Das Gehirn WS 2008/09 Lernen und Gedächtnis

Speichervermögen für Erlebtes Erinnerungsvermögen Vergessen Lernen und Gedächtnis Gedächtnis Speichervermögen für Erlebtes Erinnerungsvermögen Vergessen

Gedächtnisarten Semantisch: Wiedergabe des Inhalts verbaler Berichte Lernen und Gedächtnis Gedächtnisarten Semantisch: Wiedergabe des Inhalts verbaler Berichte Phonemisch: Wiedergabe des genauen Wort- lauts/ der Wortfolge eines Berichts Episodisch: Selbst erlebte Ereignisse speichern Autobiographisch: Gedächtnis, das die eigene Lebens- geschichte betrifft

Gedächtnisarten Deklarativ: Lernen und Gedächtnis Gedächtnisarten Deklarativ: Semantisch, phonemisch, episodisch, autobio-graphisch Prozedural: „Erinnerung“/ Durchführung bestimmter Handlungen/Tätigkeiten

Informationsverarbeitung Lernen und Gedächtnis Gedächtnis = Informationsverarbeitung Inf.-Aufnahme: Wahrnehmung von Reizen über sensorische Kanäle Inf.-Speicherung: Erste Verarbeitung der Information; Ziel: Identifizieren, Zu- und Einordnen des Wahr-genommenen Inf.-Konsolidierung: Einbettung der verarbeiteten Information in das vorhandene Wissensgefüge

Informationsverarbeitung Lernen und Gedächtnis Gedächtnis = Informationsverarbeitung Inf.-Ablage: Endgültige Zuordnung der Information Inf.-Abruf: Wieder-Hervorholen der abgespeicherten Information

„Speicherzeit“ Gedächtnis Lernen und Gedächtnis „Speicherzeit“ Gedächtnis Ultra Kurzzeit-Gedächtnis (sensorisch): Behaltensleistung: msec-Bereich Kurzzeit-Gedächtnis (Arbeits-Gedächtnis): Behaltensleistung: sec – Min-Bereich; Arbeitsgedächtnis hält ca. 0,5 Min Intermediär-Gedächtnis: Behaltensleistung: Min – Stunden-Bereich Langzeit-Gedächtnis: Behaltensleistung Tage - lebenslang

Gedächtnis Kurzzeit-Gedächtnis: Lernen und Gedächtnis Gedächtnis Kurzzeit-Gedächtnis: Transiente Modifizierung der Signaleigenschaften von Proteinen Langzeit-Gedächtnis: „de novo“ Proteinbiosynthese

Begriffe LTP: Long Term Potentiation LTD: Long Term Depression Lernen und Gedächtnis Begriffe LTP: Long Term Potentiation LTD: Long Term Depression Habituation: „Gewöhnung“ Sensitization: Sensibilisierung

Organismen Wirbeltiere: LTP / LTD Mollusken / Insekten: Lernen und Gedächtnis Organismen Wirbeltiere: LTP / LTD Mollusken / Insekten: Habituation / Sensitisierung

Lernen und Gedächtnis Gedächtnis-Tests „Hidden Platform“

Lernen und Gedächtnis Gedächtnis-Tests

Modulation synaptischer Eigenschaften Lernen und Gedächtnis Modulation synaptischer Eigenschaften

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation „Pairing“ erzeugt LTP

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation Glutamat-Rezeptoren AMPA Kainat NMDA

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation Editing der Glutamat-Rezeptoren

Long Term Potentiation Lernen und Gedächtnis Long Term Potentiation

Lernen und Gedächtnis Long Term Depression

Lernen und Gedächtnis Long Term Depression Cerebellum

Lernen und Gedächtnis Long Term Depression

Lernen und Gedächtnis Wirbellose

Lernen und Gedächtnis Aplysia Kiemenmantel Siphon Kiemen

Lernen und Gedächtnis Aplysia

Lernen und Gedächtnis Aplysia Habituation / Sensitisierung

Lernen und Gedächtnis Aplysia

Aplysia Sensitisierung: G-Protein vermittelt steigt [cAMP]i Lernen und Gedächtnis Aplysia Sensitisierung: G-Protein vermittelt steigt [cAMP]i PKA wird aktiviert Phosphorylierung von K+-Kanälen Verzögerte Repolarisierung

Drosophila Lernen und Gedächtnis from: www.mcdb.ucla.edu/.../boy-girl-drosophila.gif

Drosophila Lernmutanten Rutabaga: Ca2+/CaM abh. Adenylyl Zyklase Lernen und Gedächtnis Drosophila Lernmutanten Rutabaga: Ca2+/CaM abh. Adenylyl Zyklase Dunce: Phosphodiesterase

Lernen und Gedächtnis Signalwege Rutabaga Dunce PDE AMP

Drosophila Lernmutanten Lernen und Gedächtnis Drosophila Lernmutanten Effekt der Rutabaga Mutation Ausfall führt zu niedrigerem [cAMP]i Olfaktorische Wahrnehmung beeinträchtigt

Drosophila Lernmutanten Lernen und Gedächtnis Drosophila Lernmutanten Effekt der Dunce Mutation Ausfall führt zu höherem [cAMP]i Lernen stark beeinträchtigt

Drosophila Lernmutanten Lernen und Gedächtnis Drosophila Lernmutanten Was passiert in rut-/dunce- Tieren? Kompensation!

Lernen und Gedächtnis Zusammenfassung

Gedächtnis - molekular Lernen und Gedächtnis Gedächtnis - molekular

Definitionen Acquisition: Associative/nonassociative: Lernen und Gedächtnis Definitionen Acquisition: the process of acquiring information about the evironment Associative/nonassociative: learning about the relationship between two stimuli or a stimulus and the animal‘s own behavior (associative), or learning from the presentation of a single type of stimulus (nonassociative) Habituation: a nonassociative form of learning represented as a decrease in a reflex response due to the repetitive presentation of a stimulus Sensitization: a nonassociative form of learning in which a strong stimulus enhances subsequent reflex responses of the animal

Definitionen Classical conditioning: Lernen und Gedächtnis Definitionen Classical conditioning: a type of associative conditioning in which the animal learns that the presentation of one type of stimulus predicts the occurence of a second Facilitation: an increase in the level of communication across a synapse that lasts no more than a few seconds Post-tetanic potentiation: an increase in the level of communication across a synapse that lasts tens of seconds and occurs in response to a train of electrical discharges in the presynaptic neuron Long-term potentiation: an increase in the level of communication across a synapse that lasts hours to days and occurs in response to a train of electrical discharges in the presynaptic neuron

Definitionen Neuropil: Lernen und Gedächtnis Definitionen Neuropil: space in the central nervous system occupied primarily by dendrites and axons Calyx: neuropil of the insect brain containing the dendritic elements of mushroom body cells Perikarya: the cell body portion of neurons excluding the precesses