anna theresia vojtek-
Wozu dienen die Sinne und wie kann man die Funktion grob einteilen?Zur Wahrnehmung von Informationen aus der Umwelt (-> Exterozeption) und dem Körperinneren (-> Interozeption)
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Was versteht man unter Sinnesmodalitäten?z.B. sehen, hören, schmecken... Hängt vom jeweiligen Sinnessystem ab.
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Was versteht man unter der "labeled line-Codierung"?Bei der Umwandlung eines Reizes in ein Aktionspotenzial geht die Information, woher der Reiz stammt und welcher Reiz das war, verloren. Das ZNS weiß nur, dass sehen ein optischer Reiz und hören ein akustischer ist, weil die Signale aus den entsprechenden Sinnesorganen kommen. Daher nehmen wir Druck am Auge auch als Lichtblitz wahr, obwohl da kein Licht ist.
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Was beschreibt die Sinnesqualität?Die Eigenschaften des Reizes innerhalb einer Modalität (z.B. süß, sauer, hell, dunkel).
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Wie werden Reize wahrgenommen?Durch Sensoren: Adäquate Reize beim "richtigen" Sinnesorgan, inadäquate beim "falschen" (z.B. Druck am Auge -> Lichtblitze).
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Was ist Perzeption?Wahrnehmung: Interpretation der Reize auf Basis erworbener Erfahrungen.
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Wie werden Sensoren anhand der Reizmodalität eingeteilt?- Chemosensoren - Mechanosensoren - Photosensoren - Thermosensoren - Elektrosensoren - Magnetsensoren
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Was ist das rezeptive Feld einer Sinneszelle?Das räumliche Areal, in dem ein adäquater Reiz die elektrische Aktivität einer Sinneszelle beeinflusst.
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Was unterscheidet ein primäres und sekundäres rezeptives Feld?Primär: Rezeptives Feld einer einzelnen Sinneszelle Sekundär: Rezeptives Feld aller Sinneszellen, die zu einem gemeinsamen Projektionsneuron konvergieren -> je kleiner das rezeptive Feld, desto besser die sensorische Auflösung
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Was wird durch Spezialisierung der Sensoren erreicht?- Optimierung der Reizaufnahme - Reduktion der Informationsvielfalt
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Wie gelangt ein Reiz zum ZNS?Adäquater Reiz löst an Sinneszelle (sensorische Zone) ein Rezeptorpotenzial = Sensorpotenzial = Generatorpotenzial aus => Transduktion -> breitet sich elektrotonisch aus, Amplitude nimmt dabei ab -> wird an der Spike-generierenden Zone in Aktionspotenziale umgewandelt = Transformation -> zum ZNS weitergeleitet
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Woraus besteht das Sensorpotenzial?Änderung des Membranpotenzials durch depolarisierende Ionenströme (Ausnahme: Photorezeptoren - Hyperpolarisation). Entweder ist der Sensor selbst an einen Ionenkanal gebunden oder es wird ein second messenger aktiviert, dabei kann es zur Verstärkung kommen.
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Was unterscheidet primäre und sekundäre Sinneszellen?Primäre Sinneszellen sind entweder Neuronen mit freien oder eingekapselten Nervenendigungen, sie sind also gleichzeitig Sensor und fortleitendes Neuron. Sekundäre Sinneszellen sind spezialisierte Rezeptoren, die das Signal an ein sensorisches Neuron weitergeben -> Synapse zwischengeschaltet.
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Wie wird die Reizstärke nach der Transformation codiert?Als Frequenz der Aktionspotenziale.
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Was ist der dynamische Bereich eines Sensors?Das Intensitätsfenster, in dem die Zellen auf steigende Reizintensität mit einer erhöhten Aktionspotenzialfrequenz reagieren.
