Mikroanatomische und physiologische Grundlagen

Einführung in die Neurowissenschaften.md

@@ -81,3 +81,479 @@ Peripheres Nervensystem
 - Ganglien, Plexus (Neuron. Zellkörper + Glia)
 - Nerven (Nervenfasern + Glia)
 
+# Mikroanatomische und physiologische Grundlagen
+## Zellen
+- $75...100*10^{12}$ im Körper: Protoplasma, umgeben von Zellmembran
+- Zusammenschluss zu Geweben und Organen
+- ![Birbaumer/Schmidt, Biologische Psychologie, Seite 12- 22](Assets/Neurowissenschaften-Zellorganellen.png)
+
+1. Nucleolus
+2. Zellkern
+      - enthält Erbinformation
+3. Ribosomen
+        - Exprimierung der Erbinformation (Proteinsynthese)
+4. Vesikel
+        - Speicherung und Transport von Substanzen (z.B. Proteine oder Neurotransmitter)
+5. raues endoplasmatisches Reticulum
+        - vielfältige Aufgaben: Proteinsynthese, Ca-Speicherung, Enzym/Hormon-Bildung
+6. Golgi-Apparat
+7. Mikrotubuli
+8. glattes endoplasmatisches Retikulum
+        - vielfältige Aufgaben: Proteinsynthese, Ca-Speicherung, Enzym/Hormon-Bildung
+9. Mitochondrien
+        - erzeugen Energie (ADP $\rightarrow$ ATP)
+10. Lysosom
+        - Aufspaltung von Polymeren (,,Verdauung'')
+11. Zytosol
+        - Zellflüssigkeit
+12. Peroxisom
+13. Zentriolen
+
+## Zellen im Nervensystem
+- Nervengewebe
+  - ![](Assets/Neurowissenschaften-nervensystem-nervengewebe.png)
+  - besteht aus Neuronen und Glia
+- Neuronen
+  - ![](Assets/Neurowissenschaften-nervensystem-neuronen.png)
+  - erregbare Zellen
+  - verbunden durch Nervenfasern
+  - Kommunikation über Synapsen
+  - Informationstransfer elektrisch und chemisch
+  - Hirn: $86*10^9$
+  - Cortex: $16*10^9$
+  - Azevedo et al. J. Comp. Neurol. 2009; abweichend in Birbaumer/Schmidt
+- Glia
+  - ![](Assets/Neurowissenschaften-nervensystem-glia.png)
+  - Stützung/Ernährung/Homöostase
+  - Bildung von Myelinscheiden
+  - Beiträge zur Informationsverarbeitung
+  - Hirn: $86*10^9$
+  - Cortex: $61*10^9$
+
+## Neuronen
+### grundsätzlicher Aufbau
+![](Assets/Neurowissenschaften-Neuron-aufbau.png)
+
+- Synapsen: Kontaktstellen zwischen Neuronen und anderen Neuronen oder Muskel/Drüsenzellen
+- Zellmembran: Semipermeable Membran um das Neuron (Lipid-Doppelschicht - guter elektrischer Isolator)
+- Axonshügel: Kegelförmiger Übergang zwischen Zellkörper und Axon
+- Dendriten: Kurze, vom Zellkörper ausgehende Fortsätze, an denen die meiste synaptischen Impulsübertragungen von anderen Neuronen ankommen
+- Axon: Langer dünner Fortsatz, der Information vom Neuron fortleitet
+- Myelin: Lipidreiche Substanz, die viele Axone umgibt
+- Ranviersche Schnürringe: Einschnürungen zwischen myelinisierten Abschnitten des Axons.Synapsen: Kontaktstellen zwischen Neuronen und anderen Neuronen oder Muskel/Drüsenzellen
+
+### morphologische Vielfalt
+![](Assets/Neurowissenschaften-neuronen-morphologische-vielfalt.png)
+
+- Soma: $\O 5-100 \mu m$
+- Dendriten: Länge einige $100\mu m$
+- Axon: wenige $\mu m$ bis mehrere Meter. Kann stark verzweigt sein.
