Was bedeutet dorsal?
· dorsal
o „den Rücken betreffend“
Bonus:
Nenne die Vor und Nachteile eines EEGs
· Elektroenzephalographie
· Vorteil: Hohe zeitliche Auflösung im ms-Bereich
· Nachteil: relativ schlechte räumliche Auflösung
· Beschreibbar als Amplitude und Frequenz
Was ist der Unterschied zwischen Biofeedback und Neurofeedback?
Neurofeedback ist eine Art des Biofeedbacks, das sich auf das Feedback des EEGs bezieht.
Anderes Biofeedback hat Sensoren in der Peripherie.
Was ist Neurofeedback?
o EEG wird gemessen und Person wird in Echtzeit operant (am besten positiv) konditioniert, wodurch sich die Frequenz ändern kann
o Selbstregulation wird gefördert
Was ist das tDCS und was bringt es nach Anwendung?
· tDCS
o über mehrere Minuten wird Gleichstrom an die Schädeloberfläche gelegt, was zur Änderung des Erregbarkeits- und Aktivierungsniveaus der Nervenzelle führt
§ → führt z. B. zu einer verbesserten Gedächtnisleistung und Merkfähigkeit
Was ist die TMS und welche Funktion hat es?
· TMS (Transkranielle Magnetstimulation)
o Mit einer Spule werden starke Magnetfelder erzeugt, die neuronale Gehirnaktivität fördern oder hemmen
o elektrische Spannung der Nervenzellmembran wird verändert
§ → führt ggf. zur Auslösung von Aktionspotenzialen
Was ist das EKG und was misst man damit?
· EKG (Elektrokardiovaskuläre Aktivität)
o Bild der elektrischen Aktivität des gesamten Herzens
o Elektroden auf der Körperoberfläche
Was ist das EDA und was misst man damit?
· EDA (Elektrodermale Aktivität)
o Aktivität der Schweißdrüsen
§ vom sympathischen Nervensystem kontrolliert
§ Aktivität reflektiert physische & psychische Erregung
Was ist das IROG und was misst man damit?
· IROG (Infrarotokulographie)
o Beleuchtung des Auges mittels einer Lichtquelle (Infrarot) zur Erzeugung einer Reflektion
o Kameraaufnahme des Auges zur Lokalisation der Reflektion auf der Cornea und in der Pupille
o Berechnung des Winkels der Cornea- und Pupillenreflektion zur Bestimmung der Blickrichtung
Was ist das EOG und was misst man damit?
· EOG (Elektrookulographie)
o Misst die Augenbewegung
§ über Erfassung von elektrischen Signalen
§ Oberflächenelektroden neben und über den Augen
Was ist das EMG und was misst man damit?
· EMG (Elektromyographie)
o Veränderung der elektrischen Spannung von Muskelaktivität
o Messung mit oberflächlichen Elektroden
o invasive Messung mit Nadelelektroden ist auch möglich
Nenne den Sinn und Aussagen von Läsionsstudien (experimentell oder Patienten)
· Bei Versuchstieren werden bestimmte Hirnareale zerstört
· Untersuchung von Patienten die bereits zerstörte Gehirnareale haben
· Beobachtung spezifischer Ausfälle im Verhalten
o → gibt Aufschluss über Funktion der zerstörten Gehirnareale
Magnetresonanz-Tomographie (MRT)
o bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Struktur und Funktion der Gewebe und Organe
o magnetische Resonanz von Atomen wird genutzt
o nicht-invasive Schichtaufnahmen von beliebigen Körperteilen in beliebigen Winkeln
funktionelle Magnetresonanz-Tomographie (fMRT)
o Wo im Gehirn findet vermehrt neuronale Aktivität statt?
o unterschiedliche magnetische Eigenschaften von O2-reichem und O2-armen Blut werden verwendet
o Sind Nervenzellen aktiv → wird vermehrt Sauerstoff (O2) verbraucht
o Durch neurovaskuläre Kopplung wird in diesen Regionen Blutzufuhr mit sauerstoffreichem Blut erhöht und der Sauerstoffmangel kompensiert
o Die Verteilung von O2-reichem und O2-armem Blut kann mit MRT gemessen werden
Erkläre was das EKP: Ne/ERN ist und was man damit misst bzw. wann es auftritt.
· Tritt bei Fehlhandlungen auf
· zeigt Konflikt zwischen Handlung und Handlungsplan
· Ne: wenn negativer Stimuli erwartet wird
· ERN: Wenn Fehler gemacht wird, oder unerwartetes Ereignis auftritt
Erkläre was das EKP: LBP ist und was man damit misst
· Lateralisierte Bereitschaftspotenzial
· Tritt auf in Verbindung mit motorischen Entscheidungen und Handlungen
o Tritt vor der Ausführung der Entscheidung aus
· Z. B. Messung ob jemand mit dem rechten oder linken Arm etwas machen möchte
Erkläre, was das EKP P300 aussagt bzw. was man damit misst.
· tritt häufig bei Aufmerksamkeits- oder Entscheidungsprozessen auf
o wenn individuelles Ereignis von besonderem Interesse oder Bedeutung ist
· kortikale Veränderung der Gehirnaktivität nach Stimuli
Erkläre, was die EKPs P1 und N1 aussagen bzw. was man damit misst.
· P1: Indikator für visuelle Verarbeitung
· N1: Indikator für auditive Verarbeitung
· In Kombination: Wahrnehmung von visuellen und auditiven Stimuli
· Ereigniskorreliertes Potenzial
· Spezielle Art von elektrischem Gehirnmuster
· Hängen mit unterschiedlichen kognitiven Prozessen zusammen
· Vorteil
o Sind sehr empfindlich und können kleine Veränderungen messen
o Können verwendet werden um Funktionsweise des Gehirns bei bestimmten Aufgaben zu untersuchen
o Kann verwendet werden um Wirksamkeit von Medikamenten oder Therapien zu beurteilen
o Diagnostik bei psychischen Erkrankungen
· Nachteil
o nur kurzzeitige Veränderungen in der Gehirnaktivität
o abhängig von der Qualität der EEG-Aufzeichnungen
Nenne die Frequenzen
Was sind Elektrische Signale in Nervenzellen (Bioelektrizität)?
o Nervenfasern leiten elektrische Signale zu den Zellen (Aktionspotenzial)
o Zellen sind miteinander verbunden (Synapse)
Nenne die Erregbarkeit (exizatorisch oder inhibitorisch) folgender Transmitter:
Noradrenalin
Serotonin
GABA
Glutamat
Dopamin
Acetylcholin
Nenne die jeweiligen Orte der Neurotransmitter
Nenne die sieben Schritte der Neurotransmitteraktivität.
1. Synthese
2. Speicherung in den Vesikeln
3. Abbau von Neurotransmittern, die aus den Vesikeln entweichen
4. Exozytose
5. hemmende Rückkoppelung über Autorezeptoren
6. Aktivierung von postsynaptischen Rezeptoren
7. Deaktivierung
Erkläre die vier Möglichekeiten einer Präsynaptische Bahnung und Hemmung
Anhand von Endknopf A und Endknopf B.
Was ist die Neuronale Integration einer Synapse?
Erkläre die räumliche und zeitliche Integration von APs
· Prozess, bei dem sich IPSPs und EPSPs summieren und die Feuerrate des Neurons steuern
· räumliche Summation
o mehrere EPSPs addieren sich an verschiedenen Orten
· zeitlichen Summation
o mehrere direkt aufeinander folgende EPSPs überlagern sich an einer Synapse
Was bedeutet EPSP?
Was bedeutet IPSP?
EPSP (exzitatorisches postsynaptisches Potential)
o Depolarisierung
o Steigung der Spannung
IPSP (inhibitorisches postsynaptisches Potential)
o Hyperpolarisierung
o Sinken der Spannung unter den negativen Wert des Ruhepotentials
Welche zwei Arten gibt es, wie Neurotransmitter deaktiviert werden?
o Re-Uptake (Wiederaufnahme)
§ Transportproteine inaktivieren Neurotransmitter, wodurch diese in Präsynapse wiederaufgenommen werden
o Enzymatischer Abbau
§ Enzym baut Neurotransmitter (Acetylcholin) ab
Erkläre den Prozess einer chemischen Synapse, wenn diese ein Signal weiterleitet.
Erkläre kurz was Membranrecicling ist
· Vesikel werden über Mikrotubuli im Axon in die Präsynapse geleitet
o Vesikel haben Membranprotein, welches an präsynaptischer Membran andockt
· Aktionspotenzial öffnet Calciumkanäle
· Calcium strömt in die Zelle und bindet sich an die Membranproteine
· Vesikel fusioniert mit präsynaptischer Membran wodurch Neurotransmitter in den synaptischen Spalt gelangen
· Neurotransmitter docken an Rezeptor der Postsynapse an, wodurch Signal weitergeleitet wird
Was sind
Axodendritische Synapsen
Axosomatische Synapsen
Axoaxonale Synapsen
?
