Biologis­che Psycholo­gie 1, Schandry Kapitel 9-15

Lernzusammenfassung
Biologische Psychologie 1, Schandry Kapitel 9-15

Bewegung

-          Der Muskel

o   Die quergestreifte Muskulatur

§  die kleinste funktionelle Einheit ist die Muskelzelle/Muskelfaser

§  Das Zytoplasma der Muskelfaser (Sarkoplasma) ist von der Muskelfasermembran, dem Sarkolemm umschlossen.

§  Durchmesser von 1/100 bis 1/10 mm und eine Länge von bis zu 20cm

o   Muskelfasern schließen sich zu Faserbündeln zusammen

o   Bewegung kommt zustande, indem sich die Muskelfasern und damit der Muskel verkürzen (kontrahieren)

o   Feinstruktur

§  In ihrem Inneren befinden sich die eigentlichen, zur Kontraktion befähigten Elemente, die Myofibrillen

§  Unterteilung der Myofibrillen in Zonen.

§  Stark brechender Bereich (A-Bande)

§  schwach brechende Sektoren (I-Bande)

·         sehr schmale scharf begrenzte Schicht → Z-Linie

·         Bereich von einer Z-Linie zur nächsten: Sarkomer

·         innerhalb eines Sarkomers finden sich alle Elemente, die für eine Kontraktion notwendig sind.

§  Myosinfilament: aus langgestreckten Myosinmolekülen (Myosin ist ein Protein)

§  Aktinfilament: Aktin ist ein kugelförmiges Protein, kettenförmige Hintereinanderreihung, zwei verdrillte Kettenförmige

§  beide Filamente stehen in Kontakt über die Myosinköpfe, die da Aktinfilament berühren

·         bei einer Aktivierung dieser sogenannter Myosin-Aktin-Querbrücken kommt es zu Konformationsveränderungen der Myosinköpfe, die dazu führen, dass sich Aktin- und Myosinfilamente in Längsrichtung gegeneinander verschieben (Filamentgleitmechanismus)

·         Für die Verkürzung werden Kalziumionen benötigt

·         diese werden auf einen Reiz hin in hoher Konzentration aus dem Sarkoplasmatischen Retikulum freigesetzt

o   Die glatte Muskulatur

§  findet sich in inneren Organen und in den Gefäßen

§  Muskelfasern sind kürzer, eher spindelförmig und relativ eng vermascht

§  sind eher auf länger anhaltende Kontraktion bei geringere Längenänderung ausgelegt

§  liegen sehr dicht benachbart und sind größtenteils untereinander durch elektrische Synapsen miteinander verbunden.

§  Besitzt die Fähigkeit zu autonomer Aktivität

§  die Erregung nimmt von spontan depolarisierenden Schrittmacherzellen ihren Ausgang, um sich innerhalb eines Verbandes von Muskelzellen selbsttätig auszubreiten.

-          Die motorische Einheit

o   Aktivierung einer quergestreiften Muskelfaser geschieht stets durch ein einzelnes Neuron à Motoneuron

§  Zellkörper befindet sich entweder in einem motorischen Hirnnervenkern oder im Vorderhorn des Rückenmarks

§  Das Axon eines spinalen Motoneurons, eines α-Motoneurons, verlässt das Rückenmark über die Vorderwurzel, um zur Peripherie zu laufen

§  Α-Motoneuronen

·         Erhalten synaptische Zuflüsse über ihre Dendriten und über direkt am Zellkörper anliegende Synapsen

·         Jedes spinale Motoneuron besitzt durchschnittlich mehrere Tausend synaptische Eingänge

§  Jede Muskelfaser hat nur eine motorische Endplatte, d.h. sie wird von nur einem Motoneuron innerviert, das selbst jedoch auch andere Muskelfasern innervieren kann

§  Gesamtheit aller Motoneurone und allen von ihm innervierten Muskelfasern à motorische Einheit

o   Kontraktion und Kontraktionsstärke

§  Wenn ein Motoneuron feuert, entstehen in allen Muskelfasern, die von diesem Neuron versorgt werden, kurze Aktionspotenziale

·         Diese breiten sich längs der Faser aus und führen durch Kalziumeinstrom zu einer Kontraktion der gesamten Faser

·         Es wird nicht die Gesamtheit der Muskelfasern aktiviert, sondern nur jede Teilmenge, die von den gerade feuernden Motoneuronen versorgt wird.

