neurobiologie

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Neurobiologie
Bau der Nervenzelle
- Bei Informationsverarbeitung die für Umsetzung eines Reizes in eine Reaktion
notwendig ist spielen die Nervenzellen (Neuronen) eine Rolle.
- Im Zellkörper (Soma) befindet sich der Zellkern und wichtige Organellen
- Am Soma entspringen zahlreiche Fortsätze verschiedener Form und Länge
- Dabei unterscheidet man alle meist zahlreichen und stark verästelten Dendriten
- Am Soma ist ein einzelner Zellfortsatz (Axon)
- Die Nervenzellfortsätze funktionieren bezüglich der Signalleitung wie
Einbahnstrassen  Das Axon leitet Signale vom Soma weg in die an den
Endverzweigungen sitzenden Schaltzellen war angrenzenden Zelle
- Eine Kotaktstelle zwischen einer Nervenzelle und der Folgezelle heißt Synapse
- Das ende einer Axonendverzweigung erweitert sich zu einem Endknöpfchen, dass
durch den synaptischen Spalt von der Nachbarzelle getrennt ist
- Die an den Spalt angrenzenden Membranbezirke heißen präsynaptische Membran und
postsynaptische Membran
- Im Axonendknöpfchen befinden sich synaptische Blässchen
Verschiedene Nervenzelltypen
1. Unpolare Neuronen = Haben nur einen kurzen Fortsatz
2. Bipolare Neuronen = Haben zwei Fortsätze am Soma
3. Multipolare Neuronen = Haben zahlreiche Dendriten und ein Axon
-
Einige Nervenzellen sind von sogenannten Glia-Zellen umgeben die sie unterstützen
Ein Glia-Typ sind die Schwann-Zellen die sich im perplexen Nervensystem befinden
Als junge Zellen liegen sie einem Axon an
Im Laufe der zeit [wickeln?] sie sich mehrfach um diese zurück und bilden eine feste
Hülle (Markscheide, Mylinscheide)  Schließt den Fortsatz ein
Die Umhüllung des Axons ist in regelmäßigen Abständen von [Ranvier?]-Schürringen
unterbrochen
Diese Nervenfasern werden als markhaltig bezeichnet
Die unerregte Nervenzelle
- Die Ruhespannung zwischen dem zellinneren und der äußeren Umgebung der Zelle
wird als Ruhepotential bezeichnet
- Es ist innen negativ gegenüber außen
- Diese Membranpotentiale treten bei pflanzlichen und tierischen Zellen generell auf 
Sie ermöglichen die Weitergabe der Information
- Im inneren der Membran ist die Konzentration an Kaliumionen (K+) und
Chloridionen (Cl-) höher als im äußeren Bereich  Man spricht hier auch von einem
Konzentrationsgefälle
- Das Konzentrationsgefälle ist die Ursache dafür, dass die K+-Ionen durch die für sie
durchlässige Membran hindurchdiffundieren können
- Die K+-Ionen wandern aber nicht bis zur völligen Gleichverteilung
Nervensystem
- Sie werden gebremst weil:
