Biologische Psychologie: ein Lehrbuch
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Weinheim
Beltz PVU
2006
|
| Ausgabe: | 2., überarb. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Früher mit der ISBN 3621274855 |
| Beschreibung: | XXII, 665 S. Ill., graph. Darst. 255 mm x 204 mm, 1558 gr. 1 CD-ROM (12 cm) |
| ISBN: | 3621275908 9783621275903 |
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Inhalt
Vorwort zur 2. Auflage xix
Vorwort zur i. Auflage xxi
і
2 Gene und Verhalten
2.1 Gene und Proteine 10
2.2 Der genetische Code 11
2.3 Gene und Chromosomen 15
2.4 Die Proteinsynthese 16
2.4.1 Ablesen der Information durch Transkription 16
2.4.2 Proteinsynthese durch Translation und Transfer 17
2.4.3 Welche Proteine produziert eine Zelle? 18
2.5 Weitergabe der genetischen Information in Körperzellen und Keimzellen 19
2.5.1 Zellzyklus der Körperzellen 19
2.5.2 Bildung der Keimzellen 19
2.6 Klassische Genetik 20
2.7 Mutation und Evolution 24
2.8 Humangenetik und Pathogenetik 25
2.9 Gene und psychische Vorgänge 27
2.10 Gentechnik 29
Weiterführende Literatur 30
3 Bausteine des Nervensystems — Neuronen und Cliazellen 31
3.1 Aufbau und Elemente des Neurons 31
3.1.1 Das Neuron als Spezialisierung der tierischen Zelle 31
3.1.2 Die äußere Gestalt der Neuronen 37
3.2 Cliazellen 41
3.2.1 Oligodendrozyten 42
3.2.2 Schwann-Zellen 43
3.2.3 Astrozyten 43
3.2.4 Blut-Hirn-Schranke 44
3.2.5 Mikroglia 44
3.2.6 Gliazellen und die Entwicklung des Nervensystems 44
3.2.7 Die multiple Sklerose - eine Demyelinisierungserkrankung 45
Weiterführende Literatur 46
Die zelluläre Basis der Informationsverarbeitung im Nervensystem 47
Elektrische Ladung von Nervenzellen
lonenwirksame Kräfte
4.2.1 Elektrische Kräfte auf Ionen
4.2.2 Diffusionskräfte auf die Ionen
Passiver Transport von Stoffen durch die Zellmembran
4.3.1 Ionenkanäle als Verbindung zwischen dem Zellinneren und dem Extrazellulärraum
4.3.2 Schnelle Passage durch Ionenkanäle
4.3.3 Ionenkanäle sind selektiv
4.3.4 Einflüsse auf den Zustand von Ionenkanälen
Aktiver Transport durch die Membran — die Natrium-Kalium-Pumpe
Der Transport elektrischer Signale längs der Nervenzellmembran
4.5.1 Passiver Transport - elektrotonische Leitung
4.5.2 Das Aktionspotential
Spontan aktive Neuronen
Weiterführende Literatur
Zusammenwirken von Nervenzellen —
Informationsübertragung und -Verarbeitung
Die Grundlagen der Erregungsübertragung an der chemischen
5.1.1 Transmitterfreisetzung durch Verschmelzung der Vesikel mit der präsynaptischen
Membran
Reaktion der Transmittersubstanz mit den Rezeptoren
Ligandengesteuerte Ionenkanäle - ionotroper Rezeptor
G-Protein-gekoppelter Ionenkanal - metabotroper Rezeptor
Wichtige Transmitter-Rezeptor-Systeme
5.2.1 Acetylcholin und seine Rezeptoren
Die Gruppe der Katecholamine
Serotonin
Glutamat und Aspartat
Gammaaminobuttersäure (GABA) und Glycin
Neuropeptide
Die neuronale Integration von Information
5.4.1 Exzitatorische und inhibitorische postsynaptische Potentiale
5.4.2 Folgeprozesse der Depolarisation am Zielneuron
5.4.3 »Lernfähigkeit« der
Weiterführende Literatur
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
47
6.1 Wichtige anatomische Bezeichnungen von Orientierung und Lage im Raum
99
50
6.2 Anatomische Crobgliederung des Nervensystems
100
50
6.3 Rückenmark
101
50
6.4 Das Cehirn
107
53
6.4.1
109
53
6.4.2 Die
HO
55
6.4.3 Die Brücke
111
55
6.4.4 Das Kleinhirn
111
55
6.4.5 Formatio reticularis
112
56
6.4.6 Das Mittelhirn
116
58
6.4.7 Die Hirnnerven
118
59
6.4.8 Das Zwischenhirn
118
60
6.4.9 Das Endhirn - subkortikale Strukturen
129
69
6.4.10 Das Endhirn - kortikale Strukturen
135
69
Weiterführende Literatur
155
70
6 Aufbau und Funktion des Nervensystems
98
7-і
71
7-2
72
74
75
76
77
77
7-3
7-4
7-5
81
84
85
86
8
88
0
8.1
öö
89
8.2
90
94
96
8.3
7 Die Steuerung vegetativer Funktionen
Einführung
Subsysteme des vegetativen Nervensystems: Sympathikus, Parasympathikus
und Darmnervensystem
7.2.1
parasympathischen Nervensystems
7.2.2 Besonderheiten der synaptischen Endigungen im vegetativen Nervensystem
Die
Vegetatives Nervensystem und Immunsystem
Viszerale Afferenzen
Weiterführende Literatur
8 Das Hormonsystem
Grundprinzipien hormoneller Reaktion
Basismechanismen der Signaltransduktion
8.2.1 Bedeutung der chemischen Struktur für die Interaktion mit der Zielzelle
8.2.2 Hormonelle Übertragungswege
Strukturell unterscheidbare Hormonklassen
8.3.1 Klassifizierung nach chemischer Struktur
