Grundlagen der neuronalen Signal-Fortleitung

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1 Grundlagen der neuronalen Signal-Fortleitung Voraussetzung zur Informationsverarbeitung/-Weiterleitung: Ruhepotential

2 Grundlagen der neuronalen Signal-Fortleitung Voraussetzung zur Informationsverarbeitung/-Weiterleitung: Ruhepotential Information kann man als Veränderungen des Ruhepotentials betrachten. Sie breiten sich auf Soma- und Dendritenmembran passiv (unter Abschwächung) aus Beispiel: synaptische Interaktion, PSPs breiten sich entlang der Dendritenmembran aus, wobei ihre Amplitude kleiner wird.

3 Längskonstante 1/e 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 tau: 600µm tau: 1200µm tau: 2000µm 37% Marke Längskonstante λ λ = Q-Fläche / Kapazität 0 0 µm µm 2 10µm 2 50µm 2

4 Intrazellulär R C R i Membran Extrazellulär

5 Spikeinitiierende Zone Beginn des Axons (bei Vertebraten oft Axonhügel, z.b.: nicht im System der Spinalnerven) Zellmembran enthält spannungsgeschaltete Ionenkanäle für Na +, K + (und Ca 2+ ) Aktive Fortleitung (ohne Dekrement) durch Aktionspotentiale PSPs (amplitudenmoduliert) Digitalisierung APs (frequenzcodiert)

6

7

8 Das Regenwurm Bauchmark

9

10

11 Der Regenwurm-Bauchmark Versuch [+] [-]

12

13

14 Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit V = s / t V = 0,02m / 3,8ms V = 5,3 m/s

15 Bestimmung der Refraktärzeit Absolute Refraktärzeit Relative Refraktärzeit??

16 Bestimmung der Refraktärzeit

17 Versuchsablauf: Betäubten Wurm (Chlorobutanol) in Versuchswanne legen Reizelektroden und Erdung anschließen Ableitelektroden anschließen

18 Der Regenwurm-Bauchmark Versuch [+] [-]

19 Versuchsablauf: Betäubten Wurm (Chlorobutanol) in Versuchswanne legen Reizelektroden und Erdung anschließen Ableitelektroden anschließen Geräte einschalten und Brumm minimieren Erdung, Kabelverlauf, Kontaktposition der Elektroden, Filterung

20 Versuchsablauf: Betäubten Wurm (Chlorobutanol) in Versuchswanne legen Reizelektroden und Erdung anschließen Ableitelektroden anschließen Geräte einschalten und Brumm minimieren Erdung, Kabelverlauf, Kontaktposition der Elektroden, Filterung Bestimmung der Reizschwelle für die mediane Riesenfaser

21 Versuchsablauf: Betäubten Wurm (Chlorobutanol) in Versuchswanne legen Reizelektroden und Erdung anschließen Ableitelektroden anschließen Geräte einschalten und Brumm minimieren Erdung, Kabelverlauf, Kontaktposition der Elektroden, Filterung Bestimmung der Reizschwelle für die mediane Riesenfaser Latenzzeit in Abhängigkeit der Reizstärke messen (Doku: z.b. Abfotografieren)

22 Versuchsablauf: Betäubten Wurm (Chlorobutanol) in Versuchswanne legen Reizelektroden und Erdung anschließen Ableitelektroden anschließen Geräte einschalten und Brumm minimieren Erdung, Kabelverlauf, Kontaktposition der Elektroden, Filterung Bestimmung der Reizschwelle für die mediane Riesenfaser Latenzzeit in Abhängigkeit der Reizstärke messen Bestimmung der Reizschwelle für die laterale Riesenfaser Latenzzeit in Abhängigkeit der Reizstärke messen

23 Versuchsablauf: Betäubten Wurm (Chlorobutanol) in Versuchswanne legen Reizelektroden und Erdung anschließen Ableitelektroden anschließen Geräte einschalten und Brumm minimieren Erdung, Kabelverlauf, Kontaktposition der Elektroden, Filterung Bestimmung der Reizschwelle für die mediane Riesenfaser Latenzzeit in Abhängigkeit der Reizstärke messen Bestimmung der Reizschwelle für die laterale Riesenfaser Latenzzeit in Abhängigkeit der Reizstärke messen Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeiten

24 Versuchsablauf: Betäubten Wurm (Chlorobutanol) in Versuchswanne legen Reizelektroden und Erdung anschließen Ableitelektroden anschließen Geräte einschalten und Brumm minimieren Erdung, Kabelverlauf, Kontaktposition der Elektroden, Filterung Bestimmung der Reizschwelle für die mediane Riesenfaser Latenzzeit in Abhängigkeit der Reizstärke messen Bestimmung der Reizschwelle für die laterale Riesenfaser Latenzzeit in Abhängigkeit der Reizstärke messen Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeiten Bestimmung der Refraktärzeit Aufbereitung der Messergebnisse für eine Präsentation

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