Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Kapitel II
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Modul 3 Frage 03411 Biologische Grundlagen Kapitel II.2.2 Das Gehirn Antwort 1 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Welche Fachbegriffe gibt es zum Thema Gehirn? - Kapitel II.2.2 Das Gehirn Gehirn Kerne = Nuclei Lamina Liquor cerebrospinalis Ventrikel Meningen Blut-Hirn-Schranke Neuraxis Anterior Posterior Rostral Caudal Dorsum -> dorsal Venter -> ventral Zwölf Hirnnerven Nervus trigeminus Nervus vagus Hirnstamm Vorderhirn = Prosencephalon Neuronale Plastizität Medulla oblongata = verlängertes Rückenmark Pons = Brücke Mesencephalon = Mittelhirn Formatio reticularis Raphe-Kerne Locus coeruleus Cerebellum = Kleinhirn Muskeltonus Dienzephalon = Zwischenhirn Thalamus Efferenzkopie Hypothalamus Hypophyse Releasing- und Inhibiting-Factors Epiphyse = Zirbeldrüse Telenzephalon = Großhirn = Endhirn Basalganglien Kortex = cortex cerebri = Großhirnrinde Hemisphären Sulci Gyri Renaler Kortex Cerebellärer Kortex Encephalisation Hippocampus Amygdala = Corpus amygdaloideum = Mandelkern Limbisches System Neokortex Lappen: Frontal-/ Parietal-/ Temporal-/ Okzipitallappen Brodmann-Areale 2 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was ist das Gehirn? - Was sind die Kerne (Nuclei)? Was sind die Lamina? - Was ist die Liquor cerebrospinalis? Was sind die Ventrikel? Was sind die Meningen? Was ist die Blut-HirnSchranke? Was ist die Neuraxis? Was ist anterior? Was ist posterior? Was ist rostral? Was ist caudal? Was ist dorsum/ dorsal? Was ist venter/ ventral? Was sind die zwölf Hirnnerven? Kapitel II.2.2 Das Gehirn Zelluläre Komponenten: o Neurone o Gliazellen Dicht gepackte Ansammlungen von Nervenzellkörpern - Geschichtete Struktur Zelldichte und Zellarme Schichten wechseln sich ab Flüssigkeit, die das Gehirn umgibt Auch im Rückenmark Füllt auch die Ventrikel aus Hohlräume Hirnhäute, die Gehirnmasse und Liquor umgeben Blutversorgung über vier große Arterien Blut-Hirn-Schranke verhindert, dass Giftstoffe durch das Blut ins Gehirn gelangen - Richtungen im Nervensystem gibt man relativ zur Neuraxis an - Sie ist eine gedachte Linie entlang des Rückenmarks bis zur Vorderseite des Gehirns - Bei Tieren: beginnt zwischen Augen, ist gerade - Beim Menschen am Kopf abgeknickt, deshalb auch am oberen Schädel dorsal - Frontales Ende - Zum Schwanz hin - Zum Schnabel/ zur Schnauze hin - Schwanzwärts - Rücken/ oberer Kopf und Rücken - Bauch/ dem Boden zugewandt, bauchwärts - Laufen durch das Rückenmark - Wirken afferent oder efferent - Für die sensorische und motorische Versorgung von Kopf und Hals - Für dortige Sinne und Reaktionen - Hirnnerven: Nervus Ursprungsgebiet Olfactorius Bulbus olfactorius Opticus Netzhaut Oculomotorius Mittelhirn Trochlearis Mittelhirn Trigeminus Pons, Medulla Abducens Pons, Medulla Facialis Pons, Medulla Vestibulocochlearis Pons, Medulla Glossopharyngeus Medulla Vagus Medulla Accessorius Medulla Hypoglossus Medulla 3 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was ist der Nervus trigeminus? Was ist der Nervus vagus? Was ist der Hirnstamm? Was ist das Prosencephalon (Vorderhirn)? Was ist neuronale Plastizität? Was ist die Medulla oblongata (verlängertes Rückenmark)? - - Was ist die Pons (Brücke)? - Was ist das Mesencephalon (Mittelhirn)? - Kapitel II.2.2 Das Gehirn 5. Hirnnerv Gesicht und Mund (Zähne) Motorische Efferenzen bei Kauen und Drüsen des Gesichts (Tränen) Entspringt der Pons und der Medulla 10. Hirnnerv Kopf und Hals Sensorisch und motorisch für die Eingeweide Motorisch für die Herzmuskeln Entspringt der Medulla Medulla oblongata Brücke Mittelhirn Phylogenetisch jünger: Diencephalon Telencephalon 1:1 Struktur- und Funktionsübereinstimmung ist ausgeschlossen Die Pyramidenbahn kreuzt größtenteils