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Warum unterscheiden sich die sympathischen und parasympathischen Axone hinsichtlich der präsynaptischen und postsynaptischen Länge?


Hat das parasympathische System ein langes präsynaptisches efferentes Axon, weil es eine große Distanz benötigt, um vom Hirnstamm oder der sakralen Region der Wirbelsäule die Zielorgane zu erreichen? Hat der Sympathikus ein langes postsynaptisches efferentes Axon (das das Zielorgan erreicht), da die präsynaptischen Neuronen zentral im Brust- und Lendenbereich der Wirbelsäule lokalisiert sind? Welchen Zwecken dienen diese unterschiedlichen Axonlängen zwischen den präsynaptischen und postsynaptischen parasympathischen und sympathischen Neuronen? Ich suche nach einer Antwort, die ihre Vorteile erklärt.


Prüfungsleitfaden 3 (Mastering A&P)

Welcher Teil des Nervensystems führt die Informationsverarbeitung und -integration durch?

A. zentrales Nervensystem
B. somatisches Nervensystem
C. parasympathisches Nervensystem
D. sympathisches Nervensystem

Welches der folgenden ist kein Unterschied zwischen abgestuften Potenzialen und Aktionspotenzialen?

A. Die räumliche Summation wird verwendet, um die Amplitude eines abgestuften Potenzials zu erhöhen. Die zeitliche Summation wird verwendet, um die Amplitude eines Aktionspotenzials zu erhöhen.
B. Abgestufte Potentiale können aus der Öffnung chemisch gesteuerter Kanäle resultieren, Aktionspotentiale erfordern die Öffnung von spannungsgesteuerten Kanälen.
C. Eine größere Reizintensität führt zu größeren abgestuften Potentialen, jedoch nicht zu größeren Aktionspotentialen.
D. Abgestufte Potenziale treten entlang von Dendriten auf, während Aktionspotenziale entlang von Axonen auftreten.

Welcher der folgenden Faktoren bestimmt die Impulsausbreitungsgeschwindigkeit oder Leitungsgeschwindigkeit entlang eines Axons?

A. Myelinisierungsgrad des Axons
B. Länge des Axons
C. die Anzahl der Axonkollateralen, die von einem abgeschnittenen Axon ausgehen
D. ob sich das Axon im zentralen Nervensystem oder im peripheren Nervensystem befindet

An welchem ​​Punkt des dargestellten Aktionspotentials sind die am stärksten gesteuerten Na+-Kanäle geöffnet?

Welche Art von Reiz ist erforderlich, damit ein Aktionspotential erzeugt wird?

A. Hyperpolarisation
B. eine Schwellendepolarisation
C. ein überschwelliger Reiz
D. mehrere Reize

Wie breitet sich ein Aktionspotential entlang eines Axons aus?

A. Stimuli von den abgestuften (lokalen) Potentialen aus dem Soma und den Dendriten depolarisieren das gesamte Axon.
B. Ein Einstrom von Natriumionen aus dem aktuellen Aktionspotential depolarisiert den angrenzenden Bereich.
C. Ein Kaliumausfluss aus dem aktuellen Aktionspotential depolarisiert den angrenzenden Bereich.

Warum bewegt sich das Aktionspotential nur vom Zellkörper weg?

A. Die Bereiche, die das Aktionspotential hatten, sind refraktär gegenüber einem neuen Aktionspotential.
B. Der Fluss der Natriumionen geht nur in eine Richtung und vom Zellkörper weg

In welchem ​​der folgenden Axone ist die Geschwindigkeit des Aktionspotentials am schnellsten?

A. ein kleines nicht myelinisiertes Axon
B. ein kleines myelinisiertes Axon
C. ein großes, nicht myelinisiertes Axon

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am genauesten die Effekte, die durch die Bindung des gezeigten Liganden an die mit C bezeichnete Struktur verursacht werden?

A. Der Ligand wird in das postsynaptische Neuron transportiert.
B. Der Ligand wird in das präsynaptische Neuron transportiert.
C. Das Membranpotential der präsynaptischen Membran ändert sich.
D. Das Membranpotential der postsynaptischen Membran ändert sich.

Welches Muster der neuronalen Verarbeitung funktioniert auf vorhersehbare Alles-oder-Nichts-Weise, wo Reflexe schnelle und automatische Reaktionen sind?
auf Reize, bei denen ein bestimmter Reiz immer die gleiche Reaktion auslöst?

A. oszillative Verarbeitung
B. Parallelverarbeitung
C. Serienverarbeitung
D. reflexive Verarbeitung

Welcher der folgenden Hirnareale ist für die räumliche Unterscheidung verantwortlich?

A. primärer somatosensorischer Kortex
B. vestibulärer Kortex
C. Brocas Gebiet
D. gustatorischer Kortex

Welcher der folgenden Bereiche des Gehirns steuert die willkürliche Bewegung der Augen?

A. gustatorischer Kortex
B. frontales Augenfeld
C. Bereich der visuellen Assoziation
D. primärer visueller Kortex

Welche der folgenden Funktionen ist KEINE Funktion des Hypothalamus?

A. emotionale Reaktionen
B. Regulierung der Nahrungsaufnahme
C. Sekretion des Hormons Melatonin
D. Regulierung der Körpertemperatur

Welche Teile des Gehirns bilden das „emotionale Gehirn“, das sogenannte limbische System?

A. dienzephale und mesenzephale Strukturen
B. Hirn- und Hirnstammstrukturen
C. zerebrale und diencephale Strukturen
D. Zwischenhirn- und Hirnstammstrukturen

Welcher Teil des Gehirns gilt als „Tor“ zur Großhirnrinde?

A. pons
B. Hypothalamus
C. Mittelhirn
D. thalamus

Verhindert Muskelüberdehnung und erhält den Muskeltonus.

A. Dehnen
B. Plantar
C. Kreuzstrecker
D. Beuger
E. Sehne

Testet sowohl die oberen als auch die unteren motorischen Bahnen. Die Fußsohle wird mit einem stumpfen Instrument stimuliert.

A. Kreuzstrecker
B. Strecken
C. Beuger
D. Plantar
E. Sehne

bewirkt ein schnelles Zurückziehen des Körperteils aus einem schmerzhaften Reiz ipsilateral.

A. Dehnen
B. Plantar
C. Beuger
D. Sehne
E. Kreuzstrecker

Besteht aus einem ipsilateralen Rückzugsreflex und einem kontralateralen Streckreflex, die für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts wichtig sind.

A. Beuger
B. Strecken
C. Kreuzstrecker
D. Plantar
E. Sehne

Erzeugt Muskelentspannung und -verlängerung als Reaktion auf die Anspannung des kontrahierenden Muskels
entspannt sich, wenn sein Antagonist aktiviert wird.


A. Plantar
B. Kreuzstrecker
C. Dehnen
D. Sehne
E. Flexor

Die Sekrete des Nebennierenmarks wirken ergänzend zu den Wirkungen von ________.

A. parasympathische Innervation
B. Vagusnervaktivität
C. neurosekretorische Substanzen
D. sympathische Stimulation

Das parasympathische Ganglion, das dem Auge dient, ist das ________.

A. Ziliarganglion
B. Ganglion submandibularis
C. otic ganglion
D. Pterygopalatin-Ganglion

Zu den kardiovaskulären Wirkungen des Sympathikus gehören alle außer ________.

A. Erweiterung der Gefäße, die der Skelettmuskulatur dienen
B. Verengung der meisten Blutgefäße
C. Anstieg von Herzfrequenz und Kraft
D. Erweiterung der Blutgefäße, die der Haut und den Verdauungsorganen dienen

An welchem ​​Wirbel können sympathische Nerven das Rückenmark verlassen?

A. erstes Steißbein
B. zweite Halswirbelsäule
C. erster Brustkorb
D. dritte Lendenwirbelsäule

Die parasympathischen Fasern der ________ Nerven innervieren die glatte Muskulatur des Auges, die dazu führt, dass sich die Linsen vorwölben, um eine Nahsicht zu ermöglichen.

A. abducens
B. okulomotorisch
C. trochlea
D. Optik

Viszerale Reflexbögen unterscheiden sich von somatischen dadurch, dass ________.

A. viszerale Bögen enthalten zwei sensorische Neuronen
B. somatische Bögen enthalten eine zusätzliche Komponente, die viszerale Bögen nicht besitzen
C. viszerale Bögen umfassen zwei Motoneuronen
D. viszerale Bögen verwenden keine Integrationszentren

Sobald ein sympathisches präganglionäres Axon ein Rumpfganglion erreicht, kann es alles tun, außer welche der folgenden?

A. passieren das Rumpfganglion ohne Synapsen mit einem anderen Neuron
B. Synapse mit einem parasympathischen Neuron im gleichen Stammganglion
C. den Rumpf auf- oder absteigen, um in einem anderen Rumpfganglion eine Synapse zu bilden
D. Synapase mit einem ganglionären Neuron im gleichen Rumpfganglion

Die Stimulation der sympathischen Teilung verursacht ________.

A. erhöhter Blutzucker, verminderte GI-Peristaltik und erhöhte Herzfrequenz und Blutdruck
B. verringerter Blutzucker, erhöhte GI-Peristaltik und erhöhte Herzfrequenz und Blutdruck
C. erhöhter Blutzucker, erhöhte GI-Peristaltik und verringerte Herzfrequenz und Blutdruck
D. verringerter Blutzucker, erhöhte GI-Peristaltik und verringerte Herzfrequenz und Blutdruck

Der Weg des großen parasympathischen Abflusses aus dem Kopf führt über den ________.

A. Vagusnerv
B. Nervus phrenicus
C. sympathischer Rumpf
D. Sakralnerv

Wo würden Sie KEINEN cholinergen Nikotinrezeptor finden?

A. alle parasympathischen Zielorgane
B. alle postganglionären Neuronen
C. Skelettmuskelmotorische Endplatten
D. Hormonproduzierende Zellen des Nebennierenmarks

Die Kontrolle von Temperatur, endokriner Aktivität und Durst sind Funktionen, die mit dem ________ verbunden sind.

A. Kleinhirn
B. thalamus
C. hypothalamus
D. medulla

Der parasympathische Tonus ________.

A. lässt den Blutdruck steigen
B. beschleunigt die Aktivität des Verdauungstraktes
C. verhindert unnötige Herzverzögerung
D. bestimmt die normale Aktivität der Harnwege

Welcher der folgenden Faktoren scheint die autonome Funktion am direktesten zu beeinflussen?

A. medulla oblongata
B. Hypothalamus
C. Formatio reticularis
D. Mittelhirn

Welches ist eine einzigartige sympathische Funktion?

A. Regulierung der Körpertemperatur
B. Regulierung der Pupillengröße
C. Regulierung der Atemfrequenz
D. Regulierung der Herzfrequenz

Welcher der folgenden adrenergen Neurotransmitter-Rezeptoren spielt die Hauptrolle bei der Herzaktivität?


Die sympathischen Fasern

An den Synapsen innerhalb der Ganglien setzen die präganglionären Neuronen Acetylcholin frei, einen Neurotransmitter, der nikotinische Acetylcholinrezeptoren auf postganglionären Neuronen aktiviert. Als Reaktion auf diesen Stimulus setzen postganglionäre Neuronen – mit zwei wichtigen Ausnahmen – Noradrenalin frei, das adrenerge Rezeptoren in den peripheren Zielgeweben aktiviert. Die Aktivierung von Zielgeweberezeptoren verursacht die mit dem sympathischen System verbundenen Wirkungen.

Die beiden oben genannten Ausnahmen sind die postganglionären Neuronen der Schweißdrüsen und die chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks. Die postganglionären Neuronen der Schweißdrüsen setzen Acetylcholin zur Aktivierung von Muskarinrezeptoren frei. Die chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks sind analog zu postganglionären Neuronen – das Nebennierenmark entwickelt sich zusammen mit dem sympathischen Nervensystem und wirkt als modifiziertes sympathisches Ganglion. Innerhalb dieser endokrinen Drüse bilden die präganglionären Neuronen Synapsen mit chromaffinen Zellen und stimulieren die chromaffinen Zellen, Noradrenalin und Adrenalin direkt ins Blut freizusetzen.

Axone präsynaptischer Nerven enden entweder in den paravertebralen Ganglien oder in den prävertebralen Ganglien. In allen Fällen dringt das Axon auf Höhe seines abgehenden Spinalnervs in das paravertebrale Ganglion ein.

Danach kann es entweder in diesem Ganglion eine Synapse bilden, zu einem höher gelegenen Ganglion aufsteigen oder zu einem niedrigeren paravertebralen Ganglion absteigen und dort eine Synapse bilden, oder es kann zu einem prävertebralen Ganglion absteigen und dort eine Synapse mit dem postsynaptische Zelle. Die postsynaptische Zelle innerviert dann den anvisierten Endeffektor (d. h. Drüse, glatte Muskulatur usw.).

Da paravertebrale und prävertebrale Ganglien relativ nah am Rückenmark liegen, sind präsynaptische Neuronen im Allgemeinen viel kürzer als ihre postsynaptischen Gegenstücke, die sich durch den ganzen Körper erstrecken müssen, um ihr Ziel zu erreichen.


Kapitel 11 Grundlagen des Nervensystems und des Nervengewebes (A&P beherrschen)

Welcher der neuroglialen Zelltypen kommt im ZNS am häufigsten vor?

A. Oligodendrozyten
B. Astrozyten
C. Mikroglia
D. Ependymzellen
E. Schwann-Zellen und Satellitenzellen

Wo im Neuron wird zunächst ein Aktionspotential erzeugt?

A. Axonhügel
B. Soma und Dendriten
C. irgendwo auf dem Axon

Die Depolarisationsphase eines Aktionspotentials resultiert aus der Öffnung welcher Kanäle?

A. chemisch gesteuerte Na+-Kanäle
B. spannungsgesteuerte K+ Kanäle
C. chemisch gesteuerte K+-Kanäle
D. spannungsgesteuerte Na+-Kanäle

Die Repolarisationsphase eines Aktionspotentials ergibt sich aus

A. das Schließen von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen
B. das Schließen von spannungsgesteuerten K+-Kanälen
C. das Öffnen von spannungsgesteuerten K+-Kanälen
D. die Öffnung spannungsgesteuerter Na+-Kanäle

Hyperpolarisation resultiert aus

A. langsames Schließen von spannungsgesteuerten K+-Kanälen
B. langsames Schließen von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen
C. schnelles Schließen von spannungsgesteuerten K+-Kanälen

Welche Größe (Amplitude) hat ein Aktionspotential?

Welche Art von Leitung findet in nicht myelinisierten Axonen statt?

A. Elektrische Leitung
B. Saltatorische Leitung
C. Synaptische Übertragung
D. Kontinuierliche Leitung

Ein Aktionspotential ist selbstregenerierend, weil __________.

A. repolarisierende Ströme, die durch den Efflux von Na+ erzeugt werden, fließen das Axon hinunter und lösen ein Aktionspotential am nächsten Segment aus
B. depolarisierende Ströme, die durch den Einstrom von Na+ gebildet werden, fließen das Axon hinunter und lösen ein Aktionspotential am nächsten Segment aus.
C. depolarisierende Ströme, die durch den Einstrom von K+ erzeugt werden, fließen das Axon hinunter und lösen im nächsten Segment ein Aktionspotential aus.
D. repolarisierende Ströme, die durch den Efflux von K+ gebildet werden, fließen das Axon hinunter und lösen im nächsten Segment ein Aktionspotential aus.

Warum erfolgt die Regeneration des Aktionspotentials in eine Richtung und nicht in zwei Richtungen?

