Pharmazeutische Chemie und Kortikale Säule: Unterschied zwischen den Seiten

Aus AnthroWiki
(Unterschied zwischen Seiten)
imported>Joachim Stiller
 
imported>Odyssee
Keine Bearbeitungszusammenfassung
 
Zeile 1: Zeile 1:
[[Datei:Constantin Zwenger (1814-1884) Portrait.jpg|miniatur|hochkant=1.0|Constantin Zwenger (1814–1884).]]
Eine '''kortikale Säule''' ({{EnS|cortical column}}), auch '''Hypersäule''', '''Makrosäule'''<ref name="Buxhoeveden">Daniel P. Buxhoeveden, Manuel F. Casanova: ''The minicolumn hypothesis in neuroscience'', in: Brain 125 (5) 2002-05-01; pp. 935–951, {{doi|10.1093/brain/awf110}}, ISSN 0006-8950 [https://academic.oup.com/brain/article-pdf/125/5/935/17865020/1250935.pdf pdf]</ref>, '''funktionelle Säule'''<ref name="Lodato">Simona Lodato, Paola Arlotta: ''Generating Neuronal Diversity in the Mammalian Cerebral Cortex'', in: Annual Review of Cell and Developmental Biology. 31 (1) 2015-11-13, pp. 699–720. {{doi|10.1146/annurev-cellbio-100814-125353}}, {{PMC|4778709}}, PMID 26359774</ref> oder manchmal '''kortikales Modul''' genannt<ref>Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw: ''Fundamentals of human neuropsychology'', Worth., New York 2003, ISBN 0-7167-5300-6</ref>, ist eine Gruppe von [[Neuron]]en im [[Cortex]] des [[Gehirn]]s, die nacheinander von einer senkrecht zur kortikalen Oberfläche eingesetzten Sonde durchdrungen werden können und nahezu identische Rezeptorfelder aufweisen. Neuronen innerhalb einer Minisäule (Mikrosäule) kodieren ähnliche Merkmale, während eine Hyperkolonne ''„eine Einheit bezeichnet, die einen vollständigen Satz von Werten für einen beliebigen Satz von rezeptiven Feldparametern enthält“''<ref name="Horton">J. C. Horton, D. L. Adams DL (2005). "The cortical column: a structure without a function". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 360 (1456) 2005, pp. 837–862, {{doi|10.1098/rstb.2005.1623}}, {{PMC|1569491}}, PMID 15937015</ref>. Ein kortikales Modul ist definiert als entweder gleichbedeutend mit einer Hypersäule (Mountcastle) oder als Gewebeblock mit mehreren sich überlappenden Hypersäulen<ref>D. H. Hubel, T. N. Wiesel: ''Shape and arrangement of columns in cat's striate cortex'', in: J Physiol. 165 (3), Mar 1963, pp. 559–68, {{doi|10.1113/jphysiol.1963.sp007079}}, {{PMC|1359325}}, PMID 13955384</ref>.
[[Datei:Constantin Zwenger Institut.jpg|miniatur|hochkant=1.0|Das Zwengersche Institut für Chemische Pharmazie an der Philipps-Universität zu Marburg (1873).]]
[[Datei:Zwenger-Grab in Marburg.jpg|miniatur|hochkant=1.0|Grabstein auf dem Ehrengrab der Stadt Marburg/Lahn.]]
'''Pharmazeutische Chemie''' ist ein Teilgebiet der [[Pharmazie]] und der [[Pharmaforschung]], der Wissenschaft von den [[Arzneistoffe]]n und [[Arzneimittel]]n. Die pharmazeutische Chemie ist das Spezialgebiet der Pharmazie, das sich mit den chemischen Eigenschaften von Arzneimitteln im weitesten Sinne beschäftigt. Eine besondere Rolle spielt die [[Pharmazeutische Analytik|Analyse]] (der Nachweis) von Arzneistoffen und Arzneimitteln sowie die Synthese (die Herstellung) der Arzneistoffe. Der pharmazeutischen Chemie nahestehende Gebiete sind die [[medizinische Chemie]], die [[Pharmakologie]] und die [[Toxikologie]].