· Axodendritische Synapsen: Verbindung von Axon und Dendrit
· Axosomatische Synapsen: Verbindung von Axon und Soma
· Axoaxonale Synapsen: Verbindung von Axon und Axon
Was ist das Alles-oder-Nichts-Gesetz?
Was ist die Frequenzkodierung?
· Ein Aktionspotenzial hat immer die gleiche Stärke (Es gibt keine Abstufungen)
o Da Natrium- und Kaliumkanäle entweder geöffnet oder geschlossen sind
· Wenn am Axonhügel eine bestimmte Spannung vorliegt → feuert die Zelle
· Frequenzkodierung meint, dass ein stärkeres Signal häufigeres Feuern bedeutet
Was ist ein Aktionspotenzial?
Erkläre es kurz an marklosen und markhaltigen (saltatorisch) Nervenfasern
· elektrische Reizweiterleitung über das Axon
In marklosen Nervenfasern
o Aktionspotential wird durch die Aktive Natrium-Kalium-Pumpe aufrechterhalten
o Wenn Reiz auftritt → öffnen sich Natriumkanäle
§ Natriumionen strömen in die Zelle und führen zu einer plötzlichen Depolarisierung der Membran
o Wenn das Membranpotential eine bestimmte Schwelle erreicht → Kaliumkanäle öffnen sich
§ Kaliumionen strömen aus der Zelle was zu einer Repolarisierung der Membran und zum Abschluss des Aktionspotentials führt
In markhaltigen (saltatorischen) Nervenfasern
o Aktionspotential durch den Wechsel von markhaltigen und marklosen Abschnitten übertragen
o markhaltigen Abschnitte bleiben im Ruhezustand depolarisiert
§ marklosen Abschnitte sind dann repolarisiert
o schnellere Weiterleitung durch springen von markhaltigem Abschnitt zum nächsten
Was ist die Aktive Natrium-Kalium-Pumpe?
· Ist ein Membranprotein
· Prozess erfordert ATP (Adenosintriphosphat) als Energiequelle
· 3 Natriumionen werden nach außen gepumpt, 2 Kaliumionen werden nach innen gepumpt
o → Hält das Membranpotenzial aufrecht
Was sind chemische Signale in Nervenzellen (Neurotransmitter und Synapsen)?
o Nervenfasern transportieren Substanzen (Neurotransmitter)
o → für die synaptische Übertragung wichtig
o vom Zellkörper, über Mikrotubili, zu den Endigungen (synaptische Endknöpfe)
Was ist das Membranpotenzial?
Wie wird das Membranpotenzial aufrechterhalten?
In welcher Spannung liegt das Ruhemembranpotenzial?
· elektrisches Potential, das sich über einer Zellmembran befindet
· ist die Potenzialdifferenz zwischen dem Zellinneren und dem Zelläußeren
· spezifische Verteilung von Ionen innerhalb und außerhalb der Zelle
o Kationen sind positiv geladene Ionen
o Anionen sind negativ geladene Ionen
· entsteht durch die Wirkung von elektrischen und chemischen Gradienten, die sich über die Membran erstrecken
· Es gibt auch aktive Pumpprozesse, die dazu beitragen, das Membranpotential aufrechtzuerhalten
· Das Ruhemembranpotential liegt in der Regel zwischen -70 und -90 mV
Nenne je vier Eigenschaften vom Parasympathikus und Sympathikus.
Was ist das autonome Nervensystem?
· Teil des peripheren Nervensystems, der vegetative Funktionen des Körpers steuert
· efferente Steuerung glatter Muskulatur der Organe
Was ist das periphere Nervensystem?
· peripher = in den äußeren Zonen des Körpers
· liegt außerhalb des Gehirns und Rückenmarks
· nicht durch Knochen oder Blut-Hirn-Schranke geschützt
· Übergang Zentrales und Peripheres Nervensystem ist fließend
· Die für Empfindungen zuständigen Neuronen liegen hauptsächlich im Peripheren Nervensystem
Nenne die Lage der primären Kortexareale (visuell, auditiv, somatosensorisch, motorisch)
(eher schwieriger, also nicht schlimm, wenns nicht richtig ist^^)
Was ist das Kleinhirn (Cerebellum) und welche Funktion hat es?
· Feinabstimmung und Koordination motorischer Aktivitäten
· Ausarbeitung von Bewegungsprogrammen bei der Willkürmotorik
o exakte zeitlich-sequenzielle Abfolge von senso-motirischen und kognitiven Bewegungssequenzen
o automatisierten Bewegungssequenzen → Entlastung vom Präfrontalen Kortex (PFC)
· Ist wichtig beim motorischen Lernen
o keine Konditionierung ohne Cerebellum
Was ist die Brücke (Pons) und welche Funktion hat diese?
· Teil vom Hirnstamm, der zwischen dem verlängertem Mark (Medulla oblongata) und dem Mittelhirn (Mesenzephalon) liegt
· enthält Teil der Formatio reticularis
· Kerngebiete zur Steuerung des Schlaf-Wach-Rhythmus
· Durchgangsstation für Nervenbahnen
· besteht aus vielen Kerngebieten → mehr als 90
· erhält über verschiedene Pfade sensorische Information
· sendet Axone zum Thalamus, zum Cortex und in das Rückenmark
· Aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem (ARAS)
o Steuerung des Schlaf-Wach-Rhythmus, Aufmerksamkeit, Muskeltonus
· Regulation kardio-vaskulärer und somato-motorischer Funktionen
Nenne die zwei Untersysteme des Tectum („Vierhügelplatte“) → Teil des Mittelhirns (Mesenzephalon) und deren Funktion.
· colliculi superiores
o Umschaltung visueller Information
· colliculi inferiores
o Umschaltung akustischer Information
Welche Funktion hat die Hypophyse?
· Freisetzung von im Hypothalamus gebildeten Hormonen in den Blutkreislauf
· Schüttet Somatotropin (Wachstumshormon) und weitere direkt oder indirekt wirkenden Hormone aus
· verbindet autonome und endokrine Funktionen
Welche Funktion hat der Hypothalamus?
· hauptverantwortlich für Antrieb und Gefühl (Motivation und Emotion)
o → Motivationsregulation
· keine direkte afferente Verbindungen zu Thalamus
· Verbindung zu Hippocampus, Amygdala
o → beteiligt an der Modulation von Lernen, Motivation, Aufmerksamkeit und Kognition
· fast alle sensorischen Afferenzen (außer Geruch/Geschmack) werden vor Weiterleitung zur Hirnrinde umgeschaltet
· Umschaltzentrum für diverse Informationen → Gating, „Tor zum Bewusstsein“
· Aufmerksamkeit
· Teil des limbischen Systems
o Erhält Informationen aus Hypothalamus und Amygdala und projiziert zum präfrontalen Cortex
o zeigt Enge Verbindung von Aufmerksamkeit und emotional-motivationalen Prozessen
Welche Funktion haben die Balken (Corpus callosum)?
· Informationsaustausch zwischen Assoziationsarealen
Was sind die Basalganglien?
Nenne die wichtigsten Kerne.
Gruppe subcorticaler Kerne (Nuclei) im Vorderhirn
Was ist das Limbisches System?
Nenne die wichtigsten Strukturen.
· Miteinander verbundene Hirnstrukturen (subcorticale Kerne)
o sind wichtig für die Steuerung von Verhaltensweisen
· Amygdala (Mandelkern): emotional-motivationale Funktion
o Kerngebiet mit Nervenfasern
o spielt Rolle bei positiver Verstärkung
o automatische Verarbeitung von negativen Emotionen (Angst)
· Hippocampus
o Lernen und Gedächtnisbildung
o explizites bzw. deklaratives Langzeitgedächtnis (persönliche Erinnerungen)
Nenne die vier Lappen im Vorderhirn → Endhirn (Telencephalon) → Cortex
· Frontallappen
· Temporallappen
· Parietallappen
· Okzipitallappen
Nenne die fünf Hauptabschnitte, des Gehirns.
(Lateinischer Name ist Bonus :D)
Vorderhirn
o Endhirn (Telencephalon)
o Zwischenhirn (Diencephalon)
Mittelhirn (Mesencephalon)
Rautenhirn
o Hinterhirn (Metencephalon)
o Nachhirn (Myelencephalon) → verlängertes Rückenmark
Nenne die drei Schnittebenen.
· Frontalschnitt
· Horizontalschnitt
· Saggitalschnitt
Was bedeutet afferent?
· afferent
o „zu etwas hinführend“
Was bedeutet efferent?
· efferent
o „von etwas wegführend“
Was bedeutet posterior?
· posterior
o „weiter hintergelegen“
Was bedeutet anterior?
· anterior
o „weiter vorne gelegen“
Was bedeutet kontralateral?
· kontralateral
o „auf der entgegengesetzten Körperseite“
Was bedeutet ipsilateral?
