Klausur Flashcards
Emergenesis
Emergenz ist die spontane Herausbildung von neuen Eigenschaften oder Strukturen eines Systems infolge des Zusammenspiels seiner Elemente. Durch Gen-Konfigurationen kann ein starker genetischer Einfluss entstehen, der aber (durch die Neukonfiguration bei der Vererbung) nicht innerhalb von Familien weitergegeben wird. Bei eineiigen Zwillingen liegen jedoch identische Konfigurationen vor. Viele menschliche Verhaltensweisen und physiologische Merkmale sind auf Emergenesis zurückzuführen, z.B. Interessen und Talente, Kreativität, sozialer Einfluss, Aussehen, Extraversion
Gesamtfitness (inclusive fitness)
der genetische Erfolg eines Lebewesens misst sich an der Anzahl der eigenen Gene, die in der nachfolgenden Generation vorhanden sind (direkte + indirekte Fitness)
Risikochromosom
Statistische erhöhtes Risiko einer Erkrankung aufgrund von genetischer Zusammensetzung
Direkte Fitness
Anzahl der Gene, die durch eigene Nachkommen weitergegeben wird
Indirekte Fitness
Anzahl der eigenen Gene, die über Verwandte an die nächste Generation weitergegeben wird
Unterschiede zu modernen Menschenaffen
Körperbau: größeres Gehirn, kürzere Arme, weniger Körperbehaarung, extreme Dichte an Schweißdrüsen
Verhalten: aufrechter Gang, vermehrter Werkzeuggebrauch, artikulierte Sprache
Kognitionen: Sprache und Kommunikation, Gedächtnis und Planungsfähigkeit, Suche nach Kausalität
endokrin
Drüsen besitzen keinen speziellen Ausführungsgang, sondern geben die Hormone unmittelbar in das Blut ab
exokrin
Drüsen mit Ausführungsgang, die ein Sekret bilden und absondern, z.B. Speichel-, Tränen oder Bauchspeicheldrüse
parakrin
Hormone können auch parakrin in ihre unmittelbare Umgebung wirken
autokrin
Hormone können auch autokrin auf ihre eigenen Drüsenzellen wirken
Hormone
werden in Drüsenzellen gebildet, liegen meist als Organe zusammen, den endokrinen Drüsen (z.B. Schilddrüse, Hypophyse). Hormone werden über den Blutstrom im gesamten Körper verteilt und können damit alle Körperzellen erreichen, lösen nur an ihren Zielorten (Wirkorten) spezifische Wirkungen. Hormone tragen Botschaften von den Drüsen über den Blutstrom zu den Zellen ihrer Erfolgsorgane, die nur von diesen Zellen verstanden und befolgt werden können.
Hypothalamus
ist das wichtigste zentralnervöse Zentrum für die Steuerung aller vegetativen Funktionen. Dazu werden 7 Neurohormone in dafür spezialisierten Nervenzellen gebildet. Fünf davon regen die Ausschüttung von Hormonen aus dem Hypophysenvorderlappen (Releasing-Hormone oder Liberine) an, die anderen zwei hemmen dort (Inhibiting-Hormone oder Statine). Um die hypothalamischen Hormone zu ihren Zielzellen im Hypophysenvorderlappen zu transportieren, gibt es ein Blutgefäßsystem
Releasing-Hormon
Regt Ausschützung von Hormonen aus dem Hypophysenvorderlappen an, Bsp: TRH auf TSH, LHRH auf FSH & LH, CRH auf ACTH, GHRH auf GH, PRH auf PRL
Inhibiting-Hormon
Hemmen Ausschüttung von Hormonen aus dem Hypophysenvorderlappen, Bsp: GHIH auf GH, PIH auf PRL
Hypophysenvorderlappen
Vier der Hormone des HVL haben als Zielorgan jeweils eine Drüse, heißen glandotrope Hormone oder Steuerhormone. Die beiden anderen wirken nicht auf Drüsen, sondern auf andere Organsysteme bzw. den gesamten Organismus, heißen nichtglandotrope Hormone oder Effektorhormone
Glandotrope Hormone oder Steuerhormone
Hormone des HVL haben als Zielorgan jeweils eine Drüse, Bsp: ACTH auf Nebennierenrinde, TSH auf Schlddrüse, FSH auf Gonaden (Keimdrüsen), LH auf Gonaden
Nichtglandotrope Hormone oder Effektorhormone
Hormone des HVL wirken auf andere Organsysteme (und nicht Drüsen) bzw. den gesamten Organismus, Bsp: GH auf alle Körperzellen, PRL auf viele Körperzellen (Mamma, Gonaden)
Hypophysenhinterlappen
In Neuronen des Hypothalamus werden 2 weitere Hormone gebildet, AD und Oxytocin. Die ADH- und Oxytocin-produzierenden Neurone haben lange Axone, die den Hypophysenhinterlappen bilden (wird daher auch Neurohypophyse genannt).
Oxytocin
steuert Geburtswehen und Milchfluss beim Saugen des Säuglings und führt zu angenehmen Gefühlen wir Stressreduktion, verstärkter emotionaler Bindung, erhöhtem Vertrauen
ADH
hemmt Wasserausscheidung der Niere und ist an der Steuerung des Muskeltonus der Blutgefäße beteiligt
Epiphyse (Zirbeldrüse)
Produziert vorwiegend bei Dunkelheit aus Serotonin das Hormon Melatonin (Draculahormon). Melatonin ist an der Schlaf-Wach Regulation und an der sexuellen Reifung beteiligt.
Synapsen
axodendritische Synapse
axosomatische Synapse
axoaxonische Synapse
Soma
Zellkörper, beinhaltet Zellkern mit Erbmaterial
Dendriten
auf denen befinden sich Kontaktstellen mit anderen Nervenzellen
Axon
leitet Signale an andere Nervenzellen weiter
Färbungen
Golgi-Färbung: Nervengewebe mit Silbernitrat versetzt, 1-2% der Neurone vollständig gefärbt, Charakterisierung verschiedener Zelltypen
Nissl-Färbung: Farbstoffe wie Thionin binden sich an baso-phile Verbindungen in den Zellorganellen, Markierung der Zellkörper, Untersuchung der Größe und Dichte von Zellkörpern
Tracing: Fluoreszierender Farbstoff, Gesamtes Neuron wird durch anterograden (vorwärtsgerichtet, bis zur nächsten Synapse) bzw. retrograden (von der Synapse zum Soma zurück), axonalen Transport gefärbt, Untersuchung neuronaler Bahnen, Funktionalität von Neuronen nach Läsionen
Nervenzelltypen
Unipolare Nervenzelle: keine Dendriten, wirken als Schrittmacherzellen, halten das Gehirn am laufen
Pseudounipolare Nervenzelle: keine Dendriten, Axon gespalten & läuft in unterschiedliche Richtungen und transportiert Signale von einem Ort zum anderen
Multipolare Nervenzellen: haben viele Dendriten und ein Axon. Sie sind für die Informationsannahme und -weitergabe verantwortlich. Bsp: Schaltneuronen, Pyramidenzellen und Purkinje-Zellen.
