03411 - IV. Sinnessysteme Flashcards
03411 - IV. Sinnessysteme
Welche Arten von Sinneszellen werden unterschieden?
- primäre Sinneszellen
geben Informationen direkt weiter - sekundäre Sinneszellen
modifizierte Gewebezellen, über die Informationen in Neurone weitergegeben werden.
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Wie werden die Sinne eingeteilt?
- Fernsinne: Hören, Sehen, Riechen
Sinneszellen: Telerezeptoren - Exterozeption: Hautsinne
direkte Reize, die außerhalb des Körpers liegen - Propriozeption: Muskelspindeln und Golgi-Sehnenapparate
Empfindung der Körperhaltung - Interozeption:
- Geschmackssinn
- Viszerozeption (z. B. Gefäßdehnung, chemische Zustände)
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Was ist der Unterschied zwischen Empfindung und Wahrnehmung?
- Empfindung eines physikalisch oder chemisch definierbaren Reizes
- Wahrnehmung des Reizes ist durch Verarbeitungs- und Bewertungsmechanismen bestimmt
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4.1 Sehen
Welches ist der adäquate Reiz für das Sehen?
- Licht = Strahlungsenergie mit Wellenlängen zwischen 380 und 760 Nanometern.
- Farbe ist bestimmt durch die Wellenlänge
- Helligkeit ist bestimmt durch die Intensität (Amplitude der Welle)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Häute umschließen das Auge?
- äußere Augenhaut
besteht aus Sklera (Lederhaut) und Kornea (Hornhaut)
Der Augeninnendruck wirkt auf die Sklera und erhält die Kugelform
• Hornhaut
durchsichtig, frei von Blutgefäßen
sehr dicht mit sensorischen Fasern versorgt (Berührung)
- mittlere Augenhaut:
besteht aus
• Aderhaut (Choriodea)
• Ziliarkörper (Corpus ciliare)
• Regenbogenhaut (Iris)
- innere Augenhaut = Netzhaut (Retina)
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4.1 Sehen
Welche Nerven innervieren die Augenmuskeln?
- Nervus oculomotorius
- Nervus trochlearis
- Nervus abducens
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4.1 Sehen
Welche Funktion hat der Ziliarkörper?
- enthält die glatte Muskulatur des Ziliarmuskels, der mit der Augenlinse verbunden ist und ihren Krümmungsradius verändern kann.
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4.1 Sehen
Wie kann die Form der Linse verändert werden?
- Linse ist bikonvex und besteht aus elastischen langen Fasern
- durch Kontraktion des Ziliarmuskels wölbt sie sich stärker
- Reizübertragung durch parasympathische Fasern des III. Hirnnervs (Nervus oculomotorius)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Womit ist das Augeninnere ausgefüllt?
- Glaskörper
- gallertartig, besteht zu 98 % aus Wasser
- durch Fibrillen stabilisiert
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Arten von Augenbewegungen werden unterschieden?
- Sakkaden
sprunghafte Bewegung von einem Fixpunkt zum anderen - Optokinetischer Nystagmus
abwechselnd Sakkaden und langsame Folgebewegungen - Optokinetische Antworten
gleichen Bewegungen des Kopfes aus - Vergenzbewegungen
Augen bewegen sich gegensinnig:
Konvergenz: Linsen bewegen sich aufeinander zu (Gegenstand nah)
Divergenz: Linsen bewegen sich voneinander weg (Gegenstand fern)
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4.1 Sehen
Was ist Akkomodation?
- Variation der Brechkraft der Linse durch den Ziliarmuskel
- weiter als 6 m => keine Akkomodation erforderlich
- je näher, desto stärker muss die Krümmung der Linse werden
- Altersweitsichtigkeit: Akkomodationsfähigkeit eingeschränkt
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4.1 Sehen
Wie wird der Lichteinfall reguliert?
- durch die Pupillenweite
- Durchmesser 1,5 bis 8 mm
- passt sich reflektorisch dem Lichteinfall an
- bei heller Beleuchtung - kleiner Durchmesser - größere Tiefenschärfe
- Anpassung an neue Lichtverhältnisse braucht Zeit
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4.1 Sehen
Wie ist die Netzhaut aufgebaut?
