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M11: Biologische Psychologie > 10. Die Entwicklung des Nervensystems > Flashcards

10. Die Entwicklung des Nervensystems Flashcards

1
Q

Welche fünf Phasen der neuronalen Entwicklung gibt es?

A
  • Induktion der Neuralplatte
  • Neuronale Proliferation
  • Migration und Aggregation
  • Axonwachstum und Synapsenbildung
  • Neuronentod und Neuanordnung der Synapsen
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Q

Welche drei weiteren Dinge müssen neben der Zellteilung stattfinden bei der Entwicklung einer Zygote?

A
  • Zellen müssen sich differenzieren (zu Muskelzellen, multipolaren Neuronen, Gliazellen,…)
  • Zellen müssen ihre Bestimmungsorte erreichen
  • Zellen müssen Verbindungen mit anderen Zellen aufbauen
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3
Q

Was bedeutet eine totipotente, befruchtete Eizelle?

A

Eine befruchtete Eizelle kann sich zu jeder Art von Körperzellen entwickeln. (Spätere Zellen dann eher nicht mehr)

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4
Q

Was ist eine pluripotente Zelle?

A

Eine Zelle in eine späteren Stadium, die sich noch in viele aber nicht in alle Arten von Körperzellen entwickeln kann.

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5
Q

Was ist eine multipotente Zelle?

A

Kann sich nur noch in verschiedene Zellarten einer Zellklasse entwickeln.

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6
Q

Was ist eine unipotente Zelle?

A

Kann sich nur noch in eine bestimmte Zellart entwickeln

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7
Q

Was passiert bei der Induktion der Neuralplatte?

A
  • chemische Signale aus einem Gebiet des Mesoderms (dem Organisator) induzieren die Entwicklung
  • die wachsende Neuralplatte faltet sich zur Neuralrinne (21 Tage nach Empfängnis)
  • die Ränder der Neuralrinne verschmelzen und Bilden das Neuralrohr (24 Tage nach Empfängnis)
  • Am Ende des Neuralrohs bilden sich Verdickungen, welche später zum Gehirn werden (40 Tage nach Empfängnis)
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8
Q

Wie werden die Zellen der Neuralplatte häufig auch bezeichnet?

A

Embrionale Stammzellen

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9
Q

Welche Eigenschaften haben Stammzellen?

A
  • scheinbar unbegrenzte Kapazität zur Selbsterneuerung
  • Fähigkeit, sich zu verschiedenen Arten ausgereifter Zellen zu entwickeln (totipotent, pluripotent oder multipotent)
  • Irgendwann summieren sich jedoch Fehler, die Kapazität ist also nicht ganz unbegrenzt
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10
Q

Was passiert bei der neuronalen Proliferation?

A
  • die Zellen des Neuralrohrs beginnen sich stark zu vermehren (sich zu proliferieren)
  • neuronale Proliferation läuft nicht gleichzeitig oder gleichmässig
  • Es gibt einen bestimmte Reihenfolge der proliferation bei jeder Spezies
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11
Q

Wie heissen die Organisator-Regionen, welche die neuronale Proliferation durch chemische Signale teilweise reguliert?

A
  • Bodenplatte
  • Deckplatte
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12
Q

Was passiert bei der Migration?

A
  • Die Zellen wandern zu ihrem Bestimmungsort (in einem unreifen Stadium)
  • Zeit und Ort bestimmen die Migration
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13
Q

Welche zwei Arten der Migration unterscheidet man?

A
  • radiale Migration (von der ventrikulären Zone in einer geraden Linie nach aussen)
  • tangentinale Migration (verläuft in einem rechten Winkel zur radialen Migration
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14
Q

Welche zwei Methoden der Migration gibt es?

A
  • somale translokation (Ausdehnung aus der Zelle in Richtung der Migration)
  • glia-vermittelte Migration (bewegung der migrierenden Zellen entlang eines Netzwerkes radialer Gliazellen)
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15
Q

Was passiert bei der Aggregation?

A

Neurone schliessen sich zusammen, um die Strukturen des Nervensystems aufzubauen.

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16
Q

Worüber wird Migration und Aggregation vermutlich vermittelt?

