7_Hören, Fühlen, Riechen und Schmecken

Question 1

Was sind die drei Organisationsprinzipien des sensorischen Systems?

Answer 1

• hierarchische Funktion
• funktionelle Trennung
• parallele Verarbeitung

Question 2

Wie ist die hierarchische Organisation sensorischer Systeme?

Answer 2

Die sensorischen Systeme sind nach Komplexität hierarchisch angeordnet. Inputs kommen vom tieferen zum höheren System

• Assoziationscortex
• sekundärer sensorischer Cortex
  -primär sensorischer Cortex
  -Thalamus
  -Rezeptoren

Question 3

Was passiert, wenn die tiefste Stufe, die Rezeptoren, beschädigt sind?

Answer 3

Desto grösser und und komplexer das Defizit, bspw. Blindheit

Question 4

Was kann zur funktionellen Trennung gesagt werden?

Answer 4

Man ging von “homogenen” Bereichen aus, die dasselbe machen. Heute geht man davon aus, dass verschiedene Bereiche des Cortex auch verschiedene Funktionen tragen.

Question 5

Was kann zu parallele Verarbeitung gesagt werden?

Answer 5

Früher dachte man, dass es von den Rezeptoren nur in eine Richtung zu Assoziationscortex geht. Heute weiss man, dass es eine funktionelle Trennung und paralleler Verarbeitung gibt. Nebeneinander werden verschiedene Module geführt resp. verschiedene Rechnungen gemacht.

Question 6

Was sind auditorische Reize?

Answer 6

Töne und Geräusche

Question 7

Was sind die physikalischen und perzeptuellen Dimensionen von Schall?

Answer 7

• Amplitude (Lautstärke, laut - leise)
• Frequenz (Tonhöhe, niedrig - hoch)
• Komplexität (Klangfarbe, rein- reich)

Question 8

Wie ist der Vorgang, wenn Schallwellen aus der Luft ans Ohr / Trommelfell (Membrana tympanica) gelangen?

Answer 8

1.) Das Trommelfell (Membrana tympanica) wird in Schwingung versetzt.
2.) Dies führt zu Bewegungen von drei kleinen Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel - kleinsten Knochen im menschlichen Körper)
3.) Der Steigbügel dockt anschl. an das ovale Fenster an und bringt wiederum dieses in Schwingung
4.) Hinter dem ovalen Fenster liegt die Cochlea (Hörschnecke) - die Schwingungen des ovalen Fensters bringen die Flüssigkeit in der Cochlea in Schwingung und die cochleare Trennwand in eine Auf- und Abbewegung
5.) Die Auf und Abbewegung der Cochlearen Trennwand versetzt (1) das Corti-Organ in eine Auf und Abbewegung und führt (2) zu einer Hin- und Herbewegung der Haarzellen mit dem Tektorialmembran.
6.) Die stimulierten Haarzellen lösen ein Aktionspotenzial im Hörnerv (Nervus cochlearis) aus (Transduktion)
7.) Schwingungen werden durch das runde Fenster abgebaut.

Question 9

Wie ist das Corti-Organ zusammengesetzt?

Answer 9

• Tektorialmembran
• Haarzellen
• Basilarmembran
• Hörnerv (Nervus cochlearis) - dieser wird an das Hirn weitergeleitet

Question 10

Wie funktioniert das Corti-Organ?

Answer 10

Wenn die Tektorialmembran und Basilarmembran sich bewegen resp. schwingen, werden die Haarzellen gedehnt / gestreckt, dies kann Aktionspotentiale hervorrufen - und über den Hörnerv weiterverarbeitet werden

Question 11

Wo liegen die Bogengänge und was ist ihre Funktion?

Answer 11

Liegen oberhalb der Cochlea und sind für das Gleichgewicht zuständig

Question 12

Wie verläuft die Weiterverarbeitung im auditorischen System nach dem Nervus cochlearis?

