Neurobiologie by Mika Zimmer

Neurobiologie by Mika Zimmer https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3 en-us 2019-01-07 15:37:32 UTC 2024-05-23 17:41:08 UTC hello@padlet.com Zentrales Nervensystem (ZNS) mika_zimmer21 https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/317940934 -Umfasst Gehirn und Rückenmark
-Aktionspotentiale werden von Nerven (Bündel von Axonen) aus der Peripherie zum ZNS transportiert
-Diese Axone werden als sensorische Fasern bezeichnet
-Axone die Informationen vom ZNS zu den Erfolgsorganen leiten nennt man motorische Fasern
-Motorische Fasern sorgen für die Kontraktionen der Muskulatur und steuern die Bewegungen des Körpers
-Die Aufgabe des ZNS ist die Integration, also die Aufnahme von Informationen und diese zu analysieren

_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute S II. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S 254 f.
Abbildung:}_{https://www.wingsforlife.com/de/}_{: Afferente vs. efferente Nervenfasern. Grafik: Dr. Vieri Failli.}_{https://www.wingsforlife.com/de/aktuelles/afferente-vs-efferente-nervenfasern-1059/}]]> 2019-01-07 16:24:26 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/317940934 Peripheres Nervensystem (PNS) mika_zimmer21 https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/317961427 -Besteht aus einem Geflecht von Nerven
-Verbindet das Gehirn mit der Peripherie des Körpers und wirkt als Zuführ- und Ausführungsorgan des zentralen Nervensystems
-Das PNS wird in ein somatisches (willkürliches) Nervensystem und in ein vegetatives (autonomes) Nervensystem eingeteilt
-Das somatische System ist für die bewusst gesteuerte Bewegung der Muskulatur verantwortlich
-Das vegetative Nervensystem kontrolliert (meist unbewusst) die Funktion der lebenswichtigen inneren Organe (z.B. den Herzschlag)

_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute S II. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S 254 f.}

]]> 2019-01-07 16:57:02 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/317961427 Rückenmark und Reflexe mika_zimmer21 https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/317994533 -Im Rückenmark treffen afferente Nervenbahnen und efferente Nervenbahnen zusammen
-Diese sorgen über Nervensignale für den Informationsaustausch zwischen Gehirn, Skelettmuskulatur, Sinnesorganen und inneren Organen
-Als Reflexe bezeichnet man unbewusste und immer gleiche Reaktionen des Organismus auf einen sensorische Impuls, der eine rasche Antwort erfordert
-Diese sensorische Information wird bereits im Rückenmark verarbeitet und durch einen motorischen Befehl beantwortet(z.B.Patellarsehnenreflex)

_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute S II. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S 256
Abbildung:}_{https://www.wissen.de/}_{: Gehirn. Grafik: Peter Dilger}_{. https://www.wissen.de/medizin/gehirn}]]> 2019-01-07 17:51:14 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/317994533 Gehirn mika_zimmer21 https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318004714 -Das Gehirn ist der Speicher für alle komplexen Informationen, die der Organismus verarbeitet
-Es ist in unterschiedliche Gehirnbereiche aufgeteilt mit die wichtigsten sind unter anderem:
-Das Großhirn: hier werden die von den Sinneszellen eintreffenden Informationen ausgewertet und wahrgenommen. Die Verknüpfungen der Nervenzellen ermöglichen kognitive Leistungen
-Das Mittelhirn: leitet die von den Sinnesorganen ankommenden Informationen zum Großhirn weiter und filtert dabei nach wichtigen und unwichtigen Informationen
-Das Kleinhirn: ist verantwortlich für die Koordination unserer Körperbewegungen. Das Kleinhirn übernimmt die Steuerung unserer Bewegungen und lotet das Gleichgewicht aus
-Der Hypothalamus: ist ein Teil des Zwischenhirns. Zusammen mit der Hypophyse, steuert er relativ autonom den Hormonhaushalt. Er hat Einfluss auf den Wasserhaushalt, die Atmungsfunktion, den Schlaf-Wach-Rhythmus und auf andere grundlegende Körperfunktionen
-Das Nachhirn: steuert
lebenswichtige Grundfunktionen wie Atmung, Herzschlag und Reflexe wie Husten und Erbrechen
-Weitere Gehirnbereiche sind: Der Thalamus, der Balken, die Brücke, die Epiphyse und die bereits erwähnte Hypophyse