8.3.2 Klassifizierung nach Bildungsort
8.4 Regulation der hormoneilen Aktivität
8.4.1 Beeinflussung der Hormonproduktion
8.4.2 Transport, Bindung und Abbau von Hormonen
156
156
158
163
167
167
170
171
172
173
173
174
174
176
177
177
179
179
179
180
8.5 Wichtige hormonproduzierende Organe
8.5.1 Das Hypothalamus-Hypophysen-System: Steuerung zahlreicher endokriner
Prozesse
8.5.2 Bauchspeicheldrüse: Regulation des Stoffwechsels
8.5.3 Schilddrüse
8.5.4 Nebenniere
8.5.5 Keimdrüsen
8.5.6 Weitere Orte der Hormonbildung
Weiterführende Literatur
9 Bewegung
9.1 Der Muskel
9.1.1 Die quergestreifte Muskulatur
9.1.2 Die glatte Muskulatur
9.2 Die motorische Einheit
9.3 Afferenzen aus dem Bereich der Muskulatur
9.4 Motorische Steuerung auf Rückenmarksebene
9.4.1 Rückenmarksreflexe
9.4.2 Hemmungsmechanismen auf spinaler Ebene
9.5 Motorische Steuerung auf deT Ebene des Gehirns
9.5.1 Die Pyramidenbahn
9.5.2 Motoriksteuerung außerhalb des Pyramidenbahnsystems
9.5.3 Motorische Kortexareale
Weiterführende Literatur
10 Allgemeine Sinnesphysiologie
10.1 Sinnesempfindungen und Psychophysik
10.1.1 Empfindung und Wahrnehmung
10.1.2 Psychophysik
10.2 Objektive Sinnesphysiologie
10.2.1 Sinnesorgane und Sinneszellen
10.2.2 Rezeptive Felder
10.2.3 Gemeinsamkeiten der sensorischen Kanäle
Weiterführende Literatur
11 Somatosensorik
11.1 Tastsinn - taktile Sensorik
11.1.1 Periphere Prozesse beim Tastsinn
11.1.2 Zentrale Weiterleitung der Somatosensibilität
180
180
187
188
189
190
191
193
194
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230
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12.1
12.2
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198
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202
202
12.4
12.5
205
207
207
12.6
208
212
216
її.:
11.2.1 Sensoren des Temperatursinns
11.2.2 Hitze- und Kälteschmerz
11.2.3 Dynamik der Temperaturwahrnehmung
11.2.4 Zentralnervöse Weiterleitung von Temperatursignalen
11.3 Tiefensensibilität
11.3.1 Sensorik des Bewegungsapparats
11.3.2 Tiefenschmerz
Weiterführende Literatur
12 Das visuelle System
Visueller Reiz - das Licht
Anatomischer Aufbau des Auges
Die Leistungen des Auges als optischer Apparat
12.3.1 Akkomodation
12.3.2 Die Regulation des Lichteinfalls
Aufbau der Netzhaut
Molekulare Vorgänge in den Photorezeptoren
12.5.1 Photochemische Prozesse beim Lichteinfall
12.5.2 Adaptation als Leistung der Photorezeptoren
Signalverarbeitung auf der Ebene des retinalen Neuronennetzwerks
12.6.1 Rezeptive Felder der Netzhautneuronen
12.6.2 Drei Grundtypen von Ganglienzellen
12.6.3 Die
12.6.4 Netzhautprozesse beim Farbensehen
12.7 Die Sehbahn
12.7.1
12.7.2 Colliculi
12.7.3 Funktion und Aufgaben des Corpus geniculatum laterale
12.8 Verarbeitung visueller Information im Kortex
12.8.1 Der primäre visuelle Kortex
12.8.2 Komplexe Aufgaben der visuellen Kortexareale im
12.9 Sehstörungen als Folge zerebraler Schädigungen
12.10 Räumliches Sehen: Stereoskopie und Tiefenwahrnehmung
Weiterführende Literatur
•3
Gehör
13-і
Der Schall
132
Aufbau des
Ohrs
13.2.1 Das
äußere Ohr
13.2.2 Das
Mittelohr
13.2.3 Das
Innenohr
238
238
239
239
239
240
240
241
241
242
242
242
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244
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245
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247
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250
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253
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258
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260
264
266
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270
271
271
273
273
273
275
і/,.
Sinnesempfindungen bei akustischer Reizung
13.3.1 Der Schalltransduktionsprozess durch das Corti-Organ
13.3.2 Kodierung der Schallfrequenz
13.3.3 Verarbeitung akustischer Information im Gehirn
Weiterführende Literatur
Gleichgewichts-, Bewegungs- und Lagesinn
Aufbau und Funktion des Vestibularorgans
14.1.1 Registrierung von geradlinigen Beschleunigungen über die Makulaorgane
14.1.2 Registrierung von Drehbewegungen durch die Bogengänge
Zentrale Weiterverarbeitung der vestibulären Information
Weiterführende Literatur
15 Riechen, Schmecken und der allgemeine chemische Sinn
15.1 Geruch
15.1.1 Olfaktorische Sensoren
15.1.2 Die zentrale Riechbahn
15.1.3 Pheromone und das vomeronasale Organ
15.2 Geschmack - das gustatorische System
15.2.1 Die Grundqualitäten des Geschmacks
15.2.2 Die Geschmackssensoren
