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03411 - IV. Sinnessysteme Flashcards

1
Q

03411 - IV. Sinnessysteme

Welche Arten von Sinneszellen werden unterschieden?

A
  • primäre Sinneszellen
    geben Informationen direkt weiter
  • sekundäre Sinneszellen
    modifizierte Gewebezellen, über die Informationen in Neurone weitergegeben werden.
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2
Q

03411 - IV. Sinnessysteme

Wie werden die Sinne eingeteilt?

A
  • Fernsinne: Hören, Sehen, Riechen
    Sinneszellen: Telerezeptoren
  • Exterozeption: Hautsinne
    direkte Reize, die außerhalb des Körpers liegen
  • Propriozeption: Muskelspindeln und Golgi-Sehnenapparate
    Empfindung der Körperhaltung
  • Interozeption:
  • Geschmackssinn
  • Viszerozeption (z. B. Gefäßdehnung, chemische Zustände)
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3
Q

03411 - IV. Sinnessysteme

Was ist der Unterschied zwischen Empfindung und Wahrnehmung?

A
  • Empfindung eines physikalisch oder chemisch definierbaren Reizes
  • Wahrnehmung des Reizes ist durch Verarbeitungs- und Bewertungsmechanismen bestimmt
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4
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Welches ist der adäquate Reiz für das Sehen?

A
  • Licht = Strahlungsenergie mit Wellenlängen zwischen 380 und 760 Nanometern.
  • Farbe ist bestimmt durch die Wellenlänge
  • Helligkeit ist bestimmt durch die Intensität (Amplitude der Welle)
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5
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Welche Häute umschließen das Auge?

A
  • äußere Augenhaut

besteht aus Sklera (Lederhaut) und Kornea (Hornhaut)
Der Augeninnendruck wirkt auf die Sklera und erhält die Kugelform
• Hornhaut
durchsichtig, frei von Blutgefäßen
sehr dicht mit sensorischen Fasern versorgt (Berührung)

  • mittlere Augenhaut:

besteht aus
• Aderhaut (Choriodea)
• Ziliarkörper (Corpus ciliare)
• Regenbogenhaut (Iris)

  • innere Augenhaut = Netzhaut (Retina)
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6
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Welche Nerven innervieren die Augenmuskeln?

A
  • Nervus oculomotorius
  • Nervus trochlearis
  • Nervus abducens
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7
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Welche Funktion hat der Ziliarkörper?

A
  • enthält die glatte Muskulatur des Ziliarmuskels, der mit der Augenlinse verbunden ist und ihren Krümmungsradius verändern kann.
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8
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Wie kann die Form der Linse verändert werden?

A
  • Linse ist bikonvex und besteht aus elastischen langen Fasern
  • durch Kontraktion des Ziliarmuskels wölbt sie sich stärker
  • Reizübertragung durch parasympathische Fasern des III. Hirnnervs (Nervus oculomotorius)
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9
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Womit ist das Augeninnere ausgefüllt?

A
  • Glaskörper
  • gallertartig, besteht zu 98 % aus Wasser
  • durch Fibrillen stabilisiert
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10
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Welche Arten von Augenbewegungen werden unterschieden?

A
  • Sakkaden
    sprunghafte Bewegung von einem Fixpunkt zum anderen
  • Optokinetischer Nystagmus
    abwechselnd Sakkaden und langsame Folgebewegungen
  • Optokinetische Antworten
    gleichen Bewegungen des Kopfes aus
  • Vergenzbewegungen
    Augen bewegen sich gegensinnig:

Konvergenz: Linsen bewegen sich aufeinander zu (Gegenstand nah)

Divergenz: Linsen bewegen sich voneinander weg (Gegenstand fern)

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11
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was ist Akkomodation?

A
  • Variation der Brechkraft der Linse durch den Ziliarmuskel
  • weiter als 6 m => keine Akkomodation erforderlich
  • je näher, desto stärker muss die Krümmung der Linse werden
  • Altersweitsichtigkeit: Akkomodationsfähigkeit eingeschränkt
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12
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Wie wird der Lichteinfall reguliert?

A
  • durch die Pupillenweite
  • Durchmesser 1,5 bis 8 mm
  • passt sich reflektorisch dem Lichteinfall an
  • bei heller Beleuchtung - kleiner Durchmesser - größere Tiefenschärfe
  • Anpassung an neue Lichtverhältnisse braucht Zeit
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13
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Wie ist die Netzhaut aufgebaut?

