Zusammenfassung Biologische Psychologie

Biologische Psychologie


Die Entstehung eines neuronalen Signals & Die Signalübertragung
zwischen Nervenzellen

Kommunikation im Nervensystem
• Nervenzellen kommunizieren über Aktionspotentiale
• APkurze elektrische Impulse, die das Axon entlangwandern
• Durchschnittlich befinden sich 20.000 Synapsen auf einem
Neuron im Cortex
• Die hohe Anzahl synaptischer Kontakte bedingt eine enorme
Verrechnungsleistung:
• Wenn ungefähr zweimal in der Sekunde ein Aktionspotenzial von einem Neuron generiert
wird, macht das 40.000 synaptische Aktivierungen auf dem empfangenden Neuron pro
Sekunde (konservative Schätzung)
 D.h. Neurone werden von eingehenden Aktionspotenzialen „bombardiert“, generieren
aber selbst viel weniger Aktionspotenziale
 Wie Nervenzellen die eingehenden Aktionspotenziale verrechnen, bis sie selbst ein
Aktionspotenzial bilden, ist ein wichtiger Schlüssel zum Verständnis des Gehirns.

Die Entstehung eines neuronalen Signals: Spannung
 Der entscheidende Ort für Aktionspotenziale ist die Zellmembran
 Die Zellmembran hat ein elektrisches Membranpotential, d.h. dort herrscht eine
elektrische Spannung
Entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an: Strom
fließt


 Elektrische Spannung (U, Volt) = Unterschied der Ladungen zwischen zwei Polen
(Plus-/Minuspol)
 Die elektrische Spannung ist die Ursache des elektrischen Stroms
 Die elektrische Spannung (Druck) entsteht durch den Ladungsunterschied zweier
Punkte oder Pole

Die Entstehung eines neuronalen Signals: Ionen
 Der positive und der negative Pol werden an der Zellmembran durch elektrisch
geladene Teilchen realisiert: IonenTeilchen (Atom oder Molekül), das eine
elektrische Ladung trägt:
 Positiv geladene Teilchen = Kationen
 Negativ geladene Teilchen = Anionen
 Z.B. Salz (NaCl) besteht aus zwei positiv bzw. negativ geladenen Ionen: Natrium
(Na+) und Chlorid (Cl-), die elektrisch angezogen werden und so das Salzmolekül
bilden
 In Wasser löst sich das Salzmolekül schnell auf: Das Na+- Atom trennt sich vom Cl—
Atom [gleiches gilt für Kaliumchlorid]
 Wichtige Ionen innerhalb und außerhalb des Neurons sind:
 Na+ und Cl-
 K+, positiv geladenes Kalium
 Große Proteine mit negativer Ladung, die sich im Zellinnern befinden

Die Entstehung eines neuronalen Signals: Ruhepotential/Membranpotenzial
Ursache: Intra- vs. Extrazelluläre Ionenverteilung:
 Na+ und Cl-
 K+,positiv geladenes Kalium

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 Große Proteine mit negativer Ladung, die sich im Zellinnern befinden
 Konzentrationsgradient/elektrostatische Kraft

Ruhepotential: Elektrostatische Kraft/Konzentrationsgradient
Elektrostatische Kraft
 Teilchen mit entgegengesetzter Ladung (z.B. Na+ und Cl-) ziehen sich
an
 Teilchen mit gleicher Ladung (z.B. Na+ und K+) stoßen sich ab

Konzentrationsgradient
Osmose: Teilchen, die sich in zwei Lösungen in unterschiedlicher
Konzentration befinden, diffundieren solange in Richtung der niedrigeren Dichte bis
die Konzentration ausgeglichen ist.

Das Ruhepotenzial: Unterschiedliche Durchlässigkeit (Permeabilität) der Membran

 Die Membran ist für die verschiedenen
Ionen-Typen unterschiedlich stark




durchlässig

Das Ruhepotenzial: Vier Faktoren
Die 4 Faktoren, die das Ruhepotential bedingen
 Unterschiedliche intra- vs. extrazelluläre Ionenverteilung
 Elektrostatische Kraft
 Konzentrationsgradient
 Unterschiedliche Membranpermeabilität
 Große Eiweiße (A-)
 Kalium (K+)
 Natrium (Na+)
 Chlorid (Cl-)

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Ruhepotenzial: Ungleiche Ladungsverteilungen intra- vs. extrazellulär; A-




Ruhepotenzial: Ungleiche Ladungsverteilungen intra- vs. extrazellulär; K+




Ruhepotenzial: Ungleiche Ladungsverteilungen intra- vs. extrazellulär; Na+




Ruhepotenzial: Ungleiche Ladungsverteilungen intra- vs. extrazellulär; Cl-