- besteht aus 6 Schichten, gebildet von unterschiedlichen Zelltypen
- Pigmentepithelzellen (keine Signalverarbeitung)
- Photorezeptorzellen (Zapfen und Stäbchen), primäre Sinneszellen
- Horizontalzellen
- Bipolarzellen
- Amakrine Zellen
- Ganglienzellen
- wichtig: Licht fällt „von hinten“ ein, muss also zuerst alle Zellschichten durchdringen,
bevor es die Rezeptoren erreicht. (Inversion der Retina)
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4.1 Sehen
Wie ist das Sinnesepithel (Schicht der Photosensoren) aufgebaut?
- 2 Typen von Zellen
- 6 Mio Zapfen
- 120 Mio Stäbchen
- im Bereich der Fovea centralis nur Zapfen
- keine Rezeptoren am blinden Fleck (Austrittsstelle des Sehnervs)
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4.1 Sehen
Was versteht man unter der Inversion der Retina?
Die weiterleitenden Neurone liegen über den in die Haut eingebetteten Photorezeptoren, müssen also vom Licht zuerst durchquert werden, bevor es auf die Rezeptoren trifft.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was ist die Funktion der Stäbchen?
- Reizverarbeitung bei schwachem Lichteinfall
- skotopisches Sehen (Dämmerungssehen)
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4.1 Sehen
Was ist die Funktion der Zapfen?
- Reizverarbeitung bei gutem Lichteinfall
- Farbensehen
- photopisches Sehen
- Stäbchensystem wird aktiv gehemmt durch Interneurone
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie unterscheidet sich der Aufbau von Zapfen und Stäbchen?
- beide besitzen ein Außen- und ein Innenglied, über das Cilium miteinander verbunden
- im Außenglied bei Stäbchen Membranscheibchen, bei Zapfen Membraneinfaltungen
- dort sind die Photopigmente eingelagert (unterschiedlich für Zapfen und Stäbchen)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was geschieht bei Lichteinfall im Stäbchen?
- Pigment Rhodopsin wird in Metarhodopsin II umgewandelt
- Permeabilität der äußeren Stäbchenmembran verringert sich
- dadurch wird das Zellinnere hyperpolarisiert (-70 mV) (nicht wie sonst an Synapsen Depolarisation!)
- sehr schnelle Wiederherstellung des Ausgangszustands
- reagiert auf Veränderungen im Lichteinfall
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was geschieht bei Lichteinfall im Zapfen?
- drei Zapfentypen für die Farben rot, grün, blau
- unterschiedliche Pigmente: Zapfenopsine
- ansonsten ähnlich
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was versteht man unter Dunkeladaptation?
- Steigerung der Empfindlichkeit um bis zu 6-7 Zehnerpotenzen
- nach einer Minute 10-fach
- nach 20 Minuten 6000-fach
- „Knick“ nach 8-10 Minuten: erste Teil durch Adaptation der Zapfen (abgeschlossen nach 15 Min), zweiter Teil durch Adaptation der Stäbchen (abgeschlossen nach 1 Stunde)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was ist ein rezeptives Feld?
- diejenige Netzhautfläche, von der aus eine einzelne Nervenzelle beeinflusst werden kann.
- bzw. diejenige Photorezeptorpopulation, von der die Aktivität einer einzelnen nachgeschalteten Zelle des Sehsystems mitgesteuert wird.
- meist kreisförmiges Zentrum mit ringförmigen Umfeld
- benachbarte rezeptive Felder sind überlappend, aber nicht deckungsgleich
- in der Fovea sind rezeptive Felder viel kleiner als am Rand der Netzhaut
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Typen von rezeptiven Feldern werden unterschieden?
- Ganglienzelle mit On-Zentrum:
- Lichtpunkt im Zentrum bewirkt Aktivierung der nachfolgenden Bipolarzelle
- gibt Aktivierung an nachfolgende Ganglienzelle weiter
- erhöhte Aktionspotentialfrequenz im Nervus opticus
- Ganglienzelle mit Off-Zentrum:
- Lichtpunkt im Zentrum führt zu einer Hemmung
- Lichtpunkt in der Umgebung führt zu Aktivitätssteigerung
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche drei Grundtypen von Ganglienzellen werden unterschieden?
