03 – Vorlesung Flashcards
Begründer der Evolutionstheorie
Charles Darwin (1884): “Die Entstehung der Arten” -> Evolutionstheorie
Natürliche Selektion
natürliche Auslese: mehr Nachkommen bei Variation mit der besten Umweltanpassung (Bsp.: Finken mit dickerem Schnabel bei Beeren und Körnern) => „survival of the fittest“ (Überleben der Bestangepassten)
Stufen der natürlichen Selektion
- Äußerer Druck (Umweltveränderungen) 2. Konkurrenz (um Ressourcen) 3. Auswahl des leistungsfähigsten Phänotyps 4. Fortpflanzungserfolg (dem leistungsfähigsten Phänotyp entsprechende Genotyp wird weitergegeben) 5. Häufigkeit des Genotyps (und somit des Phänotyps) nimmt zu -> wieder Beginn bei 2. Konkurrenz
Beim Menschen: Umweltanspassung durch natürliche Selektion
- Gang auf zwei Beinen - Weiterentwicklung des Gehirns
Genotyp vs. Phänotyp
Genotyp: genetische Struktur Phänotyp: äußeres Erscheinungsbild und Verhaltensrepertoire
Veränderungen durch die Weiterentwicklung des Gehirns
- gesteigerte Intelligenz, komplexes Denken, Schlussfolgern, Gedächtnis und Planen - Sprache (Informationsweitergabe, Erfahrungsaustausch, Stärkung der sozialen Bande)
Genetik in der Psychologie
Forschungsfeld zur Erklärung für menschliches Erleben und Verhalten (Veränderung des Genotyps des Menschen allgemein, trotzdem viele individuelle genetische Unterschiede)
Genetik (+ Vertreter)
- Wissenschaft der Vererbung - Gregor Mendel (1822-1884): Studien an grünen Erbsen und Fliegen -> Paare von „Faktoren“ werden von den Eltern vererbt und bestimmen die Eigenschaften der Nachkommen; „Faktoren“ = Gene
Genetische Grundlagen
- genetisches Material (DNS = Desoxyribonukleinsäure; DNA englische Version) im Zellkern jeder Zelle auf 46 Chromosomen (23 von Mutter, 23 von Vater) - Geschlechtschromosomen enthalten Gene für die Ausbildung des weiblichen oder männlichen Körpers (XX, XY) - Einzelne Eigenschaften durch bestimmte dominante und rezessive Gene - Polygenetische Eigenschaften durch Kombination von verschiedenen Genen
Erblichkeit
- Bestimmung der Genfunktion durch Erblichkeitsschätzung bestimmter menschlicher Eigenschaften und Verhaltensweisen - Erblichkeitsschätzung: 0 ≤ x ≤ 1 (0 = Eigenschaft/Verhaltensweise als Resultat von Umwelteinflüssen; 1 = Eigenschaft/Verhaltensweise als Resultat von genetischen Einflüssen) - Messung der Erblichkeit durch Adoptionsstudien: Vergleich von leiblichen Eltern (genetische Einflüsse), Pflegeeltern (Umwelteinflüsse) und Kindern - Messung der Erblichkeit durch Zwillingsstudien: Unterscheidung zwischen monozygotischen (MZ; Unterschied zwischen MZ und DZ bedingt durch Gene
Interaktion zwischen Genen und Umwelt: Kochanska et al. (2011)
- Auswirkungen der Umwelt auf Serotonin-Gen (lang (l) vs. kurz (k)) - Methode: Beobachtung der Interaktion der Mutter mit dem Kind (Eingehen der Mutter auf Bedürfnisse des Kindes) zu verschiedenen Zeitpunkten; Erfassung der Schulkompetenz - Ergebnisse: bei zwei langen Versionen (ll) macht mütterliche Zuwendung keinen Unterschied, bei (kk, kl) großer Unterschied - Diskussion: Einfluss der Reaktivität der Mutter nur bei Kindern mit einem oder zwei kurzen Versionen
Nervensystem
Biologische Systeme, die für Denken und Handeln zuständig sind, als Produkte des menschlichen Genotyps = Nervensystem
Neuron
Kleinste Basiseinheit des Nervensystems Zelle mit spezieller Fähigkeit, Informationen aufzunehmen und abzugeben Im Gehirn: zwischen 100 Milliarden und 1 Billion Neurone Unterschiedliche Formen, Größen, chemische Zusammensetzungen und Funktionen Einheitliche Struktur
Struktur des Neurons
Empfang von Informationen an Dendriten Soma mit Zellkern (Nukleus): Integration von Informationen von verschiedenen Dendriten Weiterleitung der Informationen am Axon Abgabe von Informationen an Endknöpfchen
Verschiedene Arten von Neurone
Sensorische Neurone: Botschaften von Sinnesrezeptoren an Zentralnervensystem (ZNS) Motoneurone: Botschaften vom ZNS an Muskeln oder Drüsen Interneurone: Botschaften von Sensorische Neurone an Moto- oder Interneurone
Gliazellen
Stützzellen, 5 - 10fache Anzahl der Neurone Stütze Hilfe bei der Platzierung von neuen Neuronen Entsorgung von zellulärem Abfallmaterial bei beschädigten oder abgestorbenen Neuronen, Aufnahme von überschüssigen Neurotransmittern oder anderen Substanzen Isolierung von Neuronen durch Bildung der Myelinscheide um Axone -> erhöhte Weiterleitungsgeschwindigkeit der Informationen Unterform „Astrozyten“: Bildung der Blut-Hirn-Schranke (Umwickelung der Blutgefäße im Gehirn mit Fetthülle) => nur Durchdringen von fettlöslichen Substanzen ( keine Gifte, gefährliche Substanzen) Rolle bei der Kommunikation zwischen Neuronen Generierung von elektrochemischen Signalen wie Neurone (?)
