Zusammenfassung Neurobiologie (Fit fürs Abi).

Neurobiologie Thema 1: Das Nervensystem

1. Das Nervensystem des Menschen

Das Nervensystem stellt die Gesamtheit der miteinander verknüpften Nervenzellen dar.


2. Evolutionäre Entwicklung des Gehirns
 Zunehmende Konzentration der Nervenzellen in bestimmten Körperabschnitten  Ganglien
(Nervenknoten), in denen die Zellkörper vieler Neuronen konzentriert sind
 Zentren nervöser Kontrolle und Informationsverarbeitung
 Bei Lebewesen mit definiertem Kopf kommt es zur Ausbildung eines Gehirns als übergeordnetes
Koordinations- und Verarbeitungszentrum
 Entwicklung von Ganglien und Gehirn sind Zeichen einer Zunehmenden Tendenz zur zentralen Kontrolle
 Einzelne Körperteile verlieren damit in weiten Teilen die Fähigkeit zur eigenständigen Entscheidung im
Bereich nervöser Prozesse
 Alle drei Entwicklungen vergrößern Fähigkeit zur differenzierten Verarbeitung von Sinnesinformationen, zu
komplexem Lernen und damit auch zu Entwicklung eines vielschichtigen und vielfältigen
Verhaltensrepertoires



3. Die verschiedenen Nervensysteme
Zentralnervensystem Peripheres NS (somatisches NS) Vegetatives NS (autonomes NS)
Gehirn und Rückenmark. Sensorische und motorische Sympathicus und
Mehrere miteinander verbundene Bahnen, von Sinnesorganen Parasympathicus als Gegenspieler
Ganglien. zum ZNS und vom ZNS an zur Steuerung der inneren Organe
Alle Zellen des ZNS bilden Zielorgane
funktionelle Einheit.
Interneurone: NZ innerhalb des ZNS


3.1 Peripheres Nervensystem
 Nervenstränge im Gehirn und Rückenmark
 Verbinden diese mit:
 Sinnesorganen
- Sensorische (afferente) Nervenzellen leiten vom Sinnesorgan zum Gehirn/Rückenmark
 Erfolgsorganen
- Motorische (efferente) Nervenzellen leiten vom Gehirn zum Muskel
 Hier findet die Reiz-Reaktionskette (Reflexbogen) statt




Gehirn/Rückenmark
afferente Neuronen efferente Neuronen



Rezeptoren der Lichtsinneszellen des Muskeln der Muskel/Effektor
Sinnesorgane Auges Augen (motorische Endplatte)




Reiz Licht Blinzeln Reaktion

,Reiz-Reaktions-Kette
 Informationsaufnahme des Reizes von sensorischen Rezeptoren der Sinneszellen
 Reiz bewirkt Veränderung des Membranpotenzials = Erregungsbildung bzw. Rezeptorpotenzial
 (sensorische) Transduktion: Verschiedene Arten von Reizenergie werden alle in dieselbe Form
elektrochemischer Energie übersetzt und so für Weiterleitung und -verarbeitung kompatibel gemacht
 Transformation: Rezeptorpotenzial wird in Abfolge von AP umgewandelt
 Afferente Neuronen/Empfindungsnerven leiten diesen zum Gehirn weiter = Transmission
 Erregung trifft auf Interneuronen im Gehirn
 Weiterverarbeitung durch das Rückenmark = Integration (bei höheren Tieren  Wahrnehmung)
 Efferente Neuronen/Bewegungsnerven leiten die Erregung zum Erfolgsorgan weiter, wo die benötigten
Muskeln aktiviert werden
 Die Reaktion wird ausgeführt
 Sinneszellen reagieren nur auf adäquate Reize  Reizqualität, für die eine Sinneszelle die niedrigste
Reizschwelle besitzt
 Sinneseindrücke entstehen erst durch Erregungen von Nervenzellen an verschiedenen Stellen im
Gehirn

Spezialfall: Reflexbogen (kürzeste Verbindung zwischen Rezeptor und Effektor)
 Rezeptor nimmt einen Reiz wahr
 Erregungsbildung, Umwandlung in elektrische Signale
 Afferente Neuronen leiten Erregung weiter zum Hinterhorn des Rückenmarks
 Weiterverarbeitung über eine (selten mehrere) Synapse(n) am Vorderhorn
 Bildung der Reflexantwort
 Erregungsleitung über efferente Neuronen zum Erfolgsorgan
 Reflexartige Reaktion


3.2 Vegetatives Nervensystem
 Unbewusstes Nervensystem steht in Verbindung zum ZNS
 Steuert Arbeit der inneren Organe unabhängig vom Willen
 Besteht anatomisch und funktionell aus 2 Teilen, die Antagonisten sind:
- Sympathicus
 Fördert Organe für körperliche Aktivität/Alarmbereitschaftszustände
 Hemmt Organe, die die Höchstleistung behindern
- Parasympathicus
 Fördert Organe für Erhalt und Regeneration der Körperreserven
 Hemmt Alarmfunktion

4. Das Gehirn

, Großhirn
Das Großhirn (auch Endhirn) steuert Prozesse wie bewusstes Denken und Sich-Erinnern. Dort werden die von
den Sinnesorganen einlaufenden Information ausgewertet und Befehle an die Muskeln codiert.

