Neurobiologie

Beschrifte die Abbildung.

Beschrifte die Abbildung

Nenne die Funktion der Neuronen

Neuronen haben die Aufgabe, Informationen zu empfangen, in elektrische Signale (Nervenimpulse) umzuwandeln und sie ihren Zielzellen, etwa Nervenzellen oder Muskelnzellen, zu übermitteln.

Was ist der Axon und welche Aufgabe hat es?

Langer, über weite Stecken unverzweigten Fortsatz, es leitet die Erregung weiter.

Was sind die Dendriten und welche Aufgabe haben sie?

Fein verästelte dünne Fortsätze, sie nehmen Informationen auf und leiten sie in Form von Nervenimpulsen entlang ihrer Membran zum Zellkörper.

Was ist der Zellkörper und welche Aufgabe hat es?

Dieser enthält den Zellkern und die meisten Zellorganellen.

Was ist der Axonhügel und welche Aufgabe hat es?

Übergang vom Zellkörper zum Axon, durch denen Impulse weiter geleitet werden.

Was sind die Endknöpfchen und welche Aufgabe haben sie ?

Sie sind ein Kontakt zu einer Zielzelle.

Was ist die Myelinscheide und welche Aufgabe hat sie?

Ist für Wasser und Ionen undurchlässig, schütz und sorgt dafür das Impulse schneller weitergeleitet werden.

Was sind die ranvierschen Schnürringe und welche Aufgabe haben sie ?

Es sind 1 bis 2 milimeter schmale Bereiche zwischen den Schwannschen Zellen, dienen der Weiterleitung der Impulse.

Was sind schwannsche Zellen und welche Aufgabe haben sie?

Werden von speziellen Zellen gebildet und sind Teil des Axons. Sie leiten Impulse weiter.

Gliazellen: ihre Aufgabe?

Sie isolieren die Nervenzellen elektrisch, indem sie sich als Myelinscheide in mehrere Schichten um jeweils einen Abschnitt des Axons wickeln.

Gliazellen: Oligodendrocyten: wo sind diese zu finden ?

Sie sind im ZNS: im Gehirn und im Rückenmark

Gliazellen: Oligodendrocyten: ihre Aufgabe

Sie umhüllen gleich mehrere Axone abschnittsweise und halten sie zusammen.

Gliazellen: Mikrogliazellen: ihre Aufgabe ?

Sind beteiligt an der Beseitigung von Zelltrümmern und bilden die Gesundheitspolizei des Gehirns.

Gliazellen: Astrocyten: ihre Aufgabe?

Haben eine Sternform. Sie helfen dabei ein geeignetes Ionenmilieu aufrechtzuerhalten und Botenstoffe wieder zu regenerieren, die nach ihrer Mitwirkung bei der Informationsübertragung gespalten wurden. Sie versorgen Neuronen mit Nährstoffen aus dem Blut. Sind auch an der Blut-Hirn-Schranke beteiligt.

Was ist die Blut-Hirn-Schranke ?

Es ist eine Barriere zwischen Gehirn und übrigem Körper. Durch diese werden Krankheitserreger und die meisten Schadstoffe ferngehalten und ein besonderes Milieu garantiert. Fettlösliche Substanzen wie Alkohol oder Narkose können die Blut-Hirn-Schranken überwinden, jedoch mit den bekannten dramatischen Auswirkungen.

Was ist Myelin?

Lipisreiches Material, welches den Fasern in Nervensystem ihr glänzendes weißes Aussehen. Diese Isolation beschleunigt die Erregungsleitung.

Wie funktioniert die Reizweiterleitung in einer Nervenzelle?

Die Dendriten nehmen Informationen und leiten sie in Form von Nervenimpulsen entlang ihrer Membran zum Zellkörper / Soma. Hier erfolgt eine Verrechnung der von verschiedenen Dendriten eingehenden Informationen.

In Abhängigkeit vom Ergebnis entstehen am Übergang vom Zellkörper vom Axon, dem Axonhügel, Nervenimpulse (Aktionspotenzial), die entlang des Axons weitergeleitet werden.

