Funktionelle Gliederung

Die Funktionen des Gehirns durch funktionelle Areale zu erklären (Lokalisationstheorien) blieb und bleibt erfolglos. Die Funktion liegt im Netzwerk, so eine Folgerung aus dem Dilemma. Dabei gibt es eine einfache Lösung: Anders gliedern! Die Funktion einer Maschine wird durch deren funktionelle Gliederung verständlich. Hirnareale sind strukturelle Teile. Eine Erregung verläuft über synaptisch verbundene Neuronen zum Erfolgsorgan. Diese Ketten werden mit all Divergenz und Konvergenz aktiv, nicht Areale. Also realisieren diese Ketten die Funktionen. Mit dieser Annahme befinden sich die Astrozyten nicht in funktionellen Teilen, sondern zwischen diesen. Eigentlich nichts Neues, sondern nur die bekannten Puzzle anders sortiert. Das Konnektom zeigt viele Fäden, auf welchen die Erregungen verlaufen. Sieht man den Wald vor lauter Bäume nicht? Die Informationen der Rezeptoren werden gebahnt zerlegt/kombiniert und sogleich in Richtung Erfolgsorgan gefügt. Dies ist alles, mehr braucht es nicht. Nur so sind Gegenstände/Gesichter usw. extrem schnell bewusst.
Beim jetzigen Wissen ist der Paradigmenwechsel zur Konnektomgliederung längst überfällig
Trotz vieler Denkansätze erschwert die intensive Prägung der Lokalisationstheorien das Umdenken. Funktion wird durch das Tun vieler Areale realisiert, so das alte Denken. Die Nervenbahnen verbinden die kleinen funktionellen Teile, transportieren spezifische Informationen.

Ein Vergleich: Die Erde als Scheibe zu erklären war eine Sackgasse.
Die lokale Gliederung

    Die Funktionen des Gehirns in lokal abgrenzbaren Arealen zu suchen, ist verständlich. Im Gegensatz zu den Maschinen war/ist der funktionelle Bauplan nicht bekannt. Aus der erkannten Struktur wird deren Funktion(en) gefolgert. Dies ergibt etliche Lokalisationstheorien. Und diese prägten das Denken über 2000 Jahre (Literatur: Lokalisationstheorien von der Antike bis zur Gegenwart von Edwin Clarke/Kenneth Dewhurst). Lokal abgrenzbare Teile erfüllen spezifische Funktionen. Die Suche bei Google "Gehirn funktionelle Gliederung" zeigt strukturelle Teile.

    Trotz immenser Anstrengung gelingt es nicht, das Gehirn funktionell zu verstehen. Bei der lokalen Gliederung bestehen die funktionellen Teile aus Nervengewebe, also aus vermengten Neuronen und Astrozyten. Die Neuronen tun und die Astrozyten helfen dabei, sind Hilfszellen.

    Die lokalen Theorien haben ein großes Manko. Ein Areal bzw. eine Zellgruppe haben viel zu wenig synaptische Eingänge, um global entscheiden zu können. Beim Wikipedia-Artikel Spiegelneuron ist dies gut formuliert: Ein Neuron könne zwar vielfältig vernetzt sein, aber es sei kein intelligenter Agent (Homunkulus). Hochkomplexe Dinge, wie die Absichten anderer, könnten nur in mindestens ebenso komplexen neuronalen Netzwerken repräsentiert werden.
Die Konnektomgliederung

    Die Konnektom-Forschung sucht ganz filigran. Die Verbindungen zwischen den Neuronen interessieren. Das Konnektom möchte die Gesamtheit alle Verbindungen zwischen den Neuronen eines Nervensystems darstellen. Grafisch ergibt dies eine Unmenge an Fasern. Arealgrenzen fehlen. Die Erregungen werden über Synapsen von Neuron zu Neuron weitergegeben (verkettete Fließgleichgewichte, Bahnen über verbundene Neurone).
    Bei dieser Gliederung, der so genannten Konnektomgliederung, ist es durchaus verständlich, dass sich die unzähligen Fasern an manchen Stellen funktionell konzentrieren. Irgendwo müssen die verbundenen Neuronen strukturell hin. Aber diese Kerne und Areale sind Struktur. In lokalen Strukturen werden höchstens Fragmente eines funktionellen Teils sichtbar und dort laufen auch Fasern für andere Funktionen durch. Hier ähnliche Überlegungen.
    Diese Fasern realisieren im Verbund und mittels Konvergenz, Divergenz und Hemmung die Funktionen. D.h. dies sind die funktionellen Teile und nicht die lokalen Areale. Das Manko der fehlenden Eingangsinformationen hat die Konnektomgliederung nicht. Die Menge an Arealen ist überschaubar; die Menge an Konnektomfasern nicht. In Wikipedia ist dies so beschrieben.

