Einführung und Methoden Flashcards
Was ist Neurobiologie?
- beschäftigt sich mit den molekularen & zellbiologischen Grundlagen der Neurowissenschaften
- Biochemie, Molekularbio, Genetik, Epigenetik, Histologie, Anatomie & Zellbio
- arbeitet oft mit Tiermodellen
Was ist Neurophysiologie?
- zentrale Disziplin der Neurowissenschaften, untersucht Aktivität der Nervenzellen
- Elektrophysiologie, Neuropharmakologie, Neuroendokrinologie, Toxikologie
- arbeitet oft mit Tiermodellen oder physiologischen Präparaten
- wird auch beim Menschen angewendet
Was ist kognitive Neurowissenschaft?
- befasst sich mit neuronalen Mechanismen, die kognitiven und psychischen Funktionen zugrunde liegen.
- arbeitet humanbiologisch -> menschliches Gehirn und seine Funktionen, aber keine klinischen Inhalten
- neurale Prozesse -> Summe der Aktivität/Zellkomplex interessiert uns
- Tiermodelle nur eingeschränkt verwendet
Historische Übersicht
- Ägyptische Hieroglyphen
- Tepanationen in Antike: Löcher in Schädel zur Entlüftung
- Erste Neuroanatomen im Mittelalter: Gehirn < Herz/Blutfluss
- Phrenologie (Gall): individuelle Merkmale im Hirn verorten
- Lokalisation aufgrund von Hirnverletzung (Wernicke und Broca)
- Jackson: man sollte nicht von Läsionen auf das unverletzte Gehirn schliessen
- Post mortem neuroanatomy (Brodmann): Regionen lassen sich aufgrund von Zellen unterscheiden
Methoden der kognitiven Neurowissenschaften
- Computergestützte Untersuchungsverfahren: zB Eye Tracking
- Bildgebende Verfahren: Stellen die Struktur bzw. raumzeitliche Organisation des Gehirns dar
MRI
- Structural: neuroanatomische Veränderungen
- Diffusion: stellt weisse Substanz ( Nerven- & Zellfasern) dar
- funktional: misst nicht Hirnaktivität, sondern proportionalen Anteil von sauerstoffarmem Blut -> ist sehr träge (Verzögerung von 6 sec)
EEG
zeichnet Aktivität der Neurone im Cortex auf.
- spontane Aktivität: messbar mit MRT und EEG zu jeder beliebigen Zeit bei einem lebenden Menschen. Zeigt unter anderem auch, welche Medikamente/Drogen jemand genommen hat.
- evozierte Aktivität: Person zu Reaktion bringen, in dem man ihr Stimulus präsentiert -> kontrolliertes Setting
Problem: EEG kann Quellen nicht zuverlässig lokalisieren, weil Signal durch Hirnhäute und Knochen geleitet wird
Magnetoenzephalographie (MEG)
Magnetfelder entstehen als Folge der elektrischen Ladungsverschiebungen im Kortex -> intrazellulären Ströme (beim EEG werden extrazelluläre Ströme gemessen)
-> Magnetfelder breiten sich unabhängig vom umgebenden Gewebe und dem Schädel aus
Nachteil:
-> unglaublich sensible Geräte, reagieren auch auf Magnetfelder in Umgebung (z.B. Tramlinien, in Zürich fast unmöglich solches Gerät aufzustellen)
Nahinfrarot-Spektroskopie
- Lichtsignale durch Sensoren an Schädeloberfläche gemessen
- Analyse mittels spektroskopischer Verfahren
-> auf Konzentration von oxygeniertem und deoxygeniertem Blut schliessen
- gut geeignet für Untersuchungen von Babies und Kindern und älteren Personen
Neurostimulation
hemmt/aktiviert spezifische Hirnregionen -> wird zur Simulation von Hinrläsionen verwendet (Probanden zeigen charakteristisches Defizit)
Kritik: es wird zu fest ein Zusammenhang von Funktion und Region angenommen
-> ist für klinische Forschung geeignet, aber nicht für Grundlagenforschung
Neuromodulation – Neurofeedback
operantes Konditionieren -> Proband soll Verhalten ändern zB Tinitus soll verschwinden
Gemessen wird Spontanaktivität und dann an Rechner geschickt, der Unterschied von SOLL zu IST berechnet. Je nachdem wie gross Differenz, verändert sich Bild auf Bildschirm -> Belohnung/Bestrafung
-> Person weiss, gar nicht was sie tun muss, das Hirn macht das ohne ihr Bewusstsein
Brain-Computer-Interface (BCI)
Sehr erfolgreich bei Muskeldystrophie -> erlaubt Kontrolle über Roboterhand
Historische Übersicht des Gehirns - Antike
erste schriftliche Benennung bei den alten Ägyptern 2000 bis 1500 v. Chr.
- Antike: Trepanationen = Entlüftung
- haben Operationen am geöffneten Schädel beschrieben (Tumore, Blutungen)
-> Operationen teilweise gelungen
Historische Übersicht des Gehirns - Mittelalter
- Herz und Blut Mittelpunkt
- Untersuchung von Leichen durch Mönche (Reisch und Hundt)
Historische Übersicht des Gehirns - Neuzeit
Gehirn wieder wichtig aber Ventrikel im Mittelpunkt
- Ventrikuläre Lokalisationshypothese
- Phrenologie
- Lokalisationen aufgrund Läsionsstudien (z.B. nach 1. WK)
-> Broca- und Wernicke-Areal
-> Kleist Karte
