Neurobiophysik

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird auf die Funktion des Nerv/MuskelSystems eingegangen. Es erfolgt eine Darstellung der neuronalen Signalverarbeitung, für die bereits ein in zunehmendem Maße vollständiges Verständnis erzielt werden konnte. Für die Medizintechnik sind die entsprechenden Phänomene in mehrfacher Hinsicht von unmittelbarem praktischen Interesse. So bieten sie eine Grundlage zur Herstellung von Schnittstellen zwischen elektronischen und neuronalen Systemen. Erinnert sei an die künstliche Stimulation, die mit Cochlearimplantaten ihren Ausgang nahm. Mittlerweile wird sie schrittweise auf beliebige Sinnesorgane erweitert und letztlich sogar dahin, Unterbrechungen neuronaler Verbindungen durch rein elektronische Komponenten zu überbrücken. Das vorliegende Kapitel behandelt auch Grundmuster neuronaler Netzwerke bis hin zur Informationsabspeicherung im Gehirn. Im physiologischen System finden sich dabei Verarbeitungsmuster, die zu solchen der Technik in weitgehender Analogie stehen, beziehungsweise die Entwicklung analoger technischer Systeme anregen. Von besonderem Interesse sind hier am Computer abgelegte Neuronennetze (Artificial Neural Networks), die bereits zu einem Routinewerkzeug moderner Datenverarbeitung geworden sind. Abschließend erfolgt eine Diskussion des Zustandekommens von neuronal bedingten Biosignalen, wie beispielsweise der elektrischen und magnetischen Enzephalographie.