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Humanbiologie > Vorlesung Tag 2 Strauß > Flashcards

Vorlesung Tag 2 Strauß Flashcards

1
Q

Hirnforschung

A

für das Verständins des Hirns sind Struktur Physiologie und Schaltkreise untrennbar

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Q

Besandteile menschliches Gehirn

A 
77-78% wasser
10-12 % Lipide
8% Protein 
2% org Verbindung
1% Kohlenhydrate, anorganische substanz
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3
Q

Gehirn
Gewicht:
Neurone:
Neuronentypen wieviel verschiedene ?

A

1,2-1.4 kg
100 milliarden Neuroone, 10x mehr Gliazellen als Neurone
–> großteil Neurone im Kleinhirn- mehr als im Großhirn
145 verschiedene Neuronentypen

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4
Q

was macht menschliches Hirn aus ?

A

spezifische Zelltypen, Moleküle und Neuronen, Zellphysiologie, Areale (Größe und deren Verbindungen)

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5
Q 
1 Grosshirn-Rimde
2 Cerebellum
3 Stammhirn
4 verlängertes Mark
5 Brücke
6 Zirbeldrüse
7 Balken
8 Mittelhirn
9 visuell
10 auditorisch
11 Thalamus 
12Hypothalamus
A 
1Cortex
2Kleinhirn
3
4Medulla oblongata
5 Pons
6 Epiphyse
7 corpus callous
8 tegmentum
9 colliculus superior
10 colliculus inferior
11Tor zum Bewusstsein
12 Regulationszentrum für alle vegetativen und endokrinen Vorgänge
11/12 beides Teile des Diencephalon
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6
Q

die embryonale Anlage des Gehirns

–> Neurulation

A
  • Bildung des Neuralrohrs beim Embryo
  • Mit diesem Prozess beginnt bei allen Wirbeltieren die Manifestation des zentralen Nervensystems
  • geht primär durch Einsenkung und Abfaltung des Neuroektoderms aus dem Ektoderm hervor
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7
Q

Gliederung menschliches Gehirn

Neuralrohr aus?

A 
3 primäre Gehirnvesikel:
Vorderhirn (prosencephalon) 
Mittelhirn (Mesencephalon)
Rautenhirn (Rhombencephalon) 
(+ Rückenmark)
5 sekundäre gehirnvesikel:
Vorderhirn (prosencephalon)
Mittelhirn (Mesencephalon)
Rautenhirn (Rhombencephalon) 
(+ Rückenmark)

+

Endhirn (Telencephalon)
Zwischenhirn (Diencephalon)
Hinterhirn (Metencephalon)
Nachhirn (Myelencephalon

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8
Q

die embryonale Anlage des Gehirns:

durch was intakte Gehirn und Ventrikel Entwicklung ?

was kann bei der Anlage des Neuralrohres auftreten?

A

durch Schließen des Neuralrohres–> Neurulation

können Entwicklungsstörungen auftreten

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9
Q

das Ventrikelsystem

Cerebrospinalflüssigkeit (CSF)

Funktionen:

A
  • wird an der Wand der Ventrikel abgegeben
  • konstantes extrazelluläres Milieu für Neurone und Glia
  • einrichten Fluss zwischen den Hirnhäuten
  • schützt das Gehirn im Schädel
  • verleiht Auftrieb und reduziert damit effektiv Gewicht
  • ev. Lymphfunktion für das Gehirn
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10
Q

Zelluläre Elememte des ZNS

A

Neurone (Nervenzellen, funktionelle Grundelemente, gr. Diversität)

Gliazellen (Astrocyten, Oligodendrocyten, Mikroglia-Zellen)

im PNS- schwannsche Gliazellen

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11
Q

Zusammenfassung Gehirnaufbau
aus was entsteht Gehirn?
in was untergliedert ?
was definieren diese 5 Abschnitte?

wie erfolgt die Differenzierung?

