M3 Psychologie FUH, 3411.2
Biologische Grundlagen der Psychologie 2. Kapitel
Biologische Grundlagen der Psychologie 2. Kapitel
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Flashcards
Nervenzellen/Neurone
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spezialisierte Zellen; bestehend aus Zellkern, Zellplasma, Zellmembran
Aufgabe, Informationen, z. B. Steuerungssignale an Muskeln ("Befehle") im Organismus weiterzuleiten
Dendriten
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kurze, baumartig verzweigte Auswüchse an Neurone
Axom (bei einer Nervenzelle)
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langgestreckt, bis zu 1 Meter lang
kann Kollaterale (Seitenäste) ausbilden
Ist bei bestimmten Nervenzellen von einer Myelinscheide umgeben
Soma
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Zellkörper eines Neurons
Synapse
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Kontaktstelle zwischen 2 Nervenzellen oder 1 Nervenzelle mit einem Effektororgan
Pyramidenzellen
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pyriamidenförmige Neuronen, die im Neokortex vorkommen
Gliazellen
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sind diffus im Nervengewebe verteilt
übernehmen Hilfsfunktionen für Nervenzellen (Ernährung, Stützfunktion)
aktiv an Neurotransmission beteiligt
Schwann-Zellen (Gliazellen)
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bilden Myelin- oder Markscheide um die Axone von Neuronen im peripheren Nervensystem aus
Obligodendrozyten
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Gliazellen des zentralen Nervensystems
sorgen dafür, dass durchtrennte Nervenzellaxone anders als im peripheren Nervengewebe nicht mehr auswachsen und regenerieren können
im Ruhezustand...
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besteht zwischen dem Inneren eines Neurons und der Zellumgebung eine elektrische Spannung von etwa -70 MV, was bedeutet, dass innerhalb des Neurons im Vergleich zu außen ein Überschluss an negativ geladenen Ionen (elektrisch geladene Teilchen) vorliegt
Ruhepotential
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wird durch negativ geladene Proteine im Zellinneren sowie eine ungleiche Verteilung von positiven Natrium- und Kaliumionen sowie negativ geladenene Chlorid-Ionen erzeugt, die die Zellmembran nur begrenzt über spezifische Kanäle passieren können
elektrostatische Kräfte
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wirken zwischen geladenen Teilchen
unterschiedlich gepolte Ladungen ziehen einander an, gleich gepolte Ladungen stoßen einander ab
Im Inneren der Zelle herrscht im Ruhezustand ein Überschuss an negativ geladenen Ionen (deshalb zieht grundsätzlich das Zellinnere positive Ladungsträger an und stößt negative ab)
den homogenisierenden Faktoren entgegen wirkt
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die auf die Ionenarten (positiv geladene Natrium- und Kaliumionen sowie negativ geladene Chlorid- und Proteinioinen) bezogene unterschiedliche Permeabilität (Durchlässigkeit) der Zellmembran
Permeabilität der Zellmembran
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Kalium- und Chloridionen können Membran leicht passieren, Natriumionen nur schwer und negativ geladene Proteinionen gar nicht
Diffussionsdruck
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Konzentrationsgefälle von Teilchen, die durch Membran getrennt werden, bewirkt Diffusionsdruck (osmotischer Druck)
In der Zelle sind Kaliumionen hoch konzentriert, außerdem niedrig; bei Natriumionen andersherum
Diffusionsdruck wirkt also auf Kaliumionen nach außen, auf Natriumionen nach innen
Wenn man elektrostatische und osmotische Kräfte zusammen betrachtet...
