Biopsychologie

• Structure and actions in brain produce mind and behaviour
• Behaviour modifying structures/ actions oft he brain
• „brain controls behaviour and in turn behaviour alters the brain“

• Interdisziplinär
• Psychologie, Medizin, Biologie, Pharmazie

• 460-379 v Chr. Hippokrates diskutiert Epilepsie als eine Störung des Gehirns, Gehirn wirkt bei Sinneseindrücken mit, Sitz der Intelligenz
• 177 n. Chr Galen: Hirnventrikel als Sitz seelischer Funktion
• 1504 n Chr. Leonardo da Vinci stellt Wachstabdrücke der menschlichen Ventrikel her
• 1796 Franz Joseph Gall: einzelne Bereiche des Gehirns sind für umgrenzte Funktion zuständig
• 1823 Flourens „jeder Teil des Gehirns kann jede Aufgabe übernehmen“
• 1832-1920 Wilhelm Wundt, Studium der Medizin mit Schwerpunkt Physioloige, erste Lehrveranstaltungen zu Psychologie als Naturwissenschaft, erstes großes Wert Prinzipien der Physiologischen Psychologie
• 1842-1910 William James, Studium der Medizin Schwerpunkt Physiologie, erste lehrveranstatlung relations between psychology and physiology 

• nicht im strengen Sinne
• historisch gewachsene thematische/ methodische Spezialisierungen neurowissenschaftl. Vorgehens
• e.g. Physiologische Psychologie, Neuropsychologie, Psychophysiologie, Psychopharmakologie, Kognitive Neurowissenschaften, Vergleichende Psychologie

• Beziehung zwischen somatischen Merkmalen & psychischen Vorgängen unter psychologischer Perspektive
• Fokus primär psychische Vorgänge (abhängige Variable)
• Somatische Merkmale
  • Physiologische / biochemische Vorgänge
  • Anatomisch-morphologische Strukturen, Ablaufsort
  • Häufig tierexperimenteller Ansatz

• Zusammenhang Hirn Struktur und verhalten
• Primär Zugang: Verhaltensbeobachtungen an Personen mit Hirnschäden (z.B. durch neurochirurgische Eingriffe, Unfälle, Krankheiten)
• Klinischer Fokus: Rehabilitation, Diagnostik

• Korrelate psychischer Funktionen
• Nicht-invasive Messungen, psychische Vorgänge als UV, Physiologie als AV
• Methoden: Messung zentralnervöser/ autonomer/ motorischer Aktivität

• Auswirkung Psychopharmaka auf Erleben/ Verhalten
• Methoden: Psychophysiologie, Neuropsychologie (Verhaltenseffekte)
• Grundlagenwissenschaftl. Fokus (Bedeutung & Wirkprinzipien körpereigener psychoaktiver Substanzen.)
•  Anwendungsfokus: Bereitstellung von potenten Medikamenten zur Behandlung psychischer Störungen

• Interdisziplinär
• Nicht invasiv, primär bei Menschen
• Biologische Grundlagen höherer kognitiver Leistungen
• Wichtigste Methode: funktionelle Bildgebung
• Korrelativer Ansatz
• Keine Kausalschlüsse möglich

(Bspw: gemeinsamkeiten & unterschiede verschiedene shizophrene patienten/ subtypen, abnahmen graue Substanz in unterschiedl. Hirnregionen, >95% genauigkeit vorhersage)

• Gemeinsamkeiten & unterschiede verschiedener Spezies
• Fokus auf beobachtbarem Verhalten (AV)
• Ziel: Verständnis Evolution/ Genetik/ Adaptivität von Verhalten
• Methoden: Labor o. ethologischer Ansatz (natürliche Umgebung)

• Variation somatischer Strukturen / Funktionen ->  Messung Erleben/ Verhalten
• Messung somatischer Variablen <- Variation von Erleben/ Verhalten
• Soma <-> Erleben / Verhalten

• Notfallmedikament
• Opioid-Antagonist
• Teilweise Aufhebung Wirkung Opioide

Interferenz mit Neurotransmittersystem

Bereich: Physiologische Psychologie

Ablauf: 

• Tag 1 Kontrol & Placebo Creme werden auf Vp aufgetragen, 6 trials each, höhere schmerzintensität für kontroll creme
• Tag 2 erneut 
• danach Test mit gleich hohen Schmerzleveln: placebo wird als weniger schmerzintensiv eingeschätzt 

