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Neurobiologie,Synapsengifte Drogen und Gedächtnis

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 AUFBAU VON EINEM NEURON
Dendrit.
Soma
k+
A
Zellkern
Na
Ranvier-Schnürring Endknöpfchen
ERREGUNGSLEITUNG
> An Neuronen kann man elektrische

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Klausurstoff Q12 1. Semester (Bayern) Aufbau des Neurons, Ruhe- und Aktionspotenzial und Erregungseitung an der Synapse :)

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AUFBAU VON EINEM NEURON Dendrit. Soma k+ A Zellkern Na Ranvier-Schnürring Endknöpfchen ERREGUNGSLEITUNG > An Neuronen kann man elektrische Membranspannung messen (-30 mv bis 50mv; meist - 70 mv) > Innenseite a. Axons negativ geladen! ; Innen- und Außenseite tragen unterschiedliche Ladungen DAS RUHEPOTENZIAL A > CL Schwann- Zelle J K+ Na+ A A™ Kollaterale Na+ i r NO.*/K*- Pumpe Na+ A™ Depolarisation K+ Na+ CL C JC A K+ immer geöffnete K+-Kanäle CL A K A Hyperpolarisation Na+ Runepotenzial CL Erhaltung a. Ruhepotenzials: > Na* lonen wandern durch semipermiable Membran → positive ladung wandert auf Innenseite D Damit das elektrische Potenzial sich nicht ausgleicht pumpt Die Natrium-, kaliumpumpe unter verbrauch von ATP Nat-lonen nach außen und K+ nach innen CL DAS AKTIONSPOTENZIAL > Bei elektrischer Erregung wird das Innere des Axons Kurz positiv (Membranpotenzial ca. + 30 mV) > Die Potenzialumkehrung durch Depolarisation nennt man Aktionspotenzial [mv] > Dendriten: Nenmen Reize anderer Neuronen auf > Soma : Stoffwechselvorgänge / Informationsverarbeitung ▷ Axon : Leitet Informationen weiter (E.B Muskel-, Drüsenzeue) > Synapse: verbindungssteue zu anderen Zellen; informationsübermittlung 0 + 30mv Entstehung a. Runepotenzials: unterschiedl. lonenkonzentration u. semipermiable Membran Innen K+-lonen und außen Na+ überschuss K* diffundieren entlang des Konzentrationsgefälles nach außen außen zuviel +, innen zu wenig El.Potenzial begrenzt osmot. Ausfluss; - ladung in inneren zieht K+-lonen wieder an - 50mv (Schwellenwert) - 70 mv (Runepotenzial) [ms] Depolarisation : Spannungsgesteuerte Nat Kanäle werden geöffnet → Aufschauklung mit positiver Rückkoppling → und Potenzialumkenr bei.30μv Repolarisation : zeitlich verzögerte Öffnung a. Spannungsgesteuerten K+-Kanäle → Schließung Nat-Kanäle, K+ Strömen nach außen → M.P. neg. Hyperpolarisation: Permiabilität sinkt nur langsame, Repolarisation gent über Ruhepotenzial hinaus Rückkehr zum...