An den Endknöpfchen überträgt sich das Aktionspotenzial durch den synaptischen Spalt auf die nächste Nervenzelle oder auf eine Muskelzelle.

Neuronentypen: bipolare Neuronen

Besitzt 2 vom Zellkörper ausgehende Fortsätze

Sind vor allem sensorische Neuronen im Bereich der Sinne.

Klassisches Beispiel sind die Bipolarzellen in der Retina des Wirbeltierauges.

Neuronentypen: pseudo-unipolar

Ein vom Soma ausgehender Fortsatz, der sich aber kurz hinter dem Zellkörper in 2 Ästen gabelt.

Bei sehr sensiblen Neuronen, zB: im Rückenmark

Neuronentypen: unipolar

Besitzt nur einen Fortsatz

Neuronentypen: multipolar

Mehrere Fortsätze entspringen dem Soma

Mit Ausnahme des einen Axons handelt es sich bei den Fortsätzen ausnahmsweise um Dendriten.

Häufigster Neuronentyp bei Wirbeltieren, z.B: Motoneuronen

C-Fasern (Dicke, Geschwindigkeit der Signalweiterleitung, Lokalisierbarkeit des Schmerzes, Intensität, Funktion für den Organismus)

Sind dicker

Leiten Signale langsamer (1m/s)

Schmerz ist nicht so gut lokalisierbar

Intensität: weniger

Funktion für den Organsimus: Schonung des verletzten Bereichs

A-Delta-Fasern: (Dicke, Geschwindigkeit der Signalweiterleitung, Lokalisierbarkeit des Schmerzes, Intensität, Funktion für den Organismus)

Sind dünn

Leiten Signale sehr schnell weiter (15m/s)

Schmerz ist gut lokalisierbar

Intensität: mehr

Funktion für den Organismus: Auslösung von Schutz-und Fluchtreflexen

Multiple Sklerose: wie kommt es zu der Krankheit?

1) Die Blut-Hirn-Schranke wird zerstört

2) B Zellen gelangen aus dem Blut ins Gehirn

3) Dort wandeln sie sich aus Verteidiger zum Angreifer (unbekannter Grund)

4) Sie greifen die Myelinscheide der Nervenzellen an

5) Danach sendet es auch weitere Signale am die anderen Verteidiger um die Myelin anzugreifen

Wie behandelt man Multiple Sklerose

Bei MS wird an dem Wert der Immunoglobine (Menge an Antikörper) gearbeitet. Bei der Therapie wird dieser Wert reduziert. Also die Menge an Antikörper wird reduziert

Folge: Infektionsanfälligkeit steigert

Wirkung: Stillstand der Progression/ Verlangsamung des Krankheitsverlaufs

Synapsengifte: Ritalin/Methylphenidat: Wirkung an der Synapse

Wirkt auf Dopamin und Noradrenalin

Diese bleiben dann länger im synaptischen Spalt → verlängerte & verstärkte Signalübertragung

Synapsengifte: Antidepressiva: Wirkung an der Synapse heute

Hemmt die Wiederaufnahme von NT durch Hemmung des Transporters in die präsynaptische Endigung → verlängerte Wirkungsdauer von NT

Antidepressiva haben eine Wirkung auf Serotonin und Dopamin

Synapsengifte: Antidepressiva: Wirkung an der Synapse früher

Blockade des spezifischen Enzyms (das die Aufgabe hatte NT vom Rezeptor abzuspalten → verlängerte Wirkung des NT

Synapsengifte: Marihuana/THC: Wirkung an der Synapse

Synapsengifte: Koffein: Wirkung an der Synapse

Synapsengifte: Nikotin: Wirkung an der Synapse

Synapsengifte: Botox

NEUROTRANSMITTER: Acetylcholin Funktion und wie wirkt es

Verlangsamt Herzschlag

kann auch sowohl exzitatorisch und inhibitorisch sein

NEUROTRANSMITTER: Acetylcholin an welchen Orten wirkt es und wie ?

