Neurobiologie und Gedächtnis: Neuronennetzwerke und Informationsspeicherung im menschlichen Gehirn
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Berlin
Volk und Gesundheit
1979
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 13
1.1. NEUROBIOLOGISCHER LERN- UND GEDAECHTNISBEGRIFF 16
1.2. SYSTEMATIK DER LERNVORGAENGE 19
2. SELEKTIVE INFORMATIONSAUFNAHME UND SPEICHERTYPEN 23
2.1. NOTWENDIGKEIT DER INFORMATIONSREDUKTION FUER DIE
INFORMATIONSSPEICHERUNG 23
2.2. UNTERSCHEIDUNG VERSCHIEDENER GEDAECHTNISSPEICHER 26 2.3.
ULTRAKURZZEITGEDAECHTNIS 28
2.4. SENSORISCHES GEDAECHTNIS 29
2.5. KAPAZITAETSABSCHAETZUNGEN FUER BEWUFJTSEINSSPEICHER, KURZ- UND
LANGZEITGEDAECHTNIS 29
3. NEURONALE INFORMATIONSVERARBEITUNGSSTRUKTUREN 32
3.1. NEURONENTHEORIE UND NEURONALE ERREGUNG 32
3.1.1. MEMBRANPOTENTIALE ALS GRUNDLAGE DER ERREGUNG 36 3.1.2. DIE
FORTGELEITETE ERREGUNG (AKTIONSPOTENTIAL) 39
3.1.3. SOMA (NERVENZELLKOERPER) 41
3.1.4. DENDRITEN - NEURONALE ANTENNEN 44
3.1.5. STRUKTUR UND FUNKTION DES AXONS 45
3.1.6. ERREGENDE UND HEMMENDE CHEMISCHE SYNAPSEN 50 3.1.6.1. PRAESYNAPSE
50
3.1.6.2. TRANSMITTER 51
3.1.6.3. SYNAPSENSPALT 53
3.1.6.4. POSTSYNAPSE 54
3.1.7. EXZITATORISCHES POSTSYNAPTISCHES POTENTIAL 55
3.1.8. ZEITLICHE UND RAEUMLICHE SUMMATION VON EPSPS 57 3.1.9.
INHIBITORISCHES POSTSYNAPTISCHES POTENTIAL 58
3.1.10. INTEGRATION VON ERREGUNG UND HEMMUNG 59
3.1.11. PHARMAKOLOGISCHE HEMMUNG POSTSYNAPTISCHER INHIBITION . 61
3.1.12. PRAESYNAPTISCHE HEMMUNG (AXO-AXONALE SYNAPSE) 62 3.1.13. LOGISCHE
FUNKTIONEN VON NEURONEN 65
3.1.14. FREQUENZUEBERSETZUNG, FREQUENZUNTERSETZUNG, OKKLUSION 66 3.1.15.
MULTIPLIKATION UND ADDITION 66
IMAGE 2
3.2. NEURONALE SCHALTPRINZIPIEN DER INFORMATIONSVERARBEITUNG . 69
3.2.1. KONVERGENZSCHALTUNG 69
3.2.2. DIVERGENZSCHALTUNG 70
3.2.3. KONVERGENZ-DIVERGENZSCHALTUNG 71
3.2.4. HEMMENDE SCHALTPRINZIPIEN AUF DER GRUNDLAGE POSTSYNAPTISCHER
HEMMUNG 71
3.2.5. PRAESYNAPTISCHE HEMMUNGSSCHALTUNG 73
3.3. EINFACHE NEURONALE *NETZE 73
3.3.1. POSITIVE RUECKKOPPLUNG UND ERREGUNGSKREISE 73
3.3.2. LATERALE INHIBITIONSSCHALTUNGEN 74
3.3.2.1. PRINZIP DER LATERALEN SUBTRAKTIONSHEMMUNG 74
3.3.2.2. REZEPTIVE FELDER UND LATERALE INHIBITION IM NEURONENNETZ DER
RETINA 77
3.3.3. THALAMO-KORTIKALE NEURONENNETZE 81
3.4. REZEPTORISCHE UND ZENTRALNERVOESE KORRELATE DER
INFORMATIONSSELEKTION 81
3.4.1. BEGRENZUNG DER INFORMATIONSAUFNAHME 82
