Pinel- 8.Auflage


Kathrin Busch
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Biopsychologie des Nervensystems, insbesondere die Anatomie, Nervenleitung und synaptische Übertragung, auf Universitätsniveau. Sie behandeln zentrale Themen wie die Struktur und Funktion von Neuronen, die Rolle von Neurotransmittern, die Mechanismen der synaptischen Übertragung und die Wirkungen von Drogen auf das Nervensystem. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende der Psychologie, da sie komplexe biologische Prozesse verständlich darstellen und die Grundlagen für das Verständnis der neuronalen Kommunikation vermitteln.
Cartes-fiches
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Langue
Allemand
Catégorie
Psychologie
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
13.05.2013 / 01.06.2025

Cartes-fiches

Gliederung des Nervensystems

 

ZNS: Zentrales Nervensystem

  • Im Hirn & Rückenmark

PNS: Peripheres Nervensystem

  • Außerhalb d. Schädels & Rückenmarks

SNS: Somatisches Nervensystem

  • Interaktion mit äußerer Umwelt

ANS: Autonomes Nervensystem

  • Regulation des inneren Milieus

Sympathikus

  • Stimulation, Organisation & Mobilisation v. Energiereserven, psych. Aktivierung

Parasympathikus

  • Energiekonservierung psych. Entspannung

Afferente Nerven

  • Leiten Signale von Organen ans ZNS

Efferente Nerven

  • Leiten Signale vom ZNS zu Organen

Lagebeschreibungen im Nervensystem

 

  • Drei Achsen beim Nervensystem von Wirbeltieren:

    • anterior (Nase) – posterior (Schwanz)

    • dorsal (Rücken) – ventral (Brustkorb)

    • medial (zur Mittellinie des Körpers hin) – lateral (in Richtung der seitlichen Körperfläche)

  • Problem: Wir gehen aufrecht! => z.B. dorsal ist Rücken und Kopfoberseite

  • Bei Menschen:

    • superior (höher im Kopf) – inferior (weiter unten im Kopf)

    • anterior / rostral (zur Stirn hin) – posterior / kaudal (zum Hinterkopf hin)

  • Proximal (nah) – distal (entfernt) (meistens auf Bereiche des PNS und deren Lage relativ zum ZNS bezogen)

  • Schnitte:

    • Horizontal, frontal, sagittal

    • Zwischen beiden Hemisphären: Medianschnitt/Mediansagittalschnitt

    • Querschnitt = Schnitt im rechten Winkel an einer langen, schmalen Struktur (z.B. Rückenmark)

 

Hirnanatomie

 

5 Hirnabschnitte:

  •  Myelencephalon/Medulla oblongata
  •  Metencephalon
  •  Mesencephalon
  •  Diencephalon
  • Telencephalon

Stammhirn:  1. – 4.

Hirnstamm:  1. – 3.

Rückenmark

  • am weitesten caudal gelegener Teil des ZNS
  • enthält sensorische Information aus Haut, Gelenken, Muskeln des Rumpfes und der Gliedmaßen
  • Motoneurone sind zuständig für Willkürmotorik & Reflexbewegungen
  • empfängt Information aus den inneren Organen
  • Neurone mit Beteiligung an der Kontrolle vegetativer Funktionen
  • aufsteigende Bahnen: sensorische Info
  • absteigende Bahnen: motorische Verschaltung

Hirnstamm

  • bestehend aus Medulla Oblongata, Pons und Mesencephalon (Mittelhirn)
  • vermittelt Info vom Rückenmark zum Gehirn & vice versa
  • auf-&absteigende Bahnen
  • über Formatio Reticularis Regulation des Wach-Schlaf-Rhytmus
  • Medulla oblongata & Pons sind zusammen an Regulation von Blutdruck und Atmung beteiligt

Metencephalon

Pons

  • liegt rostral zur Medulla Oblongata
  • große Neuronenanzahl zur Verschaltung von Informationen aus Hirnhälften auf Kleinhirn

 

Cerebellum (Kleinhirn):

  • dorsal zu Medulla und Pons
  • sensorische Info aus Rückenmark
  • motorische aus Großhirnrinde
  • weitere aus Vestibulärorganen
  • Stützmotorik, Augenbewegung, Sensorik, Durchführung Zielmotorik
  • Diverse kognitive Funktionen

+ Teile der Formatio Reticularis!!!

