Codierung von Reizstärke und Reizdauer
Dieses Kapitel erklärt, wie Neuronen unterschiedliche Reizstärken und -dauern codieren. Es wird betont, dass Aktionspotentiale immer gleich ablaufen (gleiche Form und Amplitude), was als "Alles-oder-nichts-Prinzip" bezeichnet wird.
Die Codierung der Reizstärke erfolgt frequenzcodiert:
Definition: Frequenzcodierung - Je stärker der Reiz, desto höher die Frequenz der Aktionspotentiale.
Die Reizdauer wird durch die Länge des Impulsbildungszeitraums codiert. Je länger ein Reiz andauert, desto länger ist der Zeitraum, in dem Aktionspotentiale gebildet werden.
Example: Ein starker Reiz könnte zu einer Folge von 100 Aktionspotentialen pro Sekunde führen, während ein schwacher Reiz nur 10 Aktionspotentiale pro Sekunde auslöst.
Diese Art der Codierung ermöglicht es dem Nervensystem, eine große Bandbreite von Reizintensitäten und -dauern zu verarbeiten und weiterzuleiten.
Kontinuierliche Erregungsleitung
Das Kapitel beschreibt den Prozess der kontinuierlichen Erregungsleitung entlang eines Axons. Wenn der Schwellenwert Aktionspotential an einem Punkt des Axons überschritten wird, öffnen sich spannungsgesteuerte Natrium-Ionenkanäle, und ein Aktionspotential entsteht.
Der Prozess läuft wie folgt ab:
- Natrium-Ionen breiten sich in der Zelle aus (durch Diffusion und elektrostatische Anziehung).
- Benachbarte Membranbereiche überschreiten den Schwellenwert, was zu neuen Aktionspotentialen führt.
- Mit Verzögerung diffundieren Kalium-Ionen durch Kalium-Ionenkanäle nach außen.
- In Bereichen, wo gerade ein Aktionspotential gebildet wurde, sind Natrium-Ionenkanäle für die Dauer der Refraktärzeit gehemmt.
Highlight: Die kontinuierliche Erregungsleitung ermöglicht eine fortlaufende Weiterleitung des Signals entlang des Axons, wobei die Refraktärzeit eine wichtige Rolle bei der Richtungssicherung spielt.
Diese detaillierte Erklärung der Erregungsleitung ist besonders relevant für Studierende, die sich auf Prüfungen wie das Klett Natura Abiturtraining oder den Stoffwechsel Klett vorbereiten.