-          Afferenzen aus dem Bereich der Muskulatur

o   Die Aktivität des Muskels wird durch spezialisierte Sinneszellen im Muskel selbst und in den Ehen zentralwärts weitergeleitet

§  Ohne die Aktivität dieser Sensoren wäre eine präzises Bewegungssteuerung nicht denkbar, da die zentralnervösen motorischen Steuerungseinheiten quasi blind agieren müssten, ohne Rückmeldungen über den aktuellen Zustand in der Peripherie

§  Muskelspin.....[Volltext lesen]

·         Hauptaufgabe: in koordinierter Weise durch Rücknahme der Inhibition des Antagonisten bei gleichzeitiger Dämpfung des Agonisten zu einer quasi-elastischen Steifigkeit einer Gelenkstellung beizutragen.

·         Bsp.: aufrechtes Stehen, wenn sowohl Oberschenkelbeuger als auch –Strecker zur Stabilisierung des im Kniegelenk eingestellten Winkels beitragen.

o   Krankheitsbilder

§  Bei einem Fehlen der Hemmung der spinalen Verschaltungen durch übergeordnete Zentren kann eine Überaktivierung der Motoneuronen und bestimmter spinaler Reflexe auftreten. Es entsteht eine übermäßige Anspannung der Muskulatur aufgrund fehlender absteigender Hemmung der α-Motoneuronen und Interneuronen

§  Bei einer Querschnittslähmung kann aufgrund fehlender Hemmung spinaler Reflexe eine Spastik auftreten.

-          Motorische Steuerung auf der Ebene des Gehirns

o   Die Pyramidenbahn

§  Zieht als mächtiges paariges Faserbündel von der Hirnrinde zum Rückenmark

·         Daher Tractus corticospinalis

§  Die beiden pyramidenförmigen Bereiche, die dieser Struktur ihren Namen verleihen, befinden sich im vetralen Sektor der Medulla oblongata

§  Enthält extrem lange und teilweise dicke Nervenfasern

§  95% der etwa eine Million Fasern endet an Interneuronen, nur etwa 5% nehmen direkten Kontakt zu Motoneuronen auf.

·         Nehmen direkt Befehle aus dem Kortex mit hoher Leistungsgeschwindigkeit in motorische Aktivität umsetzen.

§  Unmittelbar unterhalb der Pyramide kreuzen 70-90% der Fasern auf die Gegenseite.

§  Ziehen dann in den Seitenstrang des Rückenmarks nach unten, um schließlich auf den verschiedenen Ebenen in das Vorderhorn einzutreten und die Interneuronen motorischer Rückenmarksschaltkreise bzw. die Motoneuronen selbst zu innervieren.

§  Die ungekreuzten Fasern laufen seitlich auf der Vorderseite des Rückenmarks nach unten

§  Funktion:

·         Versorgen in erster Linie die distale Extremitätenmuskulatur, also z.B. die Muskeln der Unterarme, der Hände, der Unterschenkel und der Füße

·         Modulation von Rückenmarksreflexen durch kortikale Befehle

-          Motoriksteuerung außerhalb des Pyramidenbahnsystems

o   „extrapyramidale Bahnen“

§  Gesamtheit der motorischen absteigenden Bahnen zwischen Gehirn und Rückenmark, die nicht zum Pyramidenbahnsystem gehören

§  Entspringen im Hirnstamm

§  Gehen hier vom Nucleus ruber, den Nuclei vestibulares und von Kerngebieten in der Formatio reticularis aus