2 Achsen im Hirn geben wichtige funktionelle Unterschiede wieder welche ?

A

-embryonal aus dem Neuralrohr
-in 3 primäre und 5 sekundäre Vesikel (Abschnitte)
-Hauptregionen des Gehirns, ensprechen Abschnitten mit verschiedenen funktionellen Sezialisierungen
-sie erfolgt embryonal u.a. durch massive Bildung von Neuronen im Großhirn
-
1
dorsal: sensorische Eingänge
zentral: motorische Ausgänge
2
anterior: höhere, kognitive Funktionen (Beispiel cortex)
posterior: grundlegende, lebenserhaltende Vitalfunktionen (Hirnstamm)

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12
Q

Gehirnforschung:
Neuroanatomie
Bodman-Areale Grosshirnrinde
(Korbinian Brodman)

weitere wichtige Personen:

Gehirnstimulation und Lokalisationsstudien

A

Brodman areale
52 unterschiedliche Felder im menschlichen Cortex, aufgrund histologischer Merkmale

–> gibt Hinweis auf funktionelle Spezialisierungen

Andreas Vesalius
Hippokrates (Ventrikel Lehre)
Leonardo da Vinci
Registrierung von Aktivitätsmustern einzelner Neurone

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13
Q

EEG

A

Elektroenzephalographie zur Aktivitätsanalyse

Aktivität wird direkt von Gehirnoberfläche gemessen

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14
Q

Bildgebende Verfahren -Imaging !

Bildgebende Verfahren erlauben?

Darstellung verschiedener parameter von Aktivität im Gehirn ?

A
    • Untersuchungen am lebenden Gehirn
    • nicht invasive, hochauflösende Darstellung von Gehirnstrukturen
    • Untersuchungen der Aktivität (Funktionen) des Gehirns
    • tw. Diagnose neurologischer Erkanungen
  2. Sauerstoffverteilung
    -Stoffwechselaktivität (Glucose)
    -elektrische Aktivität
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15
Q

CT Computertomographie

Forensiche Analysen:

A
  • basiert auf Röntgenstrahlung des Gehirns in verschiedenen Ebenen
  • setzt vielfache verschiedene Ebenen zusammen

Vorteil: sehr schnelle Anwendung , Strukturen von Weichteilen rekonstruieren

Nachteil: Strahlenbelastung

Virtopsie= virtuelle Autopsie mithilfe CT oder MRT

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16
Q

MRT Magnetresonanztomographie (Kernspintomographie)

A
  • Magnetfeld an Gewebe angelegt
  • Protonen im Kern: in hoch oder niedrig energetischen Zustand
  • Wasserstoffatome angeregt = gelangen hochenergetischen Zustand
  • Resonanzfrequenz
  • Zurückfallen in niedrigeren energetischen zustand = sendne schwache elektromagnetische Signale aus
Vorteile: 
mehr Einzelheiten als CT 
keine Röntgenstrahlung 
erlaubt Rekonstruktion Gehirnstrukturen 
klinisch wichtig für Diagnostik
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17
Q

PET Positronen-Emissions-Tomographie

A
  • im Gehirn wird eine Lösung mit Atomen, die Positronen freisetzten, eingebracht
  • werden von aktiven Zellen aufgenommen
  • Interaktionen mit Elektronen = hochenergetische Photonen werden frei, welche lokal erfasst werden können
  • Betsimmen lokaler Änderung in Durchblutung des Gehirns

Vorteil: erfassen Aktivität / Funktion Gehirn

Nachteil:
Strahlenbelastung reduziert Analysen
Ort Strahlenbildung nur annähreungsweise Ort Positronenfreisetzung

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18
Q

weitere bildgebenden Verfahren

A

fMRI/ fMRT Funktionelle agnetresonanztomographie
(bei speziellen Aktivitäten/Aufgaben, lokalisiert Zentren neuronaler Aktivität)

DTI Diffusion Tension Imaging
(selektive Darstellung von axonalen Trakten der weißen Substanz)

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19
Q

Human Connectome Project

Ziel:

A

Strukturelle und funktionelle Erfassung aller Verbindungen des menschlichen Gehirns, alle Daten sollen öffentlich zugänglich gemacht werden
mehr als 1000 Gehirne im Vergleich ( eineiige, zweieiige Zwillinge und Nicht zwilligsgeschwister )

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20
Q

Human Brain Project

Ziel:

A

Computer Modell des menschlichen Gehirns, welches alle Paramter des Gehirns erfasst ( 100 milliarden Neuronen und Aktivitäten)

  • testen Medikamente an der Simulation und andere Experimente
  • damit reduzieren Tier und Primatenversuche
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21
Q

Zusammenfassung der Methoden:

Grundlagen der Neurobiologie ?