- Nur die K+ können Membran passieren  die Cl—Ionen nicht  Dadurch kommt es
zu einer Ungleichverteilung der Ladung
-
-
An der äußeren Membran besteht Überschuss an positiven Ladung (K+-Ionen) und im
inneren an negativer Ladung (Cl--Ionen)  Durch ungleiche Ladungsverteilung  es
besteht ein elektrisches Ladungsgefälle  Dies wirkt als zweite Kraft neben dem
Konzentrationsgefälle auf K- ein
Die K+ werden durch den negativen Ladungsüberschuss (Innen) angezogen 
Rückwanderung
Einwirkende Kräfte: 1. Konzentrationsgefälle / 2. Ladungsgefälle
Pro Zeiteinheit strömen genauso viele K+ durch 1. nach außen, wie durch 2. nach
innen
Der damit erreichte Endzustand ist ein Überschuss an K+-Ionen Außen und CL—
Ionen Innen
Fazit: Die Diffusion der K+-Ionen durch die selektiv permeable Membran hat den
Aufbau eines Membranpotentials zur Folge
 1. Die Konzentration für K+ ist Innen höher als Außen
 2. NA+ und Cl—Ionen Innen geringer als Außen.
Sie können die Membran durch passive Ionenkanäle durchqueren
Für K+ ist die Membran am Stärksten durchlässig
Das Ruhepotential ist wesentlich ein Kaliumpotential
K+ will Konzentrationsausgleich machen
Im [Bertuben?] zum Ladungsausgleich kommt es zum Rückstrom der K+ nach Innen
Würden vermehrt Na+ nach Innen einströmen würde Ruhepotential sich abschwächen
 Natrium-Kaliumpumpe verbindet es
Durch Carrier-Systeme werden die Na+ nach Außen und K+ wieder nach Innen
geschleust. Die Pumpe und Carrier unterstützen sich gegenseitig
Die benötigte Energie wird durch ATP bereitgestellt
Die erregte Nervenzelle
- Die Veränderung des Membranpotentials heißt AP
- Es passiert wenn ein Neuron durch eine vorgeschaltete Nervenzelle aktiviert wird
1. Bei keinem Reiz beträgt das RP 80mV
2. Hat die Reizelektrode einen negativen Pol  Im Axoninneren erhöht sich die negative
Ladung  Membranpotential wird negativer  Hyperpolarisierung
3. Hat Reiz positiven Pol  Membranpotential verschiebt sich  Innen wird es positiver
 Abschwächung des Ruhepotentials heißt Depolarisierung
4. Ab einer best. Reizschwelle wird ein AP ausgelöst  dabei gilt Alles-Oder-NichtsGesetz  Alle überschwelligen Reize bewirken ein AP, alle unterschwelligen
bewirken kein AP
5. Bei Aufeinanderfolge zweier Reize kurz nacheinander, löst der zweite Reiz kein AP
aus  die Zeitspanne in der kein AP ausgelöst werden kann heißt Refraktionszeit
-  Beim AP kommt es zur massiven Ionenverschiebung im Bereich der
Axonmembran
Verlauf eines AP
- Beim AP spielen aktive Ionenkanäle die Hauptrolle
1. Im Ruhezustand sind die aktiven Ionenkanäle alle geschlossen
2. Beim AP öffnen sich die aktiven Na+-Ionenkanäle und die Na+ strömen ein  So
verändert sich das Membranpotential
3. Mit zunehmender Veränderung des Potentials öffnen sich auch aktive
Kaliumionenkanäle  Ausstrom von K+ Ionen
4. Bei der größten Veränderung des Potentials schließen sich Na+-Kanäle wieder 
Einstrom von Na+ hört auf  Die K+-Kanäle strömen aber immer noch K+ nach
außen  Dies führt zur Rückführung des RP
5. Bei Rückbildung des RP wird ein Nachpotential durchschritten  Es schließen sich
nun auch die K+ Kanäle und die Pumpe stellt die ursprüngliche Ionenverteilung und
RP wieder her
-  Das AP ist im wesentlichen ein Natriumpotential  Die Refraktärzeit ist auf die
Na+ Kanäle zurückzuführen  Nachdem AP verlassen die Na+ Kanäle für eine kurze
Zeit in einem Zustand, wo eine erneute Öffnung nicht erfolgen kann
Erregungsleitung
- Das AP breitet sich an gesamten Axon aus
1. An der Stelle wo gerade ein AP ist wird das Potential durch den starken Einstrom von
Na+ umgedreht
2. An beiden Seiten der Membran stoßen so positive und negative Ladungen direkt
aufeinander
3. Weil sich entgegengesetzten Ladungen anziehen, kommt es zur Verschiebung der
