Biopsych

• Trizklische AD
  • heißen so, weil sie 3 aromathische Ringe im Molekül besitzen
  • hemmt unspezifisch die Aufnahme von DA; NA und 5HT
  • Daraus folgt: mehr Monoamine im Spalt-->STimmungsaufhellende Wirkung
  • nicht ungefährlich, Nebenwirkungen und nicht geeignet mit Alkohol
• Monoaminooxidasehemmer
  • hemmen die Monooxidase
  • diese ist wichtig für den Abbau der Monoamine
  • daraus folgt: mehr DA, NA und 5HT im Spalt --> stimmungsaufhellende Wirkung
  • aber: nicht ungefährlich, siehe Serotoninsyndrom
• SSRI, NARI, SSNRI
  • selektiver Serotonin-,Noradrenalin- oder Serotonin. und Noradrenalin Reuptake Inhibitor
  • hemmt selektiv Wiederaufnahme aus dem Spalt
  • Daraus folgt: Mehr 5HT oder mehr NA oder mehr 5HT und NA im Spalt --> Stimmungsaufhellende Wirkung
  • sicherer zu handhaben als Trizyklika, nicht ungefährlich

Beispiel 1:

• Es gibt Hinweis auf beteiligte Transmittersysteme, die im Rahmen der Erkrankung gestört sein können.
• Durch Psychopharmaka werden psychische Erkrankungen meist nicht vollständig geheilt→Es liegen komplexe neurobiologische Zusammenhänge zugrunde!
• Kein zwangsläufiger Rückschluss von Wirksamkeit auf spezifische TransmitterMängel in der Ätiologie der Erkrankungen. →Kopfschmerzen sind auch kein Acetylsalicylsäure-Mangelsyndrom!!!

Beispiel 2: Z.B. Dopamin und Schizophrenie:

• 1. Dopaminüberschuss ist (Teil)-Problem bei Schizophrenie
• 2. Der Rezeptor für DA (2) ist überempfindlich
• 3. Anlage und/ oder Umwelt führen zu veränderten Hirnstrukturen
• 4. Diese führt zu verändertem DA-System
• 5. Das veränderte DA-System ist eine Kompensation des Körpers für das Problem
• Heilung der Schizophrenie bis heute nicht möglich... Vor allem symptomatische Behandlung→„More research is needed!“

 Anwendungsgebiet von Neuroleptika: Psychosen (z.B. bei Schizophrenien)

Typische Neuroleptika:

• Antagonistische Wirkung auf Dopamin-D2 Rezeptoren
• Nebenwirkung: führt zu parkinsonähnlichen Symptomen (da Dopaminmangel)

Atypische Neuroleptika:

•  Spezifische Wirkung nur an mesolimbischen D2 Rezeptoren
• Antagonistische Wirkung an 5 HT2A Rezeptoren ▪ Teilweise Wirkung auf ACh, Histamin und Noradrenalin
• Siehe Serotonin und Schizophrenie und Dopaminhypothese, Vergleiche auch Wirkung der Drogen LSD, Psylocibin und DMT

• die Erde ist eine rhythmische Umgebung
• durch:
  • der Mond kreist um die Erde (Periodendauer ca. 28 Tage)
  • Rotation der Erde (um sich selbst) (Periodendauer ca. 24h)
  • Erde umkreist die Sonne (Periodendauer 365 Tage)

• (Einmaliges Durchlaufen des ganzen Prozesses, bis die Nächste Periode sich wiederholt, also der Kreislauf wieder von vorne losgeht.)
• meist gleiche Zeitintervalle oder deren Dauer zwischen wiederkehrenden, vergleichbaren Ereignissen oder Prozessen

• Circadian: ca. 24h (schlaf-Wach-Rhythmus)
• Ultradian: weniger als ein Tag
• Infradian: mehr als ein Tag (24h)

• Ultradian:
  • Ebbe und Flut (ca. 12,5h)
  • Schlafzyklus (ca. 90min)
• Infradian:
  • Winterschlaf der Tiere (ca. 1 Jahr)
  • Periodendauer (28 Tage)

