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Neuronale Verrechnung: Grundlagen und Prozesse

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H.H

1.5.2023

Biologie

Neuronale Verrechnung

4.522

1. Mai 2023

3 Seiten

Neuronale Verrechnung: Grundlagen und Prozesse

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H.H

@worth.learning

Die neuronale Verrechnung ist ein faszinierender Prozess, bei dem unser... Mehr anzeigen

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Axone von
präsynaptischen -70-
Zellen
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Zeit
Neuronale Verrechnung
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Zeitliche Summation:
1. Mehrere EPSP un

Neuronale Signalverarbeitung

Wenn Aktionspotentiale an Synapsen ankommen, können sie zwei Arten von postsynaptischen Potentialen auslösen: erregende postsynaptische Potentiale (EPSP) oder hemmende postsynaptische Potentiale (IPSP). EPSPs führen zu einer Depolarisation der Zellmembran, während IPSPs eine Hyperpolarisation bewirken.

Die entscheidende Verrechnung dieser Signale findet am Axonhügel statt. Hier wird bestimmt, ob ein neues Aktionspotential entsteht oder nicht. Überschreitet die Summe aller eingehenden Signale den Schwellenwert, wird ein Aktionspotential ausgelöst; bleibt sie darunter, passiert nichts.

Bei der räumlichen Summation treffen gleichzeitig Signale von verschiedenen Synapsen am Axonhügel ein. Bei der zeitlichen Summation hingegen treffen mehrere Signale von derselben Synapse kurz nacheinander ein und addieren sich auf. In beiden Fällen entscheidet das Verhältnis von EPSPs zu IPSPs, ob ein Aktionspotential entsteht.

💡 Stell dir den Axonhügel wie einen Wahlleiter vor: Er zählt alle "Ja"-Stimmen (EPSPs) und "Nein"-Stimmen (IPSPs) zusammen. Nur wenn genug "Ja"-Stimmen zusammenkommen, wird die Entscheidung (Aktionspotential) getroffen!

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Zeitliche Summation:
1. Mehrere EPSP un

Praktische Beispiele der Signalverrechnung

An verschiedenen Messstellen einer Nervenzelle kann man beobachten, wie Signale verarbeitet werden. Wenn am Axonhügel (Messstelle E) weniger Aktionspotentiale als an Messstelle A gemessen werden, deutet das auf eine Verrechnung hin - hier wirkt vermutlich eine hemmende Synapse, die das erregende Signal abschwächt.

Die Abschwächung der Signale hängt auch von der Entfernung zum Axonhügel ab. Je weiter eine Synapse vom Axonhügel entfernt ist, desto schwächer wird ihr Einfluss. Das erklärt, warum manche hemmende Synapsen die Signalweiterleitung nicht vollständig unterbrechen, sondern nur die Frequenz herabsetzen.

Bei der zeitlichen Summation sieht man, wie mehrere schnell aufeinanderfolgende EPSPs sich überlagern. Die Depolarisation steigt langsam an, bis der Schwellenwert erreicht ist und ein Aktionspotential ausgelöst wird. Diese Summation ist besonders wichtig, wenn einzelne Signale allein zu schwach wären.

🔬 Experiment: Wenn du die Kurvenverläufe an verschiedenen Messstellen vergleichst, kannst du herausfinden, ob eine Synapse erregend oder hemmend wirkt und wie stark ihr Einfluss auf die Nervenzelle ist!

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Zeitliche Summation:
1. Mehrere EPSP un

Unterschiede zwischen EPSP und Aktionspotential

EPSPs und Aktionspotentiale unterscheiden sich grundlegend in ihren Eigenschaften. Während EPSPs graduiert sind (ihre Amplitude hängt von der Stärke der Erregung ab), folgen Aktionspotentiale dem Alles-oder-Nichts-Prinzip mit konstanter Amplitude.

EPSPs breiten sich elektrotonisch unter Abschwächung aus, Aktionspotentiale hingegen werden aktiv weitergeleitet und behalten ihre Amplitude bei. Auch in der Dauer gibt es deutliche Unterschiede: EPSPs können zwischen 40 und 4000 ms andauern, Aktionspotentiale sind mit ca. 4 ms wesentlich kürzer.

Bei Aktionspotentialen gibt es eine Refraktärzeit, während der kein neues Aktionspotential ausgelöst werden kann. EPSPs können dagegen zeitlich und räumlich summiert werden. Zudem werden EPSPs amplitudenmoduliert, Aktionspotentiale hingegen frequenzmoduliert.

💊 Spannend: Pharmaka können die neuronale Verrechnung beeinflussen! Manche Substanzen öffnen Natriumkanäle und verursachen eine Dauerdepolarisation, andere hemmen die Signalübertragung durch Konkurrenz am Rezeptor. Wenn du verstehst, wie diese Mechanismen funktionieren, kannst du auch die Wirkungsweise vieler Medikamente nachvollziehen.



Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

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Die neuronale Verrechnung ist ein faszinierender Prozess, bei dem unser Gehirn eingehende Signale bewertet und verarbeitet. Dabei spielen erregende und hemmende Potentiale eine entscheidende Rolle für unsere Nervenzellen, um Informationen weiterzuleiten oder zu blockieren.

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Neuronale Signalverarbeitung

Wenn Aktionspotentiale an Synapsen ankommen, können sie zwei Arten von postsynaptischen Potentialen auslösen: erregende postsynaptische Potentiale (EPSP) oder hemmende postsynaptische Potentiale (IPSP). EPSPs führen zu einer Depolarisation der Zellmembran, während IPSPs eine Hyperpolarisation bewirken.

Die entscheidende Verrechnung dieser Signale findet am Axonhügel statt. Hier wird bestimmt, ob ein neues Aktionspotential entsteht oder nicht. Überschreitet die Summe aller eingehenden Signale den Schwellenwert, wird ein Aktionspotential ausgelöst; bleibt sie darunter, passiert nichts.

Bei der räumlichen Summation treffen gleichzeitig Signale von verschiedenen Synapsen am Axonhügel ein. Bei der zeitlichen Summation hingegen treffen mehrere Signale von derselben Synapse kurz nacheinander ein und addieren sich auf. In beiden Fällen entscheidet das Verhältnis von EPSPs zu IPSPs, ob ein Aktionspotential entsteht.

💡 Stell dir den Axonhügel wie einen Wahlleiter vor: Er zählt alle "Ja"-Stimmen (EPSPs) und "Nein"-Stimmen (IPSPs) zusammen. Nur wenn genug "Ja"-Stimmen zusammenkommen, wird die Entscheidung (Aktionspotential) getroffen!

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Praktische Beispiele der Signalverrechnung

An verschiedenen Messstellen einer Nervenzelle kann man beobachten, wie Signale verarbeitet werden. Wenn am Axonhügel (Messstelle E) weniger Aktionspotentiale als an Messstelle A gemessen werden, deutet das auf eine Verrechnung hin - hier wirkt vermutlich eine hemmende Synapse, die das erregende Signal abschwächt.

Die Abschwächung der Signale hängt auch von der Entfernung zum Axonhügel ab. Je weiter eine Synapse vom Axonhügel entfernt ist, desto schwächer wird ihr Einfluss. Das erklärt, warum manche hemmende Synapsen die Signalweiterleitung nicht vollständig unterbrechen, sondern nur die Frequenz herabsetzen.

Bei der zeitlichen Summation sieht man, wie mehrere schnell aufeinanderfolgende EPSPs sich überlagern. Die Depolarisation steigt langsam an, bis der Schwellenwert erreicht ist und ein Aktionspotential ausgelöst wird. Diese Summation ist besonders wichtig, wenn einzelne Signale allein zu schwach wären.

🔬 Experiment: Wenn du die Kurvenverläufe an verschiedenen Messstellen vergleichst, kannst du herausfinden, ob eine Synapse erregend oder hemmend wirkt und wie stark ihr Einfluss auf die Nervenzelle ist!

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Unterschiede zwischen EPSP und Aktionspotential

EPSPs und Aktionspotentiale unterscheiden sich grundlegend in ihren Eigenschaften. Während EPSPs graduiert sind (ihre Amplitude hängt von der Stärke der Erregung ab), folgen Aktionspotentiale dem Alles-oder-Nichts-Prinzip mit konstanter Amplitude.

EPSPs breiten sich elektrotonisch unter Abschwächung aus, Aktionspotentiale hingegen werden aktiv weitergeleitet und behalten ihre Amplitude bei. Auch in der Dauer gibt es deutliche Unterschiede: EPSPs können zwischen 40 und 4000 ms andauern, Aktionspotentiale sind mit ca. 4 ms wesentlich kürzer.

Bei Aktionspotentialen gibt es eine Refraktärzeit, während der kein neues Aktionspotential ausgelöst werden kann. EPSPs können dagegen zeitlich und räumlich summiert werden. Zudem werden EPSPs amplitudenmoduliert, Aktionspotentiale hingegen frequenzmoduliert.

💊 Spannend: Pharmaka können die neuronale Verrechnung beeinflussen! Manche Substanzen öffnen Natriumkanäle und verursachen eine Dauerdepolarisation, andere hemmen die Signalübertragung durch Konkurrenz am Rezeptor. Wenn du verstehst, wie diese Mechanismen funktionieren, kannst du auch die Wirkungsweise vieler Medikamente nachvollziehen.

Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Ist Knowunity wirklich kostenlos?

Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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