Grundlage der pharmazeutischen Chemie sind die [[organische Chemie]] sowie Teilgebiete der [[Anorganische Chemie|anorganischen Chemie]]. In Deutschland haben die meisten Professoren des Fachs pharmazeutischen Chemie einen Studienabschluss in Chemie und in Pharmazie. [[Horst Böhme (Chemiker)|Horst Böhme]] (1908–1996) – ein bedeutender pharmazeutischer Chemiker – und viele seiner akademischen Schüler seien beispielhaft genannt.<ref name="Friedrich">Christoph Friedrich: ''Horst Böhme – ein bedeutender pharmazeutischer Chemiker'', Pharmazeutische Zeitung  ''153'' ('''2008''') 88−90.</ref>
Neben den [[Großhirnrinde#Laminierung|horizontalen Schichten]] ist der Cortex oftmals vertikal in Säulen organisiert. Die kortikalen Säulen sind vor allem in den primären sensorischen Arealen ausgeprägt und zeichnen sich durch eine starke Konnektivität innerhalb einer Säule aus. Sie stellen damit vermutlich die elementaren Verarbeitungseinheiten (Module) der [[Großhirnrinde]] dar. Die Säulen-Hypothese besagt, dass der Cortex aus diskreten, modularen Neuronensäulen besteht, die durch ein einheitliches Verbindungsprofil gekennzeichnet sind<ref name="Lodato" />.


== Geschichte ==
Die säulenförmige Funktionsorganisation, wie sie ursprünglich [[Wikipedia:1957|1957]] von [[Vernon Mountcastle]] umrissen wurde<ref>Vernon B. Mountcastle: ''Modality and topographic properties of single neurons of cat's somatic sensory cortex'', in: Journal of Neurophysiology. 20 (4), July 1957, pp. 408–34. PMID 13439410 [https://pdfs.semanticscholar.org/6b31/aee072643df4747ea32731cf83deeab679a2.pdf?_ga=2.16684981.2032505010.1538907328-771107589.1538907328 pdf]</ref>, deutet darauf hin, dass Neuronen, die horizontal mehr als 0,5 mm (500 µm) voneinander entfernt sind, keine überlappenden sensorischen Aufnahmefelder aufweisen, und andere Experimente liefern ähnliche Ergebnisse zwischen 200-800 µm<ref name="Buxhoeveden" /><ref>D. H. Hubel, T. N. Wiesel TN, M. P. Stryker: ''Orientation columns in macaque monkey visual cortex demonstrated by the 2-deoxyglucose autoradiographic technique'', Nature. 269 (5626), Sept. 1977, pp. 328–30  {{doi|10.1038/269328a0}}, PMID 409953</ref><ref>E. M. Leise: ''Modular construction of nervous systems: a basic principle of design for invertebrates and vertebrates'', in: Brain Research. Brain Research Reviews. 15 (1), 1990, pp. 1–23, {{doi|10.1016/0165-0173(90)90009-d}}, PMID 2194614</ref>. Verschiedene Schätzungen deuten darauf hin, dass es 50 bis 100 kortikale Minisäulen in einer Hypersäule gibt, die jeweils etwa 80 Neuronen umfassen. Ihre Rolle wird am besten als „funktionale Einheit der Informationsverarbeitung“ verstanden. Die säulenförmige Organisation ist per Definition funktionsfähig ist und spiegelt die lokale Konnektivität der Großhirnrinde wider. Die vertikal auf- und absteigenden Verbindungen innerhalb des Cortex sind viel dichter als Verbindungen, die sich von Seite zu Seite erstrecken.  
Bereits 1836 wurde an der [[Universität Würzburg]] ein Lehrauftrag für Pharmazeutische Chemie eingerichtet.<ref>Sybille Grübel: ''Zeittafel zur Geschichte der Stadt von 1814–2006.'' In: Ulrich Wagner (Hrsg.): ''Geschichte der Stadt Würzburg.'' 4 Bände, Band I-III/2, Theiss, Stuttgart 2001–2007; III/1–2: ''Vom Übergang an Bayern bis zum 21. Jahrhundert.'' Band 2, 2007, ISBN 978-3-8062-1478-9, S. 1225–1247; hier: S. 1227.</ref> [[Constantin Zwenger]] (1814–1884) gilt jedoch als Begründer des Fachs pharmazeutische Chemie. Seit 1852 war er Leiter des Pharmazeutischen Instituts der [[Philipps-Universität Marburg|Universität Marburg]] und dort ordentlicher Professor der pharmazeutischen Chemie.


