Der Begriff Straktur

Laut Strakturthese wird eine Funktion wird nicht im Verbund spezialisieter Areale, sondern durch Bündel von Konnektomfasern realisiert.

Dies kann je nach Definition, viel oder wenig organische Substanz betreffen. Dieser Begriff wurde von Prof. Ermisch (ehemaliger Hirnforscher in Leipzig) vorgeschlagen. Die bisher benutzen Begriffe Struktur, Areale usw. passten nicht.

Bei Patricia Davies ist zu lesen: Eine Läsion lässt sich lokalisieren, aber nicht eine Funktion. Wenn die Funktion möglich ist, so muss es auch die erfüllende Substanz geben. Eine Erregung durchläuft viele über Synapsen verbundene Neurone. Warum ist es so schwer, diese Erregungsbahnen als funktionelles Teil zu akzeptieren? Wie schon in der Einleitung bemerkt, dies ist geschichtlich bedingt. Beim Verstehen einer bisher unbekannten Maschine wird sukzessive die Struktur sichtbar. Um aber deren Funktion zu verstehen, ist eine Abstraktion, ein Umdenken von Struktur zur funktionellen Gliederung erforderlich. Je komplizierter die Maschine, desto mehr Umdenken ist nötig. Das Gehirn ist ein äußert differenziertes Gebilde. Das Umdenken soll beim Gehirn der Begriff Straktur leisten.

Prof. Gerhard Roth erklärt die anatomisch-funktionelle Gliederung. Also ist Funktion anatomisch abgrenzbar. Dieses Denken ist doch schon längst überholt! Funktion ist örtlich nicht eingrenzbar. Trotzdem lebt die Tradition wider besseren Wissens weiter (z.B. Großmutter- oder Spiegelneuron). Hirnforscher Wolf Singer spricht von Bereichen, wo sich eine spezielle Aktivität neurobiologisch zeigt. Er vermeidet die strukturelle Eingrenzung, also die Begriffe Areale und Kerne.

Beispiele

Zu jeder Fähigkeit, zu jeder Handlung eines Organismus ist organische Substanz notwendig, welche diese erfüllt. Und die mögliche Handlung zeigt eine vorhandene Straktur. Nur bei existierender Straktur ist eine Handlung möglich. Und nicht nur dies: Die jeweilige Ausführung lässt Rückschlüsse auf deren Entstehung zu.

  1. Gehen, Laufen, Rennen; dazu gehören Muskeln, Efferenzen, das Auge, das Gleichgewichtsorgan, Teile des Gehirns usw.
  2. Schon für die einfache Aufgabe, einen Apfel aus der Schüssel zu nehmen, ist viel Koordination notwendig. Die beteiligte strukturelle Substanz bildet die Straktur: "Apfel aus der Schüssel nehmen".
  3. Ein Reflexbogen ist eine Straktur. Auf einem Reiz (Sinneszellen) erfolgt die Weiterleitung zum Rückenmark und von dort zurück die Muskeln. Eine Handlung wird ausgelöst.
  4. Die Erkennung einer Person oder eines Gegenstandes ist eine große Leistung. Diese Leistung wird realisiert durch die Augen, die Ohren, der Sehnerv, Teile des Gehirns usw.
  5. Das Bedienen einer Maschine: dazu gehören die Sinnesorgane, die Hände, Teile des Gehirns, Hände.
  6. Das Verdauen einer Speise ist eine Funktion. Viel organische Substanz ist zur Erfüllung dieser Funktion notwendig.
  7. Das Autofahren besteht aus vielen Einzelfunktionen und damit entsprechend vielen Strakturen.
  8. Die Fähigkeit, ein Musikinstrument zu spielen, wird an speziellen Bahnen im Gehirn sichtbar.
  9. Die Niere ist eine Struktur, eben baulich abgrenzbar. Zur Funktion "Ausfiltern giftiger Substanzen" ist die Niere nur ein Teil. Teile des autonomen Nervensystems, Rezeptoren, Teile des Sympathikus und Parasympathikus u.a. gehören ebenfalls dazu. Erst dann ist die Straktur vollständig. Andererseits erfüllt die Niere viele Funktionen. Die Niere ist allein Struktur, aber keine Straktur.
  10. Wenn ein Mensch einen Wortschatz von 10 000 Wörtern gebrauchen kann, so ergeben sich schon 20 000 Strakturen. Je Wort eine Straktur zum Verstehen und eine Straktur zum Aussprechen. Nun könne gesagt werden, es wird doch für viele Worte immer die gleiche Struktur genutzt. Dies Ja und Nein. An irgendeiner Stelle müssen sich die Erregungsbahnen unterscheiden. Wenn nicht, gibt es keinen Unterschied, z.B. zwischen Wald und Wild.
  11. Die sprachliche Erkennung eines Baumes: Dies ist eine Eiche, dies ein Birke. Der "Input" ist das Bild, Der "Output" die sprachliche Äußerung.
  12. Die Erinnerung an eine Strasse, den Namen eines Menschen usw. ist eine Funktion und damit gibt es organische Substanz, welche dies ermöglicht - eine spezielle Straktur.
  13. Die im Bahnmodell erwähnten Züge sind der neuronale Anteil eine Straktur.