A

über Zelladhäsionsmoleküle (CAMs = cell adhesion molecules)

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17
Q

Was passiert beim Axonwachstum?

A
  • Axone und Dendriten wachsen zu passenden Zielorten
  • An ihrer Spitze befindet sich der Wachszumskegell, welcher sich mit Fingerartigen Ausläufern ausstreckt und wieder einzieht
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18
Q

Was ist die Chemoaffinitätshypothese?

A
  • Hypothese von Sperry (1963)
  • jede postsynaptische Oberfläche im Nervensystem setzt eine spezifische chemische Signatur frei
  • jedes wachsende Axon wird durch diese Signatur seines postsynaptischen Ziels angezogen

-> ABER: viele Axone gelangen nicht auf direktem Wege zu ihrem Ziel -> vermutlich werden Wachstumskegel von einer Reihe chemischer und physischer Signale entlang des Weges beeinflusst

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19
Q

Was ist ein Pionierwachstumskegel?

A

Der erste Wachstumskegel, der einen bestimmten Weg entlang wandert. Häufig folgen dann die nächsten Wachstumskegel mit derselben Route diesem Weg.

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20
Q

Was ist Faszikulation?

A

Die Neigung von sich entwickelnden Axonen, entlang der Pfade der Pionierwachstumskegel zu wandern.

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21
Q

Was ist die topografische Gradientenhypothese?

A
  • das präzise axonale Wachstum geschieht in Zusammenhang mit einer topographischen Anordnung im sich entwickelten Gehirn
  • Axone, die von einer topographischen Oberfläche (z.B. der Retina) zu einer anderen (z.B. dem Tectum opticum) wachsen, werden zu spezifischen Zielen gelenkt, die auf der Zieloberfläche in derselben Weise angeordnet sind, wie die Zellkörper der Axone auf der Ursprungsoberfläche.
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22
Q

Was sagt Sperrys Fröschestudie zur Chemoaffinitätshypothese und der topografischen Gradientenhypothese aus?

A
  • In einer Studie mit Fröschen wurden deren Sehnerven durchtrennt und anschliessend entweder Teile der Retina oder Teile des Tectum opticum zerstört.
  • In beiden Fällen wuchsen die Axone nicht zu ihren ursprünglichen Verbindungsstellen (wie die Chemoaffinitätshypothese vorhersagen würde), sondern füllten den verfügbaren Raum auf geordnete Weise aus.
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23
Q

Was passiert bei der Synapsenbildung (Synaptogenese)?

A
  • Neue Synapsen werden gebildet
  • Astrozyten spielen vermutlich eine wichtige Rolle
24
Q

Was passiert beim Neuronentod?

A
  • Es werden etwa 50% mehr Neurone gebildet als gebraucht werden, deswegen ist der Neuronentod wichtig
  • Man geht meist von einem aktiven Zelltod aus
25
Q

Was ist ein aktiver, was ein passiver Zelltod?

A
  • Apoptose: Aktiver Zelltod, welcher sicher und sauber ist und durch genetische Programme im innern der Neurone ausgelöst wird (aber bei Blockierung der Programme können Krebs oder Neurodegenerative Erkrankungen entstehen)
  • Nekrose: Sich entwickelnde Neurone sterben, wenn es ihnen nicht gelingt, angemessen ernährt zu werden.
26
Q

Warum ist Apoptose der sichere Weg zum Zelltod?

A

Weil bei der Nekrose Zellen auseinanderbrechen und ihren Inhalt in Extrazellulärflüssigkeit vergiessen, was zu einer potenziell schädlichen Entzündung führen kann.

27
Q

Was passiert bei der Synapsenneuanordnung?

A
  • Zelltood führt zu einer umfangreichen Neuanordnung der synaptischen Verbindungen
  • Die Synapsenneuanordnung wird durch Mikroglia beeinflusst
28
Q

Welche Arten des postnatalen Wachstums sind für die bemerkenswerte Zunahmen des Gehrinvolumens (vervierfachung) verantwortlich?

A
  • Synaptogenese
  • Myelinisierung von Axonen
  • Vermehrte verzweigung von Dendriten
29
Q

Was ist Synaptogenese und was passiert dabei?