Mesencephalon

bestehend aus

  • Tectum
    • Colliculus inferior: auditorische Funktion
    • Colliculus superior: visuelle Funktion

 

  • Tegmentum
    • Substantia Nigra+Nucleus Ruber: sensomotorische Funktion
    • Formatio Reticularis
    • Periaquaeductales Grau: Vermittlung der analgetischen (schmerz-reduzierenden) Wirkung von Opiaten

Diencephalon

 

Thalamus:
  • Corpus geniculatum laterale & mediale, Adhesio interthalamica, Nucleus ventralis posterior
  • „Tor zum Kortex“ (viele Kerne, die zum Kortex projizieren)
  • Steuerung von Aufmerksamkeit & Aktivität des Großhirns
  • Motorische Aufmerksamkeit und Planung
  •  Verarbeitung sensorischer Signale

Hypothalamus

  • steuert autonomes Nervnsystem
  • Antrieb und Emotion
  • Analyse Ist- und Sollwerte verschiedener homöostatischer Triebe
  • Steuert Hormonhaushalt -> Hypophyse (Hirnanhangdrüse), Mammilarkörper
  • Motorik

Telencephalon

besteht aus Limbischem System, Cerebralem Cortex und Basalganglien

 

Funktionen:  willkürliche Bewegungen, Interpretation sensorischen Inputs, Lernen, Sprechen, Problemlösen  

 

Telencephalon: Cerebraler Cortex

  • Vier Lappen
    •  Frontal-, Parietal-, Temporal-, Occipitallappen
  • tief gefurcht -> größere Oberfläche
  • große Furchen = Fissurae (Sg. Fissura)

    • Fissura longitudinalis cerebri (Längsfurche) trennt die Hemisphären fast vollständig

    • Cerebrale Commissuren = Faserzüge, die die Hirnhälften verbinden (am größten: Corpus callosum)

  • kleine Furchen = Sulci (Sg. Sulcus);

    • Sulcus Centralis (Zentralfurche) und Sulcus Lateralis (Sylvische Furche) unterteilen jede Hemisphäre in vier Lappen: Frontallappen, Parietallappen, Temporallappen, Occipitallappen

  • Größte Gyri (Erhebungen):

    • Gyrus precentralis (Motorik)

    • Gyrus postcentralis (Somatosensorik)

    • Gyrus temporalis superior (Hören)

Telencephalon: Neocortex + Hippocampus

 

Neocortex

  • besteht aus sechs Schichten(von außen nach innen von I bis VI durchnummeriert) Die Schichtendicke unterscheiden sich in verschiedenen Gehirnbereichen.
  • Viele Axone und Dendriten im Neokortex => Säulen- bzw. Kolumnenorganisation

Hippocampus („Seepferdchen“):

  • drei Schichten, kein Teil des Neokortex,
  • Vergleich ankommender und gespeicherter Information
  • genauere sensorische Analyse, Erinnerungsleistung, Orientierung

Telencephalon: Limbisches System + Basalganglien

Limbisches System

  • Aufgabe: Beteiligung an der Steuerung aller Denkprozesse und Verhaltensweisen; Regulation motivationaler Verhaltensweisen (im Englischen die 4 F's: fighting, fleeing, feeding, and sexual behavior)

  • Hauptstrukturen (Abb. 3.28): Amygdala, Hippocampus und Gyrus Cinguli

  • Erweitertes limbisches System: Teile des Thalamus und des Hypothalamus

  • Hippocampus: u.a. Vergleich ankommender und gespeicherter Information

Basalganglien

  • Hauptstrukturen: Amygdala (gehört auch hierzu!), Nucleus Caudatus (kreisförmig), Putamen (in der Mitte des Kreises), Globus pallidus.

  • Nucleus Caudatus+ Putamen = Corpus striatum

  • Subkortikales Bindeglied zwischen assoziativer Großhirnrinde + motorischen Kortex

  • Steuerung von Bewusstsein + Aufmerksamkeit

  • Wichtig für  Ausführen willkürlicher Bewegungen

  • Parkinson: Bahn von der Substantia Nigra des Mittelhirns zum Striatum ist geschädigt .

Aufbau eines Neurons

 

  • Zellmembran der Neuronen besteht aus einer Lipid-Doppelschicht. enthält:

    • Kanalproteine (können bestimmte Moleküle passieren lassen) 

    •  Signalproteine (signalisieren, wenn ein bestimmter Stoff außerhalb der Membran an sie bindet). 

  • Neuronenklassen:

    • Multipolare Neuronen haben mehrere Fortsätze am Zellkörper.

    • Bipolar: zwei Fortsätze

    • Unipolar: ein Fortsatz

    • Interneurone haben keine (oder sehr kurze) Axone; integrieren Signale innerhalb einer Struktur.

Gliazellen

 

 

  • Zehnmal mehr als Neuronen

  • Versorger der Neuronen,auch an Übertragung von Signalen beteiligt und bilden Schaltkreise.

