15 Fragen zu Neurophysiologie

Die Bobath- und Johnstone-Ansätze sind beide neurophysiologische Therapiekonzepte, die sich auf die Rehabilitation von Patienten mit neurologischen Störungen konzentrieren, aber sie unterscheiden sich in ihren Methoden und Schwerpunkten. **Bobath-Konzept:** - **Grundprinzipien:** Das Bobath-Konzept basiert auf der Annahme, dass das Gehirn plastisch ist und sich durch gezielte Stimulation und Bewegung neu organisieren kann. Es konzentriert sich auf die Hemmung abnormer Bewegungsmuster und die Förderung normaler Bewegungen. - **Therapieansatz:** Die Therapie ist individuell auf den Patienten abgestimmt und zielt darauf ab, funktionelle Bewegungen zu verbessern. Es wird viel Wert auf die Handhabung (Handling) und die Positionierung des Patienten gelegt, um die Bewegungsqualität zu verbessern. - **Patienten:** Das Bobath-Konzept wird häufig bei Patienten mit Schlaganfall, Zerebralparese, Schädel-Hirn-Trauma und anderen neurologischen Erkrankungen angewendet. **Johnstone-Konzept:** - **Grundprinzipien:** Der Johnstone-Ansatz, auch bekannt als "Johnstone Pressure Splints" (JPS), verwendet spezielle Druckschienen, um sensorische und motorische Funktionen zu verbessern. Diese Schienen sollen die Propriozeption (Wahrnehmung der Körperlage) und die Muskelkontrolle fördern. - **Therapieansatz:** Die Schienen werden verwendet, um die Gliedmaßen in einer bestimmten Position zu halten und so die sensorische Rückmeldung zu verbessern. Dies soll dem Patienten helfen, bessere Bewegungsmuster zu entwickeln. - **Patienten:** Der Johnstone-Ansatz wird ebenfalls bei Patienten mit neurologischen Störungen wie Schlaganfall, Zerebralparese und Multipler Sklerose eingesetzt, insbesondere wenn sensorische Defizite und abnorme Muskelspannungen vorliegen. **Zusammenfassung:** - **Bobath:** Fokus auf Hemmung abnormer Bewegungen und Förderung normaler Bewegungsmuster durch Handling und Positionierung. - **Johnstone:** Einsatz von Druckschienen zur Verbesserung der Propriozeption und Muskelkontrolle. Beide Ansätze können für Patienten mit neurologischen Störungen nützlich sein, wobei die Wahl des Ansatzes von den spezifischen Bedürfnissen und Defiziten des Patienten abhängt.

Ja, neurophysiologische Unterschiede zwischen akustischer Wahrnehmung und akustischen Halluzinationen können festgestellt werden. Akustische Wahrnehmung, also das Hören von realen Geräuschen, aktiviert spezifische Bereiche im Gehirn, insbesondere den auditorischen Kortex. Akustische Halluzinationen, bei denen Personen Geräusche oder Stimmen hören, die nicht real sind, zeigen ebenfalls Aktivität in diesen Bereichen, aber oft auch in anderen Hirnregionen, die mit Gedächtnis, Emotionen und Aufmerksamkeit verbunden sind. Studien mit bildgebenden Verfahren wie der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) und der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) haben gezeigt, dass bei akustischen Halluzinationen zusätzliche Aktivierungen in Bereichen wie dem präfrontalen Kortex und dem limbischen System auftreten können. Diese Unterschiede in der Hirnaktivität helfen, die verschiedenen neurophysiologischen Mechanismen hinter realer Wahrnehmung und Halluzinationen zu verstehen.

Der Geruchssinn bei Insekten ist hauptsächlich metabot. Insekten spezielle Rezeptoren, als G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) fungieren, um chemische Signale in elektrische Signale umzuweln. Diese metabotropen Rezeptoren aktivieren intrazelluläre Signalwege, die zu einer Verstärkung des Signals führen. Es gibt jedoch auch ionotrope Rezeptoren, die in bestimmten Kontexten eine Rolle spielen können, aber der primäre Mechanismus des Geruchssinns bei Insekten basiert auf metabotropen Prozessen.