15.2.3 Die Geschmacksbahn
15.2.4 Störungen des Geschmackssinns
15.3 Allgemeiner chemischer Sinn
Weiterführende Literatur
16 Schmerz
16.1 Das nozizeptive System
16.1.1 Registrierung schmerzauslösender Reize durch Nozizeptoren
16.1.2 Zentralnervöse Schmerzverarbeitung
16.1.3 Neuronale Mechanismen der Schmerzhemmung
16.2 Experimentelle Schmerlforschung
16.2.1 Schmerzinduktion
16.2.2 Methoden der Schmerzmessung (Algesimetrie)
16.3 Besondere Schmerzformen
16.3.1 Chronischer Schmerz
16.3.2 Projizierter Schmerz
16.3.3 Übertragener Schmerz
16.3.4 Phantomschmerz
276
276
278
280
284
285
285
285
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314
314
316
318
318
320
320
321
i6.4 SchmerztheTapien
16
16.4.2 Nervenblockade und Lokalanästhesie 324
16.4.3 Gegenstimulationsverfahren 324
16.4.4 Biofeedback 327
16.4.5 Neurochirurgische Therapie 330
Weiterführende Literatur 332
17
17.1 Die Stressreaktion 334
17.1.1 Beobachtungen zu Stressfolgen im Tierreich 334
17.1.2 Die Physiologie der Stressreaktion 335
17.2
17.2.1 Immunabwehr 340
17.2.2 Allergie 342
17.3 Stressbezogene körperliche Erkrankungen 343
17.3.1 Koronare Herzkrankheit 343
17.3.2
17.3.3
17.4 StTess und psychische Störungen 346
Weiterführende Literatur 346
18 Sexualität und geschlechtsspezifisches Verhalten 347
18.1 Neurobiologie des Sexualverhaltens - zerebrale Strukturen und Geschlechtshormone 347
18.1.1 Zerebrale Steuerungszentren für das Sexualverhalten 347
18.1.2 Sexualhormone 349
18.1.3 Gonadotropine, Prolaktin und Oxytocin 349
18.1.4 Steroidale Sexualhormone 350
18.2 Sexuelles Verhalten 353
18.2.1 Einflussfaktoren auf das Sexualverhalten 353
18.2.2 Kohabitation und Ablauf der sexuellen Reaktion 356
18.3 Der weibliche Monatszyklus 359
18.3.1 Die periodischen Veränderungen während des Monatszyklus 359
18.3.2 Das prämenstruelle
18.4 Hormonelle Empfängnisverhütung 361
18.4.1 Unerwünschte Wirkungen
18.5 Empfängnis, Schwangerschaft, Geburt 363
18.5.1 Befruchtung 363
18.5.2 Entwicklung des Ungeborenen 364
18.5.3 Schwangerschaftsbedingte Umstellungsprozesse im Körper der Frau 364
18.5.4 Entwicklung des Fetus 365
18.5.5 Die Geburt 365
18.6 Ceschlechtsspezifische
18.6.1 Bedeutung des Testosterons bei der Emryonalentwicklung
18.6.2 Sonderformen der Geschlechtsentwicklung
18.6.3 Die Pubertät
18.6.4 Klimakterium
18.7 Weibliches Gehirn, männliches Gehirn?
18.7.1 Geschlechtstypische Gehirnentwicklung
18.7.2 Unterschiede in psychischen Funktionen
18.7.3 Der Einfluss der Sexualhormone auf psychische Prozesse
18.8 Homosexualität
18.9 Sexuelle Funktionsstörungen
18.9.1 Verminderte sexuelle Appetenz
18.9.2 Erektionsstörungen
18.9.3 Ejaculatio praecox
18.9.4 Orgasmusstörungen bei Frauen
18.9.5 Störungen mit sexuell bedingten Schmerzen
Weiterführende Literatur
19 Rhythmen des Verhaltens
19.1 Die neurobiologische Basis von Biorhythmen
19.1.1 Innere Uhren bei tierischen Organismen
19.1.2 Zellbiologische Basismechanismen für die Erzeugung von Oszillationen
19.2 Die
19.2.1 Experimente zur zirkadianen inneren Uhr
19.2.2 Der
19.2.3 Einflüsse externer Zeitgeber auf die zirkadiane Uhr
19.3 Der Basic
Weiterführende Literatur
20 Schlaf und Traum
20.1 Die Funktion des Schlafs: Erholungsmechanismus oder evolutionäre Anpassung?
20.1.1 Der Schlaf als Reparatur- und Erholungsphase?
20.1.2 Schlaf als Ergebnis eines evolutionären Anpassungsprozesses?
20.2 Methodik der Schlafbeobachtung
20.2.1 Historisches
20.2.2 Die Untersuchung im Schlaflabor
20.3 Schlafstadien
20.3.1 REM-Stadium
20.3.2 Schlafperiodik
20.4 Neurobiologie des Schlafs
20.4.1 Die »Schlafstoffe-Hypothese
367
367
368
369
370
371
371
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373
374
375
375
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393
394
395
395
396
397
399
400
401
401
20.4.2 Das Zweiprozessmodell des Schlafs 402
20.4.3 Aktivierungsmodulierende Strukturen der Schlaf-Wach-Regulation 403
20.4.4 Melatonin 404
20.4.5 Die Regulation von
20.5 REM-Schlaf als dritter psychophysischer Zustand zwischen Wachen und Non-REM-Schlaf 408
20.5.1 Die biologische Bedeutung des REM-Schlafs 408
20.5.2 Weshalb gerade im REM-Schlaf Träume? 410
20.5.3 Fördert Schlaf das Lernen? 411
20.6 Schlafdeprivation und ihre Folgen 412
20.7 Schlafstörungen 414
20.7.1 Schlafmangel und Schlafunterbrechung - Insomnien 414
20.7.2 Behandlung von Insomnien mit Hypnotika 417
20.7.3 Substanzinduzierte Insomnien 417
20.7.4
20.8 Parasomnien 419
20.9 Hypersomnien 420
