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Kog. Neuro. VL 7 - Plastizität

Aufbaustudium Psychologie, UZH Vorlesung: Kognitive Neurowissenschaften Dozent: Lutz Jäncke

Aufbaustudium Psychologie, UZH Vorlesung: Kognitive Neurowissenschaften Dozent: Lutz Jäncke

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Nadja Peeters
Nadja Peeters

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Langue Deutsch
Catégorie Psychologie
Niveau Université
Crée / Actualisé 25.12.2014 / 24.04.2020
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https://card2brain.ch/box/kog_neuro_vl_7_plastizitaet
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Étudier
Welche Hirngebiete sind bezogen auf die Dichte der grauen Substanz stark bzw. schwach genetisch determiniert?

Es konnte gezeigt werden, dass relativ grosse Hirnbereiche kaum genetisch kontrolliert werden. Vor allem Hirngebiete um die Sylvische Fissur (perisylvische Hirngebiete) scheinen weniger genetisch beeinflusst zu werden. Allerdings werden weite Teile des Frontalkortex (insbesondere der dorsolaterale Präfrontalkortex) offenbar stark genetisch kontrolliert.

Was sind wesentliche Aspekte der Reifung des Gehirns?

Mit zunehmenden Alter nimmt die relative Dichte der grauen Substanz ab. Mit zunehmenden Alter nimmt aber die Dichte der weissen Substanz zu. Mit zunehmenden Alter nimmt die Vernetzung/Verkabelung der Gehirne zu.
Welche Befunde zeigten sich in der Studie, in welcher Affen ein taktiles Simulationstraining durchführen mussten bezüglich der Plastizität im sensomotorischen Cortex?

Nach dem Training hatte sich die kortikale Repräsentation der stimulierten Finger vergrössert. Da sich die Repräsentation einzelner Gebiete vergrössert hatte, veränderte sich auch die Grösse und Form der benachbarten Repräsentationsgebiete. Zusammengewachsene Repräsentation. Bereiche des 2. und 3. Fingers haben sich verbunden, da sie die gleiche Aufgabe hatten.

Was geschah nach der Amputation des 3. Fingers bei Affen bezüglich der Reorganisation?

Neurone die für den 3. Finger verantwortlich waren wurden nicht etwa nicht mehr gebraucht, sondern auf die noch bestehenden Finger aufgeteilt

Wie veränderte sich die Repräsentation der Finger im somatosensorischen Kortex nach Syndaktylie (Verwachsung der Finger oder Zehen) bei Primaten?

Es zeigte sich, dass die Repräsentationen der zusammengenähten Finger zu einem einzigen Repräsentationsgebiet verschmolzen waren.

Welche Befunde zeigte die Studie, in welcher Affen für mehrere Wochen Töne trainierten, um den Frequenzbereich 2500 Hz zu unterscheiden?

Nach einigen Wochen Training verbesserte sich die Diskriminationsleistung erheblich und es kam zu einer Veränderung der Tonotopie im auditorischen Kortex. Insbesondere die kortikale Repräsentation der Töne um 2500 Hz hatte sich nach dem Training deutlich vergrössert, wobei die kortikale Repräsentationsfläche von Tönen um 2500 Hz mit der Diskriminationsleistung korrelierte.

Was sind wichtige Prinzipien der funktionalen Plastizität? (3)

  • Optimierung der neuronalen Aktivität: mehr Leistung mit weniger neuronaler Aktivität
  • Rekrutierung neuer neuronaler Netzwerke: Einbinden neuer Hirngebiete in die Kontrolle
  • Modulation von Assoziationen: Modulation bestehender Verbindungen

Was ist der wesentlichste Befund der londoner "Taxifahrer-Studie"?

In Abhängigkeit der Dauer des Taxi-Fahrens, waren bestimmte Hirngebiete auffällig. Haben sig. grössere Volumina des hinteren Hippocampus

Welche Hirngebiete haben sich in der "Jonglierstudie" von Draganski et al. Nach Training bezüglich der Dichte der grauen Substanz anatomisch verändert?

MT (Bewegungsareal) & IPS (intraparietaler Sulcus)

Was sind die Befunde der Untersuchung von Medizinstudenten, die auf das Physikum lernen mussten (Draganski)?