Ionen im Längsrichtung des Axons. Diese Kreisströmchen bewirken eine Veränderung
des Potentials in der Nachbarschaft der gerade umgepolten Stelle
4. Die Nachbarstelle wird überschwellig depolarisiert  AP
5. An der ursprünglichen Stelle ist wieder RP
6. Ionenströme bewirken eine überschwellige Depolarisation an der Membran der
unmittelbaren Nähe der aktuell umgepolten Stelle
7. Das AP entsteht neu und wirkt in gleicher Weise  Das AP breitet sich so aus und
behält seine voll Stärke
Geschwindigkeit des AP
- Es ist abhängig von Dicke des Axons
- Je größer Faserdurchmesser  ungehinderter können Ionenströme sich ausbreiten und
schneller wird AP weitergeleitet
Bei markhaltigen Nervenfasern
1. Ionenströme können wegen den isolierenden Markscheiden erst an nächsten
Schnürring eine Depolarisation bewirken
2. Die Ionenströme führen dann zur Weitergabe des AP an den nächstfolgenden
Schnürring  Die Erregung wird also hier nicht kontinuierlich weitergeleitet, sondern
springt von Schnürring zu Schnürring  Saltatorische Erregungsleitung
-
-
Hier ist die Geschwindigkeit von der Dicke der Markscheide und vom abstand der
Schnürringe abhängig
Je dicker Markscheide ist, desto besser ist Axon isoliert und Kreisströmchen können
sich nicht verlieren, sondern wirken sich mit voller Kraft nur an den Ringen aus 
hier höhere Leitung als bei Neuronen ohne Markscheide
Diese Fortleitung ist ökonomischer  Der Einsatz von Ionenpumpen wie er am ende
eines AP zur Wiederherstellung des RP notwendig ist, beschränkt sich hier nur auf die
kleine Membranfläche an den Schnürringen  Es wird wenig Energie benötigt
Synaptische Erregungsübertragung
- APs werden bis zu den Synapsen weitergeleitet
- Dort wird Erregung an die nach geschaltete Zelle weitergeleitet
Prinzip der chemischen Übertragung
1. Ein einlaufendes AP depolarisiert die Membran des Endknöpfchens
2. Danach wird aus den synaptischen Blässchen ein Überträgerstoff (Transmitter)
freigesetzt und in synaptischen Spalt ausgeschüttet
3. Der Überträgerstoff diffundiert durch den Spalt zur postsynaptischen Membran. So
wird die Verbindung zwischen den beiden in der Synapse verschalteten Zellen
hergestellt
4. Der Überträgerstoff bindet sich um die Rezeptoren die sich in der präsynaptischen
Membran befinden
5. Durch die Bindung der Transmitter an die Rezeptoren  Es öffnen sich
Membrankanäle
6. Durch die Membrankanäle, strömen Ionen  Membranpotential verändert sich
 Wird das Potential bis zur Schwelle depolarisiert  Es kommt zum AP
 Wird das Membranpotential hyperpolarisiert  Es kann eine Hemmung entstehen
 Man unterscheidet zwischen erregenden und hemmenden Synapsen
Arbeitsweise zentraler Synapsen
- Über zahlreiche Synapsen können Erregungen auf das Neuron übertragen werden. Es
können hemmende aber auch erregende Synapsen sein
- Dies kann zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder gleichzeitig der fall sein
- Auf Nervenzelle strömt eine Sammlung von Erregungen ein  Es kann so zur
Ausbildung eines eigenen AP kommen
1. In der Membran öffnen sich Ionenkanäle  Sind gut durchlässig für Na+-Ionen
2. Die Na+ strömen durch die präsynaptische Membran in die postsynaptische Zelle
3. Es kommt zu einer kurzen Depolarisation des postsynaptischen Potenstials (PSP), die
als [excitiatorisches?] postsynaptisches Potential (ESSP)  In der Einzelwirkung ist
es viel zu klein, damit es zur Ausbildung eines AP kommt
Zentrale hemmende (inhibitorische) Synapsen
- Kommt hier ein AP an  läuft die chemische Übertragung wie schon beschrieben ab
- Jedoch bewirkt die Reaktion von transmitter und Rezeptor folgendes
1. An Menschen öffnen sich Ionenkanäle  Gut für Cl- und K+-Ionen durchlässig
2. Cl- strömt duch portsynaptische Membran in Zelle ein  K+ strömt aus