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Was kennzeichnet Sensoren mit logarithmischer Kennlinie?- im unteren Intensitätsbereich sehr hohe Sensitivität - sehr weiter Arbeitsbereich - Sensitivität nimmt nach oben hin ab - charakteristisch für Exterosensoren
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Was kennzeichnet Sensoren mit linearer Kennlinie?- gleichbleibende absolute Unterschiedsempfindung - sehr enger Arbeitsbereich - charakteristisch für Interosensoren
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Was kennzeichnet Sensoren mit Extremwertkennlinie?- maximale Reaktion bei bestimmter Reizstärke - nach oben und unten immer weniger empfindlich - enger Arbeitsbereich - charakteristisch für Thermorezeptoren
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Was sind tonische Rezeptoren bzw. Proportional-Fühler?- codieren die Reizstärke - langsam adaptierende Rezeptoren, die auf die Reizdauer reagieren
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Was sind phasische Rezeptoren bzw. Differential-Fühler?- codieren die Reizänderung - adaptieren rasch - gewöhnen sich an einen konstanten Reiz, feuern erst wieder bei Änderung / Ende des Reizes
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Adaptieren die meisten Sensoren schnell oder langsam?Die meisten sind Medium Rapidly Adapting, also eine Mischform.
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Was ist die Reizschwelle bzw. Absolutschwelle?Die kleinste Reizintensität, bei der ein Reiz gerade noch eine Empfindung hervorruft.
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Was ist die Unterschiedsschwelle?Der Betrag, um den ein Reiz größer sein muss als sein Vergleichsreiz, damit er als stärker empfunden wird. (Bei logarithmischer Kennlinie abhängig vom Ausgangswert)
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Was besagt der Weber-Quotient?Die Unterschiedsschwelle ist ein konstanter Bruchteil des Ausgangsreizes. Bei niedrigen Reizintensitäten nahe an der Reizschwelle nimmt der Weber-Quotient durch die Spontanaktivität ("Grundrauschen") der Sinneszellen zu.
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Wie kann die sensorische Auflösung bestimmt werden?Anhand der Zweipunktschwelle: Abstand, in dem zwei Reize als getrennt wahrgenommen werden. Abhängig von der Körperregion - am Rücken ist die sensorische Auflösung geringer als an der Hand.
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Wozu gibt es Divergenz und Konvergenz sensorischer Neurone?Um sicherzustellen, dass das Signal wirklich ankommt, auch wenn ein Neuron ausfällt. -> Verteilung und Sicherung durch Divergenz -> Bündelung und Verstärkung (Summation) durch Konvergenz
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Wozu dient laterale Hemmung und wie funktioniert sie?Die primäre neuronale Antwort ist der Reizstärke proportional, im sekundären Neuron hemmt aber das Neuron, dass dem Reiz am nächsten ist, seine Nachbarn präsynaptisch -> verstärkte Reizperzeption.
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Was ist "Sehen"?Umwandlung von Licht (= elektromagnetischer Strahlen) in ein elektrisches Signal, das ins ZNS weitergeleitet und dort verarbeitet wird.
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Wo werden die beim Sehen aufgenommenen Funktionen zum ersten Mal neuronal verarbeitet?In der Retina
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Welche Rolle spielt das Gehirn beim Sehen?Berechnet ein dreidimensionales Bild aus den erhaltenen Informationen.
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Wohin ziehen die Fasern der Sehnerven?Axone der 3. Neuronen in der Netzhaut bilden den N. opticus, dieser zieht zum Chiasma opticum und teilt sich dort so, dass die rechte Gehirnhälfte die Informationen für das linke Gesichtsfeld beider Augen erhält und umgekehrt. Nach dem Chiasma opticum werden verlaufen die Nervenfasern als Tractus opticus zum Thalamus und schließlich zur Großhirnrinde, wo das wahrgenommene Bild entsteht.
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Woraus setzt sich der Sinneseindruck Sehen zusammen?- physikalische Informationen - Erwartungen (anhand von Erfahrungen) - Interpretationen des Gehirns
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Welche Funktion besitzt die Sklera?- stabilisiert das Auge - sorgt für konstanten Abstand zwischen Cornea und Retina
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Welche Funktion besitzt die Uvea?- enthält die Hauptblutgefäße des Auges
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Welche Funktion besitzt die Retina?- Aufnahme und neuronale Verarbeitung der optischen Reize
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Welche Photorezeptoren sitzen in der Retina?- Zapfen (Farbsehen) - Stäbchen (Helligkeit)
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Was ist das Gesichtsfeld?Der Radius, in dem ein Tier sehen kann, ohne die Augen zu bewegen.
