Block 6 - Vorlesungen Flashcards
(256 cards)
Gemeinsame Prinzipien der Sinnesorgane
1) Adäquater Reiz
2) Sinnesorgan - Reiz - Transduktion - Membranpotential - Transformation - Frequenz AP
3) Kortikale Repräsentation (Topographie erhaltend)
4) Wahrnehmung (abhängig von Kontext, Erwartungen etc.)
Freier Wille?
Neuronale Netze entscheiden 300ms vor “freiem willentlichem Entscheid autonom
- 300ms: Bereitschaftspotential (im prämotorischen Cortex)
- 0ms: subjektiver Bewegungentscheid
- 200ms: effektive Bewegung
Organisationsprinzipien der grossen funktionellen Systeme
- Jedes funktionelle System schliesst verschiedene Hirnregionen ein, die die Informationsverarbeitung verschiedenartig verarbeiten
- Schaltstationen der funktionellen Systeme sind über identifizierbare Leitungbahnen verbunden
- Jeder Hirnteil projiziert geordnet zum nächsten Hirnabschnitt unter Bildung von topographischen Karten
- Funktionelle Systeme sind hierarchisch geordnet
- Funktionelle Systeme der einen Hemisphäre kontrollieren die andere Körperseite
Neuropil
synaptische Beziehung zwischen Axonen und Dendriten
axonaler Transport
- vom Soma zu den Zellfortsätzen: anterograd
- von den Zellfortsätzen zum Soma: retrograd (ca 100mm/Tag)
- langsamer Transport: 1-2mm/Tag (Komponenten des Zytoskeletts)
- scheller Transport: 400mm/Tag (Vesikel und Mitochondrien
- Motorprotein Kinesin
- Zusammenbau und Funktion der Mikrotubuli hängt von MAPs (Microtubuli associated proteins) ab
Mikrofilamente / Neurofilamente
- Mikrofilamente: Durchmesser von 5nm –> 2 Aktinfäden, bei beweglichen Anteilen
- Neurofilamente: DurchmesRser von 10nm –> Mikrotubuli und Mikrofilamente –> mechanische Stützfunktion
Renshaw-Zellen
Rekurrente Hemmung im Vorderhorn des Rückenmarks –> Regulieren und Stabilisiere die Feuerrate von Motoneuronen
- haben Glycin als Neurotransmitter!
Einige Daten zum menschlichen Hirn
- Gewicht: Mann: 1400g, Frau: 1250g, Neugeborenes: 350-400g
- Zusammensetzung: 77-78% Wasser, 10-12% Fett, 8% Proteine, 1% Kohlenhydrate, 2% organische Substanzen, 1% anorganische Salze
- weisse Substanz: 60%
- Grosshirncortex: 77%, Diencephalon 4%, Mesencephalon 4%, Metencephalon 2%, Cerebellum 10%, Rückenmark 2%
- Oberfläche: 2500 cm^2
Morula, Blastula, Gastrula
Woche 1-3: Blastula mit innerer Zellmasse ist von Trophoblast umgeben; bewegt sich zur Schleimhaut des Uterus –> An der dorsalen Wand der Gebärmutter entwickelt sich aus dem Trophoblast der Synzytiotrophoblast und aus der inneren Zellmasse (Embryoblast) formiert sich eine Keimscheibe mit Epiblast und Hypoblast
Woche 2-3: Gastrula, Zwischen der Keimscheibe und dem Zytotrophoblast entwickelt sich die Amnionhöhle, die Keimscheibe wird in die Mitte verlagert
Durch den Primitivstreifen wandern Zellen des Epiblasts zwischen Epiblast und Hypoblast und bilden so die 3 blättrige Keimscheibe mit Ektoderm, Mesoderm und Entoderm
Neurulation
Woche 3
Vermehrung der Zellen des Neuroepithels und des darunterliegenden Mesoderms –> Durch den fehlenden Platz bilden sich Falten, in der Mittellinie bildet sich die Neuralrinne
Die Neuralrinne wird immer tiefer und die Falten nähren sich einander an –> bilden das Neuralrohr, es senkt sich unter das Ektoderm ab
Am Rand migrieren die Neuralleistenzellen –> werden zu peripheren Ganglien
Das Neuralrohr schliesst sich von der Mitte aus nach kranial und kaudal
Am 24. Entwicklungstag verschliesst sich der anteriore, 2 Tage später der posteriore Neuroporus