Ca. 24h

• Körpertemperatur:
  • In der Nacht sehr niedrig, steigt beim Aufwachen an (weiter nach der Aufwachphase)
  • Über den Tag sehr hoch, Piek um Mittag rum
  • Abends schon etwas niedriger -> in der Nacht sehr niedrig (sinkt in der Schlafphase wieder ab)
• Kortisol (Stresshormon, Bereitstellung von Energie)
  • Aufwachreaktion: steigt unmittelbar nach dem Aufwachen stark an, damit man wach wird, nimmt aber über den Tag wieder ab, es sei denn es passiert etwas Aufregendes/Stressiges
• Alpha-Amylase: (Spaltung von Kohlenhydraten aus Nahrung, steigt auch durch Stress an):
  • Unmittelbar nach Aufwachen sehr niedrig, steigt dann tagsüber an, denn es müssen ja Dinge verdaut werden, zeigt dass Körper aktiv ist und nicht schläft

• Daueraufmerksamkeitsleistung ist minimal zwischen 3-4 Uhr morgens (es treten gehäuft Autounfälle, Zwangsbremsungen im Zug, … auf)
• Nochmal minimal zwischen 14-15 Uhr)

• Geringste Schmerzempfindlichkeit ca. 12-18 Uhr
• Höchste Schmerzempfindlichkeit zwischen 0-2 Uhr (Schmerzmittel wirken nicht so stark, Patienten im Krankenhaus brauchen höhere Dosis)

• (Alles was Hinweise darauf liefert, welche Uhrzeit es ist)
• Ein Zeitgeber ist ein exogener Reiz, der biologischen Rhythmus mit der Umwelt synchronisiert
• (Uhren), Licht, bestimmte Geräusche, soziale Kontakte

• Die Modulation der inneren Uhr durch Zeitgeber nennt man Entrainment (Kopplung eines inneren Rhythmus an einen äußeren Zeitgeber)
• Kopplung von einem endogenen (inneren) Rhythmus an einen exogenen (äußeren) Zeitgeber

Der freilaufende circadiane Rhythmus ist länger als 24h (24,5-25h). Das hat man festgestellt indem man die Hamster komplett von externen Zeitgebern isoliert hat und dann einfach geschaut hat, wann der Hamster aktiv ist (Immer über 24 h) das hat man gemessen und die Ergebnisse untereinander gelegt, die Abschnitte haben sich nach rechts verschoben. So konnte man feststellen, dass der Rhythmus vom Hamster länger wurde als 24h.

• Beim Menschen: 28h -> 9h Arbeit, 10h Schlaf, 9h Freizeit (Höhlenexperiment von Kleitman)

• Ein Jetlag ist, wenn man die Zeitzonen wechselt und dadurch quasi auch durch externe Zeitgeber einen neuen Rhythmus aufgezwungen bekommt und damit verbundene körperliche und psychische Anpassungsschwierigkeiten
• Flüge nach Westen- phase delay, Uhr wird „zurückgestellt“ à Körper kann sich schneller daran anpassen
• Flüge nach Osten- phase advance, Uhr wird „vorgestellt“ à größeres Problem

• Zerstörung des Nucleus suprachiasmaticus führt zu chaotischen Schlaf-Wach-Zeiten
• Synchronisation durch Licht ist nicht mehr möglich
• Transplantation von Gewebe aus NCS erzeugt neuen circadianen Rhythmus (bei Hamstern)

• Im ventralen Hypothalamus (unter III Ventrikel und über dem Chiasma Opticum)
• Nucleus: (paariges) Kerngebiet
• Supra: über
• Chiasmaticus: Chiasma Opticum

• Läsion des SCN:
  • Verlust des endogenen, sowie Hell-Dunkel-Zykluses
• Informationen aus der Retina erreichen den SCN über Abzweigung der Sehbahn (Tractus retinohypothalamicus)
• Läsion des Sehnervs: (wenn man die Sehbahn hinter den Augen trennt, haben die Tiere zwar noch einen Rhythmus aber sie können sich nicht mehr synchronisieren)
  • Verlust des Hell-Dunkel Zykluses&Erblinden
• Läsion des optischen Trakts: (wenn man die Sehbahn hinter dem Chiasma Opticum trennt, sehen die Tiere nichts mehr aber sind noch fähig sich zu synchronisieren)
  • (Also hinter der Sehbahnkreuzung) führt zu Erblinden der Maus, aber Hell-Dunkel Rhythmus bleibt in diesem Fall erhalten

