Codierung von Informationen im Nervensystem

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Analoge Kodierung ist, wenn das enkodierte Signal eine physikalische Eigenschaft (Spannung, Strom, o.ä.) hat, deren Messwert dem dekodierten Signal entspricht.

Beispiel: die Spannung in der (Mikrofon- oder Lautsprecher-)Leitung ist proportional zur Lautstärke (der gemessenen bzw. der erzeugten).

Bei den Nerven ist die Konzentration der Transmittersubstanzen im synaptischen Spalt ein Maß für die Signalstärke. Also analog - je mehr Acetylcholin, desto mehr Signal.

Die elektrische Leitung in Nerven funktioniert mit nur zwei Spannungszuständen (nennen wir sie mal High und Low), was zu dem Trugschluss verleiten kann, dies sei eine digitale Signalübertragung. Ist es aber nicht, vielmehr folgen die High- und Low-Zustände unterschiedlich schnell aufeinander. Die Frequenz ist hier die Eigenschaft, deren Messwert dem dekodierten Signal entspricht. 

In der Technik nennt man diese Art der Kodierung Pulsweitenmodulation (http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsweitenmodulation), sie zählt zu den analogen Kodierungen. Erkennt man z.B. daran, dass die Frequenz hier stufenlos änderbar ist - ein digitales Signal ist nie stufenlos.

ThomasJNewton  05.03.2015, 23:28

Der Antwort ist wenig hinzuzufügen. Und dass die Aktionspotentiale nach dem Alles-oder-nichts-Prinzip trotzdem, weil die Folge (Frequenz trifft es nicht ganz) analogen Schwankungen unterworfen ist, als analog zu werten ist, habe ich immer so verstanden, aber noch nie hergeleitet gesehen.

Ich will nur darauf hinweisen, dass eine Nervenzelle im Grunde immer alle einkommenden Signale verechnet. Und zwar analog. Anregende Neurotransmitter, hemmende, werden sozusagen in Summe zu einem Membranpotential verrechnet. Kompilizierend kommt hinzu, dass es auch Synapsen gibt, die auf Synapsen wirken.

Und das Ergebnis der Berechnungen, das Membranpotential, wird dann in eine Aufeinanderfolge von Aktionspotentialen umgesetzt. Und was in den netten Bildchen gern vergessen wird, an den Dendriten befinden sich tausende von Synapsen, und ein Axon. Aber das Axon teilt sich am Zielort in tausende Zweige auf, sonst wär das ganze Bild ja unsinnig.

Digitale Codierung findet sich abgesehen davon auch in jeder Nervenzelle, in der DNA!

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TomRichter  06.03.2015, 19:35
@ThomasJNewton

> Digitale Codierung findet sich abgesehen davon auch in jeder Nervenzelle, in der DNA!

Stimmt :-)

Also interpretieren wir das "D" in der DNA als "digitally encoding" ;-)

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Du meinst analoge ind digitale Codierung?

Digital: über die elektrische Weiterleitung

Analog: über transmittergesteuerte Weiterleitung

madimuh 
Fragesteller
 05.03.2015, 20:19

Ups, ja ich meinte digitale..

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