·         Nucleus Ruber

o   Befindet sich im Tegmentum

o   Besitzt zahlreiche Afferenzen vom Kleinhirn, durch die er in Schlatkreise zur Steuerung präziser Willkürbewegungen und zur Stabilisierung der Körperhaltung sowie des Tonus bestimmter großer Muskelgruppen eingebunden ist

o   Zielgebiet: die Motoneuronen der Flexoren, die er erregt

o   Bei einer Schädigung des Nucleus ruber zeigt sich häufig auf der kontralateralen Seite ein sogenannter Intentionstremor

§  Zittern, das vor allem bei Zielbewegungen auftritt und umso stärker wird, je näher die Hand dem Ziel kommt.

·         Vestibu.....

§  Modulation von Muskeltonus und Bewegungsabläufen der Extremitäten durch Afferenzen aus dem spinozerebellären Trakt und Efferenzen zu Nucleus ruber und Retiukulariskernen

o   Bei Störungen:

§  Zerebrale Ataxie:

·         Regulation des Gleichgewichts und der Extremitätenbewegungen

·         Können nicht gerade sitzen oder stehen

·         Zittern bei Zielbewegungen

·         Sprache oft skandierend, stockend und eigenartig betont

o   Die Rolle des Kleinhirns beim motorischen Lernen

§  Entscheidende Rolle beim Erwerb reflexhaft ablaufender motorischer Reaktion

o   Die Rolle des Kleinhirns bei der Zeitabstimmung

§  Menschen mit Störungen zeigen

·         Leistungsminderungen, wenn sie Fingerbewegungen in einem konstanten Takt ausführen sollen.

·         Defizite in der Rhythmizität von Reizsequenzen

·         Schwierigkeiten bei der Lokalisation von akustischen Reizen

§  Große Rolle bei der Koordination sensorischer und motorischer Ereignisse

o   Die Basalganglien

§  Große im Vorderhirn angesiedelte Kerngebiete, bestehend aus Nucleus caudatus, Putamen und Globus pallidus (Pallidum)

§  Nucleus caudatus und das Putamen bilden das Striatum

§  In einer engen Verknüpfung mit diesen Strukturen stehen die Substantia nigra im Mittelhirn und der Nucleus subthalamicus, der sich im Zwischenhirn befindet

§  Die Hauptverbindungen der Basalganglien zum übrigen Gehirn betreffen den Neokortex und den Thalamus

§  Aufgabe:

·         Überprüfung und Modulation von Bewegungsentwürfen

·         Bewegungskonzepte, wie sie etwa im Assoziationskortex gebildet werden, müssen die Instanz „Basalganglien“ passieren, bevor sie dann als Befehlsfolge zur Ausführung komplexer Programme weitgegeben werden können

o   Allgemein: Bewegung: Bei der Ausführung einer Bewegung zeigt sich zunächst eine erhöhte Aktivität in den motorischen Kortexarealen. Darauf folgt die Aktivierung im Basalganglienbereich, schließlic.....

§  Hauptaufgabe: die gegenüberliegende Körperseite hinsichtlich der Feinsteuerung der kleinen Gliedmaßen zu versorgen

o   Der supplementär-motorische Kortex

§  Somatotop organisiert

·         Das Feld einer Kortexhemisphäre beeinflusst beide Seiten des Körpers

§  Funktion:

·         Erlernen komplexer Bewegungsfolgen

·         Auch bei reiner Vorstellung von Bewegungsfolgen ohne Ausführung der Bewegung

§  Bei Schädigung: Defizite in der Feinmotorik und in der Korrdination beidhändig auszuführender Manipulationen

o   Der prämotorische Kortex

§  Vor allem bei Muskelgruppen, die dem Rumpf nahe sind.