Es wurde Gewebe aus dem suprachiasmatikus des Taumutanten (Verkürzter circadiane Rhythmus) mit dem eines Wildtypens (normaler circadiane Rhythmus) getauscht. (Taumutant ist ein mutierter Hamster, Wildtyp ist ein normaler Hamster). Danach hat der Taumutant einen 24h Rhythmus angenommen. Das ist ein Beleg dafür, dass der Nucleus suprachiasmatikus wirklich kausal für unseren Schlaf-Wach-Rhythmus verantwortlich ist.

• Informationen aus der Retina erreichen den Nucleus suprachiasmaticus über einen Abzweig der Sehbahnen (Tractus retinohypothalamicus)
• 1-3% der Ganglienzellen der Retina nehmen eigenständig Lichtreize wahr&sind nicht von Stäbchen oder Zapfen abhängig: intrinsische fotosensitive retinale Ganglionzellen
• Lichtinformationen werden über intrinsisch fotosensitive retinale Ganglionzellen vermittelt          
• Reaktionen auf Lichtreize sind verzögert und lösen eine schnelle Folge von Aktionspotentialen aus.
• Als Fotopigment dient Melanopsin

• Struktur, die evolutionär aus dem Scheitelauge von niederen Wirbeltieren hervorgegangen ist

• Ca. ab 21 Uhr (mit Einbruch der Dunkelheit) steigt der Melatonin Spiegel an, hat ca. 1-3 Uhr seinen Höhepunkt und sinkt dann wieder langsam ab, bis 9 Uhr -> Tageslicht bzw. Licht kurzer Wellenlängen kann die Sekretion von Melatonin hemmen oder reduzieren -à negativer Effekt von Smartphones auf das Einschlafen
• Dauerhaft erhöhter Melatonin Spiegel in den Wintermonaten à kann zu saisonaler Depression beitragen
• Deutlich höhere Melatonin Ausschüttung in langen Winternächten

Die Epiphyse synthetisiert, vor allem in der Nacht Melatonin aus Serotonin (N-Acetyl-Transferase baut Serotonin zu Melatonin in der Epiphyse um)

• Kann schlaffördernd wirken und helfen den circadianen Rhythmus zu verschieben (z.B. die Folgen vom Jetlag reduzieren)
• Kann therapeutische Effekte bei Insomnie (Schlaflosigkeit) und blinden Patienten haben, denen die Hell-Dunkel-Synchronisation fehlt

• Umwandlung des Scheitelauges zur Zirbeldrüse (Epiphyse) bei höheren Wirbeltieren.
  • An der hinteren Wand des dritten Ventrikels
  • Oberhalb der Vierhügelplatte

• Die Epiphyse erhält Efferenzen aus dem NSC, über das Ganglion cervicale superior

• Läsionen des Nucleus suprachiasmaticus (NSC) beenden circadiane, saisonale Rhythmen
• Transplantation von NSC-Gewebe stellt circadiane nicht jedoch saisonale Rhythmen wieder her, weil Verbindung des Implantats zur Epiphyse fehlen
• (Um einen Saisonalen Rhythmus wieder herzustellen müsste man Einfluss auf die Melatoninsynthese in der Epiphyse nehmen.)