A
  • besteht aus 6 Schichten, gebildet von unterschiedlichen Zelltypen
  • Pigmentepithelzellen (keine Signalverarbeitung)
  • Photorezeptorzellen (Zapfen und Stäbchen), primäre Sinneszellen
  • Horizontalzellen
  • Bipolarzellen
  • Amakrine Zellen
  • Ganglienzellen
  • wichtig: Licht fällt „von hinten“ ein, muss also zuerst alle Zellschichten durchdringen,
    bevor es die Rezeptoren erreicht. (Inversion der Retina)
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14
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Wie ist das Sinnesepithel (Schicht der Photosensoren) aufgebaut?

A
  • 2 Typen von Zellen
  • 6 Mio Zapfen
  • 120 Mio Stäbchen
  • im Bereich der Fovea centralis nur Zapfen
  • keine Rezeptoren am blinden Fleck (Austrittsstelle des Sehnervs)
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15
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was versteht man unter der Inversion der Retina?

A

Die weiterleitenden Neurone liegen über den in die Haut eingebetteten Photorezeptoren, müssen also vom Licht zuerst durchquert werden, bevor es auf die Rezeptoren trifft.

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16
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was ist die Funktion der Stäbchen?

A
  • Reizverarbeitung bei schwachem Lichteinfall
  • skotopisches Sehen (Dämmerungssehen)
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17
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was ist die Funktion der Zapfen?

A
  • Reizverarbeitung bei gutem Lichteinfall
  • Farbensehen
  • photopisches Sehen
  • Stäbchensystem wird aktiv gehemmt durch Interneurone
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18
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Wie unterscheidet sich der Aufbau von Zapfen und Stäbchen?

A
  • beide besitzen ein Außen- und ein Innenglied, über das Cilium miteinander verbunden
  • im Außenglied bei Stäbchen Membranscheibchen, bei Zapfen Membraneinfaltungen
  • dort sind die Photopigmente eingelagert (unterschiedlich für Zapfen und Stäbchen)
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19
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was geschieht bei Lichteinfall im Stäbchen?

A
  • Pigment Rhodopsin wird in Metarhodopsin II umgewandelt
  • Permeabilität der äußeren Stäbchenmembran verringert sich
  • dadurch wird das Zellinnere hyperpolarisiert (-70 mV) (nicht wie sonst an Synapsen Depolarisation!)
  • sehr schnelle Wiederherstellung des Ausgangszustands
  • reagiert auf Veränderungen im Lichteinfall
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20
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was geschieht bei Lichteinfall im Zapfen?

A
  • drei Zapfentypen für die Farben rot, grün, blau
  • unterschiedliche Pigmente: Zapfenopsine
  • ansonsten ähnlich
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21
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was versteht man unter Dunkeladaptation?

A
  • Steigerung der Empfindlichkeit um bis zu 6-7 Zehnerpotenzen
  • nach einer Minute 10-fach
  • nach 20 Minuten 6000-fach
  • „Knick“ nach 8-10 Minuten: erste Teil durch Adaptation der Zapfen (abgeschlossen nach 15 Min), zweiter Teil durch Adaptation der Stäbchen (abgeschlossen nach 1 Stunde)
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22
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Was ist ein rezeptives Feld?

A
  • diejenige Netzhautfläche, von der aus eine einzelne Nervenzelle beeinflusst werden kann.
  • bzw. diejenige Photorezeptorpopulation, von der die Aktivität einer einzelnen nachgeschalteten Zelle des Sehsystems mitgesteuert wird.
  • meist kreisförmiges Zentrum mit ringförmigen Umfeld
  • benachbarte rezeptive Felder sind überlappend, aber nicht deckungsgleich
  • in der Fovea sind rezeptive Felder viel kleiner als am Rand der Netzhaut
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23
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Welche Typen von rezeptiven Feldern werden unterschieden?

A
  • Ganglienzelle mit On-Zentrum:
  • Lichtpunkt im Zentrum bewirkt Aktivierung der nachfolgenden Bipolarzelle
  • gibt Aktivierung an nachfolgende Ganglienzelle weiter
  • erhöhte Aktionspotentialfrequenz im Nervus opticus
  • Ganglienzelle mit Off-Zentrum:
  • Lichtpunkt im Zentrum führt zu einer Hemmung
  • Lichtpunkt in der Umgebung führt zu Aktivitätssteigerung
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24
Q

03411 - IV. Sinnessysteme
4.1 Sehen

Welche drei Grundtypen von Ganglienzellen werden unterschieden?

