P. Walla / D. Wiswede Die Anatomie des Nervensystems Kurze Wiederholung: • Biologische Psychologie, Vorstellung – Bedeutung und Integration in andere Fachbereiche – Ordnungsgesichtspunkte der Biologischen Psychologie – Konfounds und alternative Erklärungen.
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Die Anatomie des Nervensystems P. Walla / D. Wiswede Kurze ... · Die Anatomie des Nervensystems P. Walla / D. Wiswede • Evolution, Genetik, Erfahrung – Zusammenspiel von Physiologie,
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P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
Kurze Wiederholung:
• Biologische Psychologie, Vorstellung– Bedeutung und Integration in andere
Fachbereiche– Ordnungsgesichtspunkte der Biologischen
Psychologie
– Konfounds und alternative Erklärungen.
P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
• Evolution, Genetik, Erfahrung– Zusammenspiel von Physiologie, Psychologie,
Lernen, Vererben– Evolutionäre Grundgedanken, Darwin– Menschliche Evolution– Wirbeltierklassen– Primaten, Menschenaffen, Homo Sapiens– Unser Gehirn und Intelligenz– Mendel,– ...
P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
Literaturempfehlung
• Sexualität als elementare Triebkraft der Evolution. Auch andere Tiere haben so ihre Fragen...
P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
Literaturempfehlung
• ... ein fundamentaler Darwinist....
P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
• Evolutionäre Altlasten, Der Fisch in uns...
Aus Spektrum, 2009
Kleiner Nachtrag zur Evolution...
P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
Kapitel 3
Die Anatomie des Nervensystems
Biologische Psychologie IBiologische Psychologie I
P. Walla / D. WiswedeDie Anatomie des Nervensystems
• Themen für heute:– Allgemeiner Aufbau des ZNS– Peripheres NS– Hirnhäute, Ventrikel, Liquor– Blut-Hirn-Schranke– Zellen des Nervensystems– Gliazellen– Darstellung von Neurone– Lage-und Richtungsbeziehungen– Aufbau des ZNS– Rücknmark– Das Gehirn
Biologische Psychologie IBiologische Psychologie I
P. Walla / D. Wiswede
Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
Das Wirbeltiernervensystem besteht aus 2 Teilen:
Zentrales Nervensystem (ZNS)befindet sich im Schädel undder Wirbelsäule
Peripheres Nervensystem (PNS)befindet sich außerhalb des Schädelsund der Wirbelsäule
Das ZNS besteht aus dem Gehirn (Encephalon)und dem Rückenmark (Medulla spinalis)!
Das periphere Nervensystem besteht aus demsomatischen (SNS) und demautonomen (ANS) Nervensystem!
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Das SNS – interagiert mit der Umwelt
– besteht aus afferenten (zum ZNS) Nerven• die sensorische Signale zum ZNS leiten
– und aus efferenten (weg vom ZNS) Nerven, • die motorische Signale von ZNS an die Muskeln
leiten!
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Das ANS – reguliert das innere Milieu– besteht aus afferenten Nerven
• die sensorische Signale von den Organen zum ZNS leiten
– und aus efferenten Nerven, • die motorische Signale vom ZNS zu den Organen
übertragen!
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Das ANS besitzt 2 efferente Nerventypen:– sympathische Nerve– parasympathische Nerven
• Beide Nerventypen werden auf ihrem Weg zum Zielorgan einmal umgeschaltet:– Projektionen sympathischer Nerven werden in einiger
Entfernung von ihrem Zielorgan umgeschaltet, – Projektionen parasympathischer Nerven werden in
der nahen Umgebung ihrer Zielorgane umgeschaltet
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Periphere Nerven– Die meisten peripheren Nerven entspringen
dem Rückenmark! (dazu später mehr)– Ausnahmen: es gibt 12 paarige Hirnnerven,
die direkt vom Gehirn ausgehen:• (bitte aus eigener Initiative nachschlagen!)
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
12 paarige Hirnnerven Birbaumer)
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Darstellung des peripheren Nervensystems von Andreas Vesalius (1543), wikipedia
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Ein erster Blick in ein echtes Gehirn– Grau vs. weiss
– Abschnitte des Gehirns, erster Eindruck– Ventrikel
– für zu Hause: BrainTutor, sehr gut für Cortex,• www.brainvoyager.com
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Hirnhäute, Ventrikel und Cerebrospinalflüssigkeit– (als Schutz des ZNS neben Schädel und Wirbel!)
• 3 Hirnhäute (Meningen)– Dura mater– Arachnoidea mater– Pia mater– Zwischen Pia mater und Arachnoidea mater
befindet sich der Subarachnoidalraum
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Hirnhäute
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Ventrikel– (4 grosse Kammern des Gehirns):
– 2 Seitenventrikel, 3ter Ventrikel und 4ter Ventrikel
• Cerebrospinalflüssigkeit (Liquorcerebrospinalis):– Füllt den Subarachnoidalraum, den
Zentralkanal und die Ventrikel
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
Subarachnoidalraum, Zentralkanal und die Ventrikel s ind miteinander verbunden und bilden ein zusammengehörendes Reservo ir!
