Neuro- und Sinnesphysiologie

499 Pages·1995·22.11 MB·German

by  V. Braitenberg

Springer-Lehrbuch
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Robert F. Schmidt (Hrsg.)
Neuro-und
Sinnes
physiologie
Beiträge von
N. Birbaumer V. Braitenberg J. Dudel U. Eysel
H.O.Handwerker H.Hatt M.Illert W.Jänig
R.Rüdel R.F.Schmidt A.Schüz H.-P.Zenner
Zweite, korrigierte Auflage
Mit 159 vierfarbigen Abbildungen
und 11 Tabellen
Springer
Professor Dr. RoBERT F. ScHMIDT
Physiologisches Institut
der Universität Würzburg
Röntgenring 9
D-97070 Würzburg
ISBN 978-3-540-59292-1
Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme
Neuro-und Sinnesphysiologie :mit 11 Tabellen I Robert F. Sehmidt (Hrsg.). Beitr. von N. Bir
baumer ... - 2., korrigierte Aufl.
(Springer-Lehrbuch)
ISBN 978-3-540-59292-1 ISBN 978-3-662-22217-1 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-22217-1
NE: Schmidt, Robert F. [Hrsg.]; Birbaumer, Niels
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© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1993, 1995
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1995
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Umschlagentwurf: Meta Design, Berlio
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SPIN10489599 1513133-54 3 2 1 0-GedrucktaufchlorfreiemPapier
•
Vorwort zur zweiten Auflage
Die gute Aufnahme der ersten Auflage dieses Buches hat er
freulich schnell Gelegenheit geboten, hiermit eine zweite Auf
lage vorzulegen, bei der die nahezu unvermeidlichen Druck
fehler ebenso korrigiert werden konnten wie einige durch die
Ergebnisse der Forschung bereits veränderte Sachverhalte. Für
die hierzu zahlreichen Anregungen aus dem Leser-und Kolle
genkreis dürfen wir uns sehr herzlich bedanken.
Die Ziele dieses Buches sind unverändert diejenigen, die im
nachfolgend wieder abgedruckten Vorwort zur ersten Auflage
dargelegt wurden. Im Namen aller Autoren danke ich auch
allen Mitarbeitern des Springer-Verlages für die wiederum aus
gezeichnete Zusammenarbeit in allen Stadien der Herstellung
dieses Buches, sowie der Firma MetaDesign, Berlin, für die
Neugestaltung des Umschlags.
Würzburg, im Juli 1995 ROBERT F. SCHMIDT
V
Vorwort zur ersten Auflage
Die Neurowissenschaft ist derzeit eine der lebendigsten Diszi
plinen der biomedizinischen Forschung. Sie ist mit erheblichem
personellen und finanziellen Aufwand damit beschäftigt, die
Arbeitsweise des Nervensystems und seiner Sinnesorgane zu
ergründen, um damit eines der größten und schwierigsten Rät
sel des Lebens auf unserer Erde zu lösen. Als eindrucksvolles
Beispiel vom Umfang dieser Bemühungen sei angeführt, daß
die nordamerikanische Society for Neuroscience, erst 1969 ge
gründet, derzeit mehr als 20000 Mitglieder hat, deren Zahl im
mer noch zunimmt; die jährlichen Kongresse dieser Gesell
schaft werden regelmäßig von 12-15 000 Teilnehmern besucht
und 1992 wurden über 9 400 Vorträge und Poster in einer Woche
abgehalten.
Dieses Buch ist eine einführende Darstellung in die Neuro
und Sinnesphysiologie des Menschen mit dem Ziel, über Auf
bau und Funktion des peripheren und zentralen Nervensystems
und der Sinnesorgane des Menschen in einem Umfang zu infor
mieren, der von Physiologiestudenten aller Fachrichtungen,
also von Medizinern, Zahnmedizinern, Psychologen, Zoolo
gen, Biologen, Pharmazeuten, oder Naturwissenschaftlern mit
Physiologie im Nebenfach, im Rahmen ihres Studiums in ange
messener Zeit aufgenommen werden kann.
Das Buch setzt praktisch keine anatomischen, d. h. struktu
rellen, oder physiologischen, d. h. funktionellen, Vorkenntnisse
voraus. Alle Leser, die das Abitur oder diesem vergleichbare
Kenntnisse der Naturwissenschaften besitzen, sollten daher in
der Lage sein, sich den Inhalt dieses Buches ohne Verständnis-
VI
Schwierigkeiten anzueignen, zumal die Lerninhalte durch zahl