· ipsilateral
o „auf der gleichen Körperseite“
Was bedeutet lateral?
· lateral
o „Die Seite eines Körpers“
Was bedeutet medial?
· medial
o „Mitte oder den Mittelpunkt des Körpers oder Organs“
Was bedeutet ventral?
· ventral
o „zur Vorderseite des Körpers, oder eines Körperteils beziehungsweise Organs hin“
Detaillierte Einteilung des Nervensystems bzw. der verschiedenen Hirnstrukturen
· zentralen Nervensystem
o Makroglia
§ Astrocyten
· Gliazellen mit langen, strahlenförmigen Zellfortsätzen
· Nährstoffversorgung, Blut-Hirn-Schranke
§ Oligodendrocyten
· bilden die Isolationsschicht (Myelinscheiden) der Axone von Nervenzellen im ZNS
· können kaputte Axone nicht reparieren
o Mikroglia
§ „Immunsystem“ der Nervenzellen
· peripheres Nervensystem
o schwann‘sche Zellen
§ bilden die Isolationsschicht (Myelinscheiden) von Nervenzellen im PNS
§ Können kaputte Axone reparieren
Nenne den Grundlegenden Aufbau eines Neurons inklusive Zellorganellen und deren Funktion (12)
· Endoplasmatisches Reticulum (ER)
o raues ER
§ Ist an der Herstellung und Faltung von Proteinen beteiligt (Proteinbiosynthese)
§ Besitzt Ribosomen an der Oberfläche
o glattes ER
§ Produziert Fettsäuren oder Hormone
§ entgiftet die Zelle
· Cytoplasma
o Besteht aus Zellorganellen, Cytosol und Cytoskelett
· Ribosomen
o Ablesen von Informationen (mRNA) und daraus Bildung von Proteinen
· Golgi Apparat
o Verarbeitet Proteine und wandelt diese um
o Bindet diese Proteine in Vesikel
· Nukleus (Zellkern)
o Zellteilung
o Lagerung der DNA in Form von Chromosomen
· Mitrochondrien
o „Kraftwerk der Zelle“
o Produzieren Adenosintriphosphat (ATP)
· Mikrotubuli
o Transportieren Vesikel innerhalb der Zelle und durch das Axon
· Synaptische Vesikel
o Transport von Stoffen
· Axonhügel
o Dort wird das Aktionspotenzial ausgelöst
· Axon
o leitet das Aktionspotenzial weiter
· Myelinscheide
o Isoliert das Axon
· Ranviersche Schnürringe
o Sorgen für eine saltatorische Weiterleitung
Nenne drei Arten von Neuronen und erkläre diese kurz
sensorische Neuronen (afferente Neuronen)
o leiten Informationen von den Rezeptoren an das zentrale Nervensystem
motorische Neuronen (efferente Neuronen)
o Übermitteln Impulse vom zentralen Nervensystem zu den Muskeln oder Drüsen
Interneurone (Verbindung zwischen afferenten und efferenten Neuronen)
o Vermitteln zwischen den verschiedenen Neuronen
Neurobiologische Erklärung menschlichen Verhaltens und Erlebens in Wechselwirkung mit den physiologischen Systemen
o kardiovaskuläres System
o endokrines System
o neuronales System
· dorsaler Pfad (Wo-Pfad)
o räumliche Orientierung und das Sehen von Bewegungen
· ventraler Pfad (Was-Pfad)
o Identifikation von Objekten und Szenen
o Informationen werden an motorische Areale weitergeleitet
· Agnosie
o Schwierigkeiten bei der Identifikation von Objekten
o Ventraler Pfad ist gestört
Was bedeutet Parakrin und Autokrin?
· Art und Weise wie Zelle chemische Verbindungen freisetzt, um andere Zellen bzw. sich selbst zu beeinflussen
· Parakrin: Sekretion von chemischen Verbindungen, die in der Nähe der Sekretionszelle wirken, anstatt durch das Blut transportiert zu werden
o Hormon ist für andere Zellen gedacht z. B. Insulin
· Autokrin: Sekretion von chemischen Verbindungen, die auf die sekretierende Zelle selbst wirken
o Hormon ist für die eigene Zelle gedacht z. B. Serotonin
Bonus-Frage, die nix mit der Klausur zu tun hat: Was ist der Unterschied zwischen Cortisol und Cortison?
Cortison ist das Medikament
Cortisol ist das Hormon
Die Wirkung ist die gleiche
Nenne drei Hormone der Nebenniere
· Adrenalin
· Noradrenalin
· Kortisol
Wo wird Oxytozin produziert und welche Funktion hat es?
o von der Hypophyse produziert
o Bindungshormon
Wo wird Insulin produziert und welche Funktion hat es?
o von der Bauchspeicheldrüse produziert
o Glukoseaufnahme und -verwertung in den Zellen des Körpers
Wo wird Somatotropin produziert und welche Funktion hat es?
o von der Hirnanhangsdrüse produziert
o beeinflusst Wachstum und die Entwicklung
o stimuliert Zellteilung und die Proteinsynthese
§ was zu einer Zunahme von Zellen und Geweben führt
Was sind effektorische Hormone und wo werden diese gebildet?
· werden in effektorischen Hormondrüsen gebildet
o z. B. Schilddrüse
· werden über das Blut transportiert
· setzen an Zellen mit spezifischen Rezeptoren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip verschiedene Reaktionsketten in Gang
Was bedeutet Anabol und katabol?
· Biochemische Prozesse die dazu beitragen die Zusammensetzung des Körpers zu verändern
· Anabol
o Energieaufnahme und -speicherung → setzt Energie frei
· Katabol
o Abbau von Glukose zu ATP
o Energiegewinnung
Nenne den groben Aufbau und Hierarchie des Hormonsystems
verstehe die Tabelle in der Lösung
Hypothalamus als oberste Instanz
Hypophysenvorder-/-hinterlappen
endokrine Drüsen und Gewebe in der Peripherie (Nebennierenrinde, Nebennierenmark, Pankreas)
Was sind releasing/releasing-inhibiting Hormone bzw. glandotrope Hormone?
Nenne in welchen Gehirnregionen diese gebildet werden
· werden in übergeordneten Hormondrüsen gebildet
o Releasing Hormone → im Hypothalamus
o Glandotrope Hormone → in der Hypophyse
· regeln innerhalb der Regelkreise die Produktion und Ausschüttung von effektorischen Hormonen
(Wörter zu Bild zuordnen)
Erkläre, was Konvergenz auf allen Ebenen des visuellen Systems ist.
Eselsbrücke
Konferenz: Leute setzen sich zusammen
· visuellen Informationen werden von vielen verschiedenen Neuronen zusammengeführt, um ein Gesamtbild zu erzeugen
· Durch Konvergenz werden die visuellen Informationen auf verschiedenen Ebenen des Systems integriert und verarbeitet, um das Gesamtbild zu erzeugen, das wir sehen
Erkläre das Prinzip der rezeptiven Felder.
Wie reagieren Neuronen im visuellen System auf Reize?
· Wie reagieren Neuronen im visuellen System auf Reize?
· Wenn Reiz innerhalb des rezeptiven Feldes präsentiert wird
o reagiert Neuron & sendet elektrischen Impuls weiter
· Wenn der Reiz außerhalb des rezeptiven Feldes liegt
o reagiert das Neuron nicht
· Durch die Kombination der Aktivität von vielen Neuronen mit unterschiedlichen rezeptiven Feldern kann das Gehirn die visuellen Informationen, die es empfängt, verarbeiten und interpretieren
Erkläre die Visuelle Verarbeitung auf zentraler Ebene
(Nervus opticus, Chiasma opticum, corpus geniculatum laterale, primärer visueller Cortex) + kurze Beschreibung was die machen
(Ist bissl schwierig, also nicht schlimm, wenns nicht klappt^^)
· Nervus opticus
o Leitet visuellen Informationen von der Netzhaut zum Gehirn weiter
o besteht aus Hunderttausenden von Faserbündeln, die von den Ganglienzellen der Netzhaut ausgehen
· Chiasma opticum
o Übergangspunkt zwischen dem Nervus opticus und dem Gehirn
o visuellen Fasern aus beiden Augen treffen sich und werden teilweise miteinander vermischt
· Corpus geniculatum laterale
o Areal im hinteren Teil des Gehirns
o empfängt visuellen Informationen vom Chiasma opticum und leitet sie weiter zum primären visuellen Cortex
· Primärer visueller Cortex
o Informationen werden in verschiedene Kategorien unterteilt und an andere Areale des Gehirns weitergeleitet, die für die weitere Verarbeitung verantwortlich sind
Erkläre grob den Aufbau?
· Prozess bei dem Stäbchen und Zapfen Licht empfangen und in elektrische Impulse umwandeln
Erkläre den Sukzessivkontrast.
