Neuro- und Sinnesphysiologie PDF
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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 Dritte, korrigierte Auflage Mit 159 vierfarbigen Abbildungen und 11 Tabellen Springer Professor Dr. Dr. h.c. RoBERT F. ScHMIDT Physiologisches Institut der Universität Würzburg Röntgenring 9 D-97070 Würzburg ISBN 978-3-540-63773-8 Die Deutsche Bibliothek-CIP·Einheitsaufnahme Neuro-und Sinnesphysiologie: mit 11 Tabellen I Robert F.Schmidt (Hrsg.). Beitr. von N. Bir baumer ... -3., korrigierte Aufl. (Springer-Lehrbuch) ISBN 978-3-540-63773-8 ISBN 978-3-662-22216-4 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-22216-4 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1%5 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestim mungen des Urheberrechtsgesetzes. ©Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1993, 1995, 1998 Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1998 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Na men im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher vonjedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anband anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Umschlagentwurf: Meta Design, Berlin SPIN 10630637 15/3133-5 4 3 2 1 0-GedrucktaufchlorfreiemPapier Vorwort zur dritten Auflage Nachdem auch die zweite, 1995 erschienene Auflage dieses Bu ches sich lebhafterNachfrage erfreute, können wir hiermit jetzt schon die dritte Auflage der "Neuro- und Sinnesphysiologie" vorlegen. Wiederum war es damit möglich, nicht nur Druckfeh ler zu korrigieren, sondern auch einige wissenschaftliche Sach verhalte entsprechend dem Fortschritt der Forschung neu zu formulieren oder erstmals aufzunehmen. Für die hierzu zahlrei chen Anmerkungen aus dem Leser- und Kollegenkreis 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 den Mitarbeitern des Springer-Verlags, allen voran Frau A. C. Rep now und Frau S. Schimmer in der Abteilung Medizinplanung, sowie Herrn J. Sydor in der Herstellungsabteilung, für die wie derum ausgezeichnete Zusammenarbeit in allen Stadien der Herstellung des Buches. Den von der Firma MetaDesign, Ber lin, für die zweite Auflage gestalteten Umschlag haben wir ger ne auch für diese Auflage übernommen. Würzburg, im Januar 1998 ROBERT F. SCHMIDT V Vorwort zur ersten Autla!!e 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 Nervensystem und Verhalten: 1.1 allgemeinste Formulierung 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Neurone 1.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 Synapsen 1.3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 Graue und weiße Substanz 1.4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 Bautypen der grauen Substanz 11 1.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Maße und Zahlen 1.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 DasNeuropil 1.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0 0 o 0 o o 0 o o 0 o o 0 o 16 Die Großhirnrinde 1.8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 Die Kleinhirnrinde 1.9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 Literatur 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 30 2 Innerneurale Horneostase und Kommunikation, Erregung 31 JoDUDEL Zellmembran undMembranpotential 201 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 31 Transporte über die Zellmembran 202 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 35 Intrazelluläre Transporte 203 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 37 Intrazelluläre Botenstoffe 2.4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 39 Erregung, Aktionspotential 205 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44 Fortleitung des Aktionspotentials 206 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 52 Literatur 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 58 IX
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