A. Die Aktivierungsgatter von spannungsgesteuerten K+-Kanälen öffnen sich in dem Knoten oder Segment, das gerade depolarisiert wurde.
B. Die Inaktivierungsgatter von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen schließen sich in dem Knoten oder Segment, das gerade ein Aktionspotential ausgelöst hat.
C. Die Inaktivierungsgatter von spannungsgesteuerten K+-Kanälen schließen sich in dem Knoten oder Segment, das gerade ein Aktionspotential gezündet hat.
D. Die Aktivierungsgatter von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen schließen sich in dem Knoten oder Segment, das gerade depolarisiert wurde.

Welche Funktion hat die Myelinscheide?

A. Die Myelinscheide erhöht die Geschwindigkeit der Aktionspotentialleitung vom Anfangssegment zu den Axonenden.
B. Die Myelinscheide verringert den Widerstand der axonalen Membran gegen den Ladungsfluss.
C. Die Myelinscheide verringert die Geschwindigkeit der Aktionspotentialleitung vom Anfangssegment zu den Axonenden.
D. Die Myelinscheide erhöht die Isolierung über die gesamte Länge des Axons.

Welche Veränderungen treten bei spannungsgesteuerten Na+- und K+-Kanälen auf dem Höhepunkt der Depolarisation auf?

A. Inaktivierungs-Gates von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen schließen sich, während Inaktivierungs-Gates von spannungsgesteuerten K+-Kanälen öffnen.
B. Inaktivierungsgates von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen schließen sich, während sich Aktivierungsgates von spannungsgesteuerten K+-Kanälen öffnen.
C. Aktivierungsgates von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen schließen sich, während sich Aktivierungsgates von spannungsgesteuerten K+-Kanälen öffnen.
D. Aktivierungsgates von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen schließen sich, während sich Inaktivierungsgates von spannungsgesteuerten K+-Kanälen öffnen.

In welchem ​​Axontyp ist die Geschwindigkeit der Aktionspotentialleitung am schnellsten?

A. Myelinisierte Axone mit dem größten Durchmesser.
B. Myelinisierte Axone der kürzesten Länge.
C. Myelinisierte Axone mit dem größten Durchmesser.
D. Myelinisierte Axone mit den kleinsten Durchmessern.

Die Membranen ruhender Neuronen sind sehr durchlässig für _____, aber nur wenig durchlässig für _____.

A. K+ Cl–
B. Na+ Cl–
C. K+ Na+
D. Na+ K+

Welche(r) Gradient(e) bewegt(en) Na+ während der Depolarisation in die Zelle?

A. nur der chemische Gradient
B. sowohl die elektrischen als auch die chemischen Gradienten
C. nur der elektrische Gradient Na+ wandert nicht in die Zelle.
D. Na+ bewegt sich aus der Zelle heraus.

Welchen Wert hat das Ruhemembranpotential für die meisten Neuronen?

Die Na + –K + -Pumpe transportiert aktiv sowohl Natrium- als auch Kaliumionen durch die Membran, um ihre ständige Leckage zu kompensieren. In welche Richtung wird jedes Ion gepumpt?

A. Sowohl Na+ als auch K+ werden aus der Zelle gepumpt.
B. K+ wird aus der Zelle gepumpt und Na+ wird in die Zelle gepumpt.
C. Sowohl Na+ als auch K+ werden in die Zelle gepumpt.
D. Na+ wird aus der Zelle gepumpt und K+ wird in die Zelle gepumpt.

Welche Konzentrationen von zwei Ionen sind außerhalb der Zelle am höchsten?

A. K+ und Cl–
B. K+ und A– (negativ geladene Proteine) C. Na+ und A– (negativ geladene Proteine)
D. Na+ und Cl–

Lokalanästhetika blockieren spannungsgesteuerte Na+-Kanäle, aber sie blockieren nicht mechanisch gesteuerte Ionenkanäle. Sensorische Rezeptoren für Berührung (und Druck) reagieren auf physikalische Verformung der Rezeptoren, was zur Öffnung spezifischer mechanisch gesteuerter Ionenkanäle führt. Warum führt die Injektion eines Lokalanästhetikums in einen Finger immer noch zu einem Verlust des Berührungsempfindens des Fingers?

A. Das Lokalanästhetikum verhindert, dass Na+ die anfängliche Depolarisation dieses sensorischen Rezeptors verursacht.
B. Das Lokalanästhetikum verhindert jede Art von Repolarisation dieses Sinnesrezeptors.
C. Die Berührungsstimulation dieses sensorischen Rezeptors erfordert die gleichzeitige Öffnung von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen und mechanisch gesteuerten Ionenkanälen.
D. Berührungsstimulation dieses sensorischen Rezeptors öffnet die mechanisch gesteuerten Ionenkanäle, aber Aktionspotentiale werden immer noch nicht initiiert, da die Ausbreitung eines Aktionspotentials die Öffnung spannungsgesteuerter Na+-Kanäle erfordert.

  • 1. Ein Aktionspotential kommt am synaptischen Terminal an.
  • 2. Calciumkanäle öffnen sich und Calciumionen treten in das synaptische Terminal ein.
  • 3. Vesikel, die Neurotransmitter enthalten, verschmelzen mit der Plasmamembran des sendenden Neurons.
  • 4. Neurotransmittermoleküle diffundieren über den synaptischen Spalt.
  • 5. Die Neurotransmittermoleküle binden an Rezeptoren in der Plasmamembran des empfangenden Neurons, wodurch sich dort Ionenkanäle öffnen.

Der kleine Raum zwischen dem sendenden Neuron und dem empfangenden Neuron ist das _______.

A. Neurotransmitter.
B. synaptischer Spalt.
C. Calciumkanal.
D. Vesikel.
E. synaptisches Terminal.

Ein Molekül, das Informationen über einen synaptischen Spalt transportiert, ist ein ____________.

A. empfangendes Neuron.
B. sendendes Neuron.
C. synaptischer Spalt.
D. Neurotransmitter.
E. Synapse.

Wenn Calciumionen in das synaptische Terminal eintreten,

A. das Innere des empfangenden Neurons wird negativer.
B. Neurotransmitter-Moleküle werden schnell aus dem synaptischen Spalt entfernt.
C. Sie bewirken, dass Vesikel, die Neurotransmittermoleküle enthalten, mit der Plasmamembran des sendenden Neurons verschmelzen.
D. das Innere des empfangenden Neurons wird positiver.
E. sie verursachen ein Aktionspotential im sendenden Neuron.

Wenn Neurotransmittermoleküle an Rezeptoren in der Plasmamembran des empfangenden Neurons binden,

A. Vesikel im synaptischen Terminal verschmelzen mit der Plasmamembran des sendenden Neurons.
B. Ionenkanäle in der Plasmamembran des sendenden Neurons öffnen.
C. Ionenkanäle in der Plasmamembran des empfangenden Neurons öffnen.
D. das empfangende Neuron wird im Inneren negativer.
E. das empfangende Neuron wird im Inneren positiver.

Wenn ein Signal von einem sendenden Neuron das empfangende Neuron im Inneren negativer macht,

A. das sendende Neuron wird im Inneren positiver.
B. das sendende Neuron im Inneren immer negativer wird.
C.das empfangende Neuron erzeugt sofort ein Aktionspotential.
D. das empfangende Neuron erzeugt mit geringerer Wahrscheinlichkeit ein Aktionspotential.
E. das empfangende Neuron erzeugt eher ein Aktionspotential.

Welche der folgenden Aussagen trifft auf eine Reaktion auf ein erregendes Ereignis zu, das kurz nach dem in der Grafik angegebenen anfänglichen Stimulus auftreten könnte?

A. Ein erregendes Ereignis kann zu einem Aktionspotential führen, dies ist jedoch weniger wahrscheinlich, wenn der erregende Reiz während der Reaktion auf den in der Grafik beobachteten Reiz auftritt.
B. Im Neuron kann durch ein erregendes Ereignis kein Aktionspotential induziert werden, wenn es während der im Diagramm beobachteten Reaktion auftritt.
C. Ein erregendes Ereignis erzeugt mit größerer Wahrscheinlichkeit ein Aktionspotential, wenn es während der Reaktion auf den im Diagramm beobachteten Stimulus auftritt.

Welches Membranpotential entsteht durch den Einstrom von Na+ durch chemisch gesteuerte Kanäle in die rezeptive Region eines Neurons?

A. inhibitorisches postsynaptisches Potenzial
B. hemmendes Aktionspotential
C. Aktionspotential
D. Exzitatorisches postsynaptisches Potenzial

Welcher Neurotransmitter ist/sind das natürliche Schmerzmittel des Körpers?

A. Endorphine
B. Stoff P
C. Acetylcholin
D. Noradrenalin

Welches neuronale Schaltkreismuster ist an der Steuerung rhythmischer Aktivitäten wie der Atmung beteiligt?

A. abweichender Stromkreis
B. parallele Nachentladungsschaltung
C. Nachhallkreis
D. konvergierende Schaltung

Welche Komponente des Reflexbogens bestimmt die Reaktion auf einen Reiz?

A. Integrationszentrum
B. Rezeptor
C. Effektor
D. sensorisches Neuron

Welche der folgenden Möglichkeiten ermöglicht es uns, unsere Skelettmuskulatur bewusst zu kontrollieren?

A. die afferente Teilung des Nervensystems
B. die parasympathische Teilung des autonomen Nervensystems
C. das somatische Nervensystem
D. die sympathische Teilung des autonomen Nervensystems

Welcher der gezeigten Neuroglia-Zelltypen steuert den Fluss der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit im ZNS?

Welche der gezeigten Neurogliazelltypen bilden im ZNS Myelinscheiden?

Welche der gezeigten neurogliale Zelltypen finden sich im PNS?

Welche strukturelle Klassifikation beschreibt das Neuron, das mit den von E und F gezeigten Neuroglia assoziiert ist?

A. multipolar
B. unipolar
C. unpolar
D. bipolar

Welche Region mit Buchstaben in der Abbildung wird als Soma bezeichnet?

Welche strukturelle Klassifikation beschreibt dieses Neuron?

A. unipolar
B. multipolar
C. bipolar
D. unpolar

Welche Bereiche dieses Neurons würden als rezeptive Regionen klassifiziert?

Nur A.D
B. Sowohl A als auch B
C. Sowohl A als auch E
Nur D. E

Welcher Bereich würde eine Fülle von Vesikel enthalten, die Neurotransmitter enthalten?

Welche der folgenden Arten von Gliazellen überwacht die Gesundheit von Neuronen und kann sich in eine spezielle Art von Makrophagen verwandeln, um gefährdete Neuronen zu schützen?

A. Astrozyten
B. Mikroglia
C. Oligodendrozyten
D. Ependymzellen

Welche der folgenden Neuroglia des peripheren Nervensystems (PNS) bilden die Myelinscheiden um größere Nervenfasern im PNS?

A. Astrozyten
B. Oligodendrozyten
C. Schwann-Zellen
D. Satellitenzellen

Welche der folgenden Bündel von Neurofilamenten sind wichtig für die Aufrechterhaltung der Form und Integrität von Neuronen?

A. chromatophile Substanz
B. Axolemma
C. perikaryon
D. Neurofibrillen

Welche der folgenden Aussagen trifft auf Axone zu?

A. Neuronen können mehrere Axone haben, aber nur einen Dendriten.
B. Ein Neuron kann nur ein Axon haben, aber das Axon kann entlang seiner Länge gelegentlich Zweige haben.
C. Axone verwenden chemisch gesteuerte Ionenkanäle, um abgestufte Potentiale zu erzeugen.
D. Kleinere (dünnere) Axone tragen eher Myelinscheiden als größere (dickere) Axone.

Welche der folgenden ist die leitende Region des Neurons?

A. Axon
B. soma
C. Dendriten
D. Terminal-Buttons

Welches Kriterium wird verwendet, um Neuronen funktionell zu klassifizieren?

A. ob sich die Neuronen im ZNS oder im PNS befinden
B. ob die Nervenfasern myelinisiert oder nicht myelinisiert sind
C. die Richtung, in die der Nervenimpuls relativ zum Zentralnervensystem wandert
D. die Anzahl der Prozesse, die vom Zellkörperneuron ausgehen

Welche der folgenden ist KEINE funktionelle Klassifikation von Neuronen?

A. Interneuronen
B. efferente
C. multipolar
D. sensorisch

Welche der folgenden Aussagen trifft NICHT auf Assoziationsneuronen zu?

A. Assoziationsneuronen machen über 99% der Neuronen im Körper aus.
B. Die meisten Assoziationsneuronen sind auf das periphere Nervensystem (PNS) beschränkt.
C. Assoziationsneuronen werden auch als Interneurone bezeichnet.
D. Die meisten Assoziationsneuronen sind multipolar.

Welche Neuroglia sind die am häufigsten vorkommenden und vielseitigsten Gliazellen?

A. Ependymzellen
B. Astrozyten
C. Oligodendrozyten
D. Schwann-Zellen

Welcher Teil des Neurons ist für die Erzeugung eines Nervenimpulses verantwortlich?

A. chromatophile Substanz
B. soma
C. dendriten
D. Axon

Welche der folgenden Arten von Neuronen leiten Impulse vom Zentralnervensystem (ZNS) weg?

A. Verein
B. sensorisch
C. afferent
D. Motor

Wo entstehen die meisten Aktionspotentiale?

A. Zellkörper
B. Anfangssegment
C. Axon-Terminal
D. Knoten von Ranvier

Was öffnet sich zuerst als Reaktion auf einen Schwellenreiz?

A. Liganden-gesteuerte Cl-Kanäle
B. Spannungsgesteuerte Na+-Kanäle
C. Spannungsgesteuerte K+ Kanäle
D. Ligandengesteuerte Kationenkanäle

Was charakterisiert die Depolarisation, die erste Phase des Aktionspotentials?

A. Das Membranpotential erreicht einen Schwellenwert und kehrt in den Ruhezustand zurück.
B. Das Membranpotential ändert sich auf einen weniger negativen (aber keinen positiven) Wert.
C. Das Membranpotential ändert sich von einem negativen Wert auf einen positiven Wert.
D. Das Membranpotential ändert sich auf einen viel negativeren Wert.

Was charakterisiert die Repolarisation, die zweite Phase des Aktionspotentials?

A. Wenn die Membran auf einen negativen Wert repolarisiert, geht sie über den Ruhezustand hinaus auf einen Wert von -80 mV.
B. Bevor die Membran eine positive Spannung erreichen kann, polarisiert sie auf ihren negativen Ruhewert von ungefähr -70 mV.
C. Sobald die Membran auf einen Schwellenwert von ungefähr -55 mV depolarisiert ist, repolarisiert sie auf ihren Ruhewert von -70 mV.
D. Sobald die Membran auf einen Spitzenwert von +30 mV depolarisiert ist, repolarisiert sie auf ihren negativen Ruhewert von -70 mV.

Welches Ereignis löst die Erzeugung eines Aktionspotentials aus?

A. Das Membranpotential muss von der Ruhespannung von -70 mV auf seinen Spitzenwert von +30 mV depolarisieren.
B. Das Membranpotential muss von der Ruhespannung von -70 mV auf einen Schwellenwert von -55 mV depolarisieren.
C. Das Membranpotential muss von der Ruhespannung von -70 mV auf den negativeren Wert von -80 mV hyperpolarisieren.
D. Das Membranpotential muss vom hyperpolarisierten Wert von -80 mV zu seinem Ruhewert von -70 mV zurückkehren.

Was ist die erste Änderung, die als Reaktion auf einen Reizschwellenwert auftritt?

A. Spannungsgesteuerte Na+-Kanäle ändern ihre Form und ihre Aktivierungsgates öffnen sich.
B. Spannungsgesteuerte Na+-Kanäle ändern ihre Form und ihre Inaktivierungstore schließen sich.
C. Spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle ändern ihre Form und ihre Aktivierungsgates öffnen sich.
D. Spannungsgesteuerte K+-Kanäle ändern ihre Form und ihre Aktivierungsgatter öffnen sich.

Ionen sind ungleichmäßig über die Plasmamembran aller Zellen verteilt. Diese Ionenverteilung erzeugt eine elektrische Potentialdifferenz über die Membran. Wie heißt diese Potentialdifferenz?