Phänomen bei der sich die Wahrnehmung von Farben und Helligkeit ändert, wenn man von dunklem ins helle geht (oder umgekehrt)
Wie nennt man die stelle des schärfsten Sehens
Fovea centralis
Was sind Bipolarzellen, Horizontalzellen und Amakrinzellen?
(Die Antwort auf der Rückseite check ich auch nicht ganz lol)
· Bipolarzellen
o Konvergenz auch Divergenz möglich
· Horizontalzellen und Amakrinzellen
o besorgen horizontale Wechselwirkungen wie die laterale Hemmung
Was sind Stäbchen und Zapfen.
Faaarben… 😌
· Zapfen
o Tagessehen und der Farbunterscheidung (photopisches Sehen)
o drei Typen mit verschiedenen Photopigmenten, deren Absorptionsmaxima bei rot, grün und blau (RGB) liegen
o Dreigliederung der Zapfen ist die Grundlage der Farbunterscheidung (Dreifarbentheorie)
· Stäbchen
o Dämmerungssehen (skotopisches Sehen), ohne Farbunterscheidungsvermögen
Nenne zwei Muskulaturtypen und dazu ein Beispiel
· vegetativ innervierte glatte Muskulatur
o wird vom vegetativen (autonomen) Nervensystem erregt
§ kann nicht willkürlich gesteuert werden
o z. B. Magen-Darm-Trakt, Blutgefäße, Herzmuskulatur, Haarfolikel, innere Augenmuskulatur oder Atmung
· Quergestreifte bzw. Skelettmuskulatur
o heftet über Sehnen an Knochen an
o kann bewusst gesteuert werden
Erkläre die Theory of event coding (TEC) nach B. Hommel
· Gehirn speichert Handlungen und Ereignisse in Form von mentalen Repräsentationen und verarbeitet, die als "Ereigniskodes"
· Ereigniskodes werden in Ereigniskodierungszentren gespeichert
· Ereigniskodierungszentren speichern Informationen über die Eigenschaften von Handlungen und Ereignissen
o z. B. ihre Art, ihre Dauer und ihre Auswirkungen
· Wahrnehmung und Handlung entspringen aus einem identischen Prozess
· Soziale Kognition basiert auf dem Nachempfinden von Verhaltensweisen anderer Personen
Erkläre die Planung und Ausführung einer Handlung
Nenne die Gehirnbereiche, die die Ausführung steuern
· wird von verschiedenen Bereichen des Gehirns gesteuert
o Motorischer Cortex, das Basalganglien-System und der Hirnstamm
· Identifikation des Bedarfs
o Wir erkennen, dass wir eine bestimmte Handlung ausführen müssen, z.B. einen Gegenstand greifen oder eine Tür öffnen.
· Planung der Handlung
o Wir planen, wie wir die Handlung ausführen werden, indem wir uns vorstellen, wie wir unsere Gliedmaßen bewegen müssen, um die Handlung durchzuführen.
· Aktivierung der Muskeln
o Das Gehirn sendet Signale an die entsprechenden Muskeln, um sie für die Handlung zu aktivieren.
· Ausführung der Handlung
o Die aktivierten Muskeln bewegen sich, um die Handlung durchzuführen.
· Überprüfung der Ergebnisse
o Wir überprüfen, ob die Handlung erfolgreich war und ob sie die gewünschten Ergebnisse erzielt hat.
Erkläre das prinzip der modularen Repräsentation
· Wissen und Handlungen werden an verschiedenen Orten im Gehirn gespeichert
· Verschiedene Kodes werden durch sensorische Ereignisse aktiviert
· Um die gewünschten Handlungen und Verhaltensweisen auszuführen, müssen die aktivierten Kodes integriert werden
Nenne die wichtigsten zentrale Areale der Motorik (10)
Ordne diesen den Cortex-Arealen zu
1. primärer motorischer Kortex (M1)
2. Primärer somatosensorischer Kortex (S1)
3. Prämotorische Kortex (PMC)
4. Supplementär motorisches Areal (SMA)
5. präfrontale Areale, Dorsolateraler präfrontaler Kortex
6. Frontale Augenfelder
7. Posteriorer parietaler Kortex
8. Posteriores Cingulum (exekutive Kontrolle von Handlungen)
9. Kleinhirn (Cerebellum)
10. Basalganglien & Thalamus
Erkläre die grobe Rolle der intrafusalen Muskulatur und Golgi-Sehnenapparate
· intrafusale Muskulatur dient der Dehnungsrezeption für Muskellänge
o enthält sensorische Nervenendigungen (sind für Dehnung sensitiv)
o enthält motorische Nervenendigungen
o sorgt für eine Spannung der Spindeln
· Golgi-Sehnenorgane
o registrieren Muskelspannung über Frequenz der Aktionspotenziale
· Bei Kontraktion würde der Dehnungsrezeptor erschlaffen
Was ist die motorische Einheit bzw. aus was besteht diese?
· besteht aus α-Motoneuron mit allen von einem Neuron innervierten Muskelfasern
o jede Muskelfaser besitzt nur eine motorische Endplatte
· Jede Einzelerregung eines Motoneurons produziert eine einzelne kurze Vollerregung eines Motoneurons
· Ausgelöste Kontraktionen → Einzelzuckung einer motorischen Einheit (Alles-oder-Nichts-Prinzip)
Nenne den groben Aufbau und Funktion der Skelettmuskulatur
· Muskelfaser
o Grundbaustein der Skelettmuskulatur
o besteht aus Myofibrillen → die aus Aktin- und Myosinfilamenten bestehen
· Myofibrille mit Aktin- und Myosinfilamenten
o Wenn sich die Muskelfaser kontrahiert, schieben sich die Myosinfilamente an den Aktinfilamenten entlang und verkürzen so die Muskelfaser
Erkläre den polysynaptischen Rückenmarksreflex
· Reiz wird über Sensoneuronen an das Rückenmark geleitet
· Im Rückenmark wird über ein Interneuronen der Reiz direkt über das Motorneuron zum Muskel geleitet
o Der Reflex funktioniert also Gehirnunabhängig
· Zusätzlich wird über das Rückenmark die Information ans Gehirn weitergeleitet
Was bedeutet der Begriff „Aufmerksamkeit“?
· Zustand der gesteigerten Wachheit (Vigilanz) und Anspannung, welcher der selektiven Orientierung von Wahrnehmung, Denken und Handeln zugrunde liegt
· Fähigkeit sich auf einen bestimmten Reiz oder eine Information konzentrieren zu können
· wichtige Rolle bei der Verarbeitung von Informationen und bei der Steuerung unseres Handelns
· Mismatch Negativität (MMN)
o Misst die auditive Orientierungsreaktion
o Abweichende Ereignisse sorgen für ein MMN-EKP
· P1 (Peak 1)
o Aufmerksamkeit auf visuellen Stimuli
· N1 (Negativity 1)
o Aufmerksamkeit auf auditiven Stimuli
· P300 (Peak 300)
o Kontrollierte Verarbeitung von wichtigen oder relevanten Stimuli
· ERN (Error-Related Negativity)
o bei Fehlern oder inkonsistenten Ergebnissen
Nenne die Hypothese der „Integrated Competition“ (C. Duncan)
· Die verschiedenen Sinnesmodalitäten, werden von verschiedenen Gehirnregionen (Modalitäten) verarbeitet
· Modalitäten sind spezialisiert auf die Verarbeitung von Informationen aus einer bestimmten Sinnesmodalität
o werden von höheren kognitiven Ebenen des Gehirns gesteuert und kontrolliert, die als "Integrative Ebenen" bezeichnet werden
· Integrativen Ebenen sind verantwortlich dafür
o Informationen aus den verschiedenen Modalitäten zu integrieren → zu verarbeiten → eine Entscheidung zu treffen
Nenne relevante Gehirnstrukturen, die für die Aufmerksamkeit wichtig sind.
Aufmerksamkeit basiert auf Verrechnungen in einem Netzwerk kortikaler & subkortikaler Hirnareale
o primäre sensorische Cortexareale
o sekundäre sensorische Cortexareale
o multimodale Assoziationsareale
§ frontal, parietal, temporal
o subcorticale Hirnstrukturen
§ v.a. Thalamus & formatio reticularis für die allgemeine Wachheit und Aktivierung des Cortex
o Frontalcortex
· Das Gehirn verarbeitet Informationen auf verschiedenen funktionalen Ebenen gleichzeitig und parallel, d.h. es gibt keine hierarchische Reihenfolge der Verarbeitung
· Die Verarbeitung auf den verschiedenen Ebenen kann bottom-up (von unten nach oben) oder top-down (von oben nach unten) erfolgen
· Bottom-up-Verarbeitung bezieht sich auf die Verarbeitung von Informationen, die von den Sinnesorganen eingehen und sich von unten nach oben durch die verschiedenen Schichten des Gehirns bewegt
· Top-down-Verarbeitung bezieht sich auf die Verarbeitung von Informationen, die von höheren kognitiven Ebenen des Gehirns ausgehen und sich von oben nach unten durch die verschiedenen Schichten des Gehirns bewegt
· Beide Verarbeitungsformen sind wichtig und werden von verschiedenen Gehirnregionen gesteuert und kontrolliert. Sie tragen zu unserem Verständnis und Handeln bei und sind miteinander verbunden.
