Neuroethology / Neurobiology

 

J.-P. Ewert:   Neurobiologie des Verhaltens


Neurobiologie des Verhaltens 

Kurzgefaßtes Lehrbuch für Psychologen, Mediziner und Biologen

Verlag Hans Huber

 
Zur Thematik: Leben Menschen, die stressunempfindlich sind, länger? Beeinflussen Gene die Anfälligkeit für altersbedingte Hirnerkrankungen? Ist Säuglingspflegeverhalten angeboren? Gibt es einen Hirnbereich für sexuelle Orientierung? Was hat das Gedächtnis einer Schnecke mit dem Gedächtnis des Menschen gemeinsam? Warum können blinde Menschen mit ihrer Sehrinde fühlen? Fragen dieser Art führen mitten in die Forschung über die neurophysiologischen Grundlagen des Verhaltens. Der Autor erklärt anhand ausgewählter Beispiele neurale Funktionsprinzipien und vermittelt auf verständliche Weise den Stand der Hirnforschung. Neurobiologische Kenntnisse sind für die Beurteilung psychosozialer Komponenten des Verhaltens unverzichtbar.

Kommentare und Rezensionen

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"...gut verständlicher -- und durch einen packenden Schreibstil gekennzeichneter Einstieg -- in die komplexe Thematik der Neurobiologie."

Sprache - Stimme - Gehör

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"... möchte ich Ihnen zu diesem ausgezeichnet gegliederten, didaktisch wirksam ausgestalteten und alle wesentlichen Aspekte behandelnden Buch sehr herzlich gratulieren. Ich bin mit Prädikaten eher zurückhaltend, aber in diesem Fall würde ich mit Prädikaten wie "ausgezeichnet", "hervorragend", "sehr zu empfehlen" nicht sparen..."

Prof. em. Dr. med. Dr. phil. h.c. Detlev Ploog

 Max-Planck-Institut für Psychiatrie, München

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"... nicht nur die wirklich gute Ausstattung und die interessanten Dialoge fanden wir gut, sondern vor allem die Auswahl der Themengebiete, den Aufbau und die Struktur des Buches. Es ist nicht nur sinnvoll für Psychologen, es ist auch innovativ von Ihnen als Autor, die neurobiologischen Funktionselemente in den Anhang zu stellen, statt mit ihnen zu beginnen. Es ist das erste Mal, dass der Leser nicht zuerst auf ca. 100 Seiten mit den Bauteilen konfrontiert wird, bevor ein Wort über die Funktion verloren wird. Auch die pointierte Stellung der phylogenetischen Betrachtungen kommen uns als Evolutionsbiologen natürlich sehr entgegen..."

Prof. Harald A. Euler, Ph.D.

Sabine Hoier

Fachbereich Psychologie, Universität Kassel

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"... ich beglückwünsche Sie auf das herzlichste zu diesem Werk -- es steht dahinter eine große persönliche Leistung... Die von Ihnen behandelte Thematik ist außerordentlich breit und daher nicht nur für die Biologen wichtig. Alle Kapitel sind gleichermaßen gründlich abgehandelt und wirklich up to date -- die zahlreichen Literaturzitate zeigen es. Die prägnante Sprache gefällt mir sehr, ebenso sind die Abbildungen durch die Reduktion auf das Wesentliche klar und einprägsam. Auch dem Verlag gebührt große Anerkennung für die gute und großzügige Gestaltung und Ausstattung..."

Prof. em. Dr. rer.nat. Hans Schneider

Zoologisches Institut der Universität Bonn 

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"Dieses kurzgefaßte Lehrbuch wendet sich an Psychologen, Mediziner und Biologen, spricht aber zugleich einen weiten Kreis von Interessenten an. Die Fülle der thematischen Einzelbereiche der tierischen und menschlichen Neurobiologie wird dem Leser in einer übersichtlichen, in zahlreiche Einzelkapitel gegliederten Weise dargeboten, und es gelingt dem Autor, den Leser an diese Vielfalt heranzuführen, ihn zu engagieren und gleichsam in einen Dialog einzubinden. Die graphisch übersichtliche Darstellungsform und die zahlreichen Abbildungen erweisen sich hierbei als sehr hilfreich. Aus der Fülle der Einzelthemen seien beispielhaft als Stichworte erwähnt: die Entwicklungsgeschichte des Gehirns, Wahrnehmung, Bewegungskoordination, Hunger und Durst, Sexualität, Aggressivität, endogene Rhythmen, Lernen, Sprechen, Schreiben sowie einige für diesen Bereich relevante Krankheitsbilder. -- Ein anregender Einblick in ein aktuelles wissenschaftliches Arbeitsgebiet."