auf die andere Seite 7 der 12 Hirnnerven treten aus o Abducens o facialis o Vestibulocochlearis o Glossopharyngeus o Vagus o Accessorius o Hypoglossus Funktionen: o Steuerung von Atmung und Kreislauf o Reflexe: Erbrechen, Schlucken, Husten o Steuerung des Schlaf-Wach-Rhythmusses Aus Faserbündeln, die ins Zerebellum ziehen Ursprung von 4 Hirnnerven zur sensorischen und motorischen Versorgung des Kopfs: o Trigeminus o Abducens o Facialis o Vestibulocochlearis Schaltstellen des optischen Systems Akustische Wahrnehmung Schmerzwahrnehmung Steuerung der Bewegung/ Willkürmotorik 4 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was ist die Formatio reticularis? Was sind die RapheKerne? Was ist der Locus coeruleus? Was ist das Cerebellum (Kleinhirn)? - - - - Was ist der Muskeltonus? - Was ist das Dienzephalon (Zwischenhirn)? - Kapitel II.2.2 Das Gehirn Netzartige Struktur Darin Raphe-Kerne Locus coeruleus Weitere Teile: o Leiten Impulse nach oben und unten weiter o Üben integrierende Funktion bei basalen vegetativen und grobmotorischen Funktionen aus Aktivierend-desaktivierendes Zentrum Gibt Impulse nach oben/ unten weiter Verarbeitet sie integrierend Evtl. fungiert es bei Bewusstwerdung peripherer Reize als Filter Empfangen Afferenzen aus dem Hypothalamus Entsenden Efferenzen in verschiedene Hirnregionen Bei Schmerzempfindung beteiligt Steuern Schlaf-Wach-Rhythmus Evt. Aggressives, emotionales Verhalten Serotonin als Transmitter Global aktivierende Funktion Transmitter: Noradrenalin Fast in sich geschlossene Struktur Mit stark gefalteter Oberfläche Verbindungen zu Regionen des Gehirns, die mit Motorik befasst sind: über Kollaterale mit auf- und absteigenden motorischen Fasern verbunden Erhält Informationen aus Großhirnrinde und aus Peripherie über o Lage und Bewegungszustand der Gliedmaßen o Gleichgewichtszustand o Muskeltonus Aufgaben: o Integration dieser Informationen o Feinabstimmung o Körperliche Koordination o Zeitliche Taktung o Prozedurale Gedächtnisbildung o Evtl. Lernprozesse o Evtl. Steuerung vegetativer Reaktionen Partielle Kontraktion der Muskelfasern im passiven Ruhezustand Ist notwendig, damit wir flexibel auf plötzliche Krafteinwirkungen von außen reagieren können Thalamus und Methalamus Epithalamus und Epiphyse Subthalamus Hypothalamus und Hypophyse 5 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was ist der Thalamus? - Was ist eine Efferenzkopie? - Was ist der Hypothalamus? Was ist die Hypophyse? Was sind Releasing- und Inhibiting-Factors? Was ist die Epiphyse (Zirbeldrüse)? Was ist das Telencephalon (Großhirn, Endhirn)? Was sind Basalganglien - - - - Kapitel II.2.2 Das Gehirn Verbindung zum Kortex Verbindung mit Hirnstamm Sortiert sensorische Informationen (außer Geruch) vor Leitet sie an Strukturen des Kortex weiter Diese verarbeiten Informationen aus der Peripherie so, dass sie bewusst werden können Tor zum Bewusstsein Moduliert Informationsfluss zwischen motorische Zentren des Gehirns Erhält durch abzweigende Neuronen eine Efferenzkopie Einfluss auf die höheren psychischen Funktionen o Emotion o Motivation o Kognition Informationen über efferente Signale aus dem Gehirn an die Peripherie Kopie eines Bewegungsprogramms Wird mit der Bewegungsprogrammausführung über eine Feedbackschleife verglichen Organismus weiß so, welche Bewegungen selbst- oder fremdverursacht sind Steuerung vegetativer Funktionen: o Atmung o Kreislauf o Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme o Körpertemperatur Steuert parasympathisches und sympathisches Nervensystem Steuert Hormonausschüttung Bildet zwei Hormone: ADH und Oxytocin Hirnanhangdrüse Dem Hypothalamus untergeordnet Erhält über Nervenverbindungen und über vom Hypothalamus ausgeschüttete Releasing- und Inhibiting-Factors Befehle zur (Nicht-)Ausschüttung von Hormonen Diese