http://www.amazon.com/Our-Brain-Work-Dialog-led-Textbook-ebook/dp/B01DYC1KM2/
Block11: Muskelphysiologie
Querstreifung, Myosin/Aktin-Interaktion; IP3, Ca2+ Starter, ATP; Typ I/II-Myosine; Motorische Endplatte; Tetanus; Reflexbögen (vegetativ/somatisch)
Block 12: Verhaltensphysiologie / Neuroethologie
Neuronenschal-tungen, Programmsteuerung (Tritonia); Signal-Erkennung, Auslösemechanismen (Kröte); Motorische Systeme (Mensch), Parkinsonismus
Fragen zu Block 11:
- Skelettmuskel: Aus welchen Funktionsstrukturen besteht er?
- Sarkomer: Wie erklärt sich die Querstreifung?
- Wie werden die Interaktionen zwischen Myosin und Aktin gestartet?
- Wie verändert Ca2+ als Starter die räumliche Zuordnung zwischen Myosin und Aktin?
- Welche Rolle spielt ATP bei den Greif/Loslass-Zyklen zwischen Myosin und Aktin?
- Was versteht man unter elektro-mechanischer Kopplung? Woher stammen die Ca2+ Ionen?
- Wie funktioniert die motorische Endplatte (Muskelsynapse)?
- Motorische Endplatte: Wie lässt sich die neuro-muskuläre Übertragung pharmakologisch blockieren?
- Nervengifte: Welche Substanzen - und deren Wirkungen - sollte man kennen?
- Zusammenfassung: Welche Prozesse im Muskel sind von ATP abhängig?
- Vergleichende Betrachtung: Bei welchen Zelltypen - beispielsweise - kann Ca2+ als Mediator in unterschiedliche Funktionen eingebunden sein?
- Krafttraining: Wozu ist die Muskelfaser vielkernig, und worauf beruht Muskelaufbau?
- Sportarten: Worauf beruht das Verhältnis zwischen langsamen und schnellen Muskelfasern?
- Zwei Muskel-Typen im Vergleich: Worin unterscheiden sich Skelett- und Herzmuskel im Kontraktionsverhalten?
- Muskelzuckung vs Muskelbewegung: Was versteht man unter tetanischer Kontraktionsweise?
- Fremreflex vs Eigenreflex: Wie sind Rezeptoren und Effektoren miteinander verschaltet?
- Eigenreflex: Welche Aufgaben haben Sollwert-Regelung und Sollwert-Verstellung?
- Vergleich: Worin unterscheiden sich somatische und vegetative Reflexbögen?
- Vergleich: Worin unterscheiden sich die drei Muskel-Haupttypen?
- Elektrisches Organ von Hochspannungs-Fischen: Wie leitet sich dieses Organ von quergestreifter Muskulatur ab?
Folien zu Block 11:
Grundfunktionen neurogener Zellen
# 1
Skelettmuskel: Aus welchen Funktionsstrukturen besteht er?
2
Sarkomer: Wie erklärt sich die Querstreifung?
3
Wie werden die Interaktionen zwischen Myosin und Aktin gestartet?
4
Wie verändert Ca2+ als Starter die räumliche Zuordnung zwischen Myosin und Aktin?
5
Welche Rolle spielt ATP bei den Greif/Loslass-Zyklen zwischen Myosin und Aktin?
6
(3-6: Modifiziert und kombiniert nach Ewert 1980; Rüdel & Brenner 1996; Eckert et al. 2002)
Animation der Gleit-Theorie der Aktin/Myosin-Interaktion s.:
A=Aktin-Untereinheit; M=Myosin-Kopf; TM=Tropomyosin; T=Troponin; ATP=Adenosintriphosphat
animiert unter:
http://www.tekonline.org/c-o-n-t-e-n-t-s/SCIENCE_WORLD/science_world.html
Was versteht man unter elektro-mechanischer Kopplung? Woher stammen die Ca2+ Ionen?