Ruhemembranpotenzial
Das Ruhepotenzial ist in erster Linie ein K+-Diffusionspotenzial, ergibt sich aus dem Gleichgewicht zwischen dem von innen nach außen gerichtete Diffusionsgefälle der K+-Ionen und dem von außen nach innen gerichtete Ladungsgefälle
Aufrechterhaltung Ruhemembranpotenzial
Das Ruhepotenzial kann nur durch den aktiven Transport von Na+-Ionen aus den und K+-Ionen in die Zellen aufrecht erhalten werden. In Ruhe sind die passiven und aktiven Ionenstrome durch die Membran in einem dynamischen Gleichgewicht
Kanalproteine
Funktionieren wie Ionen-Poren, sind selektive Gänge für kleine Ionen (Kalium, Natrium) durch die hydrophobe Membran. Manche Kanäle sind immer offen und benutzen die kinetische Energie der Ionen. Manche Kanäle haben eine Schlossfunktion, werden durch spezifische Reize oder Spannungszustände an der Membran geöffnet und geschlossen
Phasen Aktionspotenzial
Ruhepotenzial
Schwelle
Anstiegsphase: Natriumkanäle öffnen sich, Kaliumkanäle öffnen sich –> Positivierung
Repolarisation: Natriumkanäle schließen sich, Kalium wird rausgedrückt-> Negativierung
Hyperpolarisation: Kaliumkanäle beginnen sich zu schließen (sortieren, Natrium-Kalium Pumpe)
Zeitliche Bahnung
Zwei aufeinanderfolgende Reize erzeugen jeweils ein unterschwelliges EPSP, der dritte Reiz löst ein Aktionspotenzial aus
Räumliche Bahnung
Zwei von unterschiedlichen Synapsen kommende Reize erzeugen jeweils ein unterschwelliges EPSP, gleichzeitige Reizung führt zu einem Aktionspotenzial
Was ist ein Aktionspotenzial?
Ein Aktionspotenzial ist eine kurz anhaltende Änderung des Membranpotenzials über die Zellmembran, die der Reizweiterleitung über Axone an weitere erregbare Zellen dient.
Wie wird ein Aktionspotenzial ausgelöst?
Ein Aktionspotenzial wird ausgelöst, wenn ein Reiz das Ruhepotenzial verändert und die Schwelle von -60/-50 mV überschreitet, wodurch spannungsgesteuerte Na+ und K+ Kanäle geöffnet werden.
Was ist die Depolarisation und Repolarisation während eines Aktionspotenzials?
Depolarisation ist die Phase, in der Na+-Kanäle geöffnet werden und die Spannung steigt. Repolarisation ist die Phase, in der Na+-Kanäle geschlossen und K+-Kanäle geöffnet werden, um das Ruhepotenzial wiederherzustellen.
Was ist die saltatorische Erregungsleitung?
Die saltatorische Erregungsleitung ist die sprunghafte Weiterleitung von Aktionspotenzialen entlang myelinisierter Nervenfasern, die die Leistungsgeschwindigkeit erhöht.
EPSPs und IPSPs
EPSPs (exzitatorische postsynaptische Potentiale) erregen die Folgezelle elektrisch, während IPSPs (inhibitorische postsynaptische Potentiale) hemmend wirken und das elektrische Signal von der Schwelle wegführen.
Synaptischer Spalt
Der synaptische Spalt trennt die präsynaptische von der postsynaptischen Seite und ermöglicht die Diffusion von Neurotransmittern.
Was ist Exozytose in Bezug auf Neurotransmitter?
Exozytose ist der Prozess, bei dem Vesikel mit der Zellmembran verschmelzen und Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt werden.
Endozytose: Re-Uptake & enzymatischer Abbau
Re-Uptake ist die unmittelbare Wiederaufnahme von Neurotransmittern in das präsynaptische Endknöpfchen, während der enzymatische Abbau die Zerstörung von Neurotransmittern durch spezifische Enzyme ist.
Kohonen-Netzwerke
Kohonen-Netzwerke sind selbstorganisierende Karten zur Kategorisierung von Merkmalen und bilden eine topographische Merkmalskarte der Inputmuster.
Was sind autoassoziative Netzwerke?
Autoassoziative Netzwerke, wie Hopfield-Netzwerke, speichern Informationen als Konfigurationen aktivierter Neuronen und sind lernfähig.
Was sind rekurrente Netzwerke?
Rekurrente Netzwerke, wie Elman-Netzwerke, enthalten eine Kontextschicht, die Informationen zum eigenen Zustand beim vorausgegangenen Input speichert und zeitliche Verläufe von Eingabemustern repräsentiert.
Was ist der Unterschied zwischen agonistischen und antagonistischen Wirkungen?
Agonistische Wirkungen fördern die Wirkung von Neurotransmittern, während antagonistische Wirkungen diese hemmen.
Was sind die Schritte eines Aktionspotenzials?
Ruhepotenzial (-70mV)
Reiz erreicht Axonhügel und überschreitet Schwelle von -60mV
Depolarisation: Spannungsgesteuerte Na+ und K+ Kanäle öffnen sich, Spannung steigt auf max +30mV
Repolarisation: Spannungsmaximum erzeugt Schließen der Na+ Kanäle und K+ Kanäle bleiben geöffnet, um Ruhepotenzial zu erzeugen
Hyperpolarisation: Membranpotenzial wird kurzzeitig noch negativer bis die Zelle zur Ausgangsladung zurückkehrt
Refraktärzeit
Was ist die Rolle der Natrium-Kalium-Pumpe?
Die Natrium-Kalium-Pumpe transportiert Na+ Ionen aus der Zelle und K+ Ionen in die Zelle, um das Ruhemembranpotenzial aufrechtzuerhalten.
Was ist ein EPSP und wie wird es ausgelöst?
Ein EPSP (exzitatorisches postsynaptisches Potenzial) ist ein elektrisches Signal, das die Wahrscheinlichkeit eines Aktionspotenzials erhöht und durch die Bindung von Neurotransmittern an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran ausgelöst wird.
Was ist ein IPSP und wie wird es ausgelöst?
Ein IPSP (inhibitorisches postsynaptisches Potenzial) ist ein elektrisches Signal, das die Wahrscheinlichkeit eines Aktionspotenzials verringert und durch die Bindung von Neurotransmittern an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran ausgelöst wird.
Was ist die Rolle von Neurotransmitter-Rezeptoren?
Neurotransmitter-Rezeptoren sind Proteine auf der postsynaptischen Membran, die Neurotransmitter binden und dadurch postsynaptische Signale auslösen.
Wie kehrt ein Neuron nach einem Aktionspotenzial zum Ruhepotenzial zurück?
Ein Neuron kehrt zum Ruhepotenzial zurück, indem die Natriumkanäle schließen und Kaliumkanäle öffnen, wodurch Kaliumionen aus der Zelle ausströmen und die negative Ladung im Zellinneren wiederhergestellt wird.
Was sind präsynaptische Endigungen und ihre Funktion?
Präsynaptische Endigungen sind die Enden eines Axons, die Neurotransmitter in synaptische Vesikel verpacken und bei einem Aktionspotenzial diese in den synaptischen Spalt freisetzen.
Was ist die Funktion der postsynaptischen Membran?
Die postsynaptische Membran enthält Rezeptoren, die Neurotransmitter binden und die Folgezelle erregen oder hemmen, indem sie Ionenkanäle öffnen oder schließen.
Was passiert im synaptischen Spalt?
Im synaptischen Spalt diffundieren Neurotransmitter von der präsynaptischen zur postsynaptischen Membran und binden dort an Rezeptoren.