+
+### grundsätzliche Funktionsweise
+- Membranruhepotential $~ -70 mV$
+- Synapsen setzen Neurotransmitter frei
+- Neurotransmitter durchqueren synaptischen Spalt und erhöhen oder verringern Membranpotential
+    - $\rightarrow$ Postsynaptische Potentiale mit zeitl./räuml. Ausdehnung
+    - $\rightarrow$ räuml./zeitliche Integration von Input
+- Bei Überschreitung einer Schwelle ($~ -65 mV$) am Axonshügel wird ein Aktionspotential ausgelöst
+- AP pflanzt sich mit $0.3-100 m/s$ fort (aktive Übertragung)
+- Wenn das AP eine Synapse erreicht, werden Neurotransmitter ausgeschüttet.
+
+### Membranpotential
+- Intrazellulärer Raum: Erhöhte Konzentration von K+ (20...100fach) und organischen Anionen
+- Extrazellulärer Raum: Erhöhte Konzentration von Na+ (5...15fach) und Cl-(20...100fach)
+- Ionenpumpen: halten Konzentrationsgefälle aufrecht
+- Ruhe-Membranpotential -55...-100 mV (je nach Zelltyp)
+
+### Ionenaustausch
+1. Diffusion: Ionen, wie andere Teilchen auch, bewegen sich entlang des Konzentrationsgradienten
+    - Wenn die Membran für die jeweilige Ionenart durchlässig ist, bewegen sich K+ und A- aus der Zelle, sowie Na+ und Cl- in die Zelle
+2. Elektrischer Ionenstrom: Ionen sind geladene Teilchen und bewegen sich entlang des Potentialgradienten
+    - Wenn die Membran für die jeweilige Ionenart durchlässig ist, bewegen sich K+ und Na+ in die Zelle, sowie Cl- und A- aus der Zelle
+3. Aktiver Ionenaustausch: Ionen werden unter Energieverbrauch durch Ionenpumpen durch die Membran transportiert
+    - z.B. befördert die Natrium-Kalium-Pumpe unter ATP-Verbrauch K+ in die Zelle und Na+ heraus.
+
+1.+2.: durch Ionenkanäle - spezielle Eiweißmoleküle in der Membran, gesteuert durch elektrische oder metabolische Prozesse
+
+### Aktionspotential
+1. Membranpotential wird angehoben.
+2. Bei etwa $-50..-60$ mV öffnen die Natriumkanäle und Na+ strömt in die Zelle
+3. Membranpotential steigt plötzlich auf $+20..30$ mV $\rightarrow$ Depolarisation
+4. Nach ca. 1 ms schließen Natriumkanäle und Kaliumkanäle öffnen. K+ strömt aus der Zelle
+5. Membranpotential fällt, zunächst unter das Ausgangsniveau $\rightarrow$  Re/Hyperpolarisation
+
+Wird das Membranpotential durch eine äußere Ursache über einen Schwellwert gehoben, regiert die Zelle mit einem kurzen nadelförmigen Impuls.
+
+- Aktionspotentiale sind (für den gleichen Zelltyp) immer gleich $\rightarrow$  Information ist in Impulsrate kodiert
+- Maximale Impulsrate ist etwa 500 pro Sekunde.
+- Refraktärzeit: Unerregbarkeit der Zellen nach Auslösung eines AP
+  - Absolute Refraktärzeit: totale Unerregbarkeit, ca. 2 ms.
+  - Relative Refraktärzeit: Auslösung verkleinerter APs, mehrere ms.
+
+## Axonale Erregungsfortleitung
+unmyelinisierte Axone
+1. Na+-Kanäle noch blockiert $\rightarrow$ kein neues Aktionspotential
+2. Schwellwer überschritten $\rightarrow$ Na+ Kanäle öffnen, neues Aktionspotential
+
+Aktionspotentiale breiten sich entlang von Axonen, in der Regel vom Axonshügel zur Synapse, aus.