Answer 12

• weiter in die nuclei cochleares und von da in die Olivenkerne im Rautenhirn
• in den Olivenkerne wird die Information genutzt, um die räumliche Quelle des Schalls zu lokalisieren
• es gibt Olivenkerne welche sehr sensitiv auf Zeitunterschiede des Klangs reagieren
• es gibt Olivenkerne welche sehr sensitiv auf die Amplituden des Klangs reagieren
• dann geht es weiter ins Mittelhirn (Colliculus inferior)
• dann ins Vorderhirn (Corpus geniculatum mediale) - dann mit einer Synapse in die primäre Hörrinde

Question 13

Welche Informationsquelle nutzt das auditive System für auditive Lokalisierung?

Answer 13

Positionsreize (und nicht Frequenzen)

Question 14

Welche zwei Arten von Positionsreizen gibt es?

Answer 14

• binaurale Positionsreize (von beiden Ohren bestimmt)
• monaurale Positionsreize (nur von einem Ohr abhängend)

Question 15

Wie werden die zwei binauralen Positionsreize unterschieden?

Answer 15

• Interaurale Zeitdifferenz (Schall trifft je nach Position am einen Ohr früher ein als beim andern; gut bei niederfrequenten Schallwellen)
• Interaurale Pegeldifferenz (Der Pegel ist aufgrund der Lage des Kopfes nicht an beiden Ohren gleich laut ->Schallschatten; gut bei hochfrequenten Schallwellen)

Question 16

Welche “Bahnen” werden im auditorischen Cortex unterschieden?

Answer 16

• anteriore auditorische Bahn: vom primären auditorischen Cortex zum präfrontalen Cortex -> “was”-Strom (Identifikation des Geräusches)
• posteriore auditorische Bahn: vom primären auditorischen Cortex zum posterioren parietalcortex -> “wo”-Strom (Lokalisierung des Geräusche)

–> analoge Situation zwischen dem visuellen und auditorischen System!

Question 17

Was passiert, wenn der auditorische Cortex beschädigt wird?

Answer 17

• Wenn links und recht resp. beide auditorische Cortizes betroffen sind, führt dies zu einer kortikalen Taubheit.
• Beim unilateralen Schäden gibt es vor allem Probelme mit der Schalllokalisation
• Totale Taubheit ist sehr selten und liegt dann meist im Ohr und nicht im Cortex. Betroffen sind dann vor allem die Gehörknöchelchen, Haarzellen, der Hörnerv oder die Cochlea.

Question 18

Was ist mit Hören im höheren Alter feststellbar?

Answer 18

Höhere Frequenzen können nicht mehr so gut wahrgenommen werden - hochfrequenter Bereich. z.B. Cochlea Implantate, welche die ursprüngliche Funktion übernehmen.

Question 19

Was ist Tinnitus?

Answer 19

Scheinwahrnehmungen von Tönen und Klängen im Ohr, gibt keine physikalische Ursache. Kann zu psychologischen Problemen führen.

Question 20

Welche drei Subsysteme unterscheidet das somatosensorische System?

Answer 20

1.) Exterozeptives System (Reize von aussen, Berührung, thermische Reize, Schmerz)

2.) Propriozeptives System: Informationen über die Lage des Körpers, Position und Zustand von Muskeln / Gelenken

3.) Interzeptives System: Reize im Innern, Körpertemperatur und Blutdruck

Question 21

Welches sind die vier wichtigsten Hautrezeptoren?

Answer 21

• Ruffini-Körperchen:
  langsame, kontinuierliche Veränderung von Druck und Dehnung der Haut
• Merkel-Zellen:
  langsame, kontinuierliche Veränderung von Druck und Dehnung der Haut
• freie Nervenendigung: Temperaturveränderungen, Druck und Schmerz
• Pacini-Körperchen:
  reagieren v.a. auf plötzliche Dehnung und Streckung der Haut

Früher war man der Ansicht, dass es Rezeptoren gab, welche nur für die Druck- oder Schmerzwahrnehmung verantwortlich waren, heute weiss man, dass die meisten beides wahrnehmen.