A
  • Synapsenbildung
  • Nach der Geburt steigt die Rate der Synaptogenese im menschlichen Cortex allgemein an
  • In den unterschiedlichen kortikalen Regionen geschieht die Synaptogenese mit unterschiedlicher Geschwindigkeit
30
Q

Was passiert bei der Myelinisierung von Axonen?

A
  • erhöht die Geschwindigkeit der axonalen Weiterleitung
  • Verläuft in verschiedenen Bereichen des GEhirns in etwa parallel zu ihrer funktionellen Entwicklung
31
Q

Was passiert bei der Dendritenverzweigung?

A
  • Dendriten verzweigen sich von tieferen zu oberflächlicheren Schichten
  • Dendriten können sich extrem schnell selbst rekonfigurieren
32
Q

Welche Funktionen hat der präfrontale Cortex?

A

Funktionen der Kognition:
* Arbeitsgedächtnis
* Planen und Ausführen von Handlungsabläufen
* Hemmung von Reaktionen, die im aktuellen Kontext (nicht aber in anderen) unpassend sind
* Einhaltung sozialer Regeln

33
Q

Welches Verhalten zeigen Kinder vor der Entwicklung des Präfrontalen Cortex?

A
  • z.B. Perseverationsfehler: Neigung, eine ehemals richtige Reaktion weiterhin auszuführen, obwohl sie nun falsch ist

-> Studie von Piaget, der ein Spielzeug immer hinter dem selben Schirm versteckte und dann plötzlich hinter einem anderen (Kinder griffen immer noch nach dem Ersteren)

34
Q

Welche zwei Arten von Erfahrungen beeinflussen die Entwicklung?

A
  • Permissive Erfahrungen (Erlauben Informationen der Gehinrentwicklung aus genetischen Programmen, sich auszudrücken)
  • Instruktive Erfahrungen (tragen zur Information in genetischen Programmen bei und beeinflussen den Ablauf der Entwicklung)
35
Q

Was sind kritische Perioden?

A

Perioden, in denen es absolut notwendig ist, dass eine Erfahrung gemacht wird.

36
Q

Was sind sensible Perioden?

A

Perioden, in denen eine Erfahrung grossen Effekt auf die Entwicklung hat. Die Erfahrungen können aber auch später (wenn auch schwieriger) nachgeholt werden.

-> die Mehrheit der Auswirkungen von Erfahrungen sind sensible (und nicht kritische) Perioden

37
Q

Welche Auswirkung hat sensorische Deprivation auf die neuronale Entwicklung?

A
  • weniger Synapsen im visuellen Kortex
  • weniger dendritische Dornen
  • Defizite im Tiefen- und Mustersehen
38
Q

Welche Auswirkung haben angereicherte Umwelten auf die neuronale Entwicklung?

A
  • dickerer Cortex
  • mehr dendritische Dornen
  • mehr Synapsen pro Neuron
39
Q

Welche Auswirkung hat die monokulare Deprivation (Deprivation eines Auges) auf die Okulären Dominanzsäulen?

A
  • anhaltend negativer Effekt auf die Sehkraft
  • das System wird reoganisiert: verringerung der Säulen des deprivierten Auges und verbreiterung der Säulen des anderen Auges

-> Dies passiert schon bei einer Deprivation von wenigen Tagen

40
Q

Welche drei Auswirkungen kann Erfahrung auf topografische sensorische Karten haben?

A
  • Wenn synapsen “umgestöpselt” werden, entwickelt das neu Verbundene Cortexgebiete viele Charakteristika, die typisch für das Verbundene System sind. (Roe et al, 1990, Studie an Frettchen)
  • Verschiebung des Blickfelds führt auch zur verschiebung der entsprechenden auditorischen Karte (Verschiebung der Hörrichtung)(Knudsen und Brainard, 1991, Studie an Schleiereulen)
  • Musikalische Ausbildung dehnt Bereich des auditorischen Cortex aus, der auf komplexe Klänge reagiert (mehrere Studien)
41
Q

Welche Bedeutung haben spontane neuronale Entladungen für die neuronale Entwicklung?