Untersuchungen am menshclichen Gehirn ?

auf was können bildgebende Verfahren beruhen?

welche Verfahren sind für Diagnostik wie Grundlagenforschung essentiell?

durch was kann elektrische Gehirnaktivität ermittelt werden ?

was ist essentiell für ein funktionelles Verständnis des Gehirns?

A
  1. Anatomie, zelluläre Neurophysiologie und Schaltkreise
  2. gibt kein adäquates Modell, bildgebende Verfahren erlauben, Aktivitätszustände indirekt räumlich und zeitlich zu erfassen
  3. auf Verhalten von Molekülen im Magnetfeld (MRT,fMRT,DTI)
  4. bildgebende Verfahren wie MRT,fMRT,DTI
  5. durch EEG
  6. detaillierte neuroanatomische Kentnisse über Gehirnareale und deren Vernetzung
22
Q

Rückenmark mit was ?

A

motorischen Ausgängen

sensorischen Eingängen

23
Q 
Gehirnorganisation: 
Graue Substanz 
weiße Substanz 
Windung 
Furche 
Balken 
innere Kapsel
A
  1. Zellkörper
  2. Axone
  3. Gyrus
  4. Sulcus
  5. corpus callosum
  6. capsula interna
24
Q

Kerne/Nuclei
Kommissur
Projektionsbahnen
Assoziationsbahnen

A

Kerne/Nuclei:
abgrenzbare Ansammlung von Neuronen mit ähnlicher Projektion

Kommissur:
Verbindung zwischen den Hemisphären
(Corpus callosum = größte Kommissur im Gehirn)
–> Primäre Cortexareale und Assoziationscortex

Projektionsbahnen:
Verbindugn Großhirn mit anderen Teilen des ZNS

Assoziationsbahnen:
Verbidnungen innerhalb einer Hemisphäre
–> Primäre Cortexareale und Assoziationscortex

25
Q

Sensorische Bahnen = aufsteigende Bahnen

Bewusstsein von Sinnesinfo braucht?

A

Thalamus als zentrale Umschaltsstation sensorischer Inputs

( reagiert auf Berührung, Temperatur/Schmerz, Druck, Propriozeption)

  • Projektionen von Sinnessystemen
  • Projektion in Thalamus
  • Projektion in Cortex
26
Q

Unterteilung der Grosshirnrinde in 4 Lappen

A 
Frontallappen (Vorderlappen)
-> dazwischen Zentralfurche
Scheitellappen (Parientallappen)
Hinterhauptslappen (Okzipitallappen)
Schläfenlappen (Temporallappen)

zwsichen Temporallappen & Frontal/Scheitellappen befindet sich Sylvische Fissur

27
Q

Neocortex Aufbau

A 
6 Schichten 
1 Axone und Synapsen 
2/3 Assoziation und Kommissurfasern
4 Inputs aus Thalamus 
5/6 Assoziation und Projektionsfasern (aus dem Cortex)
28
Q

fronatler und Präfrontaler Cortex (PFC)

Schädigung

2 Tests überprüfen :

Bsp. Phineas Gage (Sprengladung mit Stange druch Kopf)

A

organisiert geplantes Verhlaten
-vielfältige Verbindung zu sensorischen und motorischen Arealen, Gedächtnis, Basalganglien

  • kein klarer Einfluss auf Intelligenz
  • Verlust langfristige Planung
  • enthemmtes Verhalten
  • geringe Enthalpie
  • verringertes Arbeitsgedächtnis

Power of London Test
Stroop Test

vorher: zuverlässig
nachher: unhöflich, beeinträchtigung der Handlungsplanung und Vorausplanung belegt

29
Q

Sprachverarbeitung Lateralisierung im Cortex

in welchem Areal ?

direkte Verbindung beider?

A

Borca Areal: Frontallappen, Artikulation von Sprache

Wernicke Areal: Temporallappen, Erkennung/Verstehen von Sprache

durch Assoziationsbahn Fasciculus arucatus

30
Q

Unterteilung der Großhirnrinde !!

