M3 Psychologie FUH, 3411.2
Biologische Grundlagen der Psychologie 2. Kapitel
Biologische Grundlagen der Psychologie 2. Kapitel
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Flashcards
Vorwärtshemmung
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handelt sich um allgemeines Prinzip neuronaler Hemmung (im ZNS und in der Peripherie), indem ein exzitatorischer Prozess, der in eine Richtung verläuft, auf seinem Weg gehemmt wird
durch Aktivität eines Neurons wird Aktivität eines anderen Neurons gehemmt
Möglich wird dies z.B. durch den Mechanismus der präsynaptischen Hemmung
präsynaptischen Hemmung
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hemmende Neuron hat über eine Synapse Kontakt zum Axon des erregenden Neurons, bevor dieses wiederum über eine Synapse in Kontakt mit dem Soma des Zielneurons tritt
hemmende Neuron hemmt durch ein IPSP die Weitergabe eines Reizes des erregenden Neurons an das Zielneuron
Eine Rolle spielt dies bei Aktivität von Muskeln, die antagonistisch wirken und daher nicht gleichzeitig aktiviert werden sollten, wie Beuger und Strecker des Unterarms
postsynaptische Hemmung
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sowohl erregendes als auch hemmendes Neuron haben jeweils synaptischen Kontakt zum Soma des Zielneurons und IPSPs und EPSPs im Zielneuron werden „verrechnet“
lateraler Hemmung
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Mechanismus, bei dem sich benachbarte Zellen über ein zwischen ihnen befindliches Neuron (Interneuron) gegenseitig hemmt
Wenn ein Neuron aktiv ist, wird die Erregbarkeitsschwelle seines Nachbarn erhöht
Dieser Mechanismus ist vor allem bei den eng beieinander liegenden Sinneszellen der Retina zu beobachten, er verstärkt Kontraste und lässt Übergänge deutlicher erscheinen
Acetylcholin (Ach)
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Transmitter bei der Übertragung von Nerven- auf Muskelzellen, im vegetativen Nervensystem, bei Nervenzellen, die auf Drüsen wirken, und im Gehirn
zugehörige Rezeptoren sind entweder nikotinerg (= Nikotin wirkt als Agonist, d.h. aktiviert auch den Ach-Rezeptor) mit einer erregenden Wirkung auf Muskelzellen und einer entspannenden auf das Zentrale Nervensystem
oder muskarinerg (=Muskarin wirkt als Agonist)
befinden sich im vegetativen Nervensystem, in der Großhirnrinde, dem Striatum und dem Hippocampus
Glutamat
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exzitatorische Transmittersubstanz, der Wirkung bei Lernvorgängen zugeschrieben wird
GABA (Gamma-Amino-Buttersäure)
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im Gehirn wichtigste hemmende Transmitter
Glycin
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wirkt inhibitorisch
Katecholamine
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Transmitter Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin werden darunter zusammengefasst
Eng damit verwandt: Serotonin
Zellkörper dopaminerger Neurone
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auf wenige Kerngebiete im Hirnstamm beschränkt
ihre Axone sind aber im ganzen Gehirn weit verzweigt
Dopamin
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wichtige Rolle bei der Steuerung der Willkürmotorik, aber auch im Belohnungssystem und Arbeitsgedächtnis
Adrenalin
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Hormon, das im Nebennierenmark gebildet wird; als Transmitter wirkt es vor allem im Hirnstamm
Noradrenalin
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wird im Nebennierenmark, aber auch in Neuronen gebildet
wirkt bei Übertragung von sympathischen Nerven auf die Erfolgsorgane, darunter innere Organe (Herz, Niere, Bauchspeicheldrüse und Gefäße), Muskelzellen und Zellen des Fettgewebes
Im Gehirn findet sich Noradrenalin und Locus coeruleus
Unterscheidung der Rezeptoren, die auf Adrenalin und Noradrenalin reagieren (adrenerge Rezeptoren)