Grobe Differenzierung zwischen Slow-Wave-Sleep und Rapid-Eye-Movement Schlaf

Wachzustand-Stadium 1- Stadium 2- Stadium 3 (Tiefschlafphase)- Stadium 4 (Tiefschlafphase) – REM Schlaf

• Siehe Tutoriumsfolien für Bilder (VL 2)

EEG:

• SWS: synchronisiert, Dominanz langsamer Wellen
• REM: Desynchronisiert; schnelle, irreguläre Wellen, sieht fast aus wie im Wachzustand

EOG: (Messung der Augenbewegungen im Schlaf)

• SWS: langsame, kleine Augenbewegungen
• REM: schnelle konjugierte (Augen bewegen sich synchron, meist von links nach rechts) Augenbewegungen

EMG: (Muskelaktivität messen, z.B. am Kiefer)

• SWS: mittlerer Muskeltonus
• REM: kein Muskeltonus, Muskuläre Aktivität nimmt im REM-Schlaf ab

Atmung:

• SWS: langsam
• REM: schneller

Herzrate

• SWS: niedrig
• REM: Höher

REM=Rapid-Eye-Movement, weil die Augen in der REM-Schlafphase immer hin und her wandern (schnelle Bewegung von rechts nach links), das kann man im EOG sehen. Die Augenbewegung ist konjugiert (d.h. Bewegung des einen Auges ist abhängig von der Bewegung des anderen Auges)

Weil das EEG genauso aussieht wie ein Wach-EEG, die physiologischen Prozesse in REM-Schlaf und Wachzustand ähneln sich.

• Im EEG steigt die zerebrale Aktivität teilweise bis auf Wachheitsniveau an – Herzfrequenz, Atmung etc. gleichen dem Wachzustand
• Schlafparalyse: Muskeltonus ist weitestgehend gelähmt
• Gekennzeichnet durch EEG-Thetawellen mit einer Frequenz von 4-8Hz und durch langsame Alphawellen
• Es ist auch eine Beta-Aktivität (13-40Hz) zu verzeichnen, die sonst eigentlich nur im Wachzustand zu finden ist

• Zwei Schlafphasen: REM und Non-REM → SWS
• Die Phasen wechseln sich in einem 90 min Zyklus ab
• SWS:
  • Unterteilt in 4 Phasen 
  • Durch Phase 3 und 4 gekennzeichnet
  • Dominiert in der ersten Nachthälfte
  • Tiefe nimmt mit dem Verlauf der Nacht ab (Abnahme der deltaWellen)
• REM:
  • Ähnelt dem Wachzustand
  •  Dominiert die zweite Nachthälfte

→ Schlaf wird leichter

→ 90 min Periodik bleibt erhalten, jedoch ändern sich im Verlauf der Nacht die Anteile von SWS- und REM-Schlaf

Die Tiefschlafphasen (3+4) werden im Verlauf der Nacht immer kürzer, am Ende kommt man gar nicht mehr in Phase 4, dafür wird Rem Schlaf immer länger

• Dauer des Schlafs insgesamt:
  • Säuglinge schlafen am meisten
  • Ältere Menschen schlafen am wenigsten
• Anteil des REM Schlafs
  • Fast 50% bei Säuglingen
  • 20-25% ab dem Jugendalter

→Im Laufe des Lebens nimmt sowohl die Schlafdauer als auch der Anteil des REM Schlafs ab →Der Anteil von SWS sinkt etwas langsamer als der REM

→Säuglinge synchronisieren innerhalb von 24 Wochen an die externen Zeitgeber

• Sie schlafen abwechselnd mit einer Hemisphäre, vermutlich weil sie zum Luftholen auftauchen müssen bzw. ein Auge zur Beobachtung von Raubtieren offen halten müssen

Um die motorische Auslebung der eher emotionalen und bewegten Träume während des REM-Schlafs zu verhindern

• Beim Aufwachen während REM-Phasen:
  • 70% der Menschen berichten von Träumen
  • Geschichtenähnliche Träume, konkret, bildlich mit multisensorischen Erfahrungen; Echtzeitähnlich; auditive, visuelle Eindrücke und Gerüche werden verarbeitet („mit allen Sinnen“)
  • Erste Nachthälfte: realistisch, Ereignisse des vergangenen Tags
  • Zweite Nachthälfte: bizarrer und emotional intensiver (z.B. dass wir fliegen können)
• Beim Aufwachen während SWS Phasen:
  • 25-74% Traumerinnerungen
  • Einzelne isolierte Erfahrungen, teilweise Alpträume, eher richtige Bilder, keine Geschichten, eher kognitiv