Statistik 1 at Universität Münster

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Refraktärphase

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Ausbreitung des AP

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Biologische Psychologie

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Nervenzellen

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Gliazellen

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Spannungsgesteuerter Kaliumkanal

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Neuron als besondere Zellform

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Ouabain

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Transport elektrischer Signale längs der Membran


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Passive Signalleitung

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Aktive Signalleitung

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Saltatorische Erregungsweiterleitung

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Statistik 1

Refraktärphase

Absolute Refraktärphase (ca. 2 ms nach Beginn des AP) = während Aufstrich & früher Repolarisation: kein weiteres AP auslösbar (Natrium-Kanäle inaktiviert)
Relative Refraktärphase (ca. 3 ms nach der absoluten Refraktärzeit)
= späte Repolarisation & Nachpotential: stärkere Reize können 2. AP auslösen (Natrium-Kanäle wieder aktivierbar, aber noch geschlossen)
• je stärker der Reiz, desto früher geht das
• im Nachpotential zusätzlich Kompensation der Hyperpolarisation nötig

Statistik 1

Ausbreitung des AP

Signalweiterleitung über weite Strecken
• Refraktärphase verhindert
Aufschaukeln der Erregung & erzeugt Richtung des AP (Einbahnstraße/Zündschnur)
• Leitungsgeschwindigkeit proportional zur Faserdicke

-> erhöht durch Myelinisierung

- Problem: erforderlicher Ionenaustausch für AP in myelinisierten Abschnitten
(Internodien) weitgehend unmöglich (kaum Na+ Kanäle)

• Weiterleitung in diesen Abschnitten elektrotonisch (passiv, schnell, verlustreich)

- Myelinisierung in regelmäßigen Abständen (1mm) unterbrochen

-> Ranvier-Schnürringe
• Saltatorische (= sprunghafte)
Erregungsweiterleitung von
Lücke zu Lücke

Statistik 1

Biologische Psychologie

Teilgebiet der Psychologie, das zum Studium und zur Erklärung menschlichen Erlebens und Verhaltens einen biologischen Zugang wählt

• erforscht Zusammenhänge zwischen biologischen Vorgängen und unserem Verhalten und Erleben
• Schnittstelle zwischen Neurowissenschaft, Biologie und Psychologie

Statistik 1

Nervenzellen

= Neurone(n)

•Informationsverarbeitung =
Transport und Verarbeitung (Unterdrückung/Verstärkung) von
elektrisch kodierten Signalen
• ca. 86 Milliarden je Gehirn
• mehrere Tausend Synapsen je Neuron

Statistik 1

Gliazellen

• Schutz-, Versorgungs- und Stützfunktionen (Glia griech. Leim)

• Glia-zu-Neurone Verhältnis ca. 1:1

- Hypothese zur Beteiligung von Gliazellen an der Informationsverarbeitung

Statistik 1

Spannungsgesteuerter Kaliumkanal

lang andauernder K+Ausstrom, trotz absinden des Mbp in den neg Bereich, aufgrund von osmotischem Druck (chem. Konzentrationsgradient)

- K+ Konzentration in der Zelle viel höher -> Ausstrom

• maßgeblich: spannungsgesteuerte
Kaliumkanäle, aber auch immer geöffnete Kalium-Sickerkanäle

Statistik 1

Neuron als besondere Zellform

als Sonderform der Eukaryo(n)tenzelle = Zelle mit Zellkern 

• Ein- und Mehrzeller (Pflanzen, Tiere, Pilze) 

• im Ggs. zu Prokaryonten = Organismen ohne Zellkern, z.B. Bakterien => DNA frei im Zytoplasma 

- Bestandteile 

• Zellmembran

• Zytoplasma = Zytosol (Zellflüssigkeit) + Zellorganellen

• Zellorganellen: Nukleus (Zellkern), Zytoskelett, Ribosomen, Mitochondrien etc.

Statistik 1

Ouabain

Afrikanisches Pfeilgift Ouabain (sprich: "Wa-Bain")
• hemmt in hoher Konzentration die Natrium-Kalium-Pumpe -> tödlich
(Kalium kann nicht mehr binden)
• physiologische Menge (endogenes Ouabain) fördert jedoch zunächst die Pumpleistung
• Ouabain wird bei Stress freigesetzt und reguliert u.a. den
Blutdruck, steigert die Herzfrequenz

Statistik 1

Transport elektrischer Signale längs der Membran


Grundlage der Signalübermittlung: lokale Veränderung des
Membranpotentials
• wie beim Elektrokabel werden Ladungsträger bewegt
• allerdings in der Zellphysiologie anders:
1. Ladungsträger Ionen, nicht Elektronen
2. mehrere unterschiedliche Ladungsträger (Na+, K+, Cl-)
3. nur unvollständige Isolation (Ionen diffundieren: „Leckstrom“)

Statistik 1

Passive Signalleitung

= elektrotonische Leitung = Elektrotonus (ohne Energieaufwand)
• Auslöser: Membran-Depolarisation durch Einstrom von Na+-Ionen
• schnell durch hohe Beweglichkeit der Ionen
• aber auch verlustreich, d.h. klingt schnell ab durch sofortige Ionen-Ausgleichswanderung:
- „Leckstrom“= Kalium-Ionen raus
- Na+-Ka+-Pumpe = Natrium raus
• also nur für kurze Strecken =>
Dendriten & kurze (<1mm) Axone

Statistik 1

Aktive Signalleitung

Aktionspotential (Nervenimpuls, Spike) = AP (unter Energieaufwand)
= kurzfristige überschwellige Abweichung des Membranpotentials vom Ruhepotential

• Weiterleitung der Potentialänderung über große Distanz
• überschwellige Potentialänderung bewirkt selbstverstärkenden Prozess =>Membranpotentialauslenkung bis in den positiven Bereich
Alles-oder-Nichts-Gesetz: Reizstärke (Amplitude) irrelevant, sofern der Schwellenwert überschritten ist, AP ausgelöst, bei unterschwelligen Reizen kein AP
• Aber: je stärker der Reiz, desto kürzer die AP-Latenz (Zeit die verstreichen muss bis zum nächsten AP)

-> starker Reiz: hohe Frequenz an APs

Statistik 1

Saltatorische Erregungsweiterleitung

- Myelinisierung in regelmäßigen Abständen (1mm) unterbrochen

-> Ranvier-Schnür-Ring

- Saltatorische (= sprunghafte) Erregungsweiterleitung von Lücke zu Lücke

• AP wird im Bereich der Lücken immer wieder neu gebildet, da aufgrund der elektrotonischen Weiterleitung unter der Myelinisierung der Schwellenwert in den Lücken immer wieder überschritten wird -> AP gebildet
• dort besonders viele Na+ kanäle
• elektrotonische Weiterleitung in den Internodien (myelin. Abschnitte)

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