Seminar Anatomie: Neuroanatomie - Cheatsheet

Histologische Untersuchungen des Nervengewebes

Definition:

Histologische Untersuchung: Analyse der mikroskopischen Struktur von Nervengewebe mittels Färbetechniken und Mikroskopie.

Details:

• Wichtige Färbemethoden: Nissl-Färbung, Golgi-Färbung, Luxol-Fast-Blue-Färbung.
• Nissl-Färbung: Visualisierung von RNA im Zellkörper von Neuronen.
• Golgi-Färbung: Detaillierte Darstellung ganzer Neuronen einschließlich Dendriten und Axonen.
• Luxol-Fast-Blue-Färbung: Färbung von Myelinscheiden in weißer Substanz.
• Kriterien: Zellgröße, Zellmorphologie, Dichte der Nervenzellkörper, Anordnung der Nervenzellkörper, Synapsen.
• Anwendung: Untersuchung von neurodegenerativen Erkrankungen, Tumoren, Verletzungen.

Makroskopische Anatomie des Gehirns und Rückenmarks

Definition:

Betrachtung des Gehirns und Rückenmarks mit bloßem Auge, ohne mikroskopische Details.

Details:

• Gehirn besteht aus Großhirn, Kleinhirn und Hirnstamm.
• Großhirn in rechte und linke Hemisphäre unterteilt, mit 4 Lappen: Frontal, Parietal, Temporal, Okzipital.
• Kleinhirn ist verantwortlich für Koordination und Feinmotorik.
• Hirnstamm besteht aus Mittelhirn, Brücke (Pons) und Nachhirn (Medulla oblongata), steuert lebenswichtige Funktionen.
• Rückenmark verläuft im Spinalkanal, dient als Verbindung zwischen Gehirn und peripherem Nervensystem.
• 31 Spinalnervenpaare treten auf Segmentebene aus dem Rückenmark aus.
• Gehirn- und Rückenmarkshäute (Meningen): Dura mater, Arachnoidea, Pia mater.
• Ventrikelsystem: Produziert und zirkuliert Liquor cerebrospinalis (CSF).

Verbindungen zwischen verschiedenen Hirnregionen

Definition:

Verbindungen zwischen verschiedenen Hirnregionen sind Netzwerke von Nervenfasern, die Kommunikation und Integration von Informationen ermöglichen.

Details:

• Assoziationsfasern: verbinden Regionen innerhalb derselben Hemisphäre.
• Kommissurenfasern: verbinden korrespondierende Regionen beider Hemisphären, z.B. Corpus Callosum.
• Projektionsfasern: verbinden die Hirnrinde mit tiefer gelegenen Strukturen und dem Rückenmark, z.B. die Pyramidenbahn.
• Wichtige Strukturen: Fornix, Fasciculus arcuatus, anteriorer und posteriorer Kommissur.
• Funktionelle Netzwerke: Default Mode Network (DMN), Salienznetzwerk, fronto-parietales Netzwerk.

Neuronale Signalübertragung und -verarbeitung

Definition:

Neuronale Signalübertragung: Transport elektrischer und chemischer Signale zwischen Neuronen über Synapsen. Neuronale Verarbeitung: Integration und Interpretation von Signalen im Nervensystem.

Details:

• Elektrisches Signal: Aktionspotenzial durch Na⁺- und K⁺-Ionenaustausch entlang Axons.
• Synapse: Ort der Signalübertragung, chemisch (Neurotransmitter) oder elektrisch.
• Neurotransmitter: Chemische Botenstoffe, z.B. Acetylcholin, Dopamin.
• Rezeptoren: Proteine, die Neurotransmitter binden und Signal weiterleiten.
• Summation: Integration von EPSPs (erregende postsynaptische Potenziale) und IPSPs (hemmende postsynaptische Potenziale).
• Synaptische Plastizität: LTP und LTD – Grundlage für Lernen und Gedächtnis.
• Räumliche und zeitliche Summation: Integration multipler Signale über Zeit und Raum.
• Reflexbögen: Direkte Signalwege für schnelle Reaktionen.

Bildgebungstechniken (MRI, CT, PET)

Definition:

Bildgebungstechniken zur Darstellung von Strukturen und Funktionen des Gehirns.

Details:

• MRT (Magnetresonanztomographie): Nicht-invasive Technik, nutzt Magnetfelder und Radiowellen zur detaillierten Darstellung von Weichgewebe. Keine ionisierende Strahlung.
• CT (Computertomographie): Verwendet Röntgenstrahlen zur Erstellung von Querschnittsbildern. Gut für die Darstellung von Knochenstrukturen und akuten Blutungen.
• PET (Positronen-Emissions-Tomographie): Funktionelle Bildgebungstechnik, die radioaktiv markierte Substanzen zur Darstellung von Stoffwechselprozessen verwendet. Häufig kombiniert mit CT/MRT (Hybridbildgebung).

Mechanismen neurologischer Erkrankungen

Definition:

Mechanismen, die neurologische Erkrankungen verursachen oder beeinflussen

Details:

• Genetik: Mutationen, Erbkrankheiten
• Umweltfaktoren: Toxine, Traumen
• Neurodegeneration: Abbau von Nervenzellen, z.B. Alzheimer, Parkinson
• Entzündungen: Multiple Sklerose, Enzephalitis
• Durchblutungsstörungen: Schlaganfall, Ischämie
• Fehlregulation von Neurotransmittern: Depression, Schizophrenie

Rolle von Ionenkanälen und Membranpotenzialen

Definition:

Rolle von Ionenkanälen und Membranpotenzialen in der Neuroanatomie behandeln, wie elektrische Signale in Neuronen durch die Bewegung von Ionen über die Zellmembran erzeugt und moduliert werden.

Details:

• Ionenkanäle: Proteine in Zellmembranen, die spezifische Ionen durchlassen.
• Selektivität: Unterschiedliche Kanäle für Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^-.
• Membranpotenzial: Unterschied elektrischer Ladungen innen/außen an der Zellmembran; Ruhepotenzial idR -70 mV.
• Gleichgewichtspotenzial: Berechnet durch die Nernst-Gleichung für spezifisches Ion.
• Aktionspotenzial: Kurzfristige Änderung des Membranpotenzials durch Öffnen/Schließen von Ionenkanälen.
• Goldman-Gleichung: Ermöglicht Berechnung des Membranpotenzials unter Berücksichtigung mehrerer Ionen.

Molekulare Grundlagen neurodegenerativer Krankheiten

Definition:

Molekulare Mechanismen, die zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und ALS führen.

Details:

• Pathologische Proteine: Amyloid-Beta, Tau, Alpha-Synuclein
• Proteinfaltung und -aggregation: Abnormale Faltung und Akkumulation
• Genetische Faktoren: Mutationen in APP, PSEN1, PSEN2, SNCA, LRRK2
• Zelluläre Mechanismen: oxidative Stress, mitochondriale Dysfunktion, gestörte Autophagie
• Neuroinflammation: Aktivierung von Mikroglia und Astrozyten
• Synaptische Dysfunktion: Verlust synaptischer Verbindungen
• Amyloid-Kaskadenhypothese: Abfolge von molekularen Ereignissen bei Alzheimer
• Therapeutische Ansätze: Hemmung von beta-Sekretase, Immuntherapien gegen pathologische Proteine