L5: Sensorische Systeme Flashcards

(53 cards)

1
Q

Was passiert mit den sensorischen Eingänge in das Nervensystem?

4

A

Sensorischen Eingang -> Werden im Nervensystem prozessiert—> Motorischer Ausgang—> Bewegung( Anwort)

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2
Q

Über welche Systeme werden sensorische Informationen aufgenommen und zum Nervensystem weitergeleitet?

A

Visuelles System (Sehen)
Auditorisches System (Hören)
Chemische Sinne (Geschmack, Geruch)

Somatosensorik (Berührung, Propriozeption( Wahrnehmung der verschiedenen Körperteile),Schmerz)

Vestibuläres System (Gleichgewicht)

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3
Q

Wie werden Sensorische Infos prozessiert?

3

A

Sensorische Stimulus(Geruch, Licht, Ton)
—> Transformation in Aktivität von Nervenzellen (sie werden aktiv)
—> Extraktion und Weiterverarbeitung der Information im NS über neuronale Netzwerke

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4
Q

Richtig oder Falsch?
Visuelle Wahrnehmung kann unterschiedlich sein

A

Richtig, beispielsweise bei Illusion kann die Wahrnehmung divers sein

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5
Q

Beschreiben sie was für Aufgaben Linse, Iris und Retina im Auge haben

A

Linse,Cornea:
> Fokussierung des Lichtes auf Retina

Iris/Pupille:
> kontrolliert die Öffnung der Pupille
> reguliert über sympathisches und parasympatisches Nervensystem: auf der Lichtintensität

Retina:
> im hinteren Bereich des Auges
> Transformation des Lichts zu Nervenzellen und Weiterleitung via optischen Nerv

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6
Q

Funktion von Kornea und Linse im Auge

2

A

Sie sind Transparent, aber wenn eins von beiden eingeschränkt-> dramatische Einschränkung der visuellen Fähigkeit

Sie fokussieren das Bild auf Retina durch Lichtbrechung/refraction

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7
Q

Was ist das Problem beim Kornea/Hornhaut

A

Sie ist nicht anpassbar (not adaptable)
> hat einen bestimmten Brechungsindex, welcher nicht geändert werden kann.
—> Zum Beispiel im Wasser schlechte Brechung —> schlechte Sicht

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8
Q

Wie funktioniert die Linse

explain the adaptability 2
and how it’s regulated 1

A

Wie funktioniert die Linse
Funktion: Fokussierung von nahem und fernen Objekte

Sie ist anpassbar im Gegensatz zu Kornea !!!

= ferne Objekte = Linse dünn und flach mit kleiner Brechkraft
= nahe Objekte = Linse dick und rund mit grosser Brechkraft

> reguliert durch Ciliary Muscle, der mit zonule Fibres zur Linse verbunden ist

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9
Q

Was sind Konsequenzen von schlechter Anpassung für das Sehen(Ametropia): Emmetropia, Myopia und Hyperopia

A

Emmetropia(Normal): Licht wird richtig gebrochen und auf die Retina abbgebildet

Myopia(Nahsichtig): Objekte in der Ferne können nicht fokussiert werden
= Fokussierung auf Punkt VOR Retina
= long eyeball

Hyperopia(Weitsichtig): Objekte in der Nähe können nicht fokussiert werden,
= Fokussierung auf Punkt HINTER Retina
= kurz eyeball

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10
Q

Nennen sie die Zellschichten der Retina, ihre Funktion und was sie beinhalten
3

A
  1. Äussere Nuclear layer:
    > beinhalten Photorezeptoren(Cone/Zapfen und Rod/Stäbchen)
    = Funktion: Nehmen Photonen auf und wandeln sie so um,dass ins NS aufgenommen werden können
    > Sind verbunden mit inneren Nuclear Layer
  2. Innere Nuclear Layer:
    > beinhaltet Bipolare-, Horizontale-, Amakrine Zellen
    > Das sind Prozessierungsinterneuronen, die Infos von 1. Zellschicht aufnehmen und zu 3. Zellschichten schicken
  3. Ganglion Cell layer:
    > Prozessiert die Information in Retina soweit, dass sie über optischen Nerv zum Gehirn weitergegeben werden kann.
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11
Q

Was ist das Pigment Epithel

A

Struktur das am hintesten im Auge liegt—>Licht der die Retina erreicht, geht zuerst zu Pigmentepithel, der das Licht zu Photonrezeptor reflektiert.

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12
Q

Wie sind die 3 Zellschichten der Retina miteinander verbunden?