4 Cortexlappen: die höchte Ebene der Integration und Steuerung

A

Occipitallappen (Hinterhautslappen) -primäres visuelles Areal

Parientallapen (Scheitellappen) -primäres somatosensorische Areale

Temporallappen (Schläfenlappen) - primäres auditorisches Areal, Wernicke-Areal

Frontallappen( Vorderlappen) -motorische Areale, Broca-Areal
–> präfrontaler Cortex: zeitliche Organisation von Verhalten

=>Jeder Lappen enthält zusätzlich sekundäre oder Assoziationsareale
=> diese erhalten Eingänge von den primären Arealen und verarbeiten und intergrieren Info

31
Q

Verbindung zwischen den Hemisphären

A

corpus callosum

32
Q

Split brain Patient
Corpus Callosotomie

  • selten als letzte Lösung zur Behandlung der Epilepsie angewandt
  • Durch die Durchtrennung des Corpus callosum soll verhindert werden, dass sich Anfälle von einer Hirnhälfte in die andere ausbreiten
A

Zeigt man Split-Brain-Patienten im linken Gesichtsfeld (genauer: auf den rechten Netzhauthälften beider Augen) ein Objekt, können sie es nicht benennen. Dies liegt daran, dass sich das Sprachzentrum bei den meisten Menschen in der linken Hemisphäre befindet. Die Informationen aus dem linken Gesichtsfeld werden jedoch nur an die rechte Hemisphäre geleitet. Aufgrund des durchtrennten Balkens können beide Hemisphären bei Split-Brain-Patienten nicht miteinander kommunizieren. Dadurch sind die Informationen, die in der rechten Hirnhälfte verarbeitet werden, für das Sprachzentrum nicht verfügbar. Die Betroffenen sind jedoch in der Lage, mit der von der rechten Hemisphäre gesteuerten linken Hand einen gleichartigen Gegenstand zu zeichnen

33
Q

Kognition und Aufmerksamkeit

bestimmte Info wird durch was verstärkt?

A

durch den Cortex (plant die Aufmerksamkeit)

34
Q

Cerebellum !!

A 
Kleinhirn 
-enthält hohe Anzahl von Neuronen 
-Verschaltung zu Hemisphären des Cortex, zu Stammhirn und Mittelhirn 
-beeinflusst:
Bewegung Extrimitäten 
-Augenbewegung
-Sprache/Artikulation
-Kognitive Funktionen

=> ermöglicht ausführen feinabgestufter Bewegungen

35
Q

Basalganglien

5 Kerne der motorischen Steuerung

A
  • VL kern des Thalamus
  • Striatum : Nucleus caudatus, Putamen
  • Pallidum
  • Nucleus subthalamicus
  • Substantia nigra
36
Q

Ablauf Basalganglien:

erregende Synapse:
hemmende Synapse:

A

Wichtigste Anteile: Striatum (Eingang, besteht aus Putamen und Nucl. caudatus), Pallidum, Substantia nigra. Hauptaufgabe: Ausarbeitung von Bewegungsprogrammen (Generierung zeitlich-räumlicher Impulsmuster zur Steuerung von Amplitude, Richtung, Geschwindigkeit und Kraft einer Bewegung)

Glutamat, Dopamin
GABA

37
Q

Motorische Funktionsschleife

A
  1. Aktivierung im Cortex
  2. Erregung im Putamen
  3. Hemmung im Pallidum
  4. Hemmung auf Thalamus wird abgeschwächt
  5. Exzitation des SMA
38
Q

Pyramidenbahn

A

Die Pyramidenbahn (Tractus corticospinalis) bildet ein gemischtes Faserbündel, welches von verschiedenen Arealen der Großhirnrinde ausgeht und überwiegend zum Rückenmark läuft. Ihre Hauptfunktion ist die Aktivierung von Motoneuronen zur Durchführung von Bewegungen, vor allem der Willkürmotorik .

Obwohl die Pyramidenbahn also anatomisch als zusammenhängendes Bündel verläuft, handelt es sich funktionell um verschiedene absteigende Systeme. Der hauptsächliche exzitatorische Transmitter ist Glutamat

39
Q

Innere Kapsel

A

Die Capsula interna ist Teil des Großhirns (Telencephalons). Sie wird innen vom Nucleus caudatus und vom Thalamus, außen vom Putamen und vom Pallidum begrenzt.

Die Capsula interna besteht aus weißer Substanz, in ihr verlaufen einige wichtige Faserverbindungen von der Großhirnrinde zu Pons, Medulla oblongata und Medulla spinalis.

40
Q

das limbische System

gelegen am ?

beinhaltet was?

