Voraussetzungen - Kommunikationskanäle, sensor. Verarbeitung... Flashcards
Nennen Sie allgemeine Voraussetzungen für die Kommunkation.
- Sinneszellen müssen reagieren -> Reis in elektrischer Aktivität übersetzen
- Physik des Mediums und Sinnesmodaltität: Qualität und Quantität
- viele Rezeptoren sind ähnlich aufgebaut:
- ein äußeres Glied (Sensor)
- ein inneres Glied (Batterie)
- Licht - Rhodopsin - elektrische Signale
- Mechanorezeptoren im Gehörgang, Gleichgewicht
- Chemorezeptor: Zunge und Nasenschleimheit
Die Qualität der spezifischen Sinnesmodalitäten wird wesentlich durch die
Eigenschaften von Sinneszellen (Rezeptoren) bestimmt.
Beschreiben Sie die Lichtperzeption.
Das Spektrum elektromagnetischer Wellen.
- Kleiner Ausschnitt, der gut durch die Atmosphäre gelangt, Photonen haben genügend Energie um mit Rezeptoren zu reagieren
- Gamma-Strahlung wird absorbiert
- Sichtbares Licht von ca. 400 nm bis ca. 700 nm
Beschreiben Sie die Perzeption mechanischer Kräfte.
- Zug: Muskelspindel, Kniekehleneffekt
- Druck: Faszienzellen
- Scherung: Haarsinneszellen in der Cochlea und Gleichgewicht
- Biegung: Haare bei Insekten, Antennen reagieren auf Wind
- Torsion: Sinneshaare im Nacken
Chemoperzeption und Düfte
- Chemische Substanzen unterscheiden sich in der Struktur,
- kein kontinuierlicher Übergang,
- Kombination von vers. Substanzen,
- Rezeptormolekül kann nur eine Substanz binden
- Kombination der Sinneszellen ist entscheidend
Nennen Sie Eigenschaften von Sinneszellen
- Filter: Rezeptoren sind immer Filter und registrieren nur einen Ausschnitt des verfügbaren Energiespektrums.
- Verstärker: Rezeptoren sind immer Verstärker, da die Reizenergie nur als Trigger wirkt.
- Transducer: Rezeptoren sind immer Transducer, da die spezifische Reizenergie durch Transduktionsprozesse in ein elektrochemisches Potential umgewandelt wird.
- Encoder: Rezeptoren sind immer Transducer, da die spezifische Reizenergie durch Transduktionsprozesse in ein elektrochemisches Potentialumgewandelt wird. (codieren z.B. logarhithmisch)
Beschreiben Sie die Filter-Eigenschaft von Rezeptoren.
Rezeptoren sind immer Filter und registrieren nur einen Ausschnitt des verfügbaren Energiespektrums.
- Chemorezeptoren: Bestimmte Moleküle
- Photorezeptoren: Reaktion auf bestimmte Wellenlänge
- Mechanorezeptoren: Reaktion auf Art des Berührungsreizes (schnell, langsam)
- (Inadäquate Reize gibt es auch, bei mechnaschem Druck wird elektrischer Strom ausgelöst.)
Beschreiben Sie den Transduktionsprozess des Rezeptors.
- Reiz (modalitätsspezifisch)
- Rezeptorpotential (Depolarisation, erst hoch und dann geringer)
- Impulsfolge (AP-Frequenz, erst schnell dann langsam)
Beschreiben Sie anhand eines Photorezeptors die Verstärker-Funktion eines Rezeptors.
- Photorezeptoren registrieren einzelne Lichtquanten.
- Jedes Lichtquant löst eine elektrische Reaktion aus („ quantum bump”).
- Wenige Lichtquanten genügen, um ein Aktionspotential auszulösen.
- Energie eines Lichtquants: ca. 1/1 Mio der für ein AP benötigten Energie.
- (wenige Lichtquanten führen zu schwacher DP, mehr Lichtquanten führen zu starker DP, mehr Reiz führt zu starker Antwort, Maximum/Sättigung der Antwort)
Beschreiben Sie die Eigenschaft als Encoder anhand eines Photorezeptors.
- Es gibt einen Bereich, in dem sehr genau codiert wird
- hoch und niedrig wird sehr schlecht codiert, niederintensiv
- Sättigungsbereich - Grün - gute Übertragung
- logarhithmische Skala - Sinneszellen haben Kennlinien, die logarhithmisch wahrnehmen
Der Intensitätsbereich sichtbaren Lichts: Zu groß für unsere Photorezeptoren?
- Teil der Lösung verschiedene Rezeptorentypen
- Intensitätsbereich Stäbchen: -6 und 0,7 lg cd/m-2
- Intensitätsbereich Zäpfchen: -3 bis 8 lg cd/m-2
- Adaptation von Sinneszellen an Reizintensität
- Verschiebung der Kennlinie in den vorherrschenden Intensitätsbereich
Beschreiben Sie die Bedeutung logarithmischer Kennlinien.
Die Empfindlichkeit für Unterschiede in der Reizstärke skaliert mit der Reizstärke.
2 Beispiele
- Zeitunglesen bei Mondlicht und bei Tageslicht
- Geldscheine in Briefumschlägen oder in Koffern mit Wackersteinen
Weiterhin siehe Weber-Fechnersche Gesetz
Beschreibe das Weber-Fechnersche Gesetz.
Der gerade noch wahrnehmbare Unterschied („just noticeable difference “, JND) zwischen zwei Reizstärken hängt von der Reizintensität ab:
ΔI/I = K ; und ist
ΔI: Reizintensitätsunterschied
I: Intensität
K: Weber‘s Konstante
Anders ausgedrückt: die wahrgenommene Stärke von Sinneseindrücken ist proportional zum Logarithmus der Intensität des physikalischen Reizes.
Wie wird die Qualität der spez. Sinnesmodalität bestimmt?
Die Qualität der spezifischen Sinnesmodalitäten wird wesentlich durch die Eigenschaften von Sinneszellen (Rezeptoren) bestimmt.
Wie wird die Intensität von Signalen kodiert?
- Die Intensität von Signalen wird durch den jeweiligen Transduktionsprozess in der Veränderung des Membranpotentials einer Sinneszelle kodiert.
- Dabei besteht ein logarithmischer Zusammenhang zwischen Reizintensität und Reaktion, der durch das Weber Fechnersche Gesetz beschrieben wird.
- Diese Gesetzmäßigkeit beschreibt auch die wahrnehmbaren Unterschiede zwischen verschiedenen Signalen für unterschiedliche Sinnesmodalitäten.
- Die Kennlinien von Sinneszellen können durch Adaptation an veränderte Reizintensitäten angepasst werden.
