Transduktion (Physiologie) - Transduction (physiology)
In der Physiologie , sensorische Transduktion ist die Umwandlung eines sensorischen Reizes von einer Form in einer anderen. Transduktion im Nervensystem bezieht sich typischerweise auf reizwarnende Ereignisse, bei denen ein physikalischer Reiz in ein Aktionspotential umgewandelt wird , das entlang von Axonen zum Zentralnervensystem zur Integration übertragen wird. Es ist ein Schritt im größeren Prozess der sensorischen Verarbeitung .
Eine Rezeptorzelle wandelt die Energie eines Reizes in ein elektrisches Signal um. Rezeptoren werden grob in zwei Hauptkategorien eingeteilt: Exterozeptoren, die äußere sensorische Reize empfangen, und Interozeptoren, die innere sensorische Reize empfangen.
Transduktion und die Sinne
Das visuelle System
Im Sehsystem , Sinneszellen genannt Stangen und Zapfenzellen in der Retina wandeln die physikalische Energie der Lichtsignale in elektrische Impulse , dass Reisen zum Gehirn . Das Licht verursacht eine Konformationsänderung in einem Protein namens Rhodopsin . Diese Konformationsänderung setzt eine Reihe von molekularen Ereignissen in Gang, die zu einer Verringerung des elektrochemischen Gradienten des Photorezeptors führen. Die Abnahme des elektrochemischen Gradienten führt zu einer Verringerung der elektrischen Signale, die zum Gehirn gehen. Somit führt in diesem Beispiel mehr Licht, das auf den Photorezeptor trifft, zur Umwandlung eines Signals in weniger elektrische Impulse, wodurch dieser Reiz effektiv an das Gehirn übermittelt wird. Eine Änderung der Neurotransmitter-Freisetzung wird durch ein Second-Messenger-System vermittelt. Beachten Sie, dass die Änderung der Neurotransmitter-Freisetzung durch Stäbchen erfolgt. Aufgrund der Änderung führt eine Änderung der Lichtintensität dazu, dass die Reaktion der Stäbchen viel langsamer ist als erwartet (für einen mit dem Nervensystem verbundenen Prozess).
Das Hörsystem
Im Hörsystem werden Schallschwingungen (mechanische Energie) durch Haarzellen im Innenohr in elektrische Energie umgewandelt. Schallschwingungen von einem Objekt verursachen Schwingungen in Luftmolekülen, die wiederum das Trommelfell vibrieren lassen . Die Bewegung des Trommelfells bringt die Knochen des Mittelohrs (die Gehörknöchelchen ) zum Schwingen. Diese Schwingungen gelangen dann in die Cochlea , das Hörorgan. Innerhalb der Cochlea verbiegen sich die Haarzellen auf dem sensorischen Epithel des Corti-Organs und bewirken eine Bewegung der Basilarmembran. Die Membran schwingt in unterschiedlich großen Wellen entsprechend der Frequenz des Schalls. Haarzellen sind dann in der Lage, diese Bewegung (mechanische Energie) in elektrische Signale (abgestufte Rezeptorpotentiale) umzuwandeln, die über Hörnerven zu Hörzentren im Gehirn wandern.
Das olfaktorische System
Im olfaktorischen System binden Geruchsmoleküle im Schleim an G-Protein-Rezeptoren auf olfaktorischen Zellen. Das G-Protein aktiviert eine nachgeschaltete Signalkaskade, die einen erhöhten Spiegel von zyklischem AMP (cAMP) verursacht, der die Freisetzung von Neurotransmittern auslöst.
Das Geschmackssystem
Im gustatorischen System hängt die Wahrnehmung von fünf primären Geschmacksqualitäten (süß, salzig, sauer, bitter und umami [Würzigkeit]) von den Geschmackstransduktionswegen durch Geschmacksrezeptorzellen, G-Proteine, Ionenkanäle und Effektorenzyme ab.
Das somatosensorische System
Im somatosensorischen System beinhaltet die sensorische Transduktion hauptsächlich die Umwandlung der mechanischen Signale wie Druck, Hautkompression, Dehnung, Vibration in elektro-ionische Impulse durch den Prozess der Mechanotransduktion . Es umfasst auch die sensorische Transduktion im Zusammenhang mit Thermozeption und Nozizeption .