Bewusstsein und Aufmerksamkeit sind zwei getrennte Prozesse in verschiedenen Gehirnregionen
o Bewusstsein ist Ergebnis von neuronalen Prozessen, die in der Hierarchie der kortikalen Verarbeitung weiter oben stattfinden
o Aufmerksamkeit ist ein Prozess in tieferen Gehirnregionen
Nenne die drei Aufmerksamkeitsfunktionen nach Posner. (AOE) Was beschreibt dieses Modell?
· Modell, das beschreibt, wie der menschliche Aufmerksamkeitsprozess funktioniert
· Alerting
o allgemeine Wachheit und Erregung, die dafür sorgt, dass wir auf neue Reize oder Informationen achten
§ aufsteigendes retikulären Aktivierungssystem (ARAS) und Thalamus
o wichtig für die allgemeine Aufmerksamkeit und die Fähigkeit, auf neue Reize zu reagieren
· Orientierung
o Fähigkeit, unsere Aufmerksamkeit auf bestimmte Orte oder Modalitäten zu richten
o wird durch bottom-up-Prozesse (d.h. durch die Reize selbst) und durch top-down-Prozesse (d.h. durch unsere Erwartungen und Absichten) angeregt
· Exekutive Aufmerksamkeit
o selektive Wahrnehmung bestimmter Reize und die Fähigkeit, die Aufmerksamkeit auf bestimmte Aufgaben oder Informationen zu richten
o das ACC (Anterior Cingulate Cortex) & fronto-parietales Netzwerk
Was sind exekutive Funktionen?
Fähigkeit der
o Zielformation
o Planung & Plandurchführung
o effektives Verhalten
o Selbstregulation des Verhaltens
· Funktion, welche einer Person erlaubt, selbstständig, absichtlich und zielstrebig selbstdienliche Aktivitäten und Handlungen auszuführen
· Generelle Kontrollmechanismen, welche verschiedene Subprozesse (z. B. Objektwahrnehmung, Motorik) modulieren und koordinieren und so die Dynamik der menschlichen Kognition regulieren
Was misst der Tower of Hanoi und wozu wird er häufig verwendet?
Was misst der Wisconsin Card Sorting Test und wozu wird er häufig verwendet?
o misst Fähigkeit, Regeln und Strategien zu lernen und anzuwenden, um Probleme zu lösen
o wird häufig verwendet, um exekutive Funktionen von Planung und Organisation zu untersuchen
Was misst der Stroop-Test und wozu wird er häufig verwendet?
o Misst Fähigkeit, Aufmerksamkeit zu kontrollieren und impulsive Reaktionen zu unterdrücken
o wird häufig verwendet, um exekutive Funktionen von Inhibition und Aufmerksamkeit zu untersuchen
· Tendenz von Kindern, Gedanken und Gefühle offen und ehrlich auszusprechen, ohne sie zu verbergen oder zu verfälschen
· noch keine starken Verbindungen zwischen dem präfrontalen Cortex (PFC) und dem limbischen System
· Frontallappen entwickelt sich in der Kindheit langsam
Welche Rolle spielen die rechten präfrontalen Areale für die Inhibition von Reaktionen?
Wozu führen Defizite in den Bereichen?
· wichtige Rolle bei der Inhibition von Reaktionen und Kontrolle von Verhaltensweisen
· Aktivierung bei Aufgaben, die die Inhibition von Reaktionen erfordern
o zum Beispiel Go/No-Go-Paradigma
· Regulierung von emotionalen Reaktionen
· Defizite in der Funktion
o können mit Störungen in der Regulierung von Impulsen und emotionalen Reaktionen in Verbindung gebracht werden
· Stroop Paradigman
o Untersuchung der Rolle von exekutiver Aufmerksamkeit und Handlungsüberwachung bei der Verarbeitung von Informationen
o besteht aus Wörtern, in verschiedenen Farben Aufgabe: Farbe der Schrift anzugeben & Bedeutung des Wortes ignorieren
o → Konflikt erfordert exekutive Aufmerksamkeit und Handlungsüberwachung
· Aktivität im dorsolateralen präfrontalen Cortex (dlPFC)
o Erhöhte Aktivität da wichtig für Kontrolle der Aufmerksamkeit und Regulation von Verhaltensweisen
o dlPFC sendet top-down-Signale an die visuell-sensorischen Areale, um deren Aktivität zu regulieren
· anteriore Cingulum (ACC)
o ACC sendet top-down-Signale an den dlPFC, um die Aufmerksamkeit zu kontrollieren und das Verhalten in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Aufgabe zu steuern
Erkläre das Diamond-Modell grob
· Besseres Verständnis komplexer Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns bei der Verarbeitung von exekutiven Funktionen
· interaktive Beziehung zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns, die für exekutive Funktionen wichtig sind
· Darstellung wie diese Bereiche miteinander kommunizieren und zusammenarbeiten
o um komplexe kognitive Prozesse zu verarbeiten und zu koordinieren
· vier Hauptbereiche des Gehirns
1. präfrontaler Cortex (PFC)
2. visuell-sensorischer Cortex
3. parietaler Cortex
4. temporo-parietale Junction (TPJ)
· PFC sendet top-down-Signale an visuell-sensorischen Cortex und parietalen Cortex
o um deren Aktivität zu regulieren und die Aufmerksamkeit auf relevante Informationen zu lenken
· visuell-sensorische Cortex und der parietale Cortex senden feed-forward-Signale an PFC
o um Informationen zu liefern und die Planung und Organisation von Aktivitäten zu unterstützen
· TPJ → Integration von sozialen und externen Informationen
o und der Kommunikation mit dem PFC und anderen Gehirnregionen
Eine Läsion in welchen Gehirnregionen führt zu einem Defizit exekutiver Funktionen?
Läsion im präfrontalen Cortex (PFC) führen zu Defiziten in der exekutiven Funktion
Sage etwas zu drei Eigenschaften des PFC:
relative Größe
Infrastruktur
top-down-Kontrolle von Wahrnehmung und Motorik
· relative Größe
o Im Vergleich zu anderen Gehirnregionen relativ groß
o hohe Dichte von Neuronen und Verbindungen zu anderen Gehirnregionen
· Infrastruktur
o PFC hat eine Plastizität und Veränderbarkeit im Gehirn
§ → ermöglicht es neue Verhaltensweisen zu lernen und zu entwickeln
· PFC → top-down-Kontrolle von Wahrnehmung und Motorik
o Ermöglich Aufmerksamkeit und Verhalten zu regulieren, um Ziele und Aufgaben erfolgreich zu verfolgen
· Shifting
o Wechsel zwischen mentalen Sets
· Updating
o Überwachung bzw. Monitoring des Arbeitsgedächtnisses
o dorsolateraler PFC wichtig
o Manipulation und Änderung aktiven Wissensinhalten
§ Sternberg-Task, N-Back-Task
· Inhibition
o im motorischen Sinne, von präpotenten Reaktionen
· Exekutive Aufmerksamkeit: selektiv, fokussiert
· Inhibition: Hemmung irrelevanter Information
· Switching: Wechsel der Aufmerksamkeit bzw. zw. Aufgaben
· Planung einer Aufgabensequenz zur Zielerreichung
· Monitoring: Überwachen des Arbeitsgedächtnisses bei der Bearbeitung von Aufgaben-Sequenzen
· Updating: Örtlich-zeitliche Kodierung im Arbeitsgedächtnis
Deklaratives Gedächtnis:
o beinhaltet Fakten und Erinnerungen, die bewusst abgerufen werden können
o bezieht sich auf explizites Wissen
o beinhaltet episodisches Gedächtnis (Erinnerungen an bestimmte Ereignisse) und semantisches Gedächtnis (allgemeines Wissen)
o kann durch Fragen und Tests abgefragt werden
Nondeklaratives Gedächtnis:
o beinhaltet Fähigkeiten und Verhaltensweisen, die automatisch abgerufen werden, ohne dass man sich bewusst daran erinnern muss
o bezieht sich auf implizites Wissen
o beinhaltet prozedurales Gedächtnis (Fähigkeiten wie zum Beispiel Fahrradfahren) und konditioniertes Gedächtnis (Verknüpfungen zwischen bestimmten Reizen und Reaktionen)
o kann nicht durch Fragen oder Tests abgefragt werden, sondern durch Beobachtung des Verhaltens
Erkläre das Verstärkungslernen mit den beteiligten Hirnstrukturen und dem Dopamin-System
Bringe die Begriffe perzeptives System und motorisches System mit ein.
Zwischen welchen Arealen gibt es dabei eine direkte Verbindung?