Neurotransmitter
Aminosäuren
Monoamine
Lösliche Gse
Acetylcholin
Neuropeptide
Aminosäuren
Glutamat
GABA
Glycin
Aspartat
Agonistische Pharmaka- und Drogenwirkung Beispiel
Pharmaka und Drogen erhöhen die Zahl der Neurotransmittermoleküle, indem sie abbauende Enzyme zerstören
Antagonistische Pharmaka- und Drogenwirkung Beispiel
Pharmaka und Drogen bewirken, dass die Neurotransmittermoleküle aus den Vesikeln entweichen und durch abbauende Enzyme zerstört werden
Häufigster exzitatorischer Neurotransmitter
Glutamat
Häufigster inhibitorischer Neurotransmitter
GABA
Hirnnerven Bsp
- N. olfactorius (Riechnerv): sensorisch; Geruch & Geschmack
- N. oculomotorius: motorisch; Augenmotorik
- Nervus Vagus
Hirnhäute
Dura mater
Subduralraum
Arachnoidea
Subarachnoidalraum
Pia Mater
Metencephalon (Hinterhirn)
Pons: enthält hauptsächlich Faserverbindungen
Zerebellum (Kleinhirn): bedeutsam für Bewegungskoordination und Körperhaltung
Mesencephalon (Mittelhirn)
Tectum: Vierhügelplatte mit Colliculi inferioris und superioris (sensorische Fkt. Teil der Seh- und Hörverarbeitung)
Tegmentum (Haube): enthält Verbindungen und Kerngebiete
Diencephalon (Zwischenhirn)
Thalamus: Umschaltkern für afferent Bahnsysteme, Integration von Sinnesempfindungen, Aufmerksamkeit
Hypothalamus: zentrale Regulation der vegetativen Funktionen, Hormonsystem
Basalganglien
Striatum (Putamen + Nucleus caudatus) & Nucleus lentiformis (Putamen+ Globus pallidus)
Regulierung der Feinmotorik, Augenbewegungen, Komplexe Reaktionsmuster
Limbisches System
emotionale Verarbeitung, Gedächtnis
Hippocampus, Amygdala, Gyrus cinguli, Fornix, C. mamillare
Frontallappen
Vom Frontalpol bis sulcus centralis, inferior durch sulcus lateralis abgegrenzt
Funktionen: Zentrale Exekutive, Willkürmotorik, Sprache, Handlungssteuerung und Planung, Kontrolle vegetativer und affektiver Funktionen
Temporallappen
Durch sulcus lateralis vom Frontallappen getrennt, reicht bis zum G. angularis
Funktionen: Hör- und akustisches Sprachzentrum, Objekterkennung
Parietallappen
Reicht von der sulcus centralis bis zum G. angularis
Funktionen: Körper- und Raumwahrnehmung, Aufmerksamkeit, optisches Sprachzentrum
Okzipitallappen
Reicht vom Occipitalpol bis zum G. angularis
Funktionen: Visuelle Wahrnehmung
Corpus callosum
Der Balken ist die größte, quer verlaufende Verbindung (Kommissur) zwischen den beiden Hirnhemisphären. Besteht aus weißer Substanz und ca. 250 Mio. Axonen.
Talairach-Koordinaten
Geben eine Richtlinie zur Lage der Achsen und zur Standardisierung der Größe individuell unterschiedlicher Gehirne
Auslösebedingungen für SCRs (Hautleitfähigkeitsreaktion)
persönlich bedeutsame Kognitionen mit intentionalem Charakter und Handlungsbezug, Bsp: Neuheit, Salienz, Vertrautheit, Emotion, Aufmerksamkeit, Wahlreaktion, Konsequenzen
Zentralnervöse Steuerung
verändert werden:
1. Frequenz (chronotrope Wirkung)
2. Systolische Kraftentwicklung (inotrope Wirkung)
3. Geschwindigkeit der atrioventrikulären Überleitung (dromotrope Wirkung)
Atmung
wird durch Inspiraltions- und Expirationzentrum in der medulla oblongata gesteuert.
Messung: Drucksensor, Atemflussthermistor, Dehnungssensor
Auswertung: 1. Atemfrequenz, 2. Atemtiefe, 3. Gleichmäßigkeit, 4. Unterbrechungen
Kontrollfragentest
3 Fragetypen: irrelevante (neutrale), relevante (tatbezogene), Kontrollfragen
Fazit: Schwierigkeit bei Formulierung der Kontrollfragen, Beurteilung der Geeignetheit der ausgewählten Fragen obliegt dem Testleiter, keine eindeutigen Auswertungsregeln für die physiologischen Veränderungen, Fehlklassifikation von bis zu 50%
Tatwissentest
2 Fragetypen: irrelevante (neutrale), relevante (tatbezogene) - Multiple Choice Fragen, Antwortalternativen sollen verneint werden
Fazit: Möglichkeiten zur Standardisierung und Objektivierung sind gegeben, hohe Trefferquote, geringes Risiko unschuldige Personen irrtümlich als schuldig zu klassifizieren, allerdings schwierige Einbindung in polizeiliche Ermittlungen
Täuschungsmöglichkeiten Lügendetektor
Auf den Körper wirkende Mechanismen:
motorische Aktivität–> nicht sichtbare Muskelkontraktionen, Zufügen von Schmerzreizen
Einnahme von Psychopharmaka
Auf die Psyche wirkende Mechanismen:
Ablenkung, Stimulation
Entspannung
funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), Ziel & Vorteile/Nachteile
Ziel: direkte Untersuchung psychischer Prozesse, auch solcher die nicht von beobachtbaren Verhalten begleitet werden
Vorteile: nicht-invasives Verfahren, gute räumliche Auflösung, keine bekannten Spätfolgen
Nachteile: relativ schlechte zeitliche Auflösung, unkomfortable Messung, hohe Kosten; inhaltlich v.a. Schwierigkeiten bei der Interpretation
fMRT
Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) ist eine bildgebende Methode, die Veränderungen in der Gehirnaktivität durch Messung der Blutflussänderungen erfasst. Sie basiert auf der Tatsache, dass aktive Hirnregionen mehr Sauerstoff verbrauchen und daher mehr sauerstoffreiches Blut benötigen. Diese Methode verwendet das BOLD-Signal (Blood Oxygenation Level Dependent), um Bereiche zu identifizieren, die während bestimmter Aufgaben oder in Ruhe aktiviert werden. fMRT ist wertvoll für die Erforschung von Hirnfunktionen und -dynamiken sowie für die Diagnose und Untersuchung neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen.
fMRT Grenzen der statistischen Auswertung
Vielzahl einzelner Datenpunkte birgt bei der Verwendung multipler statistischer Vergleiche, ein erhöhtes Risiko für irrtümlich als zutreffend angenommene Effekte
Entgegenwirken: Geeignete Kontrollalgorithmen, Auswahl kleinerer, spezifischerer Gehirnregionen (regions of interest)
fMRT Grenzen der Interpretation verteilter Aktivierungen
Komplexere psychische Prozesse führen zu verteilten Aktivierungen
Entgegenwirken: Verwendung spezifischerer Fragestellungen, Auswahl kleinerer, spezifischerer Gehirnregionen, Berücksichtigung von neuronalen Netzwerken anstelle isolierter Gehirnregionen
fMRT Grenzen der spezifischen Interpretationen
Aktivierung einer Gehirnregion kann durch unterschiedliche Prozesse ausgelöst werden
Entgegenwirken: Kontrolle anderer möglicher Auslösebedingungen im Experiment, Kombination mit anderen Methoden (z.B. EEG)
MRT: Intraindividuelle und interindividuelle Variablilität
Personen reagieren nicht gleich während eines Experiments –> Zur Abschätzung der intraindividuellen Variabilität können unterschiedliche Teile des Datensatzes miteinander verglichen werden, Experimentelle Anordnungen (Instruktionen, Stimuli) sollten möglichst homogen sein
Unterschiedliche Vorliebe, Erfahrungen können bei verschiedenen Personen zu unterschiedlichen psychischen Prozessen führen, Variabilität zwischen Personen wird jedoch kaum berücksichtigt, anatomische Variabilität unterschiedlicher Gehirne ist enorm–> auch hier hilflt eine möglichst eindeutige, homogene Versuchsanordnung
Umgang mit den Grenzen des fMRT
Verwendung geeigneter statistischer Verfahren
Verwendung spezifischer Fragestellungen
Berücksichtigung kleiner, umschriebener Gehirnregionen
Kontrolle anderer möglicher Auslösebedingungen im Experiment
Kombination mit anderen Methoden
Verwendung möglichst homogener Stimuli
Elektroenzephalografie (EEG)
Das Elektroenzephalogramm (EEG) ist eine nicht-invasive Methode zur Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns. Es erfasst Spannungsänderungen, die durch neuronale Aktivitäten entstehen, mittels Elektroden, die auf der Kopfhaut platziert werden. Das EEG zeichnet Wellenmuster auf, die durch verschiedene Frequenzbänder charakterisiert sind (z.B. Alpha, Beta, Theta, Delta). Es wird häufig zur Diagnose von Epilepsie, Schlafstörungen und zur Untersuchung von kognitiven Prozessen und Gehirnfunktionen verwendet. Die Methode bietet eine hohe zeitliche Auflösung, aber eine begrenzte räumliche Auflösung.