Sie identifizierten eine Zunahme der Dichte der grauen Substanz in parietalen Hirnbereichen und im Hippocampus. Auch drei Monate nach dem intensiven Lernen waren noch Zunahmen der Dichte der grauen Substanz im Hippocampus feststellbar (noch nicht ganz geklärt warum), während sich in den Parietallappenbereichen keine weiteren anatomischen Veränderungen einstellten

Welche neuroanatomischen Veränderungen wurden in einer Studie zu Trainingseffekten bei Golfschülern festgestellt (Bezzola)?

  • Zunahme der grauen Substanz im ventralen Prämotorkortex
  • Zunahme der grauen Substanz im Bereich des primären Motorkortex
  • Zunahme Dichte der grauen Substanz im dorsalen Strang der visuellen Informationsverarbeitung

Was sind mögliche zelluläre Grundlagen der makroskopisch mit MRI beobachteten Neuroplastizität?

  • Synaptogenese
  • Dendritenwachstum
  • Verdickung der Neurone
  • Verdickung der Myelinschicht
  • Höhere Stoffwechseleffizienz
  • Erhöhte Produktion von Neurotransmittern, Ablassen und Wiederaufnahme
  • Neurogenese

Wie verhält sich die crossmodale Plastizität bei Blinden bezüglich des visuellen Kortex?

  • Visueller Kortex kann auch über andere Modalitäten als über visuelle Reize stimuliert werden (über auditorische, taktile Wege)
  • Visueller Kortex wird auch innerviert vom auditorischen Kortex und taktilen sensorischen Quellen -> nehmen Einfluss auf visuellen Kortex
  • Bei Blinden, die einen reduzierten oder völlig ausgefallenen Informationsstrom vom visuellen Kortex haben, haben die anderen Modalitäten (visuell, taktil) einen umso stärkeren Einfluss auf den visuellen Kortex.

Welche Befunde zeigten sich in der Studie, in welcher Durchblutungsänderungen im visuellen Kortex bei Früherblindeten und Kontrollpersonen nach taktiler Stimulation untersucht wurden (Sadato)?

Bei Früherblindeten ergaben sich beim Lesen der Brailleschrift Durchblutungszunahmen im primären und sekundären visuellen Kortex, während bei normal sehenden Kontrollpersonen Durchblutungsabnahmen im visuellen Kortex auftraten. Offenbar hat hier eine Umorganisation stattgefunden, sodass der visuelle Kortex der Erblindeten nun andere Aufgaben als die Verarbeitung visueller Informationen übernommen hat.
Welche Befunde zeigten sich in der Studie, in welcher Patienten, denen beidseitig die Arme amputiert wurden und die gelernt hatten, mit ihren Füßen zu malen, untersucht wurden (Yu)?

fMRT-Messungen während einfacher motorischer Tätigkeiten, die sie mit ihren Füßen ausführten, offenbarten nicht nur Durchblutungszunahmen im Fuß areal (in der Mittellinie im parazentralen Hirnbereich gelegen), sondern auch im linksseitigen Handareal (MI für die Hand). Offenbar haben die ehemals als «Handneurone» genutzten Neurone im Handmotorkortex eine neue Aufgabe übernommen und kontrollieren nun auch Fußbewegungen. Krankheitsbedingte kortikale Reorganisationen treten recht schnell ein.

Was ist ein Beispiel für Manipulation der Hirnaktivität von aussen?

Als Beispiel für die mögliche günstige Wirkung von externen Gehirnstimulationen auf die Neuroplastizität soll hier die transkranielle Magnetstimulation besprochen werden. Die TMS-Technik wird aktuell unter anderem in der Rehabilitation nach Schlaganfällen genutzt, um z.B. die motorische Leistungsfähigkeit der gelähmten oder beeinträchtigten Arme und Hände günstig zu beeinflussen. Einfache Trainings der betroffenen Gliedmassen führen in der Regel zu motorischen Leistungssteigerungen. Jedoch werden die motorischen Verbesserungen durch eine ungünstige Interaktion beider Hemisphären beeinflusst. Die Motorareale beider Hemisphären beeinflussen sich gegenseitig, indem sie sich wechselseitig hemmen (s. übernächste Folie)

Étudier