- magnozellulärer Typ (α-Zellen, M-Ganglienzellen):
- 10% aller Ganglienzellen
- großer Zellkörper
- Eingangssignale von Stäbchen über Bipolarzellen
- farbunempfindlich
- große rezeptive Felder
- weitreichende dendritische Verzweigungen
- reagieren besonders auf Kontrast und Bewegung
- parvozellulärer Typ (β-Zellen, P-Ganglienzellen):
- 80% aller Ganglienzellen
- relativ kleine Zellen
- kleine rezeptive Felder
- Eingangssignale von Zapfen über Bipolarzellen
- besonders farbempfindlich
- detaillierte Mustererkennung und Farbensehen
- koniozellulärer Typ (γ-Zellen, K-Ganglienzellen):
- klein und uneinheitlich gestaltet
- blauempfindlich
- Aufgaben scheinen verschiedenartig zu sein
- Projektionsgebiete: Mittel- und Zwischenhirn (visuelle Reflexe)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie wird die Sehschärfe (Visus) gemessen?
- Visus = 1/α (α gemessen in Winkelminuten)
α ist der minimale Winkel zwischen 2 Objekten, unter dem diese noch getrennt wahrgenommen werden können. (Abhängig von der Art der Objekte) - in der Fovea am größten
- je kleiner die rezeptiven Felder sind, die eine Ganglienzelle versorgen, desto größer ist die räumliche Auflösung und damit die Sehschärfe in dem betreffenden Netzhautbereich.
- Stäbchen haben eine höhere Leuchtdichteempfindlichkeit als Zapfen.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Reizeigenschaften sind wichtig für die Sehschärfe?
- Reizwellenlänge
- Reizintensität (Leuchtdichte)
- Reizdauer
- Reizgröße
- Reizkontrast
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie entsteht die Farbempfindung?
- 3 Arten von Zapfen:
- blau: maximale Empfindlichkeit bei 440 nm (kurzwellig)
- grün: maximale Empfindlichkeit bei 535 nm
- rot: maximale Empfindlichkeit bei 565 nm (eigentlich gelb-grün)
- jeweils breite Überschneidungen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Theorien zur Farbwahrnehmung gibt es?
- trichromatische Theorie des Farbensehens (Young, Helmholtz)
- Gegenfarbtheorie (Theorie der Farbzusammensetzung aus Gegenfarben (Ewald Hering))
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was besagt die trichromatische Theorie des Farbensehens?
- Signale der 3 Zapfenarten werden getrennt an das Gehirn übertragen
- dort „zusammengemischt“
- kann z. B. farbige Nachbilder nicht erklären
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was besagt die Theorie der Farbzusammensetzung aus Gegenfarben?
- 3 Farbkanäle:
- schwarz - weiß
- rot - grün
- blau - gelb
- z. B. rotes Licht: Erregung des rot-grün Kanals
grünes Licht: Hemmung des rot-grün Kanals - Hemmung ist signifikante Information, die dem Gehirn mitgeteilt wird
- Verrechnung der Informationen aus den drei Kanälen im Gehirn
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was sind Gegenfarbenneuronen?
- existieren auf dem Niveau der Horizontalzellen
- können erregt oder gehemmt werden
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was besagt die Kries-Zonentheorie?
- Vereinigung von trichromatischer Theorie und Gegenfarbentheorie
- nimmt gegenfarblich organisiertes Sehen in der Sehgrube an
- trichromatisches Sehen in der Peripherie
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was ist der Sehnerv (Nervus opticus)?
- wird von den Axonen der Ganglienzellen der Netzhaut gebildet
- je ca. 1,2 Mio myelinisierte Fasern.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was ist das Chiasma opticum?
- Sehnervkreuzung
- Fasern des Sehnervs kreuzen teilweise auf die Gegenseite: Die nasal gelegenen Fasern kreuzen, die vom temporalen Teil laufen geradeaus, die vom innersten Bereich laufen zu beiden Gehirnhälften.
- Die zusammengeführten Fasern bilden den Tractus opticus.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie verlaufen die Fasern des Tractus opticus vom Chiasma opticum zum Kortex?
- 2/3 der Fasern ziehen zum Corpus geniculatum laterale (CGL) im Thalamus
- von dort zum Kortex (wird als Sehstrahlung = Radiatio optica bezeichnet), retinotop
- Das restliche Drittel:
- Hypothalamus – Epiphyse: Hell-Dunkel-Information zur Ausschüttung des Hormons Melatonin
- prätektale Region des Mittelhirns: Pupillenreflex, reflexhafte Augenbewegungen
- Colliculi superiores ==> Sakkaden-Bewegung des Auges, um das Bild in der Fovea zu zentrieren
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was sind die Aufgaben des CGL (Corpus geniculatum laterale)?