3. Es kommt zu einer Hyperpolarisation des postsynaptischen Potentials 
inhibitorisches postsynaptisches Potential
Nervensystem
- Es passiert folgendes:
1. Mehrere Synapsen werden gleichzeitig aktiviert
2. Es kommt zu einer jeweils einzelnen geringen Depolarisation der postsynaptischen
Membran
3. Diese Einflüsse summieren sich
4. Wird der wert der überschwelligen Depolisation erreicht  AP
5. AP breitet sich auf ganze Nervenfaser aus  Räumliche Summation
Zweite Möglichkeit:
- Eine einzelne erregende Synapse wird in zeitlichen Abständen mehrfach aktiviert
1. Verursacht jedes Mal eine geringe Depolarisation der postsynaptischen membran
2. Jede zusätzliche Depolarisation taucht auf, wo die vorherigen noch nicht ganz
abgeklungen sind
3. Die einzelnen summieren sich
4. Wird der Wert der überschwelligen Depolarisation erreicht  AP  zeitliche
Summation
Dritte Möglichkeit
- Erregende und hemmende Synapsen sind gleichzeitig aktiv
1. Die depolarisierenden und hyperpolarisierenden Einflüsse überlagern sich
2. Der Wert der überschwelligen Depolarisation wird nicht erreicht  Kein AP  In
der Postsynapse wird entschieden ob ein AP als Meldung weitergeleitet wird
Übertragung an der neuronuklearen Synapse
- Skelettmuskel ist über Sehnen mit Knochen verbunden  Durch Kontraktion entsteht
Bewegung
- Auf den Muskelfasern sitzen die Endknöpfchen der Nervenfasern  motorische
Endplatte
Erregungsübertragung an der neuromuskulären Synapse
1. Ein AP führt zur Depolarisation der Membran im Bereich des Endknöpfchens
2. In der Membran öffnen sich Calciumkanäle  Es kommt zur Erhöhung der Ca²+Ionenkonzentration im Endknöpfchen
3. Synaptische Bläschen verschmelzen mit der präsynaptischen Membran und setzen den
Überträgerstoff (Acetylcholin) frei.
4. Nach der Diffusion über den synaptischen Spalt an die Rezeptoren der
postsynaptischen Membran, öffnen sich Ionenkanäle  gut durchlässig für Na+
5. Es kommt zur Depolarisation  Wird als Endplattenpotential bezeichnet
6. Es breitet sich an Museklfasermembran aus  löst Muskel AP aus  Kontraktion
7. Das Enzym Cholinesterase spaltet Transmitter auf  löst sie von den Rezeptoren 
Ionenkanäle schlissen sich
8. Die Bruchstücke des Transmitters diffundieren über synaptischen Spalt zurück 
werden im Endknöpfchen aufgenommen und durch Enzym zu Acetylcholin
Beeinflussung der synaptischen Erregungsübertragung
- Psychopharmako  Beeinflussen das Nervensystem
1. alle Neurotransmitter werden mithilfe von Enzymen aus vorstufen gebildet  Eine
Substanz unterbindet, die eines dieser Enzyme hemmt, die Synthese dieses
Transmitters
2. Alle Transmitter werden in Vesikel gespeichert  sorgt eine Substanz, das sie
auslaufen  in Cytoplasma werden di Transmitter dann abgebaut
3. Einige Substanze beeinflussen die Freisetzung des Transmitter in den synaptischen
Spalt
4. Substanzen die eines der abbauenden Enzyme hemmt sorgt dafür, dass sich dieser
Transmitter im synaptischen Spalt anreichert und somit länger wirkt
5. Andere Stoffe erreichen dasselbe indem sie die Wiederaufnahme des Transmitters in
die präsynaptische Membran verhindern
6. Substanzen die dem Transmitter sehr ähnlich sind  Lagern sich an die gleichen
Rezeptoren an  So können sie die Wirkung verstärken oder den Rezeptor blockieren
ohne eine Wirkung zu entfalten  Sie behindern die Anlagerung der Transmitter und
wirken hemmend
Bsp.: Atropin: blockiert Acetylcholinrezeptoren in Synapsen
ZNS
-
Gehirn und Rückenmark bilden zusammen das ZNS, davon ziehen zahlreiche Nerven
als peripheres Nervensystem den Körper
1. Vorderhirn  Sitz des Bewusstsein
2. Zwischenhirn  Ursprung des Sehnervs  Hier ist auch der Hypothalamus  Ist in
enger Verbindung mit Hypophyse (Bedeutende Hormondrüse)