7
Wie funktioniert die motorische Endplatte (Muskelsynapse)?
8
Motorische Endplatte: Wie lässt sich die neuro-muskuläre Übertragung pharmakologisch blockieren?
9
Nervengifte: Welche Substanzen - und deren Wirkungen - sollte man kennen?
10
Zusammenfassung: Welche Prozesse im Muskel sind von ATP abhängig?
11
Vergleichende Betrachtung: Bei welchen Zelltypen - beispielsweise - kann Ca2+ als Mediator in unterschiedliche Funktionen eingebunden sein?
12
Krafttraining: Wozu ist die Muskelfaser vielkernig, und worauf beruht Muskelaufbau?
13
Zwei Muskel-Typen im Vergleich: Worin unterscheiden sich Skelett- und Herzmuskel im Kontraktionsverhalten?
14
Muskelzuckung vs Muskelbewegung: Was versteht man unter tetanischer Kontraktionsweise?
15
Fremreflex vs Eigenreflex: Wie sind Rezeptoren und Effektoren miteinander verschaltet?
16
Eigenreflex: Welche Aufgaben haben Sollwert-Regelung und Sollwert-Verstellung?
17
Bewegungsstarre-Künstlerin
Vergleich: Worin unterscheiden sich somatische und vegetative Reflexbögen?
18
Vergleich: Worin unterscheiden sich die drei Muskel-Haupttypen?
19
Elektrisches Organ von Hochspannungs-Fischen: Wie leitet sich dieses Organ von quergestreifter Muskulatur ab?
20
elektrische Platten in Ruhe:
elektrische Platten aktiviert (Dipol):
______________________________________________________
Block 12: Verhaltensphysiologie / Neuroethologie
Neuronenschal-tungen, Programmsteuerung (Tritonia); Signal-Erkennung, Auslösemechanismen (Kröte); Motorische Systeme (Mensch), Parkinsonismus
Fragen zu Block 12:
- Auslösung einer Verhaltensreaktion: Welche Funktionsmodule sind beteiligt?
- Ansteuerung der Muskulatur durch Impulsmuster-Generatoren: Welche Neuronenschaltungen könnten zugrunde liegen?
- Beispiel 1: Fluchtverhalten der Meeresschnecke Tritonia: Wie wird es ausgelöst und generiert?
- Welche Neuronenschaltung liegt der Fluchtreaktion von Tritonia zugrunde?
- Beispiel 2: Beutefang der Erdkröte Bufo bufo: An welchen Reizmerkmalen wird Beute von Nicht-Beute bzw. Feind unterschieden?
- Mit welchen Verhaltensmustern reagieren Erdkröten auf Feindattrappen?
- Wie wird das Gesichtsfeld im Krötenhirn abgebildet?
- Autoradiografische 14C-2DG-Kartierungen: Welche zentralen Sehzentren sind am Beutefang bzw. Fluchtverhalten beteiligt?
- Welche Korrelationen bestehen zwischen Verhaltensaktivität und visuell neuronaler Entladungsaktivität?
- Wie unterscheiden sich einzelne Neurone histologisch?
- Modellvorstellung: Welche Neuronenschaltungen liegen den Reaktionen auf Beute, Nicht-Beute bzw. Feind zugrunde?
- Wie könnten Schaltpläne (Auslösemechanismen) für Flucht, Beute-Zuwendung bzw. Beute-Schnappen strukturiert sein?
- Wie komplex ist das zentralnervöse Wirkungsgefüge für Beutefang wirklich?
- Beispiel 3: Wie gliedert sich das motorische System des Menschen?
- Ist unser motorischer Cortex auch dann aktiv, wenn wir uns eine eigene Körperbewegung nur vorstellen?
- Krankheiten des motorischen Systems: Worauf beruht Parkinsonismus (Rigor, Akinese, Tremor)?
- Welche Behandlungsmöglichkeiten gibt es?
Folien zu Block 12:
Auslösung einer Verhaltensreaktion: Welche Funktionsmodule sind beteiligt?