A

Über synaptischen Verbindungen

= Photorezeptoren verbinden sich mit Bipolare Zellen,
die präsynaptische und Postsynaptische Verbindung dieser Zellen bildet Äussere plexiform Layer

= Bipolare Zellen sind verbunden mit Retinal Ganglion Zellen,
Ihre Synaptische Verbindung bildet innere Plexiform Layer

Processing Interneurons:
Horizontale Zellen—> Äussere PL
Amakrine Zellen—> Innere PL

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13
Q

Photorezeptoren
types? difference?

A

Funktionelle Spezialisierung über verschiedene Opsin Variante

= Zwei Arten:
Rod/Stäbchen und Cone/Zapfen

Die Arten unterscheiden sich in:
Form, Photopigment, Synpatische Verbindung, Funktion

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14
Q

Nennen sie die Eigenschaften der ROD und Cone:

A

Rod:
-Niedriege räumliche Auflösung/Resolution
- Starke Licht-Sensitivität
- Sensitivität > Auflösung
- black and white

Cone:
- hohe räumliche Auflösung
- Niedrige Licht-Sensitivität
- Auflösung > Sensitivität
- colour

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15
Q

Richtig oder Falsch?

1.Rod ist für die Messung der Helligkeitsverhältnis im dunklen Bereich zuständig(im dunklen Zimmer, wo man nichts sieht). Sie können auf einzelne Photon reagieren wegen hohe Sensitivität. Deshalb wird beim Schauen in die Sonne ROD zerstört. Bei steigender Helligkeit wird ihre höchste Sensitiviät erreicht, nachher können sie die Helligkeit nicht mehr unterscheiden

  1. Cones ist für die Messung der Helligkeitsverhältnis im hellen Bereich zuständig( Sonnenlicht). Wegen niedrige Sensitivität braucht sie mehr Photonen, für eine Antwort.
  2. Es gibt keine Bereiche in dem ROD und Cones zusammen arbeiten
A
  1. Richtig
  2. Richtig
  3. Falsch, bei Mondlicht arbeiten sie zusammen
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16
Q

Was passiert nach dem das Licht die Photo-Rezeptoren trifft

ruhepotential?
activated potential?

A

Licht wird in Nervenimpulse umgewandelt, = NT freisetzung = AP auslosen, der die Info weiterleitet

In der Dunkelheit: Ruhepotential( ca -40 mV)

Bei eintreffen eines INTENSIVEN Lichts: Hyperpolarisation( - 65mV)
-> Licht muss stark genug sein, damit es zu AP kommt.

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17
Q

Wie sieht die Signaltransduktion im PR aus

5 steps

A
  1. Photon trifft auf Rezeptor/Opsin—> in Rod-> Rodopsin (cis form)
  2. Licht induziert Konformationsänderung von Rhodopsin zu All-Trans-Konformation.
  3. Danach wird Transducin aktiviert
  4. Cascade reaction that eventually degrades cAMP = Weniger cGMP an Oberflächenkanäle (cAMP keeps them open)
  5. Kanalschliessung, weniger Na Einstrom-> Hyperpolarisatiion
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18
Q

Wie sieht die Umwandlung des Lichts in Nervenimpulse in der Dunkelheit aus?

A

Keine Lichteinwirkung in der Dunkelheit-> cGMP konstante = aktivierung von NA/Ca Kanal—>Depolarisation

(no channels closed to induce hyperpolarisation, unlike when light is there)

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19
Q

Die Signalamplifikation der Umwandlung des Lichts in Nervenimpulse

A

1 Rhodopsin Molekül wird aktiviert durch ein 1 Photon

(activates Transducin, degrades cAMP)
Dadurch werden 200 Ionenkanäle( 2% aller Kanäle)geschlossen

= 1 mV Membranpot. Änderung !!

1 Photon = 1mV

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20
Q

Wie kann die Signalkaskade der PR inaktiviert werden

A

Über Rhodopson-Kinase und Arrestin

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21
Q

Wie sind Rods und Cones vernetzt

A

15-30 Rods innervieren 1 bipolare Zelle—> Deshalb grosse Sensitivität, Regieren auf kleinste Helligkeitsänderung

1 Cone innerviert 1 bipolare Zelle

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22
Q

Wie werden Farben wahrgenommen
and characteristic associated with this?

A

Durch 3 Cones typen mit Unterschiedlichen Photopigment-> Cone-opsin

1.Typ: nimmt kurze Wellenläng auf —> Blau (350-480nm)
2.Typ: —> Grün (450-600 nm)
3.Typ: nimmt lang Wellenlänge auf-> Rot ( 480-650nm)

Mit diesen Farben können alle Farben gesehen werden, die in diesem Spektrum liegen-> Tri-chromatik

23
Q

Die Retinale Netzwerke zur Messung von Helligkeitsänderung

A

Entdeckt von Stephen Kuffler in 1950

Es gibt zwei 2 Klassen von Ganglion Zellen:
1. On center Ganglion Zelle: Aktiv, wenn Zentrum heller als Umgebung ist

  1. Off Ganglion Zelle: aktiv, wenn Zentrum dunkler als Umgebund,

Wenn aktiv wird bei beiden AP erzeugt.

