Prüfungs-Trainer Biologie der Tiere

6. Höhere Verarbeitungsprozesse (S.115)

• nach Reizaufnahme und Umwandlung in Signal durch Rezeptoren sowie Weiterleitung durch Neuronen erfolgt die Verarbeitung in den corticalen Arealen

6.1 Corticale Areale

Lappen der Großhirnhemisphären (Abb. 6.1) (Abbildungen sind kein Bestandteil der Leseprobe)

• Frontallappen (Stirnlappen)
• Parietallappen (Scheitellappen, quer über den Kopf ziehender Bereich)
• Temporallappen (Schläfenlappen, Ohrbereich)
• Okzipitallappen (Hinterkopf)

Cortex

• äußerer, geschichteter Bereich der grauen Substanz
• Neocortex der Säugetiere: 6 Schichten, in Falten und Windungen

Cortexareale (Abb. 6.1) (Abbildungen sind kein Bestandteil der Leseprobe)

• Bereiche der Großhirnrinde zur Verarbeitung neuronaler Information
• bilden sensorische Felder ab (Repräsentation)
• können primär, sekundär oder höherer Ordnung sein
• jedes sensorische System mit 1 primären und 2 sekundären Gebieten mit mehreren Repräsentationsfeldern
• können uni- oder multimodal sein
• Eingangsareal: sensorisch; Ausgangsareal: motorisch

Die einzelnen Regionen des Großhirns sind auf unterschiedliche Funktionen spezialisiert gelernt (Campbell S. 1251)

6.1.1 Der primäre Cortex

primärer Cortex (Abb. 6.2) (Abbildungen sind kein Bestandteil der Leseprobe)

• Zusammenfassung aller primären Cortexareale (visuell, sensorisch, somatosensorisch, akustisch, Motorcortex)
• primär sensorische Cortexareale erhalten Informationen aus subcorti- calen Bereichen
• taktile, akustische und optische Information kommt vorverarbeitet von Kernen des Thalamus an
• Geruchsinformation kommt direkt von Bulbus olfactorius zu limbi- schen Cortexarealen
• Information topologisch geordnet (Ausnahme Geruchsinformation): Information benachbarter Rezeptoren liegen auch im Cortexareal nebeneinander

– jedes Körperteil ist repräsentiert

• primäre Cortexareale leiten Information an sekundäre Cortexareale weiter
• primärer Motorcortex: steuert motorischen Informationsausgang „Homunculus" (Abb. 6.2)
• Repräsentation der Körperzonen im primär somatosensorischen bzw. motorischen Cortex
• Größenverhältnisse entsprechen den Cortexarealen (relative Betonung der Körperteile)

Methoden zur Erfassung von Gehirnaktivitäten

a) Elektroencephalogramm (EEG)

• nicht-invasive Methode zur Messung der elektrischen Aktivität der Hirnrinde
• dazu werden Elektroden auf Kopfhaut angeklebt
• Beobachtung von Musteränderungen der Gehirnpotenziale

b) Positronenemissionstomographie (PET)

• Feststellung der Aktivität von Hirnarealen
• durch erhöhte Gehirnaktivität höherer Sauerstoffbedarf und Durchblutung
• Injektion von Sauerstoffisotopen, die bei Zerfall Positronen freisetzen
• Zunahme der Signaldichte bei Aktivität, wird in Bilder umgesetzt

c) Magnetresonanz-Imaging (MRI)

• neueres, detailgetreues bildgebendes Verfahren mithilfe eines Magnetfeldes

Darstellungen eines EEGs und einer PET finden Sie in den Abbildungen 48.22 und 48.26 in Campbells Biologie. (Campbell S. 1247 und S. 1253) gelernt  (Abbildungen sind kein Bestandteil der Leseprobe)

Plastizität im Cortex

• topologische Gehirnkarten nicht starr verschaltet
• Änderung durch Übung oder Veränderung der Stimulation
• z. B. Vergrößerung der Repräsentation von Hand und Fingern durch intensives Üben manueller Fähigkeiten
• Wiedererlernen von Fähigkeiten, die nach Gehirnschädigung verloren gingen

Phantomschmerz

• Information (z. B. Schmerz) von nicht mehr vorhandenen Rezeptoren´