Biologische Psychologie, 6. Vorlesung

Front 1

Das Endhirn

Back 1

• Größter Abschnitt des menschlichen Gehirns, unterteilt in Kortex (Großhirnrinde) und subkorti- kale Endhirnkerne
• Große Furchen des Kortex: Fissuren, kleine Furchen: Sulci, Windungen: Gyri
• Kommissuren (Faserstränge) verbinden die beiden Hirnhälften, größtes Beispiel: Balken

Front 2

Funktionelle Spezialisation des Kortex

Back 2

• Primärfelder: sensorisch - Afferenzen v. Thalamus; motorisch - Efferenzen ins Rückenmark
• Sekundärfelder: Weiterverarbeitung und Verschaltung der Information einer Modalität
• Assoziationsfelder: keiner einzelnen Modalität zuzuordnen, sind mit vielen primären und sekun-
dären Feldern verbunden (nicht auf eine Art von Sinnesinfo oder motorischer Info spezialisiert)
• Obwohl einzelne Hirnareale oft auf eine Funktion spezialisiert sind, arbeitet das Gehirn immer
als Netzwerk und kann nur so verstanden werden

Front 3

Struktur des Kortex

Back 3

• Rinde ist ca. 1,5 - 4,5 mm dick
• Zellkörper sind in Schichten angeordnet, die aus Zellen überwiegend desselben Typs bestehen
• Zwei Haupttypen von Kortex:
• Neokortex: 6 Schichten (vor allem Großhirnrinde)
• Allokortex: 3-5 Schichten (vor allem subkortikale Kerne)
• Bis zu 80 verschiedene Typen von kortikalen Neuronen werden unterschieden
• Wichtigste Unterscheidung:
• Pyramidenzellen: Projektionsneurone, 85% d. kortikalen Neurone; meist exzitatorisch (Haupttransmitter Glutamat)
• Nicht-Pyramidenzellen: Interneurone, meist inhibitorisch

Front 4

Schichten des Neokortex

Back 4

Nummerierung von außen nach innen:
I. Molekularschicht
• Keine Pyramidenzellen; wenige, kleine Zellen; tangential verlaufende Fasern II. Äußere Körnerschicht
• Kleine Pyramidenzellen in hoher Dichte
• Verzweigte Verbindungen, v.a. lokal innerhalb derselben Schicht (nicht aus Kortex o. Schicht) III. ÄußerePyramidenschicht
• Große Pyramidenzellen, deren Axone den Hauptteil der Faserverbindungen zwischen den Kortexbereichen bilden
IV. InnereKörnerschicht
• Kleine, dicht gepackte Pyramidenzellen und Nicht-Pyramidenzellen
• Afferenzen aus spezifischen Thalamuskernen (verzweigen u. ziehen horizontal durch Schicht)
V. Innere Pyramidenschicht (Hauptausgangsschicht des Kortex)
• Sehr große Pyramidenzellen, deren Axone die Efferenzen zu subkortikalen Kernen, Hirn- stamm und Rückenmark bilden; Dendriten ziehen bis in die erste Schicht
VI. MultiformeSchicht
• Viele verschiedene Zelltypen; Pyramidenzellen dieser Schicht projizieren zu spezifischen Tha- lamuskernen

Front 5

Brodmann-Areale

Back 5

• Histologische Einteilung nach Cytoarchitektur (Zelltypen und Schichten)
• Entsprechen manchmal funktionellen Arealen, aber nicht grundsätzlich (veraltete Karte)
• Werden oft zur Orientierung angegeben
• Sulci nicht erfasst

Front 6

Frontallappen

Back 6

• Motorische Areale: primärer motorischer Kortex, sekundär motorischer Kortex, supplementär motorischer Kortex, frontales Augenfeld, motorisches Sprachzentrum (Broca-Areal)
• Orbitofrontaler Kortex: über den Augenhöhlen (Teil des Präfrontalen Kortex); wichtig für Bewer- tungen und Entscheidungen
• Präfrontaler Kortex: nicht motorische Areale im Frontallappen; wichtig für höhere kognitive Funktionen: Pläne, Entscheidungen, abstraktes Denken, Kurzzeitgedächtnis