Question 22

Welche zwei Bahnen gibt es im somatosensorischen System?

Answer 22

• Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System
• anterolaterales System (od. Vorderseitenstrangsystem)

Question 23

Für was ist das Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System zuständig?

Answer 23

Das Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System überträgt vorwiegend Informationen von Berührungen und Propriozeption (Wahrnehmung des eigenen Körpers, Stellungen von Kopf, Rumpf und Gliedmassen). Die Bahnen verlaufen über das Rückenmark ins Rautenhirn bis schlussendlich in den Thalamus resp. ins Vorderhirn zum somatosensorischen Cortex. Innerhalb des Rautenhirns gibt es den sogenannten Trigemimnus, der dort in die somatosensorischen Bahnen eintritt. Er ist u.a. verantwortlich für die Wahrnehmung auf der Haut.

Beim Lemniscus medialis wechseln die somatosensorischen Neuronen des Hinterstrang-Lemniscus-medialis-Systems auf die kontralaterale Seite. Dies geschieht im Rautenhirn, danach steigen sie im Lemniscus medialis (mediale Schleifenbahn) auf.

Question 24

Für was ist das anterolaterales System zuständig?

Answer 24

Das anterolaterale System vermittelt vor allem Schmerz- und Temperaturwahrnehmungen. Die Bahnen verlaufen über das Rückenmark ins Rautenhirn, dort weiter ins Mittelhirn bis schlussendlich ins Vorderhirn. Im Gegensatz zum Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System bilden sich bereits im Rückenmark erste Synapsen und die Nervenfasern teilen sich auf in drei Trakte (Tractus spinothalamicus, Tractus spinotectalis und Tractus spinoreticularis).

Wenn die beiden Systeme vollständig durchtrennt sind, beispielweise aufgrund einer Rückenmarksverletzung, hat der Patient in den Körperregionen unterhalb der Durchtrennung kein Körpergefühl mehr. Daher ist es in diesem schlimmen Kontext umso «besser», wenn die Verletzungen so tief wie möglich gelegen sind.

Question 25

Sind die Funktionen des Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System
und des anterolaterales System trennbar?

Answer 25

Nein. Wenn beispielsweise eine Person eine Läsion des anterolateralen System erlebt, heisst das nicht, dass sie keinen Schmerz mehr wahrnehmen kann.

Question 26

Wie ist der primäre somatosensorische Cortex organisiert?

Answer 26

• somatotop -> somatotopischer Homunkulus (Figur, mit riesigem Mund und Händen - bspw. diese beiden Körperteile sind im Gehirn “überrepräsentiert”, da dort sehr feine Berührungen wahrgenommen werden können
• säulenartige Organisation (benachbarte Körperteile sind auch im Gehirn benachbart)
• vier funktionelle Streifen mit getrennten somatotopen Organisation
• dorsale und ventrale Bahn

Question 27

Welche sind Wahrnehmungsstörungen (Agnosien) des somatosensorischen System?

Answer 27

• Astereognosie: Unfähigkeit, Objekte durch Berührung zu erkennen
• Asomatognosie: Unfähigkeit, Teile des eigenen Körpers zu erkennen
• Anosognosie: Unfähigkeit, die eigenen Krankheitssymptome zu erkennen

Question 28

Was ist die Rubber-Hand-Illusion?

Answer 28

Ein fremder Gegenstand (hier eine Gummihand) wird als Teil des eigenen Körpers empfunden.

-> Eigene Hand wird durch Blende unsichtbar gemacht, stattdessen sieht man eine Gummihand, verdeckte Hand und Gummihand werden synchron berührt -> nach einer Minute fühlen viele Probanden, dass die Gummihand Teil des eigenen Körpers ist. Wenn dann am Schluss die Gummihand mit einem Hammer geschlagen wird, erschricken die Probanden und verspüren etwas Schmerz.

Question 29

Was kann allg. zu Schmerz gesagt werden?

