1.5.2 Übersicht über das neuronale Korrelationsmodell

Das Modell besteht in seiner ursprünglichen Form aus vier Teilen, auf die ich im folgenden eingehen werde. Diese vier Teile sind realen Neuronen nachempfunden und können auch tatsächlich in elektrophysiologischen Untersuchungen als Neurone identifiziert werden. Solche Neurone können anhand der Erregungsmuster identifiziert werden, die sie erzeugen. Die Ableitungen erfolgen dabei an lebendigen, wachen Tieren mittels einer Elektrode, die in die entsprechende Stelle im Colliculus inferior oder entsprechend andere Kerne gebracht wird.

Das Modell bekommt Eingangsinformationen aus drei verschiedenen Quellen:

extern

, aus dem VIII. Nerv, kommen zwei Informationen:

1. über die Trägerfrequenz (dies entspricht der Feinstruktur des Signals),
2. über die Modulationsfrequenz des Signals (dies entspricht der Grobstruktur);

intern

stehen über einen Oszillator bestimmte intrinsische Referenzfrequenzen zur Verfügung.

Mit diesen Informationen ist ein Signal ausreichend beschrieben. In den äußeren Parametern stecken alle Informationen, die ein Signal über Frequenzen, Intensitäten und Phasen enthält. Wir behandeln im folgenden den Fall einer amplitudenmodulierten Welle der Form . Das Signal trägt im wesentlichen also Informationen über und .

  
Abbildung: Ein neuronales Netz zur Erklärung der Antworteigenschaften von Neuronen im Colliculus inferior [38].

Das Modell besteht aus den folgenden vier Teilen, auf die ich im Folgenden einzeln eingehe:

1. Triggerneuron,
2. Oszillator,
3. Integrator,
4. Koinzidenzneuron.

In Abbildung 1.8 ist die vorgeschlagene Verschaltung dieser Neuronen gezeigt. Die tatsächliche neuronale Verschaltung ist wahrscheinlich wesentlich komplizierter als dargestellt. Es ist anzunehmen, daß sehr viele solcher Verschaltungen parallel angeordnet sind und jeweils aus vielen Neuronen bestehen. Das Prinzip der Verarbeitung, auf das im Folgenden eingegangen wird, ändert sich dadurch jedoch nicht. Wir können also mit Aussicht auf Erfolg eine dieser Verschaltungen betrachten, um zu sehen, welche Ergebnisse aus unseren Messungen wir erklären können.
Auf der rechten Seite der Abbildung 1.8 ist die gedachte Verarbeitung eines AM-Signals mit dieser neuronalen Verschaltung dargestellt. Im oberen Bild ist der Amplitudenverlauf einer AM mit der eingezeichneten Modulationsperiode zusehen. In den Abbildungen darunter ist jeweils dargestellt, wie eine elektrophysiologische Ableitung an der entsprechenden Stelle des Modells aussehen würde. stellt das Intervall dar, das die Trägerfrequenz liefert. Es gilt: