Nervensystem Flashcards
Ein EPSP ist i.d.R. nicht ausreichend, um ein Aktionspotenzial im postsynaptischen Neuron auszulösen. Für postsynaptische Aktivität im Neuron bedarf es vieler EPSP! Eine Ausnahme stellt die ________________ dar: Hier ist das EPSP immer überschwellig und löst ein Aktionspotenzial in der Muskelfaser aus.
motorische Endplatte
Das Axon des α-Motoneurons, das die Muskelfaser versorgt, verzweigt sich im Bereich der motorischen Endplatte nochmals in mehrere synaptische Endknöpfchen. Hier findet die Erregungsübertragung auf die Muskeln statt.
(1) Nachdem ein Aktionspotenzial die präsynaptische Membran depolarisiert hat, kommt es
(2) zu einem Calciumeinstrom in die Präsynapse über spannungsabhängige Calciumkanäle.
(3) Dadurch wird der Neurotransmitter Acetylcholin (ACh) durch die Fusion synaptischer Vesikel mit der präsynaptischen Membran freigesetzt.
(4) ACh diffundiert durch den synaptischen Spalt und bindet an die postsynaptischen nicotinergen ACh-Rezeptoren.
(5) Die Bindung verursacht eine Konformationsänderung der Rezeptoren, und ihr Ionenkanal wird für Natrium durchlässig. Der Natriumeinstrom in die Muskelzelle führt zu einer Depolarisation und in der Folge zur Generation eines exzitatorischen postsynaptischen Potenzials (EPSP). Die Beendigung der Erregungsübertragung erfolgt über die Spaltung von ACh in Acetat und Cholin über die in der postsynaptischen Membran sitzende Cholinesterase.
(7) Die Produkte der Spaltung werden wieder in die Präsynapse aufgenommen.
Monoamine wie Dopamin, Serotonin, (Nor‑)Adrenalin und Histamin werden durch die ________________ abgebaut!
Monoamin-Oxidase (MAO)
Finden sich im Gehirn in den Astrozyten und Neuronen, aber auch außerhalb des Gehirns und sind vorwiegend in der Außenmembran der Mitochondrien lokalisiert.
Die _________ sind die Supportzellen des Nervensystems und fungieren als Hüll- und Stützzellen von Neuronen und sind in deren Stoffwechsel involviert.
Gliazellen
____________ ist der wichtigste inhibitorischer Neurotransmitter des zentralen Nervensystems (ZNS), es senkt also die neuronale Erregbarkeit.
γ-Aminobuttersäure (GABA)
Bindet an membranständige GABA-Rezeptoren (ligandengesteuerte Cl--Kanäle), die vermehrt an präsynaptischen Zellen zu finden sind und die Freisetzung exzitatorischer Neurotransmitter hemmen.
Myelinscheiden bestehen im Wesentlichen aus Schichten von Gliazell-____________, die das Axon eines Neurons lamellenartig umgeben.
Plasmamembranen
____________ sind die einzig exzitatorischen Zellen der Kleinhirnrinde und wirken als Interneurone über den Transmitter Glutamat erregend auf Purkinje-, Golgi-, Korb- und Sternzellen.
Körnerzelle
Die Körnerzellen erhalten von den Moosfasern ihre Afferenzen und erregen als Parallelfasern die Purkinje-Zellen sowie alle anderen Zellen der Kleinhirnrinde. Sie bilden die innerste Schicht der Kleinhirnrinde, das Stratum granulosum (Körnerschicht).
Während das Cerebellum v.a. für Fehlerbasiertes-Lernen zuständig ist, sind die Basalganglien zuständig für das ______________-Lernen.
Belohnungsbasierte-Lernen
Motorkortex: Wird kurz vor Bewegung aktiviert, Dort ist der Motorplan vorhanden, codiert durch synaptisches Lernen
Cerebellum: Großer ‘Platz/Fläche’, wo der Plan, die ganze Komplexität einer Bwegung detailliert abbilden können, Fehlerbasiertes lernen, Fehler-Detetktion, Fehler-Korrektur, Optimierung/Reduktion von Fehlern
Basalganglien: Reinforcment lerning, Lernen mit Rückkopplung / Belohnung,
Der Direkten GO-Pfad in der Basalganglienschleife läuft über den Motorik-fördernden Teil des Striatums ab, welcher überwiegend ___-Rezeptoren besitzt und über Dopamin aktiviert werden kann.
D1-Rezeptoren
Es wird zunächst der Globus pallidus internus/medialis (GPi) (Transmitter: GABA) gehemmt.