+- Warum nicht über Soma und Dendriten? Na+ Kanäle gibt es in der Regel nur am Axonshügel und Axon.
+- Warum nur in eine Richtung? Na+ haben eine Refraktärzeit, die das Zurücklaufen der Welle verhindert.
+- Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt quadratisch von der Axonsdicke ab: $\O 1 \mu m\rightarrow 1 m/s; \O 2 \mu m\rightarrow 4 m/s$
+
+saltatorische Erregungsleitung
+- Durchmesser des Axons: je größer der Durchmesser, desto schneller die Ausbreitung
+- Umhüllung durch Myelinschicht (Markscheiden): Erregung springt von Schnürring zu Schnürring $\rightarrow$ Saltatorische Erregunsleitung
+- Myelinscheide: verhindert Ionenaustausch (Schwann-Zelle im PNS, Oligodendrozyt im ZNS)
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-axon.png)
+
+## Myelinscheiden
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-myelinscheiden.png)
+- gebildet von Oligodendrozyten im Gehirn und Rückenmark und von Schwann-Zellen in der Peripherie
+- markhaltige (10...120 m/sek) und marklose (0,3...3 m/sek) Fasern
+
+Klinik -> Multiple Sklerose:
+- Abbau der Myelinschicht im ZNS
+- Sensibilitätsstörungen, Muskelschwäche, Missempfindungen, Sehstörungen
+- Ursachen unbekannt, wahrscheinlich Autoimmunerkrankung, Erbfaktor spielt eine Rolle
+- befällt hauptsächlich Erwachsene zwischen 20 und 40 Jahren
+
+## Chemische Synapsen
+![](Assets/Neurowissenschaften-chemische-synapsen.png)
+
+Erreicht ein AP den Endknopf,
+- $Ca^{2+}$-Kanäle öffnen sich, $Ca^{2+}$ strömt in die Zelle
+- Vesikel bewegen sich zur Membran und öffnen sich (Exocytose)
+- Neurotransmitter werden ausgeschüttet, überqueren den synaptischen Spalt
+- Neurotransmitter aktivieren Rezeptoren
+- Ionenkanälen werden direkt oder indirekt beeinflusst.
+- Beeinflussung des Membranpotentials (Postsynaptische Potentiale).
+- Wiederaufnahme oder Abbau der Neurotransmitter
+
+Gerichteter Informationstransfer von Zelle zu Zelle $\rightarrow$  ,,Diodenfunktion''
+
+Informationstransfer ist modifizierbar $\rightarrow$  ,,Transistorfunktion''
+
+Verfügbarkeit, Aktivierbarkeit und Wiederaufnahme von Neurotransmittern, Blockierung von Neurorezeptoren, usw.
+
+präsynaptisch $\rightarrow$ Informationsfluss $\rightarrow$ postsynaptisch
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-chemische-synapsen-verknüpfung.png)
+- axo-dentritisch: enden auf dendritischen Dornen (spines);häufig
+- axo-somatisch: häufig
+- dendro-dentrisch: können Signale in beide Richtungen übertragen
+- axo-axonisch: können präsynaptische Inhibition vermitteln
+
+## Ungerichtete Synapsen
+Neurotransmittermoleküle werden diffus aus Erweiterungen entlang des Axons und seiner Verzweigungen freigesetzt.
