När det gäller biologiska mekanismer är positiva och negativa återkopplingar kända produkter av molekylära och fysiologiska processer. Båda är kontrollsystem som är involverade i kroppens homeostas eller organismernas benägenhet att bibehålla balans och reglera sin interna miljö. Utan dessa återkopplingar skulle en organism förlora sin förmåga att självreglera. I grund och botten förstärker positiv återkoppling den ursprungliga stimulansen medan negativ återkoppling saktar ner det. Följande begrepp beskriver deras skillnader.
I positiv feedback finns en direkt positiv korrelation mellan koncentrationen och processhastigheten. Ett bra exempel är hur det endokrina systemet reglerar frisättningen av dess hormoner. Oxytocin är speciellt ett hormon som frigörs av hypofysen vid barnets födelse. Det är avgörande för arbetskraft och normal leverans. När sammandragningarna ökar, produceras mer oxytocin tills barnet är födt. Även denna kemikalie har varit associerad med social bindning. Kramning av någon stimulerar till exempel frisättningen av oxytocin. Någon som får (och ger) massor av kramar upplever också en förbättrad produktion av nämnda hormon.
Följande uppräkning skisserar de faser som är inblandade i en negativ återkoppling:
Negativ återkoppling styr processhastigheten för att förhindra uppsamling av ämne. I motsats till positiv feedback speglar den en negativ korrelation mellan koncentrationen och processhastigheten. De flesta hemostatiska procedurer innebär negativ feedback eftersom de flesta mekanismer uppnår jämvikt genom att gå tillbaka till sina ursprungliga tillstånd. När hjärnan upptäcker en intern störning, skickar den meddelanden via nervsystemet som aktiverar relevanta organ för att återställa värdena inom det normala området.
Denna mekanism är ofta likadan med ett värmesystem som blir uppvänt om den uppfattade temperaturen är för låg och vice versa. Till exempel släpper bukspottkörteln två hormoner med motsatta funktioner. Insulin sänker blodsockernivåerna medan glukagon höjer upp det. När kroppen upptäcker att den har för mycket socker, uppmanas bukspottkörteln att släppa insulin och slutar bara när balans uppnås. följaktligen negativ feedback. Likaså uppmanas bukspottkörteln att släppa glukagon när den känner att kroppen har mycket lågt socker och bara slutar när kroppen har återgått till sitt vanliga tillstånd.
Följande uppräkning skisserar de faser som är inblandade i en negativ återkoppling:
I jämförelse med positiv feedback uppstår negativ återkoppling oftare bland kroppens homeostatiska mekanismer, eftersom många sjukdomar orsakas av störningen av det ursprungliga systemiska tillståndet. Det är då mer bekant, medan positiv feedback är mindre observerad eftersom den är mindre intuitiv.
Mekanismen med positiv feedback stöder en högre produktionshastighet eller process, eftersom en åtgärd ökar också. Således förstoras resultatet av en reaktion. Å andra sidan hämmar negativ återkoppling hastigheten som ett visst tillstånd förstärks. Följaktligen hämmas resultatet av en reaktion.
I jämförelse med positiv feedback är negativ återkoppling närmare associerad med stabilitet eftersom det minskar effekterna av agitationer. Tvärtom stöder positiv feedback exponentiell tillväxt som kan luta sig mot instabilitet.
Negativ återkoppling motstår vanligtvis förändringar, eftersom det gör justeringar för att återställa systemet till dess ursprungliga tillstånd. Å andra sidan stöder positiv feedback vanligtvis förändring, eftersom en liten effekt förbättras.
I jämförelse med negativ feedback har positiv återkoppling ett bredare utbud eftersom processfrekvensen kan bli exponentiellt multiplicerad. På liknande sätt reflekteras intervallet när positiv feedback resulterar i fler produkter, såsom mer hormoner, blodplättar och liknande. Tvärtom leder negativ feedback till mindre produkter.
Eftersom positiv feedback förstärker störningen är den relaterad till onda cykler som kan leda till döden. Till exempel uppstår en positiv återkopplingsslinga under feber som ständigt brinner upp metaboliska förändringar. En ond cirkel observeras också när en inflammation leder till mer skada, vilket också orsakar inflammation. Men negativ feedback är oftast förknippad med att upprätthålla god hälsa genom att återställa homeostas.
En positiv återkoppling kräver ofta ett externt avbrott för att dess mekanism ska sluta, medan en negativ återkoppling bara slutar på egen hand när den ursprungliga staten uppdateras. Till exempel uppträder flera positiva återkopplingsmekanismer under en progressiv cirkulationschock. Detta kännetecknas av minskande blodtryck som kan leda till hjärtsvikt. I det här fallet behövs medicinsk intervention för att den positiva återkopplingen ska sluta.