- komplexe Verarbeitungsschritte, z. B. Kontrastverstärkung
- streng retinotopische Organisation
- nur 10 – 20 % der Eingangsfasern im CGL stammt von der Netzhaut, die übrigen von Formatio reticularis, Kortex – zahlreiche Feedbackschleifen.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wo befindet sich der primäre visuelle Kortex?
- im Okzipitallappen
- Area 17 nach Brodmann (Areal V1), auch Area striata (striärer Kortex)
- retinotop
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Schichten kann man im primären visuellen Kortex unterscheiden?
- 6 Schichten
- Eingangsschicht Lamina IV (4 Unterschichten)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Neuronenarten werden im primären visuellen Kortex unterschieden?
- orientierungssensitive Zellen = einfache Zellen
- bewegungssensitive Zellen = komplexe Zellen
- längensensitive Zellen = hyperkomplexe Zellen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie sehen die rezeptiven Felder der orientierungssensitiven Neurone aus?
- die meisten werden durch komplexere Netzhautbilder aktiviert, z. B. Linien, Balken, Gittermuster, nur in bestimmter Orientierung an bestimmter Stelle des Netzhautbildes
- erregendes balkenförmiges Zentrum und hemmendes Umfeld
- es gibt Zentrum-on- und Zentrum-off-Neuronen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie sehen die rezeptiven Felder der bewegungssensitiven Neurone aus?
- reagieren ebenso auf balkenförmige Objekte, aber unabhängig davon, wo sich das Objekt befindet
- viele reagieren besonders intensiv, wenn sich das Objekt in eine bestimmte Richtung bewegt
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie sehen die rezeptiven Felder längensensitiver Neurone aus?
- reagiert nur maximal, wenn das Objekt eine bestimmte Länge hat (unabhängig vom Ort auf der Netzhaut)
- rezeptive Felder mit Endhemmung
- können Ecken und komplexe Konturen identifizieren
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Arten von Säulen enthält die Säulenstruktur des visuellen Kortex?
- Orientierungssäulen
- okuläre Dominanzsäulen
- Hypersäulen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie sind die Orientierungssäulen aufgebaut?
- durchziehen das Kortexarial VI senkrecht zur Oberfläche
- Durchmesser 1/20 mm
- enthalten orientierungsspezifische Neuronen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie sind okuläre Dominanzsäulen aufgebaut?
- Durchmesser 0,5 mm
- in die okuläre Dominanzsäule sind Orientierungssäulen eingebettet
- bevorzugt vom linken oder rechten Auge erregbar
- enthalten „blobs“ = Bereiche farbempfindlicher Zellen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie sind Hypersäulen aufgebaut?
- Überstruktur, die einem Netzhautabschnitt zugeordnet ist
- Grundfläche 1 mm2
- bestehen aus 2 okulären Dominanzsäulen für rechtes und linkes Auge
- darin eingebettet Orientierungssäulen und blobs
- Basiseinheiten für weitgehende Inhaltsanalyse des Netzhautabbildes
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Aufgaben haben die visuellen Kortexareale V3 und V4?
- Farbsystem
- Formsystem
- „Was“-System (Objektidentifikation) im unteren Temporalkortes => Vetralbahn
- Bewegungswahrnehmung im mediotemporalen Kortex => Dorsalbahn
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was versteht man unter Farbkonstanz?
Die Farbe eines Objekts wird unabhängig von der Beleuchtung als identisch wahrgenommen.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Welche Mechanismen kommen bereits beim einäugigen Sehen zum Tragen?
- Verdeckung
- Größe des Objekts
- Perspektive
- Farbtöne
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie wird bei beidäugigem Sehen Tiefenwahrnehmung erzeugt?
- Verrechnung der Informationen aus beiden Augen, frühestens auf dem Niveau von V1
- Korrespondierende Photorezeptoren
(lägen direkt übereinander, wenn die Netzhäute aufeinander liegen würden) - im visuellen Kortex Neurone, die nur feuern, wenn die beiden Bildpunkte eine gewisse Abweichung aufweisen (Detektoren für die Tiefe eines Objekts im Raum).