== Siehe auch ==
Unklar ist allerdings noch, was genauer mit dem Begriff gemeint ist. Er entspricht keiner einzelnen Struktur innerhalb des Cortex. Auch war es nicht möglich, einen kanonischen Mikroschaltkreis zu finden, der der kortikalen Säule entspricht. Es wurde auch kein [[gen]]etischer Mechanismus entschlüsselt, der angibt, wie eine Säule konstruiert wird<ref name="Horton" />, jedoch ist die säulenförmige Organisationshypothese derzeit die am weitesten verbreitete Annahme, um die kortikale Verarbeitung von [[Information]]en zu erklären<ref>Javier Defelipe: ''The neocortical column'', in: Frontiers in Neuroanatomy 6, 2012, {{doi|10.3389/fnana.2012.00022}}</ref>.
* {{WikipediaDE|Pharmazeutische Chemie}}


== Literatur ==
== Einzelnachweise ==
* Fischer, Dagmar; Breitenbach, Jörg (Hrsg.): ''Die Pharmaindustrie – Einblick, Durchblick, Perspektiven''. Spektrum Akademischer Verlag 2003, 280 S., ISBN 3-8274-1374-5.
* Harry Auterhoff, Joachim Knabe (Bearbeiter): ''Lehrbuch der pharmazeutischen Chemie : mit 144 Tabellen / begr. von Harry Auterhoff'', 12., völlig neu bearb. Aufl. von Joachim Knabe und Hans-Dieter Höltje, Stuttgart : Wiss. Verl.-Gesellschaft 1991, ISBN 3-8047-1075-1.
* Wolfgang Schneider: ''Geschichte der pharmazeutischen Chemie.'' Weinheim 1972.
 
== Weblinks ==
* [http://www.organicworldwide.net/ Portal für Pharmazeutische Chemie] (englisch)


== Einzelnachweise ==
<references />
<references />


{{Normdaten|TYP=s|GND=4132158-3}}
[[Kategorie:Gehirn|1015]] [[Kategorie:Großhirn|1015]] [[Kategorie:Großhirnrinde]]
 
[[Kategorie:Pharmazeutische Chemie|!]]
{{Wikipedia}}

Version vom 7. Oktober 2018, 11:17 Uhr

Eine kortikale Säule (eng. cortical column), auch Hypersäule, Makrosäule[1], funktionelle Säule[2] oder manchmal kortikales Modul genannt[3], ist eine Gruppe von Neuronen im Cortex des Gehirns, die nacheinander von einer senkrecht zur kortikalen Oberfläche eingesetzten Sonde durchdrungen werden können und nahezu identische Rezeptorfelder aufweisen. Neuronen innerhalb einer Minisäule (Mikrosäule) kodieren ähnliche Merkmale, während eine Hyperkolonne „eine Einheit bezeichnet, die einen vollständigen Satz von Werten für einen beliebigen Satz von rezeptiven Feldparametern enthält“[4]. Ein kortikales Modul ist definiert als entweder gleichbedeutend mit einer Hypersäule (Mountcastle) oder als Gewebeblock mit mehreren sich überlappenden Hypersäulen[5].

Neben den horizontalen Schichten ist der Cortex oftmals vertikal in Säulen organisiert. Die kortikalen Säulen sind vor allem in den primären sensorischen Arealen ausgeprägt und zeichnen sich durch eine starke Konnektivität innerhalb einer Säule aus. Sie stellen damit vermutlich die elementaren Verarbeitungseinheiten (Module) der Großhirnrinde dar. Die Säulen-Hypothese besagt, dass der Cortex aus diskreten, modularen Neuronensäulen besteht, die durch ein einheitliches Verbindungsprofil gekennzeichnet sind[2].

