Was passiert im bzw. nahe des Zellkerns?
(man denke hierbei auch an den ZK des Künstl. Neur.)
- Integration /Summation (räumlich + zeitlich) der eingehenden dendritischen Potentiale
- Threshold als bei ca. -30mv?
- sobald Potentiale über Schwellwert, feuert das N. ein Aktionspotential oder Spike (das Neuron geht in den "on" Zustand über)
- AP wird auf chemischem (Kalium, Natrium) und/oder elektrischem Wege weitergeleitet
- Ruhezustand -70mV
Welche Ionen sind hauptsächlich beteiligt? Wie funkt. Erregungsübertragung? Was passiert an den Synapsen?
- Kalium (-) hemmend
- Natrium (+), erregend
- Chlorid
Potential an der (druchlässigen) Zelllmembran. Innen Kalium, aussen Natrium. Pumpe hält Konzentration aufrecht. Sobald Schwellwert überschritten, plötzliches Öffnen der Natrium Pforten)
- Weiterleitung (s.o.) Myelin ...
- Snaptischer Spalt, Vesikel (Acetylcholin etc... = Neurotransmitter) schwimmen 'rüber zum Neuron i+1, danach Acetycholinesterase, um "Übertragung" zu beenden
- exzitatorisch / inhibitorisch
Woraus bestehen die Dendriten?
- Rezeptoren f. bestimmte Neurotransmitter
- (KNN: denritisches Potential)
- Zellfasern, die elektro-chemische Reize weiterleiten
- (Dendritenbaum)
Wie kann man Neuronen modellieren?
- Hodgkin-Huxley
- Kontinuierliches Grundmodell
- (McCulloch Pitts)
- Perzeptron
Wie funkt. das kontinuierliche Grundmodell?
Tau * x^_j(t) = -x_j(t) + u_j(t) + Summe (c_ij * y_i(t - delta_ij)
Schwellwert und Aktionspotential werden durch eine Transfer bzw. Aktivierungsfunktion nachgebildet (Simulation des spiken):
y_j(t) = f(x_j(t))
Was hat es mit Tau auf sich?
- Zeitkonstante
- Erklärung über die Ableitung von x(t) mit Taylor (graphisch!)
=> Je kleiner Tau, desto größer die Steigung, desto schneller feuert die Zelle (!?)
Wird dieses Modell verwendet?
- In der Regel nicht (oder: nein!), kann nur analytisch gelöst werden, wenn u konst. und delta_ij = 0.
- Stattdessen diskretes GM
x^(t) = x(t+1) - x(t) / delta_t
diese Näherung einsetzen