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Was versteht man unter Querdisparation?
- je näher ein Objekt dem Fixationspunkt ist, desto geringer ist die Querdisparation
- Beantwortet die Frage: liegt das Objekt vor oder hinter dem Fixationspunkt?
03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen
Wie wird die Bewegung für das räumliche Sehen verwendet?
Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto langsamer verschiebt sich sein Bild auf der Netzhaut.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Welches ist der adäquate Reiz für das Hören?
- Schallwellen
- bewegen sich in der Luft mit 335 m/s
- regen im Ohr das Trommelfell (ein schwingungsfähiges Gebilde) zu Vibrationen an
- Schall setzt sich aus verschiedenen Tönen zusammen
- Geräusch = Schallereignis, das aus unterschiedlichen Frequenzanteilen zusammengesetzt ist.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Welches sind die Merkmale einer Schallwelle?
- Amplitude (= Differenz Minimum / Maximum => Lautstärke)
- Frequenz (= Anzahl Schwingungen pro Sekunde => Tonhöhe), gemessen in Hertz
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie wird die Schallintensität gemessen?
- ist die Schallenergie, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit hindurchtritt.
- proportional zum Quadrat des Schalldrucks
- angegeben in Watt/m2
- Schalldruckpegel (logarithmiert) wir in Dezibel angegeben.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Aus welchen 3 Teilen besteht das Ohr?
- äußeres Ohr
- Ohrmuschel: bündelt Schallwellen
- äußerer Gehörgang
- Mittelohr
- Innenohr
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie ist das Mittelohr aufgebaut?
- vom Trommelfell vom äußeren Ohr getrennt
- luftgefüllter Raum: Paukenhöhle und weitere Hohlräume
- Luftdruck wird beim Schlucken über Eustachi-Röhre ausgeglichen
- in der Paukenhöhle Gehörknöchelchen:
- Hammer (Maleus), mit dem Trommelfell verwachsen
- Amboss (Incus)
- Steigbügel (Stapes), endet in der Fußplatte, Übergang zum Innenohr
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie ist das Innenohr aufgebaut?
- enthält 2 Sinnesorgane
- Gleichgewichtsorgan
- Hörorgan = Kochlea (Schnecke)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie ist die Kochlea aufgebaut?
- Kochlea schneckenförmiges, spiralig eingedrehtes Rohr
- in 3 Kanäle unterteilt
• Scala vestibuli
• Scala media (enthält neuroale Strukturen: Transduktion von akustischen
Signalen in Nervensignale)
• Scala tympani
- Basilarmembran = Grenze zwischen Scala media und Scala tympani
enthält Corti-Organ mit mechano-sensitiven Zellen.
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie ist das Corti-Organ aufgebaut?
- eine Reihe innerer Haarzellen
- 3 Reihen äußerer Haarzellen
- insges. ca. 16000 Haarzellen
- Jede Haarzelle hat an ihrer Oberfläche feine Härchen (Stereozilien) in verschiedenen Längen, absteigend geordnet
- darin Ionenkanäle, die die Ionenwanderung in Abhängigkeit von der mechanischen Deformation ermöglichen
- Haarzellen sind sekundäre Sinneszellen (also keine Neurone)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie funktioniert die Schalltransduktion durch das Corti-Organ?
- an der Grenze des physikalisch Realisierbaren
- Abbiegen der Stereozilien der äußeren Haarzellen
=> Öffnung von Ionenkanälen (= Transduktionskanäle)
(Abbiegen in die andere Richtung = Schließung)
=> K+ Ionen strömen ein
=> Depolarisation der Haarzellen (zügige Repolarisation)
=> Streckung der Haarzellen
=> Verstärkte Schwingung der Basilarmembran
=> Abbiegung der inneren Haarzellen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie wird die Schallfrequenz kodiert?
- Ortskodierung
für jede Frequenz gibt es auf der Basilarmembran einen optimalen Bereich, innerhalb dessen sie besonders leicht in Schwingungen zu versetzen ist.
-Frequenz-Ort-Abbildung.
- hohe Frequenzen: max in der Nähe des Trommelfells
- niedrige Frequenzen: max am Apex
- funktioniert für Frequenzen ca. 200 Hz – 20000 Hz
- für niedrigere Frequenzen: Periodizitätsanalyse
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wo wird die akustische Information verarbeitet?
