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WiSe 17/18: V Neurobiologie und Verhalten A und B (VM)

Peter Robin Hiesinger, Constance Scharff, Mathias Wernet, Dorothea Eisenhardt

Hinweise für Studierende

Teil Neurobiologie: 20.11.2017 - 05.12.2017
Teil Verhaltensbiologie: 07.12.2017 -22.12.2017

Zusätzl. Angaben / Voraussetzungen

Montag den 13. November, um 17:00 Uhr. Ort: Kursraum D+E, Zoologie, Koenigin-Luise Strasse 1-3.

Kommentar

Inhaltliches Konzept:

Vorlesung:
Neurobiologie: In der Vorlesung werden ausführlich neue Forschungsergebnisse, Fragestellungen und Konzepte der Neurobiologie vorgestellt und vermittelt. Dabei stehen die grundlegenden Mechanismen der Funktion von Nervensystemen hinsichtlich Sensorik, Motorik und den Interaktionen mit neuronalen Prozessen im Fokus. Starker Bezug wird auf Struktur/Funktionsbeziehungen genommen sowie auf Aspekte der Evolution. Verhaltensbiologie: In der Vorlesung werden ausführlich aktuelle Themenstellungen und Ergebnisse verhaltensbiologischer Forschung vorgestellt und interaktiv vermittelt. Dabei werden jeweils proximate (mechanistische) und ultimate (evolutionsbiologische) Aspekte behandelt, und als sich ergänzende Erklärungsansätze betont.

Qualifikationsziele:

Vorlesung: Vertiefte Kenntnisse über Konzepte und Themen neurobiologischer Forschung und deren Einbindung in das Gesamtgebiet der Neurowissenschaft. Vertieftes Verständnis für die unterschiedlichen Zugangsebenen neurobiologischer Analysen, d.h. von den Genen und Molekülen über neuronale Netzwerke zum Gesamtsystem und schließlich zum Verhalten. Vertieftes Verständnis und kritische Evaluation von verhaltensbiologischen Konzepten mit Berücksichtigung von evolutionsbiologischen, physiologischen und genetischen Befunden.

Inhalt:

Neurobiologie:
(1) "Einführung" (vergleichende Betrachtung der Nervensysteme, Aufbau des Nervensystems, zentrales, peripheres, autonomes, enterisches; Aufbau des Gehirs und Rückenmark; Aufbau der Nervenzelle (Neuron), Aufgaben der Glia, Blut-Hirnschranke; Grundlagen der neuronalen Erregung: Ruhepotential/Ionenkanäle).

(2) "Grundlagen der Erregung" (Aktionspotenzial, spannungsabhängige Ionenkanäle, voltage clamp, Ströme, Ohm'sches Gesetz, Elektromotorische Kraft, passive Erregungsleitung: Längskonstante Lambda und Zeitkonstante Tau, saltatorische Erregungsleitung, Myelinisierung)

(3) "Bau und Funktion der Synapse" (Elektrische Synapse: Vorkommen, Connexine und Innexine, Materialaustausch; chemische Synapsen: Vesikelzyklus, anterograde und retrograde Transmitter, Freisetzungsmechanismus, Exocytose und Endocytose, Präsynapse und Postsynapse, ionotrope- und metabotrope Rezeptoren; Plastizität der Synapse: Bahnung, Langzeitpotenzierung (LTP) und - depression (LTD). Neuromodulation, Lernen.)

(4) "Reflexe und Rhythmogenese" (Definition von Reflex, mono- und polysynaptische,, Wischreflexe, Schutzreflexe, Kniesehnenreflex; gekreuzte Reflexe; motorische Programme, Zentraler Mustergenerator oder Central Pattern Generator, fiktives Verhalten, Aufbau des motorischen Cortex, ab- und aufsteigende Bahnen, Rindenfelder, Sprache)

(5) "Allgemeine Sinnesphysiologie und Psychophysik" (Primäre und sekundäre Sinneszellen, Reiztransduktion, Reiztransformation, Schwelle, Sättigung, Kennlinie; Weber-Fechner, Steven'sche Potenzfunktion, objektive und subjektive Sinnesphysiologie)