3.4.2. ZUSAMMENHANG VON REIZPARAMETERN UND SCHWELLENEMPFMDUNG 82
3.4.3. REDUNDANZ UND SUMMATIONSBEDINGUNGEN DES SENSORISCHEN EINGANGS 83
3.4.4. ADAPTATIONSPROZESSE 83
3.4.5. EFFERENTE PRAESYNAPTISCHE WIRKUNGSGRADVERSTELLUNG AM REZEPTOR UND
IN SCHALTKERNEN SENSORISCHER BAHNEN . .. 84 3.4.6. ZEREBRALE INTERMODALE
UMSCHALTUNG VON SINNESAFFERENZEN . 85 3.4.7. ZEREBRALE INTRAMODALE
UMSCHALTUNG 86
3.4.8. LATERALE UND TEMPORALE HEMMUNG 86
3.4.9. AUTOMATISCHE EMPFINDLICHKEITSANPASSUNG DURCH REKURRENTE HEMMUNG
87
3.4.10. AFFERENTE WIRKUNGSGRADVERSTELLUNG 88
3.4.11. KONTROLLE DER ORIENTIERUNGSREAKTION 88
4. KURZZEITGEDAECHTNIS (KZG) 89
4.1. ZEITCHARAKTERISTIK DER KODIERUNG IN EINEM LABILEN KZG .. 89 4.1.1.
WIEDERGABESTOERUNG ODER KODIERUNGSSTOERUNG 91
4.1.2. UNBESTIMMTHEIT PHYSIOLOGISCHER REIZWIRKUNGEN 92 4.1.3. KURZZEIT-
VERSUS LANGZEITEXPERIMENT 93
4.1.4. BEGRUENDUNG FUER DIE HEURISTISCHE EINTEILUNG DES GEDAECHTNISSES IN
KURZ- UND LANGZEITGEDAECHTNIS (KZG UND LZG) 94
4.2. KZG-KODIERUNG: NEUROPHYSIOLOGISCHE UND BIOCHEMISCHE KORRELATE 96
4.2.1. NACHPOTENTIALE, NACHENTLADUNGEN - DIFFERENTIELLE
REPOLARISATIONSGESCHWINDIGKEIT 99
IMAGE 3
T
4.2.2. FREQUENZPOTENZIERUNG UND NIEDERFREQUENTE DEPRESSION .. 99 4.2.3.
ERREGUNGSSPEICHERUNG DURCH POSTTETANISCHE POTENZIERUNG (PTP) UND
POSTTETANISCHE DEPRESSION . . .. 101 4.2.4. KRITIK DER
BAHNUNGSHYPOTHESEN VOM GEBRAUCH UND
NICHTGEBRAUCH DER SYNAPSEN ALS GRUNDLAGE DES GEDAECHTNISSES 104
4.2.5. KONJUNKTIONSTHEORIE DES LERNENS 105
4.2.6. HETEROSYNAPTISCHE BAHNUNG UND DEPRESSION 106
4.2.7. NEURONALE HABITUATION UND DEHABITUATION - EIN VERHALTENSBEZOGENES
LERN- UND SPEICHERMODELL 108 4.2.8. REVERBERATIONSKREISHYPOTHESE 117
4.2.9. SYNAPTISCHE VERSUS EXTRASYNAPTISCHE INFORMATIONSSPEICHERUNG 118
4.2.10. SIGNALBEDINGTE MODIFIKATION NEURONALER OSZILLATOREIGENSCHAFTEN
120
5. NEUROPHYSIOLOGIE UND NEUROPSYCHOLOGIE DER SELEKTIVEN
INFORMATIONSUEBERTRAGUNG VOM KURZ- INS LANGZEITGEDAECHTNIS 122
5.1. FRONTO-LIMBISCHE SCHALTKREISE DER INFORMATIONS- AUSWAHL FUER DIE
LZG-KODIERUNG 122
5.2. REGULATION DER ORIENTIERUNGSREAKTION, KOMPARATOR- UND
SELEKTORFUNKTION DES HIPPOKAMPUS 128
5.2.1. AFFERENZEN ZUR AREA CA T UND CA 3 130
5.2.2. KORTIKALER HEMMUNGSMECHANISMUS 133
5.2.3. PLASTISCHE MODIFIKATION DURCH POSTTETANISCHE POTENZIERUNG 134
5.2.4. HABITUATION ALS KORTIKAL VERMITTELTE CA 3
-TRANSFORMATIONSLEISTUNG 135
5.2.5. HIPPOKAMPALE ORIENTIERUNGSBAHNUNG (RETIKULAERE ENTHEMMUNG) UND