- basale Analyseprozesse subkortikal
- Sprache kortikal
- Dauer des Schallereignisses kodiert durch Aktivierungsdauer der Faser
- Intensität kodiert durch Entladungsrate
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie verläuft die Hörbahn?
- Hörnerv (Nervus cochlearis) schließt an der Basilarmembran an die Haarzellen an
- zieht in die Nuclei cochleares der Medulla oblongata,
- dort kreuzt der Großteil der Fasern
- weiter im Lemniscus lateralis in die colliculi inferiores
- weiter in Corpus geniculatum mediale des Thalamus
- von dort in die primäre Hörrinde des Temporallappens
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wo werden die Wahrnehmungen verarbeitet?
- Nuclei cochleares: Reizbeginn und –Ende, Frequenzänderungen
- Colliculi inferiores: zeitliche Merkmale
- Spracherkennung: Wernicke-Zentrum
- Sprachproduktion: Broca-Zentrum
- sekundäre auditorische Areale
- Assoziationsareale
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Was versteht man unter Periodizitätsanalyse?
- Analyse von Tonhöhen bei Frequenzen unter ca. 5000 Hz
- beruht auf dem Phänomen der Phasenkopplung
- noch ungeklärter Verrechnungsmechanismus, vermutlich im Nucleus cochlearis
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Wie wird der Schall räumlich geortet?
- Analyse der Unterschiede der Wahrnehmung beider Ohren:
Laufzeitunterschiede und Intensitätsunterschiede - Verzerrung durch die Ohrmuschel
03411 - IV. Sinnessysteme
4.2 Hören
Was ist das Prinzip der Reizweiterleitung und Reizerkennung im auditiven System?
- wichtige Informationen aus Schalldruckmustern identifizieren und weiterleiten
- unwichtige Informationen ausfiltern
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4.3 Riechen
Welches ist der adäquate Reiz für das Riechen?
- in der Luft enthaltene Geruchsmoleküle (gaslöslich)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.3 Riechen
Was ist das eigentliche Riechorgarn?
- Riechepithel, im hinteren, oberen Teil der Nasenhöhle
- Überzogen mit Sekret der Bowman-Drüsen
- enthält
- Stützzellen
- Basalzellen: bilden ständig neue Riechsinneszellen
- Riechsinneszellen: olfaktorische Sensoren, primäre Sinneszellen
03411 - IV. Sinnessysteme
4.3 Riechen
Wie sind die Riechsinneszellen aufgebaut?
- bipolar
- Dendrit = Endkolben mit 5 – 20 Zilien (Riechhärchen)
- auf den Zilien: Rezeptorproteine (beim Menschen 350 verschiedene)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.3 Riechen
Wie wird ein Reiz verarbeitet?
Bindet ein Geruchsmolekül an ein passendes Rezeptormolekül, wird ein Aktionspotential ausgelöst.
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4.3 Riechen
Welche weiteren Geruchsrezeptoren gibt es?
- vomeronasale Organ (spielt beim Menschen keine Rolle)
- freien Endigungen des 5. Hirnnervs (nervus trigeminus)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.3 Riechen
Wie wird der Reiz weitergeleitet?
- Axone der Riechzellen bilden Nervus olfaktorius
- ziehen zu den Glomeruli (Umschaltstation) im Bulbus olfactorius
- bis zu 1000 Fasern konvergieren auf eine Mitralzelle
- Glomeruli spezifisch für jeweils einen Rezeptortyp = Duftstoff
- Geruch aktiviert also spezifisches Glomeruli-Muster
03411 - IV. Sinnessysteme
4.3 Riechen
Was ist der Tractus olfaktorius?
- Axone der Mitralzellen
- Hauptast kreuzt zum Bulbus olfactorius (andere Hirnseite)
- Rest zum Riechhirn
03411 - IV. Sinnessysteme
4.3 Riechen
Woraus besteht das Riechhirn?
= primärer olfaktorischer Kortex
besteht aus:
- tuberculum olfactorium
- Areale der Amygdala
- Präpiriformer Kortex
03411 - IV. Sinnessysteme
4.3 Riechen
Welche Verbindungen gibt es vom Riechhirn?