Reaktion eines Neurons
Exzitatorische (erregende = feuern) und inhibitorische (hemmende = nicht feuern) Inputs an den Dendriten -> Summierung am Soma -> evtl. Aktionspotential
Aktionspotenziale: 1) Ruhezustand
außen: +, innen: - (und etwas +) -> polarisiert
Aktionspotenziale: 2) Depolarisation
Bei Nervenimpuls: Na+- Ionen strömen ein -> Depolarisation - Nervenimpuls wird entlang des Axons weitergeleitet, indem ein Segment nach dem anderen auf diese Weise polarisiert wird - Nach Weiterleitung strömen Na+ wieder raus -> Polarisation -> Ruhepotenzial -> bereit für Weiterleitung
Eigenschaften von Aktionspotenzialen
- Alles-oder-nichts-Prinzip -> Gleichförmiges Aktionspotenzial -> Keine Verringerung der Größe - Absolute und relative Refraktärphase (Bsp.: Essen bei Sättigung)
Synaptische Übertragung
Aktionspotenzial im präsynaptischen Neuron verursacht, dass Neurotransmitter (exzitatorisch und inhibitorisch) in Vesikeln zu synaptischen Spalt wandern und dort entlassen werden -> überwinden Spalt und stimulieren Rezeptormoleküle an postsynaptischer Membran -> Schlüssel-Schloss-Prinzip
Allgemeine Funktion von Neurotransmittern
Informationsweiterleitung von einem Neuron zu einem anderen Spezifische Funktionen abhängig von Art des Neurotransmitters
Azetylcholin (ACh)
- Wirkung im zentralen und peripheren Nervensystem - exzitatorische Wirkung bei Muskeln (-> Muskelkontraktionen) - Konzentrationsabnahme bei Alzheimer-Erkrankung
Gammaaminobuttersäure (GABA)
- inhibitorische Neurotransmitter - zuständig für Hemmung von Gehirnaktivität => geringe Konzentration -> Angst, Depression (Therapie mit Benzodiazepinen)
Glutamat
- exzitatorische Neurotransmitter - wichtig für emotionale Reaktionen, Lernen und Gedächtnis - Schizophrenie, Sucht (Nikotin, Alkohol)
Katecholamine
Dopamin, Norepinephrin: wichtige Rolle bei Angststörungen - Stimmungsschwankungen -> zu geringe Konzentration an Norepinephrin - Schizophrenie -> zu hohe Konzentration von Dopamin
Serotonin
- Produktion im Hirnstamm - hemmende Wirkung - LSD-> Enthemmung -> lebhafte/bizarre Sinneseindrücke, Depression (reduzierte Konzentration)
Endorphine
- Neuromodulatoren (Modulierung oder Modifizierung der postsynaptischen Aktivität) - Kontrolle emotionalen Verhaltens (Angst, Furcht, Anspannung, Freude) -> hohe Kontrolle bei hoher Konzentration - Schmerzempfinden -> geringes Schmerzempfinden bei hoher Konzentration
Welche Untersuchungsmethoden für das Gehirn gibt es?