Renate Wängler, Braunschweig

Zeitschrift für Morphologie und Anthropologie

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"Die neunziger Jahre wurden in den USA zum Jahrzehnt des Gehirns ausgerufen. Mit einem Forschungsförderprogramm in Höhe von 6 Mrd. Dollar wurde die Grundlagenforschung in den Neurowissenschaften enorm gefördert. Hauptmotiv dieser Förderung ist der Versuch, die zunehmenden Hirnerkrankungen und die körperlichen Folgen des Drogenkonsums besser zu verstehen und Wege zu einer wirksamen Therapie zu finden. Das vorliegende Lehrbuch des Neurobiologen Jörg-Peter Ewert (Kassel) gibt einen Überblick über den derzeitigen Stand der Hirnforschung. -- Zu Beginn steht ein Dialog zwischen dem Naturwissenschaftler Ewert und dem Geisteswissenschaftler Kühnemund über Grundlagen des Verhaltens von Mensch und Tier. Das folgende Kapitel über Aufgaben der Neurobiologie beschreibt in leicht fasslicher Form die verschiedenen Bereiche neurobiologischer Forschung und ihre Anwendungen. Den Hauptteil des Werkes bilden Ausführungen über Evolution und Ontogenese des Gehirns und seiner Funktionen, die Erschließung der Umweltsignale durch Gehirne, Wirkungsgefüge der Verhaltensmotivationen, Emotionen und Stimmungen, Bewegungskoordination, Lernen, Wissen und Denken, künstliche neuronale Netze und künstliche Intelligenz. Den Abschluss bildet ein weiterer Dialog von Ewert und Kühnemund über wissenschaftliches Erkennen und menschliches Erleben. -- Spannend ist dieses Buch vor allem deshalb, weil es neurobiologische Erklärungen für Phänomene liefert, die jeder Mensch aus eigenem Erleben oder von anderen Menschen kennt. Hierzu gehören Hunger und Durst, Sexualität, Aggressivität, sozialer Stress, Euphorie, Depression, Angst, Sucht, innere Uhr, Formen des Lernens, die unterschiedlichen Leistungen beider Gehirnhälften und der Vergleich zwischen Gehirn und Computer. Andere interessante Aspekte wie z.B. die Frage, wie weit Bewusstsein und Denken bei Tieren entwickelt sind und welche neurobiologischen Mechanismen der Willensfreiheit zugrunde liegen, werden nur kurz gestreift ...-- Der Text ist auch für Nichtfachleute gut lesbar. Die wichtigsten Erkenntnisse sind farblich hervorgehoben. Zusammenfassungen am Ende eines jeden Kapitels erleichtern die Einordnung des Gelesenen und ermöglichen einen schnellen Überblick. Die ausgezeichneten Abbildungen erleichtern das Textverständnis. Das Buch kann allen BiologielehrerInnen und SchülerInnen der gymnasialen Oberstufe sehr empfohlen werden und sollte in keiner Schulbibiothek fehlen.

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Prof. Dr. rer.nat. Roland Hedewig

Unterricht Biologie

Zeitschrift für alle Schulstufen

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"Detailliert und doch leicht verständlich. Das Lehrbuch Neurobiologie des Verhaltens ist ein übersichtlich geschriebenes und gut lesbares Werk. Neben Darstellung der Grundprinzipien des Verhaltens von Tieren allgemein geht der Autor auch ausführlich auf menschliche Verhaltensweisen ein und vor allem die Erklärungen zu verschiedenen Krankheiten (Parkinson, Alzheimer, Epilepsie,...) die mit dem Gehirn in Zusammenhang stehen machen das Buch auch für interessierte Leser außerhalb der angegebenen Fachbereiche zu einer lohnenswerten Lektüre. Abbildungen sind gut im Text integriert und erklärt, das Layout ist sehr gelungen. Sehr positiv ist auch der im Anhang angefügte kurze Überblick über die physiologischen Grundlagen."

