Verfügbarkeit: Biologie der Sinne | Technische Universität München

Biologie der Sinne: vom Molekül zur Wahrnehmung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Frings, Stephan 1956- (VerfasserIn), Müller, Frank 1961- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin Springer [2019]
Ausgabe:	2., korrigierte und aktualisierte Auflage
Schlagwörter:	Neurobiologie Wahrnehmung Tiere Sinnesphysiologie Mensch Sinnesorgan Geruchssinn Geschmackssinn Nerven Riechen Schmecken Sehen Sehsinn Tastsinn PSV MFG
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Umfang:	X, 373 Seiten Illustrationen 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783662583494 3662583496

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 DIE SINNE - UNSERE FENSTER ZUR WELT . 1 1.1 WAHRNEHMUNG FINDET IM GEHIRN STATT . 2 1.1.1 GEFANGEN IN DER MASKENWELT . 2 1.1.2 DAS GEHIRN, DAS RAETSELHAFTE ORGAN DER WAHRNEHMUNG . 2 1.2 WIE KOMMT DIE WELT IN UNSEREN KOPF?. 4 1.2.1 VON DER SINNESZELLE ZUR WAHRNEHMUNG . 4 1.2.2 WAHRNEHMUNG IST EIN URTEILSAKT DES GEHIRNS . 5 1.3 SINNESWELTEN . 6 1.3.1 SINNESWELT, DIE ERSTE! . 6 1.3.2 SINNESWELT, DIE ZWEITE! . 7 1.3.3 SINNESWELT, DIE DRITTE! . 9 1.4 VOM SINN DER SINNE . 9 2 DIE EVOLUTION DER SINNE . 11 2.1 DIE SINNE DES MENSCHEN UND WIE ER DAZU KAM . 12 2.1.1 WIE VIELE SINNE HAT DER MENSCH? . 12 2.2 DIE EVOLUTION DER SINNE . 14 2.2.1 DIE EVOLUTION IST DER MOTOR FUER DIE WEITERENTWICKLUNG DES LEBENS . 14 2.2.2 DAS PRINZIP DER ZUCHT - DIE KUENSTLICHE AUSWAHL . 16 2.2.3 DAS PRINZIP DER EVOLUTION - DIE NATUERLICHE AUSLESE . 17 2.2.4 DIE EIGENSCHAFTEN UNSERER SINNESSYSTEME UND DIE VERARBEITUNGSSTRATEGIEN UNSERES GEHIRNS SIND EIN PRODUKT DER EVOLUTION . 20 2.2.5 KINDER DER EVOLUTION . 24 2.2.6 WER HAT'S ERFUNDEN?" . 26 2.3 JEDER AUF SEINE ART - DIE LEISTUNGEN UNSERER SINNE SIND HOECHST UNTERSCHIEDLICH. 27 2.3.1 ZWEI SINNE IM VERGLEICH . 27 2.3.2 VOM SINNESREIZ ZUM VERHALTEN . 29 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 31 3 DIE SPRACHE DER NERVENZELLEN - UND WIE MAN SIE VERSTEHT . 33 3.1 LABOR EINES NEUROWISSENSCHAFTLERS . 35 3.2 LABOR 1: DIE WUNDERBARE WELT DER NERVENZELLE . 37 3.2.1 NERVENZELLEN SIND DIE FUNKTIONSEINHEITEN DES GEHIRNS . 37 3.2.2 AUFBAU EINER NERVENZELLE . 37 3.2.3 WAS MACHT DIE NERVENZELLE ZUR NERVENZELLE? . 40 3.2.4 WARUM KOENNEN NERVENZELLEN SIGNALE UEBERTRAGEN? . 44 3.3 LABOR 2: VON IONEN UND MEMBRANEN - WIE NERVENZELLEN EINE ELEKTRISCHE SPANNUNG AUFBAUEN . 45 3.3.1 IONEN SIND DIE GRUNDLAGE FUER ELEKTRISCHE SIGNALE IN NERVENZELLEN . 