Die Unterschiede der Ganglion Zelle werden schon auf dem Level der Bipolare Zellen aufgenommen.

24
Q

Die Infos haben die Ganglion Zellen erreicht. Was passiert danach?

1+4+1

A

Werden ins Gehirn weiter geleitet!!

Dafür haben Ganglion zellen Axone,
> Mittelline des Gehirns kreuzen(60%)
> Axone die auf gleicher Seite bleiben(40%).
= Dadurch werden die visuellen Signale auf ganz Gehirn prozessiert.

Nach chiasma(Mittellinie Kreuzpunkt des Gehirns) sind alle Axon aus beiden Augen gemischt(Optischen Trakti)

25
Was ist der Prinzip von Axone der Ganglion Zellen, die zum einem die Mittellinie kreuzen und zum andern auf der gleichen Seite bleiben?
Parallel-Prozessierung von verschiedenen visuellen Information und Integration auf allen Ebenen!! des Gehirns.
26
2 major Wege, wie die Infos vo Retina weitergeleitert werden kann
Auge(Retina)—> optischer Nerv—> (Thalamus)—> Prozessierung—>Visueller Cortex—> Prozessierung Auge(Retina)—> Optischer Nerv —> Superior Colluculus( Analog zu Tektum)-> Prozessierung Dies sind 2 major Wege, wie die Infos vo Retina weitergeleitert werden kann
27
Was wird gemacht, damit das räumliche Bild richtig auf Retina abbgebildet wird Retinotopische Organisation von Visueleer Information
Schauen wie Punkte im Retina und im Räumliche sind, = Braun in retina links und im Raum rechts Temporal und Nasal Retina (retina split into half, towards nose = nasal retina) left visual field is captured by: > The nasal retina of the left eye > The temporal retina of the right eye The right visual field is captured by: > The nasal retina of the right eye > The temporal retina of the left eye mit diese (von beiden augen): info prozierung auf gleich gehirnhalfte, >> nasal = kreuzend um das zu machen
28
Optic Chiasm and Crossing Fibers
At the optic chiasm: Fibers from the nasal retina cross to the opposite hemisphere. = 60% Fibers from the temporal retina stay on the same side (do not cross). = 40% > nach dem gehen zu optischen trakt
29
Im rechte oder linken optischen Trakt gehen nur noch Axone durch, die sich nicht mehr Kreuzen Richtig oder Falsch
Richtig
30
Was sind Tuning der Orierntierung
Zellen können so angepasst werden, dass sie nur noch auf spezielle/ präferierte Orientierungen reagieren Weitere Tuning: Richtung des Stimulus > Zellen nehmen nur die Stimuli wahr, die aus einer bestimmten Richtung kommt
31
Separierung und Mischung von Informationen der beiden Augen was wissen wir?
Wir wissen: Informationen von Retina, die die gleiche räumliche Lokalisation prozessiert, auf die gleiche Seite des Gehirns prozessiert. bei 1. Prozessierung im Thalamus > Segregation der Inputs von linken und rechten Auge in seperaten Layers. bei 2. prozessierung im Cortex, > Eingang in Layer 4 ist noch rein/pur > danach werden die Informationen gemischt. Dieses Prinzip wird Occular dominance columns genannt: Abwechselnd/alt Dominanz des rechten und linken Auges.
32
Was detektiert das auditorische System? speed relative to photonrezeptors?
Es detektiert schwingende (oscillating waves) Wellen aus vibrierenen Moleküle, die in 3D Ausbreiten. Detektion 1000x schneller als bei Photonrezeptoren
33
WIe werden die Schwingungen in Nervenimpulse umgewandelt 3 steps
Im Ohr besitzen wir Cilien, die auf ihre Oberfläche mechanisch Regulierte Ionenkanäle besitzen. 1. Bei Vibration von Haarzellen(bei schwingende Wellen) öffnen sich die Kanäle 2. Dies führt zu Depolarisation der Zellen, was wiederum zu Neurotransmitterausschüttung und Aktivierung der postsynaptischen Nervenzelle.
34
Was passiert im Cochlea signal flow? Cochlear nucleus?
Cochlea: > Transformation der Ton energie in elektrische Signale; gemacht von den Cilien. > Heisst sie wandelt die Schwingungen in Nervenimpulse um. Sprial ganglion Neuronen -> uber den auditorischen Nerv(AN) -> im Hirnstamm zu CN. CN(Cochlear Nucleus) > prozessiert die Infos und gibt sie weiter zu den LSO, MSO und MNTP, wo weiter prozessiert wird.
