Entstehung und Erfassung bioelektrischer Signale

Das Neuron ist die elementare Signalquelle. Die primaren Prozesse bei der Entstehung des elektrischen Stromes spielen sich auf der Ebene biochemischer Reaktionen ab. Diese fuhren zur Bildung bzw. Bewegung von Ladungen beider Polaritaten, die im Neuron zeitlich und raumlich integriert werden. Beim Uberschreiten einer Potentialschwelle werden Aktionspotentiale ausgelost. Aktionspotentiale haben eine konstante Form und Amplitude. Die eingehende Information ist nach der Integration in der Haufigkeit der Aktionspotentiale kodiert, deren Folge einen quasi-stochastischen Charakter besitzt. Das Neuron ist genetisch gesehen der erste, naturliche Digitalisierer. Die primar elektrische neuronale Aktivitat wird mit technologisch einfachen Sensoren nichtinvasiv von der Gewebeoberflache galvanisch (Elektroden) oder isoliert bzw. statisch (kapazitive Sensoren) erfasst. Bei speziellen Fragestellungen werden invasive Sensoren (Nadelelektroden) verwendet. Unabhangig von der Sensortechnologie gilt, dass ein Sensor den Eingang des Messsystems darstellt, daher kommt ihm eine zentrale Bedeutung zu. Praktisch verwendbare Sensoren werden vorgestellt und am Beispiel realer Daten bewertet.