Biopsychologie

• Gap junction feine röhrenförmige Kanäle
• Schnelle bidirektionale Kommunikaiton

1. Synthese
2. Speicherung
3. Neurotransmittermoleküle die aus ihrem vesikel entweichen werden durch enzyme zerstört
4. Exocytose
5. Hemmung über Autorezptoren (freigesetzte neurotransmitter binden an sie, kontrolle neurotransmitter gehalt, hemmung exocytose)
6. Postsynaptische aktivierung
7. Deaktivierung des transmitter

• Ionenkanäle öffnen sich bei bindung neurotransmitter
• Einstrom Na / Cl o. K ausstrom
• Direkt, zeitl. Unebgrenzt

• Bei Bindung des Neurotransmitters spaltet sich eine Untereinheit des gekoppelten G-Proteins (Guanosin-Triphosphat-sensitives Protein) ab:
  • Bindung der Untereinheit an Ionenkanal zur Auslösung eines EPSP oder IPSP
  • Auslösung der Synthese eines sekundären Botenstoffes
  • Effekte entwickeln sich langsamer, halten länger an, sind diffuser und variieren mehr
  • Sonderfall: Autorezeptoren in der präsynaptischen Membran

• Aminosäure
• Wichtigster erregender Transmitter
• Beteiligt an allen sensorischen Systemen  (Ausnahme der Schmerzwahrnehmung)
• Bindet u.a. an NMDA-Rezeptoren
• Relevant für synaptische Plastizität (Langzeitpotenzierung z.B. im Hippocampus

• Y-Aminobuttersäure
• Wichtigster hemmender Transmitter
• Kann an manchen Synapsen auch erregend wirken
• Wird synthetisiert aus Glutamat
• Pharmakologisches Target von Beruhigungsmitteln

• Neurotransmitter die aus einziger Aminosäure synthetisiert werden
• Wirkung generell diffuser als die einfacher Aminosäuren
• Hauptgruppen:
  • Catecholamine
  • Indolamine

• Basis Tyrosin
• E.g. Tyrosin -> L-Dopa -> Dopamin -> Noradrenalin -> Adrenalin

• Basis Tryptophan
• Bspw. Serotonin

Verarbeitungspfade:

• Nigro-Striatales System (Striatum): Bewegungssteuerung
• Mesolimbisches System (limbische Areale, Amygdala) Belohnungssystem
• Mesocorticales System (Frontallappen): Exekutive Funktion
• Tuberoinfundibuläres System (Thalamus, Hypothalamus): Regulation der Prolaktinausschüttung

• Engl: Norepinephrin
• Vermittelt stressreaktion des körpers
• Relevant für aufmerksamkeitsregulation & vigilanz
• Wichitgster transmitter im sympathischen nervensystem
• Ausschüttung über Locus coeruleus, diffuse Projektion
• (Noradrenalin wichtig im Gehirn, Adrenalin eher peripher)

• Raphe-Kerne, diffuse Projektion
• Auch: 5-HAT / 5-Hydroxytryptamin
• Relevant für Viele psychische Funktionen (e.g. Schlaf, Temp.regulation, Schmerzverarbeitung, Appetit, Sexualverhalten)
• Auswirkung auf die Stimmung

• Erster entdeckter Neurotransmitter (Otto Loewi, 1921)
• Isoliertes Froschherz, Stimulation Vagusnerv (parasympathischer Nerv am Herz) führt zu Verlangsamung Schlagfrequenz
• Umspülende Lösung wurde auf anderes Herz (ohne Vagusstimulation) zu übertragen
• => gelöste chemische Substanz (Acetylcholin) hatte einen Effekt auf neuronale Aktivität

• Nikotonerge Rezeptoren
  • Nikotin Agonist
  • Ionotrop
  • Vermittelt u.a Kontraktionen des Muskelgewebes
• Muskarinerge Rezeptoren
  • Muskarin Agonist
  • Metabotrop
  • U.a. im vegetativen NS, Großhirnrinde, Striatum, Hippocampus
  • Wirkung je nach Rezeptor erregend oder hemmened

• Botox
• Verhindert Ausschüttung Acetylcholin aus Vesikeln
• Stärkstes bekanntes Gift überhaupt (letale Dosis: 0,000003mg)

• Nicht immer direkt an Synapse
• Lösliche Gase
• Endocannabinoide

• E.g. Stickstoffmonoxid, Kohlenmonoxid
• Produktion im Cytoplasma
• Diffusion durch Zellmembran (Substanzen sind fettlöslich)
• Stimulation der Produktion sek. Botenstoffe
• Beteiligung an retrograder Transmission (postsynaptische wirkt auf präsynaptische Zelle)

• Neurotransmitter mit Ähnlichkeit zum Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC)
• Werden erst unmittelbar vor Freisetzung produziert, vorwiegend von Dendriten & Zellkörpern freigesetzt
• Vorwiegende Wirkung auf präsynaptische Neurone

• Übergruppe
• Bildung im Cytoplasma des Zellkörpers an Ribosomen
• Keine direkte Wirkung auf Ionenkanäle der postsynaptischen Zelle, indirekte Wirkung auf Zellfunktionen & Zellstrukture
• Verteilung als Hormon ü. Blutbahn
• Bisher ü. 100 Neuropeptide mit sehr unterschiedl. Funktionen identifiziert

• Molekül, das an Rezeptor (postsynap.) bindet

• Ligand, der durch Besetzung Rezeptor die Signaltransduktion in zugehöriger Zelle aktiviert (körpereigene / nicht körpereigene Verbindung)
• Agonist erreicht Effekt den Neurotransmitter selbst erzielt, Partialagonist nicht