+
+## Postsynaptisches Potential
+$V(t)=\sum_s w_s*K_s(t) \otimes m_s(t)$ mit
+- $V(t)$: Potential Axonshügel
+- $w_s$: synaptisches Gewicht
+- $K_s$: synaptische Antwort
+- $m_s$: Impulsraten Synapsen
+- $\sum$: räumliche Integration
+- $\otimes$: zeitliche Integration
+
+Depolarisation
+- Reiz senkt Potential ($-70$ auf $-67$)
+- Feuerwahrscheinlichkeit $\uparrow$
+ 
+Hyperpolarisation
+- Reiz hebt Potential ($-70$ auf $-73$)
+- Feuerwahrscheinlichkeit $\downarrow$
+
+## Zeitliche und räumliche Integration
+- Postsynaptische Potentiale sind abgestufte Antworten 
+  - proportional zur Stärke des auslösenden Signals
+  - zwei simultane EPSPs addieren sich und rufen ein größeres EPSP hervor
+- Postsynaptische Potentiale breiten sich passiv aus 
+  - sehr schnell, werden bei der Ausbreitung abgeschwächt
+  - Einfluss von Synapsen hängt von Position ab
+  - zwei EPSPs, die in rascher Folge ausgelöst werden, addieren sich und rufen ein größeres EPSP hervor
+
+## Elektrische Synapsen
+(gap junctions)
+
+- Direkter Ionenaustausch von Zelle zu Zelle
+- Aus sogenannten Connexinen zusammengesetzt
+- Porendurchmesser $< 2nm \rightarrow$  kleine Moleküle werden ausgetauscht
+- Austausch von Ionen (elektrische Leitung)
+- Austausch von ,,second messengers'' (z.B. $Ca^{2+}$ )
+
+Räumlicher Aufbau
+- Zytosol
+- Membran
+- Extrazell. Raum
+- Membran
+- Zytosol
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-elektrische-synapsen.png)
+
+## Neurotransmitter
+Neurotransmitter sind Substanzen, die an (chemischen) Synapsen ausgeschüttet werden und andere Zellen (Neuronen, Muskelzellen, etc.) spezifisch beeinflussen.
+
+Neurotransmitter ...
+- werden in Neuronen synthetisiert
+- liegen in der präsynaptischen Endknöpfen vor und werden in genügend großer Menge freigesetzt, um eine spezifische Wirkung hervorzurufen
+- ... entfalten dieselbe Wirkung bei exogener Applikation der Substanz
+- ... können durch einen spezifischen Mechanismus wieder entfernt werden
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-neurotransmitter.png)
+
+## Neurorezeptoren
+Ionotrope Rezeptoren
+- Chemisch gesteuerte Ionenkanäle in der postsynaptischen Membran
+- Bei Bindung öffnet oder schließt sich der Ionenkanal und induziert dadurch augenblicklich das postsynaptische Potential
+
+Metabotrope Rezeptoren
+- Häufiger
+- Wirkung langsamer und variabler
+- Bindung des Neurotransmitter an G-Protein - Untereinheit löst sich im Zellinneren
+- Bindet an Ionenkanal und löst AP aus, ...
+- ... oder Synthese eines weiteren Botenstoffes (second messenger)
+
+## Die Catecholamine: Dopamin, Epinephrin, Norepinephrin
+- sind Produkte eines gemeinsamen Biosyntheseweges (aus Tyrosin/Phenylanalin über L-Dopa)
+- sind chemisch eng miteinander verwandt (gemeinsames Merkmal: Catecholring)
+    - ![](Assets/Neurowissenschaften-Catechol.png)
+
+## Das dopaminerge System
+Dopamin: erregender oder hemmender Neurotransmitter
+
+Rezeptoren: D1+D5 erregend, D2-D4 hemmend
+
+Dopaminbahnen:
+1. Nigro-striatales System: Projektionen von Substantia nigra zu Basalganglien (u.a. Nucleus caudatus)
+    - Bewegungsinitialisierung und -koordinierung (extrapyramidales System)
+    - Ausfall: Parkinson
+    - Überfunktion: Hyperkinese/ Hypertonus, z.B. Huntington
+2. Mesolimbisches/mesocorticales System: Projektionen von ventralem Tegmentum zu höheren Hirnregionen, Großhirn und limbisches System
+    - Vermittlung von motivationell-emotionalen Einflüssen, Belohnung, Lernen und Gedächtnisbildung
+    - Überfunktion: Schizophrenie (?)
