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
Organisationsprinzipien der grossen funktionellen Systeme
Neuropil
synaptische Beziehung zwischen Axonen und Dendriten
axonaler Transport
Mikrofilamente / Neurofilamente
Renshaw-Zellen
Rekurrente Hemmung im Vorderhorn des Rückenmarks –> Regulieren und Stabilisiere die Feuerrate von Motoneuronen
- haben Glycin als Neurotransmitter!
Einige Daten zum menschlichen Hirn
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
Die Neuroepithelzellen des rostralen Neuralrohres proliferieren stark und bilden 3 primäre Bläschen
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
im Bereich der ventrikulären Zone entwickelt sich eine eptihelartig angeordnete Zellreihe –> Ependymzellen –> Plexus choroideus
Neuralrohrwanddifferenzierung
neuronale Induktion
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
Axonale Wegfindung
Entstehung der motorischen Endplatte
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 anterior / posterior die Hemisphären und einen Teil der Mantelkante