Front 7

Parietallappen

Back 7

• Primärer somatosensorischer Kortex (Gyrus postcentralis: vom Sulcus centralis bis zum Sulcus parietooccipitalis)
• Multisensorische Areale (Posterior parietaler Kortex; Integration von verschiedenen Sinneseindrücken, z.B. visuelle u. auditorische)
• Räumliches Sehen
• Orientierung im Raum
• Zahlenverarbeitung, Rechnen
• Bereiche, die mit Gedächtnis zu tun haben

Front 8

Okzipitallappen

Back 8

• Ist ausschließlich für visuelle Wahrnehmung zuständig
• Primärer visueller Kortex liegt entlang des Sulcus calcarinus

Front 9

Temporallappen

Back 9

• Primärer auditorischer Kortex (Innenseite d. Sulcus lateralis) • Sekundärer auditorischer Kortex (Wernicke-Areal): Sprach-
verständnis; nur auf einer Hemisphäre
• Höhere visuelle Areale (z.B. Gesichts- und Objekterkennung)
• Anteriorer und medialer Temporallappen: Gedächtnis

Front 10

Das limbische System

Back 10

• Limbisch kommt von „Saum“
umsäumt den dritten Ventrikel
• Beteiligt an Gedächtnis und Emotionen
• Kein einheitliches System!
• Dazugehörige Areale unterscheiden sich je nach Autor
• Besser: einzelne Areale in ihrer Funktion und Netzwerken unter- suchen

Front 11

Limbisches System - Amygdala

Back 11

• Mehrere kleine Kerne
• Beteiligt an Verarbeitung negativer Emotionen
und emotionalem Lernen

Front 12

Lymbisches System - Hippocampus

Back 12

• 3 Zellschichten (Allokortex)
• Langzeitgedächtnis
• Räumliche Orientierung

Front 13

Gyrus cinguli

Back 13

• Fehlerdetektion, Handlungskonflikte
• Vegetative Einflüsse
• Antrieb

Front 14

Die Basalganglien

Back 14

• Striatum: Nucleus caudatus und Putamen
• Globus pallidus
• Nucleus subthalamicus (Teil d. Zwischenhirns)
• Substantia nigra (Mittelhirn)

Front 15

Funktionen der Basalganglien

Back 15

• Regulation der Motorik (unterdrücken und erlau- ben Bewegungsimpulse, die vom motorischen Kor- tex kommen)
• Motivation
• Gewohnheitslernen

Front 16

Das periphere Nervensystem

Back 16

• Unterteilung in somatisches Nervensystem (innerviert Muskulatur u. Sinnesorgane
Allg. I)
• und vegetatives Nervensystem

Front 17

Das vegetative Nervensystem

Back 17

• Innerviert innere Organe, Blutgefäße und Drüsen
• Lässt sich unterteilen in Sympathikus und Parasympathikus und das Darmnervensystem (das
allerdings selbstständig die Verdauung reguliert)
• Sympathikus und Parasympathikus innervieren überwiegend dieselben Organe (Ausnahme:
Schweißdrüsen werden nur von Sympathikus innerviert)
• Wirkungen sind meist komplementär

Front 18

Sympathikusthikus

Back 18

- Erhöhter Aktivierungszustand (Sport, Lernen)
- "Fight or flight"
- Innerviert den ganzen Körper
- Häufig als ganzes System aktiv
- Erhöhter Blutzuckerspiegel und Sauerstoffversorgung

Front 19

Parasympathikus

Back 19

- regeneriert, Ruhe, Entspannung
- Rest and digest
- Innerviert Kopf, Brust, Abdomen und Becken
- Selten als ganzes System aktiv, meist selektiv in einzelnen Organgen (Z.b. Blasenentleerung)

