Lexikon der Neurowissenschaft: Informationsaustausch
Informationsaustausch m, Informationsübertragung, Informationswechsel, E exchange of information, genereller Begriff für die Prozesse in komplexen Systemen, die für die Übertragung von Informationen bzw. Nachrichten in Form von Signalen zuständig sind; in der Biologie weitestgehend synonym verwendet für Prozesse der Informationsaufnahme, ihrer Verarbeitung sowie ihrer Abgabe bzw. Weiterleitung innerhalb ( siehe Zusatzinfo ) und mittels biologischer Systeme sowie zwischen ihnen und ihrer Umwelt. Hierher gehören auch im engeren Sinne die Vorgänge, die als Kommunikation bezeichnet werden. – Auf der Verhaltensebene ergibt sich eine enge Verbindung zwischen dem Informationsaustausch (Biokommunikation) und den ihm zugrundeliegenden ethoökologischen (Ethoökologie), evolutionsbiologischen, sinnesphysiologischen und zentralnervösen Mechanismen. Sinnesorgane sind die die Informationen aufnehmenden und umcodierenden Organe. Dabei können die einzelnen Sinnesqualitäten (Übertragungsarten) art- und funktionsspezifisch eine sehr unterschiedliche Bedeutung haben. Aufgrund der verschiedenen Eigenschaften der einzelnen Übertragungsarten (akustisch, optisch, chemisch, mechanisch oder elektrisch) werden je nach Lebensweise, Entwicklungshöhe und ökologischen Gegebenheiten die einzelnen Formen in unterschiedlichem Maße bevorzugt. Dabei spielen die Störanfälligkeit der Signale bei der Übertragung, der notwendige Signalumfang und der energetische Aufwand für die Signalbildung eine wichtige ökonomisierende Rolle. Während z.B. der optische Kanal für Signalübertragung über weitere Entfernungen gut geeignet erscheint, jedoch immer den Sichtkontakt zwischen Sender und Empfänger voraussetzt, ist die akustische Übertragung unabhängig davon und erfordert im Prinzip – die lautbildenden Strukturen vorausgesetzt – weit weniger energetischen Aufwand für die Signalbildung. Vielfach wird die Übertragung durch Redundanz in den Signalen (z.B. Vogelgesang) oder Verbesserung des Signal-Rausch-Abstands (z.B. Kontrastverstärkung, Farbigkeit oder Auffälligkeit durch Bewegungen, etwa bei der Balz von Vögeln oder der Brunst von Säugern) abgesichert. Sinnesorgane und ihnen nachgeschaltete zentralnervöse Strukturen decodieren, filtern und verarbeiten die Informationen. Je nach Übertragungsart sind daran unterschiedliche Hirnstrukturen beteiligt, welche den Organismus steuern und regeln sowie verhaltensgenerierend wirken: sie ermöglichen die Erstellung einer relevanten Antwort in der Form Informationen sendender Verhaltensweisen, entweder als Gebrauchshandlung oder als Signalhandlung. Den leistungsfähigsten und flexibelsten biologisch entstandenen Informationsaustausch ermöglicht das menschliche Sprachsystem, welches primär auf der akustischen Signalübertragung aufbaut und potentiell eine weitestgehend unbegrenzte Signalbildung (Signalvorrat) und eine flexible semantische Belegung der Signale ermöglicht. Dies wird gezeigt durch die Entwicklung der Sprachen in den verschiedenen Kulturen sowie die Verständigung mit "Geheimsprachen". Sprache.
Informationsaustausch
Innerorganismischer Informationsaustausch ist auf allen hierarchisch gegliederten Funktionsebenen des Organismus bis zur zellulär-molekularen Ebene zu finden und weitestgehend an chemische Signalübertragung gebunden (sekundäre Boten, Neurotransmitter, Hormone u.a.). Im Zentralnervensystem spielt neben chemischem Informationsaustausch vor allem die elektrische Signalübertragung eine entscheidende Rolle (Erregungsleitung, Synapse).
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