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@ -11,7 +11,6 @@ Neurowissenschaft / die Neurowissenschaften
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|||||||
- Biopsychologie: untersucht biologische Basis psychologischer Prozesse
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- Biopsychologie: untersucht biologische Basis psychologischer Prozesse
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(Das ist eine der möglichen Einteilungen!)
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(Das ist eine der möglichen Einteilungen!)
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## Beziehung zu anderen Lehrveranstaltungen
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## Beziehung zu anderen Lehrveranstaltungen
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- Anatomie & Physiologie
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- Anatomie & Physiologie
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- Allgemeine biologische Grundlagen
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- Allgemeine biologische Grundlagen
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@ -43,20 +42,10 @@ Zentrales Nervensystem (Gehirn und Rückenmark)
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- $\leftrightarrow$ Autonomes Nervensystem (Afferenzen, symp. u. parasymp. Efferenzen)
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- $\leftrightarrow$ Autonomes Nervensystem (Afferenzen, symp. u. parasymp. Efferenzen)
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- $\leftrightarrow$ Andere Organsysteme
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- $\leftrightarrow$ Andere Organsysteme
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## Zentrales Nervensystem
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- 
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- 
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- 
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## Sensomotorisches Nervensystem
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## Sensomotorisches Nervensystem
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- Efferenzen - vom ZNS zu Muskeln und Drüsen
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- Efferenzen - vom ZNS zu Muskeln und Drüsen
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- Afferenzen - von Sinnesrezeptoren zum ZNS
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- Afferenzen - von Sinnesrezeptoren zum ZNS
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## Autonomes Nervensystem
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(auch vegetativ oder viszeral)
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## Zellen
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## Zellen
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Neuronen (Nervenzellen)
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Neuronen (Nervenzellen)
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- Azevedo et al. J. Comp. Neurol. 2009
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- Azevedo et al. J. Comp. Neurol. 2009
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@ -74,9 +63,6 @@ Glia (im Hirn Anzahl etwa gleich der Anzahl der Neuronen)
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- Bildung von Markscheiden (Isolation der Axone)
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- Bildung von Markscheiden (Isolation der Axone)
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## Gewebe
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## Gewebe
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Zentralnervensystem
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- 
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Peripheres Nervensystem
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Peripheres Nervensystem
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- Ganglien, Plexus (Neuron. Zellkörper + Glia)
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- Ganglien, Plexus (Neuron. Zellkörper + Glia)
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- Nerven (Nervenfasern + Glia)
|
- Nerven (Nervenfasern + Glia)
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@ -85,7 +71,6 @@ Peripheres Nervensystem
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## Zellen
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## Zellen
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- $75...100*10^{12}$ im Körper: Protoplasma, umgeben von Zellmembran
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- $75...100*10^{12}$ im Körper: Protoplasma, umgeben von Zellmembran
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- Zusammenschluss zu Geweben und Organen
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- Zusammenschluss zu Geweben und Organen
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- 
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1. Nucleolus
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1. Nucleolus
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2. Zellkern
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2. Zellkern
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@ -111,10 +96,8 @@ Peripheres Nervensystem
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## Zellen im Nervensystem
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## Zellen im Nervensystem
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- Nervengewebe
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- Nervengewebe
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- 
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- besteht aus Neuronen und Glia
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- besteht aus Neuronen und Glia
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- Neuronen
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- Neuronen
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- 
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- erregbare Zellen
|
- erregbare Zellen
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- verbunden durch Nervenfasern
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- verbunden durch Nervenfasern
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- Kommunikation über Synapsen
|
- Kommunikation über Synapsen
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@ -123,7 +106,6 @@ Peripheres Nervensystem
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|||||||
- Cortex: $16*10^9$
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- Cortex: $16*10^9$
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- Azevedo et al. J. Comp. Neurol. 2009; abweichend in Birbaumer/Schmidt
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- Azevedo et al. J. Comp. Neurol. 2009; abweichend in Birbaumer/Schmidt