3. Mittelhirn  Ist Hauptstelle zwischen sensorischen Bahnen aus Auge und Ohr
4. Kleinhirn  Steuert Bewegungskoordination und wichtige Rolle für Erhaltung des
Körpergleichgewichts
5. Nachhirn  Ist Übertragungsstelle des Gehirns zum Rückenmark / Es reguliert Fkt.
Wie Atmen, Husten, Blutkreislauf
 Vorderhirn ist dominante Teil  Sitz von Gedächtnis, Wille, Bewusstsein
Rückenmark
- Es gibt zwei verschiedene Rückenmarkbereiche
- A. weiße Substanz (besteht aus Nervenfasern) umschließt die graue Substanz
- Die Richtung der Informationsweiterleitung bezeichnet man als Afferenz
- Die antwort des ZNS besteht darin, dass es eine Aktion der Muskeln veranlasst
- Die erforderlichen Meldungen werden dem Erfolgsorgan durch dafür geeignete
Nervenbahnen geleitet  Diese Richtung heißt Efferenz
- Afferente Nervenbahnen leiten Information von Sinneszellen zu ZNS
- Efferente Nervenzelle leiten Information von ZNS zu Erfolgsorgan
Reflexbogen
1. Im Oberschenkelmuskel befinden sich Sinneszellen  sog. Dehnungsrezeptoren
2. durch Schlag auf Kniesehne wird Muskel ruckartig bewegt  Dabei werden die
Dehnungsrezeptoren schnell gedehnt
3. Die Sinneszellen senden dann viele AP in Rückenmark
4. Dort wird Erregung synaptisch auf motorische Nervenzellen umgeschaltet
5. Motorische Nervenzellen senden dann auch viele AP zum Muskel
6. Dort angekommen, erfolgt synaptische Übertragung der Erregung auf Muskelfasern
7. Die Muskelfasern ziehen zusammen  Muskel kontrahiert
 Die Umschaltung von afferent zu Efferenz erfolgt über eine Synapse  Auch
monosynaptischen Reflexe
Hemmschaltung für den Gegenspieler
- Vom Muskel verursacht Bewegung kann von Antagoisten (Gegenspieler) wieder
rückgängig gemacht werden
- Beide Muskelsysteme dürfen aber nicht gleichzeitig aktiviert werden
- Oberschenkelmuskel aktiviert  Gegenspieler darf es nicht
1. Die Erregung wird über Endverzweigung auch auf ein Interneuron übertragen
2. Dies wirkt über hemmende Synapse auf Motoneuron des Antagonisten
3. Dadurch wird Bildung einer Erregung in dieser Zelle unterdrückt  Beim Beinbeuger
keine Kontraktion
Adaption (Anpassung an die helligkeit)
- Bei schwacher Lichteinstrahlung ist die Pupillenöffnung des Auges groß  Viel Licht
kann ins Augeninnere eintreten
- Bei zunehmender Helligkeit verkleinert sich Pupillenöffnung  Lichteinfall wird
gedrosselt
-
Wenn man aus einem hellen Raum in einen dunklen Raum geht  Wir können erst
kaum was sehen
Sofortige Ausweitung der Pupillen reicht nicht aus, damit wir was sehen
Augen haben sich noch auf eine andere Weise an Helligkeit angepasst
Aufbau der Netzhaut spielt entscheidende Rolle
Bei Lichteinfall sind die Stäbchen in Fortsätze der Pigmentschicht eingesenkt
Lichtverarbeitung wird von frei hervorragenden Zapfen durchgeführt
Bei Abdunklung vertauschen die beiden Sehzellenarten ihre Plätze
Dies dauert eine Weile bis lichtempfindliche Stäbchen in Position gebracht sind
Was passiert, wenn man im Donnerlicht, wo man Gegenstände gerade noch erkennen
kann, eine bestimmte Stelle fixiert?
