„Seit 75 Jahren weiß man, dass ein sensorisches Neuron umso mehr Aktionspotentiale generiert, je stärker der Reiz ist. Inzwischen hat sich heraus-gestellt, dass dieses Prinzip nicht zur Kodierung der sensorischen Informationen ausreicht, sondern dass auch die genaue zeitliche Struktur der neuronalen Antwort eine Rolle spielt.“
Encoding and Decoding Touch Location in the
Leech CNSEric E. ThomsonWilliam B. KristanIn: The Journal of Neurosience – 26.July 2006
Gliederung
1 Kodierung1.1 Experimenteller Vorgang1.2 Faktoren1.3 Fazit
2 Dekodierung2.1 Experimenteller Vorgang2.2 Faktoren2.3 Fazit
3 Zusammenfassung
Fragestellungen
• Kodierung: Wie kodieren sensorische Neuronen den Reizort?
• Dekodierung: Wie gut entschlüsselt die lokale Krümmung die Latenz- und Ratendifferenz?
1 Kodierung
1.1 Experimenteller Vorgang• Abgabe eines bekannten
Druckes auf ventrale Mittellinie
• Die zwei ventralen P Zellen werden erregt
• Aufzeichnung der Reaktion in den beiden Zellen
• Variation des Berührungsortes
1.2 Faktoren
a) Rate• Mit zunehmender Entfernung vom rezeptiven Zentrum
reduziert sich die AP-Anzahl• Bei einer Veränderung von 1° verschob sich die AP-
Anzahldifferenz um -0,13b) Latenz• Bei zunehmender Entfernung zum rezeptiven Zentrum
erhöht sich die Latenz • Bei einer Veränderung von 1° verschob sich die
Latenzdifferenz um 1,2msc) Anfängliche Feuerrate• Reduziert sich mit der Entfernung vom Mittelpunkt des
rezeptiven Feldes• Eine Berührungsänderung von 1° führt zur Änderung von -
1,2 Hz
1.3 Fazit
• Die Beziehung zwischen Berührungspunkt und Latenzzeit ist höher, als die Beziehung zwischen Berührungspunkt und Ratendifferenz oder Feuerratendifferenz
Latenzdifferenz
Ratendifferenz
Anfängliche Feuerratendifferenz
Verhalten
2 Dekodierung2.1 Experimenteller Vorgang• Stimulierung der 2
ventralen P Zellen mit bekannten kurzen Stromimpulsen (Muster von AP aus encoding exp.)
• Bestimmung der Reaktion durch ein errechnetes optisches Spannungssfeld → beschreibt die Bewegung der Körperwand
2.2 Faktoren
a) Variable Ratendifferenz• Latenz wird stabil gehalten• Bei 5 AP unterschieden sieht man
klare Verhaltensunterschiede• Wurden 2 verschiedene Impulse
geben und die Antworten verglichen• Bei einer Differenz von nur einem
Spike, war in 71% korrekt• 75%ige Richtigkeit erhielt man bei
einer Differenz von 1,8 Spikes b) Variable Latenzdifferenz• AP-Anzahl wird stabil gehalten• Bei einer Latenzdifferenz von nur 6ms
reagierten die Blutegel in 60% verschieden
• 75%ige Richtigkeit erhielt man bei rund 30ms
2.3 Fazit
• Lokale Krümmung erweist sich als sehr empfindlich bei Veränderungen in der Rate
• Latenzdifferenz im Vergleich sehr grob
Zusammenfassung
Latenzdiff. Ratendiff.
Kodierung 4 ° 13 °
Dekodierung
25 ° 14 °