· Assoziation zwischen einem Reiz (perzeptives System) und einer Reaktion (motorisches System) wird ausgebildet
Verstärkungslernen: Lernprozess, bei dem bestimmte Verhaltensweisen durch Belohnungen oder Verstärker gestärkt werden, um sie wahrscheinlicher zu machen, in der Zukunft wieder aufzutreten
· Eng verbunden mit dem Dopamin-System im Gehirn, das bei der Verarbeitung von Belohnungen und Motivation eine wichtige Rolle spielt
· Wichtige Hirnstrukturen
o Nucleus accumbens (Belohnungszentrum)
o präfrontaler Cortex (Entscheidungsfindung, Lernen, Planung von Verhaltensweisen)
o Basalganglien
o Thalamus
· Direkte kortikale Verbindungen zwischen sensorischen und motorischen Kortexarealen
o Direkte Verbindungen zwischen Verarbeitung von Sinnesinformationen und die Steuerung von Bewegungen
· Indirekte Verbindungen zwischen sensorischen und motorischen Kortexarealen
o Verbindungen zwischen sensorischen und motorischen Kortexarealen, über Basalganglien, Nucleus Accumbens und Thalamus
Erkläre die klassische Konditionierung an einem Beispiel (Glocke, Fleisch & Hund) mit drei Neuronen und zwei Synapsen.
1. Hund wird Glockenton ausgesetzt, aber es passiert nichts Bedeutsames, sodass der Hund keine Reaktion zeigt Synapse P, die den Glockenton mit dem Fleisch verbindet, ist schwach.
2. Hund wird Glockenton und Fleisch präsentiert → öffnet den Mund, um Fleisch zu fressen, Synapse P wird stärker, da Glockenton mit einem bedeutsamen Reiz (dem Fleisch) verbunden wurde
3. Hund wird nur noch Glockenton präsentiert → Hund öffnet den Mund, als ob er das Fleisch erwartet; Glockenton hat sich zu einem bedeutsamen Reiz entwickelt, der die gleiche Reaktion wie das Fleisch hervorrufen kann → Die Synapse P ist jetzt stark
Wie kann man Ortszellen mit dem episodischen Gedächtnis in Verbindung bringen?
Episodisches Gedächtnis
o Teil des Langzeitgedächtnisses, der für die Speicherung von Erinnerungen an bestimmte Ereignisse und Erfahrungen verantwortlich ist
Ortszellen
o Neuronen im Hippocampus, die für das räumliche Gedächtnis und die Orientierung in der Umgebung verantwortlich sind und eine wichtige Rolle bei der Erinnerung an bestimmte Orte und Routen spielen
o bilden ein Gittermuster im Hippocampus, das die räumliche Verteilung von Orten in der Umgebung widerspiegelt
o sind eng mit dem episodischen Gedächtnis verbunden und tragen dazu bei, die Erinnerungen an bestimmte Orte und Ereignisse zu verknüpfen und zu speichern
o sind eng mit anderen neuronalen Schaltkreisen verbunden und reagieren auf Faktoren wie Aufmerksamkeit, Motivation und Belohnung
Was ist die retrograde und anterograde Amnesie?
Wie kann eine solche Amnesie z. B. entstehen?
· Retrograde Amnesie
o Verlust von Erinnerungen, die vor dem Ereignis, das die Amnesie verursacht hat, gespeichert waren
· Anterograde Amnesie
o Verlust von Fähigkeit, neue Erinnerungen zu speichern und abzurufen, die nach dem Ereignis, das die Amnesie verursacht hat, aufgezeichnet wurden
· Verursacht durch Verletzungen des Gehirns oder medizinische Bedingungen wie Alzheimer-Krankheit oder Korsakow-Syndrom
· Kann selektiv oder generalisiert sein und kann sich auf unterschiedliche Zeiträume erstrecken
Erkläre die Rolle des Hippocampus für Konsolidierung des Langzeitgedächtnisses (LZG).
· Wichtiges Gedächtniszentrum im Gehirn, das für die Konsolidierung von neuen Erinnerungen ins LZG verantwortlich ist
· Verarbeitet räumliche und emotionale Informationen und hilft bei der Navigation in der Umgebung
· Nimmt neue Informationen vom KZG auf und transferiert sie ins LZG (Konsolidierung)
· Arbeitet eng mit anderen Gehirnarealen zusammen und reguliert neuronale Schaltkreise bei der Konsolidierung von visuellen Informationen.
Was sind Ortszellen?
Welche Rolle spielt der Hippocampus dabei?
Auf welchen Modalitäten können Ortszellen zurückgreifen?
spezielle Art von Neuronen, die im Hippocampus (Gedächtniszentrum im Gehirn), vorkommen
sind für das räumliche Gedächtnis und die Orientierung in der Umgebung verantwortlich
o spielen eine wichtige Rolle bei der Erinnerung an bestimmte Orte und Routen
· Jede Ortszelle repräsentiert einen bestimmten Ort in der Umgebung und wird aktiv, wenn das Individuum sich an diesem Ort befindet
· Ortszellen bilden ein Gittermuster im Hippocampus, das die räumliche Verteilung von Orten in der Umgebung widerspiegelt
· Ortskodierung basiert auf visuellen, akustischen, taktilen und Bewegungsinformationen
Erkläre die Rolle des Präfrontalcortex (PFC) für den Abruf von Gedächtnisinhalten.
Wie kann das KZG in das LZG transferiert werden? (Aufmerksamkeit)
· PFC ruft Gedächtnisinhalte ab, indem er Informationen speichert und verarbeitet, die von anderen Bereichen des Gehirns empfangen werden, und indem er die Aufmerksamkeit auf bestimmte Aspekte der Informationen lenkt
· Aufmerksamkeit wird auf relevante Informationen gelenkt, wodurch das KZG in das LZG transferiert werden kann
Erkläre das perzeptive Langzeitgedächtnis.
Erkläre dabei die Rolle des Präfrontalcortex (PFC)
Bringe die Begriffe bottom-up und top-down damit in Verbindung
· Speichert Informationen über die visuellen Merkmale von Objekten und Szenerien
· Unterteilt in den ventralen Pfad (Identifikation von Objekten) und den dorsalen Pfad (räumliche Orientierung und räumliches Gedächtnis)
· Verbindet die primären visuellen Cortex-Bereiche mit den temporoparietalen und parietalen Cortex-Bereichen
· Hilft bei der Wiedererkennung von Objekten und der Orientierung in der Umgebung
Erkläre die Langzeitpotenzierung (LZP) inklusive der Mechanismen der Hebb’schen Regel, NMDA-Rezeptoren, Magnesium (Mg), Glutamat, AMPA-Rezeptoren und Stickstoffmonoxid (NO). Erkläre dabei die Wirkung der synaptischen Plastizität.
(Ist bissl schwierig, also nicht schlimm, wenn man’s nicht direkt weiß^^; liegt an der Karteikarte)
Langzeitpotenzierung (LZP) → Prozess, zur Verstärkung von Synapsen im Gehirn
Hebb'sche Regel
o wenn ein Neuron aktiviert wird und ein anderes Neuron aktiviert oder inhibiert, wird die Synapse zwischen den beiden Neuronen gestärkt oder geschwächt
o geschieht durch
§ Veränderungen in der Menge und Art von Neurotransmittern, die freigesetzt werden
§ Veränderungen in der Empfänglichkeit des postsynaptischen Neurons für diese Neurotransmitter
o Wird bei der LZP freigesetzt
o bindet an NMDA-Rezeptoren und AMPA-Rezeptoren auf dem postsynaptischen Neuron
Aktivierung von NMDA-Rezeptoren
o benötigt gleichzeitige Anwesenheit von Glutamat und Magnesium (Mg)
Enzym Nitric Oxide Synthase (NOS) produziert Stickstoffmonoxid (NO)
o NO wird an der Synapse freigesetzt und bindet an bestimmte Rezeptoren auf dem postsynaptischen Neuron
Was ist die Langzeitdepression (LZD)?
· Prozess, zur Abschwächung von Synapsen
· eine Form von Lernen und Gedächtnisbildung
· führt zu Veränderungen in der Struktur und Funktion von Synapsen, die zu einer verringerten Übertragung von Signalen zwischen Neuronen führen
· Rolle: verlernen nicht mehr passender Verhaltensweisen durch veränderte Umweltkontingenzen
Was ist ein Zellensemble?
Zusammenhängendes Netzwerk von Neuronen
Gruppe von Neuronen, die zusammenarbeiten, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen
Was ist ein Engramm?
hypothetische Struktur oder Funktion im Gehirn, die für die Speicherung von Gedächtnisinhalten verantwortlich ist
Existenz ist umstritten und es gibt keine klare Möglichkeit, sie direkt zu messen
Was ist die Langzeitpotenzierung (LZP)?
