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Gesellschaft für Biomedical Engineering,
Technische Universität Wien |
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Drei Codierungsmethoden im Hörnerv |
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| | | Leise Töne werden nach einem ganz besonderen Verfahren wahrgenommen. An der TU Wien wurde gezeigt: Der Zufall spielt dabei eine sehr grosse Rolle. |
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Stochastische Resonanz hilft bei der Wahrnehmung |
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Im Laufe der Entwicklung haben sich die Sinneswahrnehmungen immer mehr verfeinert. Wir können bereits akustische Signale wahrnehmen, deren Energie im Innenohr lediglich Bewegungen von subatomarer Größenordnung bewirkt.
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Manche Fischarten können mit ihrem elektrosensitiven Organ jene extrem schwachen Ströme orten, die mit der Herztätigkeit von 50 cm entfernten im Sand versteckten Beutetieren verbunden sind. An diesen Fällen wurde erstmals das Prinzip der stochastischen Resonanz untersucht.
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Hörschwelle an der TU Wien simuliert |
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Zwei Dittel aller akustischen Rezeptorzellen haben eine hohe Spontanaktivität. Das heißt, sie senden viele unregelmäßige Nervenimpulse, auch wenn gar kein akustisches Signal ankommt.
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Leisteste Töne und Geräusche bringen aber eine Ordnung in dieses Muster. Auf diese Weise helfen Störungen mit die kleinsten Bewegungen im Innenohr zu verstärken. Das Bild zeigt ein simuliertes Nervenmuster bei Stille (links) und die gewisse Ordnung, die ein leiser 1000 Hertz Ton bedingt (rechts).
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Akustische Rezeptoren sind Haarzellen
Haarzellen haben feine Härchen in denen Ionenkanäle eingebettet sind, die sich beim Bewegen der Härchen öffnen. Dadurch entsteht im Inneren der Haarzelle ein elektrisches Signal, dass das Bewegungsmuster nachbildet. Die Maximumswerte dieses Signals führen zu Nervenimpulsen. Auf diese Weise wird ein analoges akustische Signal in ein digitales Nervenmuster umgesetzt.
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 TU Wien - Biomedizin |
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