bei Kaliumionen wirken elektrostatische Kräfte nach innen, die osmotischen nach außen
bei Natriumionen wirken beide Kräfte in dieselbe Richtung und "ziehen" Natriumionen nach innen
da aber Zellmembran nur geringfügig permeabel für Natriumionen ist, können Natriumionen dieser Kraftwirkung kaum nachgeben
Natrium-Kalium-Pumpe
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transportiert pro Zeiteinheit in der Regel 50% mehr Natriumionen nach außen als Kaliumionen nach innen
(bestimmte Proteine in Membran der Nervenzellen können Moleküle aktiv entgegen ihrer elektrochemischen Gradienten transportieren)
Depolarisierung
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kommt es in Umgebung der Nervenzelle zu Veränderung (Reiz), kann zusätzlicher Membranstrom zu einer Verschiebung des Membranpotentials in Richtung positiverer Werte führen
Depolarisation setzt sich entlang der Zellmembran fort und wird durch elektrochemische Mechanismen abgeschwächt und schließlich ausgeglichen
Erreicht Depolarisation jedoch kritischen Schwellenwert von ca. -40 mV, kommt es zu einer überschießenden Reaktion, das Potential erreicht sogar positive Werte von etwa +30 mV
Alles-oder-Nichts-Prinzip
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unabhängig davon, wieweit die Schwelle der Depolarisation überschritten wird, wird das Aktionspotential ausgelöst
Reizintensitäten werden durch die Frequenz von Aktionspotentialen, nicht durch die Höhe deren Spannung kodiert (Impulsfrequenzkodierung)
typischer Verlauf des Spannungsverhältnisses
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nach Überschreiten der Schwelle erfolgt ein schneller Anstieg hin zum Maximum, danach erfolgt die Repolarisation, die im Nachpotential das Ruhemembranpotential unterschreitet, bevor das Ruhepotential wieder erreicht wird
Refraktärphase
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während dieser Phase ist der Bereich nicht (wieder) erregbar
Ausbreitung des Aktionspotentials über die gesamte Nervenzelle
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erfolgt linear in eine Richtung,d da die Membranbereiche, die sich in der Refraktärphase befinden, nicht wieder erregt werden und die Erregung nicht zurück laufen kann
Ausbreitungsgeschwindigkeit nimmt mit Dicke der Nervenfasern zu
Durchmesser von Nervenfasern
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dicksten 13-20 µm (80-120 m/s)
dünnsten 0,2 - 1,5 µm (0,5 - 1,5 m/s)
bis auf die dünnsten Nervenfastern sind alle anderen von einer Myelinscheide umgeben, so dass diese höhere Geschwindigkeiten erreichen als marklose Fasern
wird durch saltatorische Erregung der myelinisierten Fasern erreicht
Ranviersche Schnürringe
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an einigen Stellen ist Myelinscheide von Einschnürungen unterbrochen
die Erregung "springt" von Einschnürung zu Einschnürung und erreicht dadurch die hohen Geschwindigkeiten
2 verschiedene Klassifikationssysteme von Nervenfasern
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A = markhaltigen, B + C = marklosen (bzw. markarmen) Nerven (primär von afferenten Fasern die Rede)
I bis III = markhaltigen, IV = marklosen (wird nicht nach sensorisch und motorisch unterschieden)
Klassifikation der Nervenfasern erfolgt nach 3 korrelierten Kriterien Dicke, Geschwindigkeit, Myelinscheide mit Schnürringen
Synapse
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Verbindungs- oder Schaltstelle zwischen Nervenzelle und weiterer Nervenzelle oder Effektororgan (=Ausführungsorgan)
elektrische Synpase
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geringer Zwischenraum zwischen den beiden Zellen, Breite beträgt ca. 2 nm
Zwischenraum durch Kontaktmoleküle überbrückt, über die geladene Teilchen von einer Zelle in die andere und auch zurück wandern können
chemische Synpase
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synaptische Spalt von 20 bis 50 nm Breite durch chemische Botenstoffe (Moleküle), die (Neuro-) Transmitter überbrückt
Information wird nur in eine Richtung übertragen, daher können die präsynaptische Endigung des informationssendenden Neurons und der postsynaptische Membranbereich des informationsempfangenden Neurons unterschieden werden
Dieser Synapsentyp ist der erheblich häufigere
besteht aus einer präsynaptischen Endigung mit transmittergefüllten Vesikeln sowie postsynaptischen Membran mit spezifischen Rezeptoren für jeweilige Transmittersubstanz; zwischen beiden liegt der synaptische Spalt
Erreicht ein Aktionspotential die präsynaptische Endigung...
