetzwerkes!
▪ Neurologische Störung der Aufmerksamkeit - obwohl es aussieht wie ein Wahrnehmungsdefizit
▪ Vernachlässigung einer Raum bzw. Körperhälfte (egozentrisch) und/oder Objekthälften (allozentrisch), PatientInnen zeigen weder spontane Fixationen in das kontraläsionale Halbfeld noch können sie die Aufmerksamkeit zielgerichtet dorthin lenken
▪ Multisensorisch
Tests: Linienhalbierungstest (ein Strich genau in eine Menge von Linien machen - manche Linien werden nicht bearbeitet und die bearbeiteten sind nicht in Mitte gekreuzt)
Neuropsychologische Testung (Präsentation Stimulus zuerst links, dann rechts, Präsentation gleichzeitig (nimmt nur Stimulus auf einer Seite wahr)
Nachzeichnungsaufgaben
-> nicht nur in Wahrnehmungsaufgaben beobachtbar, sondern auch in Gedächtnisaufgaben (selektive Beschreibung von Dingen, die außerhalb des Neglects sind)
Was ist eine Apraxie? Welche Formen können unterschieden werden?
▪ Läsion im posterioren Parietallappen
▪ Allgemein: Störung der Ausführung willkürlicher zielgerichteter und geordneter Bewegungen bei intakter motorischer Funktion
Perseverationen = gleicher Bewegungsablauf wird immer wieder ausgeführt obwohl es nicht notwendig ist
Gestörtes Handlungskonzept: falsche Reihenfolge von Handlungen
Was geschieht im anterioren Parietallappen?
• Verschaltung kontralateral
• Somatope Ordnung
• Gebiete werden anhand ihrer Sensibilität repräsentiert, nicht ihrer Größe
Welches kortikale Gebiet wird mit der Analyse von Bewegungen in Beziehung gebracht?
▪ V5 oder mediotemporaler Cortex ist u.a. für die Analyse von Bewegungen zuständig
▪ Initial findet eine Bewegungswahrnehmung aber schon in V1 statt
Was ist eine Agnosie?
Was ist Prosopagnosie und wie kann man sie feststellen?
Agnosie: trotz intakter primärer Sinnesfunktionen, ausreichender Aufmerksamkeit und Intelligenz können Betroffene einen wahrgenommenen Reiz nicht korrekt identifizieren
(Apperzeptiv: Verlust jeglicher Objekterkennung, Assoziativ: Schwierigkeiten Assoziationen zwischen Objekt und Namen etc herzustellen, Objekt: bezogen auf bestimmte Objekte wie z.B. Gesichter)
Prosopagnosie:
Gesichtsblindheit, spezifische Form der Objektagnosie
▪ Einzelne Gesichtsteile können noch erkannt werden
▪ Je nach Schwere der Läsion auch beeinträchtigt im Erkennen von Emotionen
▪ Verletzung des Gyrus fusiformis (ventrale Bahn) (vllt nicht gesichtsspezifisch (bei den meisten schon, sondern hängt von hoher Expertise ab- Ornithologe verliert Fähigkeit, Vögel auseinander zu halten)
▪ Diagnose: neben Schlaganfalldiagnostik (bildgebende Verfahren)& standardisierten Tests können bei angeborener Prosopagnosie Symptome zur Diagnostik verwendet werden
Was versteht man unter kortikaler Blindheit und welcher Teil des Gehirns muss geschädigt sein, damit sie zu beobachten ist?
f
Welche Bahnen der visuellen Verarbeitung werden unterschieden? Welche Merkmale haben diese beiden Bahnen?
Dorsal:
WO? • Von V1 bis zum Parietalkortex • Lokalisation& Bewegungsrichtung von Objekten = reagiert mit prämotorischen Regionen
Ventral:
WAS? • Von V1 bis zum inferioren Temporalcortex
• Form-& Farberkennung, Kategorisierung
Erklären Sie den Verlauf der Sehnerven und deren Bedeutung für den Fluss visueller Informationen
Verlauf
1) Retina
2) Kreuzung fast aller Bahnen am Chiasma opticum
3) Corpus geniculatum laterale (Thalamus)
4) Primärer Visueller Cortex (V1, area striata, primäre Sehrinde)
Merke: nasale Teile werden kontralateral verschaltet & temporale Teile ipsilateral
Direkte und indirekte Synapsen
Direkte Synapsen: Freisetzung des Neurotransmitters direkt am Rezeptorbereich; typisch für schnelle Signalübertragung.
