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 Neurowissenschaften

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Inhaltsverzeichnis Vorwort. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1 Neurone und…
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Inhaltsverzeichnis Vorwort. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1 Neurone und Gliazellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.1 Nervenzellen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.1.1 Das Soma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.1.2 Der Dendrit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.1.3 Das Axon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.2 Gliazellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2 Die Funktionsmechanismen von Nervenzellen. . . . . . . . . . 31 2.1 Die Entstehung des neuronalen Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.1.1 Die Ionen innerhalb und außerhalb der Zelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.1.2 Die neuronale Zellmembran. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.1.3 Die Ionenkanäle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.1.4 Die Konzentrationsgradienten der Ionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.1.5 Die elektrostatische Kraft. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.1.6 Das Membranpotenzial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.2 Das Aktionspotenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.2.1 Entstehung und Verlauf eines Aktions­potenzials. . . . . . . . . . . . . . . 43 2.2.2 Die Reise des Aktionspotenzials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.2.3 Myelinisierte Axone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3 Synapsen und Neurotransmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.1 Die Übertragung an der Synapse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.1.1 Die chemische Synapse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.1.2 Die postsynaptischen Rezeptoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.1.2.1 Ionotrope Rezeptoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.1.2.2 Metabotrope Rezeptoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 01 Inhalt Biolog_Psych.indd 5 22.05.12 12:02 6    Inhaltsverzeichnis 3.2 Das postsynaptische Potenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.3 Neurotransmitter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.3.1 Aminosäuren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.3.1.1 Glutamat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.3.1.2 GABA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.3.2 Amine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.3.2.1 Acetylcholin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.3.2.2 Dopamin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.3.3 Peptide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4 Neuroanatomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.1 Die Terminologie der Ortsbeschreibungen im Gehirn. . . . . . . . . . . 82 4.2 Die Hirnhäute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.3 Prosencephalon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.3.1 Telencephalon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.3.1.1 Cerebraler Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.3.1.2 Basalganglien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.3.2 Diencephalon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.3.2.1 Epithalamus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.3.2.2 Thalamus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.3.2.3 Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4.4 Mesencephalon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.4.1 Tectum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.4.2 Tegmentum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.5 Rhombencephalon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.5.1 Metencephalon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4.5.2 Myelencephalon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 5 Die Organisation der Sinne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 5.1 Die sensorische Landkarte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 5.2 Die verzerrte Landkarte unserer Sinne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 5.3 Jenseits der primären sensorischen Landkarte . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 5.3.1 Primär sensorische Areale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 5.3.2 Assoziativ-sensorische Areale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 01 Inhalt Biolog_Psych.indd 6 22.05.12 12:02 Inhaltsverzeichnis    7 5.3.3 Multimodale Areale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 5.3.4 Prämotorische Areale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 5.3.5 Primäres motorisches Areal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 5.4 Der sensorische Thalamus: Das „Tor zum Bewusstsein“. . . . . . . . . 121 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 6 Die Ordnung des Denkens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 6.1 Die Makroebene des Gehirns: Die Topografie des Denkens. . . . . . 129 6.1.1 Die anteroposteriore Achse des präfrontalen Cortex . . . . . . . . . . . . . 131 6.1.2 Die dorsoventrale Achse des präfrontalen Cortex . . . . . . . . . . . . . . 132 6.2 Die Mikroebene des Gehirns: Die fragile Welt der Zell- ensembles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 6.2.1 Das Entstehen und Vergehen eines Ensembles . . . . . . . . . . . . . . . . 135 6.2.2 Die Spur der Ensembles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 7 Gedächtnissysteme: Arbeitsgedächtnis und deklaratives Gedächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 7.1 Das Arbeitsgedächtnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 7.2 Die Rolle des Hippocampus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 7.3 Die Entstehung des deklarativen Langzeit­gedächtnisses. . . . . . . . . 159 7.4 Die Rolle der NMDA-Rezeptoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 7.5 Ungelöste Fragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 7.6 Der Abruf aus dem Gedächtnisspeicher. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 8 Gedächtnissysteme: Nicht deklaratives Gedächtnis. . . . . 173 8.1 Prozedurales Gedächtnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 8.2 Bahnung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 8.3 Klassische Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 01 Inhalt Biolog_Psych.indd 7 22.05.12 12:02 8    Inhaltsverzeichnis 9 Emotionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 9.1 Die Evolution des emotionalen Gehirns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 9.2 Die Anatomie der Amygdala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 9.3 Regulation von aggressivem Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 9.4 Regulation von Furchtverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 9.4.1 Schnelles und vorbewusstes Reagieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 9.4.2 Aufmerksamkeit für emotional relevante Reize. . . . . . . . . . . . . . . . 208 9.4.3 Reaktionen auf emotionale Stimuli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 9.4.4 Lernen emotionaler Stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 10 Sucht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 10.1 Erstkonsum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 10.2 Gewöhnung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 10.3 Abstinenz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 11 Hunger und Durst. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 11.1 Hunger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 11.1.1 Die Energiereserven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 11.1.2 Hunger und Nahrungsaufnahme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 11.1.3 Sättigung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 11.2 Durst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 11.2.1 Das osmometrische System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 11.2.2 Das volumetrische System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 12 Geschlecht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 12.1 Das genetische Geschlecht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 12.2 Das biologische Geschlecht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 12.3 Das kognitive Geschlecht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 01 Inhalt Biolog_Psych.indd 8 22.05.12 12:02 Inhaltsverzeichnis    9 Anhang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 Sachregister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 01 Inhalt Biolog_Psych.indd 9 22.05.12 12:02
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