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- Glia
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- Glia
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- 
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- Stützung/Ernährung/Homöostase
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- Stützung/Ernährung/Homöostase
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- Bildung von Myelinscheiden
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- Bildung von Myelinscheiden
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- Beiträge zur Informationsverarbeitung
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- Beiträge zur Informationsverarbeitung
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@ -132,8 +114,6 @@ Peripheres Nervensystem
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## Neuronen
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## Neuronen
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### grundsätzlicher Aufbau
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### grundsätzlicher Aufbau
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- Synapsen: Kontaktstellen zwischen Neuronen und anderen Neuronen oder Muskel/Drüsenzellen
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- Synapsen: Kontaktstellen zwischen Neuronen und anderen Neuronen oder Muskel/Drüsenzellen
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- Zellmembran: Semipermeable Membran um das Neuron (Lipid-Doppelschicht - guter elektrischer Isolator)
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- Zellmembran: Semipermeable Membran um das Neuron (Lipid-Doppelschicht - guter elektrischer Isolator)
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- Axonshügel: Kegelförmiger Übergang zwischen Zellkörper und Axon
|
- Axonshügel: Kegelförmiger Übergang zwischen Zellkörper und Axon
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@ -143,9 +123,7 @@ Peripheres Nervensystem
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- Ranviersche Schnürringe: Einschnürungen zwischen myelinisierten Abschnitten des Axons.Synapsen: Kontaktstellen zwischen Neuronen und anderen Neuronen oder Muskel/Drüsenzellen
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- Ranviersche Schnürringe: Einschnürungen zwischen myelinisierten Abschnitten des Axons.Synapsen: Kontaktstellen zwischen Neuronen und anderen Neuronen oder Muskel/Drüsenzellen
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### morphologische Vielfalt
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### morphologische Vielfalt
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- Soma: $\oslash 5-100 \mu m$
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- Soma: $\O 5-100 \mu m$
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- Dendriten: Länge einige $100\mu m$
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- Dendriten: Länge einige $100\mu m$
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- Axon: wenige $\mu m$ bis mehrere Meter. Kann stark verzweigt sein.
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- Axon: wenige $\mu m$ bis mehrere Meter. Kann stark verzweigt sein.
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@ -198,7 +176,7 @@ unmyelinisierte Axone
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Aktionspotentiale breiten sich entlang von Axonen, in der Regel vom Axonshügel zur Synapse, aus.
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Aktionspotentiale breiten sich entlang von Axonen, in der Regel vom Axonshügel zur Synapse, aus.
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||||||
- Warum nicht über Soma und Dendriten? Na+ Kanäle gibt es in der Regel nur am Axonshügel und Axon.
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- Warum nicht über Soma und Dendriten? Na+ Kanäle gibt es in der Regel nur am Axonshügel und Axon.
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||||||
- Warum nur in eine Richtung? Na+ haben eine Refraktärzeit, die das Zurücklaufen der Welle verhindert.
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- Warum nur in eine Richtung? Na+ haben eine Refraktärzeit, die das Zurücklaufen der Welle verhindert.
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- Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt quadratisch von der Axonsdicke ab: $\O 1 \mu m\rightarrow 1 m/s; \O 2 \mu m\rightarrow 4 m/s$
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- Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt quadratisch von der Axonsdicke ab: $\oslash 1 \mu m\rightarrow 1 m/s; \oslash 2 \mu m\rightarrow 4 m/s$
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saltatorische Erregungsleitung
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saltatorische Erregungsleitung
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- Durchmesser des Axons: je größer der Durchmesser, desto schneller die Ausbreitung
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- Durchmesser des Axons: je größer der Durchmesser, desto schneller die Ausbreitung
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@ -207,7 +185,6 @@ saltatorische Erregungsleitung
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- 
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- 
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## Myelinscheiden
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## Myelinscheiden
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- 
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- gebildet von Oligodendrozyten im Gehirn und Rückenmark und von Schwann-Zellen in der Peripherie
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- gebildet von Oligodendrozyten im Gehirn und Rückenmark und von Schwann-Zellen in der Peripherie
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- markhaltige (10...120 m/sek) und marklose (0,3...3 m/sek) Fasern
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- markhaltige (10...120 m/sek) und marklose (0,3...3 m/sek) Fasern
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@ -288,8 +265,6 @@ Räumlicher Aufbau
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- Membran
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- Membran
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- Zytosol
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- Zytosol
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## Neurotransmitter
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## Neurotransmitter
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Neurotransmitter sind Substanzen, die an (chemischen) Synapsen ausgeschüttet werden und andere Zellen (Neuronen, Muskelzellen, etc.) spezifisch beeinflussen.