A. Aktionspotential
B. Positives Membranpotential
C. Schwellenpotential
D. Ruhemembranpotential (RMP)

Aufgrund welcher Art von Kanal können Natrium- und Kaliumionen durch die Plasmamembranen aller Zellen diffundieren?

A. Liganden-gesteuerte Kanäle
B. Natrium-Kalium-ATPasen
C. Spannungsgesteuerte Kanäle
D. Leckkanäle

Im Durchschnitt beträgt das Ruhemembranpotential -70 mV. Was sagen Ihnen Vorzeichen und Größe dieses Wertes?

A. Es gibt keine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Innen- und der Außenfläche der Plasmamembran.
B. Die Außenfläche der Plasmamembran ist viel stärker negativ geladen als die Innenfläche.
C. Die Innenfläche der Plasmamembran ist viel positiver geladen als die Innenfläche.
D. Die Innenfläche der Plasmamembran ist viel negativer geladen als die Außenfläche.

Die Plasmamembran ist für K + viel durchlässiger als für Na + . Wieso den?

A. Es gibt viel mehr K+-Leckkanäle als Na+-Leckkanäle in der Plasmamembran.
B. Es gibt viel mehr spannungsgesteuerte K+-Kanäle als spannungsgesteuerte Na+-Kanäle. C. Ligandengesteuerte Kationenkanäle begünstigen einen stärkeren Einstrom von Na+ als K+.
D. Die Na+-K+ Pumpen transportieren mehr K+ in die Zellen als Na+ aus den Zellen.

Das Ruhemembranpotential hängt von zwei Faktoren ab, die die Größe und Richtung der Na+- und K+-Diffusion durch die Plasmamembran beeinflussen. Identifizieren Sie diese beiden Faktoren.

A. Das Vorhandensein eines ruhenden Membranpotentials und Leckkanäle
B. Das Vorhandensein von Konzentrationsgradienten und Na+-K+-Pumpen
C. Das Vorhandensein von Konzentrationsgradienten und Leckkanälen
D. Das Vorhandensein von Konzentrationsgradienten und spannungsgesteuerten Kanälen

Was verhindert, dass sich die Na+- und K+-Gradienten auflösen?

A. Na+-K+ ATPase
B. Na+- und K+-Leckagen
C. H+-K+ ATPase
D. Na+-Cotransporter

Welche Veränderung in einem Neuron wird in der Grafik gemessen?

A. die über die Axonmembran an verschiedenen Punkten entlang eines Axons zu einem bestimmten Zeitpunkt während eines Aktionspotentials gemessene Spannung
B. die Geschwindigkeit eines Aktionspotentials, wenn es sich entlang eines Axons bewegt
C. die zwischen dem Neuronenzellkörper und den axonalen Terminals gemessene Spannung als Aktionspotential wird erzeugt und zerfällt
D. die Spannung, die an einem bestimmten Punkt an der Axonmembran gemessen wird, wenn ein Aktionspotential vorbeifließt

Was ist zuerst zu erwarten, wenn die in der Grafik dargestellte Membranpotentialerhöhung den Schwellenwert erreicht
angegeben bei -55 mV?

A. die gleichzeitige Öffnung spannungsgesteuerter Na+- und K+-Kanäle
B. Öffnen von spannungsgesteuerten K+-Kanälen
C. Öffnung chemisch gesteuerter Na+-Kanäle
D. Öffnung von spannungsgesteuerten Na+-Kanälen
E. Öffnung chemisch gesteuerter K+-Kanäle

Welches Ergebnis des angelegten Stimulus ist die wahrscheinliche Ursache für die in der linken Grafik beobachtete Reaktion?

A. Öffnung von geschlossenen Cl-Kanälen
B. Öffnung von gesperrten Ca2+-Kanälen
C. Öffnung von gesperrten Na+-Kanälen
D. Öffnung von Gated K+ Kanälen

Ordnen Sie diese Teile von links nach rechts für einen erfolgreichen direkten Depolarisationspfad innerhalb eines Neurons an.

Axon, Axonhügel, Zellkörper, Dendriten, präsynaptisches Terminal

Welche der folgenden Eigenschaften charakterisiert die Depolarisation am besten?

A. kleine aufeinanderfolgende Schritte des Na+-Austritts aus dem Zytoplasma in die extrazelluläre Flüssigkeit
B. Massenbewegung von Na+ in das Axonzytoplasma vom Zellkörper zum terminalen
C. kleine aufeinanderfolgende Schritte des Eintritts von K+ in das Zytoplasma
D. kleine aufeinanderfolgende Schritte des Eindringens von Na+ in das Axon entlang seiner Länge

Wenn ein Aktionspotential am Ende des Axonterminals ankommt, findet eine Reihe von Ereignissen statt, die zur Freisetzung von Neurotransmittern aus dem präsynaptischen Axon führen. Wählen Sie die Antwort aus, die den primären Stimulus für die Vesikel, sich zur Zellmembran zu bewegen und schließlich ihren Inhalt freizusetzen, richtig beschreibt.

A. axonales Ca+2 ist erhöht, weil sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle des endoplasmatischen Retikulums öffnen und Ca+2 in das Zytoplasma eintritt.
B. öffnen sich spannungsgesteuerte Membrankanäle und mehrere Arten von Ionen dringen in das Zytoplasma ein, wodurch die intrazelluläre positive Ladung erhöht wird
C. spannungsgesteuerte Membrankanäle öffnen sich und Ca+2 dringt in das Zytoplasma ein und erhöht das intrazelluläre Calcium
D. spannungsgesteuerte Kanäle öffnen sich und K+ tritt in die extrazelluläre Flüssigkeit aus, wodurch das intrazelluläre K+ verringert wird.

Welche Aussage beschreibt die Exozytose am besten?

A. Membranorganellen verschmelzen miteinander und mischen Neurotransmitter.
B. Natrium aus dem Aktionspotential verschmilzt mit dem Membranvesikel und setzt den Neurotransmitter im Zytoplasma frei, der dann in die extrazelluläre Flüssigkeit diffundieren kann.
C. Membranorganellen verschmelzen mit der Membran und setzen Inhalte aus der Zelle frei.
D. Membranorganellen verschmelzen mit der Membran und setzen den Inhalt innerhalb der Zelle frei

Welche Bedingungen werden die Diffusion von Molekülen wie Neurotransmittern erhöhen?

A. Eine Zunahme der Anzahl postsynaptischer Rezeptoren.
B. Eine erhöhte Viskosität der Flüssigkeit zwischen Neuronen.
C. Eine Zunahme der Menge an Neurotransmitter, die durch das präsynaptische Axon exocytiert wird.
D. Eine Zunahme des Abstands zwischen den Neuronen.

Wenn die Membran eines postsynaptischen Dendriten ein abgestuftes Potential aufbaut, was muss dann passiert sein, nachdem der Neurotransmitter vom präsynaptischen Terminal freigesetzt wurde?

Der Neurotransmitter:
A. bindet an postsynaptische Rezeptoren, um ein Aktionspotential auszulösen.
B. an postsynaptischen Rezeptoren an offene postsynaptische Ionenkanäle gebunden.
C. wurde von der präsynaptischen Membran resorbiert, bevor es wegdiffundierte.
D. wurde durch Enzyme abgebaut, bevor es die postsynaptische Membran erreichte.

  • 1. Aktionspotential fegt nach unten präsynaptisches Axon.
  • 2. Calciumkanäle öffnen sich im Axonterminal.
  • 3. Synaptische Vesikel verschmelzen und exocytieren Neurotransmitter.
  • 4. Diffusion des Neurotransmitters in die extrazelluläre Flüssigkeit, die die Membranen zweier Neuronen trennt.
  • 5. Abgestuftes Potenzial an der postsynaptischen Membran

Welches repräsentiert am besten die synaptische Übertragung?

A. präsynaptisches Axon zur Synapse zum Dendriten oder postsynaptischen Zellkörper
B. präsynaptischer Zellkörper zum Dendriten zur Synapse
C. präsynaptisches Axon zum präsynaptischen Zellkörper zum Dendriten
D. präsynaptisches Axon zur Synapse zu postsynaptischem Axon

Sagen Sie die mögliche Wirkung eines Medikaments voraus, das den Neurotransmitter-Rezeptor auf der postsynaptischen Membran vollständig blockiert.

Curare ist beispielsweise ein Neurotoxin, das von mehreren südamerikanischen Kulturen verwendet wird. Die Hauptwirkung von Curare besteht darin, dass Acetylcholin, ein wichtiger
neuromuskulärer Neurotransmitter, kann nicht an seinen Rezeptor binden, da Curare ihn blockiert. Vorhersage der möglichen Auswirkungen von Curare auf die
postsynaptische Membran und Muskel.

A. Die Übertragung von lokal abgestuften Potenzialen und Aktionspotenzialen wird blockiert und die postsynaptische Zelle, der Muskel, reagiert nicht.
B. die Übertragung wird verlangsamt und es erfolgt eine langsamere Reaktion.
C. Es gibt keine Wirkung.
D. Die Übertragung des Aktionspotentials wird verbessert und es gibt eine schnellere Kontraktionsreaktion des Muskels.

Eine postsynaptische Zelle kann ein Neuron, eine Muskelzelle oder eine sekretorische Zelle sein. Was ist ein Beispiel für eine präsynaptische Zelle?

A. ein Neuron
B. eine Schwann-Zelle
C. eine sekretorische Zelle
D. eine Muskelzelle

Welche Komponente spielt in der postsynaptischen Zelle eine Rolle bei der synaptischen Aktivität?

A. chemisch gesteuerte Kanäle
B. Vesikel gefüllt mit Neurotransmittern
C. Axonterminal
D. Kalziumkanäle

Welche Rolle spielt Calcium bei der synaptischen Aktivität?

A. Calcium diffundiert über den synaptischen Spalt und bindet an Rezeptoren auf dem postsynaptischen Neuron.
B. Calcium baut Neurotransmitter im synaptischen Spalt ab.
C. Calciumeinstrom in das synaptische Terminal verursacht Vesikelfusion.
D. Calciumeinstrom in das Axon bewirkt, dass sich ein Aktionspotential in das synaptische Ende ausbreitet.

Welche Rolle spielen Neurotransmitter an einer chemischen Synapse?

A. Neurotransmitter bewirken, dass Kalzium in die präsynaptische Zelle strömt.
B. Neurotransmitter bindet an Rezeptoren auf der postsynaptischen Zellmembran und lässt Ionen durch die Membran diffundieren.
C. Neurotransmitter bewirkt, dass Vesikel mit der präsynaptischen Membran verschmelzen.
D. Neurotransmitter verursacht ein abgestuftes Potenzial in der postsynaptischen Zelle.

Durch welchen Mechanismus werden Neurotransmitter aus präsynaptischen Neuronen freigesetzt?

A. Endozytose
B. Pinozytose
C. Exozytose
D. Phagozytose

Welche Art von Kanal auf der postsynaptischen Membran bindet Neurotransmitter?

A. ein Leckagekanal
B. ein spannungsgesteuerter Kanal
C. ein chemisch gesteuerter Kanal
D. ein mechanisch gesteuerter Kanal

Was sind neben der Diffusion zwei weitere Mechanismen, die die Neurotransmitter-Aktivität beenden?

A. Exozytose und Abbau
B. Anregung und Degradation
C. Wiederaufnahme und Abbau
D. Wiederaufnahme und Hemmung

Ereignisse, die während der synaptischen Aktivität auftreten, werden hier aufgelistet, aber in einer falschen Reihenfolge angeordnet. Wählen Sie unten die richtige Reihenfolge dieser Ereignisse aus.

(a) Spannungsgesteuerte Calciumkanäle offen
(b) Neurotransmitter bindet an Rezeptoren
(c) Aktionspotential kommt am Axonterminal an
(d) Neurotransmitter wird aus dem synaptischen Spalt entfernt
(e) Neurotransmitter, der in den synaptischen Spalt freigesetzt wird
(f) Abgestuftes Potenzial, das in postsynaptischen Zellen erzeugt wird

A. (c) Aktionspotential kommt am Axonterminal an (a) Offene spannungsgesteuerte Kalziumkanäle (e) Neurotransmitter, der in den synaptischen Spalt freigesetzt wird (b) Neurotransmitter bindet an Rezeptoren (f) Abgestuftes Potenzial, das in erzeugt wird
postsynaptische Zelle (d) Neurotransmitter ist
aus dem synaptischen Spalt entfernt
B. (c) Aktionspotential kommt am Axonterminal an (a) Offene spannungsgesteuerte Calciumkanäle (e) Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt (d) Neurotransmitter wird aus dem synaptischen Spalt entfernt (b) Neurotransmitter bindet an Rezeptoren (f) Graded Potenzial in postsynaptischen Zellen erzeugt
C. (d) Neurotransmitter wird aus dem synaptischen Spalt entfernt (b) Neurotransmitter bindet an Rezeptoren (f) Abgestuftes Potenzial erzeugt in
postsynaptische Zelle (c) Aktionspotential kommt am Axonterminal an (a) Offene spannungsgesteuerte Kalziumkanäle (e) Neurotransmitter, der in den synaptischen Spalt freigesetzt wird
D. (a) Offene spannungsgesteuerte Kalziumkanäle (e) Neurotransmitter, der in den synaptischen Spalt freigesetzt wird (c) Aktionspotential kommt am Axonterminal an (b) Neurotransmitter bindet an Rezeptoren (f) Abgestuftes Potential erzeugt
in postsynaptischen Zellen (d) Neurotransmitter
wird aus dem synaptischen Spalt entfernt

In einer Synapse werden Neurotransmitter in Vesikeln gespeichert, die sich im __________ befinden.

A. postsynaptisches Neuron
B. synaptischer Spalt
C. präsynaptisches Neuron

Ein Aktionspotential setzt Neurotransmitter aus einem Neuron frei, indem es welchen der folgenden Kanäle öffnet?

A. chemisch gesteuerte Ca2+-Kanäle
B. spannungsgesteuerte Na+-Kanäle
C. spannungsgesteuerte K+ Kanäle
D. spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle

Die Bindung eines Neurotransmitters an seine Rezeptoren öffnet ____ Kanäle auf der ____ Membran.

A. spannungsgesteuerte postsynaptische
B. chemisch gesteuerte präsynaptische
C. spannungsgesteuerte präsynaptische
D. chemisch gesteuerte postsynaptische

Die Bindung des Neurotransmitters an seinen Rezeptor bewirkt, dass die Membran __________.

A. hyperpolarisieren
B. entweder depolarisieren oder hyperpolarisieren
C. depolarisieren

Der Mechanismus, durch den der Neurotransmitter zum Axonterminal eines präsynaptischen Neurons zurückgeführt wird, ist für jeden Neurotransmitter spezifisch. Welcher der folgenden Neurotransmitter wird von einem Enzym abgebaut, bevor er zurückgegeben wird?


13.3 Das zentrale Nervensystem

Das zentrale Nervensystem (ZNS) besteht aus zwei Organen: dem Gehirn und dem Rückenmark. Diese Organe empfangen Informationen von der Außenwelt (sensorisch), verarbeiten diese Informationen und senden eine Antwort an den Körper (motorisch). Das periphere Nervensystem (PNS) besteht aus allen Nerven, die aus dem Gehirn und dem Rückenmark hervorgehen und dann durch den Körper wandern. Das PNS transportiert sowohl sensorische Informationen vom Körper zum Gehirn und Rückenmark, als auch motorische Informationen vom Gehirn und Rückenmark zum Körper (motorisch).

13.3.1 Gehirn

Das Gehirn ist der Teil des zentralen Nervensystems, der in der Schädelhöhle des Schädels enthalten ist. Es umfasst die Großhirnrinde, das limbische System, den Thalamus, den Hypothalamus, das Kleinhirn, den Hirnstamm und die Netzhaut.

