A7 Verlust der Sinnesfunktion

Thema

Der Verlust sensorischer Funktionen bei Säugetieren beeinträchtigt die Fähigkeit des Nervensystems, Informationen über den mechanischen Zustand des Körpers (Propriozeption) und der Umgebung (Exterozeption) zu erfassen. Jede Sinnesmodalität fungiert als spezialisierter Wandler, der eine andere Form physikalischer Energie – sei es mechanische Verformung, Schalldruck, Magnetfeld oder Vibration – in elektrische Aktionspotenziale umwandelt, die vom Nervensystem interpretiert werden können. Die Beeinträchtigung eines beliebigen Glieds in dieser Transduktionskette reduziert die Qualität des für die motorische Steuerung verfügbaren sensorischen Feedbacks. Die Propriozeption beruht auf spezialisierten Mechanorezeptoren – Muskelspindeln und Golgi-Sehnenorganen –, die als viskoelastische Wandler der mechanischen Verformung von Muskeln und Sehnen fungieren. Die Frequenz, mit der diese Rezeptoren ihre Aktionspotenziale abgeben, ist proportional zu zwei additiven Komponenten: einer, die mit dem Grad der Gewebeverformung im jeweiligen Moment zusammenhängt, und einer anderen, die mit der Geschwindigkeit der Veränderung dieser Verformung im Zeitverlauf zusammenhängt. Bei der Entwicklung einer Neuropathie verringern sich sowohl die Empfindlichkeit dieser Rezeptoren gegenüber anhaltender als auch gegenüber der Geschwindigkeit der Verformung. Dadurch erhöht sich die minimale Reizschwelle für Gelenkbewegungen, die das Tier benötigt, um eine Bewegung wahrzunehmen.

Die Sinnesmodalität der Schalltransduktion erreicht ihre komplexeste Form in der Echoortung von Fledermäusen und Walen. Diese funktioniert wie ein aktives Sonar: Das Tier sendet ein Schallsignal aus und vergleicht dessen Intensität mit der Intensität des von einem Ziel reflektierten Signals. Dieser Vergleich berücksichtigt auch, wie gut das Ziel den Schall reflektiert und wie viel Signalenergie durch Absorption im Medium und geometrische Streuung der Welle verloren geht. Mit nachlassendem Hörvermögen steigt die minimale Reizschwelle, die das Tier benötigt, um ein Echo wahrzunehmen, und die Auflösung, mit der es nahe Ziele in Winkel und Entfernung unterscheiden kann, verringert sich.

Die Sinnesmodalität der Magnetfeldtransduktion arbeitet mit Magnetosomen – Paaren interner magnetischer Strukturen –, die Magnetfeldunterschiede zwischen verschiedenen Punkten am Körper des Tieres erfassen. Die Empfindlichkeit dieser Wahrnehmung nimmt mit zunehmendem internem thermischen Rauschen ab – derselben Art von zufälliger molekularer Bewegung, die mit jedem schwachen Signal konkurriert, das der Organismus zu erfassen versucht.

Bei spezifischem Verlust der Propriozeption ist die bereits erwähnte, auf deren Rückkopplung beruhende motorische Kontrolle typischerweise beeinträchtigt: Die Haltungsschwankungen des Tieres in Ruhe nehmen zu, es tritt ein ataktischer Gang auf, der sich deutlich verschlimmert, wenn das Tier die Augen schließt und den Verlust der Propriozeption nicht mehr durch visuelle Informationen kompensieren kann, und die Reaktionszeit des Tieres auf unerwartete mechanische Störungen verlängert sich.

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