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Neurotransmitter sind Substanzen, die an (chemischen) Synapsen ausgeschüttet werden und andere Zellen (Neuronen, Muskelzellen, etc.) spezifisch beeinflussen.
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@ -316,7 +291,7 @@ Metabotrope Rezeptoren
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|||||||
## Die Catecholamine: Dopamin, Epinephrin, Norepinephrin
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## Die Catecholamine: Dopamin, Epinephrin, Norepinephrin
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||||||
- sind Produkte eines gemeinsamen Biosyntheseweges (aus Tyrosin/Phenylanalin über L-Dopa)
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- sind Produkte eines gemeinsamen Biosyntheseweges (aus Tyrosin/Phenylanalin über L-Dopa)
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||||||
- sind chemisch eng miteinander verwandt (gemeinsames Merkmal: Catecholring)
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- sind chemisch eng miteinander verwandt (gemeinsames Merkmal: Catecholring)
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- 
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- 
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## Das dopaminerge System
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## Das dopaminerge System
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Dopamin: erregender oder hemmender Neurotransmitter
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Dopamin: erregender oder hemmender Neurotransmitter
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||||||
@ -334,8 +309,6 @@ Dopaminbahnen:
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3. Tubero-hypophyseales System: Projektionen von Hypothalamus zu Hypophyse
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3. Tubero-hypophyseales System: Projektionen von Hypothalamus zu Hypophyse
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- Hormonausschüttung
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- Hormonausschüttung
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## Das noradrenerge System
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## Das noradrenerge System
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Norepinethrin/Noradrenalin: Neurotransmitter im ZNS u. Sympathikus
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Norepinethrin/Noradrenalin: Neurotransmitter im ZNS u. Sympathikus
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@ -344,16 +317,13 @@ Rezeptoren (=Adrenalin): $\alpha_1$ , $\alpha_2$ , $\beta_1$ , $\beta_2$ , $\bet
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|||||||
- noradrenerge Neuronen im Hirnstamm, besonders im Locus Caeruleus
|
- noradrenerge Neuronen im Hirnstamm, besonders im Locus Caeruleus
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||||||
- Projektionen auf sympatische Neurone im Rückenmark, sowie in Hypothalamus, Thalamus, Cerebellum, limbisches System und Cortex
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- Projektionen auf sympatische Neurone im Rückenmark, sowie in Hypothalamus, Thalamus, Cerebellum, limbisches System und Cortex
|
||||||
- Aufmerksamkeitssteigerung, führt zu vermehrter Erregung, Angst, Vigilanz; sympathische Aktivität
|
- Aufmerksamkeitssteigerung, führt zu vermehrter Erregung, Angst, Vigilanz; sympathische Aktivität
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-
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## Die Indolamine: Serotonin
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## Die Indolamine: Serotonin
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- Auch 5-Hydroxytryptamin (5-HT)
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- Auch 5-Hydroxytryptamin (5-HT)
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||||||
- Ausgangssubstanz Tryptophan
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- Ausgangssubstanz Tryptophan
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- Wird auch über die Nahrung aufgenommen: Walnüssen, Bananen, Tomaten, Kakao etc.
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- Wird auch über die Nahrung aufgenommen: Walnüssen, Bananen, Tomaten, Kakao etc.
