Aus Klasse 5 und 6 kennst du den Anfang. Ein Reiz ist eine Veränderung in der Umwelt oder im Körper, die ein Sinnesorgan aufnehmen kann, zum Beispiel Licht, Schall oder Hitze. Sinneszellen (Rezeptoren) wandeln den Reiz in eine Erregung um, ein elektrisches Signal. Nerven leiten es weiter, und im Gehirn entsteht die Wahrnehmung. Der ganze Weg bis zur Antwort heißt Reiz-Reaktions-Schema:

Sensorisch heißt: von den Sinneszellen zur Verarbeitung. Motorisch heißt: von der Verarbeitung zum Effektor. Effektoren sind Muskeln und Drüsen.

Ein Reflex ist eine schnelle, automatische Reaktion auf einen Reiz.

Ein unbedingter Reflex ist angeboren und läuft bei jedem gleich ab, zum Beispiel der Kniesehnenreflex, der Lidschluss, die Verengung der Pupille bei hellem Licht und das Wegziehen der Hand von der heißen Platte. Die Erregung läuft über einen Reflexbogen: Rezeptor, sensorische Nervenzelle, Schaltstelle, motorische Nervenzelle, Effektor. Bei Kniesehnenreflex und Wegziehen der Hand liegt die Schaltstelle im Rückenmark, bei Lidschluss und Pupille im unteren Teil des Gehirns. Der Weg ist kurz, das Großhirn erfährt es erst gleichzeitig oder danach.

Ein bedingter Reflex ist erlernt. Du kennst Pawlows Hund aus Klasse 5 und 6: Futter lässt Speichel fließen. Wurde vorher immer eine Glocke geläutet, floss der Speichel bald schon beim Läuten. Bei dir genügt vielleicht der Geruch von Pizza. Ein bedingter Reflex läuft über das Gehirn und kann verlernt werden, wenn der Zusammenhang wegfällt.

Eine Nervenzelle (Neuron) leitet Erregung. Sie besteht aus dem Zellkörper mit dem Zellkern, den Dendriten (kurze, verzweigte Fortsätze, die Erregung empfangen) und dem Axon. Das Axon ist ein langer Fortsatz, der die Erregung weiterleitet und in Endknöpfchen endet. Es kann über einen Meter lang sein. Viele Axone haben eine Myelinscheide, eine isolierende Hülle wie bei einem Kabel. Die Erregung springt dort von Lücke zu Lücke und läuft viel schneller, bis zu etwa 100 Meter pro Sekunde. Ein Nerv ist ein Bündel vieler Axone.

Die Erregung läuft als kurzer elektrischer Impuls. Alle Impulse sind gleich stark. Ein stärkerer Reiz erzeugt mehr Impulse pro Sekunde.

Zwischen dem Endknöpfchen einer Zelle und der nächsten Zelle (Nerven-, Muskel- oder Drüsenzelle) liegt die Synapse. Ihr synaptischer Spalt ist winzig, aber der elektrische Impuls kann ihn nicht überspringen. Die Erregung wird chemisch übertragen:

Nur das Endknöpfchen gibt Transmitter ab, nur die nächste Zelle hat die Rezeptoren. Darum läuft die Erregung nur in eine Richtung.

Das Zentralnervensystem (ZNS) besteht aus Gehirn und Rückenmark und verarbeitet Informationen. Das periphere Nervensystem sind alle Nerven außerhalb davon. Das Rückenmark liegt geschützt in der Wirbelsäule, leitet Erregung zwischen Körper und Gehirn und schaltet viele Reflexe.

Licht tritt durch die Hornhaut und die Pupille ins Auge. Die Pupille ist die Öffnung der Regenbogenhaut (Iris) und wird bei hellem Licht enger. Die Linse bündelt das Licht. Es durchquert den Glaskörper und trifft auf die Netzhaut mit den Lichtsinneszellen. Stäbchen sehen hell und dunkel und arbeiten schon bei wenig Licht, Zapfen sehen Farben und scharf. Am gelben Fleck sitzen die meisten Zapfen, dort sehen wir am schärfsten. Am blinden Fleck verlässt der Sehnerv das Auge, dort gibt es keine Sinneszellen.

Akkommodation heißt: Das Auge stellt sich auf die Entfernung scharf. Dazu ändert die Linse ihre Form. Der ringförmige Ziliarmuskel spannt oder lockert die Fasern, an denen die Linse hängt:

Beim Kurzsichtigen ist der Augapfel zu lang. Das Bild ferner Gegenstände entsteht vor der Netzhaut, eine Zerstreuungslinse hilft. Beim Weitsichtigen ist er zu kurz. Das Bild naher Gegenstände läge hinter der Netzhaut, eine Sammellinse hilft. Bei Alterssichtigkeit wird die Linse steifer und rundet sich beim Nahsehen nicht mehr genug, eine Lesebrille (Sammellinse) hilft.

Das Außenohr fängt den Schall und leitet ihn zum Trommelfell. Im Mittelohr übertragen die drei Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) die Schwingung zum Innenohr und verstärken sie. Im Innenohr liegt die flüssigkeitsgefüllte Schnecke mit den Hörsinneszellen, die feine Härchen tragen.

Hörvorgang: Schallwellen lassen das Trommelfell schwingen. Die Gehörknöchelchen geben die Schwingung an die Flüssigkeit der Schnecke weiter, sie bewegt die Härchen der Hörsinneszellen. Diese bilden Erregung, der Hörnerv leitet sie zum Gehirn, und dort entsteht der Höreindruck.

Lärmschäden: Sehr laute Geräusche und Dauerlärm knicken die Härchen ab, bis die Hörsinneszellen absterben. Sie wachsen beim Menschen nicht nach, der Hörverlust ist dauerhaft. Lautstärke misst man in Dezibel (dB). Wer täglich lange etwa 85 dB oder mehr ausgesetzt ist, riskiert Schäden, ein sehr lauter Knall kann sofort schaden. Laute Konzerte und Kopfhörer erreichen leicht 100 dB. Senke die Lautstärke, mache Pausen und trage bei Lärm Gehörschutz.

Was du beachtest, gelangt ins Kurzzeitgedächtnis. Es hält nur etwa fünf bis neun Dinge für Sekunden bis Minuten. Wird etwas wiederholt, mit Bekanntem verknüpft oder ist es wichtig, gelangt es ins Langzeitgedächtnis, das sehr viel fasst und Jahre hält. Auf der Ebene der Zellen heißt Lernen: Oft genutzte Synapsen arbeiten besser, und neue Verbindungen zwischen Nervenzellen wachsen. Gut lernst du, wenn du Stoff verteilt über mehrere Tage wiederholst, dich selbst abfragst, Neues mit Bekanntem verknüpfst und ausreichend schläfst, denn im Schlaf wird Gelerntes gefestigt.