Biopsychologie - Grundlagen und Teildisziplinen

Diese Flashcards decken die zentralen Begriffe der Biopsychologie ab, einschließlich neuroanatomischer Strukturen, biochemischer Signalübertragungen und muskulärer Funktionsweisen.

Zentrales Nervensystem (ZNS)

Die Gesamtheit der Nervenstruktur in Gehirn und Rückenmark.

Mind-Brain-Isomorphismus

Die Auffassung, dass Psyche und Physis den gleichen Prozess auf unterschiedlichen Ebenen darstellen, wie z. B. Angst und die Aktivität der Amygdala.

Korrelation

Gibt die Stärke und Richtung des systematischen Zusammenhangs zwischen zwei psychischen oder biologischen Variablen an, erlaubt jedoch keine Kausalitätsaussage.

Variation Physiologischer Variablen

Die systematische Messung von psychischen Variablen (AV) unter der Variation phiosologischer Variablen (UV), z. B. Gäbe eines Medikaments und Messung des psychischen Erlebens

Intervenierende Variable (Mediatorvariable)

Eine Variable, die die Beziehung zwischen einer unabhängigen Variable (UV) und einer abhängigen Variable (AV) erklärt, wie z. B. Persönlichkeitsmerkmale beim Stresserleben.

Kognitive Neurowissenschaften

Ein interdisziplinärer Teilbereich der Neurowissenschaften, der kognitive Prozesse wie Gedächtnis, Sprache und Denken und deren neuronale Grundlagen untersucht.

Neuron

Eine elektrisch erregbare Zelle, die durch chemische Signale Informationen empfängt, verarbeitet und weiterleitet und von einer semipermeablen Membran umschlossen ist.

Soma (Zellkörper)

Der Teil des Neurons, der den Nucleus (Zellkern) enthält und die Proteinbiosynthese durchführt.

Dendriten

Verzweigungen am Neuron, die zur Informationsleitung zum Soma hin dienen und Kontaktstellen zu anderen Neuronen bilden.

Axon

Ein Fortsatz am Neuron zur beidseitigen Informationsweiterleitung zwischen Soma und anderen Neuronen über den synaptischen Spalt.

Ranvier-Schnürringe

Regelmäßige, myelinfreie Abschnitte am Axon, die die Leitgeschwindigkeit der Nervenimpulse beschleunigen.

Mitochondrien

Zellorganellen, die als Kraftwerke der Zelle fungieren und durch die Aufnahme von Fett, Zucker und Proteinen $ATP$ als Energiequelle produzieren.

Golgi-Apparat

Zellstoffwechsel + Stofftransport von Proteinen

Endoplasmatisches Reticulum

Netzartiges Zellorganell für die Proteinbiosynthese (raus Er) + Abtransport von Schadstoffen (glattes Er)

Gliazellen

Nichtneuronale Zellen im Nervensystem, die keine Impulse generieren, sondern Neuronen isolieren, ernähren, stützen und Abfallstoffe abtransportieren.

Oligodendrozyten

Gliazellen im Zentralnervensystem (Gehirn und Rückenmark), die für die Bildung der Myelinschicht verantwortlich sind.

Astrozyten

Gliazellen an den Blutgefäßen im Gehirn, die Teil der Blut-Hirn-Schranke sind und die Synapsenbildung sowie Signalübertragung regulieren.

Schwann-Zellen

Vollständige Ummantelung eines Axons für Schutz und erhöhte Leitgeschwindigkeit

Mikroglia

Zur Aufnahme von Abfallstoffen und Übertragung von Alarmsignalen um Immpunprozesse und Zellteilung zur Zellneubildung zu aktivieren

Blut-Hirn-Schranke

Eine semipermeable Schutzbarriere aus Endothelzellen und Astrozyten, die schädliche Substanzen hemmt und notwendige Stoffe wie Glukose, $CO_{2}$ und $O_{2}$ passieren lässt.

Woraus setzt sich die Blut-Hirn-Schränke zusammen?

Endothelzellen und Astrozyten

Was passiert bei MS mit den Gliazellen?

Die Abwehrzellen greifen die Myelinscheide an.

Daraus entstehende Entzündungen beeinträchtigen die Nervenleitfähigkeit, was Sinneswahrnehmungen und Bewegungsabläufe hemmt.

Plaques im Gehirn verhärtet, was zu Sehstörungen, Empfindungsstörungen und Gleichgewichtsstörungen führt.

Tight Junctions

Spezielle Berührungsstellen der Endothelzellen in den Blutgefäßen des Gehirns, die physikalische Barrieren für Stoffe bilden.

Synapse

Die Übergangsstelle zur Informationsübertragung zwischen zwei Neuronen, bestehend aus präsynaptischer Membran, synaptischem Spalt und postsynaptischer Membran.

Neurotransmitter

Chemische Botenstoffe, die in Vesikeln gespeichert und im synaptischen Spalt für eine schnelle Signalübertragung freigesetzt werden.

Welche Arten von postsynaptischen Rezeptoren gibt es?