weitere Methoden
Röntgenverfahren (CAT,CT)
Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
Magnetencephalographie (MEG)
Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)
Transkraniale Magnetstimulation (TMS)
Transkraniale Gleichstromstimulation (tDCS)
Läsionsmethoden (invasiv)
Röntgenverfahren
Computertomographie (CT oder CAT)
Durch Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Perspektiven können räumliche Aufnahmen konstruiert werden
Nachteile:
- Strahlenbelastung
- Verwendung von Kontrastmitteln zur Darstellung von Gewebestrukturen
–> in der psychologischen Forschung fast nicht verbreitet
Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
bei Tumoren beliebt
erzeugt Schnittbilder von lebenden Organismen indem es die Verteilung einer schwach radioaktiv markierten Substanz sichtbar macht
Nachteile:
- Strahlenbelastung
- keine anatomische Darstellung
–> in der psychologischen Forschung selten
Magnetencephalographie
Messung der magnetischen Aktivität des Gehirns, durch äußere Sensoren (SQUIDs). Die Magnetfelder werden dabei meistens zuerst durch supraleitende Spulen oder Spulensysteme erfasst und dann durch die SQUIDs gemessen
Fazit: sehr gute räumliche und zeitliche Auflösung aber keine anatomische Darstellung –> teuer (geht auch EEG+MRT), harmlos
–> in der psychologischen Forschung vor allem aus Kostengründen selten
Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)
nutzt unterschiedliche optische Eigenschaften von oxygeniertem und desoxygeniertem Blut
Auflösung der Bilder ist vergleichbar mit fMRT, können aber nur Oberflächensignale erfasst werden, keine anatomische Darstellung
–> nur für wenige Fragestellungen einsetzbar, dort aber zunehmend verbreitet
Transkraniale Magnetstimulation (TMS)
Starke Magnetfelder sollen bestimmte Bereiche des Gehirns hemmen oder aktivieren
Effekte sind vollständig reversibel:
- Vorteil für die Forschung
- Nachteil für Anwendungen, in den dauerhafte Veränderungen gewünscht werden
- keine anatomische Darstellung
–> Einsatz in der Grundlagenforschung, Anwendungen selten
Transkraniale Gleichstromstimulation
nichtinvasive, schmerzfreie und komplett reversible Elektrostimulation des Gehirns
Kortikale Erregbarkeit und neuronale Aktivität werden verändert
Viele Vorteile für Forschung:
- keine Risiken
- Effekte kurzfristig
- Möglichkeiten für Scheinstimulation als Kontrollbedingung in Doppelblind-Studien
photopisches Sehen
Farbensehen bei Tageslicht (Zapfen)
Skotopisches Sehen
Schwarz-Weiß-Sehen in der Dämmerung (Stäbchen)
Fovea centralis
Die Stelle des schärfsten Sehens und der höchsten Farbempfindlichkeit. Im Bereich der Fovea ist die Dichte der Sensoren (Anzahl der Zapfen) am größten, nach außen weniger
Aufbau Retina
Sinneszellen sind in einem Bindegewebe (Pigmentepithel) eingebettet.
Faserverbindungen führen das Signal über Ganglienzellen in den Sehnerv. Ganglienzelle kann Info von mehreren Sinneszellen bündeln und die gesammelte info wird dann über ein Axon an das Gehirn weitergeleitet.
Die Axone zusammen bilden den Sehnerv (Nervus Opticus).
Zwischen den Rezeptoren gibt es auch Querverbindungen (Horizontalzellen).
Farbentheorien
Dreifarbentheorie (trichromatische Theorie): Aus farbigem Licht dreier Primärfarben kann jede andere Farbe gemischt werden. Drei unterschiedliche Rezeptoren würden zur Wahrnehmung aller Farben genügen.
Gegenfarbentheorie: Einige Farben schließen sich gegenseitig aus. Annahme von drei getrennten chemischen Prozessen in der Netzhaut mit je 2 Gegenfarben (blau-gelb, rot-grün, schwarz-weiß)
Rezeptive Felder
Die retinalen Ganglienzellen haben konzentrisch organisierte rezeptive Felder (Population von Sinneszellen) mit On- und Off-Zentrum-Neuronen. Ihre Axone bilden den Sehnerv. Über den Sehnerv wird die in Aktionspotenzialen kodierte, vorverarbeitete visuelle Information an die zentralen Sehzentren weitergeleitet
Aufbau des visuellen Systems
Nervus opticus (Sehnerv)
Chiasma opticum (Sehnervenkreuzung)
Tractus opticus (Sehbahn)
Corpus geniculatum laterale (seitlicher Kniehöcker)
Radiatio optica (Sehstrahlung)
visueller Kortex (Sehrinde)
Retinotopie
Retinotopie bezeichnet die topografische Organisation visueller Informationen auf der Retina, die im Gehirn beibehalten wird. Das bedeutet, dass benachbarte Bereiche der Netzhaut auch in benachbarten Bereichen der Sehrinde verarbeitet werden. Diese räumliche Anordnung ermöglicht es, visuelle Reize in der gleichen räumlichen Beziehung zu verarbeiten, wie sie auf der Retina erscheinen, was eine präzise Abbildung der visuellen Umgebung im Gehirn gewährleistet. Retinotope Karten sind besonders wichtig für die Verarbeitung von visuellen Reizen wie Form, Bewegung und Farbe.
–> Orte auf der Netzhaut die benachbart sind führen auch zu benachbarten Aktivierungen in V1
Visuelle Informationsverarbeitung Funktionsausfälle
Läsionen:
V1,V2: Ausfall der weiteren visuellen Verarbeitung, Rindenblindheit
V3: Topographische Agnosie (Unfähigkeit Teile der Umgebung zu erkennen, V3=Formwahrnehmung)
V4: Achromatopsie (Farbsinnstörung)
V5: Akinetopsie (Unfähigkeit Bewegung zu sehen)
Läsionen ventraler Pfad: visuelle Objektagnosie, Formagnosie, Gesichtsagnosie
Läsionen dorsaler Pfad: optische Ataxie (Schwierigkeiten nach Gegenständen zu greifen, kein Erkennen von Gesten)
Nenne die Bestandteile des Ohres.
