BPY
BIOPSYCHOLOGIE
Studienbrief 1: Neurobiologische Grundlagen von Erlernen und Verhalten
Die Biopsychologie untersucht die biologischen Grundlagen des Erlebens und Verhaltens! Zentral ist
die Untersuchung der Auswirkungen von Verhalten und Erleben auf neurologische Prozesse. Dabei
werden die Lebensprozesse aller Organe des Körpers, nicht nur des Gehirns, betrachtet.
Teilgebiete:
Psychophysiologie (Zusammenhang zw. Psychischen Vorgängen und physiologischen
Prozessen; körperliche Begleiterscheinungen psychischer Krankheiten)
Physiologische Psychologie (versucht Verhaltensphänomene durch Prozesse im
Zentralnervensystem zu erklären; Theoriebildung; tierexperimentell)
Neuropsychologie (wie Physiologische Psychologie nur anwendungsbezogener;
Untersuchung von Patienten)
Psychopharmakologie (Erforschung der Wirkung von Psychopharmaka)
Ständiger Informationsaustausch zw. Hirn, Drüsen, Muskulatur, Organe, sowie Einwirken unserer
Umwelt und aus der Erbsubstanz Plastizität und Individualität des menschlichen Verhaltens
Untersuchungsmethoden:
Elektromikroskop: Blick auf die mikrobiologische Ebene eines Objekts
Positronen-Emissions-Tomografie (PET): radioaktive Substanz wird injiziert, aktive
Hirnregionen werden sichtbar
Magnetresonanztomografie (MRT): misst magnetische Resonanz der Wasserstoffkerne
Funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT): erhöhte Sauerstoffversorgung in den
aktiven Bereichen wird sichtbar
Elektroenzephalografie (EEG): Elektroden auf Kopfhaut messen Gehirnaktivität; nicht genau
Magnetenzephalografie (MEG): durch Magnetfeldsensoren wird magnetische Aktivität des
Gehirns gemessen; genauer und tiefer als EEG
Elektromyografie (EMG): Elektroden messen Muskelkontraktion
Elektrische Stimulation: Über Elektrode wird bestimmter Hirnbereich stimuliert (Tiere)
Pharmakologische Methoden: Gabe psychoaktiver Wirkstoffe (Tiere)
Neurochirurgische Läsion: Teile des Gehirns werden verletzt, zerstört oder entfernt (Tiere)
Tiergehirne weniger komplex, daher einfacher zu untersuchen; ethische Grenze bei Menschen!
Allgemeine Funktionen des Nervensystems:
Wahrnehmung der Reize durch Sinneszellen (Rezeptoren)
Informationsverarbeitung und -speicherung
Beantwortung der Information mit entsprechenden Verhaltensweisen bzw. Steuerung
Das Nervensystem:
Zentralnervensystem (Gehirn, Rückenmark)
Peripheres Nervensystem (neuronales Gewebe außerhalt von Hirn und RM)
o Somatisches Nervensystem (sensorische und motorische Nerven)
o Autonomes Nervensystem (innere Prozesse)
Sympathisches Nervensystem (Gefahr, Erregung)
Parasympathisches Nervensystem (Entspannung)
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Gehirn ist oberste Kontroll- und Steuerungseinheit jeglicher körperlichen und mentalen Aktivität
(Kommandozentrale, Rechenzentrum)
Anatomische Lagebezeichnungen:
Anterior (ventral) nach vorne
Posterior (dorsal) nach hinten
Superior (kranial) oberhalb (auf das Kopfende zu)
Inferior (kaudal) unterhalb (steisswärts)
Rostral zum Mund
Lateral seitlich
Medial auf die Mitte zu
Vertikal senkrecht
Transversal quer durch den Körper
Sagittal in Pfeilrichtung/Längsschnitt
Schichten der Hirnhäute:
Dura mater (dicke äußere undehnbare Schicht)
Arachnoidea mater (innen anliegende die sogenannte Spinnenmembran)
Subarachnoidalraum (mit Zerebrospinalflüssigkeit zur Nährstoffversorgung und als Dämpfer)
Pia mater (weiche Schicht von Gefäßen durchdrungen für Blutversorgung)
Aufbau des Gehirns:
Großhirn (Telenzephalon)
Mit Längsfurche (Fissura Sagitalis) trennt Hemisphären; Balken (Corpus callosum) verbindet
beide Gehirnhälften neuronal; Windungen (Gyri); Furchen (Sulci)
o Großhirnrinde (Cortex): oberste Schicht aus grauer Substanz
90% des Cortex ist der Neocortex
o Großhirnmark (dicke Schicht aus weißer Substanz; Faserverbindungen)
Die 4 Lappen der Großhirnrinde:
Frontallappen (Stirnlappen): Motorik, Sprachzentrum, Planung
Parietallappen (Scheitellappen): sensorisches Empfinden (Tasten, Riechen, Schmecken)
Temporallappen (Schläfenlappen): akustische Signale, Gedächtnis
Okzipitallappen (Hinterkopflappen): Sehen
Segmente des Gehirns:
Vorderhirn
o Telenzephalon (Großhirn)
o Dienzephalon (Zwischenhirn): besteht aus Thalamus und Hypothalamus
Mittelhirn
o Mesenzephalon
Rautenhirn
o Metenzephalon: besteht aus Kleinhirn (Cerebellum) und Brücke (Pons)
o Myelenzephalon (Markhirn, Nachhirn): verbindet Hirn mit Rückenmark
Im Gehirn lassen sich 12 paarig angelegte, rechts und links angeordnete Hirnnerven unterscheiden,
die direkt vom Gehirn ausgehen (siehe Tabelle)
Onkel Otto orgelt tag-täglich, außer freitags verspeist er gerne viele alte Hamburger!
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Struktur/Aufbau einer Zelle:
Zellmembran (Abtrennung zur äußeren Umwelt, Poren ermöglichen Durchschleusung,
Transport von Nährstoffen in und aus der Zelle, Schutz, Aufrechterhaltung des elektrischen
Potenzials zwischen intra- und extrazellulärem Raum)
Zytoplasma (gelartige Substanz, Transportmedium für Proteine und Enzyme innerhalb der
Zelle, Zellorganellen sind kleine Strukturen, vergleichbar mit biochemischer Miniaturfabrik)
Zellkern (Steuerungsinstanz auf Basis des Chromosomensatzes/Erbinformation)
Ribosome (werden im Zellkern aufgebaut, zuständig für Proteinsynthese, vergleichbar mit
Maschinen, Proteine Grundlage aller Aktivität)
Endoplasmatisches Retikulum
o Glattes ER (Fette werden synthetisiert und Hormone und Gifte abgebaut)
o Raues ER (mit Membran des Zellkerns verbunden, Oberfläche mit Ribosome übersät)
Golgi-Apparat (Modifizierung der synthetisierten Stoffe aus dem ER, Koordination der Stoffe,
vergleichbar mit Versandsystem, dass den Export außerhalb der Zelle regelt)
Mitochondrium (hier wird Energie produziert, ähnlich wie ein Kraftwerk)
Lysosomen (Beseitigung von Abfallprodukten mittels Enzyme)
Peroxisomen (Zellentgiftung)
Die einzelnen Zellen schließen sich in der Regel zu Verbänden zusammen. Diese Verbände werden als
Gewebe bezeichnet. Sind mehrere Gewebe für eine bestimmte Funktion zuständig, so handelt es sich
um ein Organ. Alle Gewebe und Organe bilden den Organismus.
Eine Nervenzelle (Neuron) ist eine Zelle, die auf den Empfang, die Übertragung und die Verarbeitung
von Informationen innerhalb des Körpers spezialisiert ist.