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Was ist das Blickfeld?Der Radius, in dem ein Tier sehen kann, wenn es die Augen bewegt (erweitertes Gesichtsfeld).
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Wodurch wird die Blickmotorik kontrolliert?durch die Augenmuskeln
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Welche Augenbewegungen unterscheidet man?- konjugierte Augenbewegungen - Vergenzbewegungen - Torsionsbewegungen - Sakkaden - gleitende Augenbewegungen
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Was kennzeichnet konjugierte Augenbewegungen?beide Augen bewegen sich in dieselbe Richtung
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Was kennzeichnet Vergenzbewegungen?Die Augen bewegen sich entweder beide nasal oder temporal (wenn sich ein Gegenstand nähert oder entfernt).
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Was sind Torsionsbewegungen?Richtungsänderungen
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Was sind Sakkaden?schnelle Augenbewegungen
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Was ist ein Nystagmus?Periodische Abfolge von Sakkaden und gleitenden Augenbewegungen in die andere Richtung. Die Benennung erfolgt nach der Richtung der Sakkaden.
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Wie nennt man den physiologischen Nystagmus, um bewegte Objekte zu verfolgen?Optokinetischer Nystagmus
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Wo erfolgt die Lichtbrechung?Am dioptrischen Apparat.
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Nenne die Anteile des dioptrischen Apparates!- Tränenfilm - Cornea - Kammerwasser - Linse - Glaskörper
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Wodurch ist ein optisches System gekennzeichnet?Dadurch, dass die Lichtstrahlen beim Übertritt in ein anderes Medium mit einer anderen optischen Dichte gebrochen werden. Es wird charakterisiert durch die Brechkraft.
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Was ist die Brechkraft?- Kehrwert der Brennwerte - in Dioptrien angegeben
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Wovon ist die Brechkraft eines optischen Systems abhängig?- Krümmung der Grenzflächen - optische Dichte (Brechungsindices) der umgebenden Medien
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Wo im Auge finden die wichtigsten Brechungen statt?Gesamt: 58,8 Dioptrien Brechkraft beim Menschen - 1. Brechung zwischen Luft und Tränenfilm: 43 dpt - 2. Brechung: Humor aquosus zu Linse
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Warum muss sich das Auge durch Akkomodation anpassen?Gegenstände stehen nicht immer im Brennpunkt -> Brennweite muss angepasst werden, um scharfes Sehen zu ermöglichen.
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Was muss zur Fokussierung naher Objekte passieren?Der Ziliarmuskel muss kontrahieren, damit die Zonulafasern erschlaffen und die Linse abgerundet wird. (dadurch verkürzt sich die Brennweite der Linse)
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Wann flacht die Linse ab?- Ciliarmuskel erschlafft - Zonulafasern gespannt -> Linse abgeflacht (gespannt) -> wichtig für Fernsicht
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Wann ist die Linse abgerundet?- Ciliarmuskel kontrahiert - Zonulafasern locker -> Linse abgerundet (wegen ihrer Elastizität) -> wichtig für Nahsicht
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Was passiert bei Fehlsichtigkeit?Es kann keine ausreichende Anpassung der Brennweite erfolgen
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Wodurch wird die ins Auge einfallende Lichtmenge reguliert?Durch den Pupillenlichtreflex: - Miosis (zusammenziehen der Pupille durch M. sphincter pupillae) - Mydriasis (erweitern der Pupille durch M. dilatator pupillae)
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Welcher Hirnnerv kontrolliert die Pupillenweite?N. oculomotorius (III)
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Wie verlaufen die Afferenzen und Efferenzen beim Pupillenlichtreflex?Afferenzen: - N. opticus -> Chiasma opticum -> Tractus opticus -> Corpus geniculatum laterale (Thalamus) -> Sehrinde (Hinterhauptslappen) Efferenzen: - N. oculomotorius über: - Corpus geniculatum laterale -> Mittelhirn -> Auge (M. sphincter und dilatator pupillae)
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Was ist phototopisches Sehen?Farbsehen (Zapfen haben unterschiedliche Absorptionsmaxima)
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Was ist skotopisches Sehen?Das Sehen von Helligkeitsunterschieden (durch Stäbchen)
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Wo wird das Kammerwasser produziert?- Ziliarkörper - hinteres Irisepithel
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Welche Funktion erfüllt das Kammerwasser?Aufrechterhaltung des Augeninnendrucks.