Die __________ (Pars compacta) hemmt bei der Basalganglienschleife dopaminerg den sog. Motorik-hemmenden Anteil des Striatums. Über diese „Disinhibition“ wirkt sie also Motorik-fördernd!
Substantia nigra
Kortikale und thalamische Afferenzen bewirken bei der Basalganglienschleife die ____________ von striatalen Projektionsneuronen (medium spiny neurons).
Erregung
Das fMRT ist eine Variante der MRT-Untersuchung und nutzt den ________-Effekt aus, um funktionell aktive Hirnareale darzustellen.
BOLD-Effekt
(Blood oxygen level dependency)
Dieser Effekt beruht darauf, dass oxygeniertes und desoxygeniertes Hämoglobin unterschiedliche magnetische Eigenschaften besitzen. Das fMRT hat eine gute räumliche Auflösung aber schlechte zeitliche Auflösung.
Laut Roeper nimmt die Durchblutung im Gehirn v.a. feed forward mäßig zu: Das heißt die Durchblutung steigt schon antiziatorisch an, wenn zum Beispiel die Augen geöffnet werden, weil dann das Sehzentrum aktiv wird.
Jedes einzelne Neuron erzeugt abhängig von seiner Aktivität elektrische Zustandsänderungen, welche im _____ an verschiedenen Punkten aufsummiert gemessen werden und wodruch die Aktivität von Neuronengruppen an verschiedenen Punkten des Kortex visualisiert werden kann.
EEG
Elektroenzephalografie
Achtung: Wellen nicht mit Schlafphasen verwechseln.
Klinische Anwendung: Epilepsiediagnostik, Bewusstseinsstatus, Schlafmedizin
Interpretation Erfolgt anhand der Frequenz der verschiedenen Wellentypen
Als Faustregel gilt: Hohe Frequenzen spiegeln starke neuronale Aktivität wider, und je höher die Frequenz, desto kleiner die Amplitude
„Drei-Träume-ABC“: δ ≈ 3 Hz; θ ≈ 6 Hz; α ≈ 12 Hz; β ≈ 24 Hz; γ ≈ 48 Hz
Mit zunehmender Schlaftiefe (Stadium N1–N3) werden die Frequenzen der EEG-Wellen ______ und deren Amplituden ______ – das EEG wird zunehmend synchroner. Nach dem Stadium N3 werden die Schlafstadien wieder in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, bis der REM-Schlaf eintritt.
kleiner und deren Amplituden größer
Stadium W (Wachphase)
- Betawellen & Alphawellen
Stadium N1 (Non-REM-Phase 1)
- Einschlafphase
- Alphawellen & Thetawellen
Stadium N2 (Non-REM-Phase 2)
- Schlafbeginn & Zunehmende Weckschwelle
- K-Komplexe & Thetawellen
Stadium N3 (Non-REM-Phase 3)
- _Tiefschlafstadium _ & Hohe Weckschwelle
- Rhythmische Aktionspotenzialbildung im Thalamus (über HCN-Kanäle)
- Synchronisiertes EEG mit überwiegend Deltawellen (>50%)
Stadium R (REM-Phase)
- „Traumschlaf“ & Hohe Weckschwelle, trotz ähnlicher EEG-Aktivität wie im Wachzustand → Daher auch paradoxer Schlaf
- Die Dauer und damit der Anteil der REM-Schlafphasen nimmt im Verlauf der Nacht zu
- Vor allem Betawellen
Die ____________ setzt sich größtenteils aus Nervenzellkörpern zusammen und ist in der Großhirnrinde bzw. im schmetterlingsförmigen inneren Anteil des Rückenmarks zu finden. Die ______________ hingegen erhält ihre Farbe hauptsächlich von markhaltigen Nervenfasern: Sie bildet im Gehirn das innen gelegene und im Rückenmark das außen gelegene Gewebe.
graue Substanz
weiße Substanz
Die Lage der grauen und weißen Substanz verhält sich also in Gehirn und Rückenmark entgegengesetzt zueinander.
Das ______________ ist der Abschnitt des Hirns, der aus aus Pons (Brücke) und Cerebellum (Kleinhirn) besteht. Entwicklungsgeschichtlich ist es ein Teil des Rhombencephalons (Rautenhirns).
Metencephalon
(Hinterhirn)
____________ sind paarig aus dem Rückenmark entspringende Nerven des PNS. Es gibt 31–33 davon, die jeweils nach dem Rückenmarkssegment benannt sind, aus dem sie entspringen.