FOERDERUNG DER INFORMATIONS- VERARBEITUNG (RETIKULAERE HEMMUNG) 135
5.2.6. LIMBISCHE VERSTAERKER-, SELEKTOR- UND VERZOEGERUNGSKETTE FUER DIE
AUSWAHL DER SPEICHERINFORMATION 137
5.2.7. ZUSAMMENFASSENDES MODELL DER HIPPOKAMPALEN KOMPARATOR- UND
SELEKTORFUNKTION 138
5.3. HYPOTHETISCHES BEDINGUNGSGEFUEGE DER LANGZEIT- SPEICHERUNG 140
6. LANGZEITGEDAECHTNIS 143
6.1. WO IST DAS GEDAECHTNIS LOKALISIERT? 143
6.1.1. AUF DER SUCHE NACH DEM ENGRAMM 143
6.1.2. HOLOGRAMM - MODELL DES GEDAECHTNISSES 147
6.1.3. HIRN-COMPUTER-VERGLEICH 148
IMAGE 4
6.1.4. ELEKTROPHYSIOLOGISCHE KORRELATE DER SPEICHER-
INFORMATION: OSZILLATORPHAENOMENE IN EEG-SUMMEN- POTENTIALEN 151
6.2. DIE FRAGE NACH DEM WIE? - NEUROCHEMIE DER KODIERUNG IM
LANGZEITGEDAECHTNIS 156
6.2.1. LERNABHAENGIGE VERAENDERUNGEN DES RIBONUKLEINSAEURE- (RNS-) UND
PROTEINGEHALTES 156
6.2.2. AUSWIRKUNGEN GEFOERDERTER UND GEHEMMTER RNS- BZW. PROTEINSYNTHESE
AUF DAS LERNERGEBNIS 159
6.2.3. INTERINDIVIDUELLE INFORMATIONSUEBERTRAGUNG DURCH HIRNEXTRAKTE 161
6.2.4. AUF DER SUCHE NACH GEDAECHTNISRELEVANTEN PROTEINEN . . .. 164
6.2.5. ZUR HYPOTHESE DER SYNAPTISCHEN KONNEKTIVITAETS- STEIGERUNG ALS
GRUNDLAGE MULTINEURONALER PROGRAMMIERUNG 167
6.3. DIE FRAGE NACH DEN ZEITLICHEN PARAMETERN 169
6.3.1. OSZILLATOR-RESONANZ-MODELL DES LANGZEIT- GEDAECHTNISSES 169
6.3.1.1. PSYCHOLOGISCHE EBENE: REPRAESENTATION VON FREQUENZMERKMALEN 170
6.3.1.2. PSYCHOBIOLOGISCHE EBENE: ZEITGEKOPPELTE KODIERUNG . . .. 170
6.3.1.3. PSYCHOPHYSIOLOGISCHE EBENE: NACHWEIS PLASTISCHER AENDERUNGEN
KURZWELLIGER FUNKTIONSRHYTHMEN 172 6.3.1.4. NEUROPHYSIOLOGISCHE EBENE:
RHYTHMISCHE MODULATION
UND VERAENDERUNG DER FREQUENZCHARAKTERISTIK DER POTENTIALGENERIERUNG 174
6.3.1.5. BIOCHEMISCHE EBENE: IDENTIFIZIERUNG UND WIRKUNGSWEISE VON
OSZILLATOR- UND LERNMECHANISMUS 178
6.3.2. MULTINEURONALE INTEGRATION UND SYNCHRONISATION NEURONALER
OSZILLATOREN BEI DER GEDAECHTNISORGANISATION UND IM RETRIEVALPROZEFJ 179
7. DER TRAUM VOM NUERNBERGER TRICHTER 184
7.1. GEDAECHTNISPILLEN? 184
7.2. MNEMOTECHNIK UND ERINNERUNGSHILFEN 186
7.3. ADAEQUATES AKTIVIERUNGSNIVEAU UND LERNEN IM SCHLAJ 188 7.4.
MOTIVATION UND SELEKTIVE AUFMERKSAMKEIT 190
7.5. BEDEUTUNGSERFASSUNG, KONTEXTLERNEN UND MEHRFACHKODIERUNG 190
7.6. ZUSTANDSABHAENGIGKEIT VON GEDAECHTNISLEISTUNGEN 193
LITERATURVERZEICHNIS 195
SACHWORTVERZEICHNIS 207
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