A
  • magnozellulärer Typ (α-Zellen, M-Ganglienzellen):
  • 10% aller Ganglienzellen
  • großer Zellkörper
  • Eingangssignale von Stäbchen über Bipolarzellen
  • farbunempfindlich
  • große rezeptive Felder
  • weitreichende dendritische Verzweigungen
  • reagieren besonders auf Kontrast und Bewegung
  • parvozellulärer Typ (β-Zellen, P-Ganglienzellen):
  • 80% aller Ganglienzellen
  • relativ kleine Zellen
  • kleine rezeptive Felder
  • Eingangssignale von Zapfen über Bipolarzellen
  • besonders farbempfindlich
  • detaillierte Mustererkennung und Farbensehen
  • koniozellulärer Typ (γ-Zellen, K-Ganglienzellen):
  • klein und uneinheitlich gestaltet
  • blauempfindlich
  • Aufgaben scheinen verschiedenartig zu sein
  • Projektionsgebiete: Mittel- und Zwischenhirn (visuelle Reflexe)
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25
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie wird die Sehschärfe (Visus) gemessen?
- Visus = 1/α (α gemessen in Winkelminuten) α ist der minimale Winkel zwischen 2 Objekten, unter dem diese noch getrennt wahrgenommen werden können. (Abhängig von der Art der Objekte) - in der Fovea am größten - je kleiner die rezeptiven Felder sind, die eine Ganglienzelle versorgen, desto größer ist die räumliche Auflösung und damit die Sehschärfe in dem betreffenden Netzhautbereich. - Stäbchen haben eine höhere Leuchtdichteempfindlichkeit als Zapfen.
26
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Welche Reizeigenschaften sind wichtig für die Sehschärfe?
- Reizwellenlänge - Reizintensität (Leuchtdichte) - Reizdauer - Reizgröße - Reizkontrast
27
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie entsteht die Farbempfindung?
- 3 Arten von Zapfen: * blau: maximale Empfindlichkeit bei 440 nm (kurzwellig) * grün: maximale Empfindlichkeit bei 535 nm * rot: maximale Empfindlichkeit bei 565 nm (eigentlich gelb-grün) * jeweils breite Überschneidungen
28
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Welche Theorien zur Farbwahrnehmung gibt es?
- trichromatische Theorie des Farbensehens (Young, Helmholtz) - Gegenfarbtheorie (Theorie der Farbzusammensetzung aus Gegenfarben (Ewald Hering))
29
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was besagt die trichromatische Theorie des Farbensehens?
- Signale der 3 Zapfenarten werden getrennt an das Gehirn übertragen - dort „zusammengemischt“ - kann z. B. farbige Nachbilder nicht erklären
30
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was besagt die Theorie der Farbzusammensetzung aus Gegenfarben?
- 3 Farbkanäle: * schwarz - weiß * rot - grün * blau - gelb - z. B. rotes Licht: Erregung des rot-grün Kanals grünes Licht: Hemmung des rot-grün Kanals - Hemmung ist signifikante Information, die dem Gehirn mitgeteilt wird - Verrechnung der Informationen aus den drei Kanälen im Gehirn
31
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was sind Gegenfarbenneuronen?
- existieren auf dem Niveau der Horizontalzellen - können erregt oder gehemmt werden
32
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was besagt die Kries-Zonentheorie?
- Vereinigung von trichromatischer Theorie und Gegenfarbentheorie - nimmt gegenfarblich organisiertes Sehen in der Sehgrube an - trichromatisches Sehen in der Peripherie
33
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was ist der Sehnerv (Nervus opticus)?
- wird von den Axonen der Ganglienzellen der Netzhaut gebildet - je ca. 1,2 Mio myelinisierte Fasern.
34
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was ist das Chiasma opticum?
- Sehnervkreuzung - Fasern des Sehnervs kreuzen teilweise auf die Gegenseite: Die nasal gelegenen Fasern kreuzen, die vom temporalen Teil laufen geradeaus, die vom innersten Bereich laufen zu beiden Gehirnhälften. - Die zusammengeführten Fasern bilden den Tractus opticus.
35
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie verlaufen die Fasern des Tractus opticus vom Chiasma opticum zum Kortex?
