winter+sommer2023bp

Auf dem Weg vom äußeren zum Innenohr findet ein Übergang von Luftschall zu Flüssigkeitsschall statt. Die Schallwellen werden in folgender Reihenfolgeübertragen: 1) Trommelfell 2) über Hörknöchelchen 3) über Fußplatte des Steigbügels 4) auf die Flüssigkeit der scala vestibuli und 5) weiter auf die der Scala tympani. Die dazwischen liegende Scala media mit der Basilarmembran schwingt „im Takt“ mit. Für jede Shcallfrequenz gibt es räumlich spezifische Schwingungsmaxima und -minima.
In der Scala media: Corti-Organ, das von der Tektorialmembran abgedeckt wird, dort sind die neuronalen Zellen zur Reizaufnahme lokalisiert. AN Ort des Schwingungsmaximum kommt es zu Bewegung der scala media, Relativbewegung vn Basilar und Tektorialmembran, wodurch sich Stereovili der Haarzellen verbiegen. Das führt zur Öffnung der Ionenkanäle. Da das Membranpotetial der Haarzellen mit -70mV deutlich negativer ist, als das Umgebungspotential der Endolymphe (+80mV) strömt Kalium ein und Depolarisiert und erzeugt somit ein Sensorpotential.
In äußeren Haarzellen führt das zu Streckung der Haarzelle, dadurch wird Schwingung bis zu 100 fach verstärkt und innere Haarzellen werden Depolarisiert. Hier führt die Depolarisation zur Ausschüttung von Glutamat. Durch synaptischen Kontakt zu Faser des Hörnervs kann das Signal hier weitergeleitet werden.

Hörnerv kommt in Nuclei cochlearis an, Beginn der Hörbahn, Tonotopie entlang des gesamten Pfades, größter Teil der Fasern kreuzt. In Oliva superior Integration von Info aus beiden Ohren, dann weiter über Nuclei lemnisci lateralis, Colliculi inferiores, CGM und von da zu primärer Hörrinde.

• Schmerz und Temperaturinformationen kreuzen sehr früh, direkt nach Eintritt ins RM, verlaufen also im RM schon kontralateral
• Somatosensible Informationen verlaufen im RM ipsilateral, kreuzen erst zwischen M.O. und Thalamus
• Unilaterale Läsionen des RM können daher zu einer somatosensiblem Störung auf der gleichen und einer Schmerz und Temperaturstörung auf der anderen Seite führen

Zweipunktschwelle: minimaler Abstand zwischen zwei Reizen damit diese als unterschiedlich wahrgenommen werden.
Reize werden entweder gleichzeitig(simultan) oder nacheinander(sukzessive) gegeben, VPn soll bestimmen ob selber Punkt oder zwei verschiedene Punkte stimuliert wurden

Bei sukzessiver (nacheinander) ist Zweipunktschwelle kleiner, also es kann besser differenziert werden.

• sensorische Innervation des Kopfbereichs erfolgt über den Trigeminusnerv (V. Hirnnerv) 
• Zelllkörper der Sensorzellen im Ganglion trigeminale 
• Axone zum Hirnstamm → Umschaltung auf zweites Neuron 
• Kreuzung auf Gegenseite, Weiterleitung zum Thalamus 
• primärer somatosensorischer Cortex (S1) 
• somatosensorischer Homunculus, somatotopische Gliederung

Grundgedanke: Bereits auf RM-Ebene Modulation der Schmerzleitung auch durch nicht schmerzleitende Phasern

möglich.
Zwei Mechanismen:

1. 1)  Verschaltung zwischen nozizeptiven C-Fasern und nicht nozizeptiven A-beta-Fasern - beide Phasern projizieren auf Projektionsneuron und mechanosensible Informationen überlagen die Schmerzinformation. Die A-beta- Fasern können das Projektionsneuron hemmen mit Hilfe von Interneuronen.

2. 2)  Außerdem: Absteigendes Schmerzhemmsystem aus subkortikalen Strukturen wie Raphe-Kernen oder dem periaquäduktalem Grau. Synapse entweder auf Projektionsneuron oder präsynpatisch auf C-Faser aus der Peripherie. Prozess wird durch schneller leitende A-Delta-Schmerzfasern eingeleitet und wirkt auf das "Gate" zurück.