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- Chemisches Merkmal: Indol-Doppelring
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- Chemisches Merkmal: Indol-Doppelring
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- 
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## Das serotonerge System
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## Das serotonerge System
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Serotonin: Neurotransmitter im gesamten Nervensystem
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Serotonin: Neurotransmitter im gesamten Nervensystem
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@ -365,8 +335,6 @@ Mindestens 14 verschiedene Rezeptoren - vielfältige Wirkungen im gesamten Nerve
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|||||||
- Projektionen ähnlich universell wie beim noradrenergen System
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- Projektionen ähnlich universell wie beim noradrenergen System
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- Funktionen vielfältig, insbesondere allgemeine Stimmung
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- Funktionen vielfältig, insbesondere allgemeine Stimmung
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## Aminosäuren: Glutamat, Aspartat, Glyzin, GABA
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## Aminosäuren: Glutamat, Aspartat, Glyzin, GABA
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||||||
- Im Kontrast zu Acetylcholin und Aminen, die i.d.R. nur in bestimmten Neuronen hergestellt werden können, sind Aminosäuren universelle zelluläre Bestandteile
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- Im Kontrast zu Acetylcholin und Aminen, die i.d.R. nur in bestimmten Neuronen hergestellt werden können, sind Aminosäuren universelle zelluläre Bestandteile
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||||||
- gehören zu den wichtigsten und am weitesten verbreiteten Neurotransmittern im ZNS
|
- gehören zu den wichtigsten und am weitesten verbreiteten Neurotransmittern im ZNS
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@ -533,7 +501,6 @@ Schwann-Zelle
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|||||||
- Beteiligt an Nervenregeneration
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- Beteiligt an Nervenregeneration
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Periphere Nerven
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Periphere Nerven
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- 
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- 
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- 
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1. Nervenfaszikel
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1. Nervenfaszikel
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2. Epineurum
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2. Epineurum
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@ -549,9 +516,6 @@ Periphere Nerven
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## Synaptische Verbindung zu Effektoren
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## Synaptische Verbindung zu Effektoren
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Motorische Endplatten: Chemische Synapsen, arbeiten mit Acetylcholin, verbinden Neuronen und Muskelfasern.
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Motorische Endplatten: Chemische Synapsen, arbeiten mit Acetylcholin, verbinden Neuronen und Muskelfasern.
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||||||
- ionotrop: $Ca^{2+}$ , K+, Na+
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- ionotrop: $Ca^{2+}$ , K+, Na+
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- Depolarisation
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- Depolarisation
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- $\rightarrow$ Aktionspot. in Muskelzelle
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- $\rightarrow$ Aktionspot. in Muskelzelle
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@ -565,12 +529,6 @@ Motorische Endplatten: Chemische Synapsen, arbeiten mit Acetylcholin, verbinden
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## Gliederung des Gehirns
|
## Gliederung des Gehirns
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Verbindungen zur Außenwelt
|
Verbindungen zur Außenwelt
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- 12 Hirnnervenpaare
|
- 12 Hirnnervenpaare
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||||||
- über Rückenmark zum Rest des Körpers
|
- über Rückenmark zum Rest des Körpers
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||||||
@ -621,8 +579,6 @@ Verbindungen zur Außenwelt
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|||||||
- bildet zusammen mit Pons das Metencephalon, ist von diesem durch das IV Ventrikel getrennt
|
- bildet zusammen mit Pons das Metencephalon, ist von diesem durch das IV Ventrikel getrennt
|
||||||
- Funktion: Steuerung der Motorik (Koordination, Feinabstimmung, unbewusste Planung); Erlernen von Bewegungsabläufen; kognitive Funktionen.
|
- Funktion: Steuerung der Motorik (Koordination, Feinabstimmung, unbewusste Planung); Erlernen von Bewegungsabläufen; kognitive Funktionen.