Informationen gelangen vom Riechhirn in Richtung
- Formatio retikularis: Aktivierung, Weckreiz
- limbisches System: emotionale Bewertung
- Hypothalamus: Anregung des Appetits
- Hyppocampus: Gedächtnis?
- Thalamus
- Neokortex (orbitofrontaler Kortex und Insel): bewusste Wahrnehmung und Bewertung
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Welches ist der adäquate Reiz für das Schmecken?
Spezifische wasserlösliche Moleküle
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Welche Geschmacksqualitäten können unterschieden werden?
- süß
- salzig
- sauer
- bitter
- umami (eiweißartig)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Wodurch wird der Geschmackseindruck beeinflusst?
- Konzentration der Moleküle
- Temperatur
- Einwirkdauer
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Wo befinden sich die Geschmackssensoren?
In den Geschmacksknospen in Zunge, weichem Gaumen, Eingang der Speiseröhre
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Aus welchen Teilen besteht eine Geschmacksknospe?
- Versorgungszellen
- Stützzellen
- Basalzellen (bilden neue Sensoren)
- Ca. 50 gustatorische Sensoren
Bilden Knospe mit einer Öffnung = Porus
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Wie ist die gustatorische Sinneszelle aufgebaut?
- sekundäre Sinneszelle
- Fortsätze = Mikrovilli
- dort spezifische Proteine = Geschmacksrezeptormoleküle
- ständig neu gebildet (Lebensdauer 10 Tage)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Wie wird der Reiz weitergeleitet?
- andocken eines Geschmacksrezeptormoleküls führt zu Depolarisation im afferenten Nerv
- von afferentem Nerv weitergeleitet
- nicht spezifisch für einen Geschmack
03411 - IV. Sinnessysteme
4.4 Schmecken
Wie verläuft die Geschmacksbahn?
- Weiterleitung in 3 Nerven
- Nervus glossopharyngeus (9. Hirnnerv)
- Nervus facialis (7. Hirnnerv)
- Nervus vagus (10. Hirnnerv)
=> zum Nucleus tractus solitarii (Medulla oblongata) => Konvergenz
=> Kreuzung
=> Hypothalamus, Thalamus, limbisches System
=> primäre Geschmacksrinde (sensorischer Kortex)
03411 - IV. Sinnessysteme
4.5 Gleichgewicht und Bewegung
Welches ist der adäquate Reiz für den Gleichgewichtssinn?
- Schwerkraft
- Drehmoment
03411 - IV. Sinnessysteme
4.5 Gleichgewicht und Bewegung
Aus welchen Teilen besteht das Vestibularorgan?
- 2 Makulaorgane: Succulus und Utriculus
- 3 Bogengänge: hinterer, oberer, horizontaler
- mit Endolymphe gefüllt
03411 - IV. Sinnessysteme
4.5 Gleichgewicht und Bewegung
Wie arbeiten die Makulaorgane?
- erfassen Lageveränderungen im Raum
- Sinnesorgan: Haarzellen (sekundäre Sinneszellen)
- enthalten 60 – 100 Stereozilien (Sinneshärchen), das längste heißt Kinozilium
- ragen in die gallertartige Otlithenmembran, die bei Bewegung träge reagiert
- dadurch Auslenkung der Stereozilien
- je nach Richtung Erregung oder Hemmung der ableitenden Nerven
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4.5 Gleichgewicht und Bewegung
Wie ist die Lage von Succulus und Utriculus?
- Bei aufrechter Kopfhaltung:
- Succulus senkrecht => ständige Reizung
- Utriculus waagerecht => keine Reizung
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4.5 Gleichgewicht und Bewegung
Wie ist der Aufbau der Bogengänge und wie arbeiten sie?
- ebenfalls Haarzellen mit Stereozilien, die in die gallertartige Cupula hineinragen
- Cupula nicht beschwert, reagiert daher nicht auf Translationsbeschleunigung, sondern auf Drehbeschleunigung
- Auslenkung der Stereozilien
- 3 Bogengänge mit verschiedener Ausrichtung ermöglichen Abbildung aller möglichen Drehbewegungen
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4.5 Gleichgewicht und Bewegung
Wie werden die Reize weitergeleitet?