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Ruhepotenzial: Na+, K+ Pumpe schafft wieder M.P. von - 70 mv → Spannungsgesteuerte Natu. K+-Kanäle geschlossen Explosionsartiger Einstrom Alles oder Nichts Prinzip: ▷ Ab - 50 mv bei der Depaarisation, Auslösen a. vollen Aktionspotenzials → Entweder Auslösung a. vollen Aktionspotentials oder Bestehen a. Ruhepotenzials ▷ Bei unterschwelligen impuls : nur lokale Potenziale (Abb. 4) ▷ Bei -50mv öffnen sich die spannungsgesteuerten Nat-Kanäle → Nat. Einstrom verstärkt a. Depolarisation bis alle Nat- Kanale offen sind Das Aktionspotenzial beendet sich selbst M Abb.4 ·30mv M > Nach ca. 1 ms. Schließung Nat-Kanäle / Öffnung K+- Kanäle → Repolarisation → Na+, K+Pumpe stellt lonengleichgewicht her • Membran nach Aktionspotenzial kurz (1ms) nicht erregbar. Dies nennt man Refraktärzeit 0 --70mv ERREGUNGSLEITUNG > Strom breitet sich Kugelförmig aus, so auch das Aktionspotenzial. Durch Refraktärzeit a. bereits erregten Stellen: Ausbreitung nur in eine Richtung > Ein volles AP reicht aus, um in der nächsten Membranbereich ebenfalls ein volles AP auszulösen Bei markhaltigen Fasern: Saltatorische Erregungsleitung > Myelinscheide isoliert und verhindert Diffusion von lonen → Nur am Ranvierschen Schnürring können während d. AP K+-, Nationen ein-/ausströmen Die Erregung springt vom Schnürring zum nächsten vorteile d. saltatorischen Erregungsleitung: > weniger Energieverbrauchend blonenströmchen breiten sich durch die Isolierung sehr schnell aus DIE SYNAPSE elektrisches Signal Membran vesikel vesikel verschmilzt mit Membran Sender Synaptischer Sport weiterleitung O-Botenstoffe Rezeptor Empfänger ▷ Synapsen stehen mit Nerven-, Drüsen- und Muskelzellen in Kontakt ↳Bei einer Weuromuskulären Synapse ist der Empfänger die Muskelfaser : Calcium- lonen Kanal (spannungs- gesteuert) 10 Schritte a. Erregungsübertragung (1) AP erreicht das Enaknöpfchen (2) Öffnunga. Ca²+ Kanäle in der Praesynapse durch Depolarisation (3) Ca²+ lonen strömen in das Enaknöpfchen (4) ca²+ Einstrom bewirkt verschmelzung → Transmitter werden in synaptischen Spalt abgegeben (5) Transmitter diffundiert durch synapt. Spalt auf postsynapt Membran (0,1 μS) ACH AP Ca²+ 190² wa+ Depoiarisation ACA cholinester- ase ACh ACR A CR WIRKUNG VON DROGEN > Die Funktion d. Genirns hängt von der unterschiedlichen Konzentration verschiedener Transmitter ab Watürliche Transmitter d. Menschen Tyrosin, Dopa, Dopamin, woradrenalin, Adrenalin, serotonin ► Orogen können: selber als Transmitter dienen, die Transmitter freisetzung fördern oder fiemmen Synaptisches Bläschen mit Acetylcholin A Wa*- Kanal Opiate reagieren mit Rezeptoren an praesyuapt. Membran Beieinflussen Transmitterfreisetsung Amphetamine: fördern Freisetzung von Noradrenalin Tetrahydrocannabinol (THC): Bewirkt eine Erhöhung des serotoninspiegels LSD: verhindert spezifisch die Serotonin freisetzung Kokain: fördert Freisetzung von Noradrenalin Sedativa/ Tanquilizer: Beieinflussen die verbranen (6) Transmitter bindet an spezielle Rezeptoren an postsynapt. Membran (7) Öffnung Wat-Kanäle durch die Bindung. wat strömt in Muskelzeue (8) wat.Einstrom bewirkt Depolarisation an a. Muskelzelle → Koutraktion → Short Info: AP→ Öffnung ca²+ Kanäle Ca verschmelzung →→Transmitter Binden an Rezeptoren - Öffnung Na+ -Kanäle → wat → Depolarisation ← Transmitter wieder funktionsfähig machen ← Aufnahme in Endknöpfchen Cholinesterase spaltet Transmitter (praesynapse) Enaknöpfchen Membran (9) Im S. Spalt: Spaltung d. Transmitter durch Enzym → Entfernung aus Rezeptoren → Schießung Wa*- Kanäle (10) Transmitter werden zurückgenommen und funktionsfähig gemacht postsynapt. CODIERUNG DER INFORMATIONEN BEI NEURONEN (1) (2) (3) (4) (1) 2.B Gift a. schwarzen witwe (2) SYNAPSENGIFTE DAS GEHIRN T₂ 1T₁ T2 Giftwirkung Starke Transmitter freisetzung (praesynaptisch) nicht Deklarativ (unbewusst) keine Transmitter freisetzung (praesynaptisch) Z.B. Botwiniumgift (Lebensmittelvergiftung) Hemmung d. Transmitterabbaus (posisynapt.) 2.B Alkylphosphate Blockierung a. Rezeptoren (postsynaptisch) a) Ohne Öffnung a.lonenkanäle 2.8. Antropin /curare b) mit öffnung a.lonenkanäle Z.B. Muscarin, Wikotin Erregende u. hemmende Synapsen: > Erregende Synapsen depolarisieren die ps№. →erregendes postsynaptisches Potential (EPSP) > Hemmende Synapsen haben andere Transmitterstoffe → bewirken Hyperpolarisation an psu →innibitorisches PSP (IPSP) (3) (4) ▷ Priming= Erkennen: Melodie = Helicopter > prozedurales - Fertigkeit Fahradfahren T₁ T2 T₁ T2 Zeitpunkt T₁: Transmitter bewirken Depolarisation → Postsynaptisches Potenzial (PSP) DPSP breitet sich über zellkörper aus →wird zu stark abgeschwächt → Kein AP Zeitpunkt T₂: D Depolarisationen an Psv überlagerns graduiertes PSP → überschwelliges PSP →→ AP. / Höhe d. g.PSP hängt von impuisfrequenz d. AP ab Folgen Starke Erregung → starre Lähmung. Keine Erregungsübetr. →schlaffe Lähmung Starke Erregung → Dauerkontraktion a) keine Nervenimpulse → schlaffe lähmung b) Dauererregung pas sedächtnis : ▷ Speichern von erinnerung, Faktenwissen und Fertigkeiten starre Länmung Dassoziatives= Phobien: Platzangst nicht assoziatives = Gewohnheit: Altagslärm, Straße दा Deklarativ ( bewusst) ▷ Episodisches G "Lebensfilm" ▷ semantisches G wissen" sensorisches Gedächtnis: ultrakurzeitgedächtnis (nalbe bis mehre sekunder bereitgestellt zur verarbeitung) Arbeitsgedächtnis : ca 10 sek. bis mehrere Minuten → Erhalten je nach Interessenslage und Stimmung eine Bedeutung Kurzzeitgedächtnis: Neue Information werden bei interesse mit Bestehenden verknüpft → Assoziationen mit Inhalten a. langzeitgedächtnis Langzeitgedächtnis: kritische Schwelle dorthin Lernprozess, verbunden mit Emotionen Auge.Onr, Nase, Hand > episodisches Gedächtnis: bewusst erlebte Lebensepisoden → müssen im perzeptuellen-, u. wissensgedächtnis verarbeitet worden sein D > wissensgedächtnis: Fakten- Schul- und Allgemeinwissen → Kein Bezug zu Raum - Zeit Gefüm (,, Sind irgendwie haldda!") operzeptuelles Gedächtnis bewusstes Erkennen von Dingen→ Nötig zur Orientierung und wiedererkennen RUHEPOTENZIAL K > Innerhalb d. Zelle hohe Konzentration an K+-lonen und organ. Ionen A- Daußerhalba. Zelle: none Konzentration an wa-lonen und Ci-Ionen ZEITBEZOGENES MODELL ▷ K+ möchte entlang d. chemischen Potenzial nach außen > wa* möchte entlang d. chemischen/elektrischen Potenzial nach innen > Wat/K+-Pumpe schafft Gleichgewicht Reize SYNAPSE PAP öffnet spannungsgesteuerte cat-Kanäle an der Präsynapse ▸ cat bewirkt verschmelzung d. vesikel mit der Membran > Acetylcholin diffundiert durch den synaptischen Spalt D Ach bindet an spezielle Rezeptoren an der Postsynapse ► Wat-Kanäle öffnen sich → Depolarisation D Enzym spaltet Ach →wiederaufnahme in vesikel (Repariert) sensorische