Biopsychologie SS20 an der Universität Bonn

• Wissenschaft vom Verhalten und Erleben
• Grundannahmen: Erleben und Verhalten sind das Resultat von Hirnfunktionen
• was wir "psyche" oder "Geist" nennen bezeichnet eine Vielzahl von Arbeitsvorgängen im Gehirn

- Vorgänge im Gehirn stellen die Grundlage von scheinbar “einfachem” Verhalten dar (Essen, Laufen)

- Gleichermaßen sind diese aber auch an sehr komplexem Verhalten beteiligt (wie Denken, Sprache und Kreativität) 

- theory of mind (sich in jemanden hineinversetzen)

- die Erklärung der biologischen Grundlagen von Verhalten und Erleben

- Dieses Forschungsfeld wurde lange von Medizinern dominiert

- In den letzten Jahren wird es zunehmend und erfolgreich von Psychologen “zurückerobert” 

- ist sehr interdisziplinär geworden

Querschnitt, Seitenansicht

- trennt Hemisphären

- ist bei Frauen größer obwohl Gehirn bei Männern größer ist (auch wenn man es normalisiert)

-> können besser dazwischen kommunizieren

• Es gibt nicht die perfekte Methode, um alle Details des Gehirns mit Hinblick auf Aktivität und Struktur aufzeichnen zu können

• Weltall Erde beobachten Analogie
• Früher gab es vor allen Dingen biopsychologische Forschung an Tieren und Läsionsstudien im Humanbereich. Aber: Die Grundannahme, dass Gehirne von Tieren und Menschen gleich sind, trifft nur bedingt zu. Außerdem ist das menschliche Gehirn hoch plastisch, d. h. Läsionen können nach einer gewissen Zeit zum Teil vom Gehirn aufgefangen werden!

• Elektroenzephalographie (EEG), Magnetenzephalographie (MEG) und Transkranielle Magnetstimulation (TMS)
• Magnetresonanztomographie (MRT)
- strukturelle sMRT

- (Voxel basierte Morphometrie (VBM) und Diffusions-Tensor-Imaging (DTI))
- funktionelles fMRT (inkl. resting state fMRI)
• Positronen-Emissionstomographie (PET)
• später in der Veranstaltung (siehe Genetik): Polymerase-Kettenreaktion (PCR)

• Mit dem VBM-Verfahren lässt sich hypothesenfrei untersuchen, ob ein bestimmtes Hirnareal ,größer‘ oder ,kleiner‘ ausfällt. Diese Information läßt sich mit einer metrischen Variable korrelieren oder im Rahmen einer Case-Control-Studie kontrastieren (z. B. Depressive vs. Kontrollpersonen).
• Whole Brain Analysis (WBAs) vs. Region of Interest (ROIs) Analysen: Gerade die WBAs bringen im Vergleich zu ROIs eine deutlich höhere Notwendigkeit mit sich, für multiples Testen zu kontrollieren.
• In einer WBA werden Tausende von Voxeln (dreidimensionaler Pixel) gegeneinander getestet.

• sehr wichtiges Prinzip unseres Gehirns
• Gedanken und Erinnerungen werden als Gruppen gemeinsam aktiver Neuronen repräsentiert.
• Je mehr Neurone in einem solchen Neuronenverband enthalten sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie gemeinsam feuern.
• Somit steigt die Wahrscheinlichkeit, dass räumliche Summationsprozesse entstehen.
• Somit dominieren solche Neuronengruppen unser Denken und uns fällt immer wieder ein Ereignis, eine Person oder ein Musikstück ein.

• Chemisch sind Neurotransmitter sehr heterogen, so dass nur eine
operationale Definition möglich ist.
• Viele Ausnahmen und mitunter schwierige Nachweisverfahren
machen eine Definition schwierig.
• Folgende Kriterien sollten erfüllt sein:
• Der Stoff wird in einer Nervenzelle synthetisiert.
• Er liegt in den präsynaptischen Terminalen vor und kann in so großen Mengen ausgeschüttet werden, dass eine bestimmte Veränderung an der Postsynapse
feststellbar ist.
• Wird der Stoff künstlich zugeführt hat er dieselbe Wirkung wie wenn er
natürlich ausgeschüttet wird.
• Es gibt einen spezifischen Mechanismus, um den Stoff von seinem Wirkungsort zu beseitigen.

• Glutamat, Aspartat, Glycin und Gamma-Amino-Buttersäure (GABA).
• Während die ersten drei mit der Nahrung aufgenommen werden, wird GABA durch eine strukturelle Modifikation des Glutamats gebildet.
• Glutamat ist der am weitesten verbreitete exzitatorische Neurotransmitter im ZNS und GABA der am weitesten verbreitete inhibitorische Neurotransmitter.

• Dopamin wird in Reaktion („liking“) und in Antizipation („wanting“) auf belohnende Stimuli ausgeschüttet.
• Deshalb spielt DA und insbesondere die mesolimbische Bahn, die in den Nucleus Accumbens projeziert bei Suchterkrankungen eine zentrale Rolle.
• Fast alle Drogen mit Suchtpotential wirken direkt (Kokain, Amphetamin) oder indirekt (Alkohol, Nikotin) über das dopaminerge Sytem.