Bekannte Details zu den Astrozyten

Die meisten Zellen im Gehirn sind Astrozyten. Diese erledigen nicht nur Hilfsaufgaben, sondern beeinflussen die Neuronen. Die Erregungen durchlaufen blitzschnell das Gehirn. Dies passiert über synaptisch verbundene Neuronen. Im Hintergrund und langsamer wirken dabei die Astrozyten. Unklar sind folgende Eigenschaften:

  1. Obwohl die Nährstoffreserven im Gehirn gering sind (dies erklärt wegen Platzmangel), gibt es Unmengen an Astrozyten
  2. Ein Astrozyt ernährt mehrere Neurone und ein Neuron wird durch mehrere Astrozyten ernährt.
  3. Die Ernährung der Neuronen über den Umweg Astrozyten erschwert die Versorgung.
  4. Die Astrozyten ernähren nicht nur benachbarte Neuronen, sondern haben Versorgungswege zu entfernten Neuronen. Ich kenne keine andere Erklärung/These für diesen Fakt.
  5. Astrozyten verändern ihre Versorgungswege bei Gedächtnisänderungen.
  6. Die Flexibilität des Gehirns wird vor Ort in der Interaktion zwischen Neuronen und Gliazellen realisiert. Es gibt keine Zentrale im Gehirn, welche alles steuert.
  7. Wegen der indirekten Ernährung über den Umweg Astrozyten wird als Funktion die Blut-Hirn-Schranke gefolgert. Aber diese ist schwach. Viel kann durch und stört die Neuronen.
  8. Neuronen ohne Kontakte zu den Astrozyten verhalten sich hilflos.

Die Gliathese

Die Neuronen tun und die Astrozyten bewerten diese energetisch

  1. die obigen Details lassen sich damit erklären
  2. Die Astrozyten ernähren nicht nur, sondern registrieren den Nährstoffbedarf der versorgten Neuronen.
  3. Nicht ein oder benachbartes Neuron wird versorgt (was effektiv und Platz sparend wäre), sondern funktionell abhängige Neuronen.
  4. Mit dem Gedächtnis ändern sich auch funktionelle Abhängigkeiten. Diese bilden die Astroytenstrahlen ab.
  5. Arbeitet ein Neuron mangelhaft, müssen die anderen versorgten Neuronen mehr tun und verbrauchen zumindest zeitweilig mehr Nährstoffe aus dem Reservoir im Astrozyt. So hat auch der Verursacher der Störung weniger. So fördert die Ernährung über die Astrozyten ein Optimum an Leistung.
  6. Nur bei geringen Reserven kann die Optimierung über die Energiebilanz wirken. Deshalb die geringen Reserven und diese sind nicht gleichmäßig verteilt. These: Wo Flexibilität erforderlich ist, gibt es besonders geringe Reserven.
  7. Neuronen reagieren sensibel auf "Befehle" der Astrozyten. Die Astrozyten geben vor und Neuronen folgen. Quelle: Medizinlexikon
  8. Bei diesen Gedanken bilden die Astrozyten keine Schranke, sondern verteilen gezielt Nährstoffe.
  9. Ein allgemein gültiges thermodynamisches Gesetz wird genutzt: Jede Aktion verändert die Energiebilanz. Mittels der Bilanz lässt sich eine Aktion bewerten. Ein Fehler bewirkt einen energetischen Mehraufwand.
  10. Die Astrozyten sind nur ein passiver Verteiler, ähnlich wie ein Wasserrohr. Es ist keine versteckte Intelligenz verborgen bzw. notwendig. Die Astrozyten haben keine Information über das Globale.
  11. Deshalb gibt es die vielen Astrozyten. Diese zeigen und bewerten die funktionellen Abhängigkeiten.
  12. Hilfsaufgaben kann jede Zelle selbst realisieren. Dazu braucht es keine Extrahilfszellen. Aber die eigene Funktion bewerten, kann ein Neuron nicht. Ein Neuron würde sich selbst als gutes Tun bewerten. siehe

