Biopsychologie als Neurowissenschaft Evolutionäre Grundlagen Genetische Grundlagen Mikroanatomie des NS

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2 Biopsychologie als Neurowissenschaft Evolutionäre Grundlagen Genetische Grundlagen Mikroanatomie des NS Makroanatomie des NS: Erregungsleitung Neurotransmitter Drogenwirkung Hormone und Sexualität Prof Walter: Genetik für Psy Schlaf / circadiane Rhythmen Hormone und Stress Essen und Trinken Herz-Kreislaufsystem 2

3 Welche Funktion hat das Limbische System? Nennen Sie vier wichtige Gehirnstrukturen im Limbischen System. 3

4 Was versteht man unter einem primären sensorischen Cortex? Über wieviele solcher primären sensorischen Cortices verfügt unser Gehirn? Wo liegen sie? 4

5 Das Telenzephalon: Der Hippocampus: Gedächtnis: Einspeicherung / Konsolidierung / Abruf 5

6 6

7 7

8 8

9 Die vier Lappen des Neocortex 9

10 Ein hierarchisches Modelle der Cortexfunktion Sensorische und motorische Einheiten. Serielle Verarbeitung. Hierarchische Struktur. Wahrnehmung der Welt ist einheitlich und kohärent. 10

11 Verteilte hierarchische Verarbeitung 11

12 Verteilte hierarchische Verarbeitung 12

13 32 visuelle Areale im visuellen Cortex des Makakken 13

14 Verteilte hierarchische Verarbeitung 14

15 Erregungsleitung Pinel (Kap.4) 15

16 16

17 The Lizard Absterben von Nervenzellen in der Substantia Nigra, Unzureichende Dopaminversorgung des Striatums Behandlung mit L-Dopa 17

18 Telenzephalon: Die Basalganglien 18

19 Das Membranpotential: Spannungsdifferenz zwischen unterschiedlichen Ladungen Herstellung einer Mikroelektrode 19

20 20

21 Ionentheorie des Aktionspotentials (1939) 21

22 Patch-Clamp-Anordnung 22

23 Ruhemembranpotential - 70 mv (polarisiertes Neuron) Homogenisierende / Einflüße (2 Faktoren) Der Homogenisierung entgegenwirkende Einflüsse (2 Faktoren) 23

24 Ruhepotential Homogenisierende Faktoren: Brown sche Molekularbewegung Elektrostatischer Druck Entgegenwirkende Faktoren: Permeabilität (Ionenkanäle) Natrium-Kalium Pumpe 24

25 Berechnung vom Gleichgewichtspotentialen... Das elektrische Potential, das nötig wäre um einer Diffusion in Richtung des Konzentrationsgradienten und des osmotischen Drucks entgegen zu wirken. CL - : - 70 mvolt 25

26 Die Natrium-Kalium Pumpe: Im Mittel Austausch von drei NA+ gegen zwei K+ Ionen. 26

27 27

28 Depolarisation-> Verringerung des Ruhepotentials (EPSP) Hyperpolarisation -> Erhöhung des Ruhepotentials (IPSP) 28

29 Postsynaptische Hyperpolarisation: IPSPs verringern die W, dass ein postsynaptisches Neuron feuert. Postsynaptische Depolarisation: EPSPs erhöhen die W, dass ein postsynaptisches Neuron feuert. Schnelle Ausbreitung und Potentialabschwächung 29

30 Postsynaptische Potentiale an einer einzelnen Synapse sind ohne Wirkung 30

31 Erregungsschwelle des Axons: -65 mvolt Räumliche Summation 31

32 Zeitliche Summation 32

33 Das Aktionspotential: Die Alles oder Nichts Antwort Depolarisation K+ Ausstrom / CL- Einstrom Na+ Einstrom Hyperpolarisation 33

34 Absolute vs. relative Refraktärzeiten APs wandern nur in eine Richtung Feuerfrequenz der Neurone ist proportional zur Reizstärke Starke Reize: abs. RZ / schwache Reize: rel RZ Max: Hz Zwei Unterschiede: EPSP/IPSP vs Aktionspotentiale AP schwächen sich nicht ab APs werden langsamer übertragen Analogie: Mausefallen auf wackeligem Brett Antidrome vs. orthodrome Erregungsleitung 34

35 Saltatorische Erregungsleitung 35

36 Geschwindigkeit der Erregungsleitung Zwei Faktoren: Myelinisierung und Durchmesser Motoneurone von Säugetieren: 100 m/sec Mensch: 60 m/sec Erregungsleitung in (axonlosen) Interneuronen: Membranpotentiale 36

37 Synaptische Übertragung Bau von Synapsen. Synthese und Transport von NT-Molekülen Freisetzung von NT-Molekülen Aktivierung von Rezeptoren durch NT- Moleküle Wiederaufnahme 37

38 Synaptische Verbindungen zwischen Neuronen 38

39 Bau von Synapsen Axodentritische -/ Axosomatische - / Dentrodentritische Synapsen Gerichtete Synapsen vs. ungerichtete Synapsen 39

40 Ungerichtete Synapsen 40

41 Axoaxonale Synapsen (präsynaptische Hemmung) 41

42 Synthese und Transport von NT- Molekülen Niedermolekulare Transmitter Cytoplasma-GA-Vesikel Höhermolekulare Transmitter (Neuropeptide) Ribosomen - Mikrotubuli Zwei verschiedene Vesikeltypen im synaptischen Spalt 42

43 Höhermolekulare NT Neuropeptide Niedermolekulare NT 43

44 Freisetzung von NT: Exocytose 44

45 Rezeptoraktivierung: R: Protein mit Bindungsstellen für bestimmten NT R-Untertypen: Verschiedene R für einen NT EPSP: NT öffnet Natruimkanäle IPSP: NT öffnet K+ CL- Kanäle G-Protein bindet sich an Ionenkanal: - Induktion von EPSP / IPSP - Synthese eines Second Messengers 45

46 Niedermolekulare NT Neuropeptide - Gerichtete Synapsen - Ionotrope oder metabotrope Rezeptoren - Direkte Wirkung auf Ionenkanäle - Schnelle und kurzfristige Wirkung - Diffuse Freisetzung - Metabotrope Rezeptoren - Direkte Wirkung auf Ionenkanäle - Übetragung langsamer, diffuser und lang anhaltender Signale 46

47 Wiederaufnahme (Autorezeptoren) Enzymatischer Abbau 47

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