Der fixierte Gegenstand wird nicht wahrgenommen, da im gelben Fleck keine
lichtempfindlichen Stäbchen vorhanden sind
Wenn man im starken Donnerlicht einen Gegenstand sehen will, darf man ihn nicht
fixieren sondern man muss vorbeischauen
Farbensehen
- Durch die drei Spektralfarben (Grundfarben) Rot, Grün und Blau lassen sich alle
überhaupt möglichen Farbeindrücke erzeugen
- Auf der Netzhaut gibt es also auch drei verschiedene Zapfenarten
- Jede Zapfenart hat einen anderen Sehfarbstoff
- Diese Farbstoffe und damit die jeweiligen Zapfenorte sind empfindlich für rotes,
grünes bzw. blaues Licht
- Die verschiedenen Wellenlängen werden von drei Zapfenarten unterschiedlich stark
verarbeitet
- Damit wird in ihrem Zusammenspiel das Erkennen sämtlicher Farbarten möglich
Farbenblindheit und Farbenfehlsichtigkeit
- Beruhen auf dem Ausfall oder der Veränderung einer oder mehrere Zapfenarten
Das menschliche Auge
- Bei Dunkelheit wird an den Synapsen Transmitter freigesetzt  der über synaptischen
Spalt wandert und Folgezelle hemmt
- Bei Licht wird Transmitterausschüttung eingestellt
- Folgezelle wird also nicht mehr gehemmt  sondern sogar aktiviert
- Die Entfernung zwischen Membranstapeln und Außenmembran ist zu groß  Damit
sich durch das Rhodopsinmolekül bei Lichteinfall die Na+ Kanäle schließen
- Öffnungszustand ist von der Konzentration des CGMP abhängig
- Es kann externe Signale in interne umwandeln
1. Rhodopsin wird durch licht angeregt
2. Angeregte Rhodopsin aktiviert ein Proteinkomplex
3. Dieser Komplex aktiviert dann ein Enzym
4. Das Enzym wandelt viele Moleküle um
5. Durch Absenkung der Konzentration von Molekülen  Die Moleküle lösen sich von
Na+ Kanälen
6. Na+ Kanäle schließen sich  Zelle wird hyperpolarisiert
Leistungen des Auges
- Akkomodation (Einstellen auf entfernung)
- Das Auge kann seine aktuelle Scharfstellugn wechseln
-
Geschieht durch Änderung der Form der Linse
Ziliarmuskel:
Linse:
Aufhängefasern:
-
Ferneinstellung:
Entspannt
Abgeflacht
Gespannt
Naheinstellung:
Kontrahiert
Gewölbt
Gelockert
Bei der Naheinstellung krümmt sich die Linse durch ihre eigene Elastizität
Einfallende Lichtstrahlen werden stärker abgelenkt
Auf Netzhaut wird der nahe Gegenstand scharf abgebildet
Exkurs: Korrektur von Sehfehlern
- Kurzsichtigkeit:
- Beruht häufig auf einen zu langen Augapfel
- Die von einem fernen Gegenstand in das Auge einfallende Strahlen  sich schon vor
der Netzhaut schneiden
- Auf Netzhaut selbst entsteht ein unscharfes bild
- Dort helfen Brillen mit Zerstreuungsgläsern  Der Strahlengang wird so vor dem
Auge aufgeweitet
- Die Ebene der scharfen Abbildungen wird nach hinten auf die Netzhaut verschoben
-
Weitsichtigkeit:
Beruht häufig auf einen zu kurzen Augapfel
Die von einem nahen Gegenstand in das Auge einfallenden Strahlen  schneiden sich
erst in einer Ebene hinter der Netzhaut
Auf Netzhaut selbst entsteht unscharfes bild
Abhilfe schaffen hier Brillen mit Sammelgläsern
Der Strahlengang wird dadurch von dem Auge verengt
Die Ebene der scharfen Abbildung verschiebt sich nach vorne auf die Netzhaut
Altersweitsichtigkeit beruht auf mangelnder Elastizität der Augenlinse  mit dem
alter nimmt es ständig ab
Sinne
- Rezeptorpotential = Differenz zwischen den Membranpotential im Ruhezustand bzw.