- 2/3 der Fasern ziehen zum Corpus geniculatum laterale (CGL) im Thalamus - von dort zum Kortex (wird als Sehstrahlung = Radiatio optica bezeichnet), retinotop - Das restliche Drittel: * Hypothalamus – Epiphyse: Hell-Dunkel-Information zur Ausschüttung des Hormons Melatonin * prätektale Region des Mittelhirns: Pupillenreflex, reflexhafte Augenbewegungen * Colliculi superiores ==\> Sakkaden-Bewegung des Auges, um das Bild in der Fovea zu zentrieren
36
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was sind die Aufgaben des CGL (Corpus geniculatum laterale)?
- komplexe Verarbeitungsschritte, z. B. Kontrastverstärkung - streng retinotopische Organisation - nur 10 – 20 % der Eingangsfasern im CGL stammt von der Netzhaut, die übrigen von Formatio reticularis, Kortex – zahlreiche Feedbackschleifen.
37
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wo befindet sich der primäre visuelle Kortex?
- im Okzipitallappen - Area 17 nach Brodmann (Areal V1), auch Area striata (striärer Kortex) - retinotop
38
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Welche Schichten kann man im primären visuellen Kortex unterscheiden?
- 6 Schichten - Eingangsschicht Lamina IV (4 Unterschichten)
39
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Welche Neuronenarten werden im primären visuellen Kortex unterschieden?
- orientierungssensitive Zellen = einfache Zellen - bewegungssensitive Zellen = komplexe Zellen - längensensitive Zellen = hyperkomplexe Zellen
40
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie sehen die rezeptiven Felder der orientierungssensitiven Neurone aus?
- die meisten werden durch komplexere Netzhautbilder aktiviert, z. B. Linien, Balken, Gittermuster, nur in bestimmter Orientierung an bestimmter Stelle des Netzhautbildes - erregendes balkenförmiges Zentrum und hemmendes Umfeld - es gibt Zentrum-on- und Zentrum-off-Neuronen
41
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie sehen die rezeptiven Felder der bewegungssensitiven Neurone aus?
- reagieren ebenso auf balkenförmige Objekte, aber unabhängig davon, wo sich das Objekt befindet - viele reagieren besonders intensiv, wenn sich das Objekt in eine bestimmte Richtung bewegt
42
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie sehen die rezeptiven Felder längensensitiver Neurone aus?
- reagiert nur maximal, wenn das Objekt eine bestimmte Länge hat (unabhängig vom Ort auf der Netzhaut) - rezeptive Felder mit Endhemmung - können Ecken und komplexe Konturen identifizieren
43
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Welche Arten von Säulen enthält die Säulenstruktur des visuellen Kortex?
- Orientierungssäulen - okuläre Dominanzsäulen - Hypersäulen
44
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie sind die Orientierungssäulen aufgebaut?
- durchziehen das Kortexarial VI senkrecht zur Oberfläche - Durchmesser 1/20 mm - enthalten orientierungsspezifische Neuronen
45
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie sind okuläre Dominanzsäulen aufgebaut?
- Durchmesser 0,5 mm - in die okuläre Dominanzsäule sind Orientierungssäulen eingebettet - bevorzugt vom linken oder rechten Auge erregbar - enthalten „blobs“ = Bereiche farbempfindlicher Zellen
46
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie sind Hypersäulen aufgebaut?
- Überstruktur, die einem Netzhautabschnitt zugeordnet ist - Grundfläche 1 mm2 - bestehen aus 2 okulären Dominanzsäulen für rechtes und linkes Auge - darin eingebettet Orientierungssäulen und blobs - Basiseinheiten für weitgehende Inhaltsanalyse des Netzhautabbildes
47
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Welche Aufgaben haben die visuellen Kortexareale V3 und V4?
- Farbsystem - Formsystem - „Was“-System (Objektidentifikation) im unteren Temporalkortes =\> Vetralbahn - Bewegungswahrnehmung im mediotemporalen Kortex =\> Dorsalbahn
48
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was versteht man unter Farbkonstanz?
Die Farbe eines Objekts wird unabhängig von der Beleuchtung als identisch wahrgenommen.
49
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Welche Mechanismen kommen bereits beim einäugigen Sehen zum Tragen?
- Verdeckung - Größe des Objekts - Perspektive - Farbtöne