Das Ruhepotential ist die elektrische Spannung, die an der Zellmembran einer Nervenzelle besteht, wenn die Zelle nicht aktiv ist. Es entsteht durch die ungleiche Verteilung von Ionen, insbesondere Natrium (Na+) und Kalium (K+), zwischen dem Inneren der Zelle und der Umgebung. Hier sind die Schritte zur Entstehung des Ruhepotentials einfach erklärt: 1. **Ionenverteilung**: In einer ruhenden Zelle gibt es mehr Kaliumionen (K+) im Inneren und mehr Natriumionen (Na+) außerhalb der Zelle. Diese ungleiche Verteilung wird durch spezielle Ionenkanäle und Pumpen aufrechterhalten. 2. **Kaliumkanäle**: Die Zellmembran ist für Kaliumionen durchlässiger als für Natriumionen. Kaliumionen diffundieren daher aus der Zelle heraus, was zu einer negativen Ladung im Inneren der Zelle führt. 3. **Natriumpumpe**: Die Natrium-Kalium-Pumpe transportiert aktiv Natriumionen aus der Zelle und Kaliumionen in die Zelle. Dies hilft, das Ungleichgewicht aufrechtzuerhalten. 4. **Gleichgewicht**: Schließlich erreicht die Zelle einen Zustand, in dem die Kräfte, die die Ionen bewegen (Diffusion und elektrische Anziehung), im Gleichgewicht sind. Dies führt zu einem stabilen Ruhepotential von etwa -70 mV. Zusammengefasst entsteht das Ruhepotential durch die ungleiche Verteilung von Ionen und die spezifische Durchlässigkeit der Zellmembran für diese Ionen.

Nozizeptoren sind spezialisierte sensorische Rezeptoren, die auf potenziell schädliche Reize reagieren und Schmerzsignale an das zentrale Nervensystem weiterleiten. Sie sind Teil des somatosensorischen Systems und können auf verschiedene Arten von Stimuli reagieren, wie mechanische, thermische oder chemische Reize. Nozizeptoren sind entscheidend für die Schmerzempfindung und spielen eine wichtige Rolle im Schutz des Körpers, indem sie vor Verletzungen warnen.

Der Handrückziehreflex ist ein schützender Reflex, der ausgelöst wird, wenn die Hand mit einem schmerzhaften Reiz in Kontakt kommt, wodurch die Hand schnell zurückgezogen wird, um Verletzungen zu vermeiden. Dieser Reflex erfolgt über das Rückenmark und benötigt keine bewusste Entscheidung des Gehirns, was eine sofortige Reaktion ermöglicht.

Evozierte Potentiale sind elektrische Aktivitäten im Gehirn, die als Reaktion auf spezifische sensorische Reize auftreten. Sie werden häufig in der neurologischen Diagnostik verwendet, um die Funktion von Sinnesorganen und den entsprechenden Nervenbahnen zu überprüfen. Es gibt verschiedene Arten von evozierten Potentialen, darunter: 1. **Visuelle evozierte Potentiale (VEP)**: Reagieren auf visuelle Stimuli, wie z.B. Lichtblitze oder Muster. 2. **Akustische evozierte Potentiale (AEP)**: Entstehen durch akustische Reize, wie z.B. Töne oder Geräusche. 3. **Somatosensorische evozierte Potentiale (SEP)**: Werden durch taktile Reize, wie z.B. Berührungen oder elektrische Stimulation, ausgelöst. Die Messung dieser Potentiale erfolgt in der Regel durch Elektroden, die auf der Kopfhaut platziert werden, und hilft dabei, Störungen im Nervensystem zu diagnostizieren, wie z.B. Multiple Sklerose oder andere neurologische Erkrankungen.