Die säulenförmige Funktionsorganisation, wie sie ursprünglich 1957 von Vernon Mountcastle umrissen wurde[6], deutet darauf hin, dass Neuronen, die horizontal mehr als 0,5 mm (500 µm) voneinander entfernt sind, keine überlappenden sensorischen Aufnahmefelder aufweisen, und andere Experimente liefern ähnliche Ergebnisse zwischen 200-800 µm[1][7][8]. Verschiedene Schätzungen deuten darauf hin, dass es 50 bis 100 kortikale Minisäulen in einer Hypersäule gibt, die jeweils etwa 80 Neuronen umfassen. Ihre Rolle wird am besten als „funktionale Einheit der Informationsverarbeitung“ verstanden. Die säulenförmige Organisation ist per Definition funktionsfähig ist und spiegelt die lokale Konnektivität der Großhirnrinde wider. Die vertikal auf- und absteigenden Verbindungen innerhalb des Cortex sind viel dichter als Verbindungen, die sich von Seite zu Seite erstrecken.

Unklar ist allerdings noch, was genauer mit dem Begriff gemeint ist. Er entspricht keiner einzelnen Struktur innerhalb des Cortex. Auch war es nicht möglich, einen kanonischen Mikroschaltkreis zu finden, der der kortikalen Säule entspricht. Es wurde auch kein genetischer Mechanismus entschlüsselt, der angibt, wie eine Säule konstruiert wird[4], jedoch ist die säulenförmige Organisationshypothese derzeit die am weitesten verbreitete Annahme, um die kortikale Verarbeitung von Informationen zu erklären[9].

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Daniel P. Buxhoeveden, Manuel F. Casanova: The minicolumn hypothesis in neuroscience, in: Brain 125 (5) 2002-05-01; pp. 935–951, doi:10.1093/brain/awf110, ISSN 0006-8950 pdf
  2. 2,0 2,1 Simona Lodato, Paola Arlotta: Generating Neuronal Diversity in the Mammalian Cerebral Cortex, in: Annual Review of Cell and Developmental Biology. 31 (1) 2015-11-13, pp. 699–720. doi:10.1146/annurev-cellbio-100814-125353, PMC 4778709 (freier Volltext), PMID 26359774
  3. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw: Fundamentals of human neuropsychology, Worth., New York 2003, ISBN 0-7167-5300-6
  4. 4,0 4,1 J. C. Horton, D. L. Adams DL (2005). "The cortical column: a structure without a function". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 360 (1456) 2005, pp. 837–862, doi:10.1098/rstb.2005.1623, PMC 1569491 (freier Volltext), PMID 15937015
  5. D. H. Hubel, T. N. Wiesel: Shape and arrangement of columns in cat's striate cortex, in: J Physiol. 165 (3), Mar 1963, pp. 559–68, doi:10.1113/jphysiol.1963.sp007079, PMC 1359325 (freier Volltext), PMID 13955384
  6. Vernon B. Mountcastle: Modality and topographic properties of single neurons of cat's somatic sensory cortex, in: Journal of Neurophysiology. 20 (4), July 1957, pp. 408–34. PMID 13439410 pdf
  7. D. H. Hubel, T. N. Wiesel TN, M. P. Stryker: Orientation columns in macaque monkey visual cortex demonstrated by the 2-deoxyglucose autoradiographic technique, Nature. 269 (5626), Sept. 1977, pp. 328–30 doi:10.1038/269328a0, PMID 409953
  8. E. M. Leise: Modular construction of nervous systems: a basic principle of design for invertebrates and vertebrates, in: Brain Research. Brain Research Reviews. 15 (1), 1990, pp. 1–23, doi:10.1016/0165-0173(90)90009-d, PMID 2194614
  9. Javier Defelipe: The neocortical column, in: Frontiers in Neuroanatomy 6, 2012, doi:10.3389/fnana.2012.00022