Alle unsere Wahrnehmungen, Gedanken, Gefühle, Erinnerungen und Handlungen werden von unserem Gehirn gesteuert. Dieses Lehrbuch vermittelt die neurobiologischen Grundlagen für das Verständnis dieser psychologischen Prozesse.
Die nach aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen überarbeitete Neuauflage beantwortet eine Vielzahl spannender Fragen wie: Was ermöglicht es Nervenzellen, flexibel auf verschiedene Anforderungen zu reagieren? Warum vergessen wir Erlebnisse aus unserer frühen Kindheit? Welche biopsychologischen Prozesse können zu Übergewicht führen? Und gibt es strukturelle Geschlechtsunterschiede im Gehirn – und falls ja, welche Auswirkungen könnten sie haben?
Um die Inhalte anschaulich zu vermitteln, werden sie durch Kurzgeschichten, Grafiken und Infokästen ergänzt. Zahlreiche Übungsfragen regen dazu an, das Gelernte zu reflektieren und zu vertiefen. Die Lösungen zu den Übungsfragen können nach erfolgter Registrierung von der Hogrefe Webseite heruntergeladen werden.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort .................................................................. 9
1 Neurone und Gliazellen ............................................ 11
1.1 Nervenzellen ...................................................... 14
1.1.1 Das Soma ......................................................... 16
1.1.2 Der Dendrit ........................................................ 17
1.1.3 Das Axon .......................................................... 20
1.2 Gliazellen ......................................................... 22
2 Die Funktionsmechanismen von Nervenzellen ...................... 25
2.1 Die Entstehung des neuronalen Signals ............................. 28
2.1.1 Die Ionen innerhalb und außerhalb der Zelle ......................... 28
2.1.2 Die neuronale Zellmembran ........................................ 28
2.1.3 Die Ionenkanäle ................................................... 29
2.1.4 Die Konzentrationsgradienten der Ionen ............................. 30
2.1.5 Die elektrostatische Kraft .......................................... 31
2.1.6 Das Membranpotenzial ............................................ 31
2.2 Das Aktionspotenzial .............................................. 34
2.2.1 Entstehung und Verlauf eines Aktionspotenzials .......... 36
2.2.2 Die Reise des Aktionspotenzials .................................... 38
2.2.3 Myelinisierte Axone ................................................ 41
3 Synapsen und Neurotransmitter ................................... 43
3.1 Die Übertragung an der Synapse .................................... 45
3.1.1 Die chemische Synapse ............................................ 45
3.1.2 Die postsynaptischen Rezeptoren ............................ 47
3.1.2.1 Ionotrope Rezeptoren .............................................. 47
3.1.2.2 Metabotrope Rezeptoren ........................................... 48
3.2 Das postsynaptische Potenzial ..................................... 50
3.3 Neurotransmitter .................................................. 52
3.3.1 Aminosäuren ...................................................... 53
3.3.1.1 Glutamat ......................................................... 53
3.3.1.2 GABA ............................................................. 54
3.3.2 Amine ............................................................ 56
3.3.2.1 Acetylcholin ....................................................... 56
3.3.2.2 Dopamin .......................................................... 58
3.3.3 Peptide ........................................................... 59
4 Neuroanatomie ................................................... 61
4.1 Die Terminologie der Ortsbeschreibungen im Gehirn ...... 64
4.2 Die Hirnhäute ..................................................... 66
4.3 Prosencephalon ................................................... 68
4.3.1 Telencephalon ..................................................... 68
4.3.1.1 Cerebraler Cortex .................................................. 68
4.3.1.2 Basalganglien ..................................................... 71
4.3.2 Diencephalon ..................................................... 72
4.3.2.1 Epithalamus ...................................................... 72
4.3.2.2 Thalamus ......................................................... 74
4.3.2.3 Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.4 Mesencephalon ................................................... 75
4.4.1 Tectum ........................................................... 76
4.4.2 Tegmentum ....................................................... 76
4.5 Rhombencephalon ................................................. 76
4.5.1 Metencephalon .................................................... 77
4.5.2 Myelencephalon ................................................... 78
5 Der sensomotorische Schaltkreis .................................. 79
5.1 Die sensorische Landkarte ......................................... 81