Front 20

Periphere Neurone

Back 20

• Somatisches Nervensystem:
• Zellkörper des somatomotorischen Neurons liegt in grauer Substanz des Rückenmarks bzw.
Hirnstamms, Axon führt direkt bis zum jeweiligen Muskel des Bewegungsapparats

Front 21

Periphere Neurone

Back 21

• Zellkörper des präganglionäres Neurons liegt in Rückenmark bzw. Hirnstamm
• Synaptische Umschaltung von präganglionärem auf postganglionäres Neuron
• postganglionäre Fasern sind unmyelinisiert und haben kein typisches synaptisches Endknöpf-
chen, sondern Aneinanderreihung von Varikositäten (Verdickungen entlang des Axons, in denen Vesikel liegen)
langsamere, diffusere Wirkung, aber großflächiger greifende Effekte

Front 22

Die Transmitter im vegetativen Nervensystem

Back 22

• Sowohl im sympathischen als auch im parasympathischen Nervensystem erfolgt Übertragung von prä- auf postganglionäres Neuron durch Acetylcholin
• Acetylcholin-Rezeptor auf dem postganglionären Neuron ist jeweils nikotinerg
• Übertragung von postganglionärem Neuron auf das Endorgan:
• im Sympathikus durch Noradrenalin, adrenerger Rezeptor am Endorgan
• im Parasympathikus immer durch Acetylcholin, muskarinerger Rezeptor am Endorgan

Front 23

Das Nebennierenmark

Back 23

• endokrine Drüse
• Sympathisch innerviert
• Enthält modifizierte Nervenzellen
• Hormonproduktion (Adrenalin und Noradrenalin) unterstützt Wirkung des Sympathikus:
• Verbesserte Ventilation der Bronchien und erhöhter Blutfluss zu Muskel, Herz und Gehirn

erhöhter Sauerstofftransport
• Wirkt auch auf Skelettmuskulatur sowie auf Leber und Fettgewebe: erhöht Glukose u. freie Fett-
säuren zu Muskel, Herz und Gehirn
• Bei körperlicher Belastung wird bis zu 10-fach mehr (Nor-)Adrenalin ausgeschüttet

Front 24

Zentrale Steuerung

Back 24

• Ein ganzes Netzwerk von Gehirnstrukturen ist mit der vegetativen Regulation befasst
• Afferenzen über Hirnstamm zum Hypothalamus und zum Locus coeruleus (Teil des ARAS)
• Hypothalamus bekommt auch viele Informationen vom Rest d. Gehirns und kann über hormonel-
le Signale sowie über vegetative Neurone vegetative Organe beeinflussen

Front 25

Plastizität, Entwicklung und Gehirnalterung

Back 25

• Gehirn verändert sich mit dem Lebensalter und beeinflusst fundamental unser Verhalten
• Bis ca. 20 Jahre: größte Veränderungen
• Zunehmende Myelinisierung und „Aufbau des neuronalen Netzwerks“
• Myelinisierung verläuft in verschiedenen Arealen unterschiedlich
• Myelinisierung mancher Areale verändert sich auch beim Erwachsenen noch
• Einzelne Hirnareale entwickeln sich in unterschiedlichem Alter und nicht alle gleichzeitig, z.B. entwickeln sich subkortikale Areale (impulsive Funktionen) bevor präfrontaler Kortex seine Ent-
wicklung abschließt
verstärktes Risikoverhalten von Kindern und Jugendlichen)
• Interindividuelle Variabilität kognitiver Leistungen nimmt im Alter zu: Hirnalterung und dadurch ausgelöste Verschlechterung kognitiver Leistungen hängen von individuellen Voraussetzungen ab
• Faustregel: je aktiver, umso weniger (kognitive) Einbußen