_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute S II. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S 257-259
Abbildung: digitalefolien.de: Querschnitt durch das Gehirn. Grafik: Thomas Seilnacht.}_{http://www.digitalefolien.de/biologie/mensch/sinne/gehirn.html}
]]> 2019-01-07 18:07:37 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318004714 Gedächtnis mika_zimmer21 https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318034745 -Das Gedächtnis des Menschen wird in unterschiedliche Gedächtnisspeicher aufgeteilt
-Zunächst trifft ein Reiz der von den Sinnesorganen aufgenommen wurde auf das Sensorische Gedächtnis
-Dies kann eine große Menge an Informationen aufnehmen, aber nur kurz speichern, die meisten Informationen gehen sofort wieder verloren
-Denen den wir Aufmerksamkeit schenken gelangen ins Arbeitsgedächtnis, sie werden dort Sekunden oder wenige Minuten gehalten
-Das Arbeitsgedächtnis hat nur eine sehr geringe Kapazität, daher werden Informationen zu größeren Einheiten zusammengefasst, um so weniger Speicherplatz zu belegen
-Einige Informationen werden daraufhin so gespeichert, dass sie nie wieder vergessen werden, sie gelangen in das Langzeitgedächtnis
-Nur durch das Wiederholen und Üben von Informationen können diese in das Langzeitgedächtnis gelangen
-Aufgrund unterschiedlicher Inhalte wird das Langzeitgedächtnis in Teilbereiche gegliedert
-Es wird eingeteilt in das deklarative Gedächtnis (Wissensgedächtnis) und in das nicht-deklarative Gedächtnis(Verhaltensgedächtnis)
-Das deklarative Gedächtnis wird in zwei weitere Teilbereiche gegliedert, zum einen speichert es Erinnerungen im episodischen Gedächtnis, und zum anderen Faktenwissen im semantischen Gedächtnis
-Das nicht-deklarative Gedächtnis wird ebenfalls in zwei weitere Teilbereiche gegliedert, zum einen in das prozedurale Gedächtnis, indem erlernte Fähigkeiten gespeichert werden (z.B. Radfahren) und zum anderen in das emotionale Gedächtnis, indem Angst, die aus unangenehme Erfahrungen entstanden ist, gespeichert wird

_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute S II. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S 266 f.
Abbildung: R. C. Atkinson, R. M. Shiffrin: Human memory: A proposed system and its control processes, in: K. W. Spence, J. T. Spence: The psychology of learning and motivation, Academic Press, Band 2, (1968) S 89–195}

]]> 2019-01-07 19:00:39 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318034745 Sinneszellen jennifer_pazdzior https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318280989 - Zellen, die auf bestimmte äußere Reize mit einer Änderung ihres Membranpotentials antworten, die zur Bildung eines Aktionspotentials führen werden Sinneszellen genannt
- Jede Sinneszelle wird durch eine bestimmte Reizart erregt --> dabei reagieren Fotorezeptoren im Auge auf Licht
- von Sinneszellen spricht man, wenn gleichartige Sinneszellen mit nicht neuronalen Gewebe zu einem komplexen Gebilde zusammengefasst sind
- Sinneszellen antworten auf einen Reiz mit der Änderung des Membranpotentials --> es entsteht ein Rezeptorpotential, dessen Amplitude proportional zur Reizstärke ist
=> Transduktion
- übersteigt die Reizstärke einen bestimmten Wert die sogenannte Reizschwelle, so ist das Rezeptorpotential so hoch, dass es zu Aktionspotentialen kommt
- diese werden an das ZNS weitergeleitet
- Gehirn erhält von den Sinneszellen nur Informationen über die Reizstärke
- die dort ankommenden Aktionspotentiale lösen unterschiedliche Sinneseindrücke aus, da sie das Gehirn über unterschiedliche Nervenbahnen erreichen und in unterschiedliche Bereiche des Gehirns verarbeitet werden
- es gibt primäre und sekundäre Sinneszellen
- primäre Sinneszellen bilden Aktionspotentiale selber und leiten die Erregung zum Gehirn
- sekundäre sind spezialisierte Epithelzellen, bei ihnen führt das Rezeptorpotential zur Exocytose (Stofftransport) von Transmittern an einer Synapse, die an das Neuron weiterleitet die sie an ein Neuron weiterleiten --> so können Aktionspotentiale entstehen
-Transduktion läuft bei den verschiedenen Sinneszellen unterschiedlich ab
--> es sind immer spezielle Ionenkanäle daran beteiligt, die durch den Reiz oder über eine Signalkette gesteuert werden
_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute SII. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S. 246f.}

^Vgl.^{2000 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg}^{https://www.spektrum.de/lexikon/neurowissenschaft/exocytose/3775}

]]> 2019-01-08 13:42:58 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318280989 Das Auge- ein Lichtsinnesorgan jennifer_pazdzior https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318300651 - Lichtsinneszellen und Nervenzellen sind im menschlichen Auge mit lichtbrechenden Strukturen(Hornhaut, mit Wasser gefüllte vordere Augenkammer, Pupille, Linse und Glaskörper) zu einem komplexen Lichtsinnesorgan zusammengefasst, diese bilden den dioptrischen Apparat (erzeugt auf der Netzhaut ein umgekehrtes und verkleinertes Bild der Umwelt)