Im Gehirn: erhöht Aufmerksamkeit und beeinflusst Lernprozesse

an der motorischen Endplatte: sorgt für schnelle Reiz-und Erregungsübertragung

NEUROTRANSMITTER: Serotonin aus was wird es synthetisiert?

Wie Tyrosin aus Tryptophan syntgetisiert.

NEUROTRANSMITTER: Serotonin wo und wie wirkt es ?

Im Gehirn: beteiligt an der Regulation der Körpertemperatur, Sexualverhalten, des Schlaf-Wach-Rhythmus und auch der Steuerung der Stimmungslage (psychischen Wohlbefindens

-es vermittelt ein positives Gefühlserlebnis

in der Peripherie: bewirkt eine Verengung der Gefäße und steigert Kontraktionskraft des Herzens

NEUROTRANSMITTER: Serotonin was bewirkt eine zu hohe/ zu niedrige Konzentration?

zu hohe Konzentration: Unruhezustände + Halluzinationen

zu geringe Konzentration: Depressionen

NEUROTRANSMITTER: Dopamin aus was synthetisiert ?

Aus Aminosäure Tyrosin

NEUROTRANSMITTER: Dopamin Wirkung (7)

-wichtige Rolle bei willkürliche Bewegungssteuerung, Verhaltensplanung, Konzentration, Speichervorgänge im Gedächtnis, positives Gefühlserlebnis (Belohnungseffekt), langfristig: Motivationssteigerung, Antriebsförderung

NEUROTRANSMITTER: Dopamin Folge bei Überschuss

Angstzustände + Schizophrenie

NEUROTRANSMITTER: Noradrenalin Wirkung (

-wichtigster NT für Stressbewältigung

-regt Herzschlag an, steigert Blutdruck und beschleunigt Atmung

-steuert Wachheitsgrad

-wirkt aufmerksamkeitssteigernd

NEUROTRANSMITTER: Noradrenalin aus was synthetisiert?

Aus Aminosäure Tyrosin

NEUROTRANSMITTER: Glutamat wie wirkt ?

Immer erregend

NEUROTRANSMITTER: Glutamat Wirkung (3)

-beteiligt an der Übermittlung von Sinneswahrnehmungen, der Bewegungssteuerung und der Gedächtnisfunktion

NEUROTRANSMITTER: GABA (Gamma-Aminobuttersäure) aus was wird das synthetisiert?

Aus Glutamat.

NEUROTRANSMITTER: GABA wie wirkt das ?

wichtigster inhibitorischer NT des Gehirn

direkter Gegenspieler des Glutamats

NEUROTRANSMITTER: GABA Wirkung

-setzt die Erregbarkeit der Nervenzellen herab, indem sie erregende Signale neutralisiert → hemmt somit exzitatorische Nat

-Wirkung: beruhigend, entspannend, schmerzlindernd und schlafinduzierend

NEUROTRANSMITTER: GABA was passiert bei zu hoher Konzentration?

Wahrnehmungsverändernd, Verlangsamung der Reaktionsfähigkeit

NEUROTRANSMITTER: GABA welche Ausschüttung von welchem NT wird gehemmt?

GABA hemmt die Ausschüttung von Dopamin

NEUROTRANSMITTER: Adenosin wie wirkt es?

inhibitorisch

NEUROTRANSMITTER: Adenosin Wirkung auf molekularer Ebene

öffnet die Kaliumkanäle → bewirkt Hyperpolarisation → hemmt Wirkung aller exzitatorischen NT

und

blockiert Calcium-Kanäle → kein Ca+ -Einstrom →hemmende Wirkung

NEUROTRANSMITTER: Adenosin Funktion+Wirkung

Schützt die Zelle im Gehirn vor Überanstrengung

Wirkt blutdrucksenkend, verlangsamt Herzfrquenz und wirkt schlafinduzierend Stimuliert GLYKOLYSE wodurch den Zellen mehr Energie zur Vefügung steht

Alkohol: welches NT beeinflusst Alkohol und wie?

Es aktiviert GABA und verstärkt die hemmende Wirkung

Alkohol: an was bindet es und was bewirkt diese Bindung?