reiche vierfarbige Abbildungen zusätzlich erläutert werden.
Die sorgfältige und einfühlsame Gestaltung dieser Abbil
dungen verdanken wir Herrn Otto Nehren, Grafik-Designer in
Ladenburg.
Im neurophysiologischen Teil wird der Leser zunächst mit
der Arbeitsweise von Nerven, Nervenzellen und neuronalen
Zellverbänden vertraut gemacht. Besonderer Wert wird
anschließend darauf gelegt, v. a. diejenigen zentralnervösen
Mechanismen darzustellen, die dem Verhalten des Menschen
zugrunde liegen, also Gedächtnis, Bewußtsein, Sprache, Den
ken (Kognition), Motivation, Emotion, Wachen, Schlafen und
Träumen. Der sinnesphysiologische Teil bietet auf der Grund
lage der Neurophysiologie eine geschlossene Einführung in die
allgemeine und spezielle Physiologie, die Psychophysiologie
und die Psychophysik der menschlichen Sinne. Eine sorgfältige
didaktische Bearbeitung gewährleistet, daß die jeweiligen
Wissensinhalte leicht und einprägsam vermittelt werden.
Alle Autoren gelten international als besonders kompetente
Fachleute auf ihrem jeweiligen Forschungsgebiet. Damit ist ge
währleistet, daß das Buch nicht nur die wesentlichen Fakten
und Hypothesen der Neuro-und Sinnesphysiologie "aus erster
Hand" vermittelt, sondern darüber hinaus auch an die noch
offenen Fragen der Hirnforschung heranführt
Für gut 2 Jahrzehnte haben die Vorläufer dieses Buches in
6 bzw. 5 Auflagen als Grundriß der Neurophysiologie bzw.
Grundriß der Sinnesphysiologie einer breiten Leserschaft die
Möglichkeit gegeben, sich mit den gesicherten Grundlagen und
den wesentlichen neueren Ergebnissen der Erforschung des
Gehirns und der Sinnesorgane vertraut zu machen. Ich denke
gerne und mit Dankbarkeit an die jahrzehntelang gute, stets
außerordentlich anregende Zusammenarbeit mit den Autoren
dieser beiden Bücher zurück.
Damals wie heute haben die Autoren und ich von vielen Sei
ten Hilfe bei der Abfassung und Herstellung des Buches erfah
ren, für die wir sehr herzlich danken. An der Planung und
Konzeption des Buches hat Frau A. C. Repnow im Springer-
VII
Verlag wesentlichen Anteil. Ihr gilt unser besonderer Dank
ebenso wie unseren technischen und sekretariellen Mitarbeite
rinnen für ihren unermüdlichen Einsatz sowie der Buchherstel
lung 111 des Verlags unter der Leitung von Herrn R. Fischer, ins
besondere Frau U. Schwaninger und Herrn J. Sydor, für die gute
Zusammenarbeit und die sorgfältige und sachgerechte Ausstat
tung des Buches.
Würzburg im August 1993 RoBERT F. ScHMIDT
VIII
Inhaltsverzeichnis
1 Allgemeine Neuroanatomie 1
V. BRAITENBERG, A. ScHÜZ
1.1 Nervensystem und Verhalten:
allgemeinste Formulierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Neurone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Synapsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Graue und weiße Substanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.5 Bautypen der grauen Substanz . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.6 Maße und Zahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.7 DasNeuropil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.8 Die Großhirnrinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.9 Die Kleinhirnrinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2 Innerneurale Horneostase
und Kommunikation, Erregung 31
J.DUDEL
2.1 Zellmembran undMembranpotential . . . . . . . . . . . 31
2.2 Transporte über die Zellmembran . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3 Intrazelluläre Transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.4 Intrazelluläre Botenstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.5 Erregung, Aktionspotential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6 Fortleitung des Aktionspotentials . . . . . . . . . . . . . . 52
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
IX