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Kundenbewertung  03.09.2002  www.amazon.de

Ein SUPERBUCH
Wenn man sich für dieses Thema interessiert, ist dieses Buch wohl mit Abstand (nach meinem Wissen und Kenntnisstand) das BESTE, zu dem man greifen kann.

Kundenbewertung  13.07.2009  www.amazon.de

 

"This is the first book to appear on this new approach to behavioral and psychophysiological assessment, which is based on observations made during everyday life. Containing a wealth of practical know-how as well as the theoretical background to the ambulatory assessment approach, this book brings readers up to date on the latest advances in theory and practice, and shows how ambulatory assessment methods can best be applied."

http://www.bol.at

Inhaltsverzeichnis  am Ende der Web-Seite

                                                                                                          

 

 J.-P. Ewert:  Neuroethology 

Deutsche,  Englische,  Japanische,  Chinesische  Edition 

               Springer  Berlin                                       Springer  Berlin        

        

                Baifukan  Tokyo                                  Beijing Sci Press

         

J.-P. Ewert & S.B Ewert:  Wahrnehmung

  Quelle und Meyer   Heidelberg

J.-P. Ewert & Inst. f. d. Wiss. Film: Bildverarbeitung

 Institut für den Wissenschaftlichen Film

J.-P. Ewert: Nerven- und Sinnesphysiologie

             Westermann Verlag   Braunschweig  

J.-P. Ewert & H. Kühnemund: Neuroethologie I u. II

              Deutsches Institut für Fernstudien an der Universität Tübingen

J.-P. Ewert & M.A. Arbib: Visuomotor Coordination

     Plenum Press  New York

M.A. Arbib & J.-P. Ewert: Visual Structures and Integrated Functions

  Springer-Verlag  New York 

J.-P. Ewert, R.R. Capranica. & D.J. Ingle: Advances in Vertebrate Neuroethology

 Plenum Press  New York


Inhaltsverzeichnis zu    J.-P. Ewert: Neurobiologie des Verhaltens

Vorwort11
 
Ein einführender Dialog zwischen einem Naturwissenschaftler NAWI und einem Geisteswissenschaftler GEWI13
 
Kapitel 1 : Aufgaben der Neurobiologie
 
19
1.1 Warum ist Neurobiologie wichtig?
Regeneration und Evolution; Gibt es einen Weg aus dem Rollstuhl? Degeneration und Zelltod; Wer rastet, der rostet? "Augenwesen": Von der Kröte zum Menschen; Realität und Einbildung; Raumverteilung im Cortex: Regelt die Nachfrage das Angebot? Demokratie oder Hierarchie? Sicherungen der Aggression; Junge oder Mädchen? Stress beeinflusst die Körperabwehr; Kampf der Angst; Belohnung für das Belohnungssystem; Probleme mit den Fettreserven; Bei allen tickt die gleiche Uhr; Wie künstlich ist künstliche Intelligenz?
19
 
1.2 Methoden der Neurobiologie
Grundlagenforschung; Studien am Menschen; Elektroenzephalogramm und Ereignis-korrelierte Potentiale; Bildgebende Verfahren; Bildgeführte Neurochirurgie
25
 
1.3 Historische Zeittafel der Neuro- und Verhaltensbiologie

30
 
1.4 Literatur

35
 
Kapitel 2 : Phylogenese und Ontogenese: Was Menschen und Tiere verbindet
 
19
2.1 Prinzipien der Evolution
Verwandtschaftsbeziehungen; Natürliche Selektion und Fitness; Kosten/Nutzen-Prinzip; Theorie des unterbrochenen Gleichgewichts; Konservierte Eigenschaften in Nervensystemen; Gehirngliederung; Konservierte Gene für Gehirngliederung
39
 
2.2 Generation, Regeneration, Neuroprotektion
Induktion; Interaktionen zwischen Neuroglia und Neuronen; Axonales Wachstum; Verkabelung im Rückenmark; Neuromuskuläre Kontakte; Plastizität der Muskelsynapse; Axonales Wachstum bei der Regeneration; Das Problem mit der Glia; Nerven-Bypass nach Rückenmarksfraktur
49
 
