Wiederholung: Dendriten
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Wiederholung: Dendriten • Neurone erhalten am Dendriten und am Zellkörper viele erregende und hemmende Eingangssignale (Spannungsänderungen) • Die Signale werden über Dendrit und Zellkörper elektrisch weitergeleitet. Dabei nimmt die Stärke der Signale mit dem Abstand von der Synapse rapide ab. Wiederholung: Axon • Am Axonhügel werden positive und negative Signale aufsummiert. • Wird eine gewisse Schwelle überschritten, dann wird ein Aktionspotential ausgelöst (durch Öffnung spannungsgesteuerter Kanäle). • Das Aktionspotential pflanzt sich über das Axon fort. Es verliert dabei nicht an Stärke. Chemie des Gehirns • Innerhalb von Neuronen wird Information elektrisch weitergeleitet. • Zwischen Neuronen wird Information auf chemischem Wege über Synapsen geleitet. • Chemische Informationsübertragung findet auch im Hormonsystem statt. • Nerven- und Hormonsystem sind eng miteinander verbunden. Chemische Synapsen Rezeptor für Azetylcholin Azetylcholin ist ein wichtiger Neurotranssmitter. Er ist der einzige Transmitter an den neuromuskulären Schnittstellen, kommt aber auch im Gehirn vor. Man spricht von cholinergen Synapsen. Zwei Arten von Rezeptoren nikotinisch muskarinisch Eigenschaften chemischer Synapsen Wichtige Neurotransmitter • Azetylcholin • Monoamine: – Katecholamine: Adrenalin, Noradrenalin, Dopamin – Indoleamine: Serotonin • Aminosäuren – Gamma-amino-buttersäure (GABA), hemmend – Glutamat, erregend • Und viele andere! Dopamin: Mesostriatales System • Geht von Substantia Nigra aus • Innerviert Striatum: Nucleus Caudatus, Putamen, Globus Pallidus • Degeneration (durch Altern oder Drogen) führt zu Schüttellähmung oder Parkinson‘scher Krankheit • Wichtige Rolle für die Motorik! Dopamin: Mesolimbokortikales System • Geht vom Mittelhirn aus (A10) • Projiziert ins limbische System (Amygdala, Septum, Hippocampus) und in den Kortex • Überstimulation führt zur Schizophrenie (Dopaminhypothese) • Fünf verschiedene Rezeptortypen: D1.. D5 • Neuroleptika wirken auf D2 Rezeptor Drogen Agonisten und Antagonisten Wirkung von Psychopharmaka Klassen von Drogen • • • • Opiate sind schmerzlindernd Alkohol stimuliert und macht depressiv Beruhigungsmittel gegen Angst (Valium) Stimulantien erhöhen Aktivität (Amphetamine, Kokain) • Halluzinogene ändern die Wahrnehmung (LSD) Opiate • Sind schmerzlindernd • Machen süchtig • Rezeptoren im Hirnstamm • Endorphine sind endogene Opiate Marijuana und Haschisch • Aktiver Bestandteil ist THC (Tetrahydrocannabinol ) • Sehr unterschiedliche Reaktionen (von Stimulation bis Relaxation) • Neuronale Wirkungsweise ungeklärt Alkohol • Gibt es schon immer, einfach herzustellen • Wirkt zweiphasig: am Anfang stimulierend und dann (länger) deprimierend • Alkoholmissbrauch schädigt Nervenzellen (Cerebellum). Effekte teilweise reversibel • Niedrige Dosen Alkohol aktivieren dopaminerges System • Aktivierung von GABA Rezeptoren erhöht postsynaptische Hemmung Beruhigungsmittel • Benzodiazepin, v.a. Diazepam (Valium) • Fördern die Aktivität bestimmter GABA Rezeptoren • Endogener Ligand unbekannt • Kann süchtig machen Stimulantien • Erhöhen die Aktivität im Nervensystem • Kokain hat als Pulver oder Crack sehr hohe Suchtwirkung • Amphetamine wirken ähnlich wie Kokain, blockieren die Wiederaufnahme von Katecholaminen • Nikotin wirkt auf nikotinische ACh Rezeptoren • Koffein blockiert inhibitorische Prozesse Halluzinogene • Ändern die Sinneswahrnehmung • Chemisch sehr divers (LSD: Serotonin, Mescalin: Norepinephrin, Muscarin in Pilzen: ACh) • LSD wurde 1938 erfunden und wurde in den 50er Jahren als Psychose-Modell benutzt Langzeitwirkungen • Ecstasy ist ein halluzinogenes AmphetaminDerivat • Zerstört SerotoninAxone, schon bei einmaligem Gebrauch Todesfolgen Wann ist man abhängig? • Substanz