...werden die dort in Bläschen (Vesikeln) gespeicherten Transmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt, diffundieren in diesen und lagern sich an speziellen Empfängermolekülen des postsynaptischen Bereichs, den Rezeptoren, an
Schlüssel-Schloss-Prinzip
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Rezeptoren (Empfängermoleküle) reagieren auf den für sie spezifischen Botenstoff oder diesem sehr ähnlichen Stoffe
Agonisten (des jeweiligen körpereigenen Transmitters)
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Ersatzstoff simuliert die Wirkung des spezifischen Transmitters oder verstärkt diese
Antagonisten
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Substanz hemmt die Wirkung eines körpereigenen Transmitters oder verhindert diese, indem sie den Rezeptor blockiert
(Wirkung von Curare, Gift)
Synaptische Übertragung
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Aktionspotential läuft ein
kommt zu einem massiven Einstrom von Kalziumionen
Lipidmembranen der Vesikel verbinden sich mit der Lipiddoppelschicht der Zellmembran
Vesikel öffnen sich zum Extrazellulärrum hin, der Transmitter wird in den synaptischen Spalt ausgeschüttet
Re-Uptake
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Der Teil der Transmitters, der nach der Freigabe in den synaptischen Spalt nicht an Rezeptoren gebunden wurde, diffundiert aus dem Spalt, wird enzymatisch abgebaut oder enzymatisch aufbereitet wieder in die abgebende Zelle aufgenommen
Wirkung einer synaptischen Übertragung ist entweder ...
Hyperpolarisation des Empfängerneurons (d.h. dessen Membranpotential wird in Richtung eines stärker negativen Werts verschoben)
Oder Depolarisation des Empfängerneurons (d.h. dessen Membranpotential wird in Richtung eines stärker positiven Werts verschoben)
inhibitorischen postsynaptischen Potential (=IPSP)
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bei der Hyperpolarisation wird die Erregungsschwelle deutlich erhöht
exzitatorischen postsynaptischen Potential (=EPSP)
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Bei Depolarisation wird Erregungsschwelle deutlich gesenkt
räumlichen Summation
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über mehrere Synapsen werden erregende Impulse abgegeben bzw. exzitatorische postsynaptische Potentiale ausgelöst, die sich gegenseitig verstärken und ein Aktionspotential im Zielneuron auslösen
Voraussetzung: Konvergenz =Zusammentreffen mehrerer Nervenfasern auf einem Zielneuron
zeitlichen Summation
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Es werden in so schneller Folge postsynaptische Potentiale erzeugt, dass die Depolarisation bzw. die Hyperpolarisation zunimmt und der Effekt verstärkt wird, unter Umständen bis zur Auslösung eines Aktionspotentials
kann durch Prozesse im prä- oder postsynaptischen Bereich begründet sein
durch eine schnelle wiederholte synaptische Aktivierung kann auch der umgekehrte Fall eintreten, dass auf Grund des dann eintretenden Mangels an Transmittersubstanz eine zeitlich begrenzte, reduzierte Erregbarkeit besteht
Divergenz von Neuronen
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Ausbildung entsprechender Kontakte einer mit mehreren anderen Zellen
Die Erregung einer Nervenzelle kann sich auch auf mehrere oder viele andere Zellen verteilen -> setzt Divegenz voraus
bei Neuronen zu beobachten, die Muskelfasern innervieren (Motoneurone)
Im Bereich wenig differenzierter Muskeln zum Beispiel im Bereich des Rückens kann ein Motoneuron einige tausend Muskelfasern innervieren
Auch die von Sinneszellen wegleitenden Neurone (Afferenzen) können divergieren; dadurch wird Redundanz geschaffen, indem ein wichtiger Sinneseindruck über mehrere Kanäle vermittelt wird