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• Birbaumer– Ventrikel
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
Die Cerebrospinalflüssigkeit wird kontinuierlich vom Plexus choroideusproduziert!
ein Kapillarnetz, welches von der Pia mater in die Ventrikel ragt!
Überschüssige Cerebrospinalflüssigkeit wird aus dem Subarachnoidalraumin so genannte Sinusräume absorbiert!
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Birbaumer
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
Wie entsteht ein so genanter „Wasserkopf“ (Hydrocephalus)?
aus wikipedia
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Allgemeiner Aufbau des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
Blut-Hirn-Schranke
physiologische Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem Zentralnervensystem
ein weiterer Schutzmechanismus!
Schützt vor dem Übertritt toxischer Substanzen aus dem Blut in das Gehirn
Cerebrale Blutgefäße haben eng nebeneinander liegende Zellen in den Gefäßwänden, sodass die meisten Proteine und andere grosse Moleküle nicht passieren können (Schranke!).
Medikamente, die im Gehirn wirken sollen, müssen die Blut-Hirn-Schranke passieren können!
Wichtige natürliche Proteine können aktiv durchgeschleust werden!
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Zellen des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
Zellen des Nervensystems:
Es gibt NEURONENund GLIAZELLEN
Neuronen:
… sind spezialisiert auf Empfang,Weiterleitung und Übertragungelektrochemischer Signale!
Äußere Anatomie (details auf nächster Folie)
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Zellen des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
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Zellen des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
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Zellen des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
• Birbaumer.– Verbindungsarten
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Zellen des NervensystemsDie Anatomie des Nervensystems
dringt in alle Zellen eines Gewebeschnitts ein • lagert sich an Strukturen in den Zellkörpern• Unter dem Mikroskop kann dann die Zahl der
Neuronen sehr gut eingeschätzt werden. (dient der Ermittlung der Zelldichte!)
– Vorteil: • Anzahl der Zellen ermittelbar
– Nachteil:• genaue Struktur nicht sichtbar
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
• Nissl-Färbung
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
Elektronenmikroskopie :Dünne Gewebsabschnitte werden mit einer elektronen-absorbierendenSubstanz beschichtet. Die Substanz wird von verschiedenen Neuronenteilen unterschiedlich aufgenommen. Ein darauf gerichteter Elektronenstrahl wird dann durch das Gewebe auf einen Film gelenkt und erzeugt detailierte Strukturabbildungen. (dient der Abbildung von Details!)
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
• Tracing-Verfahren:– Anterogrades Tracing
• ermöglicht das Verfolgen der Axone, die von den Zellkörpern eines bestimmten Gebiets entspringen (vom Zellkörper zu den Endknöpfchen).
– Retrogrades Tracing• ermöglicht das Verfolgen der Axone von den
Endknöpfchen zum Zellkörper. • dient der Beschreibung von Projektionen!
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
• Lage-und Richtungsbezeichnung– Unterschied Katze und Mensch
• Aufrechter Gang
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
Richtungsbezeichnungen im Nervensystem:
Wirbeltiernervensysteme werden auf die Orientierung der Wirbelsäule bezogen!
Es gibt drei Achsen:
anterior-posterior dorsal-ventral medial-lateral
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
Richtungsbezeichnungen im Nervensystem:
Wirbeltiernervensysteme werden auf die Orientierung der Wirbelsäule bezogen!
Für Menschen gibt es dieselben Achsenbezeichnungen, nur sind diese durch den aufrechten Gang (Bipedie) für Kopf und Rumpf getrennt zu betrachten.
anterior-posterior dorsal-ventral medial-lateral
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
• Birbaumer
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Methoden und RichtungsbeziehungenDie Anatomie des Nervensystems
– Die graue Substanz • besteht hauptsächlich aus Zellkörpern und
unmyelinisierten Interneuronen!
– Die weiße Substanz• besteht hauptsächlich aus myelinisierten Axonen!
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Das RückenmarkDie Anatomie des Nervensystems
• Man unterscheidet:– Hinterhörner (dorsal)– Vorderhörner (ventral)
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Das RückenmarkDie Anatomie des Nervensystems
• Auf 31 Ebenen sind jeweils links und rechts Paare von Spinalnerven mit dem Rückenmark verbunden.
• Jeder der 62 Spinalnerven teilt sich und seine Axoneziehen – entweder über die Hinterwurzel – oder über die Vorderwurzel in das Rückenmark hinein!