Das Oberflächenektoderm gibt bone morphogenic protein (BMP) ab und die Chorda SHH –> Gibt einen Gradienten, entlang dessen ist die Entwicklung orientiert
Kopffalte und Gehirnwachstum
Woche 4
Durch Faltung um die Longitudinale und transversale Achse entsteht aus der flachen Keimscheibe ein zylindrisches, C-gekrümmtes Embryo
- 1) Lateralfalte: Entstehung der Leibeswand und Leibeshöhle, dorsaler Teil des Saccus vitellinus wird als primitiver Darm in den Embryo miteingezogen
2) Kopf- und Steissfalte: Aufgrund des Längenwachstums krümmen sich die Kopf- und Steissregion vach ventral aufeinander zu
Die Neuroepithelzellen des rostralen Neuralrohres proliferieren stark und bilden 3 primäre Bläschen
- Prosencephalon
- Mesencephalon mit Scheitelbeuge
- Rhombencephalon im caudalen Teil mit Nackenbeuge
Hirnbläschen
Woche 5
Im Prosencephalon entstehen 2 Telencephale Bläschen und das Diencephale Bläschen mit den 2 Augenbläschen
Das Mesencephalon bleibt
Aus dem Rhombencephalon entstehen das Metencephalon (Pons und Cerebellum) und das Myelencephalon (Medulla oblongata)
Es entsteht die Brückenbeuge zwischen dem Metencephalon und Myelencephalon
Durch die Brücken- und Nackenbeuge wird das Neuralrohr im Bereich des Rhombencephalons dorsal aufgebogen–>Flügelplattenmaterial nach lateral und Grundplattenmaterial nach medial
Diencephalon und Telencephalon
Woche 6
Ursprung der Hemisphären sind ein Hohlraum, mit Flüssigkeit gefüllt
Im Diencephalon entwickelt sich unter der Deckplatt der
Epithalamus, Thalamus dorsalis, Thalamus ventralis und Hypothalamus
Weiterentwicklung des Telencephalons
Monat 2 &3
Das Telencephalon wächst sehr schnell–> überdeckt zunehmend das Diencephalon (dieses wird gestaucht)
Ab dem 3. Monat wachsen Fasern zur Verbinung mit subkortkalen Bereichen aus –> Es bildet sich die Capsula interna zwischen den Basalganglien (entstehen aus dem ventralen Thalamus), Der ursprünglich dorsale Thalamus wird zum Thalamus,
es bildet sich der Seitenventrikel mit Plexus choroideus etc.
in der 11. Entwicklungswoche entsteht aus der Lamina terminalis der Balken, der das Diencephalon komplett bedeckt
Entwicklung Medulla spinalis
- Woche: Ventrikulärzone mit dorsaler Deckplatte und ventraler Bodenplatte, daneben Neuralleistenzellen
- Woche: Aus der Ventrikulärzone migrieren Zellen und Bilden die Intermediär/Mantelzone –> Dorsal die Flügelplatte und Ventral die Grundplatte,
Darum herum formiert sich die Marginalzone
Die Neuralleistenzellen entwickeln sich zu Ganglien mit auswachsenden Hinterwurzeln - Woche: Die Hinterwurzel enthält anschluss an die Substantia alba um die Flügelplatte (ovales Bündel), in der Flügelplatte differenzieren sich va. Interneurone
In der Grundplatte differenzieren sich Motoneurone, die als Vorderwurzel, die sich den Faser des Ganglions anlagern
im Bereich der ventrikulären Zone entwickelt sich eine eptihelartig angeordnete Zellreihe –> Ependymzellen –> Plexus choroideus
Neuralrohrwanddifferenzierung
- Woche: Membrana limitans interna, Ventikulärzone, Membrana limitans externa
- -> Aus der Ventrikulärzone migrieren Zellen -> Schrumpft immer mehr, es bilden sich die Intermediärzone mit Zellkörpern und die Marginalzone mit Fortsätzen aus
neuronale Induktion
- neuronale Anlage wird von Mesodermalen Zellen induziert
–> ist BMP vorhanden, entwickelt sich aus dem Ektoderm Epidermis,
–> Das dorsale Mesoderm produziert BMP-Hemmer (Noggin, Chordin, Follistatin) –> Ausbildung von Nervengewebe
Die Chorda induziert die Bildung der Bodenplatte –> ventrale und dorsale Differenzierung des Rückenmarks
