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Lexikon der Neurowissenschaft: Sinnesorgane

Sinnesorgane, Rezeptionsorgane, Organa sensuum, E sensory organs, sense organs, spezialisierte Organe mit einer oder mehreren Sinneszellen meist einer Modalität; bei höher entwickelten Sinnesorganen dienen auch Hilfsstrukturen zur Aufnahme oder Filterung von Reizen (z.B. Gehörknöchelchen, dioptrischer Apparat). Die Leistungsfähigkeit von Sinnessystemen kann durch die Konzentration von Sinneszellen in Sinnesorganen gesteigert werden; an der phylogenetischen Entwicklung der Augen aus einzelnen Lichtsinneszellen können diese Prinzipien gut dargestellt werden: Die Leistungsfähigkeit (z.B. Empfindlichkeit, Farbensehen beim Auge) wird durch die Verschaltung vieler Sinneszellen mit z.T. unterschiedlichen Eigenschaften erhöht ( siehe Zusatzinfo ). Auch Formwahrnehmung und Ortsauflösung (Auflösungsvermögen) werden erst durch ein flächiges Sinnesepithel und die Verrechnung der Sinneseingänge möglich. Hilfsstrukturen können für viele Sinneszellen gemeinsam genutzt werden. Sie dienen einer verbesserten Leistung (z.B. Linse) oder dem Schutz (Augenlid). Sinnesorgane können an geeigneten Stellen konzentriert werden (z.B. Kopf, Fingerbeeren). Sinn, Sinnesphysiologie.

Sinnesorgane

Die Spitzenleistungen der Sinnesorgane schöpfen bei vielen Lebewesen die physikalischen Grenzen weitgehend aus. Die Hörschwelle des Menschen von Imin ≈ 4·10-17 W/cm2 bei der Eigenfrequenz des Gehörgangs ν0 ≈ 3 kHz entspricht für eine Periode und dem Trommelfellquerschnitt von A ≈0,3 cm2 einer Schwellenleistung und -energie von


.
Letztere liegt also gerade bei dem thermischen Rauschen mit Eth ≈0,025 eV. Für andere Lebewesen (Pmin ≈ 10-18 eV z.B. bei der Katze) wird diskutiert, ob diese nicht (unter Einsatz raffinierter Detektionsverfahren) sogar die Grenze zum Quantenrauschen erreichen. Ähnlich können manche Nachttiere Lichtsignale mit einigen wenigen Photonen wahrnehmen, und bei bestimmten Faltern können die Männchen ein einzelnes Molekül des vom Weibchen abgegebenen Sexuallockstoffes riechen. Ähnliches gilt für den elektrischen Sinn: Haie z.B. können Felder von wenigen nV/m und damit potentielle Beutetiere durch ihre Aktionspotentiale spüren.

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