biologie Nervensystem

Das periphere Nervensystem umfasst die Nervengewebe ausserhalb von Gehirn und Rückenmark. Seine Nerven verbinden die Organe mit den Zentren. Die meisten sind gemischt, d. h., sie enthalten sensorische und motorische Fasern.

Das animale NS ist zuständig für bewusste Wahrnehmungen und willkürliche Aktivitäten wie die Bewegungen der Skelettmuskulatu

Das vegetative NS regelt zusammen mit dem Hormonsystem die Tätigkeit der inneren Organe. Es arbeitet unabhängig vom Willen (unwillkürlich

Das ZNS entwickelt sich aus dem Neuralrohr, das sich im Embryo im Alter von drei Wochen von der Oberfläche nach innen abschnürt. Der vordere Teil des Neuralrohrs erwei-tert sich zum 5-teiligen Gehirn, der hintere wird zum Rückenmark.

Gehirn und Rückenmark sind durch Knochen des Schädels bzw. der Wirbelsaule geschutzt. Zwischen Knochen und Nervengewebe liegt ein mit Flüssigkeit (Liquor) gefülltes Kissen aus drei Häuten, das Stösse dämpft und Druckschwankungen ausgleicht.

Das Rückenmark ist ein weisser ca. 50cm langer und 1cm dicker Strang der im Wirbelkanal der Wirbelsäule verläuft. Und das RM ist von den drei Rückenmarkshäuten umgebe

Jeder Spinalnerv besitzt eine hintere und eine vordere Wurzel

- In der hinteren Wurzel kommen die Meldungen von den Sinnesorganen über die sensorischen Neuronen ins Rückenmark. Die Zellkörper der sensorischen Neuronen bilden auf jeder Etage links und rechts einen Knoten: das Spinalganglion. Der Dendrit der sensorischen Neuronen kann sehr lang sein, eine Myelinhülle aufweisen und Aktionspotenziale bilden, er wird als dendritisches Axon bezeichnet.

- In der vorderen Wurzel werden die Befehle durch die Axone der motorischen Neuronen zu den Muskeln geleitet. Die Zellkörper der Motoneuronen liegen im Rückenmark im Vorderhorn der grauen Substanz.

Im RM liegt die graue Substanz innen, die weisse aussen. Die Schmetterlingsförmig angeordnete graue Substanz enthält die Zellkörper von motorischen und von vegetativen Neuronen sowie Schaltneuronen. Sie ist umgeben von der weissen Substanz mit den Axonen der aufsteigenden sensorischen und der absteigenden motorischen Bahne

Reflexe sind die einfachsten Reaktionen. Sie laufen nach Reizeinwirkung unabhängig von inneren Faktoren in jedem Fall ab. Die nervöse Erregung wird von den Sinneszellen über den Reflexbogen direkt zum Erfolgsorgan geleitet.

Reflexe schützen den Körper (Lidschluss, Husten), stabilisieren seine Haltung (Muskeldehnungsreflexe) und erhöhen die Sekretion von Drüsen (Speichel-& Tränenfluss

Reflexe, bei denen der Sensor im reagierenden Muskel liegt, heissen Eigenreflexe. Ihr Reflexbogen ist monosynaptisch  er hat nur eine Synapse, weil er nur aus zwei Neuronen besteht.

Bei einem Fremdreflex liegen Sensor und Erfolgsorgan an verschiedenen Orten und im Reflexbogen steht zwischen dem sensorischen und dem motorischen Neuron noch mindestens ein Schaltneuron. 

Ein Beispiel eines Fremdreflexes ist das schnelle Heben und Beugen des Beins beim Tritt auf einen Nagel. Dabei arbeitet auch das zweite Bein mit, indem es sich streckt. Die Erregung gelangt über Schaltneuronen auf die andere Seite des Rückenmarks und wird hier über eine erregende Synapse zum Strecker und über eine hemmende zum Beuger des zweiten Beins geleitet

Das Gehirn des Menschen enthält etwa 50 Milliarden Nervenzellen und wiegt im Durch-schnitt 1400 g. Es besteht aus Nach-, Mittel-, Zwischen-, Klein- und Grosshirn. Im Gross- und Kleinhirn befindet sich die graue Substanz mit den Zellkörpern grösstenteils in der stark gefalteten Rinde, die weisse Substanz mit den Axonen innen.

