Biopsychologie
Uni Magdeburg 1.Semester (Nösselt)
Uni Magdeburg 1.Semester (Nösselt)
Multiple Sklerose (Ursachen/ Symptome/ Therapie)
1)autoimmun , Demylinisierung
2)anfangs: Sehstörung (Sehnerv) // später Ataxie-Schübe
3)Immunsupressiva
Alzheimer (Ursachen/Symptome/Therapie)
1)Neuronensterben durch NGF-Defizit (->Acetylcholin-Unterproduktion) ->vermutl. eher Folge: Amyloidplaques & Neurofibrillen
2)Gedächtnissörungen (erst Kurz; dann Langzeit) // Affektivitätsstörungen
3)Screeningverfahren: MMST(mini-mental-status-test) // Cholinesterasehemmer // NMDA-Rezeptorblocker ->nur Verlaufsverlangsamung
Parkinson (Ursachen/Symptome/Therapie)
1)Verlust dopaminerger Neurone in der Substantia nigra
2)Psychomotor. (Ruhetremor) // kognitive // affektive
3) L-Dopa, MAO-Hemmer // Fötales Gewebe // Elektrostimulation
In was werden die 8 Embryonalwochen unterteilt?
23 Carnegielstadien (nach Alter, Größe, morpholog. Merkamale)
Eizelle + Spermium =n
Zygote -> Morula (aus Blastomeren(omnipotent)) -> Blastula (aus Blastozyten(pluripotent)) -> Gastrula
Was sind Keimblätter?
erste Differenzioerung in verschiedene Zellschichten //entwickeln später unterschiedll. Struckturen/Gewebe/Organe // ennstehen bei der Gastrulation aus der Blastula
->endoderm/mesoderm/ektoderm
Was ist die Neurulation?
Entwicklung aus Ektoderm, induziert durch Mesoderm
Neuralplatte -> Nerualrinne -> Neuralrohr
Wie heißen die 3 Hirnbläschen, & zu was entwickeln sie sich?
Prosenzephalon -> Tel- und Dienzephalon
Mesenzephalon -> Mesenzphalon
Rhombenzephalon -> Met- und Myelenzephalon
Nenne die 6 Schritte der Hirnentwicklung
1)Neurogenese: Zellteilung in der Mitose
2)Zellmigration: Nervenzellen wandern an ihre Bestimmungsorte und bilden Hirnkerne
3)Differenzierung: in verschiedene Neuronentypen
4)Synaptogenese: Bildung synaptischer Verbindungen an Axonen & Dendriten
5)Neuronaler Zelltod: selektives Absterben überflüssiger Nervenzellen
6) Neubildung und selektiver Verlust von Synapsen
Wie funktioniert die Synaptogenese?
Wachstumskegel (spezialisiertes Vorderende eines aussprossenden Axons) mit Filopoiden (cytoplasmatischen Fingern) folgt chem. Gradienten zu Zielzellen -> Chemoaffinitätshypothese
Was ist die Apoptose? Wie funktioniert sie?
programmierter Zelltod
-> Calcium-Einstrom -> Mitochondrien schütten Diablo(Protein) aus -> hemmt IAPs (inhibitors of apoptosis proteins) -> Capasen (Enzyme (IAPs)) nicht mehr gehemmt -> zerstören Proteine & DNA
Wo wird was gespeichert?
siehe oben
Was entwickeln Tiere in angereicherter Umwelt im Vgl. zu Tieren in verarmter Umwelt?
1) schwerere, dickere Cortices
2)verbesserte cholinerge Aktivität
3)mehr dentritische Äste
Wo werden explizit -episodische Ereignisse gespeichert?
Neocortex -> rechter frontal & Temporalcortex
Wo weden Konzepte /Regeln gespeichert?
Neocortex -> Temporallappen
Wo wird Fertigkeitslernen gespeichert?
Basalganglien, motor. Kortex, Zerebellum
Wo werden perzeptuelle Erwartungen gespeichert?
-> reduziert Aktivität bilateral im okizipiotemporalen Kortex
Wo werden konzeptuelle Erwartungen gespeichert?
-> reduziert Aktivität im linken Präfrontalkortex
Wo wird Verzögerungskonditionierung (Delay) gespeichert?
Cerebellum
Wo wird Spuren-Konditionierung gespeichert?
Hippocampus & Neocortex
Biopsychologisches Vorgehen (5Schritte)
1)Beschreibung 2)Evoulution(Phylogenese=Stammesgeschicht) 3)Entwicklung(Ontogenese=Individuageschichte) 4)Mechanismen 5)Anwendung
Welche 7 Analyseebenen gibt es?