45 3.3.2 LONENPUMPEN BAUEN UNTERSCHIEDE ZWISCHEN DEM INNEREN DER ZELLE UND IHRER UMGEBUNG AUF . 47 3.3.3 LONENKANAELE SIND ELEKTRISCHE SCHALTER IN DER ZELLMEMBRAN . 48 3.4 LABOR 3: AKTIONSPOTENZIALE SIND DIE SPRACHE UNSERES NERVENSYSTEMS . 51 VI INHALTSVERZEICHNIS 3.4.1 DIE MEMBRANSPANNUNG SPIEGELT DIE AKTIVITAET EINER NERVENZELLE WIDER . 51 3.4.2 AKTIONSPOTENZIALE LEITEN SIGNALE UEBER LANGE STRECKEN . 52 3.5 LABOR 4: WIE NERVENZELLEN INFORMATION AUSTAUSCHEN . 58 3.5.1 SYNAPSEN UEBERTRAGEN DIE INFORMATION CHEMISCH . 58 3.6 LABOR 5: WIE MAN MIT NERVENZELLEN EINEN HOCHLEISTUNGSRECHNER BAUT . 61 3.6.1 DIE GRUNDLAGEN DES NEURONALEN RECHNENS: KONVERGENZ UND DIVERGENZ, ERREGUNG UND HEMMUNG . 61 3.6.2 DER RECHNER IN DER NERVENZELLE . 64 3.6.3 DIE SCHRECKHAFTE MAUS ODER DIE RUECKWAERTSHEMMUNG ALS NOTBREMSE . 66 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 67 4 VON DER SINNESZELLE ZUM GEHIRN . 69 4.1 VOM REIZ ZUM ELEKTRISCHEN SIGNAL - DIE SIGNALWANDLUNG. 70 4.1.1 EINE KOMPLIZIERTE AUFGABE . 70 4.1.2 SINNESZELLEN BESITZEN EIN SPEZIALISIERTES AUSSENSEGMENT . 70 4.1.3 DIE EINFACHSTE ART DER SIGNALWANDLUNG: REZEPTOR UND LONENKANAL SIND IN EINEM PROTEIN ZUSAMMENGEFASST . 71 4.1.4 SIGNALWANDLUNG MIT DEM BAUKASTENSYSTEM - DIE G-PROTEIN-GEKOPPELTE SIGNALKASKADE. 72 4.2 ADAPTATION . 76 4.2.1 SINNESZELLEN PASSEN SICH AN DIE UMGEBUNG AN - SIE ADAPTIEREN . 76 4.3 CODIERUNG DER SINNESINFORMATION . 77 4.3.1 SINNESREIZE WERDEN IN DER ABFOLGE VON AKTIONSPOTENZIALEN CODIERT UND AN DAS GEHIRN GESCHICKT . 77 4.4 DIE GEORDNETE VERSCHALTUNG DER SINNESINFORMATION . 78 4.4.1 ORDNUNG IM STROM DER SINNESINFORMATION . 78 4.4.2 ORDNUNG AUF HOECHSTER EBENE - DIE TOPOGRAFISCHE ABBILDUNG . 81 4.4.3 DIE SINNESINFORMATION WIRD GEFILTERT . 81 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 82 5 SCHMECKEN . 83 5.1 VOM SINN DES SCHMECKENS . 84 5.2 GESCHMACKSZELLEN UEBERPRUEFEN DIE NAHRUNG . 86 5.3 SAUER UND SALZIG: LONENKANAELE AUF DER ZUNGE . 86 5.4 BITTERE GIFTE . 91 5.5 KOESTLICHER GESCHMACK: SUESS UND UMAMI. 94 5.6 DER SCHARFGESCHMACK" IST EIGENTLICH EIN SCHMERZREIZ . 96 5.7 DIE GESCHMACKSEMPFINDUNG . 98 5.8 ANDERE LOESUNGEN . 99 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 100 6 RIECHEN . 101 6.1 DIE VIELFALT DER GERUECHE IST GRENZENLOS . 102 6.2 RIECHZELLEN IN DER NASE DELEKTIEREN DUFTSTOFFE . 103 6.3 IM GEHIRN ENTSTEHEN GERUCHSBILDER . 110 6.4 BLEIB JUNG! DAS RIECHSYSTEM ERNEUERT SICH SELBST . 112 6.5 DAS RIECHEN MIT ZILIEN . 112 INHALTSVERZEICHNIS VII 6.6 PHEROMONE ORGANISIEREN DAS SOZIALLEBEN . 