2.3 Altern und Zelltod
Frage altersbedingten Neuronenverlusts; Alters-Gene; Altern und Stresstoleranz; Hormonspiegel und Altern; Progammierter Zelltod; Schlaganfall: Wenn PCD fehlgestartet wird; Hirnfunktionen nach Herzstillstand; Alzheimersche Krankheit; Prionen
56
 
2.4 Abstammung des Menschen und Entwicklung der Großhirnrinde
Der prähistorische Mensch; Evolution der Intelligenz; Corticales Entwicklungspotential; Ursprung des Neocortex; Mechanismen der Cortexvergrößerung; Genetische Steuerung der Cortex-Entwicklung; "Handreich"-Hypothese der thalamo-corticalen Verknüpfung
63
 
2.5 Ontogenese und Phylogenese von Cortexarealen
Das topographische Prinzip; Wie entwickeln sich corticale Projektionen? Primäre und zusätzliche corticale Areale; Evolution zusätzlicher corticaler Areale
71
 
2.6 Umwelteinflüsse prägen sensorische Systeme
Aktivitätsabhängige Ausprägungen; Monokulare Deprivation; Binokulare Koinzidenz; Monoton strukturierte Umgebung; Visuomotorische Interaktionen
74
 
2.7 Zur Stammes- und Entwicklungsgeschichte halten wir verschiedene Punkte fest

78
 
2.8 Literatur

79
 
Kapitel 3 : Wie Gehirne Signale ihrer Umgebung erschließen
 
83
3.1 Signale und Auslösemechanismen
Umwelten; Auslösemechanismen; Motivation, Kontext, Konvention
83
 
3.2 Schlüsselreize und der Gestalt-Begriff
Gestalt; Kategorie und Invarianz
86
 
3.3 Vom AM-Konzept zum neurophysiologischen Korrelat
Das Problem mit dem Schlüssel; Gibt es Kommando-Neurone? Parallelverarbeitende Kommandosysteme
88
 
3.4 Fallstudie: Wie analysiert ein Krötenhirn visuelle Objekte?
Verhaltenssequenzen; Merkmalsbeziehungs-Algorithmus; Angeboren oder erlernt? Neurophysiologische Korrelate; Selektivität durch neuronale Interaktion; Starthilfe; Aufmerksamkeit; Einflüsse durch Lernen; Auslösesysteme; Modifikation von Verhaltensstrategien
89
 
3.5 Wahrnehmung im Sehsystem der Primaten
Optische Täuschung als "sichtbare" Informationsverarbeitung; Retinale On- und Off-Zentrum-Neurone; Laterale Inhibition; Farbkontrastempfindliche Ganglienzellen; Verbindungen vom Auge zum Gehirn; Augendominanz-Kolumnen; Orientierungs-Kolumnen; Blobs; Kanten-Detektion
97
 
3.6 Integrative visuelle Leistungen bei Primaten
Das "Was"-System; Das "Wo- und-Wie"-System; Auswirkungen von Hirn-Läsionen beim Menschen; Das "duale" Sehsystem des Menschen; Stellenwert der Bewegungswahrnehmung; Bewußte visuelle Wahrnehmung; Wahrnehmung und Einbildung; Sensorische Substitution; Re-Modelling, Exkurs: Phantomschmerzen
103
 
3.7 Zur Wahrnehmung von Signalen halten wir verschiedene Punkte fest

114
 
3.7 Literatur

115
Kapitel 4 : Wirkungsgefüge der Verhaltens-motivationen: Hunger und Durst, Sexualität, Aggressivität, Sozialer Stress, Immunsystem und Stress
 
119
4.1 Was ist Motivation?
Ein klassisches Verhaltensexperiment; Definitionen
119
 
4.2 Hunger und Sättigung
Kontrolle des Blutzuckerspiegels; Gibt es Appetit-Zentren? Das Sollwertkonzept; Das Leptin/Neuropeptid-Y-System; Appetitzügler; Essstörungen
119
 