Neurostimulation

Bereich: Physiologische Psychologie

Messung von Erleben und Verhalten basieren auf Variation somatischer Strukturen/ Funktionen, Maus Möglichkeit Selbststimulation des mesolimbischen Belohnungssystems, Signal über Tagehinweg stark steigend auf ca 750 Selbststimulationen/h -> Suchtverhalten

=> beispiel mit stimulationstechniken zusammenhänge zwischen körperlichen & psychischen funktionen

Bereich: Physiologische Psychologie

• Stereotaktische Atlas (gezielt Strukturen finden)
• Bregma: Referenzpunkt von dem ausgehend man Millimeter Angaben im Atlas hat
• Apparat um genau Strukturen zu treffen: Stereotaktischer Apparat
• Irreversible Läsionen, reversible Läsionen

• Was bedeutete es wenn struktur x ein bestimtes verhalten A verändert
• X ist notwendig für A (idealfall)
• X ist notwendig für Verhalten B. Ohne B kann A nicht auftreten.
• X ist hilfreich für A. A kann aber auch ohne X erneut auftreten.
• X ist relevant für die Funktionsweise einer anderen Struktur Y. Y ist notwendig für A.
• X inhibiert eine andere Struktur Y. Diese Inhibition ist relevant für A. Fällt die Inhibition weg (Disinhibition), funktioniert A nicht mehr.
• Veränderungen in A sind unspezifische Effekte der Operation (z.B. durch Schock, Ödeme, Minderdurchblutung

•  Keine eindeutige Zuordnung hirnstruktur a und b  möglich
• Funktion a verändert, funktion b nicht verändert

• Manipulation struktur x -> funktion a verändert, funktion b nicht verändert
• Manipulation struktur y -> funktion a nicht verändert, funktion b verändert
• Hinweis auf zuordnung der funktionen a und b zu den strukturen x und y

Bereich: Psychophysiologie

• Auswirkung Stress auf körperliche Vorgänge
• Fiktikve Bewerbungssituation, unangenehmes setting
• Verschiedene Aufgaben: 5-10 Minuten Antizipation, freie Vorstellung eigener Person, unangekündigte Kopfrechenaufgabe

Gemessene Stressreaktionen teilweise auch noch Stunden nach der Situation

• Herzrate
• Kortisol (Speichel)
• Adrenokortikotropes (ACTH)  

• 86 Mil. Neurone
• Energieaufwand: 15-20 Watt
• Äußere Schicht: graue Substanz
• Darunter, Vernetzung Hirnregionen: weiße Substanz
• Darunter Vetrikel & Strukturen
• Nicht Größe sondern Verknüpfung relevant

• ZNS -> Gehirn, Rückenmark
• PNS -> somatisches NS -> afferent, efferent // autonomes NS -> afferent, efferent -> parasympathisches NS / sympathisches NS

• Erregungsleitung & Informationsverarbeitung/ Integration

• Stütz & Haltefunktion
• Elektrische isolation
• Homöostase

• Vier innere Kammern des Gehirns
• Zwei seiten Ventrikel
• Drittter & vierter ventrikel
• 4. Verbunden mit zentralkanal der RM entlangzieht
• Aufgabe: Schutz vor Stößen/ schlägen/ Erschüttterung & Nährstoffversorgnung
• Gefüllt mit CSF (Cerebro-Spinal-Flüssigkeit) (permanent ausgetauschte flüssigkeit) & CSF umspült Gehirn (füllt Subarachnoidalraum)

• Blutversorgung relevant
• Vorhanden an allen Kapillaren
• An zerebralen Kapillaren eng von Astrozyt umschlossen um freie Diffusion zu verhindern (e.g. auch toxische substanzen)
• Funktion: Gehirn wird schwer durch chemische Substanzen gestört
• Problem in Medizin: Medikamente müssen Blut-Hirn-Schranke überschreiten können

• Im Gehirn kommt weniger an als in anderen Körperbewege, insbesondere für große Moleküle
• lgG (antikörper), albumin (macht wasserlöslich) -> kommen nicht gut ins Gehirn
• Harnstoff, Sucrose, Inulin -> kommt relativ gut ins Gehirn

• Gedächtnisprozesse

• Strukturstabilität
• Transportsystem für Nährstoffe etc

• Proteinbiosynthese
• Fettsynthese

• Membransystem für vesikel (e.g. Neurotransmitter)

• Vesikel
• Neurotransmitter
• Mitochondrien
• Golgie Apperat

Graduell vs. binär (amplitudencodiert)