114 6.7 WAS UNS AN GERUECHEN INTERESSIERT . 119 6.8 LEBEN, OHNE ZU RIECHEN . 123 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 123 7 SEHEN . 125 7.1 AUGEN AUF - UND DANN? . 128 7.1.1 BALL, SATZ UND SIEG! . 128 7.1.2 BETRACHTEN WIR DIE SACHE MIT DEM SEHEN MAL BEI LICHT . 128 7.1.3 WAS WIR IN DIESEM KAPITEL SEHEN WERDEN . 130 7.1.4 WAS IST EIGENTLICH LICHT? . 131 7.2 DAS AUGE . 132 7.2.1 ICH SEH DIR IN DIE AUGEN, KLEINES!" . 132 7.2.2 AUF DEN ERSTEN BLICK AEHNELT UNSER AUGE EINER KAMERA . 134 7.2.3 NUR IM WINZIGEN ZENTRUM UNSERES BILDFELDES SEHEN WIR WIRKLICH SCHARF . 137 7.2.4 DIE VERTEILUNG DER PHOTOREZEPTOREN ERFOLGT ALS ANPASSUNG AN DIE LEBENSWEISE . 142 7.2.5 WER HAT DIE SCHAERFSTEN AUGEN? . 143 7.3 WIE UNSERE PHOTOREZEPTOREN LICHT IN DIE SPRACHE DES NERVENSYSTEMS UEBERSETZEN - DIE PHOTOTRANSDUKTION . 146 7.3.1 DAS AUSSENSEGMENT IST DIE LICHTEMPFINDLICHE ANTENNE DES PHOTOREZEPTORS . 146 7.3.2 DER ERSTE SCHRITT BEIM SEHEN: EIN FARBSTOFFMOLEKUEL IM PHOTOREZEPTOR ABSORBIERT DAS LICHTQUANT . 148 7.3.3 DIE ELEKTRISCHE LICHTANTWORT UNSERER PHOTOREZEPTOREN IST AUSSERGEWOEHNLICH . 149 7.3.4 UNSERE PHOTOREZEPTOREN - DIE ETWAS ANDEREN ZELLEN . 151 7.3.5 EIN STAEBCHEN KANN ZWAR AUF EIN LICHTQUANT REAGIEREN, WAHRNEHMEN KOENNEN WIR EIN EINZELNES LICHTQUANT ABER NICHT . 154 7.3.6 BESSER ALS JEDER FOTOGRAFISCHE FILM: DIE ANPASSUNGSLEISTUNG DER NETZHAUT . 154 7.3.7 IMMER IN BEWEGUNG BLEIBEN - WIE MIKROSAKKADEN UNSERE WAHRNEHMUNG STABILISIEREN . 157 7.4 FARBENSEHEN . 158 7.4.1 DREI SEHPIGMENTE IN DEN ZAPFEN ERMOEGLICHEN UNS DAS FARBENSEHEN . 158 7.4.2 DIE TRICHROMATISCHE THEORIE DER FARBWAHRNEHMUNG . 162 7.4.3 FARBSEHSTOERUNGEN . 162 7.4.4 DIE EVOLUTION DES FARBENSEHENS . 163 7.5 DIE RETINA - DER RECHNER IM AUGE . 166 7.5.1 DIE NETZHAUT BESTEHT NICHT NUR AUS PHOTOREZEPTOREN . 166 7.5.2 DIE INFORMATION WIRD IM RETINALEN NETZWERK WEITERVERARBEITET . 167 7.5.3 DIE SPRACHE DER GANGLIENZELLEN . 169 7.5.4 VORTEIL EINS: OBJEKTTRENNUNG DURCH KONTRASTVERSCHAERFUNG! . 171 7.5.5 VORTEIL ZWEI: DIE INFORMATIONSFLUT WIRD REDUZIERT . 173 7.5.6 VORTEIL DREI: UNABHAENGIG WERDEN VON DER BELEUCHTUNG . 174 7.5.7 WIE DIE ANTWORT IM ZENTRUM DES REZEPTIVEN FELDES ERZEUGT WIRD . 178 7.5.8 WIE DIE RETINA DURCH LATERALE HEMMUNG REZEPTIVE FELDER ERZEUGT . 178 7.5.9 GANGLIENZELLEN SIND NEURONALE FILTER . 180 7.5.10 AUF INS GEHIRN! . 184 7.6 EINE REISE DURCH DAS SEHSYSTEM . 184 7.6.1 VON DER RETINA BIS ZUR PRIMAEREN SEHRINDE . 184 7.6.2 DIE SEHRINDE IST HOCHORGANISIERT . 187 VIII INHALTSVERZEICHNIS 7.6.3 DIE MEISTEN REZEPTIVEN FELDER IN DER PRIMAEREN SEHRINDE REAGIEREN AUF KANTEN UND LINIEN . 188 7.6.4 JENSEITS DER PRIMAEREN SEHRINDE . 192 7.6.5 DER DORSALE PFAD: DIE WO-WIE-WOHIN-BAHN . 193 7.6.6 DER VENTRALE PFAD: DIE WAS-BAHN . 194 7.6.7 WO, BITTE, GEHT'S ZUR GROSSMUTTERZELLE? . 196 7.6.8 ANDERE LOESUNGEN: KOMPLEXAUGEN . 198 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 201 8 HOEREN . 203 8.1 BEI NACHT IM KREIDEWALD . 204 8.2 SCHALL HOEREN . 205 8.2.1 VON DER SCHALLQUELLE IN DAS OHR . 205 8.2.2 DIE VIELFALT DES HOERENS: TOENE, KLAENGE, GERAEUSCHE . 207 8.3 COCHLEA - DIE TONOTOPE HOERSCHNECKE . 208 8.3.1 RESONANZ UND WANDERWELLEN . 208 8.3.2 AUFBAU DER COCHLEA . 209 8.3.3 DER VERSTAERKER DES CORTI-ORGANS . 211 8.3.4 INNERE HAARZELLEN - EMPFINDLICHER GEHT ES NICHT . 213 8.3.5 DIE MECHANOELEKTRISCHE TRANSDUKTION . 217 8.3.6 HAARZELLEN UEBERTRAGEN IHR SIGNAL AUF NERVENFASERN . 219 8.4 UNSERE HOERWELT . 221 8.4.1 SCHALLORTUNG . 221 8.4.2 DIE WAHRNEHMUNG VON SPRACHE. 225 8.4.3 MUSIK - DER DIREKTE WEG ZUR EMOTION . 229 8.5 DIE HOERWELT DER ANDEREN: ECHOORTUNG . 232 8.5.1 SEHEN MIT DEN OHREN" . 232 8.5.2 DIE KUNST DER ECHOORTUNG . 234 8.5.3 ANGEWANDTE PHYSIK - DIE FLEDERMAUS NUTZT DEN DOPPLEREFFEKT . 238 8.6 ANDERE LOESUNGEN: MIT DEN KNOCHEN HOEREN . 240 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 243 9 ORIENTIERUNG UND NAVIGATION . 245 9.1 WO BIN ICH?. 246 9.2 DIE ORIENTIERUNG AN CHEMISCHEN SIGNALEN . 247 9.3 VISUELLE ORIENTIERUNG . 250 9.3.1 SONNE UND POLARSTERN DIENEN ALS ORIENTIERUNGSHILFE . 250 9.3.2 DIE DETEKTION VON POLARISIERTEM LICHT . 252 9.4 DER MAGNETISCHE KARTENSINN . 255 9.4.1 DAS MAGNETFELD DER ERDE . 255 9.4.2 MAGNETSINN BEI VOEGELN . 259 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 266 10 TASTEN UND FUEHLEN . 267 10.1 UNSERE HAUT . 268 10.2 TASTHAARE . 271 10.3 SCHMERZ - WARNUNG UND LEID . 273 INHALTSVERZEICHNIS IX 10.4 KAELTE, WAERME, INFRAROT . 283 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 287 11 UNSERE INNENWELT . 289 11.1 REGELKREISE ORGANISIEREN DEN KOERPER . 290 11.2 MUSKELSPINDELN . 292 11.3 DER GLEICHGEWICHTSSINN . 293 11.4 AUSLEUCHTUNG DER INNENWELT: DIE ENDOREZEPTOREN. 296 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 299 12 WAHRNEHMUNG . 301 12.1 WAS IST WAHRNEHMUNG? . 303 12.1.1 DER ERSTE SCHRITT: WAHRNEHMUNG IST INDIREKT - UNSER GEHIRN MUSS DIE UMWELT DESHALB REKONSTRUIEREN . 304 12.1.2 DER ZWEITE SCHRITT ZUR WAHRNEHMUNG: DIE REKONSTRUKTION UNSERER UMWELT ERFOLGT NICHT WERTFREI" - UNSER GEHIRN STELLT EINE HYPOTHESE UEBER DIE UMWELT AUF . 