nach erfolgter Reizung
Das menschliche Auge
- Funktioniert als Linsenauge  nach den selben Prinzip wie eine Fotografie
- Lichtstrahlen die auf das Auge treffen  werden vom lichtbrechenden Apparat so
gesammelt  auf Netzhaut entsteht verkleinertes und auf dem Kopf stehendes Abbild
Bau der Netzhaut
- Dort liegen die Lichtsinneszellen (Photorezeptoren), auf der dem Lichtabgewandten
Seite
- In Richtung des Lichteinfalls stehen sie über Synapsen in Verbindung mit bipolaren
Schaltzellen
- Jede Bipolare hat Kontakte zu mehreren Rezeptorzellen und auf der anderen Seite mit
mehreren Ganglienzellen
- Amakrinzellen verbinden jeweils mehrere Ganglienzellen miteinander
- Horizontalzellen verbinden jeweils mehrere Rezeptorzellen miteinander
-
Die Nervenfasern der Ganglienzellen sammeln sich an einer Stelle der Netzhaut und
bilden zusammen den Sehnerv
An dieser Stelle, an der dieser aus dem Augapfel austritt, ist kein Platz für
Lichtsinneszellen  Blinder Fleck
Vorgänge in Photorezeptoren
- Es überwiegen deutlich die lichtempfindlichen Stäbchen
- Gegenüber den weniger lichtempfindlichen Zapfen
- Sie sind aber farbtüchtig und es gibt 3 Sorten von denen
- Alle Rezeptoren haben lichtempfindliche Farbstoffe
- Bei Stäbchen ist es Rhodopsin (Sehpurpur)
- Es besteht aus Eiweißanteil (Opsin) und Farbstoff Retinal (Aldehyd des Vitamin A)
- Retinal kann in zwei Formen vorliegen
-
-
In seiner Cis-Form ist es Fest an Opsin gebunden
Bei Lichteinfall geht gewinkelte Cis-Form in gestreckte trans-Form
Retinal löst sich von Opsin  Dies hat folgen
A. Lichtsinneszelle hat in ihrem Außenglied viele geldrollenartig nebeneinander
gelagert Membranstapel  Dort befinden sich Rhodopsinmoleküle
B. In Außenmembran des Außengliedes, sind viele Na+ Kanäle
Tential stark depolarisiert (-20 mV)
So setzt die Zelle ständig Transmitter frei  und zwar der Synapsenregion
A. Lichteinfall wechseln die Retinalkomponenten des Rhodopsinmoleküls ihre form
B. Dadurch schließen sich die Na+ Kanäle  Es kommt in belichteten Zustand zu
einer Hyperpolarisation  die das Membranpotential auf –70mV absinken lassen 
Bei Belichtung stellt sich hier also das Ruhepotential ein
Die Ausschüttung der Transmitter wird eingestellt
Lichtsinneszelle reagiert mit Deaktivierung  Im Gegensatz zu anderen Rezeptoren
Nerven, Sinne und Hormone
- Gehirn ist entscheidende Organ, womit ein Organismus sein Verhalten steuert
- Verhaltensweisen die der Erhaltung dienen  Nahrungsaufnahme und Abwehr von
Feinden
1.
2.
3.
4.
5.
Steuerung des Verhaltens, durch Gehirn: Dass, dass Gehirn
Reize aus Umwelt und Körperinneren über Sinnesorgane registriert
Diese Daten werden auf Grundlage angehobener oder erlernter Kriterien interpretiert
Entwirft einen handlungsplan
Setzt es in Koordinierte Bewegung um
Das Ergebnis des Verhaltens bewertet
Gehirn und Wahrnehmung
- Gehirn hat gar keinen direkten Kontakt zu Umweltereignissen
- Es hat Nervenzellen, die für Umweltreize nicht empfindlich sind
- Nervenzellen reagieren nur auf elektrische Signale und chemische Signalstoffe
(Neurotransmitter)
-
Auge:
Die Sehnerven beider Augen überkreuzen sich an einer Stelle (nahe der Schädelbasis)
-
-
Die Fasern aus linken Sehhälfte beider Augen ziehen in linke Gehirnhälfte  Die
fasern aus rechte Sehhälfte in rechte Gehirnhälfte
Beide Nervenstränge führen zur Sehrinde (Großhirnrinde an Hinterhaupt)
Dort werden Nervensignale registriert und verarbeitet
Alle Sinnesrezeptoren werden durch entsprechende Umweltreize erregt
Es bildet sich ein Rezeptorpotential
Die Stärke wird dieses Potentials wird in eine Folge von Aktionspotentialen übersetzt
 Man kann aber an den AP nicht sehen, ob sie von einen Lichtstrahl, Geruch oder
Schall stammen
Nur die Intensitäten in Frequenz der AP verschlüsselt  nicht aber um was es sich für
einen Reiz handelt
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