Somatosensorik
Repräsentation der Körperoberfläche in der menschlichen Gehirnrinde.
Entlang des Sulcus centralis sind die verschiedenen Körperareale repräsentiert, wobei die Hand und das Gesicht besonders große Bereiche einnehmen. Gegenüber liegen die motorischen Areale der entsprechenden Körperteile.

Was Sprechen und Sprachverständnis betrifft, gibt es eine Lateralisierung des Gehirns: hier ist in der Regel die linke Hirnhälfte zuständig.

Für Sensorik und Motorik gilt sonst, daß die rechte Hirnhälfte die linke Körperseite und die rechte Hirnhälfte die linke Seite repräsentiert.

Bei Ratten und Mäusen sind im Gehirn die Schnurrhaare besonders stark sensorisch repräsentiert, beim Sternmull (Condylura cristata) die sternförmigen Fortsätze der Schnauze (siehe in Heldmaier & Neuweiler).

Die Repräsentation im somatosensorischen Cortex von Säugern ist plastisch. Experimente bei starker Reizung einzelner Finger oder Amputation von Fingern zeigen Veränderungen in den zugehörigen Arealen. Bei Musikern kann übermäßiges Üben zur Überlappung der Finger-Areale und damit zur Störung der Fingermotorik führen.
(Mangert, M., Altenmüller, E. (2003) Apollos Gabe und Fluch - Funktionelle und dysfunktionelle Plastizität bei Musikern. NeuroForum IX, Juni 2003).
 

Mechanorezeptoren der Haut (gehören zu den ganglionären Mechanorezeptoren, d.h. ihre Somata liegen in den Spinalganglien neben dem Rückenmark):
zwei Typen: langsam und schnell adaptierend, z.B.:
Langsam: Merkel-Endigungen und -Scheiben, Ruffini'sche Körperchen
Schnell: Pacini'sche und Meissner'sche Körperchen, freie Nervenendigungen an den Haarfolikeln

Mechanorezeptoren in Muskeln und Sehnen
Muskelspindeln
Epitheliale Mechanorezeptoren: Haarzellen
 
 

Seitenlinienorgan
Freie Neuromasten und Kanalneuromasten
Bei Fischen und Amphibien;

Strömungsfeldtheorie (v. Campenhausen)
Im Nahbereich (1-2 cm von der Körperoberfläche entfernt) können Fische Veränderungen des Strömungsfeldes über ihrer Körperoberfläche detektieren und für die Objekterkennung und für die Orientierung im Raum (inneres Umweltmodell) einsetzen.
 

Das Umweltmodell von Jakob von Uexküll (1864-1944)
Jedes Tier lebt in einer eigenen, subjektiven Umwelt, die durch seine Sinnesleistungen und Verhaltensweisen bestimmt ist. Die Beziehung zwischen Außenwelt und den sensorischen und motorischen Leistungen eines Tieren läßt sich im Funktionskreis darstellen. (Erste Vorstellung von Schlüsselreiz und Rückkopplung in der Biologie).
(Uexküll, J.v. & Kriszat G. (1970) Streifzüge durch die Umwelten von Tieren und Menschen. Bedeutungslehre. S. Fischer).

Die Umwelt von Tieren kann somit sehr verschieden von der des Menschen sein - ärmer, aber auch reicher. Sinnesleistungen, über die der Mensch nicht verfügt, sind die Fähigkeit elektrische und magnetische Felder zu erkennen.
 

Elektrorezeption

Passive Elektrorezeption bei Haien und Rochen. Lorenzinische Ampullen.

Entdeckung der Leistungen schwach elektrischer Fische durch Horst Schwassmann (~1950), einem Schüler von v. Uexküll. Im wesentlichen zwei Familien aus zwei unterschiedlichen Ordnungen: Mormyiden (Afrika) und Gymnotiden (Südamerika). Sie verwenden das von ihnen selbst im elektrischen Organ aufgebaute elektrische Feld zur Objekterkennung und zur innerartlichen Kommunikation.

Ampuläre und tuberöse Elektrorezeptoren. Bei Eigenmannia gibt es zwei Typen tuberöser Elektrorezeptoren, deren afferente Fasern entweder auf die Phase(T-Zellen) oder auf die Amplitude (P-Zellen) des sinusartigen Signals reagieren.

Ähnlich wie im Hörsystem der Schleiereule die Information über Zeit- bzw. Intensitätsdifferenz wird die Information der T- und P-Fasern getrennt und parallel verarbeitet. Die Verhaltensreaktion des "jamming avoidance" wird zur Analyse des Systems eingesetzt wird. Diese besteht darin, daß die Fische die Frequenz des eigenen elektrischen Organs herauf- oder herabsetzen, wenn Artgenossen mit ähnlicher Frequenz in der Nähe sind.

Literatur:
in Dudel, Menzel, Schmidt: Neurowissenschaft;
Heiligenberg, W. (1991) Neural nets in electric fish. MIT Press
 

Detektion des Magnetfeldes der Erde

Bei Zugvögeln
Nachweis bei Rotkehlchen durch W. Wiltschko, Frankfurt/M.
Verwenden Magnetfeld als Kompaß, wobei nur die Inklination der Feldlinien eine Rolle spielt.
Bei Tauben spielt das Magnetfeld vermutlich eine Rolle bei der Navigation.

Auch Fische (Salmoniden), Molche, Schildkröten verwenden das Magnetfeld zur Orientierung. Bienen und Termiten: hier spielt das Magnetfeld vermutlich beim Bau der Waben oder des Termitenhügels eine Rolle. Die Bienentänze werden durch das Magnetfeld etwas gestört. Die "Mißweisung" verschwindet bei Kompensation des Magnetfeldes.

Magnetit-Kristalle (Fe2O3) und/oder Vorgänge in den Augen werden als Teil der Mechanismen diskutiert.

Literatur:
in Dudel, Menzel, Schmidt, Neurowissenschaft
Wiltschko, W., Witschko, R. (2002) Magnetic compass orientation in birds and ist physiological basis. Naturwissenschaften 89: 445-452
Wiltschko, W. et al. (2002) Lateralization of magnetic compass orientation in migratory birds. Nature 419: 467-470
Diebel, E. et al. (2000) Magnetite defines a vertebrate magnetoreceptor. Nature 406: 299-302.