• ionotrop

• metabotrop

Ionotroper Rezeptor

Rezeptor selbst ist ein Ionenkanal (direkte Wirkung)

Metabotroper Rezeptor

An G-Proteine gekoppelter Rezeptor (indirekte Wirkung)

Unterschied: Ionotroper vs. metabotroper Rezeptor

• Geschwindigkeit: schnell vs. langsam

• Wirkung: kurz vs. langanhaltend

• Aufgabe: Reflexe vs.Stoffwechsel

Kotransmitter (Modulatoren)

Meist aus Peptiden bestehende Stoffe, die die Intensität und Wirkdauer von Neurotransmittern modulieren.

Gap Junction

Eine elektrische Synapse, die durch engen Zellkontakt und direkten Ionenaustausch eine fast verzögerungsfreie Signalübertragung ermöglicht.

Aktionspotenzial

Eine kurzfristige Änderung des Membranpotenzials für die Reizweiterleitung, die bei Überschreitung eines Schwellenwertes ausgelöst wird.

Depolarisation

Na+-Kanäle werden aktiviert

Spannungsunterschied sinkt

EPSP entsteht

Repolarisation

Na+-Kanäle inaktivieren

K+-Kanäle öffnen

K+ strömt aus der Zelle

Hyperpolarisation

verzögertes Schließen der K+-Kanäle

Mebranpotenzial ist kurz negativer als das Ruhepotenzial

Ruhepotenzial

Der Spannungsunterschied von $-70\,mV$ zwischen dem Inneren und Äußeren eines nicht erregten Neurons.

EPSP

Exzitatorisches postsynaptisches Potenzial; eine Depolarisation an der postsynaptischen Membran, die die Wahrscheinlichkeit eines Aktionspotenzials erhöht.

IPSP

Inhibitorisches postsynaptisches Potenzial; eine Hyperpolarisation, die die Wahrscheinlichkeit senkt, dass ein Neuron feuert.

Welche Neurotransmitterklassen zur chemischen Signalübertragung gibt es?

• Monoamine

• Aminosäuren

• Neuropeptide

• Unkonventionelle Transmitter

Funktionen von Neuropeptiden

• Schmerzübertragung

• Stressreaktion

• Emotionsregulation

• Sexualverhalten

Welche Aminosäuren gibt es?

• Glutamat

• GABA

• Glycin

Wie wirkt Glutamat? Welche Funktion hat es?

• erregend

• Lernen + Gedächtnis

3 Katecholamine

• Dopamin

• Noradrenalin

• Adrenalin

Wirkung von Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin?

aktivierende Wirkung

Funktionen von Dopamin

• Motorik

• Belohnung

• Wahrnehmung

• Stimmung

Funktionen von Noradrenalin

• Aufmerksamkeit

• Stress

• Wachheit

Vorkommen von Acetylcholin

• ZNS

• autonomes NS

Arten von Acetylcholin-Rezeptoren?

• Nikotinerg (Ionotrop)

• Muskarinerg (metabotrop)

Arten von Monoamine

• Katecholamine

• Serotonin

Funktionsweise von SSRI

SSRI verhindern die Wiederaufnahme des Serotonins aus dem synaptischen Spalt (längere Wirkdauer) durch eine Blockade der Transporter

SSRI

Selective Serotonine Reuptake Inhibitor

Dura Mater

Harte Knochenhaut

Arachnoidea Mater

Weiche, feinfasrige und kollagenhaltige Haut, von der Dura Mater durch den Subduralspalt getrennt

Pia Mater

Zarte, mit Gehirn und Rückenmark verwachsene innere Hirnhaut

Liquorräume

Bereiche in Gehirn und Rückenmark mit Nervenwasser

Innere Liquorräume

4 gefüllte Ventrikel: 2 Seitenventrikel, 1 Ventrikel im Zwischenhirn und 1 im Rautenhirn

Äußere Liquorräume

Subarachnoidalraum zwischen Arachnoidea und Pia Mater mit dämpfender Funktion zwischen Knochen und Nervengewebe zum Schutz vor mechanischen Krafteinwirkungen

Areale des Gehirns

• Vorderhirn (Proencephalon)

• Mittelhirn (Mesencephalon)

• Großhirn (Telencephalon)

Großhirn =

Kortex + Basalganglien

Hemisphären des Großhirns

• Linke Hemisphäre: Sprache, Mathematik, Logik

• Rechte Hemisphäre: Kreativität, Visuell-räumliche Prozesse

• getrennt durch Corpus Callossum

Wie wirken GABA und Glycin?

hemmend

Wie bindet GABAA & GABA im Gegensatz zu GABA?

• GABAA und GABAC: ionotrop

• GABAB: metabotrop

SSRI (Selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer)

Antidepressiva, die den Transporter für den Reuptake blockieren, wodurch Serotonin länger im synaptischen Spalt wirkt.

Meningen

Die drei Schichten der Hirnhäute (Dura Mater, Arachnoidea mater, Pia mater), die das ZNS zum Schutz umgeben.