1) Organismus 2) System 3)Region 4)Lokales Netzwerk 5)Eine Zelle 6)Synapse 7)Molekül
Welche Biopsychologischen Forschungen gibt es?
Experiment ; Quasiexperimente; Korrelative Studien
Ein Experiment ist eine Untersuchung, in der der Versuchsleiter...
1) eine oder mehrere Variablen manipuliert (UV) 2) andere Variablen kontrolliert 3)Eine oder mehrere Variablen beobachtet oder misst (AV)
2 Arten von Intervention
Physiologische Intervention (Hormonzugabe -> Stärke des Paarungsverhaltens) / Verhaltensintervention -> Präsentation eines Sexualpartners verändert Hormonspiegel
Inter- / Intragruppen-Versuchsplan
1) Intergr.: jedeVersuchsperson wird einer Versuchsbedingung zugeordnet 2)Intragr.: Jede Person durchläuft mind. 2 Versuchsbedingungen
Was ist ein Quasiexperiment?
keine randomisierte Gruppenzuteilung (natürliche Gruppen;Bsp nach Geschlecht) ; Patientenstudien; Dissoziationen aufdecken
Was ist eine Dissoziation?
Trennung von Wahrnehmungsinhalten die normalerweise assoziiert sind; Zuordnung verschiedener Teilfunktionen und Prozesse zu bestimmte Struckturn/Arealen im Gehirn
Einfache/Doppelte Disoziation
1)ED:Hirnschädigung 1-> Ausfall Funktion A (B nicht beeinträchtigt) 2)DD:Hinrschädigung 1-> Ausfall Funktion A (B nicht beeinträchtigt); Hirnschädigung 2 -> B (A nicht beeinträchtigt)
Was sind korrelative Studien?
Keine Manipulation von Variablen; Ausprägung von Variablen wird erfasst; Zusammenhang der Variablen wird statistisch erfasst
Nachteile Korrelativer Studien?
-kann nicht auf Kausalität geschlossen werden ; - Schei-Zusammenhänge können auftreten
Genetik : Was befindet sich im Zellkern ( 4 Stufen)
Chromosomen(23) -> DNA -> Gen (DNA-Abschnitt) -> Kondon
Was ist ein Allel?
Ausprägungsform eines Gens (bei diploiden Zellen zwei Allele pro Chromosomenpaar)
Was ist ein Kodon?
kleineste Informationseinheit der Dna; kodiert eine Aminosäure
Proteinbiosynthese Transkription; Wo /Was?
Im Zellkern; Abschrift erstellen (mRNA)
Proteinbiosynthese Translation: Wo/Was?
Ribosomen (im Zytoplasma) ; Ablesen der mRNA
Was ist Pleotopie?
EIn Gen kodiert für mehre Dinge
Epistase?
Ausprägung eines Gens beeinflusst ein anderes
Homo/Heterozygot?
Homozygot= reinerbig /Heterozygot=mischerbig
Polygenie?
Die Ausprägung eines Merkmals wird durch mehre Gene bestimmt
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Flashcards
Welche Gradienten bestimmen in welche Richtung Ione durch Kanäle in der Membran diffundieren?
1)Chemischer Gradient
2)Elektrischer Gradient
Was passiert bei einer Depolarisation?
Zellinneres wird positiver
Aktionspotential (Ablauf 5 Schritte)
1)K⁺ offen / Na⁺ geschlossen -> Ruhepotential
2)Depolarisierung -> K⁺ geschlossen / Na⁺ offen -> Treshold
3)Spannunsgesteuerte Na⁺ öffnen sich -> Aktionspotential
4)Na⁺ deaktiviert / K⁺ öffnen sich -> Hyperpolarisation
5)Na⁺ schließen -> Ruhepotential
Wie heißt die Phase nach der Auslösung eines Aktionspotentials in der die Kanäle nicht öffnen können?
Refraktärphase
Vorteile von Markhaltigen (Ummantelten) Axonen?
Von dickeren Axonen?
1)schneller & geringerer Energieverbrauch
2)schneller
EPSP
eregendes postsynaptisches Potential (durch Natrium-Einstrom); Depolarisation, erregt Neuron, erhöht Wahrscheinlichkeit eines Aktionspotentials
IPSP
Inhibitorisches postsynaptisches Potential (durch Chlorideinstrom / Kaliumausstrom) ; Hyperpolarisierung; hemmt Neuron ; verringert Wahrscheinlicheit eines AP
Neurotransmitter (8Erregende/ 2Hemmende)
Erregende : ACh; Glutamat; Dopamin; Noradrenalin; Adrenalin; S-Hydroxytryptamin; Histamin ; ATP
Hemmed: GABA; Glycin
Wie können Signale summiert werden?
