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Small-signal analysis of the encoder mechanism in the lobster stretch receptor and the frog and cat muscle spindle

โœ Scribed by R. A. Chaplain


Publisher
Springer-Verlag
Year
1975
Tongue
English
Weight
884 KB
Volume
19
Category
Article
ISSN
0340-1200

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โœฆ Synopsis


Ausgehend yon der Leitwert-Potential-Beziehung als Bedingung ffir die [mpulsausl6sung an erregbaren Membranen (Chaplain, 1974) wird eine Kleinsignal-Analyse des Kodierungsvorganges in Mechanorezeptoren beschrieben. Hierbei wird die Theorie der Systeme mit zeitvariablen Parametern angewendet. Das beschriebene mathematische Modell erlaubt quantitative Aussagen ftir den Frequenzgang unabh~ingig davon ob die Momentanfrequenz oder die Impulsdichte als Ausgangssignal betrachtet wird. Die Approximation experimenteller Daten gelingt sowohl ftir die Ansteuerung des Kodierers bei intrazellul~irer Stromstimulierung im Fall des Dehnungsrezeptors wie auch durch Leitwertgnderungen als Folge des mechano-elektrischen Transduktionsprozesses an der sensorischen Membran der Muskelspindel unter L~ingeneingang. Unterschiede, die sich im dynamischen Verhalten des Kodierers ergeben, sind dadurch zu erkl~iren, dab bei der Ansteuerung mit einem Leitwert die S~ittigung der Umsetzungskennlinie des Kodierers friiher als bei Stromeingang erfolgt. Zusiitzliche Unterstiitzung erhalten die Modellformulierungen durch die an Muskelspindeln gefundenen Beziehungen zwischen Tr~igerfrequenz und Membranpotential sowie zwischen der Dauer der Impulspause und der Geschwindigkeit der aufgepr~igten Dehnungsrampe. Die mit Hilfe des Modells ableitbare Interkorrelation zwischen aufeinanderfolgenden Impulsintervallen stimmt sehr gut mit experimentellen Befunden iiberein. Der mathematische Formalismus kann unmittelbar auch auf den Kodierungsmechanismus im Limulusauge angewendet, werden. Ferner k6nnen Schwellwertfluktuationen und das Ph~inomen des ,,membrane noise" aufder Grundlage der entwickelten Vorstellungen behandelt werden.


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