Verarbeitung: Auge Ohr Nase Hand R FUNKTIONEN DES NEURONS D Dendriten: Nenmen Reize auf > Soma: Stoffwechselvorgänge /informationsverarbeitung D Axon: weiterleitunga. Informationen D Synapse: Informationsübermittlung Z 0-0-0 PUSAMMENFASSUNG Langzeitgedächtnis 2 Arbeitsgedächtnis Kurzzeitgedächtnis GEDÄCHTNIS >Speichern persönlicher Erinnerungen, vom eigenen Faktenwissen und den eigenen Fähigkeiten Deklarativ (bewusst): Episodisches Gedächtnis (Lebensfilm) und semantisches Gedächtnis (wissen) Nicht deklarativ (unbewusst): Priming (Erkennen), prozedurales (Fertigkeit), assoziativ (Angst → Problemlösung), nicht assoziativ (Gewönnung) > Informationen werden nie so wiedergegeben, wie sie aufgenommen wurden, da sie wit bereits vorhandenen Informationen verknüpft werden Gedanken Gefühle Handlungen Sensorisches Gedächtnis (Ultrakurzzeitgedächtnis) speichert Reize nur in sinnesorganen z.B auditiv (halbe bis wehr Sekunden) Arbeits-/Kurzzeitgedächtnis: Das Arbeitsgedächtnis ergänzt das Kzg. Es übernimmt einen Bruchteil aus dem Kag. → Ourch verknüpfung mit Inhalten aus Leg. verknüpfung (falls interesse) mit vorhandenen Informationen (bleiben im Kzg 105 bis einige Minuten) Langzeitgedächtnis AKTIONSPOTENZIAL ▷spannungsgesteuerte wat-Kanäle werden durch elektrischen impuls geöffnet ▸ Depolarisation bis + 30mv, dann schließen sich die Nat- Kanäle wiederholung der Information oder Assoziationen herstellen Lernprozess ist an Emotionen gebunden ▷ verzögerte Öffnung d. Spannungsgesteuerten K+-Kanäle → Repolarisation ▷ Hurzzeitig Membranpotential unter - 70mv → Hyperpolarisation > Na+/K+-Pumpe stellt unter ATP-verbrauch wieder Gleichgewicht her SYNAPSENGIFTE ▷ Starke Transmitter freisetzung (praesynapse): starre Lähmung ► keine Transmitter freisetzung (praesynapse): Schlaffe Lähmung ▷ Hemmung d. Trausmitterabbaus Dauerkontraktion ▸ Blockierung der Rezeptoren (postsynapse) : I. lonenkanäle zu: kein Nervenimpulsschlaffe Läumung I. lonenkanäle offen: Dauererregung → starre Lähmung INFORMATIONSCODIERUNG IM NEURON graduiertes PSP : Überlagerung der Depolarisationen → Auslösung eines neuen AP ▷ PSP kann über den Axonnügel auch sehr stark abschwächen - kein neues AP ▷ Erregende Synapse : löst Depolarisation an postsynapse aus (EPSP) D Hemmende synapse: Chaben andere Transmitterstoffe) →→Hyperpolarisation (IPSP) D WISSENSBEZOGENES GEDÄCHTNIS episodisches Gedächtnis Langzeitgedächtnis perzeptuelles Gedächtnis Eis Arbeitsgedächtnis Dichte- anomalie Wissensgedächnis 0 °C Depisodisches Gedächtuis : bewusst erlebte Lebeusepisoden müssen zuerst im perzeptuellen und wissensgedächtnis verarbeitet werden (Bezug zu Raum-Zeit Gefühl) wissensgedächtnis: Kein Bezug zu Raum-Zeit Gefühl, Schul-, Allgemeinwissen > perseptuelles Gedächtnis: bewusstes Erkennen von Dingen, durch Einordnung in eine Familiarität wiedererkennen und Orientierung

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Vielen Dank, wirklich hilfreich für mich, da wir gerade genau das Thema in der Schule haben 😁