Hauptarten von Nervenzellen:
Motoneuronen (vom ZNS zu den Muskeln und Drüsen)
Sensorische Neuronen (von den Sinnesrezeptoren zum ZNS)
Interneuronen (Neuronen im Gehirn)
Gliazellen sind die zweitwichtigsten Zellentypen im Nervensystem. Sie fungieren wie ein Schütz- und
Hilfssystem für die Neuronen.
Aufbau der Nervenzelle
Soma (Zellkörper): Zentrum des Neurons, Es enthält Zellkern usw. (siehe Aufbau Zelle)
Axon: langer Fortsatz, Informationsweiterleitung von Soma zu den synaptischen Endigungen
Axonhügel: Summationsort sämtlicher Signale, die das Neuron über Dendriten aufnimmt
Myelinscheide: Isolierung für Axon
Dendriten: ragen an vielen Stellen aus dem Soma heraus, können Verbindungen zu anderen
Nervenzellen eingehen, für Empfang und Weiterleitung von Informationen zuständig
Synaptische Endigungen: Verzweigungen am Ende des Axon, Verbindungsstelle bezeichnet
man als Synapse, mit denen Dendriten anderer Neuronen verbunden sind
Signalweiterleitung innerhalb der Zelle immer elektrisch. Fluss elektrisch geladener Teilchen (Ionen)
durch die Membran (Ionenkanäle). Ionen sind unter anderem Natrium, Kalium, Chlor oder Protein.
Im Ruhezustand (Ruhepotenzial) ist die Nervenzelle negativ geladen (-70mV). Man sagt auch die Zelle
ist polarisiert. Intrazellulär vorwiegend Kaliumionen und Proteinionen, extrazellulär vor allem
Natrium- und Chlorionen. Ionenwanderung mit Hilfe von Ionenkanälen (Pumpen). Eine wichtige
Pumpe ist die Natrium-Kalium-Pumpe (3 Natrium raus, 2 Kalium rein). So wird Ruhepotenzial
konstant gehalten.
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BIOPSYCHOLOGIE
Studienbrief 1: Neurobiologische Grundlagen von Erlernen und Verhalten
Die Biopsychologie untersucht die biologischen Grundlagen des Erlebens und Verhaltens! Zentral ist
die Untersuchung der Auswirkungen von Verhalten und Erleben auf neurologische Prozesse. Dabei
werden die Lebensprozesse aller Organe des Körpers, nicht nur des Gehirns, betrachtet.
Teilgebiete:
Psychophysiologie (Zusammenhang zw. Psychischen Vorgängen und physiologischen
Prozessen; körperliche Begleiterscheinungen psychischer Krankheiten)
Physiologische Psychologie (versucht Verhaltensphänomene durch Prozesse im
Zentralnervensystem zu erklären; Theoriebildung; tierexperimentell)
Neuropsychologie (wie Physiologische Psychologie nur anwendungsbezogener;
Untersuchung von Patienten)
Psychopharmakologie (Erforschung der Wirkung von Psychopharmaka)
Ständiger Informationsaustausch zw. Hirn, Drüsen, Muskulatur, Organe, sowie Einwirken unserer
Umwelt und aus der Erbsubstanz Plastizität und Individualität des menschlichen Verhaltens
Untersuchungsmethoden:
Elektromikroskop: Blick auf die mikrobiologische Ebene eines Objekts
Positronen-Emissions-Tomografie (PET): radioaktive Substanz wird injiziert, aktive
Hirnregionen werden sichtbar
Magnetresonanztomografie (MRT): misst magnetische Resonanz der Wasserstoffkerne
Funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT): erhöhte Sauerstoffversorgung in den
aktiven Bereichen wird sichtbar
Elektroenzephalografie (EEG): Elektroden auf Kopfhaut messen Gehirnaktivität; nicht genau
Magnetenzephalografie (MEG): durch Magnetfeldsensoren wird magnetische Aktivität des
Gehirns gemessen; genauer und tiefer als EEG
Elektromyografie (EMG): Elektroden messen Muskelkontraktion
Elektrische Stimulation: Über Elektrode wird bestimmter Hirnbereich stimuliert (Tiere)
Pharmakologische Methoden: Gabe psychoaktiver Wirkstoffe (Tiere)
Neurochirurgische Läsion: Teile des Gehirns werden verletzt, zerstört oder entfernt (Tiere)
Tiergehirne weniger komplex, daher einfacher zu untersuchen; ethische Grenze bei Menschen!