Das Aktionspotential ist ein kurzfristiger, plötzlicher An und Abfall des Membranpotentials einer Zelle, insbesondere von Nervenzellen und Muskelzellen. Es ist ein entscheidender Prozess für die Signalübertragung im Nervensystem und die Muskelkontraktion. Der Ablauf eines Aktionspotentials kann in mehrere Phasen unterteilt werden: 1. **Ruhemembranpotential**: Die Zelle befindet sich in einem stabilen Zustand, in dem das Innere der Zelle negativ geladen ist im Vergleich zur Außenseite. 2. **Depolarisation**: Wenn ein Reiz die Zelle erreicht, öffnen sich spannungsabhängige Natriumkanäle, und Natriumionen strömen in die Zelle. Dies führt zu einer positiven Veränderung des Membranpotentials. 3. **Repolarisation**: Nach dem Erreichen eines bestimmten Schwellenwerts schließen sich die Natriumkanäle und spannungsabhängige Kaliumkanäle öffnen sich. Kaliumionen strömen aus der Zelle, was das Membranpotential wieder negativ macht. 4. **Hyperpolarisation**: Manchmal strömen zu viele Kaliumionen aus, was zu einem vorübergehenden negativeren Membranpotential führt als im Ruhezustand. 5. **Rückkehr zum Ruhemembranpotential**: Schließlich kehrt die Zelle durch die Aktivität von Ionenpumpen und anderen Kanälen zum ursprünglichen Ruhemembranpotential zurück. Das Aktionspotential ist ein „Alles-oder-Nichts“-Ereignis, was bedeutet, dass es entweder vollständig ausgelöst wird oder gar nicht. Es ist grundlegend für die Kommunikation zwischen Nervenzellen und die Übertragung von Informationen im Körper.

Der Fußsohlenreflex, auch als Plantarreflex bekannt, ist ein neurologischer Reflex, der auftritt, wenn die Fußsohle stimuliert wird. Bei der Untersuchung wird in der Regel mit einem stumpfen Gegenstand, wie einem Reflexhammer, über die Außenseite der Fußsohle gestrichen. Normalerweise führt diese Stimulation bei gesunden Erwachsenen dazu, dass sich die Zehen nach unten krümmen (Flexion). Bei Säuglingen hingegen kann eine andere Reaktion beobachtet werden, bei der sich die Zehen nach oben spreizen (Babinski-Reflex). Der Fußsohlenreflex wird häufig in neurologischen Untersuchungen verwendet, um die Integrität des Nervensystems zu beurteilen. Abweichungen von der normalen Reaktion können auf neurologische Störungen hinweisen.

Das Ruhemembranpotenzial entspricht dem Gleichgewichtspotenzial, wenn die Ionenverteilung über die Zellmembran so ist, dass die elektrochemischen Kräfte für ein bestimmtes Ion im Gleichgewicht sind. Dies geschieht typischerweise für das Hauption, das für das Ruhemembranpotenzial verantwortlich ist, wie Kalium (K+). Im Ruhezustand ist die Zellmembran für Kaliumionen durchlässiger, was bedeutet, dass das Ruhemembranpotenzial näher am Gleichgewichtspotenzial für Kalium liegt. Das Gleichgewichtspotenzial für ein Ion wird durch die Nernst-Gleichung bestimmt und ist der Punkt, an dem die chemische und elektrische Gradientkraft für dieses Ion gleich sind, sodass es keinen Nettofluss von Ionen gibt. Zusammengefasst: Das Ruhemembranpotenzial entspricht dem Gleichgewichtspotenzial, wenn die Membranpermeabilität für das betreffende Ion hoch ist und die Konzentrationsunterschiede über die Membran stabil sind.

Ja, neurologische Anpassungen können als eine Form neurophysiologischer Anpassungen betrachtet werden. Neurologische Anpassungen beziehen sich auf Veränderungen im Nervensystem, die als Reaktion auf, Lernen oder Verlet auftreten. Diese Anpass können die Struktur und Funktion von Neuronen, synaptischen Verbindungen und neuronalen Netzwerken betreffen. Neurophysiologische Anpassungen hingegen umfassen breitere Veränderungen in der Funktion des Nervensystems, einschließlich der elektrischen Aktivität von Neuronen und der Signalübertragung zwischen ihnen. Beide Konzepte sind eng miteinander verbunden, da neurologische Anpassungen oft neurophysiologische Veränderungen zur Folge haben.

Frequenzierung bezieht sich in der Regel auf die Anpassung neuronalen Aktivität in Bezug auf die Frequenz von Reizen oder Signalen. In der Neurophysiologie kann dies als eine Form der neuronalen Plastizität betrachtet werden, bei der sich die neuronalen Netzwerke an unterschiedliche Frequenzen von Stimuli anpassen. Diese Anpassungen können sowohl auf der Ebene der synaptischen Übertragung als auch auf der neuronalen Erregbarkeit stattfinden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Frequenzierung als eine neurophysiologische Anpassung angesehen werden kann, da sie die Fähigkeit des Nervensystems beschreibt, sich an verschiedene Frequenzen von Reizen anzupassen und darauf zu reagieren.