wirken dann (in-)direkt Hormonelle Botenstoffe Veranlassen (Nicht-)Ausschüttung von Hormonen Produziert Melatonin Regulierung des Schlaf-Wach-Rhythmusses Besteht aus: o Großhirnrinde (Kortex) o Weiße Substanz (myelinisierte Axone und Gliazellen) o Basalganglien o Zwei Hemisphären o Sulci o Gyri Ansammlung funktionell verknüpfter Nervenzellen Für Modulation der Impulse aus dem Kortex Ermöglichen koordinierte Bewegungen 6 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was ist der Kortex (cortex cerebri, Großhirnrinde)? Was sind die Hemisphären? Was sind Sulci? Was sind Gyri? Was ist der renale Kortex? Was ist der cerebelläre Kortex? Was ist Encephalisation? Was ist der Hippocampus? Was ist die Amygdala (corpus amygdaloideum, Mandelkern)? Was ist das limbische System? Was ist der Neokortex? - Kapitel II.2.2 Das Gehirn - Aufgefaltete graue Substanz an der Oberseite des Endhirns Kortex = Rinde Kortex cerebri = Großhirnrinde Größten Abschnitt des menschlichen Gehirns Generiert größten Teil unserer Wahrnehmungs- und Denkleistungen Stark gefurcht Dadurch Vergrößerung der Kortexoberfläche: Encephalisation Zwei Hälften - Furchen Windungen Nierenrinde - Kleinhirnrinde - Vergrößerung der Kortexoberfläche durch Furchungen Gehört zum Kortex, nicht zum Neokortex Drei Zellschichten Gedächtnisfunktionen Am unteren, medialen Kortexrand In den medialen Bereich des Temporallappens hinein Faltung in S-Form -> Seepferdchen Gruppe mandelförmiger Kerne Im anterioren Bereich des Temporallappens Emotionsverarbeitung, v. a. Furchtverhalten Teile des Telencephalons Hippocampus Gyrus cinguli Amygdala Vorverarbeitung sensorischer Informationen Steuerung von Bewegungen/ vegetativen Funktionen Beteiligung an psychischen Vorgängen: o Gedächtnisprozesse o Lernen o Emotionen 90 % der Großhirnrinde Phylogenetisch jüngster Teil des Gehirns Im Laufe der Evolution am stärksten vergrößert Vier Bereiche: Lappen Spezifische Aufgaben Zuordnung erfahrungsabhängig veränderbar Bei blind-geborenen Bereiche des Okzipitallappens auf akustische Reize Sechs-schichtige Struktur Dicke der Schichten unterscheidet sich -> Unterteilung in Brodmann-Areale zur Lokalisation von Funktionsbereichen im Neokortex - 7 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was sind die Lappen? Was ist der Frontallappen? - - Was ist der Parietallappen? - Was ist der Temporallappen? - Was ist der Okzipitallappen? Was sind die BrodmannAreale? - Kapitel II.2.2 Das Gehirn Frontallappen Parietallappen Temporallappen Okzipitallappen Teil: motorischer Kortex (entsprechend sensorischer Kortex) Somatotop gegliedert Bewegungsimpulse an den Körper Prämotorischer Kortex: o Bereitet Bewegungen vor o Steuert deren sequentielle Abfolge Frontales Augenfeld: Augenbewegungen Broca-Sprachzentrum: Sprachproduktion (Zusammenspiel Lippen, Zunge, Kehlkopf, Atmung) Präfrontaler Kortex: höhere kognitive Prozesse o Kurzzeit-/ Arbeitsgedächtnis o Vorbereitung komplexer Handlungen o Emotionale und motivationale Impulse o Konzentration o Antrieb o Ethisch-moralische Einsicht o Handlungsfähigkeit Primärer somatosensorischer Kortex Zu ihm: afferente Faern aus Haut, Sehnen, Gelenken, Muskeln Somatotop gegliedert: Ausmaß der Sensibilität wird abgebildet (Zunge durch fast so großes Areal repräsentiert wie Rumpf) Verarbeitet akustische Informationen Primäre Hörrinde: erster Höreindruck Sekundäre Hörrinde: Wörter, Melodien Großteil davon: Wernicke-Sprachzentrum (Sprachrezeption) Verarbeitet optische Informationen Primäre Sehrinde = V1 = Area striata: Farbe, Helligkeit, Kontrast Sekundäre Sehrinde = V2-V5 bis in parieto-temporo-okzipitale Junction hinein: Erkennen, Klassifizieren, Verknüpfen mit Gelerntem Unterteilung des Kortex 52 Brodmann-Areale Anhand Unterschiede der sechs Schichten in der Dicke Zur Lokalisation von Funktionsbereichen 8