20.9.1 Idiopathische Hypersomnie 420
20.9.2 Narkolepsie 420
20.9.3 Das Schlafapnoe-Syndrom 421
Weiterführende Literatur 422
21 Psychische Störungen —
Transmitterprozesse und Psychopharmakotherapie 423
21.1 Transmitterprozesse und psychische Erkrankungen 423
21.1.1 Der neurochemische Ansatz in der Biologischen Psychiatrie 423
21.1.2 Wichtige Verfahren zum Studium von Transmitterprozessen 424
21.1.3
21.1.4 Noradrenalin und sein Bezug zur Depression 432
21.1.5 GABA und sein Bezug zu Angststörungen 433
21.1.6 Dopamin und sein Zusammenhang mit schizophrenen Psychosen 435
21.1.7 Acetylcholin und sein Zusammenhang mit Demenz 438
21.2 Psychopharmakotherapie 441
21.2.1 Historie und Grundprinzipien der Psychopharmakotherapie 441
21.2.2
21.2.3 Phasenprophylaktika: Lithium und Carbamazepin 448
21.2.4 Neuroleptika 449
21.2.5 Tranquillanzien 451
21.2.6 Hypnotika 453
21.2.7 Nootropika 453
Weiterführende Literatur 455
22 Drogenabhängigkeit
22.1 Zentrale Begriffe
22.1.1 Drogen und Drogensucht
22.1.2 Abhängigkeit
22.1.3 Toleranz
22.2 Neurobiologie der Abhängigkeit
22.2.1 Das »Belohnungssystem« des Gehirns und die subjektive Drogenwirkung
22.2.2 Einfluss des Drogenmissbrauchs auf die Genexpression in Gehirnzellen
22.3 Alkohol
22.3.1 Alkoholmissbrauch als gesundheitspolitische Herausforderung
22.3.2 Alkoholwirkungen
22.3.3 Alkoholabhängigkeit
22.4 Nikotin
22.4.1 Die Verbreitung des Rauchens
22.4.2 Pharmakologische Aspekte des Tabakrauchens
22.4.3 Nikotin als ein potentes Gift
22.5 Kokain
22.5.1 Die Effekte der Kokainaufnahme
22.5.2 Kokain als Suchtdroge
22.6 Opiate
22.6.1 Verbreitung und Gefahren
22.6.2 Opiate als Suchtdrogen
22.6.3 Behandlung der Opiatabhängigkeit
22.7 Halluzinogene (psychedelische Substanzen)
22.7.1 Die wichtigsten Psychedelika
22.7.2
22.8
22.8.1 Cannabiswirkung
22.8.2 Neurobiologie der Cannabiswirkung
22.8.3
Weiterführende Literatur
23 Emotionen
23.1 Emotionen und Gehirnstrukturen
23.1.1 Das limbische System
23.1.2 Der präfrontale Kortex
23.1.3 Der
23.1.4 Der
23.1.5 Die Inselrinde
23.2 Emotionales Geschehen und peripher-physiologische Prozesse
23.2.1 Physiologische Prozesse und Emotionstheorien
23.2.2 Mimik und Emotionen
Weiterführende Literatur
456
456
456
456
457
457
458
461
462
463
463
466
470
471
471
471
475
476
477
479
480
480
483
485
486
487
490
490
491
491
492
493
24 Lernen und Gedächtnis
24.1 Typen des Lernens
24.1.1 Nichtassoziatives Lernen
24.1.2 Assoziatives Lernen
24.2 Erkenntnisse zu Habituation, Sensitivierung und klassischer Konditionierung
bei einfachen Organismen
24.2.1 Habituation
24.2.2 Sensitivierung
24.2.3 Klassische Konditionierung in Aplysia
24.3 Klassische Konditionierung des Lidschlags am Säugetiermodell
24.4 Die zelluläre Basis für Gedächtnis und Lernen im
24.4.1 Langzeitpotenzierung und Konditionierung von Hippocampusneuronen
24.4.2 Subsynaptische Einzelprozesse für morphologische Veränderungen
24.4.3 Langzeitdepression
24.5 Die neuronale Basis des operanten Konditionierens
24.5.1 Die zellulären Grundlagen des operanten Konditionierens
24.5.2 Belohnungssysteme im Gehirn
24.6 Gedächtnisleistungen und Gehirnstrukturen
24.6.1 Verschiedene Gedächtnistypen
24.6.2 Die zeitliche Dimension des Gedächtnisses
24.6.3 Strukturierung des Langzeitgedächtnisses unter inhaltlichen Aspekten
24.6.4 Beim deklarativen Gedächtnis involvierte Gehirnstrukturen
24.6.5 Beim prozeduralen Gedächtnis involvierte Gehirnstrukturen
Weiterführende Literatur
25 Sprache und Lateralisierung von Gehirnfunktionen
25.1
25.2
253
493
25-4
493
25-5
497
498
498
498
499
499
25.6
502
504
Sprache als außergewöhnliche mentale Leistung
»Sprache« bei Tieren
25.2.1 Kommunikationssysteme in der Tierwelt
25.2.2 Können Tiere den Gebrauch einer »Sprache« erlernen?
Basiselemente der Sprachproduktion und -Wahrnehmung
25.3.1 Aufbau gesprochener Sprache in vier Ebenen
25.3.2 Sprachanalyse in parallel arbeitenden Kanälen
Sprachrelevante Hirnregionen
Die wichtigsten traditionellen Aphasieklassen
25.5.1
25.5.2 Wernicke-Aphasie
25.5.3 Leitungsaphasie
25.5.4 Globale
25.5.5 Transkortikale Aphasien
Lese- und Schreibstörungen
25.6.1 Alexie und Agraphie
25.6.2
505
505
505
506
507
508
511
513
515
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525
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532
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536
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539
544
544
546
546
547
547
548
548
549
25-7 Funktionelle Hemisphärenasymmetrie - Lateralität