Äußeres Ohr mit dem Gehörgang (luftgefüllt)
Mittelohr mit Trommelfell, Hammer, Amboss und Steigbügel (luftgefüllt)
Innenohr mit vestibulärem Labyrinth, Cochlea (Hörschnecke) und N. vestibulocochlearis
Wie wird eine Schallwelle zu einem wahrnehmbaren Ton?
1.Schallwellen treffen auf das Trommelfell und bringen es in Bewegung.
2.Die Schwingung wird über die Hörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) mechanisch zur Cochlea weitergeleitet.
3.Der Steigbügel überträgt die Bewegung an die Cochlea.
4.In der Cochlea wird die mechanische Bewegung in flüssige Bewegungsinformation übersetzt.
5.Die flüssige Bewegungsinformation wird als Druckwelle durch das ovale Fenster in der oberen Skala bis zur Spitze (Helikotrema) geleitet und in die untere Skala umgeleitet.
6.Auf der Basilarmembran befinden sich Haarzellen, die die Bewegung in Nervenimpulse umwandeln.
7.Diese Nervenimpulse werden ans Gehirn weitergeleitet und als Töne wahrgenommen.
Wo in der Cochlea wird das Aktionspotenzial gebildet?
Im mittleren Skala liegt das Corti-Organ (eigentliches Hörorgan).
Auf der Basilarmembran liegt die Tektorialmembran.
Haarzellen zwischen diesen Membranen wandeln mechanische Informationen in Aktionspotenziale um.
Beschreibe die Tonotopie der Cochlea und welches Phänomen wird beobachtet?
Tonotopie: Töne sind auf der Cochlea an verschiedenen Orten zugeordnet. Benachbarte Töne werden an benachbarten Hirnarealen verarbeitet.
Resonanzphänomene: Hohe Töne erzeugen im vorderen Bereich der Cochlea eine Ausschwingung, tiefe Töne im hinteren Bereich.
Wie erzeugen Haarzellen im Corti-Organ aus einem mechanischen Reiz ein Aktionspotenzial?
Haarzellen haben Kanäle für Ionenaustausch.
Kanäle öffnen sich durch Haarbewegung.
Ionen strömen in die Haarzelle, Aktionspotenziale entstehen.
„Stöpsel Schnur“ (Tip Link) verbindet kurze und lange Haare, reguliert Kanalöffnung.
Bewegung der Haarzellen und Ionenaustausch erzeugen ein akustisches Signal.
Welche Funktion hat das Corpus geniculatum mediale?
Teil des Thalamus.
Letzte Umschaltschwelle vor dem auditorischen Cortex.
Hörinformation wird unterbrochen und auf neue Zellen umgeschaltet.
Recurrente Verbindungen inhibieren oder verstärken Signale (selektive Aufmerksamkeit)
In welche Brodmann-Areale ist das auditive System unterteilt? Beschreibe ihre Funktion.
BA 22: Tertiärer auditorischer Cortex, Planum Temporale, Teil des Wernicke-Areals (Spracherkennung, sensorisches Sprachzentrum).
BA 41, 52: Primärer auditorischer Cortex (erste Verarbeitungsstufe), Heschl-Windung.
BA 42: Sekundärer auditorischer Cortex.
Beschreibe die Besonderheit beider Hemisphären im auditiven Cortex.
Hemisphären sind asymmetrisch und haben unterschiedliche Funktionen.
Linke Hemisphäre: Sprachverarbeitung, Heschl-Windung schmal, Planum temporale groß, Wernicke-Areal (sensorisches Sprachzentrum).
Rechte Hemisphäre: Tonverarbeitung, große Heschl-Windung (manchmal zwei), kleines Planum temporale (bedeutsame Laute).
Nenne die Funktionen beider Hemisphären im auditiven Cortex.
Linke Hemisphäre: Hierarchisch aufgebaute Sprachverarbeitung.
Heschl-Windung: Frequenzanalyse (Tonotopie)
Planum temporale: Phoneme
Wernicke-Areal: Morpheme
Anteriorer Teil der BA 22: Grammatik
BA 38: Mentale Modelle
Rechte Hemisphäre: Tonhöhenverarbeitung, Musikwahrnehmung, Frequenzanalyse.
Welche Theorie erklärt die Asymmetrie der Hemisphären im auditiven Cortex?
Theorie der Lateralisierung: Babys liegen im Mutterleib mit dem rechten Ohr nach außen, linke Hemisphäre wird früher durch akustische Reize stimuliert (Trainingseffekt).
Wie ist das vestibuläre System aufgebaut und wie funktioniert es?
Besteht aus Fühlern der drei Bogengänge in der Cochlea, gefüllt mit Flüssigkeit.
Drei Bögen bilden Ebenen (vordere, horizontale, hintere) für Bewegungserkennung.
Kopfdrehung: Flüssigkeit schwappt in entgegengesetzte Richtung.
Am Ausgang der Bögen: Cupula, eine Geleearte Substanz mit Haarzellen.
Bewegung der Cupula führt zu Wahrnehmung kleiner Bewegungen.
Funktion des Hörens
Schallwellen -> Trommelfellbewegung -> Hörknöchelchen -> Cochlea -> Flüssigkeitsbewegung -> Haarzellen auf Basilarmembran -> Nervenimpulse -> Gehirn -> Wahrnehmung als Töne
Hörinformation zum Gehirn
Nervus vestibulocochlearis -> Ganglienzellen -> Umschaltung auf gegenüberliegende Seite -> Temporallappen, primäre Hörrinde
Besonderheiten der Hemisphären im auditiven Cortex
Linke Hemisphäre: Sprachverarbeitung (hierarchisch), schmale Heschl-Windung, großes Planum temporale, Wernicke-Areal
Rechte Hemisphäre: Tonverarbeitung, große Heschl-Windungen, kleines Planum temporale
Funktion der Hemisphären im auditiven Cortex
Links: Frequenzanalyse, Phoneme, Morpheme, Grammatik, mentale Modelle
Rechts: Tonhöhenverarbeitung, Musikwahrnehmung, Frequenzanalyse
Gustatorischer Reiz zum Gehirn
N. glossopharyngeus -> Pons -> Mandelkerne -> Thalamus -> gustatorischer Cortex
Geruchsreiz zum Gehirn
Bulbus Olfaktorius -> Hippocampus, Neokortex, Amygdala, Thalamus, Tegmentum
Nervus glossopharyngeus Funktionen
Verbunden mit der Pons
Steuert Zungenbewegung, Speichelfluss, Schlucken, Insulinfreisetzung
Wernicke-Areal
kommt nur in der linken Hemisphäre vor. Es ist das sensorische Sprachzentrum, dort finden entscheidende Prozesse für das Sprachverständnis statt
Aufbau der Haut
Hornhaut
Epidermis
Korium (Lederhaut)
Subcutis (Unterhaut)
Rezeptoren auf der Haut
Schnelle Adaptation: Pacini-Körper (Vibration, Bewegung, Beschleunigung), sehr große rezeptive Felder, Aktionspotenziale bei Veränderungen, schwierige Lokalisierung
Mittlere Adaptation: Meissner-Körper (Haarfollikel-Sensoren, Berührung, Geschwindigkeit), kleine rezeptive Felder, reagieren auch bei beständigen Reizen
Langsame Adaptation: Merkel-Zelle, Ruffini-Körper (Druckintensität, Druckdauer), kleine rezeptive Felder, in behaarter und unbehaarter Haut, reagieren auch bei beständigen Reizen
Zweipunktschwellen
Schwelle, bei der die räumliche Entfernung zweier Berührungen unterschieden werden kann
Unterscheidung von zwei taktilen Reizen
Niedrige Schwelle: Zungenspitze, Fingerkuppen, Lippen
Hohe Schwelle: Rücken, Oberschenkel, Oberarme
–> Der Punkt an dem unterscheidbar ist ob 2 gleichzeite Berührungen oder nur eine
Grob- & Feinbau des Skelettmuskels
Muskelenden mit Sehnen und Knochen verbunden, besteht aus Muskelfaserbündeln, Muskelfasern, Muskelzellen (Myozibrillen), Muskelfasern an Nervenzellen angeschlossen, Myozibrillen ziehen sich bei Impuls zusammen
Neuronale Verarbeitung des taktilen Reizes
Verarbeitung im somatosensorischen Kortex (Gyrus postcentralis, Sulcus centralis, Sulcus postcentralis)
Somatotopie
Körperorte korrespondieren mit Hirnorten, starke Verzerrung abhängig von Nervenzellen und Ressourcen (Hände und Mund benötigen mehr Ressourcen)