Zerebraler Kortex

Der äußerste und größte Teil des Gehirns ist ein dickes Stück Nervengewebe, das als Großhirnrinde bezeichnet wird. Es ist in die linke und die rechte Hemisphäre unterteilt. Ein dickes Faserbündel namens Corpus Callosum (Corpus = “body” Callosum = “tough”) verbindet die beiden Hemisphären. Viele Funktionen des Körpers werden in der gegenüberliegenden Hemisphäre verarbeitet – die rechte Körperseite wird durch motorische Bereiche in der linken Hemisphäre gesteuert. Ebenso werden sensorische Informationen wie Bilder aus dem linken Gesichtsfeld der Augen in der rechten Hemisphäre verarbeitet. Obwohl einige Gehirnfunktionen auf nur eine Hemisphäre spezialisiert sind, sind die Funktionen der beiden Hemisphären weitgehend redundant. Tatsächlich wird manchmal (sehr selten) eine ganze Hemisphäre entfernt, um schwere Epilepsie zu behandeln. Obwohl Patienten nach der Operation einige Defizite haben, können sie überraschend wenige Probleme haben, insbesondere wenn die Operation an Kindern mit sehr unreifen Nervensystemen durchgeführt wird. Bei anderen Operationen zur Behandlung schwerer Epilepsie wird das Corpus callosum durchtrennt, anstatt eine ganze Hemisphäre zu entfernen. Dies verursacht einen Zustand namens Split-Brain, der Einblicke in die einzigartigen Funktionen der beiden Hemisphären gibt. Wenn beispielsweise ein Objekt dem linken Gesichtsfeld des Patienten präsentiert wird, können sie das Objekt möglicherweise nicht verbal benennen (und behaupten möglicherweise, ein Objekt überhaupt nicht gesehen zu haben). Dies liegt daran, dass der visuelle Input aus dem linken Gesichtsfeld die rechte Hemisphäre kreuzt und eintritt und dann kein Signal an das Sprachzentrum senden kann, das sich im Allgemeinen in der linken Seite des Gehirns befindet. Bemerkenswerterweise kann der Patient, wenn er mit der linken Hand ein bestimmtes Objekt aus einer Gruppe von Objekten heraussuchen soll, dies tun, aber immer noch nicht in der Lage sein, es verbal zu identifizieren.

Jede Hemisphäre enthält Regionen, die als Lappen bezeichnet werden und an verschiedenen Funktionen beteiligt sind. Jede Hemisphäre der Großhirnrinde von Säugetieren kann in vier funktionell und räumlich definierte Lappen unterteilt werden: frontal, parietal, temporal und okzipital (Abb. 13.7).

Abbildung 13.7 Die menschliche Großhirnrinde umfasst den Frontal-, Parietal-, Temporal- und Okzipitallappen.

Die Frontallappen befindet sich an der Vorderseite des Gehirns, über den Augen. Dieser Lappen enthält den Riechkolben, der Gerüche verarbeitet. Der Frontallappen enthält auch den motorischen Kortex, der für die Planung und Durchführung von Bewegungen wichtig ist. Bereiche innerhalb des motorischen Kortex werden verschiedenen Muskelgruppen zugeordnet. Neuronen im Frontallappen steuern auch kognitive Funktionen wie die Aufrechterhaltung von Aufmerksamkeit, Sprache und Entscheidungsfindung. Studien an Menschen, die ihre Frontallappen beschädigt haben, zeigen, dass Teile dieses Bereichs an der Persönlichkeit, der Sozialisation und der Risikobewertung beteiligt sind. Die Parietallappen befindet sich an der Spitze des Gehirns. Neuronen im Parietallappen sind am Sprechen und auch am Lesen beteiligt. Zwei der Hauptfunktionen des Parietallappens sind die Verarbeitung der Somatosensation – Berührungsempfindungen wie Druck, Schmerz, Hitze, Kälte – und die Verarbeitung der Propriozeption – das Gefühl dafür, wie Teile des Körpers im Raum ausgerichtet sind. Der Parietallappen enthält eine somatosensorische Karte des Körpers ähnlich dem motorischen Kortex. Die Occipitallappen befindet sich im hinteren Teil des Gehirns. Es ist in erster Linie daran beteiligt, die visuelle Welt zu sehen, zu erkennen und zu identifizieren. Die Temporallappen befindet sich an der Basis des Gehirns und ist hauptsächlich an der Verarbeitung und Interpretation von Klängen beteiligt. Es enthält auch den Hippocampus (benannt aus dem Griechischen für “Seepferdchen,”, dem es in seiner Form ähnelt) eine Struktur, die die Gedächtnisbildung verarbeitet. Die Rolle des Hippocampus für das Gedächtnis wurde teilweise durch die Untersuchung eines berühmten epileptischen Patienten, HM, bestimmt, dem beide Seiten seines Hippocampus entfernt wurden, um seine Epilepsie zu heilen. Seine Anfälle verschwanden, aber er konnte keine neuen Erinnerungen mehr bilden (obwohl er sich an einige Fakten aus der Zeit vor seiner Operation erinnern und neue motorische Aufgaben lernen konnte).

Andere Strukturen des Gehirns

Die Thalamus befindet sich direkt unter der Großhirnrinde und fungiert als Tor zur und von der Großhirnrinde. Motorische Impulse vom Kortex wandern durch ihn hinunter zum Rückenmark und dann zum peripheren Nervensystem, das die Signale an Muskeln und Drüsen im Körper sendet. Sensorische Impulse wandern in die entgegengesetzte Richtung und transportieren Informationen vom Körper zum Gehirn. Es erhält auch Feedback vom Kortex. Dieser Rückkopplungsmechanismus kann die bewusste Wahrnehmung sensorischer und motorischer Eingaben abhängig vom Aufmerksamkeits- und Erregungszustand des Tieres modulieren. Der Thalamus hilft, Bewusstseins-, Erregungs- und Schlafzustände zu regulieren.

Unterhalb des Thalamus befindet sich der Hypothalamus. Die Hypothalamus steuert das endokrine System, indem es Signale an die Hypophyse sendet. Neben anderen Funktionen ist der Hypothalamus das Thermostat des Körpers – es sorgt dafür, dass die Körpertemperatur auf einem angemessenen Niveau gehalten wird. Neuronen im Hypothalamus regulieren auch zirkadiane Rhythmen, die manchmal als Schlafzyklen bezeichnet werden.

Die Limbisches System ist eine zusammenhängende Reihe von Strukturen, die Emotionen sowie Verhaltensweisen im Zusammenhang mit Angst und Motivation regulieren. Es spielt eine Rolle bei der Gedächtnisbildung und umfasst Teile des Thalamus und Hypothalamus sowie des Hippocampus. Eine wichtige Struktur innerhalb des limbischen Systems ist eine Schläfenlappenstruktur, die Amygdala genannt wird. Die beiden Amygdala (eine auf jeder Seite) sind sowohl für das Angstgefühl als auch für das Erkennen ängstlicher Gesichter wichtig.

Die Kleinhirn (Kleinhirn = “kleines Gehirn”) sitzt an der Basis des Gehirns auf dem Hirnstamm. Das Kleinhirn steuert das Gleichgewicht und hilft bei der Koordination von Bewegungen und dem Erlernen neuer motorischer Aufgaben. Das Kleinhirn von Vögeln ist im Vergleich zu anderen Wirbeltieren aufgrund der für den Flug erforderlichen Koordination groß.

Die Hirnstamm verbindet den Rest des Gehirns mit dem Rückenmark und reguliert einige der wichtigsten und grundlegenden Funktionen des Nervensystems, einschließlich Atmung, Schlucken, Verdauung, Schlafen, Gehen sowie sensorische und motorische Informationsintegration.

13.3.1 Rückenmark

Das Rückenmark ist mit dem Hirnstamm verbunden und erstreckt sich durch die Wirbelsäule nach unten durch den Körper. Das Rückenmark ist ein dickes Bündel von Nervengewebe, das Informationen über den Körper zum Gehirn und vom Gehirn zum Körper transportiert. Das Rückenmark ist in den Hirnhäuten und den Knochen der Wirbelsäule enthalten, kann aber durch seine Verbindungen mit den Spinalnerven (Teil des peripheren Nervensystems) Signale an den Körper und vom Körper übermitteln. Ein Querschnitt des Rückenmarks sieht aus wie ein weißes Oval mit einer grauen Schmetterlingsform (Abb. 17.16). Myelinisierte Axone bilden die “weiße Substanz” und Neuronen- und Gliazellkörper (und Interneurone) bilden die “graue Substanz.” Axone und Zellkörper im dorsalen Rückenmark übermitteln hauptsächlich sensorische Informationen vom Körper an die Gehirn. Axone und Zellkörper im ventralen Rückenmark übertragen hauptsächlich Signale, die die Bewegung vom Gehirn zum Körper steuern.

Das Rückenmark steuert auch motorische Reflexe. Diese Reflexe sind schnelle, unbewusste Bewegungen, wie das automatische Entfernen einer Hand von einem heißen Gegenstand. Reflexe sind so schnell, weil sie lokale synaptische Verbindungen beinhalten. Zum Beispiel wird der Kniereflex, den ein Arzt während einer Routineuntersuchung testet, durch eine einzelne Synapse zwischen einem sensorischen Neuron und einem Motoneuron gesteuert. Während ein Reflex möglicherweise nur die Beteiligung von ein oder zwei Synapsen erfordert, übermitteln Synapsen mit Interneuronen in der Wirbelsäule Informationen an das Gehirn, um zu übermitteln, was passiert ist (das Knie zuckte oder die Hand war heiß).


Lernen und Gedächtnis

Die folgenden Informationen wurden von OpenStax Biology 35.2 übernommen

Eine der Schlüsselfunktionen des Gehirns ist der Lern- und Gedächtnisprozess. Lernen ist die Fähigkeit, sich neues Wissen anzueignen, und Erinnerung ist die Fähigkeit, sich später daran zu erinnern. Lernen und Gedächtnis betreffen sowohl spezifische Hirnstrukturen als auch bestimmte neuronale Prozesse. Die aktuelle Hypothese besagt, dass bestimmte Neuronen in der Großhirnrinde für die physische Speicherung von Erinnerungen verantwortlich sind und dass Lernen und Gedächtnis sowohl durch chemische als auch strukturelle Veränderungen in den Synapsen dieser Neuronen vermittelt werden.

Es wird angenommen, dass das Kurzzeitgedächtnis im präfrontaler Kortex (Teil von dem Frontallappen). Die Hippocampus in dem Temporallappen ist wichtig für die Konsolidierung dieser Kurzzeiterinnerungen in Langzeiterinnerungen, aber die Erinnerungen werden nicht wirklich im Hippocampus gespeichert. Der genaue Ort der Gedächtnisspeicherung ist nicht bekannt, aber es ist zu beachten, dass verschiedene Komponenten von Erinnerungen an verschiedenen Orten innerhalb der Großhirnrinde gespeichert sein können und dass der Abruf von Langzeiterinnerungen den präfrontalen Kortex involviert.

Speicherung und Zugriff sind nur die Hälfte der Geschichte für Lernen und Gedächtnis, die andere Hälfte sind chemische und strukturelle Veränderungen in Synapsen, oder neuronale Plastizität: Bildung neuer und Verlust bestehender neuronaler Verbindungen. Am Ende der Embryogenese beim Menschen durchläuft die Hälfte aller embryonalen Neuronen den programmierten Zelltod und die Hälfte der ursprünglichen Synapsen geht verloren. Diese grundlegende neuronale Architektur wird dann während der Lebenszeit des Individuums kontinuierlich umgebaut. Wie hängt die neuronale Plastizität mit Lernen und Gedächtnis zusammen? Chemische und strukturelle Veränderungen in Synapsen (synaptische Plastizität, synaptische Beschneidung, Synaptogenese) vermitteln den Zugang zu und die Stärke dieser Erinnerungen wie folgt:

  • Neurogeneseoder das Wachstum neuer Neuronen. Früher glaubten Wissenschaftler, dass Menschen mit all den Neuronen geboren wurden, die sie jemals haben würden, aber die Forschung der letzten Jahrzehnte zeigt dies Neurogenese, die Geburt neuer Neuronen, setzt sich bis ins Erwachsenenalter fort. Neurogenese wurde erstmals bei Singvögeln entdeckt, die beim Erlernen von Liedern neue Neuronen produzieren. Auch für Säugetiere spielen neue Neuronen eine wichtige Rolle beim Lernen: Im Hippocampus (einer Gehirnstruktur, die am Lernen und Gedächtnis beteiligt ist) entwickeln sich täglich etwa 1000 neue Neuronen. Während die meisten der neuen Neuronen sterben werden, fanden die Forscher heraus, dass eine Zunahme der Anzahl der überlebenden neuen Neuronen im Hippocampus damit korrelierte, wie gut Ratten eine neue Aufgabe lernten. Interessanterweise fördern sowohl Bewegung als auch einige Antidepressiva die Neurogenese im Hippocampus. Stress hat den gegenteiligen Effekt.
  • Synaptogenese, oder das Wachstum neuer Synapsen zwischen zwei bestehenden Neuronen, und synaptische Beschneidung, oder die Zerstörung bestehender Synapsen zwischen zwei Neuronen.
  • Synaptische Plastizität, oder die Stärkung oder Schwächung bestehender synaptischer Verbindungen. Vor allem zwei Prozesse, Langzeitpotenzierung (LTP) und Langzeitdepression (LTD) sind wichtige Formen der synaptischen Plastizität, die in Synapsen im Hippocampus vorkommen, einer Gehirnregion, die an der Speicherung von Erinnerungen beteiligt ist.
    • Langzeitpotenzierung (LTP) ist die langfristige Stärkung einer synaptischen Verbindung. LTP basiert auf der Idee, dass “Zellen, die zusammen feuern, miteinander verdrahten.” Es gibt verschiedene Mechanismen, die der synaptischen Stärkung zugrunde liegen, die bei LTP beobachtet werden, einschließlich einer Erhöhung der Menge an Neurotransmittern, die vom präsynaptischen Neuron freigesetzt wird, und einer verstärkten Reaktion auf die die gleiche Menge an Neurotransmitter durch das postsynaptische Neuron. LTP kann dazu führen, dass Sensibilisierung, wo eine verstärkte Reaktion auf denselben externen Reiz vorliegt.
    • Langzeitdepression (LTD) ist im Wesentlichen das Gegenteil von LTP: Es ist eine langfristige Schwächung einer synaptischen Verbindung. Obwohl es kontraintuitiv erscheinen mag, kann LTD für das Lernen und das Gedächtnis genauso wichtig sein wie LTP: Die Schwächung ungenutzter Synapsen ermöglicht den Verlust unwichtiger Verbindungen und macht die Synapsen, die LTP durchlaufen haben, im Vergleich viel stärker. LTD kann dazu führen, dass Gewöhnung, wo eine verminderte Reaktion auf denselben externen Stimulus vorliegt.

    Eine langfristige Potenzierung kann nach wiederholter Stimulation an einem synaptischen Terminal (Panel 1) über verschiedene Mechanismen erfolgen, einschließlich der Produktion von mehr Neurotransmitterrezeptoren am postsynaptischen Neuron (Panel 2) und der Produktion von mehr Neurotransmittermolekülen durch das präsynaptische Neuron (Panel 3). Eine stärkere Verbindung zwischen den Neuronen (Panel 4) wird als Ergebnis einer dieser Veränderungen auftreten. Bildnachweis: Modifikation der Arbeit von Tomwsulcer – Eigene Arbeit, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15509518

    Dieses Video bietet einen vereinfachten Überblick über Lernen und Gedächtnis in einem häufig verwendeten Modellorganismus zum Studium dieser Prozesse:

    Und schließlich gibt dieses Video einen prägnanten Überblick über zwei der häufigsten Ergebnisse von Lernen, Sensibilisierung oder Gewöhnung:


    Abteilungen des autonomen Nervensystems

    Das Nervensystem lässt sich in zwei funktionelle Teile unterteilen: das somatische Nervensystem und das autonome Nervensystem. Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Systemen zeigen sich in den Antworten, die jedes erzeugt. Das somatische Nervensystem bewirkt eine Kontraktion der Skelettmuskulatur. Das autonome Nervensystem steuert Herz- und glatte Muskulatur sowie Drüsengewebe. Das somatische Nervensystem ist mit willkürlichen Reaktionen verbunden (obwohl viele ohne bewusste Wahrnehmung geschehen können, wie das Atmen), und das autonome Nervensystem ist mit unwillkürlichen Reaktionen verbunden, wie sie beispielsweise mit der Homöostase zusammenhängen.