Das Nachhirn bildet den Übergang zwischen Gehirn und Rückenmark. 

Funktionen:

-Regulation vegetativer Funktionen (Verdauung, Atmung, Kreislauf)

-Durchleitung auf-& absteigender Bahne

Das Mittelhirn liegt als kleinster Hirnteil zwischen Zwischenhirn und Brücke

Funktionen:

-Schaltstation in der Seh- und Hörbahn

-Visuelles Reflexzentrum, Steuerung der Augenbewegungen und der Pupillenweit

Das Zwischenhirn aus Thalamus und Hypothalamus liegt zwischen den Grosshirnhälften

Thalamusfunktionen:

- Schaltstelle der sensorischen Nervenbahnen vom Rückenmark zum Grosshirn

-Selektion sensorischer Meldungen

Hypothalamusfunktion:

-Überwacht als Zentrale des vegetativen Nervensystem die vegetativen Funktionen

-Regelt die Arbeit des Hormonsystems und dessen Zusammenarbeit mit dem N

Das stark gefaltete Kleinhirn ist der zweitgrösste Hirnteil. Seine beiden Hälften sind miteinander durch den Wurm und mit dem Grosshirn durch die Brücke verbunden

Funktionen:

-Sammelt die Informationen über Lage und Haltung der Körperteile

-Erarbeitet Detailpläne für die vom Grosshirn geplanten willkürlichen Bewegungen

-Koordiniert die Arbeit der Muskulatur mithilfe seiner Bewegungsprogramm

Das Grosshirn besteht aus zwei durch den Balken verbundenen Hälften. Die Rinde ist stark gefaltet. 

Funktionen:

- Wahrnehmungen, Bewusstsein, Gedächtnis, Assoziationen, Denken, Kreativität, Spra- che und alle anderen komplexen geistigen Leistungen.

- Sensorische Felder empfangen sensorische Erregungen aus «ihrem» Körperteil. 

-Motorische Felder geben die Einsatzbefehle an die Muskeln «ihres» Körperteils. . 

-Assoziationsfelder ermöglichen die komplexen geistigen Leistungen (Erinnern, Assozi- ieren, Denken, Abstrahieren, Fantasieren etc.). 

Motorische Felder liegen vor, sensorische hinter der Zentralfurche. Grundsätzlich ist jede Grosshirnhemisphäre für eine Körperhälfte (meist die gegenüberliegende) zuständig. Es gibt aber auch Zentren (z. B. die Sprachzentren), die nur in einer Hemisphäre vorkommen. 

• Stärken der sprachdominanten (linken) Hemisphäre sind: Erkennen von Wörtern, verbales Gedächtnis, analytisches Denken, Sprache und Mathematik. 

• Stärken der rechten Hemisphäre sind: Erkennen von Mustern, Klängen und Melodien, nichtverbales Gedächtnis, räumliche Vorstellung, Musikalität, Malen und Gestalten.

Elektroenzephalogramm EEG:

Das EEG ist eine Aufzeichnung der auf der Kopfhaut messbaren Hirnströme. Es erlaubt Rückschlüsse auf die Hirntätigkeit und dient z. B. zur Erkennung von Bewusstseinsstörungen, Epilepsie und Hirntumoren

Lokalisierung bestimmter Leistungen:

Aus den Ausfallserscheinugen bei Hirnverletzungen oder Tumoren kann auf die ursprüngliche Funktion des beschädigten Areals  geschlossen werden. 