Vier Arten:

  • Oligodendrocyten (im ZNS): Bilden mehrere Fortsätze, die sich um (mehrere) Neurone des zentralen Nervensystems wickeln.Fortsätze enthalten Myelin, erhöhen Geschwindigkeit und Effizienz der neuronalen Leitung. 

  • Schwann-Zellen: Ähnliche Funktion wie Oligodendrocyten, aber im PNS; immer nur ein Myelinsegemt, dafür fähig zur axonalen Regeneration

  • Astrocyten: spielen teilweise eine Rolle bei der Passage chemischer Verbindungen vom Blut in die ZNS-Neuronen, ummanteln Blutgefäße im Gehirn, senden Signale an Neurone und Umgebung.

  • Mikroglia: entfernen tote Neurone, lösen Entzündungsprozesse aus.

Ruhemembranpotential

 

 (-70mV) -> Neuron polarisiert   Beteiligte Ionen:
  • Na+, K+, Cl--  & neg. geladene Proteinionen
  • Na+& Cl-- mehr extracellulär
  • K+ mehr intracellulär
Homogenisierende Mechanismen
  • Brownsche Molekularbewegung: Diffusionsdruck; Konzentrationsgradienten hinunter
  • Elektrostatische Kraft: Abstoßen gleicher, Anziehen unterschiedlicher Ladung
Aufrechterhaltende Mechanismen
  • Selektive Permeabilität: K+& Cl-- passieren Zellmembran leicht, Na+ schwer, neg. Proteinionen gar nicht
  • Natrium-Kalium-Pumpe: 3 Na+ Ionen raus, 2 K+Ionen rein

Aktionspotential

 

Depolarisation:
  • Erhöhung der Leitfähigkeit für Na⁺-Ionen
  • Na⁺ strömt ein - Potentialdifferenz wird positiv
  • Rasche Abnahme der Leitfähigkeit, Na⁺-Kanäle schließen sich
Repolarisation:
  • Erhöhung der Leitfähigkeit für K⁺-Ionen
  • K⁺ strömt aus – Potentialdifferenz wird negativer

Hyperpolarisation:

  • K⁺-Kanäle schließen sich leicht verzögert, Potential negativer als Ruhepotential für kurze Zeit

Eigenschaften des Aktionspotentials

 

  • „Alles oder Nichts Reaktion“
  • Langsam, da aktive Weiterleitung
  • Erhöhung der Geschwindigkeit durch:
    • Dickere Axone (=weniger Widerstand)
    • Myelinisierung ->  saltatorische Erregungsleitung
  • Weiterleitung ohne Signalabschwächung

Refraktärzeiten

Zeit, in der ein aktivierbarer Zustand wieder erreicht wird=> Begrenzung der maximalen Impulsfrequenz

 

  • Absolute Refraktärzeit nach dem Aktionspotential: neues Aktionspotential nicht möglich (1-2 ms)

  • Relative Refraktärzeit: Neuron muss stärker gereizt werden, um zu feuern.

  • Aktionspotentiale breiten sich nur in eine Richtung entlang des Axons aus, da die Abschnitte hinter ihnen vorübergehend refraktär sind.

  • Zusammenhang zwischen Entladungsrate und Stimulusintensität, Bis zu 1000/sec

Signalübertragung: EPSP &IPSP, Summationen

 

Neuron feuert -> AP -> Freisetzung von Neurotransmittern am Endknöpfchen -> Diffundierung durch synaptischen Spalt -> Interaktion mit Rezeptor des nachgeschalteten Neuron. Wirkungen:

Exzitatorisch: 

  • postsynaptische Membran wird depolarisiert, z.B. von -70 mV auf -67 mV (exzitatorische postsynaptische Potentiale = EPSPs)

Inhibitorisch:

  • postsynaptische Membran wird hyperpolarisiert (IPSPs) 

PSP erfolgen

  • Graduell, Amplituden proportional zur Intensität der Signale (nimmt bei Übertragung ab)
  • Ohne Verzögerung (da passiv)
  • Räumliche & zeitliche Summation am Axonhügel des nachgeschalteten Neurons
  • Wird die Membran bis zur Erregungsschwelle (ca. 65 mV) depolarisiert, wird im Axon nahe des Axonhügels ein Aktionspotential generiert.