wird länger und öfter eingenommen als ursprünglich geplant • Bemühungen um Kontrolle oder Abstinenz schlagen fehl • Hoher Zeitaufwand (Einkauf, Benutzung, Erholung) • Andere Aktivitäten werden aufgegeben oder reduziert Wer wird abhängig? • Genetische Faktoren (Männer mehr als Frauen), Vererbbarkeit bei Alkoholismus • Persönlichkeit (Aggressive mehr, Erwachsene weniger • Familiäre Situation (starke Bindung an Eltern hilft) • Soziale Faktoren (Peer-Group) Pause Hormone und Verhalten • Hormone sind chemische Signalsubstanzen • Endokrines System und Zentralnervensystem interagieren miteinander • Prinzipien der hormonellen Wirkungsweisen • Spezifische Hormonsysteme Ein erstes Experiment (1849) Endokrine Drüsen Zirbeldrüse Hirnanhangdrüse Schilddrüse Nebenniere Pankreas Gonaden Chemische Kommunikation Prinzipien der Hormonwirkung 1. Hormone wirken graduell und beeinflussen Verhalten lange nachdem ihre Konzentration im Blut abgenommen hat 2. Hormone ändern die Intensität oder Häufigkeit von Verhaltensweisen. Sie dienen nicht als An- oder Ausschalter Prinzipien der Hormonwirkung 3. Hormone beeinflussen Verhalten und Verhalten beeinflusst Hormone (Aggression, Sportzuschauer) 4. Jedes Hormon beeinflusst verschiedene Gewebe, Organe und Verhaltensweisen. Genauso kann eine einzelne Verhaltensweise von vielen verschiedenen Hormonen beeinflusst werden Prinzipien der Hormonwirkung 5. Hormone werden in kleinen Mengen produziert und in Stößen sekretiert 6. Die Konzentration von vielen Hormonen variiert rhythmisch 7. Hormone führen zu langfristigen Veränderungen des Stoffwechsels 8. Hormone interagieren Hormonelle Rhythmen Prinzipien der Hormonwirkung 9. Die chemische Struktur eines Hormons ist bei allen Wirbeltieren ähnlich, obwohl die Funktion sich deutlich unterscheiden kann 10. Hormone können nur Zellen beeinflussen die Rezeptoren dafür haben und die Funktion der Zellen ändern. Bei verschiedenen Wirbeltieren besitzen die selben Hirnregionen ähnliche Rezeptoren Unterschiede neuronales und endokrines System • Neurone haben relativ feste Verbindungen (Telefon), Hormone senden Informationen im ganzen Körper (Fernsehen) • Neuronale Verbindungen sind schnell (msec), hormonelle sind langsam • Neuronale Nachrichten sind digital, hormonelle variieren in Stärke • Hormonelle Reaktionen können nicht willkürlich ausgelöst werden, neuronale oftmals schon Gemeinsamkeiten • Hormone und Neurone produzieren und lagern chemische Botenstoffe für spätere Freisetzung • Hormone und Neurone werden stimuliert und setzen dann ihre Botenstoffe frei • Es gibt eine große Vielfalt an chemischen Stoffen die als Transmitter oder Hormone oder als beides dienen • Die Botenstoffe reagieren mit spezifischen Rezeptormolekülen • Die gleichen Substanzen fungieren als sekundäre Botenstoffe Neuroendokrine Interaktionen Klassen von Hormonen Wirkungsweisen Übersicht Hypophyse • Sitzt direkt unter dem Hypothalamus • Wiegt ca. 1 g und ist 1 cm3 groß • Wird vom Hypothalamus kontrolliert und ist die wichtigste neuroendokrine Schnittstelle • Besteht aus Adenohypophyse (anterior) und Neurohypophyse (posterior) Neurohypophyse Oxytocin • • • • Verstärkt Geburtswehen Führt zur Ausschüttung von Milch Kontaktanregend („urge to cuddle“) Wird während des Orgasmus bei Männern und Frauen freigesetzt • Wird auch von hypothalamischen Zellen als Neurotransmitter benutzt und von dort ins gesamte Gehirn projiziert Adenohypophyse Freisetzende oder hemmende Hormone Endotrope Hormone Ausschüttungen der Adenohypophyse Rückkoppelung Hormone und Homöostase Hormonelle Störungen Chemie des Gehirns • Chemische Signalsubstanzen sind im Gehirn weit verbreitet • Sie bilden die Grundlage für neuronale Regelung und für das Hormonsystem • Endokrines System und Nervensystem sind eng miteinander verbunden (Hypothalamus) • Das war‘s für heute!