Indirekte Synapsen: Freisetzung aus Varikositäten entlang des Axons, der Botenstoff verteilt sich über eine größere Strecke und wirkt oft über metabotrope Rezeptoren.
Schnell wirkende direkte Synapsen nutzen häufig kleine Transmitter wie Glutamat, GABA oder Glycin
Wie lassen sich Faserverläufe nicht-‐invasiv mittels Diffusions-‐Tensor-‐Bildgebung messen?
▪ Wird im MRT-Scanner gemessen
→ Strukturell bildgebendes Verfahren
▪ Ziel: über die Diffusion von Wasser sollen Rückschlüsse auf Lage und Richtung von Fasern gezogen werden
▪ In weißer Substanz laufen viele Fasern nebeneinander parallel
▪ Daher kann hier Wasser hauptsächlich nur in eine Richtung diffundieren (da ja parallel)
▪ Wenn also Diffusion nur in eine Richtung
gemessen wird
→handelt es sich um weiße Substanz
Was ist der Unterschied zwischen Projektions-‐, Kommissuren-‐ und Assoziationsfasern?
f
Welche Funktion hat die weiße Substanz?
▪ Schnelle Kommunikation von verschiedenen Regionen des
ZNS/PNS miteinander
▪ Zu diesem Zwecke: stark myelinisierte Faserverbindungen
– Ermöglichen saltatorische (schnelle) Erregungsleitung
– Im ZNS durch Oligodendrozyten und im PNS durch Schwannzellen gebildet
In welchem Lappen ist lokalisiert
a. primärer visueller Cortex?
b. primärer motorischer Cortex?
c. primärer somatosensorischer Cortex?
d. primärer auditorischer Cortex?
f
Welches allgemeine Organisationsprinzip gilt für alle sensorischen Kortizes?
Je wichtiger ein bestimmter Bereich der Sinnesfunktion ist, desto
größer ist seine neuronale Repräsentation! -> Dominanz
▪ Z.B.:
− auditorischer Cortex
→sprachrelevante Frequenzen sind überrepräsentiert
− somatosensorischer Cortex
→Hände bei Menschen(affen) sind sehr groß repräsentiert
− visueller Cortex
→die Fovea (Ort des schärfsten Sehens) ist in V1 überrepräsentiert
Sensorische Bereiche die nebeneinanderliegen werden auch im
Gehirn nebeneinander repräsentiert -> Nähe
▪ Z.B.:
– Die Bereiche die auf der Netzhaut nebeneinanderliegen sind auf dem
visuellen Kortex auch nebeneinander repräsentiert („Retinotopie“)
Was versteht man unter dem sensorischen (motorischen) Homunculus, und wo befindet er sich?
▪ Ort:
− gyrus präcentralis (motorisch)
– gyrus postcentralis (sensorisch)
▪ Funktion: Repräsentation aller Körperregionen entsprechend
− ihrer feinmotorischen Kontrollierbarkeit (motorisch)
− ihrer Berührungsempfindlichkeit (sensorisch)
▪ Merke:
– Je sensibler (somatosensorischer C.) bzw.
je besser willkürlich beweglich (motorischer C.)
→ desto größer die Repräsentation im Gehirn
Was ist auf Gyrus präcentralis bzw. postcentralis lokalisiert?
f
Auf welche zwei Arten kann man Funktionskarten gewinnen?
25. Zu welchem Kartentyp gehört die Brodmann-‐Karte – wie werden diese Karten konstruiert?
▪ Ist eine cytoarchitektonische Karte
▪ Sortiert also Hirnregionen nach ihrem mikroskopisch/histologischen Aufbau
▪ in 52 unterschiedliche Areale
Was ist der Unterschied zwischen einer anatomischen und einer cytoarchitektonischen
Einteilung des zerebralen Kortex?
f
Woraus bestehen die Basalganglien und was ist ihre Funktion?
f
Aus welchen Regionen besteht das „limbische System“? Was sind die Hauptaufgaben des „limbischen Systems“? Warum ist der Begriff „limbisches System“ problematisch?