50
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie wird bei beidäugigem Sehen Tiefenwahrnehmung erzeugt?
- Verrechnung der Informationen aus beiden Augen, frühestens auf dem Niveau von V1 - Korrespondierende Photorezeptoren (lägen direkt übereinander, wenn die Netzhäute aufeinander liegen würden) - im visuellen Kortex Neurone, die nur feuern, wenn die beiden Bildpunkte eine gewisse Abweichung aufweisen (Detektoren für die Tiefe eines Objekts im Raum).
51
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Was versteht man unter Querdisparation?
- je näher ein Objekt dem Fixationspunkt ist, desto geringer ist die Querdisparation - Beantwortet die Frage: liegt das Objekt vor oder hinter dem Fixationspunkt?
52
03411 - IV. Sinnessysteme 4.1 Sehen ## Footnote Wie wird die Bewegung für das räumliche Sehen verwendet?
Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto langsamer verschiebt sich sein Bild auf der Netzhaut.
53
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Welches ist der adäquate Reiz für das Hören?
- Schallwellen - bewegen sich in der Luft mit 335 m/s - regen im Ohr das Trommelfell (ein schwingungsfähiges Gebilde) zu Vibrationen an - Schall setzt sich aus verschiedenen Tönen zusammen - Geräusch = Schallereignis, das aus unterschiedlichen Frequenzanteilen zusammengesetzt ist.
54
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Welches sind die Merkmale einer Schallwelle?
- Amplitude (= Differenz Minimum / Maximum =\> Lautstärke) - Frequenz (= Anzahl Schwingungen pro Sekunde =\> Tonhöhe), gemessen in Hertz
55
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie wird die Schallintensität gemessen?
- ist die Schallenergie, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit hindurchtritt. - proportional zum Quadrat des Schalldrucks - angegeben in Watt/m2 - Schalldruckpegel (logarithmiert) wir in Dezibel angegeben.
56
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Aus welchen 3 Teilen besteht das Ohr?
- äußeres Ohr * Ohrmuschel: bündelt Schallwellen * äußerer Gehörgang - Mittelohr - Innenohr
57
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie ist das Mittelohr aufgebaut?
- vom Trommelfell vom äußeren Ohr getrennt - luftgefüllter Raum: Paukenhöhle und weitere Hohlräume - Luftdruck wird beim Schlucken über Eustachi-Röhre ausgeglichen - in der Paukenhöhle Gehörknöchelchen: * Hammer (Maleus), mit dem Trommelfell verwachsen * Amboss (Incus) * Steigbügel (Stapes), endet in der Fußplatte, Übergang zum Innenohr
58
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie ist das Innenohr aufgebaut?
- enthält 2 Sinnesorgane * Gleichgewichtsorgan * Hörorgan = Kochlea (Schnecke)
59
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie ist die Kochlea aufgebaut?
- Kochlea schneckenförmiges, spiralig eingedrehtes Rohr - in 3 Kanäle unterteilt • Scala vestibuli • Scala media (enthält neuroale Strukturen: Transduktion von akustischen Signalen in Nervensignale) • Scala tympani - Basilarmembran = Grenze zwischen Scala media und Scala tympani enthält Corti-Organ mit mechano-sensitiven Zellen.
60
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie ist das Corti-Organ aufgebaut?
- eine Reihe innerer Haarzellen - 3 Reihen äußerer Haarzellen - insges. ca. 16000 Haarzellen - Jede Haarzelle hat an ihrer Oberfläche feine Härchen (Stereozilien) in verschiedenen Längen, absteigend geordnet - darin Ionenkanäle, die die Ionenwanderung in Abhängigkeit von der mechanischen Deformation ermöglichen - Haarzellen sind sekundäre Sinneszellen (also keine Neurone)
61
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie funktioniert die Schalltransduktion durch das Corti-Organ?
- an der Grenze des physikalisch Realisierbaren - Abbiegen der Stereozilien der äußeren Haarzellen =\> Öffnung von Ionenkanälen (= Transduktionskanäle) (Abbiegen in die andere Richtung = Schließung) =\> K+ Ionen strömen ein =\> Depolarisation der Haarzellen (zügige Repolarisation) =\> Streckung der Haarzellen =\> Verstärkte Schwingung der Basilarmembran =\> Abbiegung der inneren Haarzellen
62
