Multiparametrik und Artenspezifität
Signale, die von Rezeptoren zum Gehirn zurückkehren, sind niemals einheitlich. Sie sind stets multiparametrisch, da sie Daten von verschiedenen sensorischen Systemen sammeln: Sehen, Hören, Riechen, Tasten, Geschmack und Thermorezeption.
Diese Parameter spiegeln physikalische, chemische und informatorische Eigenschaften des erzielten Ergebnisses wider. Beim Menschen spielen gerade die informatorischen Eigenschaften eine Schlüsselrolle, wobei die Bewertung vieler Handlungen auf einer sprachlichen Basis (schriftlich oder mündlich) aufgebaut ist.
Darüber hinaus hängt die Bedeutung konkreter Parameter von der biologischen Art ab. Beispielsweise stützen sich Vögel überwiegend auf den Sehsinn, während für den Maulwurf Geruch und Tastsinn von entscheidender Bedeutung sind. Unabhängig von der Art gelangt stets Information von Propriozeptoren – den Rezeptoren des Muskel-Skelett-Appakats – ins Gehirn.
Rolle in der Systemorganisation des Verhaltens
Es ist wichtig, die afferente Rückmeldung des funktionellen Systems nicht mit dem „vierten Glied“ des klassischen Reflexes zu verwechseln. Ein Reflex ist nur eine partielle Komponente des ganzheitlichen Verhaltens. Die afferente Rückmeldung arbeitet umfassender und erfüllt eine schöpferische Rolle bei der Organisation von Handlungen.
Ihre Hauptfunktionen:
- Steuerung des Verhaltens des Subjekts und Orientierung im Raum.
- Aktiver Einfluss auf das dominante funktionelle System.
- Fehlerkorrektur im Verlauf der Aktivität.
- Umstrukturierung von Plänen bei der Konfrontation mit Hindernissen.
- Auslösung von Emotionen (positive bei Erfolg oder negative bei Misserfolg).
Verbindung zum Action-Resultat-Akzeptor (ARA)
Die Erfahrung der erfolgreichen Zielerreichung wird im ZNS fixiert. Wenn ein Tier oder Mensch ein adaptives Ergebnis erzielt, werden dessen Parameter in den Strukturen des Action-Resultat-Akzeptors (ARA) „eingeprägt“.
Wenn das Bedürfnis später erneut auftritt, ruft die Motivation im ARA eine voreilende Erregung hervor. Das Gehirn „erinnert sich“ an die Parameter vergangener Erfolge und lenkt den Organismus auf die Befriedigung des Bedarfs.
Im ARA werden verschiedene Elemente programmiert, jedoch mit unterschiedlichem Grad an Strenge:
- Streng vorgegeben werden nur die Parameter des geforderten Ergebnisses (das Ziel).
- Wahrscheinlichkeitsbasiert werden die Parameter der Umwelt (sowohl unterstützende als auch hinderliche) sowie konkrete Wege zur Zielerreichung programmiert.
Kontrolle motorischer Akte
Jede Bewegung (vom Gehen bis zum Sprechen) ist ohne sensorische Kontrolle durch zentripetale Impulse unmöglich. Es gibt drei Ebenen einer solchen Kontrolle:
- Exterozeptiv — Signale von Sinnesorganen.
- Propriozeptiv — Daten von Muskeln, Bändern und Gelenken.
- Intrazerebrale Reafferentierung — interne Schleifenverbindungen im ZNS von niederen zu höheren Zentren.
Bei der Ausführung einer schrittweisen Bewegung unterteilt sich die afferente Rückmeldung in eine leitende (von Propriozeptoren, reguliert den Prozess der Muskelkontraktion im Moment) und eine resultative (von Sinnesorganen, berichtet über das finale Endergebnis).
Die motorische Kontrolle umfasst lange Rückkopplungsschleifen (Information des Kortex über die Bewegungsausführung über Long-loop feedback), spinale Reflexbögen (automatische Lastkompensation auf Ebene der Segmente des Rückenmarks) und sensorische Korrektur (das Prinzip von N. A. Bernstein, bei dem multisensorische Integration die Ausführung komplexer Willkürmotorendungen ermöglicht).