(6) "Sinne: Mechanorezeption" (Reiztransduktion, Mechanorezeptoren der Invertebraten, Scolopidialorgane: Chordotonalorgane, Subgenualorgane, Tympanalorgane; filiforme Haare; Haarfelder; Campaniforme Sensillen; Insektenantenne als "Hörorgan"; Mechanorezeptoren der Wirbeltiere: Haut: Pacinikörperchen und andere Mechanorezeptoren, Gestaltwahrnehmung der Haut (Haptik), Haarsinneszellen in der Seitenlinie, Funktion der Seitenlinie; Gleichgewichtsorgane, Bogengänge,Maculaorgane, Reflexe; Ohr: Definition, Ton, Klang, Schall, Fortleitung des Schalls, Schallschnelle- und druckempfänger; Aufbau des Ohres, Innenohr, Basilarmembran, Wanderwelle, Tonotopie, innere- und äußere Haarzellen, Reiztransduktion, Cochlearverstärker, Hörbahn, Verarbeitung des Schalls, Richtungsortung, interauraler Zeit- und Intensitätsunterschied, Koinzidenzdetektion, Echoortung)

(7) "Sinne: visuelles System" (Definition von Licht, Photorezeptoren, Mastergene (Pax-gene), Aufbau des Linsenauges, Aufbau der Retina, Photorezeptoren, Photopigmente, Reiztransduktionsmechanismus, rezeptive Felder, Farbensehen, trichromatische Farbtheorie, Gegenfarbenneurone, Sehbahn, Verarbeitung visueller Information, Hyperkolumnen; Aufbau der Komplexaugen der Insekten, Anpassungen an Nachtaktivität oder Tagaktivität.

(8) "Sinne: Chemorezeption" (Geruchsinn, Riechsinneszellen in der Nasenschleimhaut bzw. auf den Antennen der Insekten, Glomeruli bei Insekten und Säugern, zentrale Verarbeitung, Bedeutung des Geruchsinns für das Verhalten, Verarbeitung allgemeiner Düfte und von Pheromonen. Geschmacksinn: Rezeptoren und Reiztransduktionsmechanismen, Lokalisation der Rezeptoren, Geschmacksqualitäten, Verarbeitung)

(9) "Höhere integrative Leistungen des Gehirns" (assoziatives und operantes Lernen, Kurz- und Langzeit Gedächtnis, Hippocampus, Kleinhirn. Leistungen und Differenzierungen der Gehirnhemishären: Sprache: Broca- und Wernicke Areal; Split-Brain. Emotionen und Furcht: Amygdala; Pathologien)

(10) "Methoden der Aufzeichnung von Gehirnaktivität": EEG, Elektrophysiologie, Imaging-Methoden, funktionelle Magnetresonanztomografie, transcraniale Stimulation, "brain-machine-interface"; Analysemehoden elektrophysiologischer Daten incl. Statistische Methoden

Verhaltensbiologie:
(1,2) Konzepte: Proximate und ultimate Ursachen von Verhalten. Beispiel Reproduktives Verhalten bei Präriewühlmaus, Vogelgesang. Stammesgeschichte. Einflüsse sozialer / nicht sozialer Umwelt, Physiologie und Genetik, Funktionelle Aspekte.
(3) nervöse & humorale Steuerung, genetische Wirkmechanismen, Umwelteinflüsse.
(4-10) Vertiefung für die Themenkreise:
(4) Individualentwicklung ( Verläufe, erfahrungsunabhängige und erfahrungsbedingte Ausprägung), Prägungsphänomene.
(5) Nahrungserwerb und Räuber-Beute Beziehungen
(6) Fortpflanzung. Paarungssysteme, Elterliches Verhalten, Eltern-Kind-Konflikt,
(7,8) Sozialverhalten. Mutualismus, Kooperation, Altruismus, Verwandtenselektion, Gruppenstrukturen
(9) Kommunikation. Signaldetektion und -diskrimination, Anpassungen. Ehrliche Signale- Sensory Exploitation-Täuschen
(10) Nature / Nurture in menschlichem Verhalten. Schließen