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. Konnektomfasern werden bei einer Funktion aktiv, nicht Areale. Also realisieren die Fasern mit all ihrer Konvergenz und Divergenz 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.
Beim jetzigen Wissen ist der Paradigmenwechsel zur Konnektomgliederung längst überfällig
Leider erschwert die intensive Prägung der Lokalisationstheorien das Umdenken.
Ein Vergleich: Die Erde als Scheibe zu erklären war eine Sackgasse. |
1. Die andere funktionelle Hirngliederung
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.
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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 diver- und konvergenzen Fasern (inklusive Hemmung anderer Fasern) 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 beschieben.
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2. Die eigentliche Funktion der Astrozyten
Ein Astrozyt ernährt mehrere Neuronen und ein Neuron wird durch mehrere Astrozyten ernährt. Dies ist ein Mango.
Verbraucht ein Neuron viel, haben die anderen versorgten Neuronen zumindest zeitweilig weniger. Warum diese scheinbar existenzielle Schwäche? Warum die teils langen Versorgungsstrahlen zu entfernten Neuronen? Warum die geringen Nährsotffreserven im Gehirn trotz der massenhaft vorhandenen Astrozyten? Warum ändern Astrozyten ihre Versorgungskontakte nach Gedächnisänderungen?
These: Die Astrozyten registrieren nicht nur den Nährstoffbedarf, sondern steuern die Aktivität der versorgten Neuronen. Arbeit ein Neuron mangelhaft, müssen die anderen versorgten Neuronen mehr tun und verbauchen mehr. Die Versorgung ist gestört. So hat auch der Versucher des Mehrverbrauchs weniger. Die Neuronen tun und die Astrozyten bewerten.
3. Texte dazu
- 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 These verständlich.
- 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).
- Die Blut-Hirn-Schranke ist durchlässig auch für schädliche Stoffe. Die Konnektomgliederung ermöglicht eine andere Erklärung. Astrozyten bilden keine Schranke, sondern verteilen gezielt Nährstoffe. Texte dazu: "Weil Nahrung gleichbedeutend mit Energie ist, ist unser Gehirn dem, was wir essen, ungeschützt ausgesetzt", sagen die Neurologen Dr. Dean Sherzai und Dr. Ayesha Sherzai.
Artikel:: "Hintertürchen zum Gehirn für Schadstoffe".
- Funktionell leiten Neuronen die Erregungen von den anliegenden Synapsen über die Membran und/oder das Soma an andere Neuronen weiter. Die Astrozyten registrieren zwar diese Aktionen, sind aber nicht direkt beteiligt. Die Erregungen verlaufen über die synaptisch verketteten Neuronen.
- Die Konnektomfasern verlaufen von den Rezeptoren zu den Erfolgsorganen. Aber dies kann einen Konfikt ergeben. Beispiel: Angreifen oder Flucht. Je differenzierter die Konnektomfasern, desto höher die Wahscheinlichkeit 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
- Konnektomfasern fordern ihre Nutzung -> Appetenzgefühle
- Stauungen und Auszehrungen erschweren die korrekte Informationsweitergabe, Schlaf und Traum lösen die Abweichungen vom status quo auf, deshalb sind diese Phasen essentiell notwendig.
- Erinnern wird bei niedrigem ARAS (geringe Konzentration) erleichert. "Gestaute" Neuronen dürfen feuern. Die Konnektomfaser wird aktiv.
Diese Gedanken sind erst mit der Konnektomgliederung möglich!
- Ein thermodynamisches Gesetz wird genutzt: Jede Aktion verändert die Energiebilanz. Mittels der Bilanz lässt sich die Aktion bewerten.
- Deshalb die vielen Astrozyten (mehr als Neuronen) und die vielen Verzweigungen. Es gibt keine Zentrale im Gehirn, welche die Ausbildung der Gehirnzellen steuert. Ein Vergleich: Plan- und Marktwirtschaft.
- Die Astrozyten sind nur passiver Verteiler, ähnlich wie ein Wasserrohr. Es ist keine versteckte Intelligenz verborgen bzw. notwendig. Die Astrozyten haben keine Information über das Globale.
- Jedes der ca. 86 Milliarden Neuronen wird gebraucht, erfüllt eine Funktion, ansonsten würde es eliminiert (synaptisches Pruning, Apoptose). Jede Zelle ist speziell geformt, einzeln optimiert oder besser: hat sich selbst optimal eingefügt. Es gibt keinen Standardtyp Neuron, millionenfach dupliziert.
- Die Nährstoffreserven im Gehirn sind gering. Platzmangel ist die heutige Erklärung dieses gefährlichen Fakts. Bereits nach vier Minuten ohne Versorgung sind die ersten Zellen geschädigt.
- Für den Hirnforscher Prof. Manfred Roth (ca. im Jahr 2010) sind die Astrozyten Hilfszellen, Knechte für die Neuronen (Stützfunktion, Versorgung, Abfallbeseitigung u.a.).
- Eine weitere wichtige Funktion der Astrozyten ist die Bewertung und Modulierung der neuronalen Aktivität. Quelle: Medizinlexikon
- Gliazellen regulieren aktiven Zuckertransport ins Gehirn
- Man vermutet, dass sich das Gehirn über das Netzsystem der Astrozyten mit Energie versorgt (Quelle).
- Die DFG fördert wiederum mit über zwei Millionen Euro: Die Schaltkreise im Gehirn. Dies ist Arealdenken.
- 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. Dies bewirkt wegen unbemerkten Egoismus Konflikte.
4. Folgerungen aus der Konnektomgliederung
Impressum
Ich kann versichern, dass die obigen Gedanken mein Eigentum sind. Die andere Gliederung ergab sich aus erlebten Widersprüchen im Arealdenken (hier Ratio, dort Gefühl). Jeds Engramm, jede Fähigkeit erzeugt Gefühle. Psychische Aktivität wird quer durch nicht in lokalen Arealen generiert. Dies war 1976 in Bad Langensalza (Thüringen). Dem 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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