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||||||
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|
|
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|
|
||||||
Cerebellarer Cortex
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Cerebellarer Cortex
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||||||
- enthält ca. 50% aller zentralen Neuronen
|
- enthält ca. 50% aller zentralen Neuronen
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||||||
- fein gefältelt
|
- fein gefältelt
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||||||
@ -635,7 +591,6 @@ Kleinhirnstiele und Marklager
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|||||||
- Im Marklager, auf jeder Seite 4 Kerne (Nuclei)
|
- Im Marklager, auf jeder Seite 4 Kerne (Nuclei)
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||||||
Cerebellarer Cortex (Kleinhirnrinde)
|
Cerebellarer Cortex (Kleinhirnrinde)
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||||||
- 
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||||||
- 3 Schichten
|
- 3 Schichten
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||||||
- Molekulare Schicht
|
- Molekulare Schicht
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||||||
- Purkinjezellschicht
|
- Purkinjezellschicht
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||||||
@ -644,7 +599,6 @@ Cerebellarer Cortex (Kleinhirnrinde)
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|||||||
Zellen und Verschaltung
|
Zellen und Verschaltung
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||||||
- Purkinje-Zellen - Zellen mit dem meisten Input (bis 200 000)
|
- Purkinje-Zellen - Zellen mit dem meisten Input (bis 200 000)
|
||||||
- Körner-Zellen: kleinste und häufigste Neurone im Gehirn ($\frac{3}{4}$ aller Neurone)
|
- Körner-Zellen: kleinste und häufigste Neurone im Gehirn ($\frac{3}{4}$ aller Neurone)
|
||||||
- 
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|
||||||
- Kletterfaser: aus unterer Olive (Medulla)
|
- Kletterfaser: aus unterer Olive (Medulla)
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||||||
- Moosfaser: aus Rückenmark und Hirnstamm
|
- Moosfaser: aus Rückenmark und Hirnstamm
|
||||||
|
|
||||||
@ -679,7 +633,6 @@ Störungen
|
|||||||
- Störungen im fließenden Bewegungsablauf.
|
- Störungen im fließenden Bewegungsablauf.
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||||||
|
|
||||||
### Mesencephalon (Mittelhirn)
|
### Mesencephalon (Mittelhirn)
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||||||

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|
||||||
- Wichtige Rolle im auditorischen, visuellen sowie extrapyramidalen motorischen System.
|
- Wichtige Rolle im auditorischen, visuellen sowie extrapyramidalen motorischen System.
|
||||||
- enthält auf- und absteigende Faserbahnen, die End- und Zwischenhirn mit Cerebellum, Medulla und Rückenmark verbinden
|
- enthält auf- und absteigende Faserbahnen, die End- und Zwischenhirn mit Cerebellum, Medulla und Rückenmark verbinden
|
||||||
- Kerne der Hirnnerven III und IV (Augenbewegungen)
|
- Kerne der Hirnnerven III und IV (Augenbewegungen)
|
||||||
@ -709,7 +662,6 @@ Tegmentum (Mittelhirnhaube)
|
|||||||
- retikuläre Formation, diverse auf- und absteigende Fasertrakte
|
- retikuläre Formation, diverse auf- und absteigende Fasertrakte
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|
||||||
### Diencephalon (Zwischenhirn)
|
### Diencephalon (Zwischenhirn)
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- 
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||||||
- Umschließt 3. Ventrikel, im Zentrum des Gehirns
|
- Umschließt 3. Ventrikel, im Zentrum des Gehirns
|
||||||
- Sensorisches Zentrum, Ursprung II. Hirnnerv (N. opticus)
|
- Sensorisches Zentrum, Ursprung II. Hirnnerv (N. opticus)
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||||||
- besteht aus:
|
- besteht aus:
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||||||
@ -726,10 +678,6 @@ Tegmentum (Mittelhirnhaube)
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|||||||
- Unspezifische Kerne: modulieren spezifische Thalamuskerne, werden ihrerseits aus den Basalganglien, dem Kleinhirn und der retikulären Formation angesteuert. Wichtigster: N. reticularis
|
- Unspezifische Kerne: modulieren spezifische Thalamuskerne, werden ihrerseits aus den Basalganglien, dem Kleinhirn und der retikulären Formation angesteuert. Wichtigster: N. reticularis
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||||||
- ca. Form und Größe einer Walnuss
|
- ca. Form und Größe einer Walnuss
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- blau: erregend
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- rot: hemmend
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Funktion
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Funktion
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- Durchgangsstation für (fast) alle Information, die die Großhirnrinde erreicht
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- Durchgangsstation für (fast) alle Information, die die Großhirnrinde erreicht
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||||||
- Modulation und ,,Gating'' dieser Information in Abhängigkeit von allgemeinen Bedingungen, wie z.B. Aufmerksamkeit
|
- Modulation und ,,Gating'' dieser Information in Abhängigkeit von allgemeinen Bedingungen, wie z.B. Aufmerksamkeit
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||||||
@ -751,8 +699,6 @@ Funktionen
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|||||||
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|
||||||
Der Hypothalamus ist das oberste Regulierungszentrum des ANS
|
Der Hypothalamus ist das oberste Regulierungszentrum des ANS