Steuert motivationale Verhaltensweisen
(fight, flight, feed, fuck)
▪ Amygdala
(Emotionen, Furchtkonditionierung, Salienz)
▪ Hypothalamus
(z.B. Homöostase, Sexualverhalten)
▪ Hippocampus
(Transferieren von Informationen ins
Langzeitgedächtnis, räumliche Orientierung)
▪ Cingulärer Cortex
– ACC (Schmerzverarbeitung, emotionales
Verhalten, Eingeweidesteuerung)
– PCC (visuelle Aufmerksamkeitssteuerung)
Problematisch:
▪ relativ diffuses und weitverzweigtes Netzwerk
alle Funktionen die irgendwie „basal“ sind werden gerne dem
limbischen System zugeordnet.
▪ ABER: An Emotionsentstehung sind z.B. auch „höhere“
Hirnregionen beteiligt
▪ Auch anatomisch problematisch: einige Hirnregionen liegen
unterhalb des Corpus callosum (Amygdala) andere darüber
(ACC, PCC)
▪ ALSO: relativ schwammiger Begriff
Beschreiben Sie die Organisation der 6 Schichten des Neokortex.
▪ Pyramidenzellen
– Interkortikale Kommunikation
– Pyramidenförmige Zellkörper
– Große, multipolare Neurone
– Großer Dendrit (apikaler Dendrit)
→verläuft geradlining zur Kortexoberfläche
– Sehr langes Axon
▪ Sternzellen
− Intrakortikale Kommunikation
− Sternförmiger Zellkörper
− Kleine Interneurone
Nennen Sie die vier großen Lappen der beiden Großhirnrinden.
Erklären Sie Okzipitallappen, Parietallappen
Okzipitallappen: Visuelle Informationen erreichen den Okzipitallappen über die kontralaterale Verschaltung der Sehbahn (Retina -> Thalamus -> striärer Cortex) und werden dort weiter verarbeitet
bestimmte Eindrücke können im visuellen System kodiert sien, ohne dass sie bewusst wahrnehmbar sind
Parietallappen: Somatosensorischer Cortex, Tastinformationen
Welche zwei Größen bestimmen den Grad der Faltung der Großhirnrinde?
▪ Größe der Oberfläche
▪ Dicke der Cortexschichten
Woraus setzt sich das Telencephalon zusammen?
▪ Großhirn (85% des Gesamtgewichts des Gehirns, besonders differenziert und groß)
▪ Subcortikal:
− "Limbisches System" (motivationale Verhaltensweisen)
− Basalganglien
Uneinigkeit über genaue Bestandteile
Womit hat die Hypophyse etwas zu tun? Was unterscheidet Neuro-‐ und Adenohypophyse?
▪ Neurohypophyse: „trockener Weg“
Neurone des Hypothalamus sorgen mit ihren Axonen (in der Hypophyse) direkt für Hormonausschüttung ins Blut
− Oxytocin
− ADH (antidiuretisches Hormon) = Vasopressin
▪ Adenohypophyse: „nasser Weg“ Releasing Hormon (Faktor) wird in Hypothalamus ausgeschüttet; diffundiert zur Hypophyse; setzt dort das eigentliche Hormon frei
− Somatotropin (Wachstum)
− Follikelstimulierendes Hormon (Geschlechtsorgane)
− Adrenocorticotropes Hormon (Nebennierenrinde)
− Thyroideastimulierendes Hormon (Schilddrüse)
▪ Adenohypophyse:
– 2 Arten von Hormonen
– Glandotrope Hormone stimulieren die Hormonfreisetzung in weiteren
Hormondrüsen, wie zB der Nebennierenrinde
– Nichtglandotrope Hormone, wie das Wachstumshormon STH, entfalten bei der Freisetzung direkt ihre Wirkung auf die Effektororgane