- Die Form der Linse kann sich verändern, sodass man eine unterschiedliche Sehkraft besitzt --> dies geschieht durch das zusammen spielen von Ciliarmuskel, Aderhaut und Zonulafasern
- in der Netzhaut befinden sich Sinneszellen und Nervenzellen, die das Bild aufnehmen und in Aktionspotentiale umwandeln
- Netzhaut besteht aus mehreren Schichten
1. Außen zur Aderhaut liegt das Pigmentepithel in dem dunkle Farbpartikel eingelagert sind, die Streulicht absorbieren und störende Reflexe verhindern
- nächste Schicht wird von Lichtsinneszellen gebildet, bei denen man Stäbchen und Zapfen unterscheidet
3. Schicht aus unterschiedlichen Nervenzellen

- Lichtsinneszellen sind über Synapsen mit Biolarzellen verbunden, die mit Ganglienzellen verbunden sind, deren Axone der Sehnerv bildet
- Netzhaut wird vom Blinden Fleck unterbochen
- das schärfste sehen wird durch den Gelben Fleck produziert
- Lichtsinneszellen sind in Innen- und Außensegment gegliedert
- Innensegment --> Zellorganellen wie Zellkern, Mitochondrien und ER endet mit der Präsynapse
- Außensegment --> angefüllt mit flachen Membranscheibchen des Disks, enthalten lichtempfindliche Farbstoffe die Farbpigmente
- Zapfen sind nicht lichtempfindlich, Stäbchen liefern aber Informationen über die Farbe des Bildpunktes
- Stäbchen liefern auch in der Dämmerung Informationen
_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute SII. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S.244f.

Abbildung:}_{https://www.blickcheck.de/auge/aufbau/photorezeptoren/}_{Die Photorezeptoren auf der Netzhaut (Zapfen und Stäbchen)
Andreas Berke: Biologie des Auges. Mainz: WVAO, 1999 (2. Auflage)}

]]> 2019-01-08 14:16:26 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318300651 Fototransduktion jennifer_pazdzior https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318315937 - in der Regel liegt das Ruhepotential bei -70mV, bei Stäbchen liegt das Membranotential bei -30mV
- Ursache dafür ist das ständige einströmen von Natrium- Ionen durch Natrium- Ionenkanäle in der Membran des Außensigments
- bei diesem Membranpotential des Stäbchen schüttet die Synapse zwischen den Stäbchen und den Bipolarzellen den Neurotransmitter Glutamat aus
- daraufhin sind die Natrium- Ionenkanäle in der postsynaptischen Membran geschlossen --> somit ist die Bipolarzelle nicht erregt
- das Membranpotential wird auf -70mV hyperpolarisiert, indem sich die Natrium- Ionenkanäle schließen und der Einfluss positiver Ladungen aufhört
--> Glutamat wird nicht mehr ausgeschüttet
- in der menschlichen Netzhaut befinden sich drei Typen von Zapfen, die jeweils anders auf verschiedene Farbpigmente reagieren, somit sind sie unterschiedlich stark erregt
--> daraufhin verarbeitet das Gehirn die von den Zapfen gelieferte Informationen und ermittelt somit die Farbe
- das menschliche Auge stellt sich immer auf die gegebenen Voraussetzungen ein
bsp.: bei Dämmerung vergrößert sich die Pupille, sodass mehr Licht auf die Netzhaut fällt
--> Fotopigmente werden in den Zapfen angereichert, da eine geringe Lichtintensität vorliegt
- werden die Zapfen nicht erregt, dann können wir aufgrund der hohen Konzentration an Farbpigmenten in den Stäbchen in der Dämmerung grautönig sehen
_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute SII. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S. 248 f.