Die Polyvagaltheorie, entwickelt von Stephen Porges, ist ein Konzept aus der Neurobiologie, das die Rolle des Vagusnervs im Zusammenhang mit Emotionen, sozialen Interaktionen und Stressreaktionen beschreibt. Sie basiert auf der Annahme, dass das autonome Nervensystem in drei Hauptsysteme unterteilt werden kann: 1. **Ventraler Vagus**: Dieser Teil ist mit sozialen Interaktionen und Gefühlen von Sicherheit verbunden. Er fördert Entspannung, soziale Bindungen und die Fähigkeit, in stressigen Situationen ruhig zu bleiben. 2. **Sympathisches Nervensystem**: Dieses System ist für die "Kampf-oder-Flucht"-Reaktion verantwortlich. Es wird aktiviert, wenn eine Bedrohung wahrgenommen wird, und führt zu physiologischen Veränderungen wie erhöhter Herzfrequenz und Atemfrequenz. 3. **Dorsaler Vagus**: Dieser Teil wird aktiviert, wenn eine Person sich extrem bedroht fühlt und in einen Zustand der Immobilität oder des "Totstellens" übergeht. Dies kann zu einem Gefühl der Taubheit oder des Rückzugs führen. Die Polyvagaltheorie betont, dass die Art und Weise, wie wir auf Stress und Bedrohungen reagieren, stark von der Aktivität des Vagusnervs abhängt. Ein gut funktionierender ventraler Vagus ermöglicht es uns, in sozialen Situationen zu interagieren und uns sicher zu fühlen, während Dysfunktionen in diesem System zu Angst, Depression und anderen psychischen Problemen führen können. Die Theorie hat auch Auswirkungen auf therapeutische Ansätze, indem sie die Bedeutung von Sicherheit und sozialen Verbindungen in der Heilung betont.

Der Kniesehnenreflex, auch Patellarsehnenreflex genannt, ist ein monosynaptischer Reflex, der wie folgt abläuft: 1. **Reiz**: Ein Schlag auf die Patellarsehne (unterhalb der Kniescheibe) dehnt diese und aktiviert die Dehnungsrezeptoren (Muskelspindeln) im Quadrizepsmuskel. 2. **Afferenz**: Die sensorischen Nervenfasern (Ia-Fasern) leiten die Information über die Dehnung zum Rückenmark. 3. **Zentralnervöse Verarbeitung**: Im Rückenmark erfolgt eine direkte synaptische Verbindung zwischen den afferenten Nervenfasern und den motorischen Neuronen. 4. **Efferente Antwort**: Die motorischen Neuronen senden ein Signal zurück an den Quadrizepsmuskel. 5. **Reaktion**: Der Quadrizeps kontrahiert, was zu einer Streckung des Knies führt. Dieser Reflex ist ein Beispiel für einen einfachen Reflexbogen, der eine schnelle Reaktion auf einen Dehnungsreiz ermöglicht.

Das Miktionszentrum, das sich im Gehirn befindet, spielt eine zentrale Rolle bei der Blasenentleerung. Es koordiniert die komplexen Abläufe, die notwendig sind, um die Blase zu entleeren. Hier sind die Hauptfunktionen des Miktionszentrums: 1. **Steuerung der Blasenfüllung und -entleerung**: Das Miktionszentrum empfängt Informationen über den Füllstand der Blase und entscheidet, wann es Zeit ist, die Blase zu entleeren. 2. **Koordination der Muskelaktivität**: Es steuert die Aktivität der Blasenmuskulatur (Detrusormuskel) und der Schließmuskeln (Sphinkter), um eine koordinierte Entleerung zu ermöglichen. Während der Miktionsphase entspannt sich der Schließmuskel, während der Detrusormuskel kontrahiert. 3. **Integration von sensorischen Informationen**: Das Miktionszentrum verarbeitet sensorische Informationen von den Dehnungsrezeptoren in der Blasenwand, die den Füllstand der Blase anzeigen. 4. **Willentliche Kontrolle**: Es ermöglicht auch eine willentliche Kontrolle über den Miktionsvorgang, sodass eine Person entscheiden kann, wann sie urinieren möchte. Insgesamt ist das Miktionszentrum entscheidend für die normale Funktion der Blasenentleerung und die Aufrechterhaltung der Kontinenz.