Bestandteil Bau
Graue Substanz - Äußere Schicht des Großhirns, bestehend aus 2 Zellkörpern
- Wird als Großhirnrinde (Cortex) bezeichnet
- Wird in 2 Hemisphären geteilt
 links: an die Außenwelt, logisches Denken
 rechts: ans Körperinnere gerichtet, Kreativität, räumliches Denken
- Dient verschiedenen Aufgaben, wie bewusster Auswertung und Speicherung
von Information, Bewusstseinsschaffung, Gedächtnisvorgängen und Bewegung
Weiße Substanz - Innere Schicht des Großhirns, besteht aus Axons
- Verbindet Cortexbereiche untereinander und mit anderen Teilen des Gehirns
Balken - Starkes Axonbündel, das linke und rechte Hemisphäre miteinander verbindet
 Hemisphären können eng miteinander arbeiten und kommunizieren
Großhirnrinde (Cortex) - Enthält 20 Mrd. Nervenzellen  „graue Substanz“ = Zellkörper
- Weist durch Auffaltung und Furchung große Oberfläche auf
Einteilung des - Frontal-/Stirnlappen: Bewegung, Denken, Sprache, Verhalten
Großhirns in Lappen - Parietal-/Scheitellappen: Geschmack, Tasten, Rechnen/Lesen, Hand-Augen-
Koordination
- Temporal-/Schläfenlappen: Gehör, Geruch, Personen-/Objekterkennung,
Merkfähigkeit, Audioverarbeitung, Sprachzentrum (links)
- Occipital-/Hinterhauptslappen: visuelle Signalverarbeitung


Zwischenhirn
Bestandteil Bau
Thalamus - Schaltstation zwischen aufsteigenden Rückenmarksbahnen und Großhirn
 Bestimmt welche Info ins Großhirn kommt
- Erstes unbewusstes Verarbeitungszentrum (Filter) für Sinnesinfomationen
- Steuert Aufmerksamkeit und Verhaltensbereitschaft
- Steuert unbewusstes Verhalten, z.B. emotionale Anteile von Mimik, Gestik, Sprache
- Gibt Info an Hypothalamus weiter
Hypothalamus - Liegt unterhalb des Thalamus
- Enthält wichtige Zentren zur Regulation und Stabilisierung des körperlichen
Grundzustandes  Regulation d. Biorhythmen (Körpertemperatur, Blutzuckerspiegel)
- Wichtige Steuerzentrale des vegetativen NS und des Hormonsystems
 Fungiert als Hormondrüse
 Von ihm gebildete Releasing Hormone beeinflussen Ausschüttung von Hormonen
in Hypophyse
- Kann Befehle an Hypophyse senden und verbindet so Nerven- und Hormonsystem
Hypophyse - Steuerzentrum des Hormonsystems
- Kein Teil des Zwischenhirns  erhält jedoch von diesem Befehle

Mittelhirn
 Aufbau vergleichbar mit dem des Rückenmarks
 Steuert viele Körperfunktionen, z.B. Reflexe (Schlucken, Husten, Erbrechen, Niesen) und vegetative
Körperfunktionen (Atmung, Kreislauf, Herzschlag)
 Enthält Zentren für Aufnahme und Verarbeitung sensorischer Infos  Austausch sens. + motor. Infos
 Hier münden die Fasern vom Gehör und den Augen  Schaltstelle zwischen Sinnesorganen und Gehirn
 Einteilung in Mittelhirnschenkel, -haube und -dach

Kleinhirn
 Verarbeitet Informationen über Körperlage im Raum und koordiniert Körperbewegungen (Gleichgewicht)
 Erhält permanent Infos über: Gelenkstellungen/Dehnungszustände der Skelettmuskeln, Augen + Innenohr
 Speichert „Programme“ für genaue Muskelbewegung und kann so exakte Bewegungsabläufe garantieren
 Kommando vom Großhirn trifft ein  Kleinhirn kann mit diesen Infos automatisch Körperhaltung und
Bewegungen koordinieren  sorgt für fließende Bewegungsabläufe und Einhaltung des Gleichgewichts
 Teil des Gedächtnisses, indem es sich neue Handlungsabläufe merkt  prozedurales Gedächtnis