Die Existenz des zweiten Mechanismus gilt als gesichert, bei dem ersten Mechanismus ist es fragwürdig.

• Auch Motorcortex = M1 (BA4) Im Gyrus präcentralis (Frontallappen)
• Somatotopische Organisation: benachbarte Zellen steuern benachbarte Muskeln
• Motorischer Homunculus, Größe der Repräsentation spiegelt Feinheit der Bewegung wider
• Auslösung von Bewegungen der kontralateralen Körperhälfte
• Direkte Projektion auf Motoneurone im RM über Pyramidenbahn
• Pyramidenbahn Auch tractus corticospinalis
• Pyramiden = Verwölbungen der Faserbündel in M.o.
• 95% der Fasern projizieren auf Interneurone
• 85% kreuzen in Pyramiden in M.o. auf kontralateral
• Gekreuzte Fasern laufen lateral, ungekreuzte ventral im RM
• Steuern Muskulatur der distalen Extremitäten, modulieren Reflexe

Lamorfrequenz = Frequenz der Präzessionsbewegung, hängt ab von gyromagnetischem Verhältnis und Magnetfeldstärke 

Beudeutung für die Bildgebung = Resonanzbedingung: eingestrahltes Signal muss gleiche Frequenz wie Lamorfrequenz haben um Signal erzeugen zu können

Bei Bildgebung auch wichtig für Ortskodierung, selektives Anregen von Schichten
Da Lamorfrequenz von Magnetfeldstärke abhängt werden verschiedene Magnetfeldstärken entlang der Z Achsedurch Gradientenspulen erzeugt, so hat jede Schicht eine eigene Larmorfrequenz und kann selektiv angeregt werden.

T1 Relaxation / Longitudinale Relaxation: Magnetisierung klappt aus transversaler Ebene zurück in longitudinale Z Ebene, Magnetisierung in XY Richtung geht also zurück und damit auch MR Signal
Durch HF eingestrahlte Energie wird an Umgebung (=Gitter) abgegeben, daher auch Spin-Gitter Wechselwirkung
T1 Relaxationszeit = Zeitkonstante nach der Longitudinale Magnetisierung 63% des Ausgangswertes erreicht hat , abhängig von Stärke des Magnetfeldes und Bewegung der Moleküle (für Gewebe 0.5 bis mehrere Sekunden)

T2 Relaxation / Transversale Relaxation: Dephasierung der Spins, transversale Magnetisierung wird kleiner, MR Signal verschwindet
Dabei tauschen Spins untereinander Energie aus, beschleunigen und bremsen sich gegenseitig, geraten so außer Phase, unabhängig von Magnetfeld

• T2 Zeit: Zeit bis Absinken der Transversalmagnetisierung auf 37% des Ursprungswertes, kürzer als T1 meist 100-300ms
• T2* Zeit: zusätzliche Dephasierung durch zeitlich konstante Inhomogenitäten des Magnetfeldes (durch MR Tomograph oder Körper der VP)

Merkspruch: RELAXationszeiten - wie entspannt hinlegen :)

T1 gewichtete Bilder

• Hängt ab von Repititionszeit = TR = wieviel Zeit zwischen zwei Anregungen vergeht
• Je kürzer desto weniger kann sich longitudinale Magnetisierung erholen (T1 Relaxation)
• Ist TR zu lang haben alle Gewebearten den Ausgangszustand zu 100% wieder erreicht und es gibt keinen Bildkontrast
• Kurze TR = starke T1 Gewichtung -> TR also so kurz wählen, dass sich Gewebe durch die T1 Eigenschaften optimal differenzieren lässt
• lange T1 Relaxationszeit = wenig Longitudinalmagnetisierung wieder aufgebaut, schwaches Signal = dunkel (Liquor)
• Kurze T1 = viel Signal schon wieder aufgebaut, starkes Signal = hell (Fett)
  
  T2 gewichtete Bilder
• Abhängig von Echozeit(TE): zwischen Anregung und Messung des MR Signals
• Je kürzer die TE desto stärker das Signal, aber auch desto schlechter differenziert, da T2 Unterschiede noch nicht sichtbar
• Längere TEs machen Kontraste deutlicher
• Lange TE = starke T2 Gewichtung
• kurze T2 = geben nur noch wenig Signal ab = erscheinen dunkel (Fett)
• Lange T2 = gibt noch viel Signal ab = erscheint hell (Liquor)