Answer 29

Schmerz möchte man ausweichen - evolutionär, weil es den Organismus schädigt

Question 30

Warum ist die Wahrnehmung von Schmerz in gewisser Hinsicht paradox?

Answer 30

• diese negative Erfahrung ist gleichzeitig Überlebenswichtig
• Schmerz hat keine offensichtliche kortikale Repräsentation: verschiedene Gebiete sind involviert, jeodch kein Gebiet scheint für Wahrnehmung von Schmerz notwendig zu sein. Dies kann eindrücklich bei Menschen demonstriert werden, welchen eine Hirnhälfte entfernt werden muss. Diese können aber dann die Schmerzwahrnehmung doch noch auf beiden Körperseiten wahrnehmen.
• Schmerz kann durch kognitive und emotionale Faktoren unterdrückt/ausgeschaltet werden. Beispiel verwundete Soldaten, welche weiterkämpfen, obwohl sie stark verwundet sind. Dazu: Gating -Control-Theorie. Gemäss dieser Theorie kann Schmerzempfinden bereits im Rückenmark gestoppt werden.

Question 31

Was sind neuropathische Schmerzen?

Answer 31

Starke chronische Schmerzen, ohne einen erkennbaren Reiz. Ursache ist nicht geklärt, ganz geklärt, mögliche Ursachen:

• pathologische Veränderungen im Nervensystem, die durch die ursprüngliche Verletzung verursacht sind
• anormale Gliazellen, die eventuell eine Hyperaktivität in neuronalen Schmerzbahnen auslösen

Bei neuropatischen Schmerzen gibt es kein Medikament. Scheint eine zentralnervöse Funktion zu sein. Passt zur Gating-Control, das Schmerzsignale wahrgenommen werden können, ohne einen schmerzauslösenden Reiz zu haben.

Question 32

Welches sind die chemischen Sinne?

Answer 32

• Olfaktion (Geruch, Nase)
• Gustation (Geschmack, Zunge)

Question 33

Welches sind die Funktionen der chemischen Sinne?

Answer 33

• Bewertung von Lebensmitteln (fein, giftig)
• soziale Funktionen (eher bei Tieren, Partnerwahl, Sexualverhalten)

Question 34

Wie ist das olfaktorische System aufgebaut?

Answer 34

• Rezeptoren in der olfaktorischen Schleimhaut im oberen Teil der Nase leiten weiter bis zum
• Bulbus olfactorius (Riechkolben)
• von wo olfaktorische Bahnen in verschiedene Strukturen des medialen Temporallappens projizieren

Die genaue Systematik hat man noch nicht genau verstanden…

Question 35

Wie ist das gustatorische System aufgebaut?

Answer 35

• Geschmacksknospen auf der Zunge und in der Mundhöhle führen zu Rezeptoren. Jede Geschmacksknospe bestehen aus Rezeptoren eines einzigen Types.
• weiter gehts zum Nucleus solitarius der Medulla
• Neuronen projizieren dann zum Nucleus ventralis posterior des Thalamus
• und anschliessend zum primären gustatorischen Cortex
• dann in den sekundären gustatorischen Cortex

Question 36

Welches sind die fünf (Grund-) Geschmacksrichtungen?

Answer 36

• süss
• salzig
• sauer
• bitter
• umami (fleischig, proteinhaltig - Forscher von Japan)

.. scharf, kalt.. aktuelle Forschung…

Question 37

Was ist Ageusie?

Answer 37

Störung des gustatorischen Systems, ist sehr selten. Die Signale der Zunge werden nicht mehr weitergeleitet an das zentrale Nervensystems - Störung des Schmeckens

Question 38

Was ist Anosmie?

Answer 38

Störung des olfaktorischen Systems. Kann entweder totaler Ausfall sein, aber auch bspw. dass Kaffee nun nach Spülmittel riecht (andere Wahrnehmung). Wegen Covid-Infektion grosse Aufmerskamkeit erhalten - Störung des Riechens