    Das autonome Nervensystem reguliert viele der inneren Organe durch ein Gleichgewicht von zwei Aspekten oder Unterteilungen. Neben dem endokrinen System ist das autonome Nervensystem maßgeblich an den homöostatischen Mechanismen im Körper beteiligt. Die beiden Abteilungen des autonomen Nervensystems sind die sympathische Abteilung und die parasympathische Abteilung. Das sympathische System ist mit der Kampf-oder-Flucht-Reaktion verbunden, und die parasympathische Aktivität wird mit dem Beinamen Ruhe und Verdauung bezeichnet. Homöostase ist das Gleichgewicht zwischen den beiden Systemen. An jedem Zieleffektor bestimmt die duale Innervation die Aktivität. Zum Beispiel erhält das Herz Verbindungen sowohl vom sympathischen als auch vom parasympathischen Bereich. Eine bewirkt eine Erhöhung der Herzfrequenz, während die andere eine Verringerung der Herzfrequenz bewirkt.

    Sehen Sie sich dieses Video an, um mehr über Adrenalin und die Kampf-oder-Flucht-Reaktion zu erfahren. Wenn einem ein Adrenalinschub nachgesagt wird, denkt man meist an Bungee-Jumper oder Fallschirmspringer. Aber Adrenalin, auch bekannt als Epinephrin, ist eine wichtige Chemikalie bei der Koordination der Kampf-oder-Flucht-Reaktion des Körpers. In diesem Video schauen Sie in die Physiologie der Kampf-oder-Flucht-Reaktion, wie sie sich für einen Feuerwehrmann vorstellt. Die Reaktion seines Körpers ist das Ergebnis der sympathischen Teilung des autonomen Nervensystems, die systemweite Veränderungen verursacht, während es sich auf extreme Reaktionen vorbereitet. Welche zwei Veränderungen bewirkt Adrenalin, um die Reaktion der Skelettmuskulatur zu unterstützen?

    Sympathische Abteilung des autonomen Nervensystems

    Um auf eine Bedrohung zu reagieren – zu kämpfen oder wegzulaufen – verursacht das sympathische System unterschiedliche Wirkungen, da viele verschiedene Effektororgane gemeinsam für einen gemeinsamen Zweck aktiviert werden. Es muss mehr Sauerstoff eingeatmet und an die Skelettmuskulatur abgegeben werden. Die Atmung, das Herz-Kreislauf-System und der Bewegungsapparat werden alle gemeinsam aktiviert. Darüber hinaus verhindert das Schwitzen, dass die überschüssige Wärme, die durch die Muskelkontraktion entsteht, eine Überhitzung des Körpers verursacht. Das Verdauungssystem schaltet sich ab, sodass das Blut keine Nährstoffe aufnimmt, wenn es die Skelettmuskulatur mit Sauerstoff versorgen sollte. Um all diese Reaktionen zu koordinieren, divergieren die Verbindungen im sympathischen System von einer begrenzten Region des Zentralnervensystems (ZNS) zu einer Vielzahl von Ganglien, die gleichzeitig zu den vielen Effektororganen projizieren. Die komplexen Strukturen, die den Output des sympathischen Systems zusammensetzen, ermöglichen es diesen unterschiedlichen Effektoren, in einer koordinierten, systemischen Veränderung zusammenzukommen.

    Die sympathische Teilung des vegetativen Nervensystems beeinflusst die verschiedenen Organsysteme des Körpers durch Verbindungen, die aus dem thorakalen und oberen lumbalen Rückenmark hervorgehen. Es wird als thorakolumbales System bezeichnet, um diese anatomischen Grundlagen widerzuspiegeln. Ein zentrales Neuron im Seitenhorn einer dieser Wirbelsäulenregionen projiziert durch die ventralen Spinalwurzeln zu Ganglien neben der Wirbelsäule. Die meisten Ganglien des sympathischen Systems gehören zu einem Netzwerk von sympathischen Kettenganglien, das entlang der Wirbelsäule verläuft. Die Ganglien erscheinen als eine Reihe von Neuronenclustern, die durch axonale Brücken verbunden sind. Es gibt typischerweise 23 Ganglien in der Kette auf beiden Seiten der Wirbelsäule. Drei entsprechen der Halswirbelsäule, 12 der Brustwirbelsäule, vier der Lendenwirbelsäule und vier der Kreuzbeinregion. Die zervikale und sakrale Ebene sind nicht direkt durch die Spinalwurzeln mit dem Rückenmark verbunden, sondern durch aufsteigende oder absteigende Verbindungen durch die Brücken innerhalb der Kette.

    Ein Diagramm, das die Verbindungen des sympathischen Systems zeigt, ähnelt einem Schaltplan, der die elektrischen Verbindungen zwischen verschiedenen Steckdosen und Geräten zeigt. In (Abbildung) sind die „Schaltungen“ des sympathischen Systems bewusst vereinfacht.

    Um die Analogie des Schaltplans fortzusetzen, gibt es drei verschiedene Arten von „Übergängen“, die innerhalb des sympathischen Systems operieren ((Abbildung)). Der erste Typ ist der direkteste: Der Sympathikus projiziert zum Kettenganglion auf der gleichen Ebene wie der Zieleffektor (das zu innervierende Organ, Gewebe oder Drüse). Ein Beispiel für diesen Typ ist der Spinalnerv T1, der mit dem T1-Kettenganglion synapsiert, um die Luftröhre zu innervieren. Die Fasern dieses Astes werden weiße rami communicantes (Singular = ramus communicans) genannt, sie sind myelinisiert und werden daher als weiß bezeichnet (siehe (Abbildung)ein). Das Axon des zentralen Neurons (die präganglionäre Faser als durchgezogene Linie dargestellt) synapsiert mit dem ganglionären Neuron (wobei die postganglionäre Faser als gestrichelte Linie dargestellt ist).Dieses Neuron projiziert dann über graue Rami communicantes, die nicht myelinisierte Axone sind, auf einen Zieleffektor – in diesem Fall die Luftröhre.

    In einigen Fällen befinden sich die Zieleffektoren oberhalb oder unterhalb des Wirbelsäulensegments, an dem die präganglionäre Faser austritt. In Bezug auf die beteiligte „Verdrahtung“ findet die Synapse mit dem ganglionären Neuron an Kettenganglien oberhalb oder unterhalb des Ortes des zentralen Neurons statt. Ein Beispiel hierfür ist der Spinalnerv T1, der das Auge innerviert. Der Spinalnerv verläuft durch die Kette nach oben, bis er das obere Halsganglion erreicht, wo er mit dem postganglionären Neuron eine Synapse bildet (siehe (Abbildung)B). Die zervikalen Ganglien werden als paravertebrale Ganglien bezeichnet, da sie in der sympathischen Kette neben den prävertebralen Ganglien liegen.

    Nicht alle Axone der zentralen Neuronen enden in den Kettenganglien. Zusätzliche Äste von der ventralen Nervenwurzel setzen sich durch die Kette und weiter zu einem der Kollateralganglien als Nervus splanchnicus major oder Nervus splanchnicus minor. Zum Beispiel der N. splanchnicus major auf der Ebene der T5-Synapsen mit einem Kollateralganglion außerhalb der Kette, bevor die Verbindung zu den postganglionären Nerven hergestellt wird, die den Magen innervieren (siehe (Abbildung)C).

    Kollaterale Ganglien, auch prävertebrale Ganglien genannt, befinden sich vor der Wirbelsäule und erhalten Inputs von Splanchnicus-Nerven sowie zentralen sympathischen Neuronen. Sie sind mit Kontrollorganen in der Bauchhöhle verbunden und werden auch als Teil des enterischen Nervensystems angesehen. Die drei Kollateralganglien sind das Ganglion coeliacus , das Ganglion mesenterica superior und das Ganglion mesenterica inferior (siehe (Abbildung)). Das Wort Zöliakie leitet sich vom lateinischen Wort „Zölom“ ab, das sich auf eine Körperhöhle (in diesem Fall die Bauchhöhle) bezieht, und das Wort Mesenterium bezieht sich auf das Verdauungssystem.

    Ein Axon des zentralen Neurons, das zu einem sympathischen Ganglion projiziert, wird als präganglionäre Faser oder Neuron bezeichnet und repräsentiert die Ausgabe vom ZNS an das Ganglion. Da die sympathischen Ganglien an die Wirbelsäule angrenzen, sind die präganglionären sympathischen Fasern relativ kurz und myelinisiert. Eine postganglionäre Faser – das Axon eines ganglionären Neurons, das zum Zieleffektor projiziert – repräsentiert den Output eines Ganglions, der das Organ direkt beeinflusst. Im Vergleich zu den präganglionären Fasern sind postganglionäre sympathische Fasern aufgrund der relativ größeren Entfernung vom Ganglion zum Zieleffektor lang. Diese Fasern sind nicht myelinisiert. (Beachten Sie, dass der Begriff „postganglionäres Neuron“ verwendet werden kann, um die Projektion von einem Ganglion auf das Ziel zu beschreiben. Das Problem bei dieser Verwendung besteht darin, dass sich der Zellkörper im Ganglion befindet und nur die Faser postganglionär ist. Normalerweise ist der Begriff Neuron gilt für die gesamte Zelle.)

    Eine Art von präganglionärer sympathischer Faser endet nicht in einem Ganglion. Dies sind die Axone von zentralen sympathischen Neuronen, die zum Nebennierenmark, dem inneren Teil der Nebenniere, projizieren. Diese Axone werden immer noch als präganglionäre Fasern bezeichnet, aber das Ziel ist kein Ganglion. Das Nebennierenmark setzt Signalmoleküle in den Blutkreislauf frei, anstatt Axone zu verwenden, um mit Zielstrukturen zu kommunizieren. Die Zellen im Nebennierenmark, die von den präganglionären Fasern kontaktiert werden, werden chromaffine Zellen genannt. Diese Zellen sind neurosekretorische Zellen, die sich zusammen mit den sympathischen Ganglien aus der Neuralleiste entwickeln und die Vorstellung bekräftigen, dass die Drüse funktionell ein sympathisches Ganglion ist.

    Die Projektionen der sympathischen Teilung des autonomen Nervensystems gehen weit auseinander, was zu einem breiten Einfluss des Systems im ganzen Körper führt. Als Reaktion auf eine Bedrohung würde das sympathische System die Herzfrequenz und die Atemfrequenz erhöhen und die Durchblutung der Skelettmuskulatur erhöhen und die Durchblutung des Verdauungssystems verringern. Als Teil einer integrierten Reaktion sollte auch die Schweißdrüsensekretion zunehmen. All diese physiologischen Veränderungen müssen zusammen auftreten, um vor der Jagdlöwin oder dem modernen Äquivalent davonzulaufen. Diese Divergenz zeigt sich in den Verzweigungsmustern präganglionärer sympathischer Neuronen – ein einzelnes präganglionärer sympathischer Neuron kann 10–20 Ziele haben. Ein Axon, das ein zentrales Neuron des Seitenhorns im thorakolumbalen Rückenmark hinterlässt, passiert den weißen Ramus communicans und tritt in die sympathische Kette ein, wo es sich zu einer Vielzahl von Zielen verzweigt. Auf der Ebene des Rückenmarks, auf der die präganglionäre sympathische Faser das Rückenmark verlässt, wird ein Ast an einem Neuron im benachbarten Kettenganglion synapsen. Einige Äste erstrecken sich nach oben oder unten zu einer anderen Ebene der Kettenganglien. Andere Äste gehen durch die Kettenganglien und projizieren durch einen der Splanchnikusnerven zu einem Kollateralganglion. Schließlich können einige Äste durch die N. splanchnicus zum Nebennierenmark vorspringen. All diese Verzweigungen bedeuten, dass ein präganglionäres Neuron verschiedene Regionen des sympathischen Systems sehr breit beeinflussen kann, indem es auf weit verteilte Organe einwirkt.

    Parasympathische Teilung des autonomen Nervensystems

    Der Parasympathikus des autonomen Nervensystems wird deshalb so genannt, weil seine zentralen Neuronen beiderseits der thorakolumbalen Region des Rückenmarks liegen (para- = „neben“ oder „nahe“). Das parasympathische System kann auch als Craniosacrales System (oder Ausfluss) bezeichnet werden, da sich die präganglionären Neuronen in Kernen des Hirnstamms und des Seitenhorns des sakralen Rückenmarks befinden.

    Die Verbindungen oder „Schaltungen“ der parasympathischen Teilung ähneln dem allgemeinen Aufbau der sympathischen Teilung mit einigen spezifischen Unterschieden ((Abbildung)). Die präganglionären Fasern aus der Schädelregion verlaufen in den Hirnnerven, während die präganglionären Fasern aus der Sakralregion in den Spinalnerven verlaufen. Die Ziele dieser Fasern sind terminale Ganglien, die sich in der Nähe – oder sogar innerhalb – des Zieleffektors befinden. Diese Ganglien werden oft als intramurale Ganglien bezeichnet, wenn sie sich innerhalb der Wände des Zielorgans befinden. Die postganglionäre Faser ragt von den terminalen Ganglien ein kurzes Stück zum Zieleffektor oder zu dem spezifischen Zielgewebe innerhalb des Organs. Vergleicht man die relativen Längen der Axone im parasympathischen System, so sind die präganglionären Fasern lang und die postganglionären Fasern kurz, da die Ganglien nahe – und manchmal innerhalb – der Zieleffektoren liegen.

    Die kraniale Komponente des Parasympathikus basiert insbesondere auf Kernen des Hirnstamms. Im Mittelhirn ist der Edinger-Westphal-Kern Teil des okulomotorischen Komplexes, und Axone dieser Neuronen wandern mit den Fasern des okulomotorischen Nervs (Hirnnerv III), die die extraokularen Muskeln innervieren. Die präganglionären parasympathischen Fasern innerhalb des Hirnnervs III enden im Ganglion ciliare , das sich in der hinteren Augenhöhle befindet. Die postganglionären parasympathischen Fasern projizieren dann zur glatten Muskulatur der Iris, um die Pupillengröße zu kontrollieren. In der oberen Medulla enthalten die Speichelkerne Neuronen mit Axonen, die durch die Gesichts- und Glossopharyngeusnerven zu Ganglien projizieren, die die Speicheldrüsen kontrollieren. Die Tränenproduktion wird durch parasympathische Fasern im Gesichtsnerv beeinflusst, die ein Ganglion und schließlich die Tränendrüse aktivieren. Neuronen im Nucleus dorsalis des N. vagus und im Nucleus ambiguus projizieren durch den N. vagus (Nervus Hirnnerv X) zu den Endganglien der Brust- und Bauchhöhle. Parasympathische präganglionäre Fasern beeinflussen hauptsächlich das Herz, die Bronchien und die Speiseröhre in der Brusthöhle und den Magen, die Leber, die Bauchspeicheldrüse, die Gallenblase und den Dünndarm der Bauchhöhle. Die postganglionären Fasern aus den durch den Vagusnerv aktivierten Ganglien sind oft in die Struktur des Organs eingebaut, wie zum Beispiel den mesenterialen Plexus der Verdauungstraktorgane und die intramuralen Ganglien.