verschiedene Haupttypen mit unterschiedlichen Affinitäten (α1, α2, β1, β2, usw.) und unterschiedlicher, auch gegensätzlicher Wirkung
Diese Rezeptorentypen spielen eine wichtige Rolle im vegetativen Nervensystem
Serotonin
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in den sogenannten Raphe-Kernen produziert, serotonerge Verbindungen finden sich im gesamten Gehirn und Rückenmark
reguliert Schlaf-Wach-Rhythmus, emotionale Befindlichkeit, Schmerzwahrnehmung sowie Wahrnehmung von Hunger und Durst
Neuropeptide, die auch als Neurotransmitter wirken
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Endorphin, die an Morphinrezeptoren bindenden Enkephaline, Substanz P, Oxytocin, Neuropeptid Y
haben meistens keinen direkten Effekt, sondern modulieren Wirkung von Transmittern, d.h. sie vermindern oder erhöhen dessen Wirkung und werden daher auch Neuromodulatoren genannt
Ebenfalls als Neuromodulatoren können Hormone wie Östrogen wirken, deren Rezeptoren sich ebenfalls an zentralnervösen Synapsen befinden können
ionotrope Rezeptoren
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an denen wirkt der Transmitter direkt, also andockt und zur Öffnung der umliegenden Ionenkanäle führt, sodass es an der postsynaptischen Membran zu einer Potentialveränderung kommt
Beispiele für ionotrope Rezeptoren sind GABAA-, Glutamat- und Glycin-Rezeptoren
metabotrope Rezeptoren (G-Protein-gekoppelte oder second-messenger Rezeptoren)
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hier wirken z.B. Dopamin, Noradrenalin und Serotonin
Hierbei dauert Induktion von Potentialänderungen länger, weil Transmitter nicht direkt die Ionenkanäle an der postsynaptischen Membran beeinflusst, sondern zunächst eine Kaskade von intrazellulären Signalprozessen auslöst, die erst am Ende die Öffnung der Ionenkanäle bewirken
Über diese Zwischenschritte können auch Langzeitveränderungen innerhalb der Nervenzellen hervorgerufen werden
Gewöhnungs- oder Lerneffekte
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Lernfähigkeit: die Verbindung von Nervenzellen miteinander oder mit Effektorzellen ist nicht statisch, sondern veränderbar
So kann die Reaktion von Rezeptoren bei wiederholter Reizung abnehmen, die Dichte bestimmter Rezeptoren wird herauf- oder heruntergesetzt oder die Zahl der Synapsen, die an einem Vorgang beteiligt sind, nimmt zu oder ab
Desensitivierung
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durch anhaltende Aktivierung kann das Rezeptormolekül unempfindlich gegenüber dem Transmitter werden
Down-Regulation
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Ist ein Neurotransmitter im Überfluss vorhanden, z.B. durch die Einnahme bestimmter Drogen, die auch ähnlich wie die Transmitter wirken können, stellt das Neuron die entsprechenden Rezeptorproteine nur noch in geringem Maße her, wodurch die Anzahl der Rezeptoren reduziert wird
neuronale Plastizität
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Es können sich neue Verbindungen zwischen Neuronen bilden, es können durch Aussprossung neue Dendriten „wachsen“ und sich neue Synapsen bilden
Zusammenfassend (Nervensystem)
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Im Nervensystem werden Informationen in Form elektrischer Zustände und Zustandsänderungen codiert, weitergeleitet (Transduktion) und verändert (Transformation)
Das Ruhepotential einer Nervenzelle bildet einen „Off-Zustand“ ab, der durch ständige, chemische Prozesse aufrechterhalten wird
Der Off-Zustand lässt sich im dualen Zahlensystem mit Null kodieren und entspricht einem geöffneten Schalter
Informationen treffen auf ein Neuron in Form eines Aktionspotentials, das zu einer elektrochemischen Veränderung an den Synapsen führt, die zu einem Aktionspotential, zum „On-Zustand“ des Neurons führen können