- Aktivierung des nervus vestibularis
- weiter zu den Vestibularkernen (Medulla oblongata), ein Teil direkt zum Kleinhirn
- weiter
• zum Kleinhirn
• zu den Augenmuskelkernen im Mittelhirn (Augenbewegungen,
vestibulookuläre Reflexe)
• zu den Motoneuronen im Rückenmark (Ausgleichsbewegungen, z. B.
vestibulospinale Reflexe)
- weiter zum Thalamus, von dort zu den sensumotorischen Arealen des Kortex
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4.6 Hautsinne
Welche Rezeptoren gibt es in der Haut?
- Mechanorezeptoren => taktile Reize: primäre Sinneszellen
- Thermorezeptoren
- Schmerzrezeptoren (Nozizeptoren)
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4.6 Hautsinne
Welche Typen von Mechanorezeptoren werden unterschieden?
- freie Nervenendigungen: Berührungssensoren, z. B. am Schaft von Haarwurzeln
- Merkel-Tastzellen: reagieren auf Druck
- Meissner-Tastkörperchen: reagieren auf Geschwindigkeit von Verformungen
- Vater-Pacini-Lamellenkörperchen: reagieren auf Druckänderungen, Vibrationen
- Ruffini-Körperchen: reagieren auf Dehnung
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4.6 Hautsinne
Was versteht man unter der Zweipunktschwelle?
Der Abstand, den zwei simultane Berührungen mindestens haben müssen, um als zwei Berührungen wahrgenommen zu werden (Zirkeltest)
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4.6 Hautsinne
Welche Typen von Thermosensoren werden unterschieden?
- Kaltsensoren: Nervenendigungen, Empfindlichkeit maximal bei 25°C (3-5 mal so viele wie Warmsensoren)
- Warmsensoren: Empfindlichkeit maximal bei 50°C
Beide Typen adaptieren schnell.
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4.6 Hautsinne
Wo kommen Nozizeptoren vor?
- Haut
- Muskeln
- Gelenke
- innere Organe
- innere Hohlräume
- Hirnhäute
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4.6 Hautsinne
Welche Typen von Nozizeptoren werden unterschieden?
Alle: freie Nervenendigungen
- Nozizeptoren für mechanische Reize: Druck
- Thermonozizeptoren: Hitze ab 45°C
- chemosensible Nozizeptoren: chemische Substanzen
Nozizeptoren sind meist polymodal, d. h. reagieren auf alle diese Reize!
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4.6 Hautsinne
Was versteht man unter Hyperalgesie?
- gesteigerte Schmerzempfindlichkeit
- durch Anreicherung von Entzündungsmediatoren
- vermehrte Rezeptorbildung für schmerzhemmende Substanzen
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4.6 Hautsinne
Wie wird die Erregung der Nozizeptoren weitergeleitet?
- Aδ-Fasern: erster, heller Schmerz => Schutzreflex
- C-Fasern: zweiter, dumpfer Schmerz, kann lange anhalten
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4.6 Hautsinne
Wie wird die Erregung der Hautsinne weitergeleitet?
- über das Hinterhorn ins Rückenmark
- teils unmittelbare Reflexe
- Rest durch Hinterstrang zu den Hinterstrangkernen (Medulla oblongata)
- Kreuzung im Lenmicus medialis
- weiter zum ventrobasalen Teil des Thalamus
- zum somatosensorischen Kortex
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4.6 Hautsinne
Wie werden die mechanosensorischen Informationen aus dem Kopf- und Halsbereich weitergeleitet?
- über den Nervus trigeminus ins ZNS
- synaptische Verschaltung im Mittelhirn, Kreuzung
- über Thalamus zum primären somatosensorischen Kortex
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4.6 Hautsinne
Was versteht man unter dem lemniscalen System?
- Weiterleitung der mechanosensorischen Informationen
- myelinisiert
- sehr schnell leitend
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4.6 Hautsinne
Was versteht man unter dem extralemniscalen System?
- Weiterleitung von der Informationen von Thermosensoren und Nozizeptoren
- nicht so schnell leitend und nicht so exakt
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4.6 Hautsinne
Wie werden die Informationen von Thermosensoren und Nozizeptoren weitergeleitet?
- Fasern kreuzen bereits auf der Ebene des Rückenmarkssegments
- ziehen im Vorderseitenstrang zur Formatio retikularis
- zum ventrobasalen Thalamus
- zum primären somatosensorischen Kortex
- Kopf und Hals: ebenfalls über Trigeminusnerv