    Chemische Signalgebung im autonomen Nervensystem

    Wo ein autonomes Neuron mit einem Ziel verbunden ist, gibt es eine Synapse. Das elektrische Signal des Aktionspotentials bewirkt die Freisetzung eines Signalmoleküls, das an Rezeptorproteine ​​auf der Zielzelle bindet. Synapsen des autonomen Systems werden entweder als cholinerg, was bedeutet, dass Acetylcholin (ACh) freigesetzt wird, oder als adrenerg, was bedeutet, dass Noradrenalin freigesetzt wird, klassifiziert. Die Begriffe cholinerg und adrenerg beziehen sich nicht nur auf das freigesetzte Signalmolekül, sondern auch auf die Klasse von Rezeptoren, an die jeder bindet.

    Das cholinerge System umfasst zwei Rezeptorklassen: den Nikotinrezeptor und den Muskarinrezeptor. Beide Rezeptortypen binden an ACh und verursachen Veränderungen in der Zielzelle. Der Nikotinrezeptor ist ein Ligand-gesteuerter Kationenkanal und der Muscarinrezeptor ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor . Die Rezeptoren sind nach anderen Molekülen, die an sie binden, benannt und von ihnen unterschieden. Während Nikotin an den nikotinischen Rezeptor bindet und Muscarin an den muskarinischen Rezeptor bindet, gibt es keine Kreuzreaktivität zwischen den Rezeptoren. Die Situation ist ähnlich wie bei Schlössern und Schlüsseln. Stellen Sie sich zwei Schlösser vor – eines für ein Klassenzimmer und das andere für ein Büro – die mit zwei separaten Schlüsseln geöffnet werden. Der Klassenzimmerschlüssel öffnet nicht die Bürotür und der Büroschlüssel öffnet nicht die Klassenzimmertür. Dies ähnelt der Spezifität von Nikotin und Muscarin für ihre Rezeptoren. Ein Hauptschlüssel kann jedoch mehrere Schlösser öffnen, z. B. ein Hauptschlüssel für die Biologieabteilung, der sowohl die Klassenzimmer- als auch die Bürotüren öffnet. Dies ähnelt ACh, das an beide Rezeptortypen bindet. Die Moleküle, die diese Rezeptoren definieren, sind nicht entscheidend – sie sind lediglich Werkzeuge, die Forscher im Labor verwenden können. Diese Moleküle sind exogen, das heißt, sie werden außerhalb des menschlichen Körpers hergestellt, sodass ein Forscher sie ohne verwirrende endogene Ergebnisse (Ergebnisse, die durch die im Körper produzierten Moleküle verursacht werden) verwenden können.

    Das adrenerge System hat auch zwei Arten von Rezeptoren, die als Alpha (α)-adrenerger Rezeptor und Beta (β)-adrenerger Rezeptor bezeichnet werden. Im Gegensatz zu cholinergen Rezeptoren werden diese Rezeptortypen nicht danach klassifiziert, welche Medikamente an sie binden können. Alle von ihnen sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Es gibt drei Arten von α-adrenergen Rezeptoren, die als α . bezeichnet werden1, α2, und α3, und es gibt zwei Arten von β-adrenergen Rezeptoren, die als β . bezeichnet werden1 und β2. Ein zusätzlicher Aspekt des adrenergen Systems ist, dass es ein zweites Signalmolekül namens Epinephrin gibt. Der chemische Unterschied zwischen Noradrenalin und Adrenalin besteht in der Addition einer Methylgruppe (CH3) in Adrenalin. Das Präfix „nor-“ bezieht sich eigentlich auf diesen chemischen Unterschied, bei dem eine Methylgruppe fehlt.

    Der Begriff adrenergisch sollte Sie an das Wort Adrenalin erinnern, das mit der am Anfang des Kapitels beschriebenen Kampf-oder-Flucht-Reaktion in Verbindung gebracht wird. Adrenalin und Adrenalin sind zwei Namen für dasselbe Molekül. Die Nebenniere (lat. ad- = „oben auf“ renal = „Niere“) schüttet Adrenalin aus. Die Endung „-ine“ bezieht sich auf die Chemikalie, die aus der Nebenniere gewonnen oder extrahiert wird. Eine ähnliche Konstruktion aus dem Griechischen statt dem Lateinischen ergibt das Wort Epinephrin (epi- = „über“ nephr- = „Niere“). Im wissenschaftlichen Gebrauch wird in den USA Adrenalin bevorzugt, in Großbritannien hingegen Adrenalin, da „Adrenalin“ in den USA einst ein eingetragener, geschützter Arzneimittelname war. Obwohl das Medikament nicht mehr verkauft wird, bleibt die Konvention bestehen, dieses Molekül mit den beiden unterschiedlichen Namen zu bezeichnen. Ebenso sind Noradrenalin und Noradrenalin zwei Namen für dasselbe Molekül.

    Nachdem man die cholinergen und adrenergen Systeme verstanden hat, ist ihre Rolle im autonomen System relativ einfach zu verstehen. Alle präganglionären Fasern, sowohl sympathische als auch parasympathische, setzen ACh frei. Alle ganglionären Neuronen – die Ziele dieser präganglionären Fasern – haben Nikotinrezeptoren in ihren Zellmembranen. Der Nikotinrezeptor ist ein Ligand-gesteuerter Kationenkanal, der zur Depolarisation der postsynaptischen Membran führt. Die postganglionären parasympathischen Fasern setzen ebenfalls ACh frei, aber die Rezeptoren an ihren Zielen sind muskarinische Rezeptoren, die G-Protein-gekoppelte Rezeptoren sind und nicht ausschließlich eine Depolarisation der postsynaptischen Membran verursachen. Postganglionäre sympathische Fasern setzen Noradrenalin frei, mit Ausnahme von Fasern, die zu Schweißdrüsen und zu mit der Skelettmuskulatur verbundenen Blutgefäßen projizieren, die ACh freisetzen ((Abbildung)).

    Signalmoleküle des autonomen Systems
    Sympathisch Parasympathikus
    Präganglionär Acetylcholin → Nikotinrezeptor Acetylcholin → Nikotinrezeptor
    Postganglionär Noradrenalin → α- oder β-adrenerge Rezeptoren
    Acetylcholin → Muskarinrezeptor (nur in Verbindung mit Schweißdrüsen und den Blutgefäßen, die mit der Skelettmuskulatur verbunden sind)
    Acetylcholin → Muskarinrezeptor

    Signalmoleküle können zwei großen Gruppen angehören. Neurotransmitter werden an Synapsen freigesetzt, während Hormone in den Blutkreislauf abgegeben werden. Dies sind vereinfachte Definitionen, aber sie können helfen, diesen Punkt zu verdeutlichen. Acetylcholin kann als Neurotransmitter angesehen werden, da es von Axonen an Synapsen freigesetzt wird. Das adrenerge System stellt jedoch eine Herausforderung dar. Postganglionäre sympathische Fasern setzen Noradrenalin frei, das als Neurotransmitter angesehen werden kann. Aber das Nebennierenmark setzt Adrenalin und Noradrenalin in den Kreislauf frei, daher sollten sie als Hormone betrachtet werden.

    Was hier als Synapsen bezeichnet wird, entspricht möglicherweise nicht der strengsten Definition von Synapse. Einige Quellen beziehen sich auf die Verbindung zwischen einer postganglionären Faser und einem Zieleffektor als Neuroeffektor-Verbindungen, Neurotransmitter, wie oben definiert, würden als Neuromodulatoren bezeichnet. Die Struktur postganglionärer Verbindungen ist nicht der typische synaptische Endbulbus, der an der neuromuskulären Verbindung gefunden wird, sondern eher Ketten von Schwellungen entlang einer postganglionären Faser, die als Varikosität bezeichnet wird ((Abbildung)).

    Kampf oder Flug? Was ist mit Erschrecken und Einfrieren? Die ursprüngliche Verwendung des Epithetons „Kampf oder Flucht“ stammt von einem Wissenschaftler namens Walter Cannon, der 1915 in Harvard arbeitete. Das Konzept der Homöostase und der Funktionsweise des sympathischen Systems wurde im vorigen Jahrhundert in Frankreich eingeführt. Cannon erweiterte die Idee und führte die Idee ein, dass ein Tier auf eine Bedrohung reagiert, indem es sich darauf vorbereitet, aufzustehen und zu kämpfen oder wegzulaufen. Die Natur dieser Reaktion wurde in einem Buch über die Physiologie von Schmerz, Hunger, Angst und Wut ausführlich erklärt.

    Wenn Schüler etwas über das sympathische System und die Kampf-oder-Flucht-Reaktion erfahren, halten sie oft inne und fragen sich über andere Reaktionen. Wenn Sie einer Löwin gegenüberstehen würden, die auf Sie zuläuft, wie zu Beginn dieses Kapitels abgebildet, würden Sie dann rennen oder standhalten? Manche Leute würden sagen, dass sie frieren würden und nicht wissen, was sie tun sollen. Gibt es also nicht wirklich mehr zu dem, was das autonome System tut, als zu kämpfen, zu fliehen, sich auszuruhen oder zu verdauen? Was ist mit Angst und Lähmung angesichts einer Bedrohung?

    Der allgemeine Beiname von „Kampf oder Flucht“ wird erweitert zu „Kampf, Flucht oder Schrecken“ oder sogar „Kampf, Flucht, Schrecken oder Erstarren“. Cannons ursprünglicher Beitrag war ein eingängiger Satz, um etwas von dem auszudrücken, was das Nervensystem als Reaktion auf eine Bedrohung tut, aber er ist unvollständig. Das sympathische System ist für die physiologischen Reaktionen auf emotionale Zustände verantwortlich. Der Name „sympathisch“ bedeutet das (sym- = „gemeinsam“ -pathos = „Schmerz“, „Leiden“ oder „Emotion“).

    Sehen Sie sich dieses Video an, um mehr über das Nervensystem zu erfahren. Wie in diesem Video beschrieben, hat das Nervensystem eine Möglichkeit, mit Bedrohungen und Stress umzugehen, die von der bewussten Kontrolle des somatischen Nervensystems getrennt ist. Das System stammt aus einer Zeit, in der es bei Bedrohungen ums Überleben ging, aber in der Moderne werden diese Reaktionen Teil von Stress und Angst. Dieses Video beschreibt, wie das autonome System nur ein Teil der Reaktion auf Bedrohungen oder Stressoren ist. Welches andere Organsystem ist beteiligt und welcher Teil des Gehirns koordiniert die beiden Systeme für die gesamte Reaktion, einschließlich Adrenalin (Adrenalin) und Cortisol?

    Kapitelrückblick

    Die Hauptaufgabe des autonomen Nervensystems besteht darin, homöostatische Mechanismen im Körper zu regulieren, was auch Teil der Aufgaben des endokrinen Systems ist. Der Schlüssel zum Verständnis des autonomen Systems liegt in der Erforschung der Reaktionswege – der Ausgabe des Nervensystems. Die Art und Weise, wie wir auf die Welt um uns herum reagieren, um die innere Umgebung auf der Grundlage der äußeren Umgebung zu steuern, ist in zwei Teile des autonomen Nervensystems unterteilt. Die sympathische Division reagiert auf Bedrohungen und erzeugt die Bereitschaft, sich der Bedrohung zu stellen oder wegzulaufen: die Kampf-oder-Flucht-Reaktion. Der Parasympathikus spielt die gegenteilige Rolle. Wenn die äußere Umgebung keine unmittelbare Gefahr darstellt, kommt ein Ruhezustand auf den Körper und das Verdauungssystem ist aktiver.

    Der sympathische Output des Nervensystems entspringt dem Seitenhorn des thorakolumbalen Rückenmarks. Ein Axon von einem dieser zentralen Neuronen projiziert über die ventrale Spinalnervenwurzel und den Spinalnerv zu einem sympathischen Ganglion, entweder in den sympathischen Kettenganglien oder an einer der kollateralen Stellen, wo es auf einem ganglionären Neuron synapsiert. Diese präganglionären Fasern setzen ACh frei, das das ganglionäre Neuron über den Nikotinrezeptor anregt. Das Axon des ganglionären Neurons – die postganglionäre Faser – projiziert dann zu einem Zieleffektor, wo es Noradrenalin freisetzt, um an einen adrenergen Rezeptor zu binden, was zu einer Veränderung der Physiologie dieses Organs im Einklang mit der breiten, divergenten sympathischen Reaktion führt. Die postganglionären Verbindungen zu Schweißdrüsen in der Haut und Blutgefäßen, die die Skelettmuskulatur versorgen, sind jedoch Ausnahmen, da diese Fasern ACh an muskarinische Rezeptoren abgeben. Das sympathische System hat eine spezialisierte präganglionäre Verbindung zum Nebennierenmark, die bewirkt, dass Adrenalin und Noradrenalin in den Blutkreislauf freigesetzt werden, anstatt ein Neuron zu erregen, das direkt mit einem Organ in Kontakt kommt. Durch diese hormonelle Komponente kann sich das sympathische chemische Signal sehr schnell im ganzen Körper ausbreiten und auf viele Organsysteme gleichzeitig wirken.

    Der parasympathische Output basiert im Hirnstamm und im sakralen Rückenmark.Neuronen aus bestimmten Kernen im Hirnstamm oder aus dem seitlichen Horn des sakralen Rückenmarks (präganglionäre Neuronen) projizieren zu terminalen (intramuralen) Ganglien, die sich nahe oder innerhalb der Wand von Zieleffektoren befinden. Diese präganglionären Fasern setzen auch ACh an nikotinische Rezeptoren frei, um die ganglionären Neuronen zu erregen. Die postganglionären Fasern kontaktieren dann die Zielgewebe innerhalb des Organs, um ACh freizusetzen, das an muskarinische Rezeptoren bindet, um Ruhe- und Verdauungsreaktionen auszulösen.

    Signalmoleküle, die vom autonomen Nervensystem verwendet werden, werden von Axonen freigesetzt und können entweder als Neurotransmitter (wenn sie direkt mit dem Effektor interagieren) oder als Hormone (wenn sie in den Blutkreislauf freigesetzt werden) betrachtet werden. Das gleiche Molekül, wie Noradrenalin, könnte entweder als Neurotransmitter oder als Hormon angesehen werden, je nachdem, ob es von einem postganglionären sympathischen Axon oder von der Nebenniere freigesetzt wird. Die Synapsen im autonomen System sind nicht immer die typische Verbindungsart, die zuerst in der neuromuskulären Verbindung beschrieben wurde. Anstatt synaptische Endknollen ganz am Ende einer axonalen Faser zu haben, können sie Schwellungen – sogenannte Varikositäten – entlang der Länge einer Faser aufweisen, so dass sie ein Netzwerk von Verbindungen innerhalb des Zielgewebes bilden.

    Fragen zu interaktiven Links

    Sehen Sie sich dieses Video an, um mehr über Adrenalin und die Kampf-oder-Flucht-Reaktion zu erfahren. Wenn einem ein Adrenalinschub nachgesagt wird, denkt man meist an Bungee-Jumper oder Fallschirmspringer. Aber Adrenalin, auch bekannt als Epinephrin, ist eine wichtige Chemikalie bei der Koordination der Kampf-oder-Flucht-Reaktion des Körpers. In diesem Video schauen Sie in die Physiologie der Kampf-oder-Flucht-Reaktion, wie sie sich für einen Feuerwehrmann vorstellt. Die Reaktion seines Körpers ist das Ergebnis der sympathischen Teilung des autonomen Nervensystems, die systemweite Veränderungen verursacht, während es sich auf extreme Reaktionen vorbereitet. Welche zwei Veränderungen bewirkt Adrenalin, um die Reaktion der Skelettmuskulatur zu unterstützen?

    Die Herzfrequenz erhöht sich, um mehr Blut zu den Muskeln zu schicken, und die Leber setzt gespeicherte Glukose frei, um die Muskeln mit Energie zu versorgen.

