Signalweiterleitung
Kurs für Schülergruppen
Funktionieren Nerven wie Kabel? Wie schnell werden Aktionspotenziale in Nervenzellen weitergeleitet? In diesem Kurs werden durch die Ableitung von Nervenpotenzialen grundlegende Prinzipien neuronaler Informationsverarbeitung anschaulich gemacht.
- Jahrgangsstufe
- 11 bis 13
- Dauer
- 1 Tag
- Maximale Teilnehmerzahl
- 16
Experimente
- Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit im Modellversuch (Digitale Simulation)
- Ableitung der Leitungsgeschwindigkeit der Riesenfasern des Regenwurms
- Untersuchung der rezeptiven Felder der Riesenfasern
Die physikalischen Grundlagen der Signalweiterleitung werden erläutert. In einem digitalen Simulationsexperiment wird gezeigt, wie die Leitungsgeschwindigkeit von Axonen durch deren physikalische Eigenschaften (Membranwiderstand, Innenwiderstand, Durchmesser) bestimmt wird. Am Rückziehreflex des Regenwurms werden die in der Simulation gefundenen Zusammenhänge untersucht. Dabei werden die Aktionspotenziale der Riesenfasern aus dem Bauchmark des Regenwurms an zwei Orten gleichzeitig mittels extrazellulärer Elektroden abgeleitet. Mit Hilfe der gewonnenen Daten wird die Leitungsgeschwindigkeit berechnet. Es wird gezeigt, wie Reizort und Reizstärke die Reflexantwort beeinflussen.