Folgerungen

  1. Wenn die Neuronen ihre synaptischen Verbindungen verändern, dann verlaufen die Erregungen in eine andere Richtung. Folgerung: Engramme werden unbemerkt egoistisch verändert. Die Appetenz fordert dann ein anderes Verhalten in Sprache und Tun und wir folgen. Sprichwort: Wes Brot ich ess, des Lied ich sing. Das Freudsche Modell lässt gut einordnen. Der optimierte Appetenzdruck entspricht dem ES.
  2. Ein einzelnes Neuron ist Teil einer Konnektomfaser. Bei der Konnektomgliederung befinden sich die Astrozyten zwischen den Fasern, wirken zwischen funktionellen Teilen. Erst mit der Konnektomgliederung wird die obige Gliathese verständlich.
  3. Die obige These kann viele bekannten Eigenschaften der Astrozyten erklären. Die bisherigen Thesen zur Funktion der Astrozyten können dies nicht (Airbagthese, Atmungsthese, Pampers These, Reparaturthese, Hilfszellen, Teil der Blut-Hirn-Schranke).
  4. Die Konnektomfasern verlaufen von den Rezeptoren zu den Erfolgsorganen. Aber dies kann einen Konflikt ergeben. Beispiel: Angreifen oder Flucht. Je differenzierter die Konnektomfasern, desto höher die Wahrscheinlichkeit vom Handlungsalternativen. Die Konnektomfasern bestimmen nicht mehr, sondern können nur noch fordern. Der Status quo in Fließgleichgewichten wird gestört -> Stauungen und Auszehrungen sind die Folge
  5. Erst bei Benutzung einer Funktion können Fehler korrigiert werden. Der Energieverbrauch zeigt Fehler.
  6. Stauungen und Auszehrungen erschweren die korrekte Informationsweitergabe, Schlaf und Traum lösen die Abweichungen vom Status quo auf, deshalb sind diese Phasen essentiell notwendig.
  7. Konnektomfasern fordern ihre gewohnte Nutzung. Folge: Appetenzgefühle
  8. Erinnern wird bei niedrigem ARAS (geringe Konzentration) erleichtert. "Gestaute" Neuronen dürfen feuern. Die Konnektomfaser wird aktiviert.
  9. Der Begriff Straktur Funktion wird durch spezielle Konnektomfasern realisiert
  10. Die Funktionsteilung erfordert Koordinierung Wer kann dies tun?
  11. Gedächtnis/Engramme Das Bahnmodell kann zum Verständnis helfen
  12. Die einfachen Thesen zur Funktion der Astrozyten
  13. Das Dilemma der funktionellen Lokalisation
  14. Die Reformation braucht nach 500 Jahren eine Reform
  15. Das Konnektom des Fadenwurms, aus der erkannten Struktur zur funktionellen Gliederung
  16. Wille und Gefühl
  17. Schlaf und Traum
  18. Evolution wird auch im Organismus bewertet.
  19. Sprachliche und nichtsprachliche Konnektomfasern laufen nebeneinander, verschmelzen ...
  20. Reizreduktion: Dieses Problem hat die Konnektomgliederung nicht. Wenn eine Reizsituation nicht passt, läuft diese auf den Konnektomfasern ins Leere. D.h. nur bei vorhandenen Konnektomfasern und deren Verschaltung können wir entsprechende Details der Umwelt bemerken. siehe.
  21. Die Zeit: Neues Denken tut not.
  22. Funktionsteilung allgemein
  23. Die Funktion der Oligodendrozyten

5. Impressum

Ich kann versichern, dass die obigen Gedanken mein Eigentum sind. Die andere Funktion ergab sich aus erlebten Widersprüchen im Arealdenken (hier Ratio, dort Gefühl). Jedes Engramm, jede Fähigkeit erzeugt Gefühle. Psychische Aktivität wird quer durch nicht in lokalen Arealen generiert. Dies war 1976 in Bad Langensalza (Thüringen). Den Begriff "Straktur" hat Prof. Armin Ermisch, Hirnforscher in Leipzig, im Jahr 1983 vorgeschlagen. Lokal abgrenzbare Strukturen sind eben nicht sogleich funktionelle Teile. Deshalb der neue Begriff Straktur. Im Jahr 1976 war von der Netzwerkgliederung (Konnektom) noch nichts zu lesen. Die logischen Folgerungen aus der neuen Gliederung sind immens, z.B. Brief von Dr. Lothar Sprung Die These zur eigentlichen Funktion der Astrozyten ist nur ein kleiner Teil davon. Bekanntes Wissen wird wie bei einem Puzzle neu einsortiert.


2007
Diplom-Mathematiker
Stefan Pschera
Bahnhofstr. 6
D-08258 Markneukirchen OT Erlbach
Kopierrechte beim Verfasser
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