    Sehen Sie sich dieses Video an, um mehr über das Nervensystem zu erfahren. Wie in diesem Video beschrieben, hat das Nervensystem eine Möglichkeit, mit Bedrohungen und Stress umzugehen, die von der bewussten Kontrolle des somatischen Nervensystems getrennt ist. Das System stammt aus einer Zeit, in der es bei Bedrohungen ums Überleben ging, aber in der Moderne werden diese Reaktionen Teil von Stress und Angst. Dieses Video beschreibt, wie das autonome System nur ein Teil der Reaktion auf Bedrohungen oder Stressoren ist. Welches andere Organsystem ist beteiligt und welcher Teil des Gehirns koordiniert die beiden Systeme für die gesamte Reaktion, einschließlich Adrenalin (Adrenalin) und Cortisol?

    Das endokrine System ist auch für die Reaktion auf Stress in unserem Leben verantwortlich. Der Hypothalamus koordiniert die autonome Reaktion durch Projektionen in das Rückenmark und durch Einfluss auf die Hypophyse, das wirksame Zentrum des endokrinen Systems.

    Rezensionsfragen

    Welche dieser physiologischen Veränderungen würde nicht als Teil der sympathischen Kampf-oder-Flucht-Reaktion betrachtet werden?

    1. erhöhter Puls
    2. vermehrtes Schwitzen
    3. erweiterte Pupillen
    4. erhöhte Magenmotilität

    Welche Faserart kann als die längste angesehen werden?

    1. präganglionärer Parasympathikus
    2. präganglionärer Sympathikus
    3. postganglionärer Parasympathikus
    4. postganglionärer Sympathikus

    Welches Signalmolekül ist höchstwahrscheinlich verantwortlich für eine gesteigerte Verdauungsaktivität?

    Welcher dieser Hirnnerven enthält präganglionäre parasympathische Fasern?

    Welches der folgenden ist nicht ein Ziel einer sympathischen präganglionären Faser?

    1. Zwischenganglion
    2. Kollateralganglion
    3. Nebenniere
    4. Kettenganglion

    Fragen zum kritischen Denken

    Warum sollte das sympathische System im Kontext einer Löwinjagd in der Savanne nicht das Verdauungssystem aktivieren?

    Während für die Flucht vor der Bedrohung Energie benötigt wird, muss Blut zur Sauerstoffversorgung der Skelettmuskulatur zugeführt werden. Der zusätzliche Treibstoff in Form von Kohlenhydraten würde die Fähigkeit, der Bedrohung zu entkommen, wahrscheinlich nicht so sehr verbessern, wie die Ableitung von sauerstoffreichem Blut dies behindern würde.

    Ein Zieleffektor, wie beispielsweise das Herz, empfängt Eingaben vom sympathischen und parasympathischen System. Was ist der tatsächliche Unterschied zwischen der sympathischen und der parasympathischen Teilung auf der Ebene dieser Verbindungen (d. h. an der Synapse)?

    Die postganglionäre sympathische Faser setzt Noradrenalin frei, während die postganglionäre parasympathische Faser Acetylcholin freisetzt. Bestimmte Stellen im Herzen haben adrenerge Rezeptoren und muskarinische Rezeptoren. Welche Rezeptoren gebunden sind, ist das Signal, das bestimmt, wie das Herz reagiert.

    Glossar


    Warum unterscheiden sich die sympathischen und parasympathischen Axone hinsichtlich der präsynaptischen und postsynaptischen Länge? - Biologie

    Das Nervensystem ist eines der faszinierendsten und komplexesten des menschlichen Körpers. Millionen und Abermillionen von Zellen ermöglichen unsere angemessenen Interaktionen in der Alltagswelt. Es ist der Sitz der Persönlichkeit und letztendlich das System, das dich ausmacht Sie. An der medizinischen Fakultät werden Ihre Kurse in Neurowissenschaften erstaunlich detailliert über das Nervensystem sprechen, einschließlich der Schaltkreise, die Empfindungen wie Schmerz und Temperatur steuern, und Schaltkreise, die es Ihrem Körper ermöglichen, sich zu bewegen und zu funktionieren.

    In diesem Kapitel haben wir das Nervensystem sowohl auf zellulärer als auch auf organisatorischer Ebene untersucht. Neuronen sind die primären Zellen des Nervensystems, die Impulse sowohl durch elektrische als auch durch chemische Mittel ausbreiten, Aktionspotentiale bzw. synaptische Übertragung. Neuronen können zu Nerven zusammengefasst werden, die die primären Organisationsstrukturen in einem Hauptzweig des Nervensystems, dem peripheren Nervensystem, darstellen. Dies steht im Gegensatz zum zentralen Nervensystem, das aus Gehirn und Rückenmark besteht. Das periphere Nervensystem kann in das somatische und das autonome Nervensystem unterteilt werden, wobei letzteres weiter in das sympathische und parasympathische Nervensystem unterteilt werden kann.

    Das Nervensystem wird auf dem MCAT intensiv getestet, da es bei der Funktion fast jedes anderen wichtigen Organsystems eine Rolle spielt. Neuronen bewirken, dass sich Muskeln bewegen und Verdauungsstrukturen Nahrung durch die Peristaltik transportieren, und sie regulieren die Atemfrequenz, die Herzfrequenz und die Drüsensekrete. Das Nervensystem ist jedoch nicht das einzige System, das eine so tiefgreifende Wirkung auf den gesamten Körper hat. Das endokrine System, das wir im nächsten Kapitel untersuchen werden, spielt eine ähnliche Rolle, jedoch durch chemische Botenstoffe, die im Blut genannt werden, Hormone.

    Konzeptzusammenfassung

    Zellen des Nervensystems

    ·&emspNeuronen sind hochspezialisierte Zellen, die für die Weiterleitung von Impulsen verantwortlich sind.

    ·&emspNeuronen kommunizieren sowohl über elektrische als auch über chemische Kommunikationsformen.

    o Die elektrische Kommunikation erfolgt über Ionenaustausch und die Erzeugung von Membranpotentialen entlang des Axons.

    o Die chemische Kommunikation erfolgt über die Freisetzung von Neurotransmittern aus der präsynaptischen Zelle und die Bindung dieser Neurotransmitter an die postsynaptische Zelle.

    ·&emspNeuronen bestehen aus vielen verschiedenen Teilen.

    Ö Dendriten sind Anhängsel, die Signale von anderen Zellen empfangen.

    o Der Zellkörper oder soma ist die Lage des Kerns sowie von Organellen wie dem endoplasmatischen Retikulum und den Ribosomen.

    o Die Axonhügel Hier geht der Zellkörper zum Axon über und dort werden Aktionspotentiale ausgelöst.

    o Die Axon ist ein langes Anhängsel, durch das ein Aktionspotential wandert.

    o Die Nervenendigung oder synaptischer Knopf ist das Ende des Axons, aus dem Neurotransmitter freigesetzt werden.

    Ö Knoten von Ranvier sind exponierte Bereiche von myelinisierten Axonen, die eine saltatorische Leitung ermöglichen.

    o Die Synapse besteht aus dem Nervenende des präsynaptischen Neurons, der Membran der postsynaptischen Zelle und dem Raum zwischen den beiden, der sog synaptischer Spalt.

    ·&emspViele Axone sind umhüllt myelin, eine isolierende Substanz, die Signalverlust verhindert.

    o Myelin wird erstellt von Oligodendrozyten im zentralen Nervensystem und Schwann-Zellen im peripheren Nervensystem.

    o Myelin verhindert die Dissipation des neuralen Impulses und das Kreuzen von neuralen Impulsen aus benachbarten Neuronen.

    ·&emspEinzelne Axone sind gebündelt in nerven oder Traktate.

    o Ein einzelner Nerv kann mehrere Arten von Informationen transportieren, einschließlich sensorischer, motorischer oder beides. Traktate enthalten nur eine Art von Informationen.

    o Zellkörper von gleichartigen Neuronen innerhalb eines Nervenclusters in Ganglien im peripheren Nervensystem.

    o Zellkörper der einzelnen Neuronen mit einem Traktcluster in Kerne im zentralen Nervensystem.

    ·&emspNeuroglia oder Gliazellen sind neben Neuronen weitere Zellen des Nervensystems.

    Ö Astrozyten nähren Neuronen und bilden die Blut-Hirn-Schranke, die die Übertragung von gelösten Stoffen aus dem Blutkreislauf in das Nervengewebe steuert.

    Ö Ependymzellen die Ventrikel des Gehirns auskleiden und zerebrospinale Flüssigkeit produzieren, die das Gehirn physisch stützt und als Stoßdämpfer dient.

    Ö Mikroglia sind phagozytische Zellen, die Abfallprodukte und Krankheitserreger im zentralen Nervensystem aufnehmen und abbauen.

    o Oligodendrozyten (ZNS) und Schwann-Zellen (PNS) produzieren Myelin um Axone.

    Übertragung neuronaler Impulse

    ·&emspAlle Neuronen zeigen a Ruhemembranpotential von etwa –70 mV.

    o Das Ruhepotential wird unter Verwendung der selektiven Permeabilität von Ionen sowie der Na + /K + -ATPase aufrechterhalten.

    o Die Na+/K+ ATPase pumpt drei Natriumionen aus der Zelle für jeweils zwei eingepumpte Kaliumionen.

    ·&emspEingehende Signale können entweder erregend oder hemmend sein.

    o Erregende Signale verursachen eine Depolarisation des Neurons.

    o Hemmungssignale verursachen eine Hyperpolarisation des Neurons.

    Ö Zeitliche Summation bezieht sich auf die zeitliche Addition mehrerer Signale nahe beieinander.

    Ö Räumliche Summation bezieht sich auf die Addition mehrerer Signale nahe beieinander im Raum.

    ·&emspAn Aktionspotential wird verwendet, um Signale entlang des Axons auszubreiten.

    o Wenn genügend exzitatorische Stimulation auftritt, ist die Zelle depolarisiert zum Grenzspannung und spannungsgesteuerte Natriumkanäle öffnen sich.

    o Natrium fließt aufgrund seiner starken elektrochemischer Gradient. Dadurch wird das Neuron weiter depolarisiert.

    o Am Höhepunkt des Aktionspotentials (ca. +35 mV) werden Natriumkanäle inaktiviert und Kaliumkanäle geöffnet.

    o Kalium fließt aufgrund seines starken elektrochemischen Gradienten aus dem Neuron, repolarisierend die Zelle. Kaliumkanäle bleiben lange genug geöffnet, um das Aktionspotential zu überschreiten, was zu einem hyperpolarisiert Neuron dann schließen sich die Kaliumkanäle.

    o Die Na + /K + ATPase bringt das Neuron zurück zum Ruhepotential und stellt die Natrium- und Kaliumgradienten wieder her.

    o Während das Axon hyperpolarisiert ist, befindet es sich in seiner Refraktärzeit. Während der absolute Refraktärzeit, ist die Zelle nicht in der Lage, ein weiteres Aktionspotential auszulösen. Während der relative Refraktärzeit, benötigt die Zelle einen größeren Reiz als normal, um ein Aktionspotential auszulösen.

    o Der Impuls breitet sich entlang des Axons aus, weil der Natriumeinstrom in ein Axonsegment das nachfolgende Axonsegment an die Schwelle bringt. Die Tatsache, dass sich das vorangehende Axonsegment in seiner Refraktärzeit befindet, bedeutet, dass das Aktionspotential nur in eine Richtung wandern kann.

    ·&emspAm Nervenende werden Neurotransmitter in die Synapse freigesetzt.

    o Wenn das Aktionspotential am Nervenende ankommt, öffnen sich spannungsgesteuerte Kalziumkanäle.

    o Der Calciumeinstrom verursacht die Fusion von mit Neurotransmittern gefüllten Vesikel mit der präsynaptischen Membran, was zu einer Exozytose von Neurotransmittern in den synaptischen Spalt führt.

    o Die Neurotransmitter binden an Rezeptoren auf der postsynaptischen Zelle, die Ligand-gesteuerte Ionenkanäle oder G-Protein-gekoppelte Rezeptoren sein können.

    ·&emspNeurotransmitter müssen von den postsynaptischen Rezeptoren entfernt werden, um die Ausbreitung des Signals zu stoppen.

    o Der Neurotransmitter kann enzymatisch abgebaut werden.

    o Der Neurotransmitter kann wieder in die präsynaptische Zelle aufgenommen werden durch Wiederaufnahmekanäle.

    o Der Neurotransmitter kann aus dem synaptischen Spalt diffundieren.

    Organisation des menschlichen Nervensystems

    ·&emspEs gibt drei Arten von Neuronen im Nervensystem: Motor- (efferent) Neuronen, Interneuronen, und sensorisch (afferente) Neuronen.

    ·&emspDas Nervensystem besteht aus den zentrales Nervensystem (ZNS Gehirn und Rückenmark) und Periphäres Nervensystem (PNS Hirn- und Spinalnerven).

    o Im ZNS, weiße Substanz besteht aus myelinisierten Axonen und graue Zellen besteht aus nicht myelinisierten Zellkörpern und Dendriten. Im Gehirn ist die weiße Substanz tiefer als die graue Substanz. Im Rückenmark ist die graue Substanz tiefer als die weiße Substanz.

    o Das PNS ist unterteilt in die somatisch (freiwillig) und autonom (automatische) Nervensysteme.

    o Das autonome Nervensystem wird weiter unterteilt in die parasympathisch (Ruhe-und-Verdauen) und sympathisch (Kampf-oder-Flucht-) Zweige.

    ·&emspReflexbögen nutzen die Fähigkeit von Interneuronen im Rückenmark, Informationen an die Reizquelle weiterzuleiten und gleichzeitig an das Gehirn weiterzuleiten.

    o In a monosynaptischer Reflexbogenfeuert das sensorische (afferente, präsynaptische) Neuron direkt auf das motorische (efferente, postsynaptische) Neuron.

    o In a polysynaptischer Reflexbogen, kann das sensorische Neuron sowohl auf ein Motoneuron als auch auf Interneurone feuern, die auf andere Motoneuronen feuern.

    Antworten auf Konzeptchecks

    1. Das Axon überträgt ein elektrisches Signal (das Aktionspotential) vom Soma zum synaptischen Knopf. Der Axonhügel integriert erregende und hemmende Signale von den Dendriten und feuert ein Aktionspotential ab, wenn die erregenden Signale stark genug sind, um die Schwelle zu erreichen. Dendriten empfangen eingehende Signale und tragen sie zum Soma. Die Myelinscheide dient als Isolierung um das Axon und beschleunigt die Leitung. Das Soma ist der Zellkörper und enthält den Zellkern, das endoplasmatische Retikulum und die Ribosomen. Der synaptische Bouton liegt am Ende des Axons und setzt Neurotransmitter frei.

    2. Eine Ansammlung von Zellkörpern im Zentralnervensystem wird als Zellkern bezeichnet. Im peripheren Nervensystem wird es als Ganglion bezeichnet.

    3. Astrozyten ernähren Neuronen und bilden die Blut-Hirn-Schranke. Ependymale Zellen produzieren Liquor. Mikroglia nehmen Abfallprodukte und Krankheitserreger auf und bauen sie ab. Oligodendrozyten produzieren Myelin im Zentralnervensystem. Schwann-Zellen produzieren Myelin im peripheren Nervensystem.

    1. Das Aktionspotential wird am Axonhügel ausgelöst.

    2. Das Ruhemembranpotential wird durch die Na + /K + ATPase bei ca. –70 mV gehalten.

    3. Zeitliche Summation ist die zeitliche Integration mehrerer Signale nahe beieinander. Räumliche Summation ist die Integration mehrerer Signale nahe beieinander im Raum.

    4. Der Natriumkanal öffnet sich zuerst bei der Schwelle (ca. –50 mV). Es wird durch Inaktivierung reguliert, die um +35 mV auftritt. Die Inaktivierung kann nur durch Repolarisieren der Zelle rückgängig gemacht werden. Die Öffnung des Natriumkanals bewirkt eine Depolarisation.