Anordnung der Körperteile im Hirn entspricht der physischen Anordnung, Ausnahme: Daumen zu Augen und Zehen zu Genitalien (bedingt durch Fötusstellung)
Brodmann-Areale im taktilen System
Primärer somatosensorischer Kortex: BA 1, 2, 3
Sekundärer somatosensorischer Kortex: Areale 40, 43
Beteiligte Hirnregionen im motorischen Cortex
Im Frontalkortex, vor der zentralen Furche
Supplementär-motorisches Areal (BA 6, dorsal)
Prämotorischer Cortex (BA 6, lateral)
Primärer motorischer Cortex (BA 4)
Gyrus cinguli (verbunden mit supplementär-motorischem Areal)
Motorische Steuerung im Cortex
SMA: Erlernen von Handlungsabfolgen, Vorbereitung komplexer Bewegungen
Prämotorischer Cortex: Bewegungsentwürfe, Koordination mit Kleinhirn, Basalganglien
Primärer motorischer Cortex: Sendet Informationen an Skelettmuskulatur
Funktion der Basalganglien
Umsetzung von Bewegungsplänen in Bewegungsprogramme
Regulierung der Erregungsschwellen, Steuerung von Bewusstsein und Aufmerksamkeit
Funktion des Cerebellum
Kontrollinstanz für die Koordination und Feinabstimmung von Bewegungsabläufen
Wernicke-Aphasie vs. Broca-Aphasie
Wernicke: Sprachverständnis gestört
Broca: Sprechen gestört
Globale Aphasie: Weder Sprechen noch Verstehen
Dopamin
Belohnungs- Verstärkungssystem, steuert stark die Motorik. Ursprungsregion für dopaminerge System ist das nigro-striatales System
Homöostatische und nichthomöostatische Triebe
liefern die Energie für Verhalten.
Homoöstatische Triebe: entstehen aus der Abweichung körperinterner stabiler Sollwerte
Nichthomöostatische: aus variablen Sollwerten und Lernen
Reize und Verhalten
Positive und negative Verstärkung lenkt das Verhalten in eine bestimmte Richtung. Ob ein Reiz verstärkend oder bestrafend wirkt, hängt ab von:
- biologischer Bedeutung
- Deprivationszeit
- zirkadiane Periodik
- Diskrepanz oder Übereinstimmung zwischen der Intensität von erwarteten und aktuellen Reizen
Ungerichtetes appetitives Suchverhalten
wenn ein homöostatisches Ungleichgewicht eintritt (z.B. Glukoseabfall). Erst die Verstärkung lenkt die Triebenergie auf ein bestimmtes Verhalten.
Anreizmotivation
entsteht durch Assoziation der Hinweisreize mit positiven oder negativen Verstärkern
Homöostatische Triebe
Durst, Hunger, Temperaturerhaltung und Schlaf
besitzen feste Sollwerte
die Homöostaten sind im Hypothalamus
stellen die Antriebsenergie für Instinkte und gelerntes Verhalten zur Verfügung
Nichthomöostatische Triebe
Sexualität, Exploration, Bindung und Emotionen
werden in kritischen Phasen der Entwicklung gelernt
besitzen variable oder zyklische Sollwerte
Nucleus accumbens
liegt im ventralen Striatum (Basalganglien) und spielt eine entscheidende Rolle im mesolimbischen System (Belohnungssystem) bei motivierten Verhaltensweisen aller Art (Erwartung oder Feststellen von Belohnungen, Erkennen von Anreizen, Sucht). Der vorherrschende Neurotransmitter ist Dopamin
Emotionen
sind Reaktionen auf hedonisch positive und aversive Reize, die auf drei Reaktionsebenen ablaufen:
1. der physiologisch-hormonellen
2. der motorisch-verhaltensmäßigen
3. der subjektiv-psychologischen
Gyrus cinguli
gehört funktionell zum limbischen System.
Als größter Teil des limbischen Systems beeinflusst er den Handlungsantrieb, die gerichtete Aufmerksamkeit, Schmerzverarbeitung und Regulation von Affekten. Über Verbindungen mit dem Hippocampus ist er maßgeblich an der dauerhaften Einspeicherung von Gedächtnisinhalten beteiligt.
Amygdala
liegt im Inneren des Temporallappens.
spielt eine wichtige Rolle bei der emotionalen Bewertung von Reizen, speziell als Angstgedächtnis. Die verarbeiteten Reize werden direkt an den Hypothalamus weitergeleitet, der die vegetativen Reaktionen einleitet.
Hippocampus
(Seepferdchen) liegt im Inneren des Temporallappens hinter der Amygdala.
spielt eine wesentliche Rolle beim Kurz- und Langzeitgedächtnis. In ihm ist die momentane Situation (der Kontext) repräsentiert, daher auch emotionale Informationen
Insula
tief liegender Teil des Cortex und wird vom Frontal/Parietal/Temporallappen bedeckt.
spielt eine Rolle bei der emotionalen Bewertung von Geruch und Geschmack (z.B. Ekel), beim Schmerz und bei selbstbezogenen Empfindungen
James-Lange-Theorie
Gefühle sind nur Begleiterscheinungen körperlicher Vorgänge
Wahrnehmung –> Physiologische Reaktion –> emotionales Erleben
Emotionen = Interpretation der körperlichen Zustände
Cannon-Bard-Theorie
Emotionales Erleben läuft unabhängig von peripheren Körperprozessen ab
Kein Kausalzusammenhang zwischen Emotionen und Physiologischen Reaktionen
Thalamus entscheidende Rolle beim Entstehen von Emotionen
Wahrnehmung: Emotionales Erleben, Physiologische Reaktion
2-Komponenten-Theorie
durch emotionalen Reiz kommt es zu einer unspezifischen Erregung
erst durch kognitive Bewertung wird dieser Erregung eine Funktion zugeschrieben
im emotionalen Erleben werden dann physiologische und kognitive Prozesse integriert
Theorie von LeDoux
Abkürzung: Vom Thalamus über Amygdala in den Hypothalamus (James-Lange)
Somatische Marker
Konfrontation mit einem Reiz biologischer Bedeutung führ zu einer physiologischen Reaktion –> interpretiert als Veränderung der Emotion
Körperlichen Reaktionen sind in der Insula und im somatosensorischen Cortex repräsentiert
Dieses Bauchgefühl hilft bei schnellen Entscheidungen, ist implizit und erfahrungsgeleitet
Fehlen die somatischen Marker: scheinen alle Handlungsoptionen gleichwertig –> Impulsivität
4 subcortikale Systeme, welche emotionales Verhalten auslösen
Erwartung
Furcht
Wut
Panik
Alle 4 Emotionen werden durch das noradrenerge System gefördert und durch das serotonerge System gehemmt. Das dopaminerge System beeinflusst Entstehung der Erwartung positiver Reize
Aktivierung romantische vs. elterliche Liebe
Gyrus Fusiformis (Gesichter und Bedürfniserkennung) bei seinen Kindern
Hypothalamus: Hormonelle Ausschüttung, sexuelle Anziehung
Deaktivierung romantische vs elterliche Liebe
geringere Ausprägung bei elterlicher Liebe in den kortikalen Regionen (Urteilsfindung)
Aktivierung geliebter Partner vs. Freund
Nucleus Caudatus (spielt eine Rolle im Belohnungssystem und ist an der Verarbeitung von Emotionen, Motivation und dem Lernen von Gewohnheiten beteiligt): größere Ausprägung bei geliebter Partner
Insula (Emotionen, Empathie), bei romantischer liebe stärker ausgeprägt
Deaktivierung geliebter Partner vs. Freund
Kortikale Regionen, die an der Urteilsfindung beteiligt sind (Der präfrontale Cortex ist an der Planung, Entscheidungsfindung und sozialen Urteilsbildung beteiligt. Bei der romantischen Liebe zeigt er eine stärkere Deaktivierung im Vergleich zur freundschaftlichen Liebe, was darauf hindeutet, dass romantische Gefühle oft mit einer verminderten kritischen Bewertung und einer erhöhten emotionalen Hingabe verbunden sind.