25.7.1 Anatomische Differenzen zwischen den Hemisphären
25.7.2 Methoden zur Lateralitätsprüfung und typische Ergebnisse
25.7.3 Überprüfung der Lateralität bei gesunden Personen
25.7.4 Die Bedeutung der Hemisphärenspezialisierung für einzelne Funktionen
Weiterführende Literatur
26 Methoden der Biologischen Psychologie
26.1 Die Untersuchung von Aufbau und Funktion der Nervenzelle
26.1.1 Mikroskopische Methoden
26.1.2 Färbemethoden
26.1.3 Weitere Techniken zur Sichtbarmachung von Zellen und Zellbestandteilen
26.2 Gehirnelektrische Aktivität und Elektroenzephalogramm
26.2.1 Typen der EEG-Aktivität
26.2.2 Physiologische Grundlagen des
26.2.3 EEG-Registrierung, Auswertung und Kennwertebildung
26.2.4 Räumliche EEG-Analyse und »Brain-Mapping«
Magnetoenzephalographie
Bildgebende Verfahren
26.4.1 Bildgebung mit Röntgenstrahlen
26.4.2 Magnetresonanztomographie
26.4.3 Magnetresonanzspektroskopie
26.4.4 Positronenemissionstomographie
26.4.5 Single-Photon-Emissions-Computertornographie
Transkranielle Magnetstimulation
Psychophysiologische Indikatoren des vegetativen und muskulären Systems
26.6.1 Herz-Kreislauf-Aktivität
26.6.2 Elektrodermale Aktivität
26.6.3 Muskuläre Aktivität
26.6.4 Okuläre Prozesse
Weiterführende Literatur
Glossar
Inhalt der beiliegenden CD-ROM ( © )
Fragen und Antworten
Zusammenfassungen
Definitionen
Abbildungen des Buchs
Anleitung zur Benutzung der CD-ROM
550
551
552
555
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591
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593
594
626
633
Literaturverzeichnis
Sachverzeichnis
Namensverzeichnis
Bildnachweis
634
637
660
661 |
| adam_txt |
Inhalt
Vorwort zur 2. Auflage xix
Vorwort zur i. Auflage xxi
і
2 Gene und Verhalten
2.1 Gene und Proteine 10
2.2 Der genetische Code 11
2.3 Gene und Chromosomen 15
2.4 Die Proteinsynthese 16
2.4.1 Ablesen der Information durch Transkription 16
2.4.2 Proteinsynthese durch Translation und Transfer 17
2.4.3 Welche Proteine produziert eine Zelle? 18
2.5 Weitergabe der genetischen Information in Körperzellen und Keimzellen 19
2.5.1 Zellzyklus der Körperzellen 19
2.5.2 Bildung der Keimzellen 19
2.6 Klassische Genetik 20
2.7 Mutation und Evolution 24
2.8 Humangenetik und Pathogenetik 25
2.9 Gene und psychische Vorgänge 27
2.10 Gentechnik 29
Weiterführende Literatur 30
3 Bausteine des Nervensystems — Neuronen und Cliazellen 31
3.1 Aufbau und Elemente des Neurons 31
3.1.1 Das Neuron als Spezialisierung der tierischen Zelle 31
3.1.2 Die äußere Gestalt der Neuronen 37
3.2 Cliazellen 41
3.2.1 Oligodendrozyten 42
3.2.2 Schwann-Zellen 43
3.2.3 Astrozyten 43
3.2.4 Blut-Hirn-Schranke 44
3.2.5 Mikroglia 44
3.2.6 Gliazellen und die Entwicklung des Nervensystems 44
3.2.7 Die multiple Sklerose - eine Demyelinisierungserkrankung 45
Weiterführende Literatur 46
Die zelluläre Basis der Informationsverarbeitung im Nervensystem 47
Elektrische Ladung von Nervenzellen
lonenwirksame Kräfte
4.2.1 Elektrische Kräfte auf Ionen
4.2.2 Diffusionskräfte auf die Ionen
Passiver Transport von Stoffen durch die Zellmembran
4.3.1 Ionenkanäle als Verbindung zwischen dem Zellinneren und dem Extrazellulärraum
4.3.2 Schnelle Passage durch Ionenkanäle
4.3.3 Ionenkanäle sind selektiv
4.3.4 Einflüsse auf den Zustand von Ionenkanälen
Aktiver Transport durch die Membran — die Natrium-Kalium-Pumpe
Der Transport elektrischer Signale längs der Nervenzellmembran
4.5.1 Passiver Transport - elektrotonische Leitung
4.5.2 Das Aktionspotential
Spontan aktive Neuronen
Weiterführende Literatur
Zusammenwirken von Nervenzellen —
Informationsübertragung und -Verarbeitung
Die Grundlagen der Erregungsübertragung an der chemischen
5.1.1 Transmitterfreisetzung durch Verschmelzung der Vesikel mit der präsynaptischen
Membran
Reaktion der Transmittersubstanz mit den Rezeptoren
Ligandengesteuerte Ionenkanäle - ionotroper Rezeptor
G-Protein-gekoppelter Ionenkanal - metabotroper Rezeptor
Wichtige Transmitter-Rezeptor-Systeme
5.2.1 Acetylcholin und seine Rezeptoren
Die Gruppe der Katecholamine
Serotonin
Glutamat und Aspartat
Gammaaminobuttersäure (GABA) und Glycin
Neuropeptide
Die neuronale Integration von Information
5.4.1 Exzitatorische und inhibitorische postsynaptische Potentiale
5.4.2 Folgeprozesse der Depolarisation am Zielneuron
5.4.3 »Lernfähigkeit« der
Weiterführende Literatur
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
47
6.1 Wichtige anatomische Bezeichnungen von Orientierung und Lage im Raum