Telencephalon (Großhirn)

Der größte Teil des Gehirns (ca. $85\,\%$ des Gewichts), bestehend aus Kortex und Basalganglien, dessen Hemisphären durch den Corpus Callosum verbunden sind.

Allokortex

Olfaktorische Verarbeitung + Gedächtnisbildung

Neokortex

Integrative Prozesse

Planung, Motorik, Sensorik

Aufgaben des Neokortex

• Spracherzeugung

• Planung und Ausführung von Strategien

• Künstlerische Expression

• Persönlichkeitsentwicklung

• Gewohnheiten

• Eigenwahrnehmung

Kortexeinheiten

• Frontallappen

• Temporallappen

• Parietallappen

• Okzipitallappen

Größte Sensorendichte beim Homununculus

• Hände

• Lippen

• Finger

Funktionen des Frontallappens

• Planung und Ausführung von Bewegungsabläufen und Motorik

• Frontales Augenfeld

• Broca-Sprachzentrum

• Präfrontaler Kortex (Inhibition, Impulskontrolle, Erinnerungen)

Funktionen des Parietallappens

• Aufmerksamkeit

• Visuelle und räumliche Orientierung

Funktionen des Okzipitallappens

• Verarbeitung externer Stimuli (visueller Kortex)

• Bedeutung externer Stimuli (sekundärer visueller Kortex)

• Visuelle Informationsweiterleitung

Areale des Temporallappens

• primäre Hörrinde

• Sekundärer auditiver Kortex

• Wernicke Areal

• Amygdala

Sprachzentrum =

Wernicke Areal + Broca Areal

Homunculus

Ein Modell, das veranschaulicht, dass Muskelgruppen oder Sensoren je nach funktioneller Wichtigkeit (z. B. Hände, Lippen) unterschiedlich große Areale im Kortex einnehmen.

Frontallappen

Hirnareal, das für die Planung und Ausführung von Motorik (Motorkortex), Sprachbildung (Broca-Areal) und Impulskontrolle zuständig ist.

Hippocampus

Struktur im Allokortex, die zentral für die Gedächtnisbildung, kontextuelles Lernen und die Überführung von Kurzzeit- in Langzeitgedächtnisinhalte ist.

Amygdala

Ein im Temporallappen gelegenes Zentrum des limbischen Systems, das entscheidend für die Entstehung und Regulation von Emotionen wie Angst ist.

Weiße Substanz

Besteht primär aus myelinisierten Axonen und sorgt für eine schnelle elektrische Signalweiterleitung zwischen verschiedenen Hirnregionen.

Graue Substanz

Teil des ZNS bestehend aus Zellkörpern, wenigen Axonen und Dendriten

Diencephalon (Zwischenhirn)

Gehirnbereich bestehend aus Epithalamus, Thalamus und Hypothalamus.

Thalamus

Die als "Tor zum Bewusstsein" bezeichnete Kernstruktur, die sensorische Informationen filtert, selektiert und an den Kortex weiterleitet.

Epithalamus =

Epiphyse + Ephiphysenstiele

Epithalamus

Verbindungsglied zwischen limbischem System und anderen Gehirnstrukturen, das Einfluss auf die Hormonproduktion, den Schlaf-Wach-Rhythmus, Nahrungsaufnahme und Bewegungsaktivitäten nimmt.

Hypothalamus

Steuert vegetative Prozesse (Verbindung Sympathikus + Parasympathikus), Herz-Kreislauf-Funktionen, Atmen und Nährstoffaufnahme

Teile des Hirnstamms

• Medulla oblongata

• Pons

• Mesencephalon

Arten von Muskelgewebe

• Herzmuskulatur

• Glatte Muskulatur

• Quergestreifte Muskulatur

Herzmuskulatur

Besteht aus einkernigen Zellen, den Schrittmacherzellen, durch die die Herztätigkeit automatisiert abläuft, indem selbstständig Aktionspotenziale generiert werden.

Glatte Muskulatur

Findet sich an den Wänden der Blutgefäße, Atemwege und Organen im Bauch-Beckenraum und ist durch Schrittmacherzellen oder Synapsen automatisiert.

Quergestreifte Muskulatur

Ausführendes Element der Bewegung, welches 40% des Körpergewichts und 650 Muskeln ausmacht und aus vierkernigen Fasern besteht, die in motorischen Einheiten organisiert sind.

Eigenschaften Quergestreifter Muskulatur

• Erregbarkeit

• Kontraktion

• Dehnbarkeit

• Elastizität

Aufbau der Skelettmuskulatur (von außen nach innen)

• Faszie

• Epimysium

• Sehne

• Muskelfaser

• Myofibrillen

• Sarkomer

Faszie

Äußere Bindegewebshülle, die den Muskel in Form und Lage hält

Epimysium

Äußerste Muskelhülle, die in die Sehne übergeht

Sehne

Verbindet Muskel und Knochen und überträgt die Muskelkraft auf den Knochen

Muskelfaser

Einzelne, sehr lange Muskelzelle, die von einem Sarcolemm (= Zellmembran) umgeben ist

Faszikel

Muskelfaserbündel