4.3 Durst
Osmometischer Durst; Hypovolämischer Durst
124
 
4.4 Sexualmotivation
Sexuelle Festlegung; Männliche Differenzierung; Weibliche Differenzierung; Gendefekte und Sexualität; Genomische Prägung; Einfluss von Sexualhormonen auf das Gehirn; Prinzip der Sparsamkeit; Sexuell dimorpher Nucleus; Cerebrale Steuerung des Paarungsverhaltens; Geschlechtsspezifische Unterschiede und sexuelle Orientierung; Sexualdimorphismus der Vokalisation; Pflegeverhalten bei der Aufzucht; Frühe Erfahrungen und Partnerwahl; Sexualpheromon-Prägung; Körpergeruch und Sex
125
 
4.5 Aggressivität
Auslöser und Verhaltensmuster; Cerebrale Repräsentation; Angriffsverhalten; Vokale Aggression; Funktionsebenen der Vokalisation; Psychochirurgie
136
 
4.6 Sozialer Stress
140
 
4.7 Stress und Immunsystem
Antigene und Leukozyten; Fresszellen und Antikörper; Immunantworten und Immunisierungen; Monoklonale Antikörper; Zell-vermittelte Immunprozesse; Immunschutz des Nervensystems; Autoimmun-Reaktionen; Beziehungen zwischen Nervensystem und Immunsystem; Beziehungen zwischen Stress- und Immunsystem; Konditionierte Immunantworten
145
 
4.8 Zur Verhaltensmotivation halten wir verschiedene Punkte fest
153
 
4.9 Literatur
154
 
Kapitel 5 : Emotionen und Stimmungen:
Euphorie, Depressionen, Angst, Sucht, Innere Uhr

 
157
5.1 Entdeckung der Belohnungs- und Bestrafungssysteme
Stimmungen; Hirn-Selbstreizungsversuche; Belohnung und Dopamin
157
 
5.2 Störung neurochemischer Gleichgewichte durch Drogen
Cocain; Was ist Sucht? Dopamin und Cocain-Sucht; Amphetamin und Designer-Drogen; Marihuana; Nikotin
159
 
5.3 Opiatsucht
Opiatsysteme; Neurobiologische Korrelate der Opiatsucht; Methadon-Substitution; Verschiedene Formen der Sucht, derselbe Mechanismus?
163
 
5.4 Störung neurochemischer Gleichgewichte durch Krankheit
Schizophrenie; Exkurs: Sinnestäuschungen; Probleme der Wahrnehmung und Zuordnung; Antischizophrenika
165
 
5.5 Angst
Schreckreflexe; Konditionierte Angst; GABA-Bremse und Tranquilizer; GABA-Bremse und Glutamat-Beschleuniger; Depressionen; Pharmakologische Nebenwirkungen; Angst-Lust
168
 
5.6 Lebensgewohnheiten und Neurotransmitter
Cheeseburger-Phänomen; Winterdepression; Sekundenschlaf
172
 
5.7 Innere Uhr
Zirkadiane Rhythmen; Rhythmus-Gene; Optische Synchronisation; Abstimmungen durch Melatonin; Schichtarbeit, Jetlag; Schlafen; REM-Schlafphasen; SWS- und REM-Schlaf; Schlaf und Gedächtnis; Schlafprobleme; Melatonin, Blutzucker, Interleukin-1; Schlafstrategien
174
 
5.8 Zu Emotionen und Stimmungen halten wir verschiedene Punkte fest
181
 
5.9 Literatur
182
 
Kapitel 6 : Bewegungskoordination: Gangschaltung und Automatik
 
187
6.1 Starre Körperposen
Regelung der Muskellänge; Stellungsänderung durch Bereichsverstellung; Katalepsie als Verhaltensweise
187
 
6.2 Bewegungsrhythmen
Zentraler Mustergenerator; Hierarchische Koordination; Sensorische Kontrolle der Koordination; Relative und absolute Koordinationen; Demokratische Koordination und periphere Kontrolle beim Schreiten; Neuromodulation beim Kauen; Algorithmische und implementierende Funktionen
189
 
6.3 Das motorische System des Menschen
Motorkoordinationen; Koordinationsprogramme; Unerwartete Funktionen des Kleinhirns: Kognition und Zeitsteuerung des Verhaltens; Motorische Bewegungen sich vorstellen; Krankheiten des motorischen Systems; Schreitprogramme für Querschnittsgelähmte
197
 