99
50
6.2 Anatomische Crobgliederung des Nervensystems
100
50
6.3 Rückenmark
101
50
6.4 Das Cehirn
107
53
6.4.1
109
53
6.4.2 Die
HO
55
6.4.3 Die Brücke
111
55
6.4.4 Das Kleinhirn
111
55
6.4.5 Formatio reticularis
112
56
6.4.6 Das Mittelhirn
116
58
6.4.7 Die Hirnnerven
118
59
6.4.8 Das Zwischenhirn
118
60
6.4.9 Das Endhirn - subkortikale Strukturen
129
69
6.4.10 Das Endhirn - kortikale Strukturen
135
69
Weiterführende Literatur
155
70
6 Aufbau und Funktion des Nervensystems
98
7-і
71
7-2
72
74
75
76
77
77
7-3
7-4
7-5
81
84
85
86
8
88
0
8.1
öö
89
8.2
90
94
96
8.3
7 Die Steuerung vegetativer Funktionen
Einführung
Subsysteme des vegetativen Nervensystems: Sympathikus, Parasympathikus
und Darmnervensystem
7.2.1
parasympathischen Nervensystems
7.2.2 Besonderheiten der synaptischen Endigungen im vegetativen Nervensystem
Die
Vegetatives Nervensystem und Immunsystem
Viszerale Afferenzen
Weiterführende Literatur
8 Das Hormonsystem
Grundprinzipien hormoneller Reaktion
Basismechanismen der Signaltransduktion
8.2.1 Bedeutung der chemischen Struktur für die Interaktion mit der Zielzelle
8.2.2 Hormonelle Übertragungswege
Strukturell unterscheidbare Hormonklassen
8.3.1 Klassifizierung nach chemischer Struktur
8.3.2 Klassifizierung nach Bildungsort
8.4 Regulation der hormoneilen Aktivität
8.4.1 Beeinflussung der Hormonproduktion
8.4.2 Transport, Bindung und Abbau von Hormonen
156
156
158
163
167
167
170
171
172
173
173
174
174
176
177
177
179
179
179
180
8.5 Wichtige hormonproduzierende Organe
8.5.1 Das Hypothalamus-Hypophysen-System: Steuerung zahlreicher endokriner
Prozesse
8.5.2 Bauchspeicheldrüse: Regulation des Stoffwechsels
8.5.3 Schilddrüse
8.5.4 Nebenniere
8.5.5 Keimdrüsen
8.5.6 Weitere Orte der Hormonbildung
Weiterführende Literatur
9 Bewegung
9.1 Der Muskel
9.1.1 Die quergestreifte Muskulatur
9.1.2 Die glatte Muskulatur
9.2 Die motorische Einheit
9.3 Afferenzen aus dem Bereich der Muskulatur
9.4 Motorische Steuerung auf Rückenmarksebene
9.4.1 Rückenmarksreflexe
9.4.2 Hemmungsmechanismen auf spinaler Ebene
9.5 Motorische Steuerung auf deT Ebene des Gehirns
9.5.1 Die Pyramidenbahn
9.5.2 Motoriksteuerung außerhalb des Pyramidenbahnsystems
9.5.3 Motorische Kortexareale
Weiterführende Literatur
10 Allgemeine Sinnesphysiologie
10.1 Sinnesempfindungen und Psychophysik
10.1.1 Empfindung und Wahrnehmung
10.1.2 Psychophysik
10.2 Objektive Sinnesphysiologie
10.2.1 Sinnesorgane und Sinneszellen
10.2.2 Rezeptive Felder
10.2.3 Gemeinsamkeiten der sensorischen Kanäle
Weiterführende Literatur
11 Somatosensorik
11.1 Tastsinn - taktile Sensorik
11.1.1 Periphere Prozesse beim Tastsinn
11.1.2 Zentrale Weiterleitung der Somatosensibilität
180
180
187
188
189
190
191
193
194
217
217
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224
224
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229
229
230
230
231
235
194
194
196
12.1
12.2
12.3
198
200
202
202
12.4
12.5
205
207
207
12.6
208
212
216
її.:
11.2.1 Sensoren des Temperatursinns
11.2.2 Hitze- und Kälteschmerz
11.2.3 Dynamik der Temperaturwahrnehmung
11.2.4 Zentralnervöse Weiterleitung von Temperatursignalen
11.3 Tiefensensibilität
11.3.1 Sensorik des Bewegungsapparats
11.3.2 Tiefenschmerz
Weiterführende Literatur
12 Das visuelle System
Visueller Reiz - das Licht
Anatomischer Aufbau des Auges
Die Leistungen des Auges als optischer Apparat
12.3.1 Akkomodation
12.3.2 Die Regulation des Lichteinfalls
Aufbau der Netzhaut
Molekulare Vorgänge in den Photorezeptoren
12.5.1 Photochemische Prozesse beim Lichteinfall
12.5.2 Adaptation als Leistung der Photorezeptoren
Signalverarbeitung auf der Ebene des retinalen Neuronennetzwerks
12.6.1 Rezeptive Felder der Netzhautneuronen
12.6.2 Drei Grundtypen von Ganglienzellen
12.6.3 Die
12.6.4 Netzhautprozesse beim Farbensehen
12.7 Die Sehbahn
12.7.1
12.7.2 Colliculi
12.7.3 Funktion und Aufgaben des Corpus geniculatum laterale
12.8 Verarbeitung visueller Information im Kortex
12.8.1 Der primäre visuelle Kortex
12.8.2 Komplexe Aufgaben der visuellen Kortexareale im
12.9 Sehstörungen als Folge zerebraler Schädigungen
12.10 Räumliches Sehen: Stereoskopie und Tiefenwahrnehmung
Weiterführende Literatur
•3
Gehör
13-і
Der Schall
132
Aufbau des
Ohrs
13.2.1 Das
äußere Ohr
13.2.2 Das
Mittelohr
13.2.3 Das
Innenohr
238
238
239
239
239
240
240
241
241
242
242
242
244
244
245
245
247
247
249
250
250
253
253
254
258
258
258
259
260
260
264
266
268
270
271
271
273
273
273
275
і/,.
