Tierphysiologie (Engelmann, Lindemann, Kern)

Quantifizierung menschlicher Wahrnehmung (Lindemann, Kern, Engelmann)

Versuchsprotokoll-Tag

Schlüsselwörter: Absolute Wahrnehmungsschwelle, Unterschiedsschwelle (Differenz-Limen), Simultane und sukzessive Raumschwelle, Adaptiv-Verfahren, Nicht-Adaptiv-Verfahren, Konstantreizmethode,  Staircase-Methode, Two-Alternative-Forced-Choice-Methode, Psychometrische Funktion, Weber-Quotient

Versuche:

• Staircaseversuch zur Zweipunkt-Unterscheidung von Tastreizen
• Doppelblindversuche zur Differenzschwelle bei der Gewichtswahrnehmung

Inhalt:

• Bestimmung von Wahrnehmungsschwellen beim Menschen
• Bias-Vermeidung bei Experimenten (Doppelblind-Studie)
• Umgang mit Variabilität in der Wahrnehmung
• Grafische Darstellung von Messdaten inkl. Anpassen einer Ausgleichskurve an Messdaten
• Erstellen und Auswerten einer psychometrischen Messkurve
• Überprüfen der Weber-Regel

Skript Hintergurnd

Skript Experimente

Arbeitsblatt 1

Arbeitsblatt 2

Abgabe

Darstellung und Analyse variabler Messdaten (Kern, Lindemann, Engelmann)

Versuchsprotokoll-Tag

Schlüsselwörter: Datenvisualisierung, Messwiederholung, zeitlicher Trend, Mittelwert, Streuung, Güte der Mittelwertschätzung, Nullhypothese, "Student t-Test", Korrelation

Versuche:

• Erfassung von Quadriceps-Elektromyogrammen (EMGs) während des Kniesehnenreflex (KSR)
• Reflexzeit-Messungen  (KSR)
• Reaktionszeit-Messungen

Inhalt:

• Computergestützte Erfassung elektrischer Signale an der Körperoberfläche
• Grafische Auftragung von Messdaten aus wiederholten Experimenten
• Bedeutung präziser, reproduzierbarer Experimentdurchführung
• Erkennen zeitlicher Trends
• Zeitbedarf der verschiedenen Verarbeitungsinstanzen innerhalb eines Reflexbogens abschätzen
• Abschätzung der neuronalen Leitungsgeschwindigkeit
• Beschreibung und Quantifizierung der Variabilität/Streuung von Messdaten
• Standardfehler des Mittelwerts als Maß für die Güte der Schätzung des Mittelwerts
• Erkennen möglicher Korrelationen zwischen Messwert und Versuchsparametern
• Zwei Messreihen auf Basis ihrer Mittelwerte und der Streuung vergleichen

Hintergund

Laborexperimente

Arbeitsblätter

Abgabe

Membranpotential von Nervenzellen (Engelmann, Lindemann, Kern)

Schlüsselwörter: Redoxreaktion, Ionen, Wertigkeit, Ionenkonzentration, Daniell-Element, semipermeable Membran, Diffusion, Gleichgewichtspotential bzw. Nernstpotential, Permeabilität, Leitfähigkeit und relative Leitfähigkeit, Ruhemembranpotential, Ladung, Spannung, Strom, Widerstand, Ersatzschaltbild

Versuche:

• Konzentrationsverhältnis und Nernstpotential (Bsp. NaCl)
• Nernstpotential für verschiedene Kationen (Bsp. Kalium vs. Natrium)
• Nernstpotential für Ionen unterschiedlicher Wertigkeit (Bsp. Kalzium vs. Kalium)
• Einfluss relativer (Ionen-) Leitfähigkeiten auf das Ruhemembranpotential

Inhalt:

• Entstehung und Messung von elektrischen Potentialen
• Entstehung von Potentialen in (Nerven-)Zellen
• Abhängigkeit des Gleichgewichtspotentials von Wertigkeit und Konzentrationsverhältnis
• Berechnung des Gleichgewichtspotentials mit der Nernst-Gleichung
• Abhängigkeit des Membranpotentials von Konzentrationsverhältnissen und Leitfähigkeiten der Zell-Membran
• Berechnung des Membranpotentials mithilfe von Leitfähigkeiten und Gleichgewichtspotentialen der membrangängigen Ionen

Theorie

Versuch

Abgabe