35
Wo findet die Auditorisch Prozessierung statt?
Im Hirnstamm (Cochlear Nucleus)
36
Welche Frequenz-Spektrum kann ein Mensch wahrnehmen
20Hz- 20KHz
37
Richtig oder Falsch Verschiedene Regionen des Thalamus prozessieren verschiedene sensorische Informationen. Die Information des auditorischen System, nach dem sie im Hirnstamm prozessiert wurde, dem Thalamus weiter gegeben, wo sie nochmals prozessiert wird. Nachher geht sie in die kortiale Bereiche.
Richtig, beide
38
Chemische Sinne besteht aus 2 Systeme, welche? 2 properties?
Olfaktorisches System:(Geruch:Nase) Smell/Riechen > luftgebundene Chemikalien > Signalsierung über weite Distanzen Geschmack-System:(Zunge) Taste/schmecken > Wahrnemung wasserlösliche Chemikalien > Nahe Distanz
39
Wie wird mit Olifaktorisches System wahrgenommen? 2 Wege.
Sensorische Neuronen mit Cilien zur Aussenwelt nehmen Geruchsmoleküle wahr (Nasenhaar) (percieve) Direkter Kontakt von Geruchsmolekül und Nervenzelle im olifaktorischen Epithelium
40
Wie werden Geruchsstoffe wahrgenommen?
Wenn Geruchstoffe von Rezeptoren von Cilien wahrgenommen wird -> Depolarisierung der Rezeptorzelle Danach wird durch Bindung an Rezeptor in Nervenzelle -> chemisches Signal in Elektrischen Impuls umgewandelt
41
Transduktion des Olfaktoischen Signal 4 steps
1. Bindung des Geruchstoffe 1.5 to G-protein, that activates it and... 2. Aktivierung von cAMP 3. Offenung von Na/Ca Kanal 4. depolarisation
42
Zentrale Prozessierung im olfaktorischen System Olfactory bulb? Glomeruli?
Olfactory Bulb = 1. prozessierungs station Glomerulie: Synaptisch verbindung zwischen olfactory rezeptor cell und dendritten (secondar neuronen) Dendrites = 2. neurones
43
Wie prozessieren wir verschiende geruchstoffe?
Olfactorische rezeptoren exprimien jede EINEN rezeptor > verbindungen zu EINEM Glomerulus = >1000 verschiedene rezeptoren !!
44
Nenne die drei Typen von Cones (Zapfen)
sie haben unterschielde photopigment (cone-opsin) > blau > grun > rot = farben wahrnehmung
45
Wo wird Ton-Energie in elektrische Signale transformiert?
im Cochlea im Innenohr
46
Wieso braucht es in Cones (Zapfen) mehr Photonen für die gleiche Antwort?
weil cones haben andere venetzung zu rods
47
Bestimmte Zellen im visuellen Cortex reagieren nur auf ganz bestimmte Stimuli, z.B. auf die spezifische Orientierung eines Rechtecks. R/F?
True this is called tuning properties
48
Das Licht geht erst durch die ganze Retina hindurch und wird am Pigment-Epithelium reflektiert. R/F?
Richtig die photorezeptoren, die das licht aufnehmen, findet sich im hintersten der retina
49
Nenne die zwei Schichten in der Retina, wo synaptische Verbindungen auftreten.
Aussere plexiform layer > photorezeptor - bipolar cells Innere plexiform layer > bipolar cells - retinal ganglion cells
49
erkläre das Prinzip der Informationstransformation im sensorischen System
erst muss ein stimulus von alle sensorisch umgewandelt werden zu neuron activity to be processed
50
Transduktion von sensorischen Signalen: Der letzte Schritt der Signalkaskade im olfaktorischen System unterscheidet sich von dem letzten Schritt im visuellen System. Erkläre!
Visuelles: > Hyperpolarisation um zelle zu aktivieren Olfaktorischen: > Depolarisation um zelle zu aktivieren
51
Die Retina ist aus drei schichten aufgebaut. Benenne und charakterisiere sie.
Aussere Nuclear Layer >Photorezeptor (rods and cones) Innere Nuclear Layer >processing interneurons (bipolar cells) Ganglion Layer > retinal ganglion cells
52
Olfaktorische Rezeptorzellen sind gruppiert und können mehrere Rezeptoren exprimieren. R/F?
Falsch > rezeptorzellen haben nur einen rezeptor