§  Hauptaufgabe: Generierung von komplexen Körperbewegungen à Startphase

o   Der posterior-parietale Kortex

§  Aufgabe: bei jenen komplizierten Bewegungsfolgen, die durch vielfältige sensorische Informationen gesteuert werden

·         Planung und Umsetzung von Bewegungsprogrammen

Kapitel 10 – Allgemeine Sinnesphysiologie

-          Sinnessysteme als Fenster in die Umwelt

o   Die vom jeweiligen Sinnesapparat eines Lebewesens erkennbaren Reize stellen einen relativ schmalen Ausschnitt aus der Welt physikalischer Phänomene dar.

§  Vorteilhaft, weil die Umweltphänomene schon auf der Ebene der Sinnesorgane selektiert werden à Filter

-          Sinnesempfindungen und Psychophysik

o   Em.....

§  Konstanzmethode

·         Reize in verschiedenen Intensitäten werden in zufällig variierender Aufeinanderfolge dargeboten à bemerkt die VP den unterschiedlichen Reiz oder nicht?

§  Herstellungsmethode

·         Helligkeitssteigerung eines Lichtpunkts durch Verschieben eines Reglers

§  Unterschiedsschwelle und Weber-Gesetz

·         Differenzlimen:

o   Notwendige Abweichung zwischen zwei Reizintensitäten zum Bemerken eines Unterschieds

·         Weber-Gesetz gilt näherungsweise für die meisten Sinnesmodalitäten

·         Weber-Konstante bewegt sich zwischen Werten von 0,02 und 0,12.

·         Es bedarf einer Differenz von 1 bis 10% zwischen Referenz- und Vergleichsreiz, damit der Unterschied eben wahrnehmbar ist

§  Weber-Fechner-Gesetz

·         Man addiert alle Differenzlimen auf, die sozusagen überwunden werden müssen, um den dargebotenen Reiz in seiner gerade vorliegenden Stärke wahrzunehmen. Daraus ergibt sich ein Zusammenhang, der am besten durch eine logarithmische Kurve darstellbar ist.

o   Stevens-Potenzgesetz

§  Fechner-Gesetz hat nur eine begrenzte Gültigkeit, was v.a. die Extrembereiche der Reizintensitäten betrifft

§  Exponentialfunktion beschreibt besser

§  Methode der direkten Größenschätzung

·         Zunächst Referenzreiz (z.B. Druckreiz)

·         Danach Druckreize anderer Intensität benennen, die der wahrgenommenen Druckempfindung entsprechen. (Doppelt so stark? Dann 200)

-          Ob.....

o   Proportional zur Reizstärke

o   Ausnahme:

§  Generatorpotentiale von Zapfen und Stäbchen der Netzhaut des Auges

§  Hier zieht Lichteinfall eine Hyperpolarisation nach sich. à Transduktion (Umwandlungsprozess am Beginn eines Sinneskanals)

o   Typen von Sinneszellen

§  Primäre Sinneszellen

·         Finden sich im somatosensorischen System und im Geruchssystem

·         Leistungsfähiger als die sekundären Sinneszellen

·         Umwandlung von Reizenergie in das Generatorpotential

·         Generatorpotential breitet sich längs der Membran der primären Sinneszelle bis zu einem erregbaren Membranbereich (Triggerzone) aus.

·         Dort führt es zur Entstehung von Aktionspotentialen.

·         Dies wird dann über Weiterleitung im eigenen Axon über eine synaptische Verbindung an ein Neuron des ZNS weitergegeben.

·         Den Prozess der Kodierung des Generatorpotentials in „transportfähige“ Aktionspotentiale nennt man Transformation

§  Sekundäre Sinneszellen

·         Befinden sich am Eingang zum visuellen, akustischen, gustatorischen und vestibulären System

·         Oberflächliche Gewebszellen (Epithelzellen), die so modifiziert sind, dass sie zur Aufnahme von Reizenergie geeignet sind.

·         Der Informationsübergang von der sekundären Sinneszelle zum nachgeschalteten primären sensorischen Neuron geschieht über einen transmittergesteuerten Prozess, der mit der synaptischen Übert.....