Was ist in der Neurowissenschaft eine absolute Schwelle?

Das Nervensystem des Menschen verarbeitet sensorische Informationen, indem es äußere und innere Reize interpretiert und die Informationen zur Verarbeitung an das Gehirn weiterleitet. Neuronen im Gehirn erhalten elektrochemische Impulse. Wie jede Art von sensorischem Instrument haben die verschiedenen afferenten oder Rezeptor-Neuronen einen minimalen Reiz, den sie tatsächlich wahrnehmen können. Dieser Reiz, der als absolute Schwelle bezeichnet wird, variiert von Person zu Person und kann durch äußere Bedingungen beeinflusst werden. Wenn Personen getestet werden, können sie den Reiz erfahren oder auch nicht; daher ist die absolute Schwelle definiert als der niedrigste nachweisbare Pegel eines Stimulus in 50 % der Fälle.

Das Sehen beruht auf zwei Arten von Zellen, Stäbchen und Zapfen, die unterschiedliche Funktionen haben. Zapfen erkennen Farbe; Stäbchen erkennen Formen und eignen sich am besten zum Sehen in der Dunkelheit. Die absolute Sehschwelle oder die minimale Anzahl von Photonen, die das Auge erkennen kann, wird allgemein mit 90 Photonen akzeptiert, von denen nur neun die Netzhaut und die Fovea, den empfindlichsten Teil des Auges, erreichen. Diese Messung setzt optimale Bedingungen voraus; dh Augen, die vollständig an Dunkelheit und eine Wellenlänge angepasst sind, für die die Stäbchenzellen am empfindlichsten sind.

Das Hören funktioniert, indem elektrochemische Impulse durch den Hörnerv übertragen werden, wenn Luftvibrationen vom Trommelfell auf die Zilien im Innenohr übertragen werden. Der minimale atmosphärische Druck, um hörbaren Schall zu erzeugen, wenn sich die Quelle in der Nähe des Ohrs befindet, beträgt 20 Mikropascal, sofern keine Hörschädigung vorliegt. Das Ohr soll Geräusche im Bereich von 20 bis 20,000 Hertz hören, ist aber am empfindlichsten, wenn es Frequenzen zwischen 1,000 und 5,000 Hertz ausgesetzt ist.

Mehrere Faktoren können die angegebene absolute Reizschwelle einer Person beeinflussen: Erwartung oder Antizipation des Reizes, wiederholte Exposition, Schädigung der Sinnesorgane und mentaler oder emotionaler Zustand. Wenn eine Person erwartet, einen bestimmten Reiz zu erhalten, wird sie oder sie von Natur aus besser darauf eingestellt sein. Eine wiederholte Exposition führt andererseits dazu, dass das sensorische Nervensystem diese Art von Eingabe herausfiltert. Eine Schädigung der Sinnesorgane erhöht die absolute Schwelle, und ein hoher Stresspegel führt dazu, dass der Körper Adrenalin ausschüttet, wodurch die Sinnesorgane besser auf eingehende Reize eingestellt werden und wahrscheinlicher reagieren.

Der absolute Schwellenwert wird von dem Differenzschwellenwert unterschieden. Diese Messung bezieht sich auf die minimale Differenz zwischen zwei oder mehr Reizen, die das Gehirn benötigt, um einen Unterschied zu erkennen. Die Differenzschwelle des Körpers kann trainiert werden; zum Beispiel lernen Weinverkoster, zwischen nahezu identischen Geschmacksrichtungen von Wein zu unterscheiden.