Bindet an Glutamatrezeptoren und blockiert diese

Alkohol: Wirkung normalen Konsum

Gefühl von Wohlbefinden, Entspannung, Glücklichsein, man wird aktiver, geselliger, redselliger, albern,

Ängste, Hemmungen nehmen deutlich ab

Alkohol: Wirkung bei steigendem Konsum

Selbstüberschätzung, Wahrnemungsveränderung

Denkprozesse langsamer

Reaktionsgeschwindigkeit nimmt ab

Bewegungsabläufe langsamer

Schwer sprechen, gestörte Sinneswahrnehmung

Gedächtnislücken

Alkohol: Wirkung zu viel

Gedächtnisfunktion setzt vorübergehend vollständig ab → Filmriss als Folge

Intensives Gefühl der Trägheit + Müdigkeit

Müde + aggressiv

Was sind Neuromodulatoren?

Sind Neuropeptide (Endorphine)

Neuromodulatoren: Wirkung (bzw. Unterschied zu NT)

Im Unterschied zu NT, sind Neuromodulatoren nicht für die direkte Impulsübertragung von einem Neuron auf ein anderes Neuron (oder eine Effektorzelle) verantwortlich, sondern verändern die Wirkungsstärke oder -dauer des eigentlichen Transmitters.

Was bewirkt eine Bindung von Acetylcholin am Rezeptorprotein, das gleichzeitig ligadengesteuerte Ionenkanäle sind?

Durch NA+-Kanäle strömen Na+-Ionen ein→ Depolarisation & EPSP

Was bewirkt eine Bindung von GABA am Rezeptorprotein, das gleichzeitig ligadengesteuerte Ionenkanäle sind?

GABA öffnet Cl- Kanäle → Hyperpolarisation & IPSP

Acetylcholin als NT bindet an ein Rezeptor an dem ein G-Protein angebunden ist. Beschreibe die Folgen

Wenn Acetylcholin am Rezeptor anbindet, löst sich das G-Protein vom Rezeptor ab und bindet sich an einem K+-Kanal und bewirkt das Öffnen von diesem und damit ein K+Einstrom → Hyperpolarisation & IPSP

Wie könnte eine Depolarisation und EPSP durch Anbindung von Acetylcholin bewirkt werden?

Acetylcholin bindet sich an dem Transmembranprotein. Das G-Protein das am Transmembranprotein gebunden war bindet sich vom Transmembranprotein ab und bindet sich an ein Enzym, das aus Vorstufen vieler Moleküle eines sekundären Botenstoffs herstellt. Diese sekundäre Botenstoffe öffnen Na+-Kanäle → verstärkte Depolarisation & EPSP

An welchen Orten im Gehirn wirken Drogen?

Nucleus aacumbens oder in ventrale tegmentale Area

Wirkung von Drogen kokain, Amphetamine, Nikotin, Ectasy im nucleus accumbens?

Sie verhindern die Wiederaufnahme von Dopamin aus dem synaptischen Spalt wodurch die stimulierende Wirkung von Dopamin verlängert wird und zu einer Aktivierung des Belohnungssystems führt.

Wirkung von Drogen Heroin, THC; Ethanol in ventriale tegmenatale Area

GABA (dessen Wirkung die Freisetzung von Dopamin hemmt) wird weniger freigesetzt wodurch die Neuronen die Dopamin ausschütten weniger gehemmt werden und mehr Dopamin wird freigesetzt. Das führt zu einer Aktivierung des Belohnungssystems.

Elektrische Synapse Merkmale: Bauteile

Gap Junctions (bestehend aus 2 zylinderförmige Transmembranproteine (Connexone) 1 in Präsynapse und 1 in Postsynapse. Zwischen den Connexone ist ein Wasserkanal.