Dies würde man im dualen Zahlensystem mit einer Eins kodieren, was seinem geschlossenen Schalter und damit einer Energieleitung entsprechen würde, die Informationen weiter leiten kann
Die Weitergabe dieser Aktivierung und damit der Informationen an andere Nervenzellen erfolgt ebenfalls auf elektrochemischen Weg über die Synapsen zu anderen Zellen (Nervenzellen oder Effektorzellen) über Transmitter und dazu passende Rezeptoren
dynamische hierarchische Musterbildung
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Die Kopplung von aktivierten Neuronen bildet ein temporäres neuronales Netz (assembly) und ist ein Erregungsmuster, das wiederum als Ganzes größere Informationseinheiten kodieren kann
Auf einer höheren Ebene können wiederum aktive Nervennetze mit einander gekoppelt werden, so dass temporäre aktivierte Nervennetz-Netze entstehen
Diese Musterbildung ist wahrscheinlich die Grundlage unterschiedlicher Phasen der Integration von Teilinformationen zu einer Struktur, die man phänomenal beispielsweise als bewussten Wahrnehmungseindruck beschreiben könnte
Zentrale Nervensystem (ZNS) besteht aus
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Gehirn und Rückenmark
Rückenmark (RM)
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durchzieht den Wirbelkanal und besteht aus Neuronen
In der schmetterlingsförmigen grauen Substanz befinden sich die Zellkörper von Neuronen, in der sie umgebenden weißen Substanz auf- und absteigende Fasern
Pyramidenbahn
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absteigende Faser
Axone dieser Bahn sind bis zu einem Meter lang und stellen eine nahezu direkte Verbindung zwischen dem Ursprung dieser Bahn im Kortex und den Motoneuronen dar
diese Neuronen sind von Rückenmarksflüssigkeit und Häuten (Meningen) umgeben
Spinalfasern
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verlassen jeweils zwischen den Wirbeln das Rückenmark
enthalten sowohl afferente Fasern, also solche, mit denen Informationen aus der Peripherie aufgenommen und zum zentralen Nervensystem geleitet werden, als auch efferente Fasern, mit denen Reaktionen vom zentralen Nervensystem an die ausführenden Organe vermittelt werden
Afferenten Fasern nehmen die sensorische Informationen auf und treten von der Rückenseite her kommend (dorsal) in das Rückenmark ein
Bauchwärts (ventral) verlassen die efferenten Fasern das Rückenmark und geben die Information für die Muskeln weiter, weswegen sie motorische Nerven genannt werden
Nach ihren Ausgangs- oder Zielorganen richtet sich die Unterscheidung in sensorische und motorische Nerven
Bezugspunkte können einzelne Neurone, Substrukturen des ZNS oder das ganze Gehirn sein
Afferenzen leiten Informationen zu einer Struktur hin, Efferenzen leiten sie weg davon
In der Neuroanatomie wird in der Regel von auf-/absteigend bzw. afferent/efferent in Bezug auf das ZNS gesprochen, afferente Fasern transportieren Informationen aus der Peripherie zum Gehirn hin und efferente vom Gehirn zu den Zielorganen
Innerhalb des Gehirns leiten beispielsweise aufsteigende Afferenzen aus dem Thalamus Informationen an den Kortex weiter, während absteigende Efferenzen aus dem Kortex in den Thalamus rückprojizieren und so komplexe Rückkopplungsschleifen in der Informationsübertragung aufbauen
Die Spinalnerven versorgen (afferent-sensorisch und efferent-motorisch) jeweils ein bestimmtes Hautareal des Körpers, ein Dermatom
Dermatom
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bestimmtes Hautareal des Körpers
werden anhand der Wirbelabschnitte des Rückenmarks bezeichnet, beginnend mit den Wirbeln des Halses (Zervicalsegmente 2 bis 8), über die Segmente des Brustraums (Thorakalsegmente 1 bis 12), die Lenden- (Lumbal-)Segmente 1 bis 5 und schließlich die Sakralsegmente (1 bis 5)
Motoneuronen
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aktivieren die Muskeln des Bewegungsapparates sowie die Muskulatur der inneren Organe und Drüsen