+3. Tubero-hypophyseales System: Projektionen von Hypothalamus zu Hypophyse
+    - Hormonausschüttung
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-dopaminerge-system.png)
+
+## Das noradrenerge System
+Norepinethrin/Noradrenalin: Neurotransmitter im ZNS u. Sympathikus
+
+Rezeptoren (=Adrenalin): $\alpha_1$ , $\alpha_2$ , $\beta_1$ , $\beta_2$ , $\beta_3$ (komplexe ,,second messenger'' Effekte)
+
+- noradrenerge Neuronen im Hirnstamm, besonders im Locus Caeruleus
+- Projektionen auf sympatische Neurone im Rückenmark, sowie in Hypothalamus, Thalamus, Cerebellum, limbisches System und Cortex
+- Aufmerksamkeitssteigerung, führt zu vermehrter Erregung, Angst, Vigilanz; sympathische Aktivität
+- 
+![](Assets/Neurowissenschaften-noradrenerge-system.png)
+
+## Die Indolamine: Serotonin
+- Auch 5-Hydroxytryptamin (5-HT)
+- Ausgangssubstanz Tryptophan
+- Wird auch über die Nahrung aufgenommen: Walnüssen, Bananen, Tomaten, Kakao etc.
+- Chemisches Merkmal: Indol-Doppelring
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-serotonin.png)
+
+## Das serotonerge System
+Serotonin: Neurotransmitter im gesamten Nervensystem
+
+Mindestens 14 verschiedene Rezeptoren - vielfältige Wirkungen im gesamten Nervensystem
+
+- überall im Körper, 95% im Magen-Darm-Trakt
+- serotonerge Neuronen im Hirnstamm, in den Raphé-Kernen
+- Projektionen ähnlich universell wie beim noradrenergen System
+- Funktionen vielfältig, insbesondere allgemeine Stimmung
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-serotonerge-system.png)
+
+## Aminosäuren: Glutamat, Aspartat, Glyzin, GABA
+- Im Kontrast zu Acetylcholin und Aminen, die i.d.R. nur in bestimmten Neuronen hergestellt werden können, sind Aminosäuren universelle zelluläre Bestandteile
+- gehören zu den wichtigsten und am weitesten verbreiteten Neurotransmittern im ZNS
+  
+Glutamat: 
+- wichtigster erregender Neurotransmitter im ZNS, auch häufiger Nahrungsbestandteil
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-glutamat.png)
+
+Aspartat: 
+- erregender Neurotransmitter im ZNS, insbes. im Kleinhirn u. Hippocampus. Wirkt ähnlich wie Glutamat.
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-aspartat.png)
+  
+Glycin: 
+- hemmender Neurotransmitter in Rückenmark und Hirnstamm 
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-glycin.png)
+
+Gamma-Amino-Buttersäure (GABA): 
+- wichtigster hemmender Neurotransmitter im ZNS
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-gaba.png)
+
+## Acetylcholin
+- Erregender Neurotransmitter im zentralen und peripheren Nervensystem
+- Vielfältige Rezeptoren: muscarinische (metabotrop) und nicotinische (ionotrop)
+- Signalübertragung zwischen Motorneuronen und Muskelzellen (in motorischen Endplatten)
+- Signalübertragung im autonomen Nervensystem
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-acetylocholin.png)
+
+- Muscarinische Rezeptoren
+  - metabotrop
+  - Untertypen: M1, M2, M3, M4, M5
+  - weit verbreitet im Gehirn (besonders in verschiedenen Strukturen des Vorderhirns)
+  - Zielorgane des parasympathischen Systems