Allgemeine Funktionen des Nervensystems:
Wahrnehmung der Reize durch Sinneszellen (Rezeptoren)
Informationsverarbeitung und -speicherung
Beantwortung der Information mit entsprechenden Verhaltensweisen bzw. Steuerung
Das Nervensystem:
Zentralnervensystem (Gehirn, Rückenmark)
Peripheres Nervensystem (neuronales Gewebe außerhalt von Hirn und RM)
o Somatisches Nervensystem (sensorische und motorische Nerven)
o Autonomes Nervensystem (innere Prozesse)
Sympathisches Nervensystem (Gefahr, Erregung)
Parasympathisches Nervensystem (Entspannung)
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Gehirn ist oberste Kontroll- und Steuerungseinheit jeglicher körperlichen und mentalen Aktivität
(Kommandozentrale, Rechenzentrum)
Anatomische Lagebezeichnungen:
Anterior (ventral) nach vorne
Posterior (dorsal) nach hinten
Superior (kranial) oberhalb (auf das Kopfende zu)
Inferior (kaudal) unterhalb (steisswärts)
Rostral zum Mund
Lateral seitlich
Medial auf die Mitte zu
Vertikal senkrecht
Transversal quer durch den Körper
Sagittal in Pfeilrichtung/Längsschnitt
Schichten der Hirnhäute:
Dura mater (dicke äußere undehnbare Schicht)
Arachnoidea mater (innen anliegende die sogenannte Spinnenmembran)
Subarachnoidalraum (mit Zerebrospinalflüssigkeit zur Nährstoffversorgung und als Dämpfer)
Pia mater (weiche Schicht von Gefäßen durchdrungen für Blutversorgung)
Aufbau des Gehirns:
Großhirn (Telenzephalon)
Mit Längsfurche (Fissura Sagitalis) trennt Hemisphären; Balken (Corpus callosum) verbindet
beide Gehirnhälften neuronal; Windungen (Gyri); Furchen (Sulci)
o Großhirnrinde (Cortex): oberste Schicht aus grauer Substanz
90% des Cortex ist der Neocortex
o Großhirnmark (dicke Schicht aus weißer Substanz; Faserverbindungen)
Die 4 Lappen der Großhirnrinde:
Frontallappen (Stirnlappen): Motorik, Sprachzentrum, Planung
Parietallappen (Scheitellappen): sensorisches Empfinden (Tasten, Riechen, Schmecken)
Temporallappen (Schläfenlappen): akustische Signale, Gedächtnis
Okzipitallappen (Hinterkopflappen): Sehen
Segmente des Gehirns:
Vorderhirn
o Telenzephalon (Großhirn)
o Dienzephalon (Zwischenhirn): besteht aus Thalamus und Hypothalamus
Mittelhirn
o Mesenzephalon
Rautenhirn
o Metenzephalon: besteht aus Kleinhirn (Cerebellum) und Brücke (Pons)
o Myelenzephalon (Markhirn, Nachhirn): verbindet Hirn mit Rückenmark
Im Gehirn lassen sich 12 paarig angelegte, rechts und links angeordnete Hirnnerven unterscheiden,
die direkt vom Gehirn ausgehen (siehe Tabelle)
Onkel Otto orgelt tag-täglich, außer freitags verspeist er gerne viele alte Hamburger!