6.4 Zu Motorkoordinationen halten wir verschiedene Punkte fest
204
 
6.5 Literatur
205
 
Kapitel 7 : Lernen und Wissen: Zugang zum Denken
 
209
7.1 Angeboren oder erlernt?
209
 
7.2 Habituation
Reizspezifische Gewöhnung; Neurophysiologische Grundlagen
209
 
7.3 Sensitisierung
Sensibilisierung und Dishabituation; Aktivitätsabhängige strukturelle und funktionelle synaptische Plastizitität; Tetanische Langzeitpotenzierungen LTP; Wechselbeziehungen zwischen Struktur und Funktion; CREB2/CREB1-Balance: Zutritt zum Gedächtnis
210
 
7.4 Assoziatives Lernen
Klassische Konditionierung; Instrumentelle Konditionierung; Assoziatives Lernen bei Meeresschnecken; Furchtkonditionierung; Assoziationen von Unwichtigkeiten mit großen Ereignissen; Lidschlagkonditionierung
213
 
7.5 Gedächtnisfunktionen
Arbeitsgedächtnis; Konsolidierungszeit; Stress und Lernen; Informationsauswahl; Langzeitgedächtnis; Festlegung von Gedächtnisinhalten in Neuronenschaltungen; Biochemische Grundlagen; Scotophobin, Hypophysenhormone, Neurotransmitter
218
 
7.6 Gedächtnissysteme
Deklaratives Wissen; Speichern und Abrufen von deklarativem Wissen; Ortsgedächtnis; Prozedurales Wissen; Gedächtnis und Aufmerksamkeit
223
 
7.7 Denken mit zwei Hirnhälften
Lateralität von Hirnfunktionen im Tierreich; Arbeitsteilung beider Hemisphären beim Menschen; Sensorische Tests; Koordinierender Balken; Sprechen, Schreiben und Verstehen; Sprachareale für Fremdsprachenerwerb; Legasthenie; Ausfälle in den Spracharealen
226
 
7.8 Fragen zur Lateralisation
Phylogenetische Aspekte; Rechtshänder und Linkshänder; Geschlechtsspezifische Unterschiede; Funktionelle Hinweise
233
 
7.9 Zutritt zum Bewusstsein
Aufmerksamkeit und Wahrnehmung; Wahrnehmen, Wissen, Sich-Vorstellen; Denken und Bewußtsein
235
 
7.10 Zum Lernen halten wir verschiedene Punkte fest
239
 
7.11 Literatur
240
 
Kapitel 8 : Künstliche neuronale Netze und künstliche Intelligenz
 
245
8.1 Gehirn und Computer im Vergleich
Neurobiologie und Neuroinformatik; Vom Gehirn zum Neuro-Computer; Neuroinformatik
245
 
8.2 Wie arbeitet ein künstliches Neuron?
Perceptron: Ein einfaches künstliches neuronales Netz; UND-Logik eines Automaten; Schwellenwerte und Synapsengewichte; Das "Exclusiv-ODER"-Problem
247
 
8.3 Mehrschichtiges künstliches neuronales Netz
Netz-Topologie für eine Fallstudie; Vorverarbeitung und Training; Netzwerkeigenschaften; Neurobiologische Parallelen
250
 
8.4 Bionik
Künstliche Retina; Retina-Implantat; Sensorische Substitution; Cochlea-Implantat; Roboter-Greifhand; Arm- und Beinprothesen
254
 
8.5 Genetisches Programmieren
Genetische Algorithmen; Artificial Life
256
 
8.6 Perspektiven
258
 
8.7 Zur künstlichen Intelligenz halten wir verschiedene Punkte fest
259
 
8.8 Literatur
260
 
Ein abschließender Dialog : Naturwissenschaftliches Erkennen und menschliches Erleben
 
263
  
Der Mensch deutet seine Welt; Das Orientierungsproblem; Wissenschaftliche Erklärungen lösen mythische Vorstellungen ab; Erkenntnisebenen und Kategorienfehler; Hirnforschung und Selbsterfahrung des Geistes; Neurobiologische Modelle elementarer Denkprozesse; Literatur
 
 
Anhang 277
Stichwortverzeichnis 285
Abkürzungen 301