+- Nicotinische Rezeptoren
+  - Ionotrop
+  - Muskelzellen
+  - sympathisches und parasympathisches Nervensystem
+  - Gehirn
+  - Rezeptoren an Muskelzellen und neuronale Rezeptoren sind pharmakologisch unterschiedlich
+  - Bsp: Rauchen: psychologische Effekte von Nicotin (im Gehirn) jedoch keine Muskelkontraktionen
+
+## Histamin
+- Synthese aus der Aminosäure Histidin
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-histamin.png)
+
+## Neuroaktive Peptide
+- große Zahl (mehr als 100)
+- oft sowohl Hormon als auch Neurotransmitter
+- Neuropeptide sind Spaltprodukte von größeren, inaktiven Vorstufen, diese werden im Zellkörper gebildet und anschließend zum Axonterminal transportiert
+
+## Neurotransmitter - Übersicht
+| Neurotransmitter | Postsynaptischer Effekt         | Vorläufer         |
+| ---------------- | ------------------------------- | ----------------- |
+| Acetylcholin     | Exzitatorisch                   | Cholin+Azetyl-CoA |
+| Glutamat         | Exzitatorisch                   | Glutamin          |
+| GABA             | Inhibitorisch                   | Glutamat          |
+| Glyzin           | Inhibitorisch                   | Serin             |
+| Catecholamine    | Exzitatorisch                   | Tyrosin           |
+| Serotonin (5-HT) | Exzitatorisch                   | Tryptophan        |
+| Histamin         | Exzitatorisch                   | Histidin          |
+| Neuropeptide     | Exzitatorisch und Inhibitorisch | Aminosäuren       |
+
+## Psychopharmaka, Neurotoxine und Drogen
+Substanzen beeinflussen synaptische Übertragung
+
+- Agonisten
+    - Erleichtern die Aktivierung der Synapsen eines bestimmten Neurotransmitters
+- Antagonisten
+    - Hemmen die Aktivierung der Synapsen eines bestimmten Neurotransmitters
+
+### Wirkmechanismen Agonisten
+1. Neurotransmitter Synthese $\uparrow$ (z.B. durch Erhöhung der Menge von Vorläufersubstanzen)
+2. Neurotransmitter Menge $\uparrow$ durch Zerstörung abbauender Enzyme
+3. Steigerung der Neurotransmitter-Freisetzung
+4. Bindung an, und damit Blockierung von, Autorezeptoren
+5. Blockierung von Abbau oder Wiederaufnahme von Neurotransmitter
+6. Bindung an und Aktivierung von postsynaptischen Rezeptoren
+
+### Wirkmechanismen Antagonisten
+1. Neurotransmitter Synthese $\downarrow$ (z.B. durch Zerstörung synthetisierender Enzyme)
+2. Austreten von Neurotransmitter aus Vesikeln, was zur Zerstörung durch Enzyme führt
+3. Blockierung der Neurotransmitter-Freisetzung
+4. Aktivierung von Autorezeptoren
+5. Bindung an, und Blockierung von, postsynaptischen Rezeptoren
+
+### Beispiel: Psychopharmaka
+Monoaminoxidase (MAO)-Hemmer zur Behandlung affektiver Störungen (Depression)
+- Phenelzin, Tranylcypromin, Isocarboxazid
+- Wirkprinzip
+  - MAO zerstört Neurotransmitter außerhalb der Vesikel.
+  - Durch MAO-Hemmung werden akut die Mengen an Noradrenalin, Dopamin und Serotonin erhöht.
+- Erst durch adaptive Veränderungen in der Rezeptordichte und der Second-Messenger-Kette wird der klinische Effekt erreicht.
