VL 5 - Hirnerkrankungen und Evolution

Question 1

Erkrankungen des Nervensystems - Allgemein

Answer 1

• über 500 sind bekannt
• ca 38% der europaischen Bevölkerung mit mentalen Erkrankungen diagnostiziert
• Entwicklungsstörungen (Fehlen Strukturen (=Agenese), Fehler syn. Verschaltungen)
• Traumata
• Infektionen
• Immunpathologische Erkrankungen
• Gehirntumore
• neurodegenerative Erkrankungen (Verlust Neurone, Synapsen, Gliazellen)

Question 2

Hydrocephalus

Answer 2

• 3 Ursachen: Überproduktion CSF, verringerte Resorption, Störung Zirkulation durch Tumore/Missbildungen/Narbengewebe
• -> Druckaufbau im Ventrikelsystem, Vergrößerung Ventrikel
• -> Kompression Hirngewebe -> Schädigungen
• teils trotzdem keine Beschwerden (Mathe Student)

Question 3

Schlaganfall (Apoplex)

Answer 3

• Funktionsstörung durch zu geringe Durchblutung
  1. Verschluss Blutgefäße durch Bildung oder Transport Blutgerinnsel (ischämischer Schlaganfall, 80-85%)
  2. Hirnblutung (hämorrhagischer Schlaganfall, 15-20%)
• Symptome: je nach Hirnregion Ausfall Motorik, Sensorik, Sprache, vaskuläre Demenz

Question 4

Gehirntumore

Answer 4

1. Primäre Tumore: entstehen im Gehirn, gut- oder bösartig, aus versch Zelltypen:
   - Glia = Gliom (50%)
   - Hirnhäute = Meningiom (20%)
   - Neurone = Neurinome
   - Ependymzellen = Ependymome
   - Hypophysenadenom (15%)
2. sekundäre Tumore: Metastase

• Tumore drücken auf umliegendes Gewebe, können Druck im Gehirn erhöhen -> Symptome abh. von Lage
• Diagnose: Gehirnscans (CT) und neurologische Untersuchung
• Therapie: Chirurgie, Strahlentherapie, Chemotherapie

Question 5

Neurodegenerative Krankheiten - Allgemein

Answer 5

• Abbau Neuronen(-typen), Synapsen oder Glia
• sporadisch (Alzheimer, Parkinson) oder erblich (Huntington, Parkinson)
• Therapie schwierig: pharmakologische Maßnahmen tw nicht etabliert, Wirkung sinkt über Zeit (Toleranz), höhere Dosen tw starke Nebeneffekte

Question 6

Morbus Alzheimer - Allgemein - Symptome

Answer 6

• irreversible Form der Demenz, altersabhängig
• Vergesslichkeit, Organisationsprobleme, Reduktion/Verlust Sprache und Bewegung
• fortschreitende Degeneration an verschiedenen Hirnstrukturen: größere Ventrikel, engere Gyri, Sulci, verringertes Hirngewicht
• Beginn: Temporallappen - Hippocampus - Nachbarareale - visueller Cortex

Question 7

Alzheimer - Zellulär

Answer 7

1. Extrazelluläre Plaques aus Amyloid ß-Protein (Aß) -> Inflammation
   - Aß nicht pathologisch -> Problem mit Abtransport (glymphat. System)
2. Intrazelluläre Fibrillen (tangles): binden Mikrotubuli, Zelle kann Form nicht halten

genetische Ursachen:

• Amyloid-Precursor-Protein (APP) auf Chromosom 21 -> Ansammlung Plaques bei Trisomie 21
• Apolipoprotein E (ApoE) aus Cholesterintransport -> 1 Allel bei Alzheimer-Patienten gehäuft
• Acetylcholin im ZNS bei A. reduziert, aber Medikamentierung für Erhöhung ACh keine drastische Verbesserung

Question 8

Chorea major (Huntington)

Answer 8

• erblich, neurodegenerativ
• Repeats im Huntingtin Gen/Protein
• Atrophie (Verkleinerung) der Basalganglien (N. caudatus und Putamen)
• starre, unkontrollierte Bewegungen
• Degeneration hemmende Neurone im Putamen -> keine Hemmung auf spontan aktive, hemmende Pallidum-Neurone -> Verminderte Aktivität der Basalganglien, Thalamus

