Rezeptives Feld

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Unter einem rezeptiven Feld versteht man den Bereich von Sinnesrezeptoren, der an ein einziges nachgeschaltetes Neuron Information weiterleitet.

Sehr häufig wird der Begriff für Bereiche auf der Netzhaut des Auges verwendet. Viele Photorezeptoren konvergieren hier auf wenige Ganglienzellen. Insgesamt konvergieren rund 126 Millionen Rezeptoren auf eine Million Ganglienzellen.

Die Konvergenz hat vier wichtige Einflüsse:

Reduktion: Die Flut an eingehender Information wird reduziert, sodass die Signale leichter bearbeitet werden können.
Sehschärfe: Circa 120 Millionen Stäbchen und sechs Millionen Zapfen konvergieren auf eine Million Ganglienzellen. Dadurch sind die rezeptiven Felder für Zapfen viel kleiner und damit die Sehschärfe bei ihnen größer. Die etwa 60.000 Zapfen in der Fovea centralis konvergieren nicht, sie haben ihre "eigenen" Ganglienzellen. Die Fovea ist deshalb der Ort des schärfsten Sehens, während zur Peripherie des Auges hin die rezeptiven Felder größer sind und die Sehschärfe geringer ist (während die Fähigkeit, Bewegungen wahrzunehmen, zunimmt).
höhere Empfindlichkeit: Da ein eingehendes Lichtsignal durch Konvergenz verstärkt werden kann (ein Neuron erhält von mehreren Rezeptoren Input), ist die Empfindlichkeit der Stäbchen höher als die der Zapfen (siehe räumliche Summation).

Spezifität: Durch Konvergenz werden nachgeschaltete Neurone nur aktiviert, wenn das Signal einen bestimmten Bereich des rezeptiven Felds reizt. Wird nur ein Teil des rezeptiven Felds aktiviert, kann das Signal unterschwellig bleiben.

Viele rezeptive Felder lassen sich in ein Zentrum und ein Umfeld einteilen. Meistens sind diese entgegengesetzt verschaltet, sodass man vom sogenannten Zentrum-Umfeld-Antagonismus spricht. Dabei gibt es zwei wichtige Arten von Feldern:

Ein On-Zentrum-Neuron mit unterschiedlicher Belichtung und der dazugehörigen Feuerungsrate.

On-Zentrum-Neurone haben ein erregendes Zentrum und ein hemmendes Umfeld
Off-Zentrum-Neurone haben ein hemmendes Zentrum und ein erregendes Umfeld

Wird beispielsweise das Umfeld des On-Zentrum-Neurons beleuchtet, so bewirkt das eine Hemmung des Signals (die sog. laterale Hemmung). Ein rezeptives Feld spricht optimal auf einen Reiz an, der nur das Zentrum erregt. Der Sinn solcher Verschaltungen liegt in der höheren Kontrastfähigkeit des Auges. Dadurch können beispielsweise Objektränder besser wahrgenommen werden.