+
+### Beispiel: Neurotoxine
+Atropin - Muskarinantagonist
+
+z.B. Atropa belladonna (Tollkirsche)
+
+- Mittelalter
+  - beliebtes Gift in der Politik und bei Familienintrigen
+  - Kosmetik: Erweiterung der Pupillen 
+- Moderne
+  - Augenarzt: Erweiterung der Pupillen, um das Innere der Augen besser sehen zu können
+  - Gegengift für cholinerge Agonisten
+  - Kreislaufstillstand oder Bradykardie
+
+- Symptome - Blockierung Parasympathicus
+  - Herzrasen, Bronchienerweiterung
+  - Pupillenweitung
+  - Hemmung Magen/Darmtätigkeit
+
+blockiert M1-3 Acetylcholin-Rezeptoren
+
+### Beispiel: Drogen
+Cocain - Monoamin-Wiederaufnahmehemmer
+
+verstärkt Dopamin-, Norepinephrin- und Serotoninaktivität
+
+Wirkung
+- Euphorie, gesteigerte Leistungsfähigkeit
+- Unterdrückung Hunger u. Müdigkeit
+- in hohen Dosen: Angst, Paranoia
+- Lokalanästhetikum
+
+Gefährlichkeit
+- zweitstärkstes Abhängigkeitspotential und physischer Schaden nach Heroin (Nutt et al., The Lancet 2007)
+- durch schnelle Abfolge von Euphorie und Depression hohes Potential zu psychischer Abhängigkeit
+
+Erythroxylum coca 
+- erstmalig isoliert in der Mitte des 19. Jahrhunderts
+- Bis 1906 250mg/l in Coca-Cola (das sind 2-4 Dosen)
+
+
+## Glia-Zellen im Zentralnervensystem
+- Vielfältige Funktion: Stützung (,,Bindegewebe''), Ernährung. Homöostase, Myelinbildung, Informationsverarbeitung, etc.
+- stellen die Hälfte der Hirnzellen und 80% der Cortexzellen
+
+Microgliozyten (Hortega-Zellen)
+- sehr vielfältige Formen
+- Amöboid beweglich
+- Abräum- und Abwehrfunktion
+
+Astrozyten
+- kurzstrahlige Astrozyten in grauer Substanz
+- Langstrahlige (fasrige) Astrozyten in weißer Substanz
+- Gliafüßchen bilden geschlossene Schicht um Kapillaren
+- Kontrolle Ionen- und Flüssigkeitsgleichgewicht
+- Stütz- und Transportfunktion
+- Abgrenzungsfunktion: um Kapillaren: Blut-Hirn-Schranke an Hirnoberfläche, Synapsen u. Ranvierschen Knoten
+- Sind teilungsfähig und bilden Glianarben
+
+Ependymzellen
+- Auskleidung Hirnventrikel und Rückenmarkskanal
+
+Oligodendrogliozyten
+- eng an Neuronen angelagert
+- Stoffwechelfunktion für Neuronen
+- Bilden Markscheide für ZNS-Neuronen
+
+Schwann-Zelle
+- Eng an Neuronen angelagert
+- Stoffwechselfunktion für Neuronen
+- Bilden Markscheide für PNS Neuron
+- Beteiligt an Nervenregeneration
+
+Periphere Nerven
+- ![](Assets/Neurowissenschaften-periphere-nerven.png)
+- ![2004-2005 B. Schwaller, Departementde Médecine, Division d'Histologie de l'Université de Fribourg , Pérolles, CH-1705 Fribourg, Suisse](Assets/Neurowissenschaften-periphere-nerven-2.png)
+  1. Nervenfaszikel
+  2. Epineurum
+  3. Perineurum
+  4. Nervenfasern mit Endoneurum
+- ![2004-2005 B. Schwaller, Departementde Médecine, Division d'Histologie de l'Université de Fribourg , Pérolles, CH-1705 Fribourg, Suisse](Assets/Neurowissenschaften-periphere-nerven-3.png)
+    1. Zellkern der Schwann Zelle
+    2. Neurofilamente
+    3. Mikrotubuli
+    4. Myelinscheide
+    5. Axon
+    6. Basalmembran
+
+## Synaptische Verbindung zu Effektoren
+Motorische Endplatten: Chemische Synapsen, arbeiten mit Acetylcholin, verbinden Neuronen und Muskelfasern.
+
+![](Assets/Neurowissenschaften-motorische-endplatte.png)
+
+- ionotrop: $Ca^{2+}$ , K+, Na+
+- Depolarisation
+- $\rightarrow$ Aktionspot. in Muskelzelle
+- $\rightarrow$ $Ca^{2+}$ -Einstrom
+- $\rightarrow$ Kontraktion