· Prozess, zur Verstärkung von Synapsen
· tritt auf, wenn Aktivität von Neuronen in einem bestimmten Bereich des Gehirns wiederholt wird
· führt zu Veränderungen in der Struktur und Funktion von Synapsen, die zu einer gesteigerten Übertragung von Signalen zwischen Neuronen führen.
Nenne vier Grundklassen von Lernvorgängen
· Semantisch
· Episodisch
· Fertigkeiten
· Erwartungen
· Konditionierungen
Bonus
Nenne je ein Beispiel dazu
Semantisch: Allgemeines Wissen und Fakten, die nicht an eine bestimmte Erfahrung gebunden sind (z. B. die Hauptstädte von Ländern oder die Bedeutung von Wörtern)
Episodisch: Erinnerungen an bestimmte Ereignisse oder Erfahrungen (z. B. der Geburtstag eines Freundes oder eine Reise nach Frankreich)
Fertigkeiten: Verhaltensweisen oder Fähigkeiten, die durch Übung erworben werden (z. B. das Fahrradfahren oder das Spielen eines Musikinstruments)
Erwartungen: Vorhersagen über zukünftige Ereignisse oder Ergebnisse (z. B. dass eine rote Ampel bedeutet, dass man anhalten muss)
Konditionierungen: Verknüpfungen zwischen bestimmten Reizen und Reaktionen, die durch wiederholte Exposition erlernt werden (z. B. dass das Läuten eines Weckers mit dem Aufstehen verbunden ist)
Nenne die relevanten anatomischen Strukturen und Systeme, die an Entscheidungen beteiligt sind (9).
· Posterior Parietal Cortex (PPC)
o Verarbeitung von visuellen und räumlichen Informationen
· Dorsolateraler PFC (DLPFC)
o Verarbeitung von kognitiven Informationen
· Medialer PFC & ventromedialer PFC (MPFC) & Orbitofrontaler Cortex (OFC) & Amygdala (AMY)
o Verarbeitung von emotionalen Informationen
· Anteriores Cingulum (ACC) & Posteriores Cingulum (PCC)
o Verarbeitung von emotionalen und kognitiven Informationen
· Inselrinde (INS)
o Verarbeitung sensorischer Informationen
Was sind ipRGCs und wie sind sie bei der zirkadianen Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus beteiligt?
ipRGCs sind intrinsisch photosensitive retinale Ganglienzellen, die in der Retina des Auges vorkommen und sensibel auf blaues Licht (480 nm) reagieren
Sie senden Signale über die Sehnerven zum Nucleus suprachiasmaticus (NSC), dem zentralen Steuerungszentrum des zirkadianen Rhythmus
Wie wirken sich tageslichtangepasste Beleuchtung und Tageslicht auf die Kognition aus?
o Tageslicht kann die Kognition verbessern, indem es den circadianen Rhythmus reguliert und den Melatoninspiegel senkt.
o Tageslichtangepasste Beleuchtung kann ebenfalls zu einer Verbesserung der Kognition beitragen, indem sie die Entspannung fördert und den Melatoninspiegel senkt.
Inwieweit wirkt sich der Melatoninspiegel auf die Schläfrigkeit aus?
o Der Melatoninspiegel steigt während der Nacht an und sinkt am Morgen, was zu einer Zunahme der Schläfrigkeit beitragen kann.
o Die Einnahme von Melatonin kann ebenfalls zu einer Zunahme der Schläfrigkeit führen, da es den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert.
Wie wirkt sich Tageslicht auf Schläfrigkeit, Melatonin und Kognition aus?
o Tageslicht kann die Schläfrigkeit reduzieren und die Kognition verbessern, indem es den circadianen Rhythmus reguliert und den Melatoninspiegel senkt.
o Tageslichtangepasste Beleuchtung kann ebenfalls zu einer Verbesserung der Schläfrigkeit und Kognition beitragen, indem sie die Entspannung fördert und den Melatoninspiegel senkt.
Inwieweit kann Schlafdeprivation die Gedächtnisbildung beeinflussen?
o Verringerte Leistungsfähigkeit bei kognitiven Tests nach Schlafdeprivation
o Verringerte Plastizität im Gehirn
o Möglicherweise negative Auswirkungen auf Lernprozesse und Gedächtniskonsolidierung
Welche Rolle hat SW-Schlaf bei der Konsolidierung von Gedächtnisinhalten?
o Korreliert mit Konsolidierung des bei Wachheit akquirierten Wissens über LTP und damit Plastizität mit Hilfe des Hippocampus
o Abspeicherung von explizitem und deklarativem Wissen
o Möglicherweise auch Konsolidierung prozeduraler Inhalte, v.a. wenn Sequenzen explizit gelernt wurden
Welche Rolle hat REM-Schlaf bei der Konsolidierung von Gedächtnisinhalten?
o Aktivierung von Assoziationsarealen und limbischen Arealen führt zu emotionaler Komponente von Träumen
o Möglicherweise auch Konsolidierung prozeduraler Inhalte
o Deaktivierter PFC führt zu irrationalem Charakter von Träumen
Was ist die Funktion von SW-Schlaf und REM-Schlaf für Lernen und Gedächtnisbildung?
o SW-Schlaf scheint mit der Konsolidierung expliziter und deklarativer Inhalte im Gedächtnis (z.B. Fakten und Ereignisse) zu korrelieren
o REM-Schlaf scheint mit der Konsolidierung prozeduraler Inhalte (z.B. motorische Sequenzen) zu korrelieren, aber möglicherweise nur, wenn diese Sequenzen explizit gelernt wurden
o Beide Schlafphasen scheinen wichtig für die allgemeine Konsolidierung von Gedächtnisinhalten und die Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit zu sein
Welche Hirnregionen sind in SW-Schlaf und REM-Schlaf aktiv bzw. deaktiviert?
o In SW-Schlaf sind die thalamo-kortikalen Neurone gehemmt, wodurch kein externer sensorischer Input zum Kortex durchdringen kann
o Der kortiko-kortikale Neuronenfeuern jedoch wie im Wachzustand oder sogar noch mehr, was zu Schlafspindeln und K-Komplexen im EEG führt
o In REM-Schlaf sind die Pons, das Mittelhirn und der Thalamus aktiv, wodurch visueller Input aus dem Gedächtnis aktiviert wird
o Der primäre visuelle Kortex ist jedoch deaktiviert und der dorsolaterale PFC (dLPFC) ist weniger aktiv als im Wachzustand, was dazu führen kann, dass Träume irrational sind
Was ist SW-Schlaf und wie unterscheidet er sich von REM-Schlaf?
o SW-Schlaf ist eine Phase des tiefen Schlafes, die durch langsame Delta-Wellen im EEG gekennzeichnet ist
o In SW-Schlaf gibt es einen mittleren Muskeltonus und langsame Augenbewegungen
o REM-Schlaf ist eine Phase des leichten Schlafes, die durch schnelle Augenbewegungen im EOG und einen verringerten Muskeltonus gekennzeichnet ist
o In REM-Schlaf gibt es häufig Träume und eine erhöhte Aktivität in Hirnregionen wie Pons, Mittelhirn und Thalamus
Was ist der Unterschied zwischen REM-Schlaf und Non-REM Schlaf?
In welchen Hirnregionen gibt es während dem REM-Schlaf eine erhöhte Aktivität?
REM-Schlaf
schnelle Augenbewegungen im EOG
entspannte Muskeln im EMG
hohe Aktivität in bestimmten Hirnregionen wie Pons und Thalamus
Non-REM Schlaf
langsame Augenbewegungen im EOG
entspannte bis leicht aktive Muskeln im EMG
hohe Delta-Wellen im EEG
Wie werden die Veränderungen im EEG, EOG und EMG in den verschiedenen Schlafstadien beschrieben?
o Im Schlafstadium 1 gibt es Beta-Wellen im EEG, langsame Augenbewegungen im EOG und leichte Muskelaktivität im EMG
o In den Schlafstadien 2-4 gibt es Theta-Wellen im EEG, langsame Augenbewegungen im EOG und entspannte Muskeln im EMG
o Im Slow-Wave Sleep gibt es Delta-Wellen im EEG, keine Augenbewegungen im EOG und entspannte Muskeln im EMG
Was sind die 4 Schlafstadien und wie unterscheiden sie sich?
o Schlafstadium 1: Initiales Schlafstadium, keine REM-Phasen
o Schlafstadien 2-4: REM-Phasen, Muskeltonusverlust, langsame EM, niedriger Muskeltonus
o Schlafstadien 3 und 4: Slow-Wave Sleep, hohe Delta-Wellen im EEG
Inwieweit spielt die GABAerge Regulation im Hypothalamus auch bei anderen Aspekten der zirkadianen Rhythmik eine Rolle?
o Die GABAerge Regulation im Hypothalamus spielt auch bei anderen zirkadianen Rhythmen eine Rolle, zum Beispiel bei der Regulation des Hungergefühls und des Fortpflanzungsverhaltens.
o Störungen in der GABAergen Regulation im Hypothalamus können daher auch Auswirkungen auf diese Prozesse haben.
