08.07. Signalausbreitung-II Signalübertragung an den Synapsen Neuronale Signalverarbeitung Biophysik der Zelle Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 1
The monosynaptic stretch reflex Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 2
Interneurons excitatory postsynaptic potential inhibitory postsynaptic potential Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 3
Sensorische Neuronen Riechen und Sehen werden durch G-Proteigekoppelte Rezeptoren und durch cyclo- Nukleotid-abhängige Ionenkanäle ermöglicht Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 4
Sensory transduction: visual signals are processed at multiple levels Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 5
Membrane disks in the outer segments of rod cells contain rhodopsin, a lightsensitive protein Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 6
The light-triggered closing of Na + channels hyperpolarizes rod cells Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 7
Absorption of a photon triggers isomerization of retinal and activation of opsin Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 8
Cyclic GMP is a key transducing molecule in rod cells Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 9
Rod cells adapt to varying levels of ambient light Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 10
Color vision utilizes three opsin pigments Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 11
A thousand different G protein-coupled receptors detect odors Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 12
Arbeitsweise G-Protein-gekoppelter Rezeptoren Bild Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 13
Signalverstärkung in der Lichtinduzierten katalytischen Kaskade in Stäbchen Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 14
Neuronale Informationsverarbeitung Formales Neuron mit 2 Eingängen Rückwärtshemmung Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 15
Neuronale Informationsverarbeitung Rückwärtserregung Vorwärtshemmung Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 16
Struktur der Retina Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 17
Neuronale Verschaltung der Retina Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 18
Laterale Hemmung bewirkt Kontrastverschärfung Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 19
Laterale Hemmung bewirkt Kontrastverschärfung Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 20
Inhibition in Vorwärtsrichtung als Bewegungsrichtungs-Sensor Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 21
Impulses transmitted across chemical synapses can be amplified and computed Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 22
Single Neurons Are Complex Computation Devices The postsynaptic sum-potential (PSP) is a spatially weighted sum of sometimes many hundreds of synaptic excitations Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 23
PSP by Temporal Summation Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 24
The graded response of a neuron Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 25
Muscle Activation Involves 5 Different Sets of Ion Channels Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 26
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A serotonin receptor indirectly modulates K + channel function by activating adenylate cyclase Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 28
Signalling Events in Long Term Potentiation Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 29
Two types of glutamate-gated cation channels may function in a type of cellular memory Figure 21-40 Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 30
Learning and memory Learning is the process by which animals modify their behavior as a result of experience or acquisition of information about the environment Memory is the process by which this information is stored and retrieved Long term memory involves the formation or elimination of certain synapses Short-term memory involves changes in the release and function of neurotransmitters at specific synapses Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 31
Classical Conditioning introduced by Pavlov From Molecules to networks J. Byrne 2004 Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 32
Hebb's principle (classical paper 1949) When an axon is near enough to excite a cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change will take place in one or both cells such that A s efficiency, as one of the cells firing B, is increased. The most obvious and I believe the most probable suggestion concerning the way in which one cell could become more capable of firing another is that synaptic knobs develop and increase the area of contact between the afferent axon and efferent soma. Hebb's principle and is often called `Hebbian learning'. Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 33
Study of the gill withdrawal reflex of Aplysia has provided insight into shortterm learning processes This simple behavior exhibits the most elementary forms of learning familiar in vertebrates: habituation, sensitization, and classical conditioning Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 34
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Facilitator neurons mediate sensitization of Aplysia withdrawal reflex Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 36
Synaptic changes that are driven by correlated activity of pre- and postsynaptic neurons. Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 37
Wenn dann ein Aktionspotential mit präynaptischer Facilitation zusammentrifft, wird die Adenylatcyclase aktiviert und die camp- Konzentration besonders hoch getrieben. Molekular findet in diesem Modell die Assoziation zweier Reize an der Adenylatcyclase statt. Nur wenn die Adenylatcyclase durch das G-Protein UND Ca2+/Calmodulin stimuliert wird, wird die camp- Konzentration eine kritische Höhe erreichen. Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 38
Coincidence detectors participate in classical conditioning and sensitization Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 39
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CREB links camp signals to transcription Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 41
Mustererkennung Rädler SS 08 Biophysik der Zelle 42
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