Biopsychologie 1
Grundlagen I guess
Grundlagen I guess
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Flashcards
Woraus besteht das Diencephalon und was sind seine Hauptfunktionen?
▪ Enthält Thalamus, Hypothalamus, Projektionen in sensorische, motorische, limbische und Assoziationsareale
▪ Hypothalamus (Homoöstase): Regulation des autonomen Nervensystems, zentrale Umschaltstelle zw. Gehirn und Peripherie, Regulation motivationaler Verhaltensweisen, afferent und efferente Verbindung zum Thalamus, Mittelhirn, Cortex
▪ Thalamus = Tor zum Bewusstsein, alle Sinnesmodalitäten (außer Geruchsinfo) verarbeitet
− Liefert Informationen zum Kortex
− Thalamus bekommt kortikales Feedback
− Im Kortex dann Verarbeitung in primären Sinnesarealen
− Input aus Hirnstamm und RM
Wofür wird das Cerebellum benötigt? Was passiert bei Läsionen dieser Struktur?
▪ Enthält ca. 50% der Neurone des Gehirns
▪ Wichtig für Bewegungskoordination, Augenbewegungen, Körperhaltung, prozedurales Lernen
▪ Mitverantwortlich für motorisches Lernen (Fahrradfahren, Klavierspielen etc.)
▪ Bei Schädigung: Ataxie
Woraus setzt sich der Hirnstamm zusammen?
lat. truncus encephali
▪ Besteht aus:
– Mittelhirn (Mesencephalon): Tectum (auditorisch und visuell) und Tegmentum (Formatio reticularis, Substantia nigra, nucleus ruber, PAG)
– Brücke (Pons)
– verlängertem RM (medulla oblongata)
▪„Technikzentrale“:
− Bahnen für Motorik und Bahnen für Sensorik laufen hindurch
− über formatio retikularis z.B. Schlaf-Wach Rhythmus, Muskeltonus, Kreislauf und Atmung
▪ LEBENSWICHTIG
-> "Locked-in Syndrom" - bei Bewusstsein aber keinerlei Kontrolle über Motorik
Welche Afferenzen und Efferenzen befinden sich am Rückenmark?
▪ Afferenzen betreten das Rückenmark von dorsaler Seite (Hinterwurzelneurone/Hinterhornaxone)
− Sensorische, unipolare Neuronen
− Info aus Haut, Gelenken, Rumpfmuskeln, Gliedmaßen, inneren Organen
▪ Efferenzen verlassen das Rückenmark zur ventralen Seite (Vorderwurzelneurone/Vorderwurzelneurone)
− Motorische, mutlipolare
− Willkürmotorik, Reflexbewegungen
− Autonome Regulation
▪ Auf einfach: Hinten rein; vorne raus
Beschreiben Sie die drei Schnittebenen durch das Gehirn.
▪ Koronar/Frontal = senkrechter Schnitt durch das Gehirn von links nach rechts
▪ Saggital (von lat. saggitus = Pfeil) = senkrechter Schnitt durch das Gehirn von anterior nach posterior
▪ Axial/Horizontal = waagerechter Schnitt durch das Gehirn von anterior nach posterior
▪ Transversal: waagerechter Schnitt durch das RM
Beschreiben Sie die Entstehung eines Aktionspotentials.
▪ Funktion: Weiterleitung von Informationen
▪ Außen: Viel Na+ und ein positives Potential
▪ Innen: viel K+ und ein negatives Potential
▪ In der Membran befinden sich spannungsabhängige Ionenkanäle
für Na+ und K+ (normalerweise zu!)
▪ Transportermolekü le: vor allem Na+/K+ Pumpe
Wenn sich die Spannung verändert..
..passiert erst einmal nichts
bis die Schwellenspannung erreicht ist
1 spannungsabhä ngige Na+ Kanäle in der Membran öffnen sich
Na+ strömt in die Zelle (Natrium-Influx)
→Ladungsdifferenz verringert sich, die Zelle depolarisiert
2 K+ Kanäle öffnen sich und K+-Austrom beginnt
→Zelle repolarisiert
3 Na+-Kannäle werden refraktär
→Na+ kann nicht mehr in die Zelle gelangen
4 K+ verlässt weiterhin Zelle
→Zelle hyperpolarisiert
5 Wiederherstellen des Konzentrationsgradienten & somit Ruhepotenial
Via Na+/K+ Ionenpumpe
Welche drei Kräfte sind wesentlich für das Ruhemembranpotential verantwortlich?
▪ Diffusion: unterschiedliche Ionenkonzentrationen streben immer Ausgleich an.
▪ elektrostatische Kraft: entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an
→ Gleichgerichtete Ladungen stoßen sich ab
▪ Na+K+ Ionenpumpe: Pumpt Natrium aktiv(!) nach außen und Kalium nach innen
Was sind postsynaptische Summationsprozesse?
▪ Neuron „verrechnet“ eingehende EPSPs und IPSPs aus verschiedenen Quellen
miteinander
▪ Bei Überschreitung der Schwellenspannung (-65mV) dann Aktionspotential
▪ zeitliche Summation (A): kurz hintereinander folgend kommen aus einer Quelle mehrere EPSPs oder IPSPs an der Zielzelle an
▪ räumliche Summation (B)
Es kommen aus verschiedenen Quellen gleichzeitig EPSPs und IPSPs an der Zielzelle an und werden integriert
▪ Hemmung
hemmende Neuron stark stimuliert (c), sorgt dafür, dass kein AP an der
Postsynapse entstehen kann
▪ Bahnung (C)
zeitlicher Abstand zwischen EPSPs zu groß, um AP auszulösen ABER die Zelle wird „vorbereitet“ - kurzes Aktionspotenzial das direkt wieder abklingt bereitet auf größeres vor, das ohne das davor nicht ausreichend wäre
→darauf folgende EPSP haben es leichter AP auszulösen
Was versteht man unter einem exzitatorischen bzw. inhibitorischen postsynaptischen
Potential?
▪ EPSP
Ausgelöst durch den Einstrom von Kationen (+ geladenen Ionen) wie z.B. Na+, K+ oder Ca2+
→ Führt zu Membrandepolarisation
Bei ausreichender Stärke: Auslösung eines AP
▪ IPSPS
Ausgelöst durch den Einstrom von Anionen (- geladenen Ionen) wie z.B. Cl-
→Führt zu Membranhyperpolarisation
→Verringert die Wahrscheinlichkeit, dass AP auftritt
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.
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?
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Erklären Sie die Begriffe „einfache“ und „doppelte Dissoziation“ anhand eines Beispiels.
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Was bedeutet bei einem psychopharmakologischen oder einem Läsions-‐Experiment der
Begriff „doppelblind“
f
Was ist ein Placebo?
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Welche möglichen Erklärungen gibt es, wenn die Läsion einer bestimmten Hirnregion ein
bestimmtes Verhalten verändert?
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Wozu wird eine stereotaktische Apparatur beim Menschen benutzt?
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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?
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Welches sind die drei wesentlichen Untersuchungsansätze der Biologischen Psychologie?
Geben Sie für jeden dieser Untersuchungsansätze ein Beispiel.
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Welchen Ansatz und welche Forschungsmethoden charakterisieren die Neuropsychologie?
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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?
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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)