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie wird die Schallfrequenz kodiert?
- Ortskodierung für jede Frequenz gibt es auf der Basilarmembran einen optimalen Bereich, innerhalb dessen sie besonders leicht in Schwingungen zu versetzen ist. -Frequenz-Ort-Abbildung. * hohe Frequenzen: max in der Nähe des Trommelfells * niedrige Frequenzen: max am Apex - funktioniert für Frequenzen ca. 200 Hz – 20000 Hz - für niedrigere Frequenzen: Periodizitätsanalyse
63
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wo wird die akustische Information verarbeitet?
- basale Analyseprozesse subkortikal - Sprache kortikal - Dauer des Schallereignisses kodiert durch Aktivierungsdauer der Faser - Intensität kodiert durch Entladungsrate
64
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie verläuft die Hörbahn?
- Hörnerv (Nervus cochlearis) schließt an der Basilarmembran an die Haarzellen an - zieht in die Nuclei cochleares der Medulla oblongata, - dort kreuzt der Großteil der Fasern - weiter im Lemniscus lateralis in die colliculi inferiores - weiter in Corpus geniculatum mediale des Thalamus - von dort in die primäre Hörrinde des Temporallappens
65
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wo werden die Wahrnehmungen verarbeitet?
- Nuclei cochleares: Reizbeginn und –Ende, Frequenzänderungen - Colliculi inferiores: zeitliche Merkmale - Spracherkennung: Wernicke-Zentrum - Sprachproduktion: Broca-Zentrum - sekundäre auditorische Areale - Assoziationsareale
66
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Was versteht man unter Periodizitätsanalyse?
- Analyse von Tonhöhen bei Frequenzen unter ca. 5000 Hz - beruht auf dem Phänomen der Phasenkopplung - noch ungeklärter Verrechnungsmechanismus, vermutlich im Nucleus cochlearis
67
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Wie wird der Schall räumlich geortet?
- Analyse der Unterschiede der Wahrnehmung beider Ohren: Laufzeitunterschiede und Intensitätsunterschiede - Verzerrung durch die Ohrmuschel
68
03411 - IV. Sinnessysteme 4.2 Hören ## Footnote Was ist das Prinzip der Reizweiterleitung und Reizerkennung im auditiven System?
- wichtige Informationen aus Schalldruckmustern identifizieren und weiterleiten - unwichtige Informationen ausfiltern
69
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Welches ist der adäquate Reiz für das Riechen?
- in der Luft enthaltene Geruchsmoleküle (gaslöslich)
70
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Was ist das eigentliche Riechorgarn?
- Riechepithel, im hinteren, oberen Teil der Nasenhöhle - Überzogen mit Sekret der Bowman-Drüsen - enthält * Stützzellen * Basalzellen: bilden ständig neue Riechsinneszellen * Riechsinneszellen: olfaktorische Sensoren, primäre Sinneszellen
71
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Wie sind die Riechsinneszellen aufgebaut?
- bipolar - Dendrit = Endkolben mit 5 – 20 Zilien (Riechhärchen) - auf den Zilien: Rezeptorproteine (beim Menschen 350 verschiedene)
72
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Wie wird ein Reiz verarbeitet?
Bindet ein Geruchsmolekül an ein passendes Rezeptormolekül, wird ein Aktionspotential ausgelöst.
73
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Welche weiteren Geruchsrezeptoren gibt es?
- vomeronasale Organ (spielt beim Menschen keine Rolle) - freien Endigungen des 5. Hirnnervs (nervus trigeminus)
74
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Wie wird der Reiz weitergeleitet?
- Axone der Riechzellen bilden Nervus olfaktorius - ziehen zu den Glomeruli (Umschaltstation) im Bulbus olfactorius - bis zu 1000 Fasern konvergieren auf eine Mitralzelle - Glomeruli spezifisch für jeweils einen Rezeptortyp = Duftstoff - Geruch aktiviert also spezifisches Glomeruli-Muster
75
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Was ist der Tractus olfaktorius?
- Axone der Mitralzellen - Hauptast kreuzt zum Bulbus olfactorius (andere Hirnseite) - Rest zum Riechhirn
76
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Woraus besteht das Riechhirn?
= primärer olfaktorischer Kortex besteht aus: - tuberculum olfactorium - Areale der Amygdala - Präpiriformer Kortex