Question 9

Morbus Parkinson

Answer 9

• Degeneration Neurone in Substantia nigra in Basalganglien (erkennbar weil Neurona Melanin einlagern)
• ca 1% der >60 jährigen
• Bewegungsstörungen: Ruhe-Tremor (Wegfall Hemmung auf Rhythmusgeneratorenzellen im Hirnstamm), Rigor (Muskelsteifheit, fehlende Steuerung Muskeltonus über Hirnstamm), Akinese (Cortexbahnen aus Basalganglien) (Bewegungsarmut), Haltungsinstabilität
• zu Diagnosezeitpunkt schon 50% abgestorben
• stärkere Hemmung Thalamus und Basalganglien -> Schwierigkeiten Bewegungen auszulösen - Akinese
• Therapie: Dopamin fehlt, also Vorstufe L-Dopa geben, COMT-Hemmer (baut Dopamin, L-Dopa ab)

Question 10

Erkrankungen mit Wirkung auf Kognition und Verhalten

Answer 10

• bsp Schizophrenie, Depression, Autismus, Angststörungen
• oft genetische Komponente
• betreffen nicht einzelne Strukturen sonder Balance des Gesamtsystems
• oft als Entwickllungsstörungen interpretiert

Question 11

Schizophrenie

Answer 11

• Störungen im Realitätsbezug
• weltweit 0,5-1%, Erstdiagnose meist in Adoleszenz, junge Erwachsene, familiär gehäuft
• Hinweis auf genetische Ursache im COMT-Gen
• Verlust Neurone im Cortex, Hippocampus, Vergrößerung Ventrikel, Reduktion Dendriten-Auswüchse, Defekte Myelinscheide
• Symptome: Wahnvorstellungen, Halluzinationen, unkontrollierte Sprache und Verhalten, verringerte Emotionalität, Sprachverarmung, Aufmerksamkeits und Gedächtnisprobleme, Beeinträchtigung zielgerichtetes Verhalten einzuleiten

Question 12

Neurotechnologie

Answer 12

• Hirnschrittmacher als Ersatz für erkrankte Hirngebiete
• bsp Parkinson: Bewegungswillkür wiederhergestellt
• Zwangsstörungen
• Cluster-Kopfschmerzen

Question 13

Indizien zur Rekonstruktion der Gehirnevolution

Answer 13

1. Fossilien: Gehirn selbst fossiliert nicht, aber Schädelausgüsse zeigen Größe, Proportionen, Lage Lappen
2. Vergleich Gehirne rezenter Arten: Abgleich mit Stammbaum erlaubt Rekonstruktion ursprünglicher Merkmale
3. Embryonale Entwicklung und Differenzierung des Gehirns rezenter Arten

Question 14

Evolution des Säugetier-Gehirns

Answer 14

• auffällig große Gehirne in verschiedenen Gruppen –> Korrelation mit Körpermasse
• mind 13 rezente Arten haben größere Gehirne als wir
• Gehirnfaltung abhängig von absoluter Gehirngröße

Question 15

Evolution Menschliches Gehirn

Answer 15

• Gehirn Mensch größer als Körpergewicht nahelegt
• relatives Hirngewicht = Hirngewicht/Körpergewicht = Mensch 2%
• kleine Tiere haben relativ größere Gehirne
• Hohe Neuronendichte- und Zahl bei Primaten, besonders Mensch
• größerer Cortex und Anzahl Cortexneurone bei Primaten, besonders Mensch

Question 16

Zusammenfassung Gehirnevolution des Menschen

Answer 16

• im Aufbau typisches Primatengehirn
• Grösse Gehirn und Cortex entsprechen Grössenordnung von Primaten
• Teile präfrontaler Cortex vergrößert, keine neuen Areale etc
• besonders höhe neuronale Komplexität
• Gehirnevolution scheinbar nicht angetrieben durch komplexe Umgebung
• Theory of mind : komplexes Gehirn entstanden durch komplexe soziale Interaktionen