Elektrische Synapse Merkmale: Abstand zwischen 2 Neuronen

2-4 nm

Elektrische Synapse Merkmale: Geschwindigkeit der Reizweiterleitung

sehr schnell, ohne Zeitverzörgerung

Elektrische Synapse Merkmale: Vorkommen

Dort wo schnelle, überlebensnotwendige Reaktionen notwendig sind

Elektrische Synapse Merkmale: Nachteil

Keine Dämpfung der Signalübertragung möglich

Elektrische Synapse Merkmale: Weiterleitung

elektrisch durch Gap Junctions

Elektrische Synapse Merkmale: Richtung

bilateral (in 2 Richtungen)

Elektrische Synapse Merkmale: Ist eine Verrechnung notwendig?

nein

Chemische Synapse: Abstand zwischen 2 Neuronen

20-30 nm groß

Chemische Synapse: Geschwindigkeit der Reizweiterleitung

Langsamer als bei der elektrischen Synapse; mit Zeitverzörgerungen 1-5 ms

Chemische Synapse: Vorteil

Dämpfung der Signalübertragung möglich

Chemische Synapse: Weiterleitung

chemisch durch Neurotransmitter

Chemische Synapse: Richtung

in einer Richtung

Chemische Synapse: ist eine verrechnung nötig ?

ja

Verrechnung: räumliche Summation

Es gibt mehrere Synapsen die zur gleichen Zeit ein EPSP erzeugen. Die EPSP addieren sich. Je nach dem ob die Summe überschwellig oder unterschwellig ist, entsteht es zum Aktionspotenzial.

Verrechnung: zeitliche Summation

mehrere EPSP von der gleichen Synapse werden addiert.

Verrechnung: was ist digital ?

die Frequenz

Verrechnung: auf was bezieht sich analog?

die Ionen

Konvergenz

2 verschiedene

Divergenz

aus 1 wird 2

Verrechnung: Digital-Analog-Wandler:

Je mehr Aktionspotenziale desto mehr Ca+ wird ausgeschüttet.

Verrechnung: Analog-Digital-Wandler

analoges EPSP wird in eine digitale Frequenz von Aktionspotenzial übertragen

ASS was ist das und wo wirkt das ?

Ist ein Analgetikum (schmerzfrei) und wirkt peripher nicht im ZNS

ASS und Ibuprofen: was passiert bei einer Verletzung und die Wirkung von ASS und IBU

Nach einer Verletzung der Haut werden verstärkt Cyclooxgenase (Enzyme) gebildet. Diese Enzyme katalysieren die Synthese von Prostaglandine. Prostaglandine in erhöhter Konzentration verstärken Entzündungsreaktionen und wirken als NT bei der Signaltransduktion des Schmerzreizes. ASS und IBU hemmen die Cycloogenase wodurch die Signaltransduktion des Schmerzreiz unterbunden wird.

Unterschied ASS und IBU

Ibu hemmt reversibel während ASS irreversibel hemmt

Risiken ASS

ASS kann in hohen Konzentrationen Gewebe schädigen, hemmt die Blutgerinnung (kann nach längerer Einnahme zur gefährlichen Magen-Darm Blutungen)

IBU Risiken

hemmt die Blutgerinnung, kann aber auch Magen-Darm-Blutungen verursachen

Opioide beispiele und wo sie wirken

z.b Morphine und körpereigene Endorphine, wirken Zentral im Gehirn

Opioide Wirkung

Opioide binden an Opioidrezeptoren und hemmen die GABA- Freisetzung, wodurch mehr Dopamin ausgeschüttet wird, wodurch eine hohe Dopamin zur Unterdrückung der Schmerzlinderung und euphorisierende Wirkung führt.

Neuroenhancer definition

Verstärker, Wirkstoffe die die geistige Leistungsfähigkeit steigert

Neuroenhancer kaffee wirkung

steigert Herzfrequenz + Stoffwechselrate

erweitert Blutgefäße im Gehirn und verbessert die Versorgung mit Sauerstoff und Glucose

verbessert die Gedächtnisleistung und die Reaktionsbereitschaft

Neuroenhancer Ritalin Wirkung

wird eingesetzt um Aufmerksamkeitsdefizit/Hyperaktivitätsssyndrom (ADHS)

Wirkstoff in Ritalin: Methylphenidat erhöht die Dopaminkonzentration im Gehirn und fördert Konzentrationsvermögen und verkürzt Schlafdauer