77
03411 - IV. Sinnessysteme 4.3 Riechen ## Footnote Welche Verbindungen gibt es vom Riechhirn?
Informationen gelangen vom Riechhirn in Richtung - Formatio retikularis: Aktivierung, Weckreiz - limbisches System: emotionale Bewertung - Hypothalamus: Anregung des Appetits - Hyppocampus: Gedächtnis? - Thalamus - Neokortex (orbitofrontaler Kortex und Insel): bewusste Wahrnehmung und Bewertung
78
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Welches ist der adäquate Reiz für das Schmecken?
Spezifische wasserlösliche Moleküle
79
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Welche Geschmacksqualitäten können unterschieden werden?
- süß - salzig - sauer - bitter - umami (eiweißartig)
80
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Wodurch wird der Geschmackseindruck beeinflusst?
- Konzentration der Moleküle - Temperatur - Einwirkdauer
81
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Wo befinden sich die Geschmackssensoren?
In den Geschmacksknospen in Zunge, weichem Gaumen, Eingang der Speiseröhre
82
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Aus welchen Teilen besteht eine Geschmacksknospe?
- Versorgungszellen - Stützzellen - Basalzellen (bilden neue Sensoren) - Ca. 50 gustatorische Sensoren Bilden Knospe mit einer Öffnung = Porus
83
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Wie ist die gustatorische Sinneszelle aufgebaut?
- sekundäre Sinneszelle - Fortsätze = Mikrovilli - dort spezifische Proteine = Geschmacksrezeptormoleküle - ständig neu gebildet (Lebensdauer 10 Tage)
84
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Wie wird der Reiz weitergeleitet?
- andocken eines Geschmacksrezeptormoleküls führt zu Depolarisation im afferenten Nerv - von afferentem Nerv weitergeleitet - nicht spezifisch für einen Geschmack
85
03411 - IV. Sinnessysteme 4.4 Schmecken ## Footnote Wie verläuft die Geschmacksbahn?
- Weiterleitung in 3 Nerven * Nervus glossopharyngeus (9. Hirnnerv) * Nervus facialis (7. Hirnnerv) * Nervus vagus (10. Hirnnerv) =\> zum Nucleus tractus solitarii (Medulla oblongata) =\> Konvergenz =\> Kreuzung =\> Hypothalamus, Thalamus, limbisches System =\> primäre Geschmacksrinde (sensorischer Kortex)
86
03411 - IV. Sinnessysteme 4.5 Gleichgewicht und Bewegung ## Footnote Welches ist der adäquate Reiz für den Gleichgewichtssinn?
- Schwerkraft - Drehmoment
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03411 - IV. Sinnessysteme 4.5 Gleichgewicht und Bewegung ## Footnote Aus welchen Teilen besteht das Vestibularorgan?
- 2 Makulaorgane: Succulus und Utriculus - 3 Bogengänge: hinterer, oberer, horizontaler - mit Endolymphe gefüllt
88
03411 - IV. Sinnessysteme 4.5 Gleichgewicht und Bewegung ## Footnote Wie arbeiten die Makulaorgane?
- erfassen Lageveränderungen im Raum - Sinnesorgan: Haarzellen (sekundäre Sinneszellen) - enthalten 60 – 100 Stereozilien (Sinneshärchen), das längste heißt Kinozilium - ragen in die gallertartige Otlithenmembran, die bei Bewegung träge reagiert - dadurch Auslenkung der Stereozilien - je nach Richtung Erregung oder Hemmung der ableitenden Nerven
89
03411 - IV. Sinnessysteme 4.5 Gleichgewicht und Bewegung ## Footnote Wie ist die Lage von Succulus und Utriculus?
- Bei aufrechter Kopfhaltung: * Succulus senkrecht =\> ständige Reizung * Utriculus waagerecht =\> keine Reizung
90
03411 - IV. Sinnessysteme 4.5 Gleichgewicht und Bewegung ## Footnote Wie ist der Aufbau der Bogengänge und wie arbeiten sie?
- ebenfalls Haarzellen mit Stereozilien, die in die gallertartige Cupula hineinragen - Cupula nicht beschwert, reagiert daher nicht auf Translationsbeschleunigung, sondern auf Drehbeschleunigung - Auslenkung der Stereozilien - 3 Bogengänge mit verschiedener Ausrichtung ermöglichen Abbildung aller möglichen Drehbewegungen
91
03411 - IV. Sinnessysteme 4.5 Gleichgewicht und Bewegung ## Footnote Wie werden die Reize weitergeleitet?