A

Komplexes System, das Emotionen verarbeitet und darüber hinaus das Verhalten beeinlfusst
u.a. emotionales Gedächtnis

medialen Beriech des Gehirns

Amygdala, Mammilarkörper, Hippocampus, Fornix

41
Q

Amygdala

A
  • reagiert selektiv während Erkennung ängstlicher Gesichter
  • reagiert nicht auf neutrale oder freundliche Gesichter
  • weitläufige Projektion u.a. zu Hypophyse => Stressreaktion

-Borderline Persönlichkeit: häufig stärkere Aktivität in der linken Amagdyla u.a. bei neutralen Gesichtern (Persönlichkeitsstörung=

42
Q

Hippocampus (unter der Hirnrinde)

A

Gedächtnisbildung
Epilepsi-Patient: chirugische Entfernung des hippocampus

=> fehlendes langzeitgedächtnis

43
Q

Cingulärer Cortex (Gyrus cinguli)

A
  • bidirektional mit dem neocortex verbunden
  • wichtig für emotionalen Ausdruck
  • -> Tumore dort = emotionale Störung
  • gibt Info an Hippocampus weiter
44
Q

das limbische System !!

Hippocampus
Amygdala

Bulbus olfactorius
Gyrus cinguli

Mammilarkörper
Fornix

Hypothalamus

Parahippocampaler Gyrus

A

System verschiedener Gehirnbereiche für instinktives Verhalten und Emotionen

  • Gedächtnisbildung
  • Erinnerung, emotionale Reaktionen
  • Geruchsinfo
  • Integration, Weitergabe an Hippocampus
  • Gedächtnisbildung
  • verbinden Hippocampus;Mammilarkörper
  • schnittstelle ZNS- endorkines System
  • lernen, Raumgedächtnis
45
Q

Geschlechtsspezifische Unterschiede

Gehirngewicht Mann/Frau:

Neuronenzahlen im Neocortex Mann/Frau:

A
  1. 1,37kg / 1,25 kg
    - -> abhängig von Körpergröße und Gewicht, keine Korrelation zu Intelligenz
  2. 22,8 miliarden , 19,3 milliarden
    –> Frauen: größere Anzahl an grauer Substanz und Cortex ist stärker gefaltet
    => möglicher Einfluss auf Verhalten = unklar
46
Q

Neuroanatomische Unterschiede

Größenunterschiede:
Studien:

A
  1. sind tw. gering, können nicht Geschlecht zuverlässig vorhersagen
  2. viele Studien benutzen kleine Stichproben und konnten nicht reproduziert werden
47
Q

Warum haben wir ein Gehirn ? (nicht nur Rückenmark)

A

Integration: versch. sensorische Info verbinden

Bewertung: info analysieren

Planung/Steuerung: Verhalten entsprechend wählen

Analyse: Konsequenzen abschätzen

Lernen: Veränderungen von Verhalten

48
Q

Energie und O2 Versorgung des Gehirns

Gewicht Gehirn

E-Bedarf Gehirn

Tal. 500 kcal

Gewicht Maus

A
  1. 2% Körpergewicht
  2. 25% E-Bedarf im Ruhezustand
  3. 20% für Ruhemembranpot.
    80% FÜR neurotransmitter-recycling und Transport in Vesikel
  4. 1% des Körpergewicht
    8% E-Bedarf durch Gehirn
49
Q

Energie und O2 Versorgung des Gehirns

aus 2 Arterien durchblutet ?

Blutzufuhr pro Minute

A

A. carotis interna
A. vertebralis

750ml Blut

50
Q

Cortexdurchblutung durch das Arteriensystem

A

Anteriore Cerebralarterie
Mediane Cerebralarterie
posteriore Cerebralarterie

51
Q

Das glymphatische System

Freiraum um Arterien/Venen

täglich wieviel Gramm Proteine aus dem Gehirn transportiert ?

A
  • System zur Entsorgung zellulärer Abfallstoffe (Proteine) im Zentralnervensystem also Gehirn und Rückenmark
  • kein Transport in Venen sondern in fließrichtung an den venen entlang
  • Prozess existiert in Wirbeltieren und ist fast ausschließlich während des Schlafes aktiv
  • Störungen des glymphatischen Systems werden mit neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht

Periarterieller Raum (Zwischenbereich)

7 g

52
Q

Schlafposition beeinflusst Protein-Entsorgung

A

auf rechter Seite liegen (Herz liegt somit höher) ist die Entfernung mehr aktiv

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