    5. Der Kaliumkanal öffnet sich als zweites bei ca. +35 mV. Sie wird durch Schließen bei niedrigen Potentialen (etwas unter –70 mV) geregelt. Die Öffnung des Kaliumkanals bewirkt eine Repolarisation und schließlich eine Hyperpolarisation.

    6. Während der absoluten Refraktärzeit ist die Zelle unabhängig von der Intensität eines Reizes nicht in der Lage, ein Aktionspotential auszulösen. Während der relativen Refraktärzeit kann die Zelle ein Aktionspotential nur mit einem stärkeren Reiz auslösen.

    7. Calcium ist für die Fusion von Neurotransmittervesikeln mit der Nervenendmembran verantwortlich.

    8. Die Wirkung eines Neurotransmitters kann durch enzymatischen Abbau, Wiederaufnahme oder Diffusion gestoppt werden.

    1. Das zentrale Nervensystem umfasst das Gehirn und das Rückenmark. Das periphere Nervensystem umfasst Hirn- und Spinalnerven und Sensoren.

    2. Afferente (sensorische) Neuronen bringen Signale von einem Sensor zum zentralen Nervensystem. Efferente (Motor-)Neuronen bringen Signale vom Zentralnervensystem zu einem Effektor.

    3. Das somatische Nervensystem ist für willkürliche Handlungen und vor allem für die Bewegung der Muskeln verantwortlich. Das autonome Nervensystem ist für unwillkürliche Aktionen wie Herzfrequenz, Bronchialerweiterung, Pupillenerweiterung, exokrine Drüsenfunktion und Peristaltik verantwortlich.

    4. Das sympathische Nervensystem fördert eine „Kampf-oder-Flucht“-Reaktion mit erhöhter Herzfrequenz und Bronchialerweiterung, Umverteilung von Blut zu den Bewegungsmuskeln, Erweiterung der Pupillen und Verlangsamung der Verdauungs- und Harnfunktion. Das parasympathische Nervensystem fördert „Ruhe-und-Verdauungs“-Funktionen, verlangsamt die Herzfrequenz und verengt die Bronchien, verteilt das Blut in den Darm, fördert exokrine Sekretion, verengt die Pupillen und fördert die Peristaltik und die Harnfunktion.

    5. Bei einem monosynaptischen Reflex feuert ein sensorisches (afferentes, präsynaptisches) Neuron direkt auf ein motorisches (efferentes, postsynaptisches) Neuron. Bei einem polysynaptischen Reflex kann ein sensorisches Neuron direkt auf ein Motoneuron feuern, aber auch Interneurone werden verwendet. Diese Interneurone feuern auf andere Motoneuronen.


    Teil 3: Mikroanatomie

    A) Anatomie eines Neurons

    Die Neuron ist die Arbeitstierzelle des Nervensystems. Es zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, mit anderen Zellen über elektrische Impulse und chemische Signale zu kommunizieren. Es enthält viele verschiedene Komponenten, mit denen Sie für den Testtag vertraut sein sollten.

    Abbildung: Schema eines einzelnen Neurons.

    Die Zellkörper, oder der soma, enthält den Kern, das endoplasmatische Retikulum und die Ribosomen des Neurons. Dendriten sind Auswüchse, die vom Zellkörper abzweigen, um Signale zu empfangen. Axone sind lange Erweiterungen, die Signale an andere Zellen senden über Aktionspotentiale, die elektrischen Impulsneuronen für die Kommunikation verwenden.

    Eine Vielzahl von Helferzellen hilft dabei, die Struktur und Funktion von Neuronen aufrechtzuerhalten. Um die Integrität des elektrischen Signals zu erhalten und die Leitungsgeschwindigkeit zu erhöhen, Oligodendrozyten im ZNS und Schwann-Zellen im PNS produzieren Myelin--ein Auswuchs der Plasmamembran der Helferzelle - um Nervenfasern zu isolieren. Myelin ist eng um das Axon gewickelt, um Abschnitte eines isolierten Axons zu bilden. Die Abstände zwischen den verschiedenen Abschnitten von Myelinscheide werden genannt Knoten von Ranvier. Diese exponierten Bereiche der Axonmembran ermöglichen hohe Leitungsgeschwindigkeiten, indem sie das Signal von Knoten zu Knoten „hüpfen“ lassen, ein Phänomen, das als . bezeichnet wird Saltatorische Leitung.

    Signale werden von Neuron zu Neuron durch die Synapse, das aus dem Nervenende des präsynaptischen Neurons, einem Raum, der als synaptischer Spalt bezeichnet wird, und der Membran des postsynaptischen Neurons besteht.

    Im Laufe der Zeit beginnen Neuronen miteinander verbundene Pfade zu bilden, die das erlernte Wissen stärken. Dies wird als bezeichnet synaptische Plastizität. Im Laufe der Zeit werden Pfade und codierte Erinnerungen, die häufiger verwendet werden, Pfade stärken, die weniger häufig verwendet werden, werden schwächer. In einigen Fällen können ganze Pfade in einem Prozess absterben, der als . bekannt ist synaptisch Beschneidung.

    Die meisten Neuronen in aktiven Bahnen müssen so lange wie möglich an Ort und Stelle bleiben. Neuronen durchlaufen im Allgemeinen keine Mitose, sondern bleiben die meiste Zeit des Lebens in einem seneszenten Zustand.

    B) Zellen des Nervensystems

    Obwohl Neuronen die funktionelle Zelle des Nervensystems sind, sind sie nicht der einzige vorhandene Zelltyp. Neuroglia, oder Gliazellen, sind eine vielfältige und wichtige Gruppe von Zellen, die Neuronen unterstützen. Die folgende Tabelle fasst diese Zellen zusammen, ihre Funktionen und ob sie spezifisch für das zentrale oder periphere Nervensystem sind.

    Abbildung: Zelltypen des zentralen und peripheren Nervensystems.

    C) Das Aktionspotential

    Wie bereits erwähnt, übertragen Neuronen Informationen durch elektrische Signale, die Aktionspotentiale genannt werden, die Neurotransmitter aus dem präsynaptischen Neuron freisetzen. Die Erzeugung eines Aktionspotentials erfolgt segmentweise und kann in vier Schritte unterteilt werden: Ruhe, Depolarisation, Repolarisation und Hyperpolarisation.

    Wenn sich ein Neuron in Ruhe befindet (z. B. wenn ein Aktionspotential noch nicht „gezündet“ hat), hat es ein Membranpotential von -70 mV. Dies ist auf das Vorhandensein geladener Teilchen sowohl innerhalb der Zelle als auch in der extrazellulären Flüssigkeit zurückzuführen: einschließlich Mineralionen und geladener Proteine. Die Ladungen der Partikel sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zelle erzeugen ein elektrisches Potential über die Zellmembran.

    Es gibt eine höhere Konzentration an Kaliumionen im Inneren der Zelle als außerhalb der Zelle. Kaliumleckkanäle in der Membran lassen die positiv geladenen Kaliumionen aus der Zelle fließen, was zu einer negativen Nettoladung im Inneren der Zelle beiträgt. Umgekehrt gibt es außerhalb der Zelle eine höhere Konzentration an Natriumionen als im Inneren der Zelle. Natriumleckkanäle lassen positiv geladene Natriumionen in die Zelle fließen, was den Auswirkungen des Ausströmens von Kaliumionen teilweise entgegenwirkt und uns das -70 mV Ruhemembranpotential gibt. Dieses Ruhemembranpotential wird durch die Natrium-Kalium-Pumpe, ein ATP-abhängiges Enzym, das den Balanceakt zwischen Natrium- und Kaliumionen erleichtert. Es pumpt drei Natriumionen für jeweils zwei Kaliumionen, die in die Zelle gepumpt werden.

    Hemmende Signale verringern das Membranpotential eines Neurons durch Hyperpolarisation, oder das Membranpotential zu zwingen, negativer zu werden (z. B. weniger als –70 mV). Umgekehrt erhöhen erregende Signale das Membranpotential eines Neurons über Depolarisation, oder das Membranpotential zwingen, positiver zu werden (z. B. größer als –70 mV). Sobald die Membranspannung auf den Schwelle Wert um ungefähr -50mV, öffnen sich spannungsgesteuerte Natriumkanäle und ermöglichen einen Einstrom von Natriumionen in ein Segment des Axons. (Beachten Sie, dass das Erreichen des Schwellenwerts ein Alles-oder-Nichts-Ereignis ist: Sobald der Schwellenwert überschritten ist, wird der Rest des Aktionspotentials garantiert ausgelöst.) Dies verursacht eine weitere Depolarisation, bis Vm etwa . erreicht +35mV bis 40mV. Dies führt auch zur Depolarisation eines benachbarten Segments des Axons.

    Sobald das Neuron ein Membranpotential von +35mV bis 40mV erreicht, Repolarisation beginnt. Jetzt können K+-Ionen aus der Zelle fließen, da sich spannungsgesteuerte Kaliumkanäle öffnen, während Natriumkanäle inaktiviert werden. Dadurch sinkt das Membranpotential.

    Wenn die Kaliumionen weiterhin aus der Zelle fließen, wird das Membranpotential tatsächlich niedriger als das Ruhepotential von -70 mV. Dadurch wird das Neuron in ein absolute Refraktärzeit, bei der keine Reize ein weiteres Aktionspotential auslösen können.

    Die Natrium-Kalium-Pumpe wirkt auch, um das Ruhemembranpotential wiederherzustellen. Denken Sie daran, dass für jedes hydrolysierte ATP-Molekül drei Na+-Ionen aus der Zelle und zwei K+-Ionen zurückgepumpt werden relative Refraktärzeit, bei der ein Aktionspotential nur auftreten kann, wenn der Reiz größer als üblich ist.

    Abbildung: Spannungsänderungen während eines Aktionspotentials.

    Denken Sie daran, dass neurale Impulse im Axon segmental übertragen werden. Der Einstrom von Natriumionen in ein Segment während der Depolarisationsphase ändert das Membranpotential entlang eines kurzen Abschnitts der Membran, wodurch sich spannungsgesteuerte Natriumkanäle im nächsten Segment öffnen. Wenn sich die nächsten Natriumkanäle öffnen, führt die Depolarisation der Membran dazu, dass das Zellpotential den Schwellenwert überschreitet. Dieser Prozess setzt sich fort, während sich der neurale Impuls entlang eines Axons ausbreitet.

    Abbildung: Ausbreitung eines Aktionspotentials entlang eines Axons

    D) Neuronale Impulse und Neurotransmitter

    Die Ausbreitung von Nervenimpulsen kann elektrisch oder chemisch erfolgen. Elektrische Synapsen sind seltener und werden hauptsächlich über Gap Junctions in Herzzellen durchgeführt. (Weitere Informationen zu den elektrischen Pfaden des Herzens finden Sie in unserem Leitfaden zum Atmungs- und Herz-Kreislauf-System.) Da elektrische Synapsen keinen Chemikalienfluss benötigen, sind sie bidirektional und deutlich schneller als chemische Synapsen.

    Chemische Synapsen hingegen sind die häufigste Art und Weise, wie neurale Impulse zwischen Zellen übertragen werden. Der Austausch erfolgt bei a Synapse, oder Treffen von zwei Neuronen. Dieses Zusammentreffen findet im Allgemeinen zwischen dem Terminus oder dem Ende des Axons eines präsynaptischen Neurons und den Dendriten eines postsynaptischen Dendriten statt.

    Chemische Synapsen basieren auf der Freisetzung von Neurotransmitter: niedermolekulare chemische Botenstoffe. Am Nervenende des präsynaptischen Neurons löst das Aktionspotential den Einstrom von Calciumionen aus, indem es spannungsgesteuerte Calciumkanäle öffnet. Dies bewirkt, dass membrangebundene Vesikel Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freisetzen. Die Neurotransmitter binden dann an Rezeptoren auf der Membran des postsynaptischen Neurons.

    Die Funktion jedes Neurotransmitters beeinflusst direkt das Verhalten des postsynaptischen Neurons. Wenn der Neurotransmitter erregend, Das postsynaptische Neuron wird stimuliert, um sein eigenes Aktionspotential zu produzieren. Wenn der Neurotransmitter hemmend, das postsynaptische Neuron wird daran gehindert, ein Aktionspotential zu erzeugen.

    Mehrere elektrische Signale, die in denselben synaptischen Spalt gesendet werden, können sich auch summieren, um einen größeren elektrischen Reiz zu bilden. Diese Summation kann auf eine von mehreren Arten erfolgen. Zeitliche Summation resultiert aus der additiven Wirkung eines Axonterminals, das wiederholte, kleinere exzitatorische Signale in enger Abfolge sendet. Räumliche Summation resultiert aus der additiven Wirkung mehrerer Axonterminals, die mehrere kleinere exzitatorische Signale an die Region um ein einzelnes postsynaptisches Neuron senden.

    Neurotransmitter können durch einen von drei möglichen Mechanismen aus dem synaptischen Spalt entfernt werden. Während Wiederaufnahme, wird ein Neurotransmitter durch einen Transporter auf seiner Membran in das präsynaptische Neuron transportiert. In enzymatischer Abbau, ein Neurotransmitter wird durch ein Enzym abgebaut. Während Diffusion, diffundiert ein Neurotransmitter aus dem synaptischen Spalt und weg von den Rezeptoren auf dem postsynaptischen Neuron. Die Diffusion ist typischerweise der langsamste Prozess der Neurotransmitter-Entfernung, da sie vom spontanen Fluss von Molekülen entlang eines chemischen Gradienten abhängt.

    Abbildung: Wichtige Neurotransmitter des Nervensystems.


    Warum unterscheiden sich die sympathischen und parasympathischen Axone hinsichtlich der präsynaptischen und postsynaptischen Länge? - Biologie

    Die neuronale Membran befindet sich auf ihrem Ruhepotential bei Markierung

    Aktionspotentiale werden normalerweise nur in eine Richtung getragen: vom Axonhügel in Richtung
    die Axonterminals. Wenn Sie experimentell die Mitte des Axons zur Schwelle depolarisieren,
    mit einer elektronischen Sonde, dann
    A) Es wird kein Aktionspotential ausgelöst.
    B) ein Aktionspotential wird ausgelöst und verläuft nur in normaler Richtung in Richtung
    das Axonterminal.
    C) Ein Aktionspotential wird ausgelöst und geht nur zurück in Richtung des Axonhügels.
    D) Es werden zwei Aktionspotentiale ausgelöst, eines zum Axonterminal und eines
    zurück zum Hügel.
    E) ein Aktionspotential wird ausgelöst, aber es stirbt ab, bevor es das Axon erreicht
    Terminal

    In der Reihenfolge der Permeabilitätsänderungen für ein vollständiges Aktionspotential ist die erste davon
    Ereignisse, die auftreten, ist
    A) die Aktivierung der Natrium-Kalium-ʺPumpeʺ
    B) die Hemmung der Natrium-Kalium-ʺPumpeʺ
    C) die Öffnung von spannungsgesteuerten Natriumkanälen.
    D) das Schließen von spannungsgesteuerten Kaliumkanälen.
    E) die Öffnung spannungsgesteuerter Kaliumkanäle.

    Saltatorische Leitung ist ein Begriff, der auf die Übertragung von Impulsen angewendet wird
    A) über elektrische Synapsen.
    B) ein Aktionspotential, das den Axonhügel bei der Bewegung von der dendritischen Region nach . überspringt
    das Axonterminal.
    C) schnelle Bewegung eines Aktionspotentials, das entlang eines Neurons hin und her schwingt.
    D) Springen von einem Neuron zu einem benachbarten Neuron.
    E) Springen von einem Ranvier-Knoten zum nächsten in einem myelinisierten Neuron.

    ) Die Oberfläche eines Neurons, die synaptische Vesikel entlädt, ist die
    A) Dendriten.
    B) Axonhügel.
    C) Knoten von Ranvier.
    D) postsynaptische Membran.
    E) präsynaptische Membran.


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