Weil aktive Hirnareale stärker durchblutet sind, kann durch Beobachten der Durchblutung ermittelt werden welche Hirnareale bei einer bestimmten Tätigkeit besonders aktiv sin

Für Gefühle und Motivationen wie Hunger, Durst, Angst, Aggression ist das limbische System zwischen Hirnstamm und Grosshirn zuständig. Hier lösen Meldungen der Sinnesorgane, aber auch Gedanken und Erinnerungen Emotionen aus. Das limbische System wird von Hormonen, Psychopharmaka und Drogen beeinflusst. Motivation und Stimmung sind entscheidend für Lernvorgänge und für das Verhalten, weil sie die Leistungen des Grosshirns beeinflussen. Das limbische System wirkt über den Hypothalamus auch auf die Funktion der inneren Organe und auf die Hormonproduktion

Das lernen verändert unser Wissen (explizit) und unser Verhalten (implizit)

- Implizites (prozedurales) Lernen ist das unbewusste Lernen beim Üben von Fertigkeiten und Gewohnheiten. Das Gelernte wird im erlenten Kontext unbewusst benutzt.

-Kognitives oder explizites Lernen ist der bewusste Erwerb von Wissen, das explizit wiedergegeben oder für Denkprozesse benutzt werden kann

Im sensorischen Gedächnis werden sensorische Meldungen in Sekundenbruchteilen gesichtet. Ein kleiner Teil wird ins Kurzzeitgedächnis weitergeleite

Das Kurzzeitgedächtnis hat eine geringe Speicherkapazität und speichert Informationen nur für Sekunden bis Minuten. Wenn die etwa 10 Speicherplätze besetzt sind, beginnt die Verdrängung alter durch neue Informationen. Das Kurzzeitgedächtnis beruht auf kurzfristigen Veränderungen an Synapsen und auf Erregungen, die in Neuronen-Netzen zirkulie ren.

Im Langzeitgedächtnis kann viel Information für lange Zeit gespeichert und abgerufen werden. Der Transfer einer Information ins Langzeitgedächtnis setzt Üben voraus. Informationen, die lange nicht benutzt werden, gehen in der Regel verloren. Die Speicherung irr Langzeitgedächtnis ist mit Umbildungen und Neubildungen von Synapsen verbunden.

Die Formatio reticularis ist ein Geflecht von grauer und weisser Substanz, das sich vom Nachhirn bis ins Zwischenhirn erstreckt. Die Formatio reticularis bestimmt den Bewusst-seinszustand und den Schlaf-Wach-Rhythmus, indem sie das Grosshirn unterschiedlich stark aktiviert.

Das vegetative Nervensystem regelt in Zusammenarbeit mit dem Hormonsystem die Funk-tion der inneren Organe unwillkürlich und weitgehend autonom. Es überwacht den ganzen Stoff-, Wärme- und Energiehaushalt und befehligt die glatte Muskulatur der inneren Organe sowie die meisten Drüsen.

Die Zentren des vegetativen Nervensystems liegen im Zwischen- und im Nachhirn. Die vegetativen Bahnen vom ZNS zu den Organen bestehen aus je zwei Neuronen, die Zellkörper der zweiten Neuronen liegen in vegetativen Ganglien ausserhalb des ZNS. 

Das vegetative NS besteht aus zwei antagonistisch wirkenden Systemen: Sympathikus & Parasympathiku

Der Sympathikus erhöht die Leistung des Körpers nach aussen in Stresssituationen. Er beschleunigt z. B. Atmung und Kreislauf und hemmt die Verdauung. 

Die Axone der sympathischen Neuronen führen vom Rückenmark in die Ganglien der beiden Grenzstränge links und rechts neben der Wirbelsäule. Überträgerstoff ist das Noradrenalin.

Der Parasympathikus fördert die Regeneration und den Aufbau von Reserven. Er beschleunigt z. B. die Verdauung und hemmt Atmung und Kreislauf. 

Die Ganglien des Parasympathikus liegen im Körper verstreut nahe bei den Erfolgsorga-nen. Sie erhalten ihre Befehle vom Vagus-Nerv oder über Fasern aus dem untersten Teil des Rückenmarks. Der Transmitter im Parasympathikus ist Acetylcholin.