Eigenschaften

  1. Zu jeder Straktur gehört strukturelle Substanz, welche die Aufgaben erfüllt. Zum theoretischen Verständnis ist es dabei vorerst unwichtig, wo sich diese Substanz strukturell befindet.
  2. Eine Straktur ist definiert als funktionelles Teil, hat also eine Funktion zur Existenz des Gesamtsystems Organismus zu erfüllen. Aus dieser Funktion ist das Objekt ableitbar, welche die Straktur bearbeitet. Jede Straktur hat ein Objekt, welches die Straktur mit ihrer Funktion bearbeitet.
  3. Die Tätigkeit einer biologischen Makrostraktur ergibt sich aus dem geordneten Zusammenspiel ihrer Mikrostrakturen. Mikrostrakturen sind subzelluläre Strukturen dissipativer Art. Bei weiterer Zerlegung bleiben nur Mikroprozesse konservativer Art übrig (Quelle: Theorie der dissipativen Strukturen).
  4. Dissipative Strukturen benötigen Energie zu deren Erhaltung und Funktion. Strakturen sind geordnet und funktionieren mehr und minder dissipativ.
  5. Die Erregung springt von Neuron zu Neuron. Dies ist zu grob formuliert. Die Erregung berührt nur einen kleinen Teil des Neurons. Meist verläuft die Erregung über die Oberfläche zum Axon. Also kann formuliert werden: Die Erregung durchläuft eine Kette von Fließgleichgewichten. Die Neuronen tragen und ernähren diese Fließgleichgewichte.
  6. Auf einem Reiz erfolgt eine Reaktion. Der Schlüsselreiz ist der Auslöser für eine bestimmte Instinkthandlung. Allgemeiner formuliert: Jede Straktur hat ihrem Schlüsselreiz.
  7. Die Reizschwelle variiert unter anderem in Abhängigkeit von Status quo in den beteiligten Fließgleichgewichten.
  8. Umweltinformationen können nur verarbeitet werden, wenn diese zu einer Straktur passen, einem Schlüsselreiz entsprechen. Ohne vorhandene Straktur verläuft die Information ins Leere. Das Problem ist also nicht die Informationsreduktion, sondern die Zuweisung. Dies wird bei Kippbildern deutlich.
  9. Insoweit es die genetische Anlage zulässt, passt sich eine Straktur ihrer Beanspruchung an (= Aktivitätsgrad der Straktur). Dies ist eine direkte Forderung der Effizienz (ableitbar vom zweiten Hauptsatz der Thermodynamik) und aus der Gliathese. Die individuelle und genetische Anpassungsfähigkeit der Strakturen ist äußerst unterschiedlich. Klassisches Beispiel für die Anpassung des Aktivitätsgrades ist das Training.
  10. Fließgleichgewichte haben allgemeine Eigenschaften. Über- und Unterbeanspruchung bewirken Abweichungen vom Status quo. Fließgleichgewichte sind Stoffwechsel.
  11. Eine Straktur wird nicht immer gleichmäßig und entsprechend dem Aktivitätsgrad genutzt. Damit ergeben auch in den Fließgleichgewichten ungewollte und störende Abweichungen nach oben Stauungen und nach unten Auszehrungen. Regeneration wird notwendig. Zitat von Stanislas Dehaeme: "Denn wenn das Gehirn mehrmals nacheinander den gleichen Reiz empfängt, reagiert es gewöhnlich immer schwächer."
  12. Viele der Erregungsbahnen kreuzen sich und nutzen gleiche Teilbahnen (gleiche biologische Substanz). So sind Erregungsbahnen bei der Erkennung von Birne und Apfel fast identisch. Aber irgendwo müssen sich diese unterscheiden. Ansonsten wäre es nicht möglich, Apfel und Birne zu unterscheiden.
  13. Wiederholte Gleichzeitigkeit (zeitliche Korrelation) fördert das Verschmelzen der Bahnen. Die Konditionierung ist so erklärbar. Die Bahnen verlaufen an vielen Stellen parallel, kreuzen, hemmen rückwärts usw.
  14. Ein paar Synapsenverbindungen geändert und schon funktioniert die Straktur anders. Die Flexibilität des Gehirns ist so deutbar. Milliarden von Astrozyten überwachen die Verbindungen oder regen an zur Änderung.
  15. Arbeitsteilung und Kooperation sind Folge des Effizienzdrucks. Dies wiederum schafft neue Aufgaben (Funktionen) und damit Strakturen (siehe).
  16. Bei den Unmenge an Strakturen ist widersprüchliche Ansteuerung der Erfolgsorgane denkbar. Klassisches Beispiel ist die Entscheidung zwischen Angriff und Flucht. Hemmende Synapsenverbindungen werden benötigt.
  17. Unter Superkompensation wird verstanden eine beim Training durch den richtig gewählten Abstand von Trainingsbelastungen und Regeneration hervorgerufene Leistungssteigerung: Nach einer Trainingsbelastung stellt der Körper nicht nur die Bereitschaft zur Erbringung des gleichen Leistungsniveaus wieder her, sondern er stellt für eine gewisse Zeit sogar ein höheres Leistungsniveau zur Verfügung. Wird dieses höhere Leistungsniveau jeweils für die neue Trainingseinheit genutzt, kommt es zu einer fortwährenden Leistungssteigerung. Ist die Dauer zwischen Trainingsbelastungen zu groß, geht der Trainingseffekt wieder verloren. Wird hingegen zu häufig trainiert, hat der Körper nicht genügend Zeit zur Regeneration und sein Leistungsniveau sinkt ab (Übertraining). Die Regeneration ist ebenso wichtig wie das Training.
  18. Der neuronale Verlauf der Konnektomfasern zeigt eine sucessive evolutionäre Entwicklung. Folgerung: Die Weismann-Barriere ist falsch. Ontogenetisches Tun wird vererbt. Wie ?
Februar 2022