5.2 Die verzerrte Landkarte unserer Sinne ............................... 85
5.3 Jenseits der primären sensorischen Landkarte ...................... 90
5.3.1 Primär sensorische Areale .......................................... 91
5.3.2 Assoziativ-sensorische Areale ...................................... 93
5.3.3 Multimodale Areale ................................................ 96
5.3.4 Prämotorische Areale .............................................. 97
5.3.5 Primäres motorisches Areal ........................................ 97
5.4 Der sensorische Thalamus: Das „Tor zum Bewusstsein“ .... 99
6 Die Ordnung des Denkens .......................................... 102
6.1 Die Makroebene des Gehirns: Die Topografie des Denkens ............ 104
6.1.1 Die anteroposteriore Achse des präfrontalen Cortex .................. 105
6.1.2 Die dorsoventrale Achse des präfrontalen Cortex ..................... 107
6.2 Die Mikroebene des Gehirns: Die fragile Welt der Zellensembles ....... 108
6.2.1 Das Entstehen und Vergehen eines Ensembles ....................... 109
6.2.2 Die Spur der Ensembles ............................................ 114
6.2.3 Multiplexing ....................................................... 115
6.2.4 Humanexperimentelle Methoden der Biopsychologie ................. 116
7 Gedächtnissysteme: Arbeitsgedächtnis
und deklaratives Gedächtnis ....................................... 120
7.1 Das Arbeitsgedächtnis ............................................. 123
7.2 Die Rolle des Hippocampus ......................................... 127
7.3 Die Entstehung des deklarativen Langzeitgedächtnisses .............. 130
7.4 Die Rolle der NMDA-Rezeptoren .................................... 134
7.5 Ungelöste Fragen .................................................. 138
7.6 Der Abruf aus dem Gedächtnisspeicher ............................. 141
8 Gedächtnissysteme: Nicht deklaratives Gedächtnis ................. 143
8.1 Prozedurales Gedächtnis ........................................... 145
8.2 Sequenzlernen .................................................... 155
8.3 Bahnung .......................................................... 157
8.4 Klassische Konditionierung ......................................... 160
8.5 Deklarative und nicht deklarative Lern- und Gedächtnisprozesse:
Ein Vergleich ...................................................... 163
9 Emotionen ........................................................ 166
9.1 Die Evolution des emotionalen Gehirns .............................. 168
9.2 Die Anatomie der Amygdala ........................................ 171
9.3 Regulation von aggressivem Verhalten....................................174
9.4 Regulation von Furchtverhalten ..................................... 177
9.4.1 Schnelles und vorbewusstes Reagieren .................................... 178
9.4.2 Aufmerksamkeit für emotional relevante Reize ....................... 179
9.4.3 Reaktionen auf emotionale Stimuli .................................. 183
9.4.4 Lernen emotionaler Stimuli ......................................... 185
10 Sucht ............................................................. 187
10.1 Erstkonsum ....................................................... 190
10.2 Gewöhnung ....................................................... 193
10.3 Die neuronale Genese der Sucht .................................... 195
10.4 Abstinenz ......................................................... 201
11 Hunger und Durst ................................................. 203
11.1 Hunger – ein Überblick ............................................. 204
11.1.1 Die Energiereserven ............................................... 205
11.1.2 Hunger und Nahrungsaufnahme .................................... 208
11.1.3 Sättigung ......................................................... 211
11.1.4 Übergewicht ...................................................... 214
11.2 Durst – ein Überblick ............................................... 216
11.2.1 Das osmometrische System ........................................ 216
11.2.2 Das volumetrische System ......................................... 219
12 Gehirn und Geschlecht ............................................ 221
12.1 Das genetische Geschlecht ......................................... 223
12.2 Das körperliche Geschlecht ......................................... 227
12.3 Das neuronale Geschlecht .......................................... 230
12.4 Das kognitive Geschlecht ........................................... 235
12.5 Das spielende Geschlecht .......................................... 239
Anhang .................................................................. 243
Literatur .................................................................. 245
Glossar .................................................................. 270
Reflexionsfragen ......................................................... 284
Hinweise zu den Online-Materialien ........................................ 290
Sachregister ............................................................. 291