Auswandernde Zellen aus der Ventrikulärzone wandern in die Marginalzone und zurück –> Teilung: vertikal –> gleiche Verteilung von Notch und Numb –> 2 Identische Tochterzellen –> Vermehrung der Zellen
- Horizontale Teilung –> Überschuss an Notch –> Wanderung
Entwicklung Cortex
Schichtung: Ventrikulärzone, Intermediärzone, Subplatte, corticale Platte, Marginalzone
- -> Zellen wandern aus der Ventrikulärzone hoch bis unter die Subkortikale Platte -> Stoppsignal –> Ausbildung einer Schicht, Immer bei jeder Schicht wieder Stoppsignal –> Marginalzone wird zu Schicht 1, die Intermediärzone zur weissen Substanz, die Corticale Platte wird zu Schicht IV
- Radiale Gliazellen bilden Fortsätze aus durch die ganze Höhe –> entlang dieser Fortsätze wandern die Neuronen aus
- Semaphorin kontrolliert dier Orientierung der kortikalen Dendriten –> zieht Dendriten an und stosst Axone ab
- Dendritenwachstum wird durch Rac (stabilisierend) und RhoA (destabilisierend) kontrolliert –> sind GTPasen, verändern die Dynamik des Zytoskeletts
- Interneurone und Gliazellen wandern tangential durch die zukünftigen Basalganglien ein –> zuerst in die ventrikuläre Zone, steigen dann in die corticale Platte auf
Axonale Wegfindung
- Aus der Pionierzelle wachsen zufällig Axone aus, bis sie eine Wegweiserzelle finden –> Kontrollpunkt
- Ausbildung eines Wachstumskegels (long-range-cues): exprimiert Rezeptoren –> Signalmoleküle stimulieren/inhibieren Wachstum, nach Mittellinie werden andere Rezeptoren eingebaut –> Kommissuren
- gebundene short range cues –> Kontaktattratkion/repuslion –> Faszikulation der Axone (via Semaphorine, Netrine, Slits, Ephrine, Adhäsion druch CAM)
- spontan Auswachsende Filopoden aus Dendriten kontaktieren ein Axon –> Erhöhung Ca2+ Transient –> unabhängig von Glutamatrezeptoren, werden durch cell-adhaesion-Molekülen Vermittelt
gibt es kein Signal, zieht sich das Filopodium zurück9 - Das überleben von Nervenzellen wird von NGF gesteuert (reguliert die Apoptose) –> es werden nur Axone erhalten, die Verbindungen ausbilden
Entstehung der motorischen Endplatte
- Innervation des unreifen Muskels durch mehrere Nerven –> Axonendigung produziert Agrin –> führt zur Aggregation von Ach-Rezeptoren
- Reifung: jede Muskelfaser wird durch das Axon eines Motoneurons innerviert -> Blockierung der Ach-Rezeptoren führt zum Rückzug der Synapse
Reelin
extrazelluläres Glykoprotein, wird von Cajal-Zellen produziert –> führt dazu, dass sich die aufsteigenden Neuroblasten regelmässig anordnen, später ankommende Zellen kommen oberflächlicher zu liegen
Entwicklung des Plexus choroideus
Durch die Verdünnung der Deckplatte –> besteht nur noch aus einer Lage der Ependymzellen und Bedeckung der Pia mater –> diese Tela choroidea proliferiert stark und stülpt sich als Falten und Zotten in den Ventrikelraum vor –> Plexus choroideus,
im Dach des dritten und vierten Ventrikels, ragt in den Seitenventrikel hinein
Myelinisierung
Beginnt im 4. Entwicklungsmonat und dauert bis im 2. und 3. Lebensjahr
- als erstes werden die Bahnen für lebenswichtige Grundfunktionen myelinisiert
Zunahme des Gewichts ist va auf dies zurückzuführen, und auf die vergrösserung der Dendritenbäumen und Bildung von Axonkollateralen—> neue synaptische Verbindungen
Wichtig sind stimulierende Umwelteinflüsse
Blutversorgung der Hemisphären
- A. cerebri media: 2/3 des Cortex
- A. cerebri anterior / posterior die Hemisphären und einen Teil der Mantelkante