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Wo fließt das Kammerwasser ab?Es gelangt von der hinteren in die vordere Augenkammer und fließt im Angulus iridocornealis bei den Haussäugetieren über den uveoskleralen Venenplexus ab (beim Menschen über Schlemm-Plexus).
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Wodurch kommt es zu einer pathologischen Erhöhung des Augeninnendrucks (Glaukom, grüner Star)?- vermehrte Produktion von Kammerwasser - Abflussstörungen (beim Menschen häufiger)
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Wie wird das Bild auf die Netzhaut projiziert?umgedreht, verkleinert
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Was versteht man unter Refraktion?Die Brechung von Lichtstrahlen beim Übertritt in Medien anderer optischer Dichte.
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Welche Funktion hat die Tränenflüssigkeit?- Schutz vor Infektionen (durch Enzyme und Immunglobulin A) - Ernährung der Cornea - Schutz der Cornea vor Austrocknung
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Wo wird die Tränenflüssigkeit produziert und wo kann sie abfließen?- Produktion in der Tränendrüse dorsolateral des Auges -> Abgabe in den Konjunktivalsack -> Abfluss über Tränensack und Tränennasengang zur Nasenhöhle
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Wie definiert man Akkomodation?Als aktive Änderung der Brechkraft des Auges.
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Was ist die Akkomodationsbreite?Die maximal erreichbare Änderung der Brechkraft zwischen Fern- und Nahakkomodation.
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Wie nennt man Kurzsichtigkeit und was ist dabei das Problem?Myopie Lichtstrahlen schneiden sich vor der Retina (Bulbus oculi zu lang; Abhilfe durch Zerstreuungslinse)
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Wie nennt man Weitsichtigkeit und was ist dabei das Problem?Hyperopie schon beim Sehen in die Ferne muss nahakkomodiert werden (Augapfel zu kurz, Abhilfe durch Sammellinse)
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Wie nennt man Altersweitsichtigkeit, was ist hierbei das Problem?Presbyopie Die Linse wächst zeitlebens, durch die Linsenkapsel können aber keine Zellen abgestoßen werden -> die Linse wird dichter und weniger elastisch.
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Welche Zellen sind an der Verarbeitung der Lichtreize beteiligt?- Photorezeptoren (Zapfen und Stäbchen, zur Aufnahme des Lichts und Umwandlung in ein elektrisches Signal, 1. Neuron) - Pigmentzellen (produzieren Melanin, wodurch Lichtreflexionen im Augeninneren verhindert werden) - Bipolarzellen (2. Neuron) - Ganglienzellen (3. Neuron, Axone bilden N. opticus) - Horizontalzellen und amakrine Zellen (Konvergenz und Divergenz, horizontale Verschaltungen jeweils zwischen Photorezeptoren und Bipolarzellen, Komplexe inhibitorische Schaltkreise durch GABA und Glycin)
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Was bewirkt Lichteinfall an den Photorezeptoren?eine Hyperpolarisation
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Wodurch kommt es zur Hyperpolarisation der Photorezeptoren bei Lichteinfall?- Rhodopsin ist im Dunkeln inaktiv, cGMP hoch und Ionenkanäle offen -> Freisetzung von Neurotransmittern an Bipolarzellen (Dunkelstrom) - Licht bleicht Rhodopsin -> aktiviertes Retinal löst sich von Opsin. Opsin (das gebleichte Pigment) senkt den cGMP-Spiegel, schließt Na+-Kanäle und hyperpolarisiert die Zelle -> verminderte Transmitterfreisetzung - In der Erholungsphase bindet Retinal wieder an Opsin.
