Die Verrechnung eingehender postsynaptischer Signale erfolgt auf Grundlage der Umwandlung digitaler und analoger Signale und umgekehrt?

Der Satz beschreibt, wie das Gehirn Informationen verarbeitet, die es von anderen Neuronen empfängt (postsynaptische Signale). Dabei werden diese Signale in verschiedenen Formen übertragen, entweder digital oder analog. Digital bedeutet, dass das Signal in einer binären Form übertragen wird, das heißt es gibt nur zwei mögliche Zustände: an oder aus. Analog bedeutet, dass das Signal in einer kontinuierlichen Form übertragen wird, das heißt es gibt eine unendliche Anzahl möglicher Zustände.

Um diese Signale zu verarbeiten, muss das Gehirn sie zunächst in die gleiche Form umwandeln. Wenn beispielsweise das Gehirn ein analoges Signal erhält, wird es dieses in ein digitales Signal umwandeln, damit es verarbeiten kann. Die Umwandlung kann auch in umgekehrter Richtung stattfinden, das heißt das Gehirn kann auch ein digitales Signal in ein analoges Signal umwandeln. Die Verrechnung der Signale bezieht sich also darauf, wie das Gehirn diese verschiedenen Formen von Signalen verarbeitet und miteinander verrechnet, um Informationen zu erhalten.

In Bezug auf hemmende und erregende Synapsen: Eine hemmende Synapse sendet ein Signal, das dazu führt, dass das Zielneuron weniger aktiv wird, während eine erregende Synapse ein Signal sendet, das dazu führt, dass das Zielneuron aktiver wird. Die räumliche Summation bezieht sich auf die Art und Weise, wie das Gehirn die Signale von mehreren Synapsen verrechnet, die das gleiche Neuron treffen. Die zeitliche Summation bezieht sich darauf, wie das Gehirn die Signale von mehreren Synapsen verrechnet, die das gleiche Neuron in rascher Folge treffen.

Digitale Signale folgen dem "Alles-oder-nichts"-Prinzip. Entweder wird ein Schwellenwert am Axonhügel erreicht bzw. überschritten und es wird ein Signal ausgelöst, oder der Schwellenwert wird nicht erreicht und es erfolgt keine Signalweiterleitung.

Analoge Signale folgen nicht dem "Alles-oder-nichts"-Prinzip. Stärkere und längere Signale werden auch "stärker" und "länger" weitergeleitet. Im Falle von neuronaler Signalweiterleitung wird eine am Dendriten ausgelöste Membranpotenzialänderung analog codiert. Eine starke Potenzialänderung führt zu einer großen (starken) Amplitude.

Eingehende PSPs (Postsynaptische Signale) werden miteinander verrechnet und in analoge Codierung sowie in einer dem Verrechnungsergebnis entsprechenden Amplitudengröße umgewandelt. Am Axonhügel wird das analoge Signal wieder digital codiert ("Alles-oder-nichts-Prinzip").