• Substanz, die Wirkung Agonist hemmt, ohne selbst pharmazeutisch bedeutsame Wirkung auszulösen
• Kompetitiver Antagonist vs. nicht kompetitiver Antagonist (lässt sich nicht von Neurotransmitter verdrängen, auch wenn hohe Dosis Agonist vorhanden ist)

• Vorderhirn -> Telencephalon, Diencephalon
• Mittelhirn -> Mesencephalon
• Rautenhirn -> Temencephalon, Myelencephalon
• RM

• Dünner Strang aus neuronalem Gewebe
• Weiße Substanz: Axone, graube Substanz: Nervenzellkörpern
• Hinterhornaxone (sensorisch afferente pseudounipolare Neurone, empfängt Informationen aus inneren Organen)
• Vorderwurzelneurone (motorisch efferente multipolare Neurone, zuständig für Willkürmotorik/ Reflexbewegungen, Projektionsbahn für autonome Regulation -> Sympathikus, Parasympathikus)
• Bahnen (innerhalb RM): Aufsteigend: sensorische informationen/ Afferenzen, Absteigend: motorische Verschaltung/ Efferenzen
• Bereiche des RM von oben nach unten: Cervikalwirbel, Thoraxwirbel, Lumbarwirbel, Sakralwirbel (veschmolzen), Steißbein
• Mitte Wirbelsäule: Kanal gefüllt mit cerebrospinalis (flüssigkeit auch im Hirn)

• Medulla oblongata, pons, mesencephalon
• „Technikzentrale des Gehirns“ -> alle basalen wichtigen Systeme sind hier (über Formatio reticularis)
• Beinhaltet Bahnen

• 80% neurone gesamtes NS
• Sensorische informationen aus dem RM, motoirsche aus großhirnrinde, aus vestibularorganen
• Planung, zeitl. Ablauf von bewegungen, aktivitästmuster, körperhaltungskontrolle, koordination kopf/ augenbewegungen
• Läsion: ataxien (störungen der bewegungskoordination)

Tectum:

• Colliculi inferiores (auditorische Funktion)
• Colliculi superiores (visuelle Funktion)

Tegmentum:

• Formatio reticularis
• Substantia nigra (Sensomotorik)
• Nucleus ruber (Sensomotorik)
• periaquäductales Grau (Schmerz

Thalamus

• wesentl. Umschaltstelle von fast alle sensorischen Afferenzen zum Cortext (primäre sensorische Areale) (Ausnahme olfaktorisch/ Geruchssinn)
• viele verschiedene, paarweise angeordnete Relais-Kerne (e.g. corpus geniculatum laterale – visuelle bahn, corpus geniculatum mediale – auditorische bahn, n. ventralis posterior – somatosensorische bahn)
• Motorischer kortex, somatosensibler koretex, limbisches system, sehrinde, hörrinde, assoziationsareale
• keine Einbahnstraße, Rückmeldung vom Cortex

Hypothalamus

• Regulation ANS & Hormonabgabe (über Hypophyse) 
• zentrale Umschaltstelle zw. Gehirn & Körperpreipherie
• Regulation motivationaler Verhaltensweisen (e.g. Essen, Schlaf, Sexualität)
• afferente & efferente Verbindungen mit Thalamus, Mittelhirn, Cortex

Neurohypophyse

• Neuronale ausschüttung direkt ins Blut

Adenohypophyse

• produktion releasing hormone über blutkreislauf in hypophysenvorderlappen, dort ausschüttung hormone getrggert

• regulation motivationaler Verhaltensweisen (4. Fs: fight, flight, feed, fuck)
• Amygdala: Emotionen, Salienzdetektor
• Cingulärer Cortex: visuell-räumliche Aufmerksamkeitssteurung (posterior), Steuerung Eingeweidefunktionen, Schmerzverarbeitung, emotionales Ausdrucksverhalten (anterior)
• Hippocampus: Gedächtnis
• Hypothalamus: Regulation von Essen, schlaf, sexualität

• Wichtige rolle bei ausführung willkürbewegungen
• Nigrostriatale bahn – projektion dopaminerger neurone aus der substantia nigra (betroffen bei morbus parkinson)
• Ncl. Accumbens (medialer teil des ventralen Striatums) als Teil des Belohnungszentrums (Verstärkungslernen, süchtiges Verhalten)

• Besonders diff. Beim menschen, verhältnismäßig groß (85% des gesamtgewichts des gehirns)

Hauptkomponenten:

• Großhirnrinde, zerebraler cortex
• Basalganglien
• Strukturen des limbischen systems (inkl hippocampus & amygdala)

• Graue Substanz: kurze, unmyelinisierten Neurone
• Weiße Substanz: Stark myelinisierte Axone in Trakten
• Fissurae = große Furchen
• Sulci = kleine Furchen
• Gyri = Windungen
• Furchung entsteht im Laufe der Entw. Im Mutterleib, Abhängige Größe Furchung: welche Fläche & Dicke der Großhirnrinde soll erreicht werden, Mensch: rel. Dicke großhirnrinde mit rel. Starker Furchung, Wal z.b mehr furchung aber dünner

• Frontallappen: motorische Funktionen (Gyrus präcentralis) sowie Exekutivfunktionen (anteriorer Teil)
• Parietallappen: Analyse von Körperempfindungen (Gyrus postcentralis) und Wahrnehmung von der Lage von Objekten und Aufmerksamkeitssteuerung
• Temporallappen: Hören und Sprachfunktionen (Gyrus temporalis superior), komplexe visuelle Mustererkennung (inferior) sowie bestimmte Gedächtnisfunktionen (medial)
• Okzipitallappen: visuelle Analyse