Abbildung:}_{https://www.planet-schule.de/wissenspool/total-phaenomenal-sinne/inhalt/hintergrund/der-}_{Hintergrund: Sehvorgang beim Linsenauge
Gregory, Richard L.: Auge und Gehirn. Psychologie des Sehens
Rowohlt TB-V (2001)}]]> 2019-01-08 14:40:11 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318315937 Mechanismen des Lernens mika_zimmer21 https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318348334 -Bei Lernvorgängen werden im ZNS neuronale Netze gebildet
-Nervenzellen die an dem Lernprozess beteiligt sind, aktivieren dabei vorhandene Synapsen oder bilden neue aus
-Jedoch übertragen Synapsen nicht nur elektrische Signale von einer Nervenzelle zur nächsten, sie können die Intensität des Signals auch verstärken oder abschwächen
-Dieses Phänomen nennt man synaptische Plastizität
-Das ist die Eigenart von Synapsen, sich aufgrund von laufenden Prozessen nutzungsabhängig in ihrer Anatomie und Funktion zu verändern
-Wenn also eine Synapse ein postsynaptisches Neuron erfolgreich aktiviert, steigt die Effektivität der Übertragung einer Synapse
-Dies nennt man auch Langzeitpotenzierung
-Insbesondere bei erregten Synapsen bei denen Glutamat als Neurotransmitter fungiert erfolgt eine Langzeitpotenzierung
-Assoziatives Lernen ist jene Form des Lernen, welche Verbindungen herstellt bzw. im Gehirn festlegt, dass bestimmte Ereignisse zusammengehören
-Überträgt z.B. eine Gruppe von Synapsen die Informationen vom Bild einer Amsel und eine andere Gruppe Informationen über den Amselgesang auf ein Neuron, so wird die Effektivität dieser Gleichzeitig aktiven Synapsen erhöht und die Synapsen werden miteinander verschaltet
-Von da an führt nicht nur das Bild, sondern auch der Gesang von einer Amsel, selbst wenn er alleine wahrgenommen wird, zu der Wahrnehmung "Amsel"
-Durch Nutzung der neu verschalteten Synapsen und Neuronen, wird die Effektivität der Erregungsübertragung, in diesen Nerven, weiter verstärkt
-Wenn jedoch auf das gelernte nicht zugegriffen wird und die betreffenden Nervenbahnen länger ungenutzt bleiben, wird diese Verstärkung rückgängig gemacht und diese Synapsen können sogar zurück gebildet werden

_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute S II. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S 264 f.
Vgl. Dr. Martin Neub: Langzeitpotenzierung, 08.01.2019.}_{https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/langzeitpotenzierung/38177#mno}_{Abbildung: dasgehirn.info: Synapsenänderung durch LTP. Text: Michael Simm, Grafik: Melanie Wolter.}_{https://www.dasgehirn.info/denken/gedaechtnis/bild-synapsenaenderung-durch-ltp}]]> 2019-01-08 15:21:18 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318348334 Veränderung des Gehirns durch Sucht mika_zimmer21 https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318408536 -Auf der Welt herrscht eine Sucht nach den verschiedensten Konsumgütern (Alkohol, Nikotin etc.)
-Süchtige Menschen können diese Suchtmittel nicht mehr kontrolliert konsumieren und entwickeln eine Gewöhnung
-Zudem entwickeln sie dem Stoff gegenüber eine physische und oder eine psychische Abhängigkeit
-Bei einer physischen Abhängigkeit reagiert der Körper auf die ständige Zufuhr des Suchtmittels, indem es den Stoff in den Stoffwechsel mit einbaut und immer höhere Mengen des Suchtmittels toleriert
-Das Suchtmittel wird dadurch immer besser vertragen und kann ohne akute Vergiftungserscheinung konsumiert werden, dies ist eine Toleranzbildung
-Eine Toleranzbildung zeigt eine sehr starke körperliche Abhängigkeit und sollte das Suchtmittel nicht mehr konsumiert werden reagiert der Körper mit Entzugserscheinungen wie z.B. frieren, Übelkeit etc.
-Nicht alle Suchtmittel machen körperlich Abhängig, aber fast immer machen sie psychisch Abhängig
-Bei einer psychischen Abhängigkeit lernt das Gehirn den Umgang mit dem Suchtmittel und es entwickelt sich ein s.g. Suchtgedächtnis
-Das Belohnungssystem ist daran zum Großteil mitbeteiligt, es ist ein Netzwerk von Nervenzellen aus den verschiedensten Hirnstrukturen, sie schütten den erregenden Neurotransmitter Dopamin aus
-Drogen beeinflussen das Belohnungssytem, indem sie das Dopamin beispielweise länger im synaptischen Spalt halten oder sie die Hemmung der Dopamin Ausschüttung verhindern und an den hemmenden Nervenrezeptoren binden
-So erzeugen Drogen kurzzeitig ein positives Gefühl und erzeugen ein unwiderstehliches Verlangen
-Andere Reize wie Hunger oder das Bedürfnis nach Sexualität werden nur noch schwach wahrgenommen
-Die irreversiblen Veränderungen im Gehirn bei einer Sucht entsprechen einer Krankheit, die nicht heilbar ist
_{Vgl. Dr. J. Braun, Dr. A. Paul, E. Westendorf-Bröring: Biologie Heute S II. Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig (2011). S 268 f.
Abbildung: Gesundheitsberater-Berlin.de: Rauschgiftsucht. Text: Ingo Bach, Matthias Lehmphul. Grafik: TSP/Bartel}_{http://www.gesundheitsberater-berlin.de/krankheiten/rauschgiftsucht}]]> 2019-01-08 16:45:40 UTC https://padlet.com/mika_zimmer21/loinynr7hyq3/wish/318408536