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Neuronale Plastizität

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Under neuronaler Plastizität odr Neuroplastizität verstoht me d Eigeart vo Synapse, Nervezellä oder au ganze Hirnareal, sich zu de Optimierig vo laufendä Prozess abhängig ihrer Nutzig i ihrer Anatomie und Funktion z verändre. Je noch betrachtötem System redt mer debii zum Biispiel vo synaptische oder kortikale Plastizität.

De Psycholog Donald O. Hebb gilt als Entdecker vo dä synaptische Plastizität. Er hat 1949 di Hebbsche Lernregel i sim Buäch The Organization of Behavior formuliert. Im Lauf vo dä zweitä Hälfti vom 20. Johrhundert hend d Forschigä immer meh Uufschluss über di plastisch Formarcheit vom Ghirn geh, sogar wiit is Erwachsenealter.

Synaptischi Plastizität

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Synaptischi Plastizität isch än Begriff, wo di "aktivitätsunabhängig änderig vo dä Stärki vo dä synaptische Überträgig“ beschriibt. Die Änderige chönnd dur Änderigä vo dä Morphologie aber au vo däPhysiologie vo dä Synapse verursacht werde. Di Synaptisch Plastizität isch en wichtigä Forschigsgegestand i de Neurowissenschafte, wil si - wie inzwüsche direkt nochgwise - enneurophysiologische Mechanismus für Lernprozess und Gedächtnis isch.

Zur Erlüterig vom Begriff

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  • Synaptischi Aktivität / Überträgig: Synapse chönnd ruäh oder aktiv si. Anere aktivä Synapse isch di präsynaptisch Endig erregt, da heisst, dötte träted Aktionspotential uf. Es chunnt zur Freisetzig vo Transmitter i de synaptisch Spalt und ihri Bindig a Rezeptore vo dä postsynaptische Membran. Wenn dur da im postsynaptische Neuron e Antwort hervorgeruefe wird, hät e synaptischi Übertragig stattgfunde. D Antwort muess nöd unbedingt ime Aktionspotential bestoh, sondern isch hüfigunterschwellig.
  • Aktivitätsabhängigkeit: Da bedütet, dass die Änderige vo Synapse betrachtet wörded, wo ihri Aktivität als Grund hend. Im Gegesatz zu dem gits zum Biispiel entwickligsbedingti Änderige vo Synapse, wo während em Wachstum und de Differenzierig vom Nervesystem stattfinded und nöd notwendigerwiis au e synaptischi Aktivität vorussetzed.
  • Stärki vo de Übertragig: Dodemit isch gmeint, dass es einzelns Aktionspotential am präsynaptische Endköpfli im postsynaptische Neuron e unterschidlich starchi Änderig vomMembranpotential bewürke cha. Je grösser die Änderig isch, desto stärcher die Überträgig (und umgekehrt).

Je nach Duur vo dä synaptische Veränderige nach ere bestimmte Form vo dä synaptische Aktivierig unterschiidet mer zwüsche Churzziit- und Langziitsplastizität (short-term plasticity und long-term plasticity).

  • Churzziitplastizität: D Änderig vo dä Überträgigsstärchi hebt es paar Millisekunde bis höchstens es paar Minutä ah.
  • Langziitsplastizität: D Stärchi vo dä Überträgig ändert sich für viili Minutä bis einigä Stunde, möglicherwiis sogar läbenslang.

D Verstärchig vo dä synaptischä Überträgig dur synaptischi Plastizität bezeichnät mer als Potenzierig, d Abschwächig als Depression (nöd z verwächsle mit em Krankheitsbild vo dä Depression). Je nach Duur redt mer vo Langziit-Potenzierig (long-term potentiation, LTP), Churzziit-Potenzierig (short-term potentiation, STP), Langziit-Depression (long-term depression, LTD) und Churzziit-Depression (short-term depression, STD).

Synaptischi Plastizität cha prä- aber au postsynaptisch verursacht si.

  • Präsynaptisch: Dodebi ändert sich d Mängi vom pro Aktionspotential freigsetzä Transmitter oder d Gschwindigkeit vo dä Wiederufnahm vom Neurotransmitter id präsynaptisch Zellä.
  • Postsynaptisch: Do ändert sich d Grössi vo dä postsynaptische Antwort uf e bestimmti Mengi vo Transmitter. Das passiert zum Biispiel dur ä Änderig vo dä Mengi postsynaptische Transmitter-Rezeptore, dur die d Modifikation vo däne Rezeptore (hüfig dur Phosphorylierig oder Dephosphorylierig) oder dur d Bildig vo Enzym, wo s Verhalte vo de Neurotransmitter im synaptische Spalt verändered.

Prä- und postsynaptischi Änderige chönnd gliichziitig vorcho.

D Änderigsrichtig vo dä synaptische Übertragig und de Mechanismus devo isch spezifisch für bestimmti Synapse und bestimmti Arte vo synaptischer Aktivität.

Neui Forschigsergebnis düted druf hi, dass di synaptisch Plastizität, d Signaltransduktion und d Gedächtnisbildig im Ghirn uf molekulare Prozess basiert wo mit reaktive Suurstoffspezies als Signalüberträger fungiered. Ihri Bildig - aber vorallem die vom Hyperoxid, schient vo de NADPH-Oxidase gstürt z si.

Für d Stabilisierig vo synaptische Veränderige spielt di paralleli Zuenahm prä- und postsynaptischä Strukture wie zum Biispiel axonali Bouton, dendritischi Dornfortsätz und postsynaptischi dichti Membranregione (PSD) e zentrali Rolle. Auf postsynaptischer Siiti chunnt do de Scaffolding Protein PSD-95 und Homer1c e bsunderi Bedüütig zue. Es het chöne zeigt werde, dass bi erregende Synapse vom Hippocampus e Korrelation zwüsche em Uusmass duurhafter Vergrösserig dendritischer Dornfortsätz und ere Zuenahm vo de Protein PSD-95 und Homer1c bestoht.

Siehe auch

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  • Metaplastizität
  • Neurogenese

Literatur

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Wissenschaftliche Literatur

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  • Lutz Jäncke: Lehrbuch Kognitive Neurowissenschaften. Huber Verlag, Bern 2013, ISBN 978-3-456-85004-7, S. 595–623.
  • Manfred Spitzer: Geist im Netz. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1996, ISBN 3-8274-0109-7, S. 148–182.
  • R. Duman und andere: Neuronal plasticity and survival in mood disorders. In: Biol. Psychiatry. Band 48, 2000, S. 732–739.
  • Johann Caspar Rüegg: Neuronale Plastizität und Psychosomatik (1). In: Reinhold Haux, Axel W. Bauer, Wolfgang Eich, Wolfgang Herzog, Johann Caspar Rüegg, Jürgen Windeler (Hrsg.): Wissenschaftlichkeit in der Medizin. Teil 2. Physiologie und Psychosomatik. Versuche einer Annäherung (= Brücken … Schriften zur Interdisziplinarität. Band 4). VAS, Frankfurt am Main 1998, ISBN 3-88864-249-3, S. 82–120. 
  • Gerd Rudolf: Neuronale Plastizität und Psychosomatik (2). In: Reinhold Haux, Axel W. Bauer, Wolfgang Eich, Wolfgang Herzog, Johann Caspar Rüegg, Jürgen Windeler (Hrsg.): Wissenschaftlichkeit in der Medizin. Teil 2. Physiologie und Psychosomatik. Versuche einer Annäherung (= Brücken … Schriften zur Interdisziplinarität. Band 4). VAS, Frankfurt am Main 1998, ISBN 3-88864-249-3, S. 121–130. 
  • Uwe Hans Wiese: Neuroplastizität im Rückenmark. Springer, Wiesbaden 2019, ISBN 978-3-658-27360-6.

Sachbücher und Dokumentarfilme

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  • Norman Doidge: The Brain That Changes Itself. Viking, New York 2007 (Deutsch: Neustart im Kopf: wie sich unser Gehirn selbst repariert. Übersetzung von Jürgen Neubauer. Campus-Verlag, Frankfurt am Main / New York 2008, ISBN 978-3-593-38534-1.)
  • Neustart im Kopf. Film. Regie: Mike Sheerin, Norman Doidge. (Kanada & Frankreich 2009, 70 min, Arte F) Deutsche Erstsendung Arte 18. November 2009.
  • Moheb Costandi: Neuroplasticity. The MIT Press, 2016, ISBN 978-0-262-33707-6
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Einzelnachweise

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