verlassen das Rückenmark in Richtung Bauch (ventral)
werden ihrerseits direkt durch efferente Neurone oder durch absteigende Fasern aus den höheren Hirnregionen aktiviert
Sensible Neuronen
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empfangen Reize aus der Peripherie und leiten diese dorsal (von der Rückenseite her kommend) ins Rückenmark; dort sind sie mit aufsteigenden Neuronen, mit Interneuronen oder mit Motoneuronen verschaltet
Interneuronen
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haben keine Fortsätze aus dem Rückenmark heraus; ihre Aufgabe ist die der Weiterleitung von afferenten oder efferenten Aktivierungen oder deren Verschaltung
3 Gruppen von Neuronen im Rückenmark
aus der Aktivität der Nervenzellen des Rückenmarks lässt sich dessen Aufgabe im Organismus insgesamt beschreiben
es ist die Weitergabe von Informationen, von der Peripherie in das Gehirn über die verschiedenen Strukturen des Gehirns die Weiterleitung von Aktivierungen aus dem Gehirn in die Peripherie, aber auch die direkte Verarbeitung von Informationen aus der Peripherie durch die (nahezu) unmittelbare Verschaltung afferenter mit efferenten Neuronen
Reflex
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bei der Verschaltung afferenter Informationen über eine oder nur wenige Synapsen zu den Effektoren, also Muskeln oder Drüsen, ohne den „Umweg“ über das Hirn zu nutzen
automatisch ausgelöst, Reflexreaktion erfolgt sehr schnell und Bahnung zwischen Reizorgan und Reaktionsorgan ist angeboren und relativ starr angelegt
Beispiel: Hustenreflex (= Schutzreflex) -> kann bewusst unterdrückt oder abgeschwächt, aber auch gelernt oder verstärkt werden
Eigenreflex
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ein Reflex, bei denen das Organ der Reizentstehung auch das Organ der reflektorischen Aktivität ist
laufen sehr schnell ab und ermüden wenig
Wohl bekannteste Eigenreflex: Patella-Reflex, wobei ein Schlag auf die Sehne unterhalb der Kniescheibe (Patella) deren Aktivität und damit das „Kicken“ des Beines auslöst
Fremreflex
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Reiz- und Effektororgan sind nicht identisch, es sind mehrere Neuronen an der Entstehung beteiligt, wodurch die Reaktionszeit (im Vergleich zum Eigenreflex) länger wird
Reaktionszeit
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Zeit von der Verlängerung des Rezeptors (=Reizung) bis zur Veränderung des Endorgans (Effektors) (=Reaktion)
Reflexbogen
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Bahn vom Reizorgan (Rezeptor) zum Erfolgsorgan (Effektor)
Diese Grundstruktur eines einfachen neuronalen Schaltkreises (Rezeptor – Afferenz – Efferenz – Effektor) wiederholt sich vielfach im Nervensystem
Einfach ist dieser Schaltkreis deshalb, weil es nur wenige Interneurone zwischen afferenter und efferenter Struktur gibt
Bei vielen Nerven oder gar Nervennetzen zwischen afferenten und efferenten Strukturen kann nicht mehr von einem Reflexbogen gesprochen werden
Gehirn
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Nervenzellen (=Neurone) und Gliazellen sind die für die Hirnfunktionen wesentlichen zellulären Komponenten des Gehirns
An einigen Stellen, den sogenannten Kernen (Nuklei), findet man dicht gepackte Ansammlungen von Nervenzellkörpern, während in anderen Bereichen eine geschichtete Struktur (Laminae) vorliegt, bei der sich zelldichte und zellarme Schichten abwechseln
ist ebenso wie das Rückenmark von Flüssigkeit (Liquor cerebrospinalis) umgeben, die auch die Hohlräume (Ventrikel) ausfüllt
Gehirnmasse und Liquor sind vor Hirnhäuten (Meningen) umgeben und in den knöchernen Schädel eingepasst
Blutversorgung des Gehirns wird über 4 große Arterien gesichert
Blut-Hirn-Schranke
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Verhindert, dass bestimmte Giftstoffe mit dem Blut zu den Nervenzellen des Gehirns gelangen können