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Wer ist der Schöpfer der Theorie der funktionellen Systeme und des Konzepts des Action-Resultat-Akzeptors?
Quellen zufolge wurde die Theorie der funktionellen Systeme von Akademiemitglied P. K. Anochin entdeckt und beschrieben. Funktionelle Systeme werden als morphofunktionelle Apparate definiert, die die Selbstregulation im Organismus gewährleisten. In der Architektur des Verhaltensakts wird der Begriff des Action-Resultat-Akzeptors (ARA) verwendet: Dies ist ein Apparat zur Vorherbestimmung, Vorhersage und Bewertung des zukünftigen Ergebnisses. Die Bildung des ARA basiert auf Mechanismen der afferenten Synthese und Entscheidungsfindung und spiegelt den Prozess der Zielsetzung und der höheren Motivation wider.
Welche Arten von Rezeptoren gehören genau zu den Propriozeptoren, die die leitende Afferentation bilden?
Zu den Propriozeptoren, die die leitende afferente Rückmeldung gewährleisten, gehören die Rezeptoren des Bewegungsapparates. In den Quellen werden für die propriozeptive Impulsbildung spezialisierte verkapselte Strukturen genannt: neuromuskuläre Spindeln, die auf Muskeldehnung reagieren, und neurotendinöse Spindeln, die auf Muskelkontraktion reagieren. In der Beschreibung motorischer Reflexbögen wird zudem das Golgi-Sehnenorgan aufgeführt, das auf die Muskelspannung reagiert. Die leitende afferente Rückmeldung reguliert die Bewegungsausführung: die Korrektheit der Verteilung von Muskelkontraktionen und die Position der Gliedmaße zu jedem Zeitpunkt.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Worin besteht der Unterschied zwischen afferenter Rückmeldung und dem vierten Glied des Reflexbogens?
Der Reflexbogen mit seinem vierten Glied (der Verbindung von den Muskeln) ist nur eine partielle, ausführende Komponente. Die afferente Rückmeldung im Rahmen des funktionellen Systems bewertet das Ergebnis des ganzheitlichen Verhaltens und nicht nur den Status eines einzelnen Muskels.
Welche Parameter im Action-Resultat-Akzeptor werden streng programmiert?
Streng programmiert werden nur die Parameter des geforderten Ergebnisses selbst (des finalen Ziels). Die Wege seiner Erreichung und die Umfeldbedingungen werden wahrscheinlichkeitstheoretisch programmiert, was dem Verhalten Flexibilität verleiht.
Was sind die Funktionen der leitenden und der resultativen Afferentation bei der Bewegung?
Die leitende Afferentation geht von Propriozeptoren aus und kontrolliert kontinuierlich die Korrektheit der Muskelkontraktionen im Handlungsverlauf. Die resultative Afferentation geht von den Sinnesorganen aus und teilt dem Organismus mit, ob das finale Endergebnis erreicht wurde.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Der Mechanismus der Koaktivierung von Alpha- und Gamma-Motoneuronen auf spinaler Ebene
- Sensorische Korrektur komplexer Willkürbewegungen nach N. A. Bernstein
- Multisensorische Integration (Sehen, Propriozeption, Tastsinn) bei Feinmotorik
- Rolle der langen Rückkopplungsschleife (Long-loop feedback) bei der kortikalen Kontrolle
Arbeiten Sie das Thema komplett im Kurs «Physiologie» durch
Hier ist die Zusammenfassung. Im Kurs finden Sie alles, was in Vorlesung und Prüfung gefragt wird.
- Vollständiger Leitfaden zum Thema „Afferente Rückmeldung“ und weitere 4.128 Seiten des Fachs
- Aufgaben und Tests nach jedem Thema – wie beim Kolloquium
- Der KI-Tutor beantwortet Ihre Fragen zum Thema jederzeit
- 114 Videolektionen zum Fach
Weitere Themen des Kapitels „Allgemeine Prinzipien der Verhaltensorganisation“
Kostenlose Video-Tutorials: PhysiologieKurze Lektionen mit Zusammenfassungen — ohne Registrierung.
Das Material wurde von Dozenten von WhiteCoat Pro nach dem Lehrplan medizinischer Hochschulen erstellt. Es hat Bildungscharakter.