Sinnesempfindungen bei akustischer Reizung
13.3.1 Der Schalltransduktionsprozess durch das Corti-Organ
13.3.2 Kodierung der Schallfrequenz
13.3.3 Verarbeitung akustischer Information im Gehirn
Weiterführende Literatur
Gleichgewichts-, Bewegungs- und Lagesinn
Aufbau und Funktion des Vestibularorgans
14.1.1 Registrierung von geradlinigen Beschleunigungen über die Makulaorgane
14.1.2 Registrierung von Drehbewegungen durch die Bogengänge
Zentrale Weiterverarbeitung der vestibulären Information
Weiterführende Literatur
15 Riechen, Schmecken und der allgemeine chemische Sinn
15.1 Geruch
15.1.1 Olfaktorische Sensoren
15.1.2 Die zentrale Riechbahn
15.1.3 Pheromone und das vomeronasale Organ
15.2 Geschmack - das gustatorische System
15.2.1 Die Grundqualitäten des Geschmacks
15.2.2 Die Geschmackssensoren
15.2.3 Die Geschmacksbahn
15.2.4 Störungen des Geschmackssinns
15.3 Allgemeiner chemischer Sinn
Weiterführende Literatur
16 Schmerz
16.1 Das nozizeptive System
16.1.1 Registrierung schmerzauslösender Reize durch Nozizeptoren
16.1.2 Zentralnervöse Schmerzverarbeitung
16.1.3 Neuronale Mechanismen der Schmerzhemmung
16.2 Experimentelle Schmerlforschung
16.2.1 Schmerzinduktion
16.2.2 Methoden der Schmerzmessung (Algesimetrie)
16.3 Besondere Schmerzformen
16.3.1 Chronischer Schmerz
16.3.2 Projizierter Schmerz
16.3.3 Übertragener Schmerz
16.3.4 Phantomschmerz
276
276
278
280
284
285
285
285
287
287
290
291
291
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293
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297
299
301
302
302
303
304
305
305
308
310
314
314
316
318
318
320
320
321
i6.4 SchmerztheTapien
16
16.4.2 Nervenblockade und Lokalanästhesie 324
16.4.3 Gegenstimulationsverfahren 324
16.4.4 Biofeedback 327
16.4.5 Neurochirurgische Therapie 330
Weiterführende Literatur 332
17
17.1 Die Stressreaktion 334
17.1.1 Beobachtungen zu Stressfolgen im Tierreich 334
17.1.2 Die Physiologie der Stressreaktion 335
17.2
17.2.1 Immunabwehr 340
17.2.2 Allergie 342
17.3 Stressbezogene körperliche Erkrankungen 343
17.3.1 Koronare Herzkrankheit 343
17.3.2
17.3.3
17.4 StTess und psychische Störungen 346
Weiterführende Literatur 346
18 Sexualität und geschlechtsspezifisches Verhalten 347
18.1 Neurobiologie des Sexualverhaltens - zerebrale Strukturen und Geschlechtshormone 347
18.1.1 Zerebrale Steuerungszentren für das Sexualverhalten 347
18.1.2 Sexualhormone 349
18.1.3 Gonadotropine, Prolaktin und Oxytocin 349
18.1.4 Steroidale Sexualhormone 350
18.2 Sexuelles Verhalten 353
18.2.1 Einflussfaktoren auf das Sexualverhalten 353
18.2.2 Kohabitation und Ablauf der sexuellen Reaktion 356
18.3 Der weibliche Monatszyklus 359
18.3.1 Die periodischen Veränderungen während des Monatszyklus 359
18.3.2 Das prämenstruelle
18.4 Hormonelle Empfängnisverhütung 361
18.4.1 Unerwünschte Wirkungen
18.5 Empfängnis, Schwangerschaft, Geburt 363
18.5.1 Befruchtung 363
18.5.2 Entwicklung des Ungeborenen 364
18.5.3 Schwangerschaftsbedingte Umstellungsprozesse im Körper der Frau 364
18.5.4 Entwicklung des Fetus 365
18.5.5 Die Geburt 365
18.6 Ceschlechtsspezifische
18.6.1 Bedeutung des Testosterons bei der Emryonalentwicklung
18.6.2 Sonderformen der Geschlechtsentwicklung
18.6.3 Die Pubertät
18.6.4 Klimakterium
18.7 Weibliches Gehirn, männliches Gehirn?
18.7.1 Geschlechtstypische Gehirnentwicklung
18.7.2 Unterschiede in psychischen Funktionen
18.7.3 Der Einfluss der Sexualhormone auf psychische Prozesse
18.8 Homosexualität
18.9 Sexuelle Funktionsstörungen
18.9.1 Verminderte sexuelle Appetenz
18.9.2 Erektionsstörungen
18.9.3 Ejaculatio praecox
18.9.4 Orgasmusstörungen bei Frauen
18.9.5 Störungen mit sexuell bedingten Schmerzen
Weiterführende Literatur
19 Rhythmen des Verhaltens
19.1 Die neurobiologische Basis von Biorhythmen
19.1.1 Innere Uhren bei tierischen Organismen
19.1.2 Zellbiologische Basismechanismen für die Erzeugung von Oszillationen
19.2 Die
19.2.1 Experimente zur zirkadianen inneren Uhr
19.2.2 Der
19.2.3 Einflüsse externer Zeitgeber auf die zirkadiane Uhr
19.3 Der Basic
Weiterführende Literatur
20 Schlaf und Traum
20.1 Die Funktion des Schlafs: Erholungsmechanismus oder evolutionäre Anpassung?
20.1.1 Der Schlaf als Reparatur- und Erholungsphase?
20.1.2 Schlaf als Ergebnis eines evolutionären Anpassungsprozesses?
20.2 Methodik der Schlafbeobachtung
20.2.1 Historisches
20.2.2 Die Untersuchung im Schlaflabor
20.3 Schlafstadien
20.3.1 REM-Stadium
20.3.2 Schlafperiodik
20.4 Neurobiologie des Schlafs
20.4.1 Die »Schlafstoffe-Hypothese
367
367
368
369
370
371
371
372
373
374
375
375
376
377
377
378
378
379
379
380
381
382
384
385
388
390
392
393
393
393
394
395
395
396
397
399
400
401
401
20.4.2 Das Zweiprozessmodell des Schlafs 402
20.4.3 Aktivierungsmodulierende Strukturen der Schlaf-Wach-Regulation 403
20.4.4 Melatonin 404
20.4.5 Die Regulation von
20.5 REM-Schlaf als dritter psychophysischer Zustand zwischen Wachen und Non-REM-Schlaf 408
20.5.1 Die biologische Bedeutung des REM-Schlafs 408
20.5.2 Weshalb gerade im REM-Schlaf Träume? 410
20.5.3 Fördert Schlaf das Lernen? 411
20.6 Schlafdeprivation und ihre Folgen 412
20.7 Schlafstörungen 414
20.7.1 Schlafmangel und Schlafunterbrechung - Insomnien 414
20.7.2 Behandlung von Insomnien mit Hypnotika 417
20.7.3 Substanzinduzierte Insomnien 417
20.7.4
20.8 Parasomnien 419
20.9 Hypersomnien 420
20.9.1 Idiopathische Hypersomnie 420
20.9.2 Narkolepsie 420
20.9.3 Das Schlafapnoe-Syndrom 421
Weiterführende Literatur 422
21 Psychische Störungen —
Transmitterprozesse und Psychopharmakotherapie 423
21.1 Transmitterprozesse und psychische Erkrankungen 423
21.1.1 Der neurochemische Ansatz in der Biologischen Psychiatrie 423
21.1.2 Wichtige Verfahren zum Studium von Transmitterprozessen 424
21.1.3
21.1.4 Noradrenalin und sein Bezug zur Depression 432
21.1.5 GABA und sein Bezug zu Angststörungen 433
21.1.6 Dopamin und sein Zusammenhang mit schizophrenen Psychosen 435
21.1.7 Acetylcholin und sein Zusammenhang mit Demenz 438
21.2 Psychopharmakotherapie 441
21.2.1 Historie und Grundprinzipien der Psychopharmakotherapie 441
21.2.2
21.2.3 Phasenprophylaktika: Lithium und Carbamazepin 448
21.2.4 Neuroleptika 449
21.2.5 Tranquillanzien 451
21.2.6 Hypnotika 453
21.2.7 Nootropika 453
Weiterführende Literatur 455
22 Drogenabhängigkeit
22.1 Zentrale Begriffe
22.1.1 Drogen und Drogensucht
22.1.2 Abhängigkeit
22.1.3 Toleranz
22.2 Neurobiologie der Abhängigkeit
22.2.1 Das »Belohnungssystem« des Gehirns und die subjektive Drogenwirkung
22.2.2 Einfluss des Drogenmissbrauchs auf die Genexpression in Gehirnzellen
22.3 Alkohol
22.3.1 Alkoholmissbrauch als gesundheitspolitische Herausforderung
22.3.2 Alkoholwirkungen
22.3.3 Alkoholabhängigkeit
22.4 Nikotin
22.4.1 Die Verbreitung des Rauchens
22.4.2 Pharmakologische Aspekte des Tabakrauchens
22.4.3 Nikotin als ein potentes Gift
22.5 Kokain
22.5.1 Die Effekte der Kokainaufnahme
22.5.2 Kokain als Suchtdroge
22.6 Opiate
22.6.1 Verbreitung und Gefahren
22.6.2 Opiate als Suchtdrogen
22.6.3 Behandlung der Opiatabhängigkeit
22.7 Halluzinogene (psychedelische Substanzen)
22.7.1 Die wichtigsten Psychedelika
22.7.2
22.8
22.8.1 Cannabiswirkung
22.8.2 Neurobiologie der Cannabiswirkung
22.8.3
Weiterführende Literatur
23 Emotionen
23.1 Emotionen und Gehirnstrukturen
23.1.1 Das limbische System
23.1.2 Der präfrontale Kortex
23.1.3 Der
23.1.4 Der
23.1.5 Die Inselrinde
23.2 Emotionales Geschehen und peripher-physiologische Prozesse
23.2.1 Physiologische Prozesse und Emotionstheorien
23.2.2 Mimik und Emotionen
Weiterführende Literatur
456
456
456
456
457
457
458
461
462
463
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487
490
490
491
491
492
493
24 Lernen und Gedächtnis
24.1 Typen des Lernens
24.1.1 Nichtassoziatives Lernen
24.1.2 Assoziatives Lernen
24.2 Erkenntnisse zu Habituation, Sensitivierung und klassischer Konditionierung
bei einfachen Organismen
24.2.1 Habituation
24.2.2 Sensitivierung
24.2.3 Klassische Konditionierung in Aplysia
24.3 Klassische Konditionierung des Lidschlags am Säugetiermodell
24.4 Die zelluläre Basis für Gedächtnis und Lernen im
24.4.1 Langzeitpotenzierung und Konditionierung von Hippocampusneuronen
24.4.2 Subsynaptische Einzelprozesse für morphologische Veränderungen
24.4.3 Langzeitdepression
24.5 Die neuronale Basis des operanten Konditionierens
24.5.1 Die zellulären Grundlagen des operanten Konditionierens
24.5.2 Belohnungssysteme im Gehirn
24.6 Gedächtnisleistungen und Gehirnstrukturen
24.6.1 Verschiedene Gedächtnistypen
24.6.2 Die zeitliche Dimension des Gedächtnisses
24.6.3 Strukturierung des Langzeitgedächtnisses unter inhaltlichen Aspekten
24.6.4 Beim deklarativen Gedächtnis involvierte Gehirnstrukturen
24.6.5 Beim prozeduralen Gedächtnis involvierte Gehirnstrukturen
Weiterführende Literatur
25 Sprache und Lateralisierung von Gehirnfunktionen
25.1
25.2
253
493
25-4
493
25-5
497
498
498
498
499
499
25.6
502
504
Sprache als außergewöhnliche mentale Leistung
»Sprache« bei Tieren
25.2.1 Kommunikationssysteme in der Tierwelt
25.2.2 Können Tiere den Gebrauch einer »Sprache« erlernen?
Basiselemente der Sprachproduktion und -Wahrnehmung
25.3.1 Aufbau gesprochener Sprache in vier Ebenen
25.3.2 Sprachanalyse in parallel arbeitenden Kanälen
Sprachrelevante Hirnregionen
Die wichtigsten traditionellen Aphasieklassen
25.5.1
25.5.2 Wernicke-Aphasie
25.5.3 Leitungsaphasie
25.5.4 Globale
25.5.5 Transkortikale Aphasien
Lese- und Schreibstörungen
25.6.1 Alexie und Agraphie
25.6.2
505
505
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548
548
549
25-7 Funktionelle Hemisphärenasymmetrie - Lateralität
25.7.1 Anatomische Differenzen zwischen den Hemisphären
25.7.2 Methoden zur Lateralitätsprüfung und typische Ergebnisse
25.7.3 Überprüfung der Lateralität bei gesunden Personen
25.7.4 Die Bedeutung der Hemisphärenspezialisierung für einzelne Funktionen
Weiterführende Literatur
26 Methoden der Biologischen Psychologie
26.1 Die Untersuchung von Aufbau und Funktion der Nervenzelle
26.1.1 Mikroskopische Methoden
26.1.2 Färbemethoden
26.1.3 Weitere Techniken zur Sichtbarmachung von Zellen und Zellbestandteilen
26.2 Gehirnelektrische Aktivität und Elektroenzephalogramm
26.2.1 Typen der EEG-Aktivität
26.2.2 Physiologische Grundlagen des
26.2.3 EEG-Registrierung, Auswertung und Kennwertebildung
26.2.4 Räumliche EEG-Analyse und »Brain-Mapping«
Magnetoenzephalographie
Bildgebende Verfahren
26.4.1 Bildgebung mit Röntgenstrahlen
26.4.2 Magnetresonanztomographie
26.4.3 Magnetresonanzspektroskopie
26.4.4 Positronenemissionstomographie
26.4.5 Single-Photon-Emissions-Computertornographie
Transkranielle Magnetstimulation
Psychophysiologische Indikatoren des vegetativen und muskulären Systems
26.6.1 Herz-Kreislauf-Aktivität
26.6.2 Elektrodermale Aktivität
26.6.3 Muskuläre Aktivität
26.6.4 Okuläre Prozesse
Weiterführende Literatur
Glossar
Inhalt der beiliegenden CD-ROM ( © )
Fragen und Antworten
Zusammenfassungen
Definitionen
Abbildungen des Buchs
Anleitung zur Benutzung der CD-ROM
550
551
552
555
556
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591
592
592
593
594
626
633
Literaturverzeichnis
Sachverzeichnis
Namensverzeichnis
Bildnachweis
634
637
660
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