Wie wirkt sich die Regulation durch GABA im Hypothalamus auf den Schlaf-Wach-Rhythmus aus?
o Die GABAerge Regulation im Hypothalamus spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Schlaf-Wach-Rhythmus.
o Eine erhöhte GABA-Aktivität fördert den Eintritt in den Schlaf, während eine verringerte GABA-Aktivität den Wachzustand fördert.
o Störungen in der GABAergen Regulation im Hypothalamus können zu Schlafstörungen führen.
Welche Rolle spielen GABA und Glutamat im Schlaf-Wach-Rhythmus?
o GABA ist ein inhibitorischer Neurotransmitter und wird während des Schlafes vermehrt produziert, wodurch es zu einer Hemmung von Neuronen und damit zu einer verringerten Aktivität des Gehirns führt
o Glutamat ist ein excitatorischer Neurotransmitter und wird während des Wachzustands vermehrt produziert, wodurch es zu einer Erhöhung der Aktivität des Gehirns führt
o Eine Dysregulation von GABA und Glutamat kann zu Schlafstörungen führen
Was ist der Flip-Flop-Mechanismus und wie wird er durch GABA im Hypothalamus reguliert?
o Der Flip-Flop-Mechanismus ist ein Netzwerk von Neuronen im Hypothalamus, das für die Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus verantwortlich ist.
o GABAerge Neurone im Hypothalamus hemmen wachheitsfördernde Kerngebiete im Gehirn und ermöglichen so den Eintritt in den Schlaf.
o Während des Schlafes wird die GABA-Aktivität verringert, wodurch wachheitsfördernde Neurone aktiviert werden und der Flip-Flop-Mechanismus "umgeschaltet" wird, um den Wachzustand zu fördern.
Wie ändert sich Acetylcholin im Verlauf des Schlaf-Wach-Rhythmus und wie wirkt es auf den Schlaf?
o Acetylcholin wird während des Wachzustands produziert und sein Spiegel sinkt während des Schlafes
o Eine erhöhte Aktivität des Acetylcholinsystems führt zu einer verringerten Schlafneigung
o Acetylcholin wird während der REM-Schlafphase vermehrt produziert und ist für die Aktivität der Augenmuskeln und den Tonusverlust der Muskulatur während dieser Phase verantwortlich
Wie ändern sich Serotonin und Noradrenalin im Verlauf des Schlaf-Wach-Rhythmus?
o Serotonin wird während des Tages produziert und verstoffwechselt und erreicht seinen Tiefpunkt in der Nacht
o Noradrenalin wird hauptsächlich während des Wachzustands produziert und sein Spiegel sinkt während des Schlafes
Nenne Somnogene, die bei der Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus eine Rolle spielen. (5)
o Adenosin
o Orexin
o Serotonin
o Noradrenalin
o Dopamin
Was ist die Rolle von Melatonin bei der homöostatischen Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus?
o Melatonin ist ein Hormon, das von der Epiphyse (Zirbeldrüse) produziert wird
o Es unterliegt einer zirkadianen Rhythmik und wird von Neuronen im Nucleus suprachiasmaticus (NSC) gesteuert
o Der Melatoninspiegel ist während des Schlafes hoch und sinkt während der Nacht
o Melatonin wird als Somnogen betrachtet und kann den Einschlafprozess unterstützen
Wie wird der homöostatische Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert?
o Durch das Adenosin-System und das Neuropeptid Orexin im Hypothalamus
o Die Aktivität dieser Systeme steigt während des Wachzustands und sinkt während des Schlafes
o Sie sind an der Steuerung der Müdigkeit und Erholung beteiligt
Wie verändert sich die zirkadiane Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus im Alter?
o Die zirkadianen Rhythmen verlangsamen sich im Alter, was zu einer Verschiebung des inneren Zeitgebers führen kann
o Die Blausensitivität der ipRGCs nimmt im Alter ab, wodurch die Reaktion auf externe Zeitgeber wie Helligkeit weniger empfindlich wird
§ Dies kann zu Schlafstörungen und Einschlafproblemen im Alter führen
Nenne die drei Aspekte des Verstehens anderer Personen und nenne die wichtigsten neuronalen Strukturen.
Verstehen von Verhaltensintentionen und –zielen
o supplementär motorische Areale (SMA)
o prä-SMA, prä-motorischer Kortex
o parietale Areale
Perspektivübernahme
o anteriorer Temporallappen
o Sulc. temp. superior
o Temporo-parietale Kreuzung (v.a. Verst v. Annahmen)
o medialer PFC (Reflexion eigener Gefühle, Wünsche auch von anderen Personen)
Empathie
o anteriore Insel (Ekel, affektiv. Schmerz)
o somatosensorische Areale (Berührung)
o anteriores Cingulum (ACC)
o Amygdala
Erkläre die drei Aspekte des Verstehens anderer Personen grob.
Verstehen von Verhaltensintentionen und -zielen
o Fähigkeit, die Absichten und Ziele anderer Menschen zu verstehen und zu erkennen
o ermöglicht es, Gedanken, Emotionen und Absichten anderer Menschen zu verstehen und zu interpretieren
§ → dadurch unsere eigenen Interaktionen mit ihnen zu steuern
o Fähigkeit, die Perspektive anderer Menschen zu übernehmen
§ Gedanken und Emotionen aus ihrer Perspektive zu betrachten
o wichtig, um die Perspektiven anderer Menschen zu verstehen
§ → in sozialen Interaktionen angemessen zu reagieren
o Fähigkeit, die Gefühle anderer zu verstehen und zu antizipieren, ohne selbst direkt betroffen zu sein
o ermöglicht, in die Lage anderer zu versetzen und für ihre Gefühle zu sensibilisieren
Erkläre das Ultimatum Game.
Wann werden unfaire Angebote abgelehnt?
Welche Gehirnregionen werden jeweils beim kontrollierten und welche beim automatisierten Ablehnen aktiviert?
· Untersuchung wie Menschen bei der Aufteilung von Ressourcen Entscheidungen treffen
o es gibt zwei Personen: Proposer & Responder
· Proposer teilt einen bestimmten Betrag auf, einen Teil für sich selbst behält und den anderen Teil dem Responder anbietet.
o Responder kann das Angebot annehmen (beide bekommen den Betrag, den sie bekommen sollen)
o oder ablehnen (keiner bekommt etwas)
· Menschen lehnen unfaire Angebote ab, selbst wenn sie selbst nichts bekommen
o dorsolaterale präfrontale Cortex (DLPFC) wird aktiviert → kontrolliertes ablehnen
§ ist für kognitive Prozesse verantwortlich
o anteriore Insula (AI) wird aktiviert → automatisiertes ablehnen
§ ist für automatische Prozesse verantwortlich
§ Verlangen nach Fairness → grundlegendes menschliches Bedürfnis
§ Verarbeitung emotionaler Reize, wie Ekel und Schmerz → Art „Warnsystem“
Erkläre die dualen Prozesse grob. (Dual-Prozess-Theorie)
· Entscheidungen sind Ergebnis multipler Systeme im Gehirn
o automatisch emotional vs. kontrolliert kognitiv
o arbeiten in der Regel synergistisch zusammen, können aber auch gegeneinander arbeiten
§ z. B. emotionales System hat starke Abneigung gegenüber einem Reiz & kognitives System erkennt Vorteile eines Reizes
Ordne relevante Strukturen zu den dualen Prozessen zu.
automatisch
o ventromedialer PFC (VMPFC)
o Orbitofrontaler Cortex (OFC)
o Striatum
§ Nucleus Accumbens (NA)
§ Putamen (PUT)
§ Nucleus Caudatus (CAU)
o Inselrinde
deliberativ, kontrolliert
o dorsolateraler Präfrontalcortex
o posteriorer Parietalcortex
Erkläre das grobe Verhalten des dopaminergen Belohnungssystems während des Belohnungslernens anhand des Modells von Schulz (2007)
a) Am Anfang des Lernprozesses
o Verhalten noch nicht gelernt
o Feedback → reliabler Prädiktor für die Belohnung.
o Wenn Verhalten später gelernt wird → wird es selbst zum reliablen Prädiktor für das Feedback.
o Wenn Feedback ausbleibt oder schlechter als erwartet ist → Aktivität der dopaminergen Neurone sinkt
b) Während des Belohnungslernprozesses
o wandert das dopaminerge Signal vom ersten reliablen Prädiktor (Feedback oder Belohnung) zum zweiten reliablen Prädiktor (gelerntes Verhalten).
c) dopaminergen Neurone im Midbrain-Dopamin-System reagieren auf den ersten reliablen Belohnungsprädiktor
o → Aktivitätserhöhung
o Ausbleiben von Belohnungen oder Bestrafungen → Aktivitätssenkung
§ enthemmt Neurone im ACC und führt zu einer Ne/Feedback-Ne
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