1) Räumlich (Signal von mehren Neuronen)
2)Zeitlich (mehre Signale von einem Neuron)
Effektivität von Synapsen, welche haben einen starken / schwachen Einfluss?
Axodentritisch: schwacher Einfluss
Axosomatisch: starker Einfluss
Wie läuft die Codierung von Information ab?
1)Lokale Input Zone (rezeptive): Eingangssignal(analog)
2)Integrative Zone (Trigger): Integrationssignal ("Alles-oder-Nichts")
3)Konduktile Zone (Fortleitungs): Aktionspotential (digital)
4)Output Zone (sekretoriche Zone): Synaptisches Signal
2 Rezeptorarten
Ionotrop: schnell, da direkte Steuerung
Metabotrop: Seceond-Messenger-Kaskade
Agonist/ Antagonistische Pharmaka
Agonist: wirkt wie Transmitter
Antagonist: gegensätzlich Wirkung
Was ist LTP?
Long-term-potentiation = dauerhafte Verstärkung der synaptischen Übertragung
-> als molekulare Grundlage von Lernen
Wie funktioniert LTP? (im Hippocampus)
1) Präsynapse: Ausschüttung des NTM Glutamat
2)Postsynapt. Membran: AMPA-/NMDA-Rezeptoren (Glutamat kann an beide binden)
3)Nur AMPA-Rezept. öffnen sich -> Depolarisierung (durch Na⁺) / NMDA-Rezept. durch Magnesium-Ion blockiert
-> wiederholte Aktivierung -> höhre Depolarisation -> spannungsabh. NMDA-Rezept. öffnet sich (Mg-Ion löst sich)
4) Öffnung bwirkt Einbau weiterer AMPA-Rezeptoren
Was ist das Ziel von Verbindungstracing?
Welchen Tracer braucht man für Input/ Output?
1) Verbindungen zwische Hirnstrukturen sichtbar machen
2) Woher Input? ->retrograder Tracer / Wohin Output? -> anterograder Tracer
irreversible Läsionierungsmethoden im Tier
1) Radiofrequenzmethoden (unselektiv; schädigt gesamtes Hirngewebe in dem Bereich)
2)Exitotoxische Methode ( zerstört gezielte Neurone; durch Überregung)
3) 6-HD-Läsion: 6-Hydroxidopamin zerstört lokale Neurone, die Katecholamine als NTM verwenden
reversible Läsionierungsmethoden im Tier
1)Kühlung (Bsp.Kyroschleife)
2)Betäubung durch Lokalanästhetikum
Wie lassen sich Neurone stimulieren?
1)Elektrische, durch Elektrode
2)Chemische, Bsp:Einführung von NTM durch Rohr -> können an Rezeptor binden
Was ist eine Rezeptorautoradiographie?
Sichtbarmachen von Rezeptoren durch radioaktivmakierte Liganden
2-Desoxglukose Technik
Radioaktive 2-Desoxyglukose wird injeziert undvon aktiven Neuronen aufgenommen (wie normale Glukose)
-> aktive Areale werden sichtbar
Was ist Optogenetik?
lichtsensitive Kanäle werden mittels genetischer Tools gebildet (Bsp, durch Virus)
Channelrhodopsin: blaues Licht / Natrium Einstrom -> Depolarisierung
Halorhodopsin: gelbes Licht / Chlorid Einstrom -> Hyperpolarisierung
Welche nicht-invasive Verfahren gibt es für den Menschen?
1)Zeitlich hochauflösende periphere Verfahren
2)Strukturelle Bildgebung
3)Hirnaktivität
1)EOG/EMG
2)CT/MRT
3)Ableitung:EEG/MEG Stimulation:TMS Bildgebend:PET/fMRT
EOG
Elrktrookulogramm-> Registrierung der Augenbewegung
Hornhaut ist relativ zur Rückseite der Netzhaut positiv geladen -> elektrischer Dipol
elektisches Feld wird mit Makroelektroden am Auge gemessen
EMG
Elektromyogramm -> Messung der elektrischen Aktivität eines Muskels
durch extrazelluläre Potentialableitung
Was ist ein CT?