- Eingriffe ins Gehirn - Aufzeichnung und Bildgebung der Gehirnaktivität
Eingriffe ins Gehirn
Läsionen, z.B. Broca, Phineas Gage repetitive transkraniale Magnetstimulation (rTMS) elektrische Stimulation durch Elektroden
Aufzeichnung und Bildgebung der Gehirnaktivität
- Elektroencephalographie (EEG) - Computertomografie (CT) - Positronen-Emissions-Tomografie (PET) - Magnetresonanztomografie (MRT) - funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT)
funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT)
Kombination der Vorteile von MRT und PET
Magnetresonanztomografie (MRT)
Energieimpulse durch Magnetfelder und Radiowellen => anatomisch detaillierte Bilder
Positronen-Emissions-Tomografie (PET)
Messung der Blutflussveränderung durch Neuronenaktivität durch sichtbare Radioaktivität im Blut => genaue Informationen über Hirnfunktionen
Computertomografie (CT)
dreidimensionale Bilder vom Gehirn
Elektroencephalographie (EEG)
verstärkte elektrische Darstellung der Gehirnaktivität als Spannungsveränderung an der Kopfhautoberfläche
Unterteilung des Nervensystems

3 Schichten des Gehirns
Schicht 1: Hirnstamm, Thalamus und Kleinhirn
Schicht 2: limbisches System
Schicht 3: Großhirn (2/3 der Gehirnmasse)
Hirnstamm, Thalamus und Kleinhirn
- Hirnstamm: Zentren für lebenswichtige Funktionen (Atmung, Blutdruck, Herzschlag), Aufmerksamkeitsrichtung, Wachsamkeit im Schlaf
- Thalamus: Kanalisation der eintreffenden sensorischen Informationen
- Kleinhirn (Cerebellum): Koordination von Körperbewegungen, Kontrolle von Haltung und Gleichgewicht, beteiligt an Sprachverarbeitung und Schmerzerleben
Limbisches System
- Hypothalamus: inneres Gleichgewicht (Homöostase), z.B. wenige Energiereserven -> Stimulation des Organismus zur Nahrungsaufnahme
- Hippocampus: Erwerb von Erinnerungen (neutral)
- Amygdala: Emotionale Kontrolle, z.B. Beruhigung, Erkennen von Emotionen, Erwerb von emotionalen Erinnerungen
Großhirn
- Funktion: Regulierung höherer kognitiver
und emotionaler Funktionen - cerebraler Cortex (Großhirnrinde; Bewusstsein)
- cerebrale Hemisphären (corpus callosum als
Verbindung) - 4 Regionen/ „Lappen“:
- Frontallappen: u.a. motorische Kontrolle, kognitive
Aktivitäten, Persönlichkeit - Parietallappen: u.a. Empfindungen, z.B. Berührung
- Okzipitallappen: u.a. Sehen
- Temporallappen: u.a. Hören
- Frontallappen: u.a. motorische Kontrolle, kognitive
Hemisphärenlateralisation
- Unterschiede in Funktion beider Hemisphären?
- Beweise u.a. durch Broca (linke Hemisphäre)
- Untersuchung durch „Split-brain-Patienten“ (Durchtrennung des Corpus Callosum für die Epilepsie-Behandlung)
Informationsweiterleitung im Körper durch…
… Neurotransmitter
… Hormone
Das endokrine System
- Netzwerk von Drüsen
- Bildung und Absonderung von Hormonen ins Blut
- Hypothalamus -> Hirnanhangdrüse (Hypophyse) -> weitere endokrine Drüsen
Funktionen der Hormone (u.a.)
- Initiierung, Aufrechterhaltung, Beendigung der Entwicklung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale (Sexualhormone Östrogen und Testosteron)
- Beeinflussung des Erregungsniveaus und des Bewusstseins (Cortisol)
- Basis für Stimmungsschwankungen
- Regulation des Stoffwechsels (Schilddrüsenhormone)
- Hilfe beim Kampf gegen Infektionen und Krankheiten
Plastizität
Änderungen in der Hirnleistung (z.B. durch Lernen) meistens durch Ausbildung von neuen Synapsen
Experiment von Rosenzweig, 1996: Auswirkung der Umweltbedingungen auf neuronale Plastizität -> Ratten: anregende Umgebung = größere Hirnzelle
Untersuchung von Lotze et al., 2003: Unterscheidung zwischen Amateur- und Profi-Violonisten
Neurogenese
Produktion neuer Gehirnzellen aus natürlichen Stammzellen
- Untersuchung von Seib et al., 2013:
Möglichkeiten bei Beschädigung des Gehirns
- Heilung von beschädigtem Hirngewebe
- Funktionsübernahme von anderen Hirnarealen
- Neurogenese