# 1
(Nach Ewert 1980, 2005)
Ansteuerung der Muskulatur durch Impulsmuster-Generatoren: Welche Neuronenschaltungen könnten zugrunde liegen?
2
.
.
.
Beispiel 1: Fluchtverhalten der Meeresschnecke Tritonia: Wie wird es ausgelöst und generiert?
(Modifiziert nach Getting 1983, Gillette 1987)
3
.
(Modifiziert nach Getting 1983, Gillette 1987)
Welche Neuronenschaltung liegt der Fluchtreaktion von Tritonia zugrunde?
4
Beispiel 2: Beutefang der Erdkröte Bufo bufo: An welchen Reizmerkmalen wird Beute von Nicht-Beute bzw. Feind unterschieden?
(Modifiziert nach Ewert et al. 1965-2006)
5
Andere Versuchsanordnung, gleiche Resultate:
Beute: Wurm [W]; Nicht-Beute: Antiwurm [A]
W
A
W
A
W
(Aus Ewert & IWF Film C 1805 auf DVD, 1993)
Mit welchen Verhaltensmustern reagieren Erdkröten auf Feindschlüsselreize?
6
Wie wird das Gesichtsfeld im Krötenhirn abgebildet?
7
Autoradiografische 14C-2DG-Kartierungen: Welche zentralen Sehzentren sind am Beutefang bzw. Fluchtverhalten beteiligt?
8 Beute-Schnappen Fluchtverhalten
(Modifiziert nach Ewert et al. 1984-2006)
Welche Korrelationen bestehen zwischen Verhaltensaktivität und neuronaler Entladungsaktivität?
9 Perimeter-Apparatur
horizontale Muster-Bewegungsrichtung, T5.2-Neuron
vertikale Muster-Bewegungsrichtung, T5.2-Neuron
horizontale Muster-Bewegungsrichtung, TH3-Neuron
(Aus Ewert & IWF Film C 1805 auf DVD, 1993)
Oben: Schema einer Ableitung; unten: schematische Impulsmuster eines T5.2 Neurons
Quantitative Kennlinien verschiedener Neuronen-Typen (rechts unten) im Vergleich zur Beutefangaktivität (links)
Wie unterscheiden sich einzelne Neurone histologisch?
10
Modellvorstellung: Welche Neuronenschaltungen liegen denReaktionen auf Beute, Nicht-Beute bzw. Feind zugrunde?
11
Läsion:
Verlust der Beuteerkennung nach Läsion der Verbindungen zwischen TH und T5:
großes Objekt
großer Schatten
Antiwurm
Spiellok
[Video-Bildausschnitte aus DVD: Bildverarbeitung im Sehsystem der Erdkröte, IWF C1805]
Wie könnten Schaltpläne (Auslösemechanismen) für Flucht, Beute-Zuwendung bzw. Beute-Schnappen strukturiert sein?
12
für das Sich-Ducken vor dem Feind:
für das Sich-Zuwenden zur Beute:
für das Schnappen nach Beute:
Wie komplex ist bei der Kröte das zentralnervöse Wirkungsgefüge, in das Beutefang und Fluchtverhalten integriert sind, wirklich?
13
(Modifiziert nach Ewert et al. 1965-2006)
Beispiel 3: Wie gliedert sich das motorische System des Menschen?
14
Ist unser motorischer Cortex auch dann aktiv, wenn wir uns eine eigene Körperbewegung nur vorstellen?
15
(Nach Schürg-Pfeiffer 1998)
Krankheiten des motorischen Systems: Worauf beruht Parkinsonismus (Rigor, Akinese, Tremor)?
16
.
.
synergistisch wirkender Ast:
Welche Behandlungsmöglichkeiten gibt es?
17
.
.
Block 12: Verhaltensphysiologie / Neuroethologie
Neuronenschal-tungen, Programmsteuerung (Tritonia); Signal-Erkennung, Auslösemechanismen (Kröte); Motorische Systeme (Mensch), Parkinsonismus