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Was passiert mit den 3 Neuronen der Retina bei Dunkelheit?Photorezeptor setzt Neurotransmitter frei -> aktivierte ON-Bipolarzelle hemmt Ganglienzelle -> kein Signal zum Gehirn
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Was passiert mit den drei Neuronen in der Retina bei Lichteinfall?Durch Spaltung von Rhodopsin in Retinal und Opsin kommt es zur Hyperpolarisation des Photorezeptors -> Bipolarzelle nicht aktiviert -> Ganglienzelle sendet Signale zum Gehirn
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Welche Formen der Bipolarzellen gibt es?- Stäbchen-Bipolarzellen (metabotrop, immer ON) - Zapfen-Bipolarzellen: ON (metabotrop) und OFF (ionotrop)
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Wie funktioniert das Tapetum lucidum?Photonen, die die Retina passiert haben, werden am Tapetum lucidum reflektiert und können somit erneut Photorezeptoren reizen -> geringe Lichtmengen werden besser ausgenutzt.
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Welche Formen des Tapetum lucidum gibt es?- zelluläres Tapetum lucidum in der Choroidea (Karnivoren, Nager) - fibröses Tapetum lucidum in der Choroidea (Herbivoren) - Tapetum lucidum in der Retina (z.B. Krokodil)
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Was ist Adaption?Die Anpassung des Auges an unterschiedliche Beleuchtungsstärken.
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Wodurch erfolgt die Helladaption?Durch einen gesteigerten Verbrauch der Photopigmente.
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Wodurch erfolgt die Dunkeladaption?Durch höhere Regeneration als Verbrauch der Photopigmente (30-60min)
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Wie sind die rezeptiven Felder der Retina angeordnet und organisiert?- konzentrisch angeordnet - antagonistisch organisiert - Reize des Zentrums eines rezeptiven Felds werden stärker gewichtet als die der Peripherie
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Wie erfolgt die Signalaufnahme des Lichtes beim Menschen?Trichromatisch -> Signale werden auf Gegenfarbneurone verschaltet und in der primären Sehrinde von farbspezifischen Neuronen verarbeitet.
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Wie sehen Tiere?Nur manche Primaten trichromatisch, die meisten Tiere dichromatisch (rot-blind). Vögel sehen tetrachromatisch, Tauben sogar pentachromatisch. Sie sehen sekundäre Geschlechtsmerkmale in der Gefiederfärbung, die für uns nicht erkennbar sind. Fangschreckenkrebse können bis zu 12 Primärfarben sehen!
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Wie erfolgt die Entstehung der Bildwahrnehmung?- Messung der Helligkeitsunterschiede eines Objekts (Begrenzung) -> Reduktion des Bildes auf eine zweidimensionale Information an der Retina -> Erstellung eines dreidimensionalen Bildes im visuellen Cortex -> Umschaltung im Thalamus -> Erstellung eines Bildes in der primären Sehrinde (visueller Cortex)
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Wo liegt der binokulare Bereich?Dort, wo sich das linke und das rechte Sehfeld überlappen. Bereich, der mit beiden Augen gesehen wird.
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Wozu dient binokulares Sehen?räumliches Sehen, Tiefenwahrnehmung
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Wie können Hautsensoren eingeteilt werden?- Mechanosensoren (nicht noxische mechanische Reize) - Thermosensoren (nicht noxische thermische Reize) - Nozizeptoren (noxische Reize) - Prurizeptoren (Juckreiz)
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Was umfasst die somatoviscerale Sensibilität?- Oberflächensensibilität (Tastsinn) - Tiefensensibilität (Propriozeption) - viszerale Sensibilität (Enterozeption) - Temperatursinn - Nozizeption - Juckreiz
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Wie werden Mechanorezeptoren noch genannt?Piezo 2 -> griechisch für Druck
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Wie funktionieren Mechanorezeptoren?= mechanosensitive Ionenkanäle -> reagieren auf Druck und Scherkräfte -> Öffnung unspezifischer Kationenkanäle
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Was sagt die Zweipunktschwelle aus?Es wird getestet, in welchem Abstand man zwei Punkte noch als getrennte Bereiche wahrnehmen kann. -> je kleiner diese Schwelle ist, desto kleiner die rezeptiven Felder in dieser Region -> besseres Auflösungsvermögen
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Welche Mechanorezeptoren gibt es in der unbehaarten Haut?- Merkelzellen - Ruffini-Körperchen - Meissner-Körperchen - Vater-Pacini-Lamellenkörperchen
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Wo liegen Merkelzellen?oberflächlich, in der basalen Epidermis
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Wo liegen Ruffini-Körperchen?- Dermis - Gelenkkapseln - peridontal -> tief/mittel
