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Lexikon der Biologie: Feedback

Feedbacks [engl., =], Rückkopplung, Rückwirkung, allgemein die Rückmeldung in einem Regelkreis (Regelung, Farbtafel), wodurch bestimmte Regelgrößen laufend korrigiert und dadurch konstant gehalten werden. Man unterscheidet negatives und positives Feedback. a) Ein negatives Feedback kann kybernetisch (Biokybernetik, Kybernetik) am ehesten nach B. Hassenstein verstanden werden, wenn man von einem Sinnesorgan ausgeht, das die Auswirkung des ändernden Einflusses registriert, und von einem Ausführungsorgan, das durch seine unmittelbare Wirkung dem ändernden Einfluß entgegentreten und ihn kompensieren kann. Beide Funktionsglieder müssen durch signalübertragende Leitungen miteinander verbunden sein, wobei das Sinnesorgan die Funktion des Senders und das kompensierende Ausführungsorgan die Funktion des Empfängers übernimmt. Sender und Empfänger müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß jede vom Sender gemeldete Abweichung die Gegenaktion gegen die Abweichung auslöst, z.B. bei der Regulierung der Körpertemperatur muß eine gemeldete Abkühlung erwärmende Funktionen in Gang setzen, d.h., jede Abweichung muß Vorgänge zur Folge haben, die sie in der Gegenrichtung beeinflussen (negative Rückwirkung). b) Ein positives Feedback verstärkt sich eigengesetzlich fortlaufend; z.B. wirken sich beim Spielen über die Außenwelt wahrgenommene positive Konsequenzen von Spielhandlungen anregend auf Spielbereitschaft und damit auf die Spielintensität aus; es liegt also eine positive Rückwirkung der Endhandlung auf die Bereitschaft vor; es wird weiter gespielt. Beim positiven Feedback kann es aber auch zu verhängnisvollen Selbstverstärkungen (circulus vitiosus, „Teufelskreis“) kommen, da sich auch negative Wirkungen gegenseitig steigern. Bekannt sind diese Zusammenhänge aus fehlgelaufenen Interaktionen: Maßnahmen oder Verhaltensweisen haben nicht die bezweckte Wirkung sondern das Gegenteil zur Folge, was zu Gegenreaktionen und wiederum zur Verstärkung des unerwünschten Gegeneffekts usw. führt. – Im Nervensystem bezeichnet Feedback einen Typ der neuronalen Steuerung von Erregungs- bzw. Aktivierungsabläufen, bei dem die Ausgangsaktivität einer Nervenzelle auf ihren Eingang zurückprojiziert und damit eine Selbstregulation der Ausgangsleistung erreicht wird. Vor allem eine Feedback-Hemmung(Feedback-Inhibition) erzeugende Verschaltungen sind im Nervensystem weitverbreitet, welche die Erregungslage von Nervenzellpopulationen stabilisieren. Über Axonkollaterale werden Interneurone aktiviert, die wiederum hemmend auf das Ursprungsneuron, aber auch andere Neurone (Nervenzellen) zurückwirken. Auch in künstlichen neuronalen Netzen (neuronale Netzwerke) findet Regulation über Feedback statt. Feedback-Hemmung und -Aktivierung dienen ebenso zur Feinregulation und Stabilisierung von Neurosekretion sowie weiterer durch Hormone bestimmter Regelkreise. Auch die Regulation des Stoffwechsels erfolgt mit Hilfe von Feedback-Mechanismen, z.B. die Endprodukthemmung (Allosterie) bei anabolen Enzymsystemen. – Im Prinzip stellt auch die Endproduktrepression bei der Genregulation einen Feedback-Mechanismus dar, wenngleich die Bezeichnung Feedback in diesem Fall seltener verwendet wird. Biofeedback, Leben.

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