M3: Biologisch-physiologische Funktionen

von innen gesteuert auch ohne äußere Taktgeber wie Tag-Nacht-Helligkeitsunterschiede oder Uhren, allerdings ungefähr 25 Stunden

von außen kommende Bedingungen

können die Circadiane Rhythmik leicht verändern oder stören

Schichtarbeit, Reisen in andere Zeitzonen führen u.U. zu Beeinträchtigungen der Rhythmik der Aktiviertheit und damit auch der psychophysischen Leistungsfähigkeit

• endogener Taktgeber des Hypothalamus
• bewirkt über Hormonfreisetzung und rhythmische Entladungen seiner Neuronen bdie Rhythmizität anderer Hirnregionen
• regt Ausschüttung von Melatonin an

stabiler Rhythmus verschiedener Vitalfunktionen:

Bedürfnis nach Nahrung oder Flüssigkeit, Magen-bewegungen oder Harndrang

= Selektionsmechanismus, mit dem aus der Vielzahl der Reize, mit denen der Mensch jeden Moment konfrontiert ist, der- oder diejenigen ausgewählt werden, die als wichtig oder relevant bewertet werden 

• schwankt tonisch über den Tag hinweg beziehungsweise phasisch auf bestimmte Anforderungssituationen hin 

• zentrale Bedeutung für Wachzustand

• hält sie die tonische Muskelaktivität aufrecht 

• von der Formatio reticularis aufsteigende Bahnen 
• erreichen über den dorsalen Thalamus fast alle kortikalen Hirnbereiche
• projizieren auch in den Nucleus reticularis des Thalamus 

• Umschaltstation
• in ihn projizieren auch kortikale Bahnen: somit findet Verarbeitung statt, auch, was die Regulation des Schlafens und Wachens betrifft
• in Verbindung mit selektiver Aufmerksam-keitsfunktion: aktiviert oder hemmt weitere Kerne des Thalamus während seine tonische Aktivität die allgemeine Aktivierungsfunktion bedingt

Aufgabe des ARAS: das für eine optimale Leistung notwendige, mittlere Aktivierungsniveau aufrechtzuerhalten und nur wichtige Reize an höhere Regionen weiter zu leiten 

• findet in den ersten 100 ms nach einem Reiz statt
• unbewusst, kann ggf. zu einer Bewusstwerdung des Reizes führen und damit eine bewusste Reaktion vorbereiten

• benötigt, um im Wachzustand (Mensch) Reize zu erkennen und darauf zu reagieren 
• besteht über die gesamte Wachzeit hinweg

• Um eine Reizüberflutung zu verhindern, die Reaktionen oder Handeln unmöglich machen würde, müssen Reize nach ihrer Bedeutung selegiert werden. 

• erfolgt „un-bewusst“ durch verschiedene Selektionsmechanismen oder auch aktiv, wenn Reize erwartet werden 

• können durch verschiedene Parameter beschrieben werden, darunter die Stärke des Weckreizes, der notwendig ist, einen schlafenden Menschen aufzuwecken
• zur Unterscheidung werden die Wellenfrequenzmuster im EEG verwendet, wobei die am häufigsten auftretenden Frequenzen in bestimmten Messepochen das Klassifikationskriterium bilden

• 1 Übergang vom Wachen zum Schlafen: es zeigen sich nur noch wenige α-Wellen, dafür aber niedrigamplitudige β- und θ-Wellen 

• Stadium 2: neben den θ-Wellen finden sich im EEG auch Schlafspindeln (= kurze, hochfrequente Veränderungen, sowie plötzliche Veränderungen hoher Amplituden (K-Komplexe)); markieren den eigentlichen Ein-schlafzeitpunkt

• Stadien 3 und 4 Tiefschlafstadien: im Stadium 3 besteht zwischen 20% und 50% der EEG-Aktivität aus δ-Wellen, im Stadium 4 über 50%, weswegen man auch von Deltaschlaf oder slow wave sleep spricht 

• REM-Phasen: Phasen, in denen sich die Augen bei geschlossenen Lidern rasch hin und her bewegen (Rapid Eye Movements = REM); haben Ähnlichkeit mit dem Schlafstadium 1, dazu ist jedoch die Weckschwelle hoch; Muskeltonus anonsten deutlich herabgesetzt, wobei kleine Muskelzuckungen auftreten können

Abfolge S1-S2-S3-S4-S3-S2-S1-REM-Schlaf 

• Sowohl während des REM-Schlafes als auch während der anderen Schlafstadien 

• während des REM-Schlafes mehr

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  = Versuch kortikaler Assoziationsfelder, inkohärente Informationen aus den verschiedenen Kanälen zu deuten (bspw. werden motorische Impulse ausgesandt, die jedoch wegen des mangelnden Muskeltonus nicht umgesetzt werden)