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||||||
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||||||

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|
||||||
|
|
||||||
#### Metathalamus
|
#### Metathalamus
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||||||
Mediale Kniehöcker
|
Mediale Kniehöcker
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||||||
- 4. Neuron der Sehbahn (Input von der Retina)
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- 4. Neuron der Sehbahn (Input von der Retina)
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||||||
@ -786,7 +732,6 @@ Laterale Kniehöcker
|
|||||||
- Commisura anterior
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- Commisura anterior
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- Commisura fornicis
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- Commisura fornicis
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||||||
#### Cerebraler Cortex (Großhirnrinde)
|
#### Cerebraler Cortex (Großhirnrinde)
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||||||
- bildet die Oberfläche der Großhirnhälften
|
- bildet die Oberfläche der Großhirnhälften
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||||||
@ -818,11 +763,7 @@ Laterale Kniehöcker
|
|||||||
- Oftmals lassen sich Gebiete (Areale) auf dem Cortex definieren, die strukturell und funktionell relativ homogen und durch scharfe Grenzen voneinander geschieden sind $\rightarrow$ **Parzellierung**
|
- Oftmals lassen sich Gebiete (Areale) auf dem Cortex definieren, die strukturell und funktionell relativ homogen und durch scharfe Grenzen voneinander geschieden sind $\rightarrow$ **Parzellierung**
|
||||||
- Es gibt verschiedene Ebenen der Parzellierung, die zueinander in (evt. hierarchischer) Beziehung stehen.
|
- Es gibt verschiedene Ebenen der Parzellierung, die zueinander in (evt. hierarchischer) Beziehung stehen.
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#### Zytoarchitektonische Parzellierung
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### Die Basalganglien (Stammganglien)
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### Die Basalganglien (Stammganglien)
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- Nucleus caudatus
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- Nucleus caudatus
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- Putamen
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- Putamen
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- Globus pallidus
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- Globus pallidus
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@ -847,7 +788,6 @@ Wichtig für das Ausführen von Willkürbewegungen (extra-pyramidales motorische
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- Kommissuren verbinden beide Hemisphären (z.B. Corpus callosum)
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- Kommissuren verbinden beide Hemisphären (z.B. Corpus callosum)
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## Hirnhäute
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## Hirnhäute
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- Skalp
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- Skalp
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- Schädel
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- Schädel
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- Hirnhaut 1: Dura mater
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- Hirnhaut 1: Dura mater
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@ -873,7 +813,6 @@ Zufuhr über
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- Blutversorgung von Hirnstamm und Kleinhirn
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- Blutversorgung von Hirnstamm und Kleinhirn
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- Versorgung der hinteren Hirnarterie (A. cerebri posterior) (2x)
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- Versorgung der hinteren Hirnarterie (A. cerebri posterior) (2x)
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- Versorgungsgebiete der vorderen (blau), mittleren (rot) und hinteren (gelb) Hirnarterien.
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- Versorgungsgebiete der vorderen (blau), mittleren (rot) und hinteren (gelb) Hirnarterien.
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- Die 6 Hirnarterien sind an der Hirnbasis durch einen Ring verbunden, dadurch kann ein Verschluss einer der 4 zuführenden Arterien ausgeglichen werden
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- Die 6 Hirnarterien sind an der Hirnbasis durch einen Ring verbunden, dadurch kann ein Verschluss einer der 4 zuführenden Arterien ausgeglichen werden
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@ -883,7 +822,6 @@ Venöse Abfluss
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- Abfluss über Vv. jugulares internae
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- Abfluss über Vv. jugulares internae
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## Das Ventrikelsystem
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## Das Ventrikelsystem
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Der Liquor zirkuliert in den 4 Hirnventrikeln und dem Zentralkanal des Rückenmarks sowie im Subarachnoidalraum von Hirn und Rückenmark
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Der Liquor zirkuliert in den 4 Hirnventrikeln und dem Zentralkanal des Rückenmarks sowie im Subarachnoidalraum von Hirn und Rückenmark
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Seitenventrikel
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Seitenventrikel
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