A
  • Neurone feuern spontan, lange bevor sie voll entwickelt sind
  • Das daraus resultierende Aktivitätsmuster ist relevant für eine Feinjustierung der nachfolgenden Phasen der neuronalen Entwicklung
  • Die Feinjustierung ist die kritische letzte Phase der neuronalen Entwicklung
42
Q

Wie hat sich das Denken über die Entstehung von Neuronen bei Erwachsenen verändert?

A

Früher dachte man, dass im Erwachsenenalter keine neuen Neurone entstehen können. Heute weiss man sehr wohl, dass Neurogenese im Erwachsenenalter passiert.

43
Q

Welche Möglichke Funktion könnte die adulte hippocomaple Neurogenese haben?

A

Die Anpassung an neue komplexe Umwelten.

44
Q

Welchen Einfluss haben Erfahrungen auf die Organisation des erwachsenen Cortex?

A
  • Reorganisation der sensorischen und motorischen Karten
  • visuelle Deprivation fürt auch hier zu einer verringerung der okularen Dominanzsäulen (Hofer et al, 2005)
45
Q

Wie verläuft eine Autismus-Spektrum-Störung?

A

Ist oft vor dem Alter von drei Jahren offensichtlich und nimmt danach in der Schwere nicht zu.

46
Q

Was sind die Symptome von ASS?

A
  • reduzierte Fähigkeit zur sozialen Interaktion und Kommunikation
  • eingeschränkte oder repetitive Muster im Verhalten, im Interesse oder hinsichtlich von Aktivitäten
  • 75% sind männlich
  • häufig intellektuelle oder Lerneinschränkungen
  • erhöhte Wahrscheinlichkeit für Epilepsie
47
Q

Was erhöht das Risiko für ASS?

A
  • ältere Mütter
  • auch Väter, die älter als 40 sind
48
Q

Wie zeigt sich ASS in der frühen Kindheit?

A
  • Abnahme des Augenkontaktes zwischen dem zweiten und sechsten Lebensmonates
  • kein Lächeln oder fröhliche Gefühlsausdrücke bis zum neunten Lebensmonat
  • keine Gesten der Kommunikation wie Zeigen oder Winken vor dem zwölften Monat
49
Q

Was sind ASS Savants?

A

10-30% der Personen mit ASS haben eine Inselbegabung

50
Q

Was bedeutet die Heterogenität der Symptome der ASS?

A

Es gibt Defizite in manchen, aber nicht in anderen Verhaltensweise

-> d.h. es könnten schädigungen in manchen, aber nicht in anderen neuronalen Strukturen vorliegen

51
Q

Was ist das Williams-Syndrom?

A
  • Störung der neuronalen Entwicklung
  • geistige Behinderung mit heterogenem Muster von Fähigkeiten und Defiziten
  • in mancher hinsicht gegensätzlich zu ASS-Patienten
52
Q

Welche positiven Symptome haben Menschen mit Williams-Syndrom?

A
  • gesellig, empathisch, gesprächig
  • bemerkenswerte Sprachfähigkeiten (wenn auch Verzögerungen in der Sprachentwicklung)
  • musikalische Begabung und ein nahezu absolutes Gehör
  • fast uneingeschränkte Fähigkeit, Gesichter wieder zu erkennen
53
Q

Welche negativen Symptome haben Menschen mit Williams-Syndrom?

A
  • kognitive Defizite:
  • schwere Aufmerksamkeitsprobleme
  • Gesundheitsprobleme: Häufig des Herz betreffend
54
Q

Welche neuronalen Korrelate hat das Williams-Syndrom?

A
  • Verdünnung des Cortex und der darunterliegenden weissen Substanz
55
Q

Weshalb hat die vollständige Entschlüsselung des menschlichen Genoms bei neuropsychiatrischen Störungen nicht die Erfolge gebracht, die man sich zuvor davon erhofft hatte?

A
  • Die gefundenen Loci, die mit bestimmten Störungen assoziiert sind, sind oft keine Protein-kodierenden Gene, sondern liegen auf kaum verstandenen DNA-Abschnitten.
  • Mit einer Störung sind meist eine Vielzahl von Loci im menschlichen Genom assoziiert

M11: Biologische Psychologie (19 decks)

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