Neurobiopsychologie - Seelensammler

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<strong>Neurobiopsychologie</strong> Kerschbaum WS 06/07 • Elektrische Signale sind in allen Nervenzellen wesentlich identisch • Elektrische Signale sind in den NZ verschiedener Tierarten im wesentlichen identisch • Elektrische Signale = Symbole (alles was wir hören, sehen etc. sind nur elektrische Signale; Gedächtnis =ˆ Kombination von NZ, die gemeinsam Signal verarbeiten + Chemie) Zellmembran: Funktion • Barriere - Ungleichverteilung von Stoffwechselprodukten und Ladungsträgern (Na + , K + , Cl - , Ca 2+ ) • Transport - Ionen, Zucker, Aminosäuren, etc. → teilweise Energieabhängig (ATP Adenosintriphosphat) • Signalaufnahme - Rezeptoren (Umwandlung Licht / mechanischer Reiz / Geschmacksempfindung → elektrisches Signal) • Signalweiterleitung z.B. AP Zellmembran: Bau • Lipiddoppelschicht (Cholesterol eingelagert → Synthese Steroidhormone) • Proteine (Eiweißmoleküle): - Integrale Proteine → Rezeptoren, Ionenkanäle, sonstige Transportermoleküle - Periphere Proteine → G-Protein außen hydrophil lipophil innen Santiago Ramón y Cajal Bologna, Nobelpreis 2. Hälfte 19. Jh. / Anfang 20. Jh Jedes Nervensystem ist aus Einheiten aufgebaut =ˆ NZ diese sind ganz bestimmt aufgebaut Soma (Zellkern) von dort Fortsätze (Dendriten + 1 Axon) kleine Dornen auf Dendriten =ˆ Spines; Kontakt zu anderen NZ, hier werden Synapsen gebildet → polarer Aufbau von NZ → es gibt Input- (Dendriten) und Output- (Axon) Region war nur eine hypothetische Annahme → hat sich aber bestätigt Alois Alzheimer 1906 Alzheimer’sche Krankheit: Kongress in Tübingen, wurde Anfangs als seltene Krankheit angesehen, aber seine Entdeckungen waren bahnbrechend. Membranpotential Verteilung der 3 wichtigsten Ionen → asymmetrisch Größe der Zeichen: Menge (viel oder wenig) Pfeile: Richtung des chem. Gradienten + Na + Na + - K + Cl - K + Cl 2/26
<strong>Neurobiopsychologie</strong> Kerschbaum WS 06/07 innen negativ, außen positiv geladen -60 mV Messung mit feinen Glaselektroden 1 1 Durchmesser einer Zelle mm bis mm 10 1000 (mV) 0mV -60 -80 Einstich (t) Befruchtungspotential: Wenn Spermien in Eizelle eindringen → Spannungsänderung → Membranpotential brauchen wir bis zum Tod, dann bricht es zusammen Julius Bernstein (1839-1917) Ideen aus physikalischer Chemie Zwei Annahmen: - Bioelektrizität bei Muskel- und Neurofasern kann durch die Nernst Gleichung interpretiert werden. Die Grenzschicht der Fasern ist eine semipermeable Membran - Die Ursache für Potentialdifferenzen sind die in Muskelfasern enthaltenen anorganischen Elektrolyte, vor allem K + . Walter Nernst (1864-1941) Elektrochemische Theorien elektrisches Potential = Folge von Diffusionspotentialen von Substraten unterschiedlicher Konzentration. Salz: Kationen und Anionen (haben unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeit => messbares Differnzialpotential) → in Wasser legen → löst sich → um Ionen legt sich Hydrathülle Bernstein postuliert bei Muskel- und Nervenfasern „Konzentrationsgradienten“ Weiters wendet er die Nernst-Gleichung an. Zellen sind immer negativ geladen, weil K + im elektrochemischen Gleichgewicht ist. (nur theoretische Überlegung) R * T E x = z * F [ X ] ln [ X ] a i Nernst-Gleichung Gleichgewichtspotential R: Gaskonstante ln: natürlicher Logarithmus T: absolute Temperatur [X a ]: Ionenkonzentration außen z: Wertigkeit (K + =1-wertig Ca 2+ =2-wertig) [X i ]: Ionenkonzentration innen F: Faradaykonstante E x : Gleichgewichtspotential Ion X 3/26
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