Neuronales Netzwerk

Als neuronales Netzwerk wird in den Neurowissenschaften eine beliebige Anzahl miteinander verbundener Neuronen bezeichnet, die als Teil eines Nervensystems einen Zusammenhang bilden, der einer bestimmten Funktion dienen soll. Abstrahiert werden in Computational Neuroscience auch vereinfachte Modelle einer biologischen Vernetzung darunter verstanden.

Das Nervensystem von Menschen und Tieren besteht aus Nervenzellen (Neuronen) und Gliazellen sowie einer Umgebung. Die Neuronen sind über Synapsen miteinander verknüpft, die als Verknüpfungsstellen oder Knoten eines interneuronalen Netzwerks aufgefasst werden können. Daneben findet zwischen Neuronen und Zellen der Neuroglia, insbesondere {{Oligodendroglia]] und Astroglia, in chemischer und elektrischer Form ein Austausch statt, der die Gewichtung von Signalen verändern kann.

Die "Schaltungstechnik" von Neuronen kennt üblicherweise mehrere Eingänge und einen Ausgang. Wenn die Summe der Eingangssignale einen gewissen Schwellenwert überschreitet, "feuert" das Neuron (Erregungsbildung): Ein Aktionspotential (AP) wird am Axonhügel ausgelöst, im Initialsegment gebildet und entlang des Axons weitergeleitet (Erregungsleitung). Aktionspotentiale in Serie sind die primären Ausgangssignale von Neuronen. Diese Signale können über Synapsen anderen Zellen vermittelt werden (Erregungsübertragung). An elektrischen Synapsen werden die Potentialänderungen in unmittelbarem Kontakt weitergegeben. An chemischen Synapsen werden diese in ein Transmitter-Quantum als sekundäres Signal umgesetzt, also durch Botenstoffe übermittelt (Transmission).

Lokal begrenzte Hirnregionen können nur spezifische Aufgaben erfüllen, wie z.B. die Verarbeitung der Signale unserer Sinne. Für kognitiv anspruchvollere Vorgänge (z.B. Lieben, Lügen, Glauben) wird das gesamte Gehirn benötigt.