Lösungsvorschläge zur Lernstraße

Lösungsvorschläge zur Lernstraße
I Phänomen
Fassen Sie die dem Text ‚Wenn die Funktionen des Gehirns nachlassen…’ entnehmbaren Symptome
des Herrn Amnes zusammen.
- nachlassendes Kurzzeitgedächtnis (Schlüssel)
- Verwirrtheit (Schlüssel in Zuckerdose)
- soziale Isolation
- zunehmende Orientierungslosigkeit (Restaurantbesuche, „Mal hier, mal da.“)
- nachlassendes Langzeitgedächtnis (Namen von Nachbarn)
- nachlassende Hygiene (unrasiert, ungekämmt)
- nachlassende Ordnung (Müll rausbringen)
- Fehler beim Uhrentest
II Hypothesenbildung
Formulieren Sie mindestens zwei begründete Hypothesen zu Gründen für die Vergesslichkeit des
Herrn Amnes.
- Ältere Menschen vergessen oft genug zu trinken. Flüssigkeits- und Nahrungsmangel führen
zur Unterversorgung entsprechender Hirnareale. Hierdurch funktionieren diese nur noch
eingeschränkt und es kommt zu zunehmender Vergesslichkeit.
- Es liegt eine organische Fehlfunktion des Gehirns vor, welche durch dauerhafte und
zunehmende Inaktivität bzw. Inaktivierung entsprechender Hirnareale hervorgerufen wird.
III Beschreibung der Untersuchungsdaten
Beschreiben Sie die vorliegenden, durch funktionelle Magnetresonanztomographie erhaltenen Bilder
des Gehirns von Herrn Amnes im Vergleich mit einer von vergleichbarer Vergesslichkeit nicht
betroffenen Person.
- Abb. 1 & 2: helle und dunkle Bereiche; Frontal-, Sagittal-, Transversalebenen; Gyri und Sulci
des Gehirns
- Vgl.: manche Bereiche mit unterschiedlich vielen hellen Bereichen; insbesondere
Frontalebene in Abb. 1 cranial deutlich dunkler; findet sich in mittlerer und unterer Teilabb.
wieder
Prüfen Sie Ihre zuvor aufgestellten Hypothesen vor dem Hintergrund Ihrer Befunde.
- Unterschiede zwischen den Aufnahmen von Herrn Amnes Gehirn und jenen nicht betroffener
Menschen lassen auf eingeschränkte Funktionalität der Hirnareale schließen. Beide zuvor
aufgestellten Hypothesen können grundsätzlich zutreffen. Zweitere erscheint jedoch
wahrscheinlicher, da es eher ungewöhnlich erscheint, dass z. B. Flüssigkeitsmangel zu
geringerer Aktivität größerer Hirnareale führt.
IV Auswertung der Untersuchungsdaten nach Recherche
Beschreiben Sie in eigenen Worten das bildgebende Verfahren des fMRT. Es stehen als
Informationsquellen Sachtexte, Schulbuchtexte sowie Animationen zur Verfügung.
individuelle Lösungen, z. B.
MRT:
- rotierende Wasserstoffatome werden durch ein Magnetfeld parallel ausgerichtet
- Radioimpulse sorgen für die kurzzeitige Störung dieser parallelen Ausrichtung
- Wiederkehr in parallele Ausrichtung kann gemessen werden
fMRT:
- es wird über die magnetische Stärke des Hämoglobins (sauerstoffungesättigtes Blut stärker
magnetisch als -ungesättigtes) gemessen
- durch Aktivität der Hirnareals werden magnetische Felder verändert
- Oxyhämoglobin diamagnetisch, daher langsamere Dephasierung im Vergleich zu
paramagnetischem Desoxyhämoglobin
- activation – control = difference
PET
- schwach radioaktiv markierte Substanzen (Tracer) werden intravenös zugeführt
- unterschiedliche Tracer reichern sich in bestimmten Hirnarealen an (Zuckerverbindungen in
Regionen erhöhten Energiebedarfs)
- Beim Zerfall der radioaktiven Atome werden Positronen emittiert.
- Trifft Positron auf Elektron wird Gammastrahlung freigesetzt.
- Mittels Detektor Aufnahme dieser Strahlung und Umrechnung in Abbildung der
Stoffwechselvorgänge.
Vergleich z. B.
Abbildung z. B.
https://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_mathematik_und_naturwissenschaften/
fachrichtung_psychologie/i1/allgpsy/lehre/lehreveranstaltungen/goschke_lehre/ss2013/
folder.2013-04-15.9955666685/VL04%20Bildgebende%20Verfahren.pdf
V Prüfung und Erklärung
Werten Sie vor dem Hintergrund der Informationen zu fMRT und PET die zuvor beschriebenen Bilder
hinsichtlich deren Aussage über organische Gründe von Herrn Amnes Vergesslichkeit aus.
- Hirnregionen bei Herrn Anmes weniger stark durchblutet als bei nicht betroffenen Personen
- Hirnregionen bei Herrn Amnes weniger stoffwechselaktiv als bei nicht betroffenen Personen
- sind diese Hirnregionen für Gedächtnis zuständig erklärt dies die Einschränkungen hinsichtlich
der Fähigkeit Gedächtnisinhalte abzurufen
Prüfen Sie in diesem Zusammenhang Ihre zuvor aufgestellten Hypothesen.
- die zweite Hypothese kann verifiziert werden
VI Weiterführende Recherche zur Erkrankung
Recherchieren Sie anhand des ausliegenden Materials Details zu der bei Herrn Amnes festgestellten
Erkrankung.
- vgl. AB Alzheimer
- Tau-Proteine können nicht mehr an Mikrofibrillen binden, daher Zerstörung des Cytoskeletts
- Folge ist Absterben von Neuronen insbesondere in präfrontalem Cortex und Hippocampus,
sind für Lernen und Gedächtnis bedeutsame Regionen
- Durch fehlerhaftes Schneiden des Amyloidvorläuferproteins durch beta- und gammaSekretase entstehen Amyloid-Plaques
- Ablagerungen an Calciumkanälen der Neurone verändern Zellstoffwechsel, führt zum
Absterben der Neurone