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Struktur/Aufbau einer Zelle:
Zellmembran (Abtrennung zur äußeren Umwelt, Poren ermöglichen Durchschleusung,
Transport von Nährstoffen in und aus der Zelle, Schutz, Aufrechterhaltung des elektrischen
Potenzials zwischen intra- und extrazellulärem Raum)
Zytoplasma (gelartige Substanz, Transportmedium für Proteine und Enzyme innerhalb der
Zelle, Zellorganellen sind kleine Strukturen, vergleichbar mit biochemischer Miniaturfabrik)
Zellkern (Steuerungsinstanz auf Basis des Chromosomensatzes/Erbinformation)
Ribosome (werden im Zellkern aufgebaut, zuständig für Proteinsynthese, vergleichbar mit
Maschinen, Proteine Grundlage aller Aktivität)
Endoplasmatisches Retikulum
o Glattes ER (Fette werden synthetisiert und Hormone und Gifte abgebaut)
o Raues ER (mit Membran des Zellkerns verbunden, Oberfläche mit Ribosome übersät)
Golgi-Apparat (Modifizierung der synthetisierten Stoffe aus dem ER, Koordination der Stoffe,
vergleichbar mit Versandsystem, dass den Export außerhalb der Zelle regelt)
Mitochondrium (hier wird Energie produziert, ähnlich wie ein Kraftwerk)
Lysosomen (Beseitigung von Abfallprodukten mittels Enzyme)
Peroxisomen (Zellentgiftung)
Die einzelnen Zellen schließen sich in der Regel zu Verbänden zusammen. Diese Verbände werden als
Gewebe bezeichnet. Sind mehrere Gewebe für eine bestimmte Funktion zuständig, so handelt es sich
um ein Organ. Alle Gewebe und Organe bilden den Organismus.
Eine Nervenzelle (Neuron) ist eine Zelle, die auf den Empfang, die Übertragung und die Verarbeitung
von Informationen innerhalb des Körpers spezialisiert ist.
Hauptarten von Nervenzellen:
Motoneuronen (vom ZNS zu den Muskeln und Drüsen)
Sensorische Neuronen (von den Sinnesrezeptoren zum ZNS)
Interneuronen (Neuronen im Gehirn)
Gliazellen sind die zweitwichtigsten Zellentypen im Nervensystem. Sie fungieren wie ein Schütz- und
Hilfssystem für die Neuronen.
Aufbau der Nervenzelle
Soma (Zellkörper): Zentrum des Neurons, Es enthält Zellkern usw. (siehe Aufbau Zelle)
Axon: langer Fortsatz, Informationsweiterleitung von Soma zu den synaptischen Endigungen
Axonhügel: Summationsort sämtlicher Signale, die das Neuron über Dendriten aufnimmt
Myelinscheide: Isolierung für Axon
Dendriten: ragen an vielen Stellen aus dem Soma heraus, können Verbindungen zu anderen
Nervenzellen eingehen, für Empfang und Weiterleitung von Informationen zuständig
Synaptische Endigungen: Verzweigungen am Ende des Axon, Verbindungsstelle bezeichnet
man als Synapse, mit denen Dendriten anderer Neuronen verbunden sind
Signalweiterleitung innerhalb der Zelle immer elektrisch. Fluss elektrisch geladener Teilchen (Ionen)
durch die Membran (Ionenkanäle). Ionen sind unter anderem Natrium, Kalium, Chlor oder Protein.
Im Ruhezustand (Ruhepotenzial) ist die Nervenzelle negativ geladen (-70mV). Man sagt auch die Zelle
ist polarisiert. Intrazellulär vorwiegend Kaliumionen und Proteinionen, extrazellulär vor allem
Natrium- und Chlorionen. Ionenwanderung mit Hilfe von Ionenkanälen (Pumpen). Eine wichtige
Pumpe ist die Natrium-Kalium-Pumpe (3 Natrium raus, 2 Kalium rein). So wird Ruhepotenzial
konstant gehalten.
Seite 3 von 16
