D43 Zeitreaktionsanalyse

Thema

Diese Analyse der zeitlichen Reaktion eines Sinnesrezeptors charakterisiert allgemein dessen finale Verarbeitungsdynamik: wie schnell der Rezeptor eine Veränderung des wahrgenommenen Reizes erfasst und wie schnell er auf einen plötzlichen Reiz reagiert.

Die Übertragungsfunktion des Sinnesrezeptors innerhalb seines Frequenzbereichs stellt das umfassendste Werkzeug für diese Charakterisierung dar: Der Betrag dieser Übertragungsfunktion bestimmt die finale Verstärkung des Rezeptors, während ihr Winkel die Phasenverzögerung bestimmt.

Die Grenzfrequenz dieses Sinnesrezeptors wiederum legt die obere Grenze der zeitlichen Reizvariation fest, die der Rezeptor noch präzise erfassen kann: Derselbe Mechanorezeptor eines Insekts, der bereits ein anderes Modell dieser Gruppe etabliert hat, kann folglich eine beträchtlich hohe Grenzfrequenz erreichen, während derselbe kutane Thermorezeptor, der bereits ein anderes Modell dieser Gruppe etabliert hat und dieselbe langsame Adaptation aufweist, die bereits in diesem Modell beschrieben wurde, eine beträchtlich niedrigere Grenzfrequenz aufweist. Die Tatsache, dass dieser Sinnesrezeptor auf denselben Reiz noch langsamer reagiert, bedeutet, dass seine Grenzfrequenz folglich noch niedriger ist.

Diese quadratische Kohärenz des Sinnesrezeptors wiederum bestimmt, ob die Beziehung zwischen Reiz und Reaktion annähernd linear oder nichtlinear bzw. verrauscht ist. Sie liefert somit eine Schätzung, welcher Anteil der Reaktion bei jeder Frequenz durch ein einfaches lineares Modell erklärt wird. Die Tatsache, dass die Beziehung zwischen Reiz und Rezeptorreaktion noch stärker von dieser einfachen Linearität abweicht, bedeutet, dass die quadratische Kohärenz des Rezeptors bei dieser Frequenz noch niedriger ist.

Die gleiche absolute Refraktärzeit dieses Sinnesrezeptors bestimmt andererseits auch die maximale Feuerrate dieses Rezeptors, die bereits in einem anderen Modell dieser Gruppe ermittelt wurde: Derselbe schnelle Insektenmechanorezeptor mit einer vergleichsweise kurzen absoluten Refraktärzeit kann daher eine maximale Frequenz erreichen, die mit der Flügelschlagfrequenz desselben Insekts vergleichbar ist. Die Tatsache, dass diese absolute Refraktärzeit des Sinnesrezeptors noch weiter verkürzt wird, bedeutet folglich, dass die maximale Feuerrate dieses Rezeptors noch höher ist.

Daher zeigt dieses Modell mit seiner Verarbeitungsdynamik und seiner Fähigkeit, auf Veränderungen des zugrunde liegenden Reizes zu reagieren, dass dasselbe Potenzgesetz der Latenz für diesen Sinnesrezeptor – genau dieselbe Familie von Potenzgesetzen, die bereits in einem anderen Modell dieser Gruppe hinsichtlich der Feuerrate ermittelt wurde – folglich zeigt, dass dieselbe intensivere Reaktion dieses Rezeptors noch schneller, mit einer deutlich kürzeren Latenz, gemäß einer spezifischen charakteristischen Potenzbeziehung dieses Rezeptors erfolgt. Die weitere Steigerung der endgültigen Intensität des von diesem Sinnesrezeptor wahrgenommenen Reizes führt dazu, dass die endgültige Auslöseverzögerung dieses Rezeptors noch kürzer wird, wodurch dieser Rezeptor noch näher an die obere Grenze der zeitlichen Variation heranrückt, mit der dieses Modell erstellt wurde.

ID:2590