- Aktivierung des nervus vestibularis - weiter zu den Vestibularkernen (Medulla oblongata), ein Teil direkt zum Kleinhirn - weiter • zum Kleinhirn • zu den Augenmuskelkernen im Mittelhirn (Augenbewegungen, vestibulookuläre Reflexe) • zu den Motoneuronen im Rückenmark (Ausgleichsbewegungen, z. B. vestibulospinale Reflexe) - weiter zum Thalamus, von dort zu den sensumotorischen Arealen des Kortex
92
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Welche Rezeptoren gibt es in der Haut?
- Mechanorezeptoren =\> taktile Reize: primäre Sinneszellen - Thermorezeptoren - Schmerzrezeptoren (Nozizeptoren)
93
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Welche Typen von Mechanorezeptoren werden unterschieden?
- freie Nervenendigungen: Berührungssensoren, z. B. am Schaft von Haarwurzeln - Merkel-Tastzellen: reagieren auf Druck - Meissner-Tastkörperchen: reagieren auf Geschwindigkeit von Verformungen - Vater-Pacini-Lamellenkörperchen: reagieren auf Druckänderungen, Vibrationen - Ruffini-Körperchen: reagieren auf Dehnung
94
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Was versteht man unter der Zweipunktschwelle?
Der Abstand, den zwei simultane Berührungen mindestens haben müssen, um als zwei Berührungen wahrgenommen zu werden (Zirkeltest)
95
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Welche Typen von Thermosensoren werden unterschieden?
- Kaltsensoren: Nervenendigungen, Empfindlichkeit maximal bei 25°C (3-5 mal so viele wie Warmsensoren) - Warmsensoren: Empfindlichkeit maximal bei 50°C Beide Typen adaptieren schnell.
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03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Wo kommen Nozizeptoren vor?
- Haut - Muskeln - Gelenke - innere Organe - innere Hohlräume - Hirnhäute
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03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Welche Typen von Nozizeptoren werden unterschieden?
Alle: freie Nervenendigungen - Nozizeptoren für mechanische Reize: Druck - Thermonozizeptoren: Hitze ab 45°C - chemosensible Nozizeptoren: chemische Substanzen Nozizeptoren sind meist polymodal, d. h. reagieren auf alle diese Reize!
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03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Was versteht man unter Hyperalgesie?
- gesteigerte Schmerzempfindlichkeit - durch Anreicherung von Entzündungsmediatoren - vermehrte Rezeptorbildung für schmerzhemmende Substanzen
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03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Wie wird die Erregung der Nozizeptoren weitergeleitet?
- Aδ-Fasern: erster, heller Schmerz =\> Schutzreflex - C-Fasern: zweiter, dumpfer Schmerz, kann lange anhalten
100
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Wie wird die Erregung der Hautsinne weitergeleitet?
- über das Hinterhorn ins Rückenmark - teils unmittelbare Reflexe - Rest durch Hinterstrang zu den Hinterstrangkernen (Medulla oblongata) - Kreuzung im Lenmicus medialis - weiter zum ventrobasalen Teil des Thalamus - zum somatosensorischen Kortex
101
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Wie werden die mechanosensorischen Informationen aus dem Kopf- und Halsbereich weitergeleitet?
- über den Nervus trigeminus ins ZNS - synaptische Verschaltung im Mittelhirn, Kreuzung - über Thalamus zum primären somatosensorischen Kortex
102
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Was versteht man unter dem lemniscalen System?
- Weiterleitung der mechanosensorischen Informationen - myelinisiert - sehr schnell leitend
103
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Was versteht man unter dem extralemniscalen System?
- Weiterleitung von der Informationen von Thermosensoren und Nozizeptoren - nicht so schnell leitend und nicht so exakt
104
03411 - IV. Sinnessysteme 4.6 Hautsinne ## Footnote Wie werden die Informationen von Thermosensoren und Nozizeptoren weitergeleitet?
- Fasern kreuzen bereits auf der Ebene des Rückenmarkssegments - ziehen im Vorderseitenstrang zur Formatio retikularis - zum ventrobasalen Thalamus - zum primären somatosensorischen Kortex - Kopf und Hals: ebenfalls über Trigeminusnerv

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