Präsynaptische Hemmung

siehe Bild

Postsynaptische Hemmung

siehe Bild

Synaptische Übertragung

  • Neurotransmitter werden in de Endknöpfchen üner Enzyme synthetisiert und in Vesikeln gespeichert, sind Vesikel "undicht", werden sie wieder von anderen Enzymen abgebaut
  • Bei Ankunft eines Aktionspotentials verschmelzen die Vesikel mit der präsynaptischem Membran und setzen die Neurotransmitter in den Synaptischen Spalt frei
  • Neurotransmitter binden dann
    • an Rezeptoren der postsynaptischen Membran -> Öffnung von Ionenkanälen -> Depolarisation des postsynaptischen Neurons
    • an Autorezeptoren der präsynaptischen Membran (negative Rückkopplung verhindert überzogene Ausschüttung)
  • freigesetzte  Transmitter werden aus dem Spalt entfernt durch
    • enzymatischen Abbau
    • Wiederaufnahme in das präsynaptische Endknöpfchen

Ionotrope Rezeptoren

  • an ligandengesteuerte Ionenkanäle gekoppelt
  • Jeder Rezeptor reagiert nur auf einen bestimmten Neurotransmitter =Ligand
  • unmittelbare AP-Induktion

Metabotrope Rezeptoren

 

  • häufiger
  • an Signalproteine gekoppelt, an denen wiederum ein G-Protein hängt
  • Effekte sind langsamer und tiefgreifender, halten länger an, sind diffuser und variieren mehr.
  • Neurotransmitter bindet an Rezeptor => Untereinheit des G-Proteins spaltet sich ab 
    •  ENTWEDER bindet sie an einen Ionenkanal
    • ODER ein sekundärer Botenstoff wird synthetisiert

Autorezeptoren

 

  • sind eine Art metabotroper Rezeptoren.

  • befinden sich auf der präsynaptischen Membran.

  • binden an die Neurotransmitter des eigenen Neurons.

  • überwachen und regulieren die Zahl der Transmittermoleküle in synaptischen Spalt.

Neurotransmitterklassen

 

Niedermolekular

  • Aminosäuren
    • Glutamat: Häufigster exzitatorischer NT im ZNS
    • Aspartat
    • Glycin
    • Gamma-Amino-Buttersäure (GABA): Häufigster inhibitorischer NT im ZNS
  • Monoamine
    • Diffuse Wirkung, Freisetzung über Varikositäten
    • Catecholamine
      • Synthese aus Tyrosin
      • Dopamin, Adrenalin (Epinephrin), Noradrenalin (Norepinephrin)
    • Indolamine
      • Synthese aus Tryptophan, zB Serotonin
  • Lösliche Gase
    • Stickstoffmonoxid & Kohlenmonoxid
    • Dringen leicht durch Zellmembran
    • Stimulieren Produktion sekundärer  Botenstoffe
    • Existieren nur für wenige Sekunden
    • An retrograder Transmission (Feedback) beteiligt
  • Acetylcholin (ACT)
    • Neurotransmitter für neuromuskulärer Synapsen, Synapsen im ZNS & ANS  

Hochmolekular

  • Neuropeptide
    • Bsp Endorphine:
      • Endogene Opiate
      • Vermittlung an analgetischen Mechanismen & Freude

Drogenwirkungen aufs Nervensystem auf einzelne Schritte der synaptischen Übertragung

 

Zwei mögliche Effekte von Psychopharmaka:

  • Effekt eines bestimmten Neurotransmitters wird verstärkt (Agonist) ->A

  • Effekt wird gehemmt (Antagonist) -> B

1. Synthese

  • A: Förderung der Synthese, z.B. durch Erhöhung der Anzahl der Vorläufermoleküle
  • B: Blockieren des Synthese (z.B. Zerstörung der Enzyme)

2. Speicherung in Vesikeln

3. Abbau der Transmitter, die aus undichten Vesikeln entweichen

  • A: Zerstörung abbauender Enzyme
  • B: Entweichen wird gefördert

4. AP -> Exozytose

  • A: Erhöhung der Freisetzung
  • B: Hemmung der Freisetzung

5. Hemmung weiterer Neurotransmitterfreisetzung über Autorezeptoren

  • A: Blockieren der Autorezeptoren
  • B: Blockieren der Autorezeptoren

6. Aktivierung postsynaptischer Rezeptoren

  • A: Aktivierung der Rezeptoren oder Verstärkung der Neurotransmitterwirkung
  • B: Blockieren der Rezeptoren & des Effekts des Neurotransmitters

7. Deaktivierung

  • A: Blockieren von Abbau oder Wiederaufnahme

Gap Junctions

 

= Enge Räume zwischen benachbarten Neuronen, die durch Cytoplasma-gefüllte dünne Kanäle verbunden sind = „elektrische Synapsen“

  •  elektrische Signale können leicht von einem Neuron zum nächsten wandern
  • grundlegendes Merkmal lokaler neuronaler hemmender Schaltkreise

  • sehr schnell

  • Astrocyten kommunizieren über Gap Junctions mit Neuronen und anderen Zellen

Lernprozesse an Synapsen

beobachtbar durch Veränderung von..

 

 

  • Rezeptordichte

  • Synapsenzahl

  • Reaktion der Rezeptoren auf Transmitter

 

Lernen