Was ist mit „Synaptischer Plastizität“ gemeint?
Fähigkeit von Synapsen, sich auf Basis von Erfahrungen zu verändern.
Was beschreibt der Begriff „Neurotransmitter“?
Eine von mehreren Molekülklassen, die von Neuronen ausgeschüttet werden, um chemisch Botschaften über den synaptischen Spalt zu anderen Neuronen zu übertragen.
Was ist die Aufgabe vom Zelltyp „Neuron“ und welche Hauptarten von Neuronen können unterschieden werden?
Neuronen sind die Grundbausteine des Nervensystems. Neuronen sind Zellen, die auf die Übermittlung und Verarbeitung von Informationen spezialisiert sind. Dabei verarbeiten Neuronen Informationen, die von sensorischen Systemen, wie dem visuellen System oder dem auditiven System, aber auch aus dem gesamten Körper (z. B. Anzeichen von Hunger oder Müdigkeit) eintreffen. Neuronen antworten auf diese Informationen, wodurch letztlich die Koordination aller Körperreaktionen zustande kommt. Es werden drei Hauptarten von Neuronen unterschieden: Erstens sensorische Neurone, die Informationen von den Sinnesorganen hin zum zentralen Nervensystem übermitteln, zweitens Motoneuronen, die Informationen weg vom zentralen Nervensystem hin zu Muskeln und Drüsen übermitteln und schließlich drittens Interneuronen, die Informationen von sensorischen Neuronen zu anderen Interneuronen oder Motoneuronen übermitteln.
Was sind Gliazellen und welche Aufgabe erfüllen diese Zellen?
Deutlich häufiger als Neuronen sind Gliazellen im Gehirn anzutreffen. Gliazellen bilden ein Netzwerk, welches das gesamte Gehirn durchzieht, leiten aber anders als Nervenzellen keine Informationen weiter, sondern unterstützen neuronale Prozesse und geben dem Gehirn als eine Art Stützgewebe Struktur. Gliazellen sind für den Aufbau der isolierenden Myelinschicht und auch für den Aufbau der Blut-Hirn-Schranke verantwortlich.
Was sind Synapsen?
Die Verbindung zwischen zwei Nervenzellen wird als Synapse bezeichnet. Neuronen berühren sich aber nicht direkt, sondern sind durch einen 20 Nanometer breiten Spalt voneinander getrennt. Der Spalt wird als synaptischer Spalt bezeichnet. Dabei lassen sich grundsätzlich zwei verschiedene Arten von Synapsen unterscheiden. Zum einen exzitatorische Synapsen, welche die Aktivität einer Zielzelle erhöhen, und zum anderen inhibitorische Synapsen, welche die Aktivität einer Zielzelle verringern. In der Regel finden sich Synapsen zwischen einem Axon, welches Informationen sendet, und einem Dendriten, welcher Informationen empfängt. Es existieren aber auch Synapsen zwischen einem Axon und einem Zellkörper eines anderen Neurons, zwischen einem Axon eines Neurons und dem eines anderen Neurons und zwischen Dendriten zweier Neurone.
Was passiert im synaptischen Spalt bei der Erregungsübertragung?
Die synaptische Informationsübertragung läuft mittels chemischer Substanzen ab. Diese Substanzen werden im Soma gebildet und an das Ende des Axons transportiert. Im Falle der Aktivierung des Neurons werden diese Substanzen in den synaptischen Spalt ausgeschüttet. Dieser Prozess heißt Exocytose, und die chemischen Substanzen mit Signalwirkung heißen Neurotransmitter. Dabei werden Neurotransmitter nicht einzeln, sondern in kleinen zusammenhängenden Einheiten in den synaptischen Spalt entlassen. Diese Einheiten heißen Vesikel. Neurotransmitter durchqueren den synaptischen Spalt und transportieren Informationen zur Membran des postsynaptischen Neurons. Die in den Neurotransmittern verschlüsselte chemische Botschaft muss in einem nächsten Schritt vom Dendriten des postsynaptischen Neurons aufgenommen werden. Dies geschieht über Moleküle auf der Oberfläche des Dendriten, die als Rezeptoren bezeichnet werden. Dabei können Rezeptoren in Abhängigkeit von ihrer Oberflächenbeschaffenheit stets nur ganz bestimmte Neurotransmitter binden. Damit ist gemeint, dass Neurotransmitter zu Rezeptoren passen, wie ein Schlüssel in ein Schloss. Werden auch die Rezeptoren von anderen Dendriten des postsynaptischen Neurons entsprechend aktiviert, führt dies dazu, dass das postsynaptische Neuron seinerseits erregt bzw. aktiviert wird und „feuert“ bzw. Informationen weitergibt.
Strukturieren Sie das menschliche Nervensystem.
Das Nervensystem ist hierarchisch strukturiert und besteht im Wesentlichen aus dem peripheren Nervensystem (PNS) und dem zentralen Nervensystem (ZNS). Das ZNS umfasst das Rückenmark und das Gehirn. Das PNS beinhaltet das somatische Nervensystem, welches alle sensorischen Neuronen und Motoneuronen umfasst, die das ZNS mit dem Rest des Körpers verbindet. Das PNS enthält überdies das autonome Nervensystem, welches zusätzlich in seinen sympathischen und parasympathischen Teil untergliedert werden kann.
Erläutern Sie grob den Aufbau und die Funktion des Großhirns und grenzen Sie die vier wesentlichen Gehirnlappen voneinander ab.
Das Großhirn besteht aus zwei Hälften, die Hemisphären genannt werden. Die äußere Schicht des Großhirns wird Großhirnrinde genannt. Das Organ ähnelt äußerlich der gefurchten Oberfläche eines Walnusskerns. Der Anteil der Großhirnrinde am Gesamtgewicht beträgt 85%. Dieser Anteil hat im Laufe der menschlichen Evolution immer weiter zugenommen, so dass sich der Cortex fortlaufend stärker gefaltet hat und sich aktuell ca. zwei Drittel der Großhirnrindenoberfläche in den entstandenen Falten befindet. Es werden vier Gehirnlappen unterschieden: Erstens der Frontallappen, welcher direkt hinter der Stirn liegt und an Prozessen wie Sprache, willkürliche Motorik sowie Planen und Entscheiden beteiligt ist, zweitens der Parietallappen, welcher am Hinterkopf oben liegt und an sensorischen Prozessen für Berührungen und Körperwahrnehmung beteiligt ist, drittens der Okzipitallappen, welcher am unteren Hinterkopf liegt und an visuellen Verarbeitungsprozessen beteiligt ist und viertens der Temporallappen, welcher oberhalb der Ohren liegt und an auditiven Prozessen beteiligt ist.
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