Neuronale Netze mit Cobra SMARTsense

Prinzip

Lehrsystem zur Durchführung von Versuchen zu den Themen Nervenzelle, Nervenzelleninteraktionen und neuronale Netze.

Vorteile

• Vorgänge in einer Nervenzelle, zwischen Nervenzellen und in neuronalen Netzen GREIFBAR machen
• Alle Eigenschaften einer Nervenzelle einfach erfahrbar machen - Aktionspotenzial, Membranpotenzial, Funktionsweise von Synapsen (z.B. synaptisches Lernen und Vergessen)
• Entdecke anhand des konditionierten Reflexes und von Lernprozessen, wie Nervenzellen zusammenarbeiten
• Studiere neuronale Prozesse wie z.B. beim Kurzzeitgedächtnis durch Zusammenschalten von drei oder vier Nervenzellen
• Ideal für Projekte an Schulen und für das Neurobiologie-Praktikum

Aufgaben

• Mit einer Nervenzelle: Membranpotential und Aktionspotential, Membranzeitkonstante und Tiefpassfilterung, Synapsentypen (erregende Synapse, Hebbsche Synapse, hemmende Synapse, Veto-Synapse)
• Mit zwei Nervenzellen: Renshaw-Hemmung und neuronale Prinzipien der Konditionierung
• Mit drei Nervenzellen: transiente Antworten, neuronaler Oszillator, Kurzzeitgedächtnis, spezielle anatomische Schaltkreise
• Mit vier Nervenzellen: unilaterale Hemmung, Selbstkalibrierung paariger sensorischer Kanäle

Lernziele

• Membranpotential und Aktionspotential: Vergleich zwischen niedriger und hoher Reizschwelle, Vergleich zwischen niedrigen und hohen Erregungsstärken, Membranzeitkonstante und Tiefpassfilterung

• Erregende Synapse: Depolarisation, zeitliche Summation, räumliche Summation, synaptische Verstärkung durch Endverzweigungen, Effekt abnehmender Erregungsstärke
• Hebbsche Synapse: Synaptisches Lernen und Vergessen
• Hemmende Synapse: Hyperpolarisation, räumliche erregend-hemmende Summation
• Funktionsweise einer Veto-Synapse
• Motoneuron-Signale mit recurrenter Hemmung, funktionelle Charakteristika der Renshaw-Hemmung, laterale Inhibition und Kontrastverstärkung
• Konditionierter Reflex und Reizabfolge
• Transiente (phasische) Antworten mit dem Schwerpunkt Schwerpunkt Gesichtssinn
• Neuronaler Oszillator (Körper-Uhr)
• Kreisende Erregung (Kurzzeitgedächtnis): Dämpfung, krampfhafte Erregung, Gleichgewicht
• Spezielle anatomische Schaltkreise: Großhirnrinde und sensorisches Lernen, Funktionelle Charakteristika einer Dreiergruppe, unilaterale Hemmung, Selbstkalibrierung paariger sensorischer Kanäle

Inkl. Datenerfassungssystem Cobra SMARTsense für mobile Endgeräte (iOS und Android) und für Windows. Inkl. Oszilloskop für die Messungen des Aktionspotenzials.