Amygdala: Furchtreaktionen
Hass Aktivierungsunterschiede
prämotorischer Kortex (Handlungsvorbereitung), Insula (emotionale Bewertung, Hass)
Hass Deaktivierungsunterschiede
superiorer frontaler gyrus (Regulation der Aufmerksamkeit)
Neuroplastizität
Höhere Verzweigung von Dendriten
höhere Anzahl von Synapsen
Vergrößerung der Synapsenoberfläche
Vergrößerung spezifischer Cortexareale
Apoptose
Absterben von Nervenzellen, programmierter Zelltod (kontrollierter, produktiver Prozess)–> Eliminierung überflüssiger Verbindungen, optimale Entwicklung
Hebb’sche Regel
What fires together, wires together
Habituation
bedeutet Gewöhnung. Eine Reaktion auf einen wiederholt präsentierten und sich als unbedeutend erweisenden Reiz schwächt sich allmählich ab. Man spricht auch von einer erlernten Verhaltensunterdrückung.
Sensitivierung
ist die allgemeine Zunahme der Reaktionsbereitschaft eines Organismus auf jegliche Reize, die nach einem schmerzhaften oder schädigendem Reiz auftreten.
Funktionen der Aufmerksamkeit
Setzen von Prioritäten
Aufgeben alter oder irrelevanter Ziele
Selektion von sensorischer Information
Kontrolle und Überwachung von Handlungen
Bottom-up (aufsteigend)
wenn ein Reiz sich deutlich von seiner Umgebung abhebt (Salienz) erregt er automatisch unsere Aufmerksamkeit
Top-down (absteigend)
Der Reiz oder einzelne Merkmale werden willkürlich, nach einer Absicht oder als Folge einer Instruktion beachtet
Tor zum Bewusstsein
Der mediale Präfrontalkortex kann selektiv die Durchlässigkeit der thalamischen Kerne regeln. Thalamus somit das Tor zum Bewusstsein (Selektion der Aufmerksamkeit wird durch öffnen & schließen des Tors gewährleistet)
bewusste Wahrnehmung
Inhalte des Bewusstseins abhängig von Aufmerksamkeitsprozessen
Dabei wirken verschiedene Aspekte von Aufmerksamkeit zusammen:
- Wachsamkeit
- Orientierung
- Exekutive Aufmerksamkeit
–> Grundlage für bewusstes Erleben
Aufmerksamkeitsstörungen
Wird die Aufmerksamkeit durch äußere und innere Faktoren (ablenkende Reize, Interferenzen, Gewohnheiten, abweichende Ziele) oder eine Überforderung der Aufmerksamkeitskapazität gesötrt, trifft oft nur eine eingeschränkt bewusste Wahrnehmung auf, Bsp:
Stroop-Effekt (Interferenz)
Monkey Business Illusion (abweichende Ziele)
Change blindness (Kapazitätenüberforderung)
Innere Uhr
Ein biologischer Rhythmus mit einer Periodenlänge von ca. 24 Stunden.
Gen: hPer (human Period gene) für den 24h Rhythmus.
Hirnstruktur: Nucleus Suprachiasmaticus (SCN) oberhalb der Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum).
Genmutationen und Schlafstörungen
Mutationen im hPer2-Gen: Vorverlegung des Schlafrhythmus, häufigeres Schlafbedürfnis.
Mutationen im hPer3-Gen: Verzögerung der inneren Uhr, spätes Schlafbedürfnis.
Methoden der Schlafmessung
Elektroenzephalographie (EEG)
Elektrokulographie (EOG) = Augenbewegungen
Elektromyographie (EMG)= Muskelanspannung
Elektrokardiographie (EKG)
Atmung, Bewegung
Schlafstadien und paradoxer Schlaf
Stadium 1: Übergang von wach in Schlafzustand, niedrige schnelle Beta- und niedrige Theta-Aktivität. Keine Alpha.
Stadium 2: Leichter Schlaf, niedrige schnelle Aktivität mit Spindeln und K-Komplexen.
Stadium 3: Langsamwelliger Schlaf, 20-50% der Zeit Delta-Aktivität.
Stadium 4: Tiefschlaf, mehr als 50% der Zeit Delta-Aktivität.
REM (paradoxer Schlaf): Phasische starke horizontale Augenbewegungen, niederamplitudiges EEG mit niedrigen Theta-Wellen und Sägezahnwellen, vermehrte Gamma-Wellen, Muskulatur ist gelähmt.
Circadianer Schlafrhythmus und REM-Phasen
Erster Schlafzyklus: Nach ca. einer Stunde Tiefschlafphase, erste REM-Phase für 10 Minuten, Gesamtzyklus ca. 90 Minuten.
Zweiter Schlafzyklus: Beginn mit Stadium 2, endet mit REM-Phase, REM-Phasen werden im Laufe der Nacht länger.
Erklärungsansatz für REM-Schlaf
Aktivität des REM-On und REM-Off wechselt ab.
Serotonerge/noradrenerge Einflüsse unterdrücken den REM-On Prozess beim Einschlafen.
Cholinerge Aktivität fördert den REM-Schlaf.
Neurotransmitter und Schlaf
Schlafstart: Serotonin
REM-Schlaf: Acetylcholin (ACH) und Dopamin
Neuropsychoanalytische Traumtheorie (Marc Solms)
REM-Schlaf im Hirnstamm ausgelöst, Träume durch Frontalcortex und limbisches System.
Dopamin steigert Traumaktivität, Neuroleptika reduzieren sie.
Im Traum verarbeitete emotionale Informationen, gesteigerte Aktivität des limbischen Systems.
Aktivierungs-Synthese-Modell (Hobson & McCarley)
REM-Phänomen wird durch Strukturen im Bereich der Pons getriggert.
Verbindungen gehen weiter zum Thalamus und Cortex (PGO-Wellen).
Freisetzung von Acetylcholin, Hemmung von Serotonin und Noradrenalin. Aktivierung höherer Hirnstrukturen führt zur Erzeugung bewusster Vorstellungsbilder.
Zwei-Prozess-Theorie der Schlafdeprivation
Deprivation entsteht durch die Differenz zwischen circadianem Prozess und restaurativem Prozess.
