1.5 Das neuronale Korrelationsmodell

In den letzten Jahren entwickelte G. Langner ein Modell, das in der Lage ist, einige Eigenschaften von Neuronen im Colliculus inferior sowie die Wahrnehmung der Tonhöhe zu erklären [39]. Dieses Modell entstand aus Beobachtungen von elektrophysiologischen Experimenten an verschiedenen Tieren (Katze [41] und Perlhuhn [36, 5]), bestätigte sich später auch durch weitere Experimente an Versuchstieren (Gerbil und Chinchilla) und wurde durch einfache Simulationen am Computer untermauert. Schließlich kamen auch psychophysikalische Untersuchungsergebnisse hinzu, die das Modell untermauerten [8, 39].

Ausgangspunkt der Überlegungen waren elektrophysiologische Ableitungen bei Perlhühnern auf AM-Stimuli. Die Antworteigenschaften vieler Neuronen im IC verliefen nach bestimmten Mustern, wie in Abbildung 1.11 gezeigt. Die Antworten solcher Neuronen wurden als Korrelation der Trägerfrequenz mit der Modulationsperiode interpretiert. Bei diesen Untersuchungen fanden sich Abbildungen von Modulationsperioden im Mittelhirn der untersuchten Tiere. Diese Abbildung ist analog zur Tonotopie, bei der die Bestfrequenzen von Neuronen in Schichten nebeneinander angeordnet sind. Wie festgestellt wurde, liegen Tonotopie und Periodotopie senkrecht zueinander. Dies bedeutet, daß die Information über die Signalperiodizität genauso wie die Information über die im Signal enthaltenen Frequenzen im Gehirn topologisch repräsentiert ist.

Bei den Untersuchungen fanden sich oft charakteristische Oszillationen von Vielfachen von 0.4ms, die eine Folge einer synaptischen Verzögerungszeit sein könnten, welche typischerweise einen minimalen Wert von 0.4ms besitzt.

 
• 1.5.1 Die Korrelationsgleichung
• 1.5.2 Übersicht über das neuronale Korrelationsmodell
• 1.5.3 Das Triggerneuron
• 1.5.4 Die Oszillatorneurone
• 1.5.5 Die Integratorneurone
• 1.5.6 Das Koinzidenzneuron
• 1.5.7 Funktionsweise des Korrelationsmodells