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Das RückenmarkDie Anatomie des Nervensystems
Über die Hinterwurzel ziehen ausschließlichafferente sensorische unipolare Neuronen,
deren Zellkörper unmittelbar außerhalb
des Rückenmarks dasHinterwurzelganglion
bilden!
zum ZNS
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Das RückenmarkDie Anatomie des Nervensystems
Die Neuronen der Vorderwurzel sind efferent, motorisch und multipolar! Ihre Zellkörper liegen in den Vorderhörnern!Die somatischen Neuronen projizieren zu den Skelettmuskelndie autonomen Neuronen projizieren zu Ganglien, die über weitere synaptischeKontakte mit inneren Organenin Verbindung stehen!
vom ZNS weg
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Die Hauptstrukturen des GehirnsDie Anatomie des Nervensystems
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Die Hauptstrukturen des GehirnsDie Anatomie des Nervensystems
• Zahlenspiele mit dem menschlichen Gehirn
Quelle: Birbaumer
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Die Hauptstrukturen des GehirnsDie Anatomie des Nervensystems
• Was wir bereits wissen:
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Die Hauptstrukturen des GehirnsDie Anatomie des Nervensystems
• Das Gehirn; 5 Hauptabschnitte – Telencephalon
• (Endhirn)
– Diencephalon• (Zwischenhirn)
– Mesencephalon• (Mittelhirn)
– Metencephalon• (Hinterhirn)
– Myelencephalon• (Nachhirn)• = Medulla oblongata
Entw
icklungsgeschichtliche Reihe!
jung
alt
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• Die Abschnitte ohne dem Telencephalonwerden oft als Truncus encephali(Hirnstamm) bezeichnet! – (!!!! Meist wird allerdings das Diencephalon
auch nicht dazu gerechnet und der Rest als Truncus cerebri bezeichnet!)
• Das Myelencephalon wird oft auch alsMedulla oblongata (verlängertes Rückenmark) bezeichnet!
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Die Hauptstrukturen des GehirnsDie Anatomie des Nervensystems
Unterstrukturen der 5 Hauptabschnitte:
Das Myelencephalon
…überträgt hauptsächlich Signale zwischen dem Rest des Gehirns und dem Körper!
Wichtige Unterstruktur: Formatio reticularis
Netzwerk aus ca. 100 kleinen Kernen, die sichvon der posterioren Grenze des Myelencephalonbis zur anterioren Grenze des Mesencephalonerstrecken!
Spielt eine wichtige Rolle bei der allgemeinenAktivierung (aufsteigendes reticuläresAktivierungssystem!) . Die verschiedenen Kerne sindbsp. beteiligt am Schlaf, der Aufmerksamkeit, derBewegung, der Aufrechterhaltung des Muskeltonusund diverser autonomer Reflexe!
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Das Metencephalon:
…beinhaltet viele auf- und absteigende Nerven und auch Teile der Formatioreticularis
Auf der ventralen Seite befindet sich der PonsAuf der dorsalen Seite befindet sich das Cerebellum
Das Cerebellum ist wichtig für die präzise Kontrollevon Bewegungen und ihrer Anpassung an sichverändernde Bedingungen (Sensomotorik).
Seit einiger Zeit ist deutlich geworden, dass dasCerebellum auch bei vielen kognitiven Prozessenbeteiligt ist!
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Das Mesencephalon:
Ebenso 2 Abschnitte:
dorsal liegt das Tectumventral liegt das Tegmentum
Das Tectum beinhaltet die Colliculi inferiores(auditorisches System)und die Colliculi superiores(visuelles System)!
Das Tegmentum beinhaltet weitere Bereicheder Formatio reticularis ,das periaquäduktale Grau (Opiate wirken!),die Substantia nigra (Sensomotorik)und den Nucleus ruber (Sensomotorik)
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Das Diencephalon:
Auch 2 Strukturen:
Thalamus und Hypothalamus
Thalamus : besteht aus 2 Lappen(sitzt auf beiden Seiten des 3ten Ventrikels).
Die beiden Lappen sind über dieAdhesio interthalamica verbunden.
Der Thalamus beinhaltet viele verschiedenepaarige Kerngebiete , die meist zum Cortexprojizieren.
Sensorische Relaiskerne: Bsp.:Corpus geniculatum laterale und Corpus geniculatum mediale
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• Ausflug in das Gehirn– Diencephalon
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der Thalamus
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Hypothalamus : befindet sich unterhalb des Thalamus!
…besteht aus mehreren Nuclei undspielt eine wichtige Rolle bei der Regulationverschiedener motivationaler Verhaltensweisen!
…steuert z.T die Freisetzung von Hormonen derHypophyse, die sich direkt darunter befindet!
2 weitere Strukturen:
Das Chiasma opticum als Ort, an dem sich dieSehnerven kreuzen und die Corpora mammillaria(paarige kugelförmige Nuclei!)
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Das Telencephalon:
… beim Menschen der grösste Abschnitt!
Cerebraler Cortex (Grosshirnrinde):… ist die tief gefaltete äußere Schicht (graue Substanz)!… nicht alle Säugetiere besitzen einen gefalteten Cortex (lissencephal)!
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Die grossen Furchen heissen Fissurae , die kleinen heissen Sulci !Die Erhebungen heissen Gyri !
Beide Hemisphären sind durch die Fissura longitudinalis cerebri beinahe getrennt!
Verbindungen gibt es über so genannte cerebrale Commissuren !
Die grösste Commissur ist das Corpus callosum(verbindet die Hemisphären)!
Die markantestenSulci sind:
Sulcus centralisSulcus lateralis
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