Bővebb ismertető
ERNST JENŐ Biofizikai Intézet, Pécs
INGERÜLET ÉS BIOKIBERNETIKA
Első közös vándorgyűlésünk egyik egésznapos programpontjául a biokibernetikát választottuk a Biofizikai Társaság részéről. Persze,, általánosságban nincs sok konkrét tartalma pl. a bioelektromosság kifejezésének sem, hacsak meg nem jelöljük, hogy ezen belül pl. az idegingerülettel, vagy valamely más szerv működésével kapcsolatos; elektromos jelenség vizsgálatáról kívánunk tárgyalni. Ezért bevezetésül megbeszéljük, mi értendő biokibernetika alatt, de még ez előtt: mit jelent a kibernetika. Wiener helyeselte javaslatomat, mely szerint
kibernetika = információelmélet + automatika.
Példaként vegyük azt a közismert jelenséget, hogy a fájdalmat okozó fizikai behatástól elrántjuk kezünket. Az ilyen egész automatizmusokból csak az idegcsatornákon futó afferens ill. efferens információ-továbbítással fogunk foglalkozni.
1. Az érző idegcsatornában lezajlik az ismert folyamat pl. aPac-cini-test felfogta érintési behatással kapcsolatban: a receptor potenciál az 1. ábra szerint akciós potenciálban folytatódik. Mégpedig az inger erősségének megfelelő nagyságú receptor potenciál amplitúdójától függően különböző frekvenciájú impulzus sorozat viszi az érző idegcsatornán át az információt (az érző központhoz) (2—3. ábra). (Egy másik előadás foglalkozik még ma ezen frekvencia-moduláció elemi fizikai képével, ezért erről nem szólok; azt a kérdést sem tárgyalom itt, hogy az érző ideg frekvencia-sorozata újra egyenáram amplitudónagyságaként detektálódik-e az érző idegsejtben,, vagy más frekvenciaként demodulálódik).
Az érző ideg azonban nem tekinthető passzív csatornának, mert az őt direkt érő egyenáramú ingert is modulálja frekvenciává (4. ábra). Továbbá, ha novocainnal kezeljük a Paccini-test preparátumot, akkor megjelenik a receptor-potenciál, de az idegfrekvencia nem! (5. ábra) Tehát az erősen bázikus N-nel és a 6n elektrönt tartalmazó benzolgyűrűvel rendelkező novocain (6. ábra) az érző ideg egyik anyagával reakcióba kellett lépjen, hogy megakadályozza az ingerületvezetést az idegben. Ezt alátámasztja az a tény, hogy a thiocain a novocainnál 6-szor hatásosabb, ugyanis az 8 atom harmadik fő-kvantumszámának megfelelő elektronburokban a 4. p elektron d pályára kerülve d—n elektronként viselkedik. Röviden: az érző idegszál nem egyszerű csatorna, hanem aktív moduláló készülék is.