Hirnregionen, Hirnkartierung und Plastizität – Großhirnrinde, Kleinhirn, verlängertes Mark, Homunkulus und LTP
BiologieHuman- und TierphysiologieAlter 16–17
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Zum Starten anmeldenTippen Sie auf ein schematisches Gehirn, von der Seite gesehen oder in der Mitte durchgeschnitten, um die Areale der Großhirnrinde (motorisch, somatosensorisch, visuell, auditiv, Broca-Areal, Wernicke-Areal, präfrontal), das Kleinhirn, das verlängerte Mark, den Hypothalamus, den Hippocampus und weitere Strukturen zu finden. Erfahren Sie, wie Läsionsstudien, elektrische Stimulation, EEG, funktionelle MRT (fMRT) und PET die Aufgabe jedes Areals aufdecken und was jede Methode nicht zeigen kann. Ein Bildschirm zum motorischen Kortex zeigt, wie sich die Körperkarte (Homunkulus) durch Übung verändert und nach einem Schlaganfall erholt, und ein Synapsen-Bildschirm zeigt die Langzeitpotenzierung, die Verstärkung von Synapsen beim Lernen.
Lektion: Das Gehirn – Regionen, Kartierungsmethoden und Plastizität
Was sie zeigt
Das Gehirn gliedert sich in Regionen mit unterschiedlichen Aufgaben. Die Großhirnrinde ist für bewusstes Denken, Sinne, Bewegung, Sprache und Gedächtnis zuständig; das Kleinhirn koordiniert Muskelaktivität und Gleichgewicht; das verlängerte Mark steuert unbewusste Vorgänge wie Herzschlag und Atmung. Forschende kartierten diese Regionen, indem sie Patienten mit Hirnschäden untersuchten, das Gehirn bei Operationen elektrisch reizten und Verfahren wie EEG, fMRT und PET nutzten, jedes mit Stärken und Grenzen. Das Gehirn ist zudem plastisch: Übung, Verletzungen und Lernen verändern seine Karten und verstärken seine Synapsen.
So funktioniert es
Wählen Sie im Bildschirm Hirnkarte die Seitenansicht oder Mittelansicht und eine Methode und tippen Sie dann auf das Gehirn oder eine Areal-Schaltfläche; bei fMRT oder PET wählen Sie eine Aufgabe, beim EEG einen Zustand. Wählen Sie unter Motorischer Kortex und Plastizität eine Körperkarte und einen Körperteil und tippen Sie auf 1 Woche üben, 1 Woche ohne Übung oder Schlaganfall hier. Senden Sie unter Synapse und Lernen Salven oder eine 1-Hz-Reizfolge und setzen Sie den Haken bei NMDA-Rezeptoren blockieren.
Einstellbare Parameter
- Bildschirm Hirnkarte, Motorischer Kortex und Plastizität, Synapse und Lernen (LTP)
- Ansicht des Gehirns Seitenansicht, Mittelansicht (halbiert)
- Methode Funktionen erkunden, Läsion (Schädigung), Elektrische Stimulation, EEG, fMRT, PET
- Aufgabe während fMRT oder PET Ruhe, Mit den Fingern der rechten Hand tippen, Jemandem beim Sprechen zuhören, Wörter laut sprechen, Ein Bild ansehen, Ein Rätsel lösen, Einen neuen Weg lernen
- Körperkarte Motorisch (Bewegung), Somatosensorisch (Tasten)
- Beschriftungen in den Zeichnungen anzeigen
Fragen zum Erkunden
- Warum entdeckten Ärzte das Broca-Areal bei Patienten mit Hirnschäden und nicht bei gesunden Menschen?
- Was zeigt das EEG besser als die fMRT, und was zeigt die fMRT besser als das EEG?
- Warum gibt der motorische Kortex den Fingern und Lippen mehr Platz als dem Rumpf?