305 12.2 PRINZIPIEN DER OBJEKTERKENNUNG . 308 12.2.1 DAS GEHIRN NUTZT ZUR WAHRNEHMUNG VON OBJEKTEN EINFACHE PRINZIPIEN . 308 12.3 TRENNUNG VON OBJEKT UND HINTERGRUND . 313 12.3.1 UNSER GEHIRN UEBERTREIBT" BEIM TRENNEN VON OBJEKT UND HINTERGRUND . 313 12.3.2 WETTSTREIT DER STRATEGIEN . 314 12.3.3 SCHEINKONTUREN - WIR SEHEN ETWAS, DAS GAR NICHT IST . 315 12.4 WAHRNEHMUNG VON BEWEGUNG . 316 12.4.1 BEWEGUNG IST EINER DER WICHTIGSTEN PARAMETER IN EINER BELEBTEN UMWELT . 316 12.4.2 WER BEWEGT SICH - DU ODER ICH? . 317 12.5 WAHRNEHMUNG VON TIEFE . 320 12.5.1 WIE ERZEUGT UNSER GEHIRN EINE DREIDIMENSIONALE WAHRNEHMUNG AUS EINEM ZWEIDIMENSIONALEN RETINABILD? . 320 12.5.2 AUCH EIN ZWEIDIMENSIONALES BILD KANN TIEFENINFORMATION ENTHALTEN . 320 12.5.3 ERST DAS SEHEN MIT ZWEI AUGEN ERLAUBT DIE OPTIMALE TIEFENWAHRNEHMUNG . 321 12.5.4 DIE WUNDERWELT DES STEREOGRAMMS . 323 12.5.5 ZUFALLSPUNKTBILDER - TIEFE AUS DEM RAUSCHEN . 325 12.5.6 DAS PULFRICH-PENDEL - ODER: TAEUSCHUNG IST DIE WAHRNEHMUNG EINER FALSCHEN HYPOTHESE . 326 12.6 WAHRNEHMUNG VON GROESSE . 329 12.6.1 DAS PRINZIP DER GROESSENKONSTANZ - DAMIT AUS RIESEN KEINE ZWERGE WERDEN . 329 12.6.2 WENN KUGELN WACHSEN UND SCHRUMPFEN - GROESSENKONSTANZ BEIM PULFRICH-PENDEL . 332 12.7 WETTSTREIT DER SINNE, KOERPERTAUSCH, MAGIE UND ANDERE ILLUSIONEN . 333 12.7.1 DAS GEHIRN SUCHT AKTIV NACH INFORMATION . 333 12.7.2 WAHRNEHMUNG IST EIN ERINNERUNGSPROZESS . 334 12.7.3 ZUR LUECKENLOSEN, GEORDNETEN WAHRNEHMUNG MUSS DAS GEHIRN UNSER ZEITEMPFINDEN BEI DER WAHRNEHMUNG MANIPULIEREN . 335 12.7.4 UNSER GEDAECHTNIS IST DIE TRAGENDE SAEULE UNSERER WAHRNEHMUNG . 336 12.7.5 *BLINDE HOEREN BESSER ALS SEHENDE" - MYTHOS ODER WIRKLICHKEIT? . 339 12.7.6 IST DIE WAHRNEHMUNG DES EIGENEN KOERPERS AUCH NUR EIN KONSTRUKT UNSERES GEHIRNS? . 340 12.7.7 WAHRNEHMUNG IST ABHAENGIG VON UNSERER AUFMERKSAMKEIT . 341 X INHALTSVERZEICHNIS 12.7.8 SELEKTIVE AUFMERKSAMKEIT FUEHRT ZUR BLINDHEIT FUER ANDERE REIZE . 343 12.7.9 AUFMERKSAMKEIT VERAENDERT DIE PHYSIOLOGIE DES GEHIRNS . 344 12.7.10 WAHRNEHMUNGSEXPERTEN DER BESONDEREN ART . 346 12.7.11 IM GLEICHSCHRITT ZUR WAHRNEHMUNG . 347 12.7.12 WAS WIR VON PATIENTEN MIT WAHRNEHMUNGSSTOERUNGEN LERNEN KOENNEN . 349 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 351 13 ANHANG . 353 13.1 HERSTELLUNG VON MASKEN . 354 13.2 DIE VERSTECKTE MAUS . 354 13.3 DIE TAEUSCHUNG NACH KOFFKA . 355 13.4 SUCHBILDER . 355 13.5 GEDANKENLESEN AUS DER FERNE. 355 SERVICETEIL GLOSSAR. 362 STICHWORTVERZEICHNIS . 371
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