Homöostatischer Prozess sorgt für zunehmende Müdigkeit.
Circadianer Prozess bleibt konstant, Müdigkeit verstärkt sich nachts.
Irrtum: Im Schlaf macht das Gehirn mal Pause
Ne, hochaktiver Zustand in den Schlafstadien: es lernt, es organisiert sich selber, es repariert sich selber, Schlaf wird durchs Gehirn erzeugt.
Biologische Psychologie
erforscht Zusammenhänge zwischen biologischen Prozessen und Verhalten. Dabei werden die Lebensprozesse aller Organe des Körpers, nicht nur des Gehirns, betrachtet.
Physiologische Psychologie
interdisziplinäre Forschung über die Beziehungen zwischen Gehirn und Verhalten (vorwiegend invasiv im Tierversuch). Synonyme sind Psychobiologie und Verhaltensneurowissenschaft.
Neuropsychologie
bedient sich derselben Methoden wie Physiologische Psychologie, konzentriert sich aber auf den Menschen, v.a. Patienten mit Störungen und Ausfällen der Hirntätigkeit.
Psychophysiologie
untersucht Beziehungen zwischen biologischen Vorgängen vorwiegend am menschlichen Organismus und psychischen Prozessen mit nichtinvasiven Registrier- und Messmethoden
Kognitive Neurowissenschaft
interdisziplinäre Erforschung komplexerer kognitiver Leistungen (Wahrnehmung, Erkennen, Vorstellen, Wissen, Denken etc.) mit neurowissenschaftlichen Methoden.
Phrenologie
Die Phrenologie ist eine pseudowissenschaftliche Theorie aus dem 19. Jahrhundert, die behauptet, dass die Form und Größe verschiedener Bereiche des Schädels Rückschlüsse auf die Persönlichkeit und geistigen Fähigkeiten eines Menschen zulassen. Die Grundidee war, dass bestimmte Hirnregionen für spezifische Charaktereigenschaften verantwortlich sind und ihre Ausprägung sich in der Schädeloberfläche widerspiegelt.
Warum die Phrenologie wissenschaftlich nicht haltbar ist:
Keine empirische Grundlage: Es gibt keine wissenschaftlichen Beweise, die die Annahmen der Phrenologie unterstützen.
Fehlende Validität: Schädelstrukturen korrelieren nicht mit zugrunde liegenden Hirnstrukturen oder Persönlichkeitsmerkmalen.
Methodische Mängel: Die Methoden der Phrenologie sind unzuverlässig und subjektiv.
Moderne Neurowissenschaften haben gezeigt, dass Persönlichkeit und Fähigkeiten nicht durch äußere Schädelstrukturen bestimmt werden können, sondern durch komplexe neuronale Netzwerke und genetische sowie umweltbedingte Faktoren beeinflusst werden.
Phineas Gage (aus Harlows Bericht, 1868)
Phineas Gage war ein amerikanischer Eisenbahnvorarbeiter, der 1848 einen schweren Unfall erlitt, bei dem eine Eisenstange sein Gehirn durchbohrte. Er überlebte, aber seine Persönlichkeit änderte sich drastisch. Vor dem Unfall war er als verantwortungsvoll und freundlich bekannt, danach wurde er impulsiv und unzuverlässig. Dieser Fall lieferte wichtige Erkenntnisse über die Rolle des Frontalhirns bei der Persönlichkeitsbildung und dem Verhalten und hatte einen bedeutenden Einfluss auf die Neurowissenschaften und die Psychologie.
Broca
Paul Broca war ein französischer Arzt und Neurowissenschaftler, der im 19. Jahrhundert lebte. 1861 entdeckte er die Region im linken Frontallappen des Gehirns, die für die Sprachproduktion verantwortlich ist, heute bekannt als Broca-Areal. Diese Entdeckung machte er durch die Untersuchung eines Patienten namens “Tan”, der nach einer Hirnverletzung seine Sprachfähigkeit verloren hatte, obwohl sein Verständnis intakt war. Brocas Arbeit legte den Grundstein für die moderne Neuropsychologie und das Verständnis der Lokalisation von Hirnfunktionen.
Brodmann
Korbinian Brodmann war ein deutscher Neurologe, der Anfang des 20. Jahrhunderts für seine Arbeit an der zerebralen Zytoarchitektur bekannt wurde. 1909 veröffentlichte er eine detaillierte Karte des Gehirns, in der er 52 verschiedene Bereiche identifizierte, die heute als Brodmann-Areale bekannt sind. Diese Einteilung basiert auf der Zellstruktur und -anordnung in verschiedenen Teilen der Großhirnrinde und hat erheblich zur modernen Neurowissenschaft und zum Verständnis der funktionellen Lokalisation im Gehirn beigetragen.
Welche Methode nutzt den Zerfall radioaktiver Isotope für die funktionale Bildgebung?
PET
Zu welchem Hirnabschnitt gehören Pons und Cerebellum?
Metencephalon (Hinterhirn)
Welches ist die thalamische Umschaltstelle im auditiven System?
Corpus geniculatum mediale
Welche Emotionstheorien berücksichtigt die Rolle von Kognitionen bei der Entstehung von Emotionen?
2-Komponenten-Theorie (Schachter & Singer)
Welcher Lernprozess besteht in einer Abschwächung der Reaktion auf einen wiederholt dargebotenen irrelevanten Reiz?
Habituation
Welches Schlafstadium liegt vor, wenn 40% der EEGs aus Deltawellen besteht?
Stadium 3
Nennen Sie den Hirnabschnitt zu dem Thalamus und Hypothalamus gehören
Diencephalon (Zwischenhirn)
Nennen Sie zwei Auslösebedingungen für Hautleitfähigkeitsreaktionen
Emotionale Reize, kognitive Belastung
Erläutern Sie kurz die Funktion des Brodmann-Areals 22
Das Brodmann-Areal 22, auch als Wernicke-Areal bekannt, befindet sich im posterioren Teil des oberen Temporallappens, meist in der linken Gehirnhälfte. Es spielt eine entscheidende Rolle beim Sprachverständnis. Schädigungen in diesem Bereich können zu Wernicke-Aphasie führen, bei der Betroffene Schwierigkeiten haben, gesprochene und geschriebene Sprache zu verstehen, obwohl ihre Sprachproduktion flüssig, aber inhaltslos sein kann. Dieses Areal ist somit wesentlich für die Verarbeitung und das Verständnis von Sprache.
Erläutern Sie kurz den Unterschied zwischen homöostatischen und nicht-homöostatischen Trieben und nennen Sie jeweils ein Beispiel für einen Trieb
Homöostatische Triebe sind Antriebe, die darauf abzielen, das innere Gleichgewicht (Homöostase) des Körpers aufrechtzuerhalten. Sie basieren auf physiologischen Bedürfnissen. Ein Beispiel ist Hunger, der den Körper dazu anregt, Nahrung zu suchen und zu essen, um den Energiehaushalt auszugleichen.
Nicht-homöostatische Triebe hingegen sind Antriebe, die nicht direkt mit der Aufrechterhaltung des physiologischen Gleichgewichts verbunden sind, sondern aus psychologischen oder sozialen Bedürfnissen resultieren. Ein Beispiel ist Neugier, die den Menschen dazu motiviert, neue Informationen zu suchen und zu lernen, ohne dass dies für das körperliche Gleichgewicht notwendig ist.
Nennen Sie einen Neurotransmitter, der den REM-Schlaf verstärkt
Dopamin, Acetylcholin
Reflexbogen
Rezeptor/Sensor –> Afferenz –> Zentrales Neuron –> Efferenz –> Effektor