Spinalnerven
Spinalnerven entstehen aus der Vereinigung zweier Nervenwurzeln, die jeweils ventral und dorsal aus dem Rückenmark entspringen, wobei die Vorderwurzel (Radix anterior) __________ Fasern enthält und die Hinterwurzel (Radix posterior) _________ Fasern enhält.
efferente Fasern
afferente Fasern
anterior: efferent; posterior: afferent (aepa)
Im Bereich der Hinterwurzeln liegen die Spinalganglien, die die Zellkörper der afferenten Neurone enthalten
Der Ncl. __________________ (SCN) im ____________ ist die Steuerzentrale des zirkadianen Rhythmus.
Ncl. suprachiasmaticus im Hypothalamus
Er befindet sich Oberhalb des Chiasma opticum. Er erhält Afferenzen aus der Retina und stimuliert die Freisetzung von Melatonin aus der Zirbeldrüse. Melatonin ist ein wichtiges Regulationshormon des Schlaf-Wach-Rhythmus. Es wird vermehrt in den Abendstunden gebildet und trägt zum Einschlafen bei.
Das Gehirn wird von mehreren Bindegewebsschichten umgeben, die in harte und weiche ____________ eingeteilt werden können.
Hirnhäute (Meningen)
Diese Häute befestigen, schützen und versorgen das ZNS und halten es in seiner Form. Man unterscheidet harte und weiche Hirn- und Rückenmarkshäute. Sie haben zwar einen ähnlichen Aufbau, jedoch einige verschiedene Eigenschaften.
Der ________ ist eine klare, farblose und zellarme Flüssigkeit, die Gehirn und Rückenmark umgibt und verschiedene Funktionen hat (u.a. Schutz, Transport von Abfallstoffen, Aufrechterhaltung des chemischen Milieus).
Liquor
Liquor cerebrospinalis
Äußerer Liquorraum und innerer Liquorraum fassen zusammen ein Volumen von 100–160 mL. Der Liquor wird am Tag etwa dreimal (alle 6–8 Stunden) komplett ausgetauscht
Die Plexus chorioidei kommen vor in Teilen der ______________ (Pars centralis und Cornu inferius) sowie im ___. Ventrikel und ___. Ventrikel.
Seitenventrikel
III. Ventrikel
IV. Ventrikel
Im Vorderhorn und Hinterhorn der Seitenventrikel und im Aqueductus cerebri (mesencephali) gibt es keine Plexus chorioidei!
Eine Abflussstörung oder eine Überproduktion von Liquor führt zu einer pathologischen Erweiterung der Liquorräume. Dieses Krankheitsbild bezeichnet man als ________________. Ist die Ausdehnungskapazität der Liquorräume erschöpft, kann es bei den Betroffenen zu einer Erhöhung des intracraniellen Drucks und typischen Hirndruckzeichen (z.B. Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Koma) kommen.
Hydrozephalus
Therapeutisch wird der überschüssige Liquor über einen Shunt meist in das Peritoneum abgeleitet.
Es werden der äußere und innere Liquorraum unterschieden, in denen der Liquor zirkuliert. Beide Räume sind über den ______________ miteinander verbunden. Die Bildung des Liquors erfolgt im inneren Liquorraum, während die Resorption im äußeren Liquorraum stattfindet.
vierten Ventrikel
Der vierte Ventrikel ist als einziger Ventrikel mit dem äußeren Liquorraum verbunden.
Äußerer Liquorraum = Subarachnoidalraum, umgeben von den weichen Hirnhäuten (Arachnoidea und Pia mater).
Der innere Liquorraum setzt sich aus den vier ______________ (zwei Seitenventrikel, III. Ventrikel und IV. Ventrikel), dem __________ ______________ und dem ________________ des Rückenmarks zusammen.
4 Hirnventrikeln
Aquaeductus mesencephali
Zentralkanal (Canalis centralis)
Der innere Liquorraum wird von besonderen Gliazellen des ZNS - den sog. Ependymzellen - ausgekleidet. Diese Zellen fungieren als Trennschicht zwischen Liquor und Hirngewebe, sind jedoch für die meisten Moleküle durchlässig, sodass auch Liquor frei ins Hirngewebe diffundieren kann. An ihren Spitzen besitzen die Ependymzellen bewegliche Zellfortsätze, sog. Kinozilien, die den Liquor transportieren.
Das Foramen _________________ verbindet den III. Ventrikel mit den Seitenventrikeln und der Aquaeductus mesencephali (cerebri) stellt eine Verbindung zum IV. Ventrikel her.
Foramen interventriculare
Foramen Monroi, Monro-Foramen
Der IV. Ventrikel des Inneren Liquorraums liegt dorsal von Pons und Medulla oblongata des Hirnstamms im _________________.
Rhombencephalon