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Durch Refraktärzeit a. bereits erregten Stellen: Ausbreitung nur in eine Richtung > Ein volles AP reicht aus, um in der nächsten Membranbereich ebenfalls ein volles AP auszulösen Bei markhaltigen Fasern: Saltatorische Erregungsleitung > Myelinscheide isoliert und verhindert Diffusion von lonen → Nur am Ranvierschen Schnürring können während d. AP K+-, Nationen ein-/ausströmen Die Erregung springt vom Schnürring zum nächsten vorteile d. saltatorischen Erregungsleitung: > weniger Energieverbrauchend blonenströmchen breiten sich durch die Isolierung sehr schnell aus DIE SYNAPSE elektrisches Signal Membran vesikel vesikel verschmilzt mit Membran Sender Synaptischer Sport weiterleitung O-Botenstoffe Rezeptor Empfänger ▷ Synapsen stehen mit Nerven-, Drüsen- und Muskelzellen in Kontakt ↳Bei einer Weuromuskulären Synapse ist der Empfänger die Muskelfaser : Calcium- lonen Kanal (spannungs- gesteuert) 10 Schritte a. Erregungsübertragung (1) AP erreicht das Enaknöpfchen (2) Öffnunga. Ca²+ Kanäle in der Praesynapse durch Depolarisation (3) Ca²+ lonen strömen in das Enaknöpfchen (4) ca²+ Einstrom bewirkt verschmelzung → Transmitter werden in synaptischen Spalt abgegeben (5) Transmitter diffundiert durch synapt. Spalt auf postsynapt Membran (0,1 μS) ACH AP Ca²+ 190² wa+ Depoiarisation ACA cholinester- ase ACh ACR A CR WIRKUNG VON DROGEN > Die Funktion d. Genirns hängt von der unterschiedlichen Konzentration verschiedener Transmitter ab Watürliche Transmitter d. Menschen Tyrosin, Dopa, Dopamin, woradrenalin, Adrenalin, serotonin ► Orogen können: selber als Transmitter dienen, die Transmitter freisetzung fördern oder fiemmen Synaptisches Bläschen mit Acetylcholin A Wa*- Kanal Opiate reagieren mit Rezeptoren an praesyuapt. Membran Beieinflussen Transmitterfreisetsung Amphetamine: fördern Freisetzung von Noradrenalin Tetrahydrocannabinol (THC): Bewirkt eine Erhöhung des serotoninspiegels LSD: verhindert spezifisch die Serotonin freisetzung Kokain: fördert Freisetzung von Noradrenalin Sedativa/ Tanquilizer: Beieinflussen die verbranen (6) Transmitter bindet an spezielle Rezeptoren an postsynapt. Membran (7) Öffnung Wat-Kanäle durch die Bindung. wat strömt in Muskelzeue (8) wat.Einstrom bewirkt Depolarisation an a. Muskelzelle → Koutraktion → Short Info: AP→ Öffnung ca²+ Kanäle Ca verschmelzung →→Transmitter Binden an Rezeptoren - Öffnung Na+ -Kanäle → wat → Depolarisation ← Transmitter wieder funktionsfähig machen ← Aufnahme in Endknöpfchen Cholinesterase spaltet Transmitter (praesynapse) Enaknöpfchen Membran (9) Im S. Spalt: Spaltung d. Transmitter durch Enzym → Entfernung aus Rezeptoren → Schießung Wa*- Kanäle (10) Transmitter werden zurückgenommen und funktionsfähig gemacht postsynapt. CODIERUNG DER INFORMATIONEN BEI NEURONEN (1) (2) (3) (4) (1) 2.B Gift a. schwarzen witwe (2) SYNAPSENGIFTE DAS GEHIRN T₂ 1T₁ T2 Giftwirkung Starke Transmitter freisetzung (praesynaptisch) nicht Deklarativ (unbewusst) keine Transmitter freisetzung (praesynaptisch) Z.B. Botwiniumgift (Lebensmittelvergiftung) Hemmung d. Transmitterabbaus (posisynapt.) 2.B Alkylphosphate Blockierung a. Rezeptoren (postsynaptisch) a) Ohne Öffnung a.lonenkanäle 2.8. Antropin /curare b) mit öffnung a.lonenkanäle Z.B. Muscarin, Wikotin Erregende u. hemmende Synapsen: > Erregende Synapsen depolarisieren die ps№. →erregendes postsynaptisches Potential (EPSP) > Hemmende Synapsen haben andere Transmitterstoffe → bewirken Hyperpolarisation an psu →innibitorisches PSP (IPSP) (3) (4) ▷ Priming= Erkennen: Melodie = Helicopter > prozedurales - Fertigkeit Fahradfahren T₁ T2 T₁ T2 Zeitpunkt T₁: Transmitter bewirken Depolarisation → Postsynaptisches Potenzial (PSP) DPSP breitet sich über zellkörper aus →wird zu stark abgeschwächt → Kein AP Zeitpunkt T₂: D Depolarisationen an Psv überlagerns graduiertes PSP → überschwelliges PSP →→ AP. / Höhe d. g.PSP hängt von impuisfrequenz d. AP ab Folgen Starke Erregung → starre Lähmung. Keine Erregungsübetr. →schlaffe Lähmung Starke Erregung → Dauerkontraktion a) keine Nervenimpulse → schlaffe lähmung b) Dauererregung pas sedächtnis : ▷ Speichern von erinnerung, Faktenwissen und Fertigkeiten starre Länmung Dassoziatives= Phobien: Platzangst nicht assoziatives = Gewohnheit: Altagslärm, Straße दा Deklarativ ( bewusst) ▷ Episodisches G "Lebensfilm" ▷ semantisches G wissen" sensorisches Gedächtnis: ultrakurzeitgedächtnis (nalbe bis mehre sekunder bereitgestellt zur verarbeitung) Arbeitsgedächtnis : ca 10 sek. bis mehrere Minuten → Erhalten je nach Interessenslage und Stimmung eine Bedeutung Kurzzeitgedächtnis: Neue Information werden bei interesse mit Bestehenden verknüpft → Assoziationen mit Inhalten a. langzeitgedächtnis Langzeitgedächtnis: kritische Schwelle dorthin Lernprozess, verbunden mit Emotionen Auge.Onr, Nase, Hand > episodisches Gedächtnis: bewusst erlebte Lebensepisoden → müssen im perzeptuellen-, u. wissensgedächtnis verarbeitet worden sein D > wissensgedächtnis: Fakten- Schul- und Allgemeinwissen → Kein Bezug zu Raum - Zeit Gefüm (,, Sind irgendwie haldda!") operzeptuelles Gedächtnis bewusstes Erkennen von Dingen→ Nötig zur Orientierung und wiedererkennen RUHEPOTENZIAL K > Innerhalb d. Zelle hohe Konzentration an K+-lonen und organ. Ionen A- Daußerhalba. Zelle: none Konzentration an wa-lonen und Ci-Ionen ZEITBEZOGENES MODELL ▷ K+ möchte entlang d. chemischen Potenzial nach außen > wa* möchte entlang d. chemischen/elektrischen Potenzial nach innen > Wat/K+-Pumpe schafft Gleichgewicht Reize SYNAPSE PAP öffnet spannungsgesteuerte cat-Kanäle an der Präsynapse ▸ cat bewirkt verschmelzung d. vesikel mit der Membran > Acetylcholin diffundiert durch den synaptischen Spalt D Ach bindet an spezielle Rezeptoren an der Postsynapse ► Wat-Kanäle öffnen sich → Depolarisation D Enzym spaltet Ach →wiederaufnahme in vesikel (Repariert) sensorische Verarbeitung: Auge Ohr Nase Hand R FUNKTIONEN DES NEURONS D Dendriten: Nenmen Reize auf > Soma: Stoffwechselvorgänge /informationsverarbeitung D Axon: weiterleitunga. 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Trausmitterabbaus Dauerkontraktion ▸ Blockierung der Rezeptoren (postsynapse) : I. lonenkanäle zu: kein Nervenimpulsschlaffe Läumung I. lonenkanäle offen: Dauererregung → starre Lähmung INFORMATIONSCODIERUNG IM NEURON graduiertes PSP : Überlagerung der Depolarisationen → Auslösung eines neuen AP ▷ PSP kann über den Axonnügel auch sehr stark abschwächen - kein neues AP ▷ Erregende Synapse : löst Depolarisation an postsynapse aus (EPSP) D Hemmende synapse: Chaben andere Transmitterstoffe) →→Hyperpolarisation (IPSP) D WISSENSBEZOGENES GEDÄCHTNIS episodisches Gedächtnis Langzeitgedächtnis perzeptuelles Gedächtnis Eis Arbeitsgedächtnis Dichte- anomalie Wissensgedächnis 0 °C Depisodisches Gedächtuis : bewusst erlebte Lebeusepisoden müssen zuerst im perzeptuellen und wissensgedächtnis verarbeitet werden (Bezug zu Raum-Zeit Gefühl) wissensgedächtnis: Kein Bezug zu Raum-Zeit Gefühl, Schul-, Allgemeinwissen > perseptuelles Gedächtnis: bewusstes Erkennen von Dingen, durch Einordnung in eine Familiarität wiedererkennen und Orientierung