Computertomographie -> Röntgen-Schichtaufnahme
-> liefert schnelles und exaktes Abbild des Gehirns(Schädel,Blut&Knochen hell / Fett&Luft dunkel)
-> erlaubt Diagnosen (Blutungen, Hirninfarkte, Tumoren, kleine Schädelbrüche)
Was ist eine EEG?
Electrioencephalographie (EEG)
-> Messung der vom Gehirn ausgehenden elektrischen Aktivität
->beruht auf Signalübertragung der Nervenzellen ( hauptsächlich EPSPs im Bereich der apirokalen Dentriten von Pyramidenzellen ; viele benachbarte Dipole müssen sich aufsummieren)
Wie sind die Elektroden des EEGs nach dem Standardschema benannt?
10-20System -> 100% Distanz Nasion-Inion
Elektrodennamen:
-Fp=frontopolar; F=frontal; C=zentral; P=parietal; T=temporal; O=okzipital
-ungerade Elektroden links / gerade rechts; z=zentral
Was beschreibt die Maßeinheit Hertz?
Schwingungen pro Sekunde
Wie heißen die Frequenzbänder des EEG?
1)Delta (0,5-4Hz): Tiefschlaf
2)Theta (5-7Hz): Halbschlaf
3)Alpha (8-13Hz): enstpannter Wachzustand
4)Beta (14-30Hz): Aktivität/Belastung
5)Gamma (30-100Hz): Wahrnemungsvorgänge
Probleme des EEG
1)Inverses : keine eindeutige Zuordnung von Oberflächenaktivität auf Hinrlokalisation / Verschwimmen der Quellen durch unterschiedl. Reizleitungseigenschaften von Liquor,Konchen und Haut
2)Artefakte (Potentiale die nicht aus eletr. Hirnaktivität resultieren)
-> Biolog.: Augen/ EKG/ Muskel
-> Technische: Elekrtodenartefakte /Verstärkerdrifts
Was sind EKPs?
Frühe/Späte Komponenten?
Exo/Endogene Komponenten
Ereigniskorrelierte Signale
frühe :(~20-80ms nach Sinnesmodalität) frühe Kortexareale / Perzeption von Stimuli
späte:(~90-800ms) sekundäre/tertiäre Cortices / attentive Verarbeitung von Stimuli
exogene: nur Stimulusabhängig (Intentsität/Dauer)
endogene: spiegelt psychologische Prozesse wieder
Attentional Blink & N400
N400: semantische Verarbeitung eines Wortes
1 Zielreiz Zahl, 2. Wort
-> Wort wird nicht gesehen, trotzdem N400
Was ist ein ECog?
Elektocorticogramm
-> EEG direkt am Gehirn, lokalisation des epileptischen Herds
MEG
Magnetoencephalographie -> +EEG =gute zeitliche Auflösung
Magnetfelder senkrecht zu elekt. Feldern
Messung in tieferen Schichten möglich
inverses Problem abgeschafft
TMS
Transkraniale Magnetstimulation
-> starker magn. Impuls,-> depolarisiert Neurone in einem Umkreis von einigen Millimetern, bis zu 3cm tief
PET
Positronen-Emissions-Tomographie
->Radioaktiv makierter Zucker wird verabreicht -> bei Bindung -> zwei Photone verlassen den Kopf in entegengesetzte Richtung -> werden von gegenüberliegenden Dektoren registriert
-> Misst Blutfluss / Zuckermetabolisierung / Rezeptordichte
Was sind die Probleme des PET?
Langsame Datnakquisition
Substraktionsverfahren; Ruhebedingung wesentlich
Exposition radioaktiver Substanzen
Teuer (helium zur Kühlung)
MRT
Magnetresonanztomographie
-> Darstellung der anatomischen Struckturen ( nutzt Kerne von Wasserstoffatomen)
1)Normalzustand : Protonen zufällig ausgerichtet
2)vertikales externes Magnetfeld(B0) -> Protonen richten sich aus
3)horizontales Magnetfeld(RF-Pulse) -> Präzession
4)Relaxion T2 (Fett =hell/Wasser=dunkel) /T1(Fett=dunkel/ Wasser=hell)
MRT
Magnetresonanztomographie (verwendet Kerne von Wasserstoffatomen zur Bildgebung)
1)Normalzustand: Protonen zufällig ausgerichtet +Spin (erzeugt Magnetfeld parallel zur Längsachse)
2) vertikales externes Magnetfeld B⁰ -> Protonen richten sich aus
3)horizontales Magnetfeld (RF-Impuls) -> Auslenkung der Protonen um 90°
4)Relaxion (T2/T1)-> internes Magnetfeld <- messen!
