Gehirn und Geist

[KassandrasRuf]

Lamia1 #1
Zum besseren Verständnis der Interaktion zwischen Geist und Gehirn ist es unausweichlich, sich ein wenig intensiver mit dem strukturellen Aufbau des menschlichen Hirns zu befassen. Der Einfachheit halber möchte ich mich in diesem Beitrag auf die dualistische Erklärung der Willkürmotorik beschränken und die Sprachproduktion sowie andere Aspekte der synaptischen Steuerung vorerst außer Acht lassen.

Eine einzelne synaptische Erregung ist jedoch niemals ausreichend, um eine Impulsinduktion im Pyramidenneuron zu evozieren. Hierfür bedarf es der Addition vieler Mini-Signale an den dendritischen Dornen der Pyramidenzellen, damit ein Schwellenwert überschritten werden kann, was zur elektrischen "Umpolung" des pyramidenzelligen Neurons führt, so dass die Erzeugung eines neuen Aktionspotenzials eintritt

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Bisher deucht all jenes recht physikalistisch. Welche Rolle spielen nun die bewussten Interventionen des Geistes? Um dies nachzuvollziehen, muss man wissen, dass die Emission der Neurotransmittersubstanzen an den Synapsen keineswegs zwingend als Reaktion auf ein axonal einlaufendes Aktionspotenzial erfolgt. Tatsächlich setzt jeder im Axonterminal ankommende Nervenimpuls nur mit einer geringen Wahrscheinlichkeit von durchschnittlich 25% eine Exozytose (Verschmelzung von Vesikel und Zytoplasmamembran mit anschließender Freisetzung einer Transmittersubstanz) in Gange. Das ergaben akribische Berechnungen. Diese minimale Wahrscheinlichkeit ermöglicht es dem Geist, einen aktiven Einfluss auf die Steuerung der Synapsen zu nehmen, indem er z. B. mittels bewusster Willensakte die Wahrscheinlichkeit einer Exozytose am Synapsenspalt gezielt maximiert, so dass eine vesikuläre Emission resultiert. Anders formuliert: Das bewusste Wollen des Geistes modifiziert mit Hilfe einer Einflussnahme auf die Wahrscheinlichkeitsfelder die Wahrscheinlichkeit von Exozytosen in der Großhirnrinde. Da nur jedes vierte Aktionspotenzial eine Ausschüttung von Neurotransmittern bedingt, ist es zumindest fraglich, ob es auf dieser Zufallsbasis jemals zur nötigen Aufsummierung von Exozytosen kommen kann, um die an die Neuronen ankoppelnden Pyramidenzellen hinreichend zu aktivieren.

Jedes Aktionspotential, das ohne hemmende oder modulierende Einflüsse anderer Synapsen am Axonterminal einläuft, löst eine Emission von Neurotransmittern aus!
Bei den Neuronen (resp. Synapsen) wird grob in exzitatorische (erregende) und inhibitorische (hemmende) unterschieden. Ausschlaggebend sind dabei unter anderem, welche Arten postsynaptischer Rezeptoren vorliegen – diese bestimmen ob ein EPSP (erregendes postsynaptisches Potential) oder ein IPSP (hemmendes postsynaptisches Potential) weitergeleitet wird. Dabei ist Glutamat mit der wichtigste erregende Transmitter und GABA der hemmende Transmitter. Es gibt auch unterschiedliche Rezeptoren – z.B.: Ionotrope und Metabotrope Glutamatrezeptoren (sie unterscheiden sich nicht nur in der Arbeitsweise, sondern vor allem in der Geschwindigkeit). Daneben gibt es auch noch elektrische Synapsen (Gap Junctions).
Die Verrechnung (Integration) einlaufender erregender und hemmender Impulse erfolgt durch räumliche und zeitliche Summation. Dabei können z.B. bei Sinneszellen, durch präsynaptische Hemmung (GABA) differenziert Axonterminale gehemmt und sensorische Reize unterdrückt werden. Es kann auch eine sogenannte postsynaptische Depression stattfinden – dabei kommt es bei rasch wiederholten präsynaptischen Eingängen zu einer Abnahme der postsynaptischen Potentiale.
Auch eine Leistungssteigerung durch homosynaptische oder heterosynaptische Bahnung gehört zum synaptischen Repertoire.

Gerade was die betzschen Riesenzellen (Pyramidenzellen) im Gyrus praecentralis angeht, so stehen diese in engem Kontakt mit afferenten Bahnen von den verschiedenen Sinnesrezeptoren (Bottom up Info) und durch Projektions- u. Assoziationsfasern in enger Verbindung mit anderen Hirnarealen (Top down Info). Der gleichzeitige Eingang dieser beiden Informationssysteme führt zu einem stark erhöhten Erregungszustand der Zelle (Membran), was sehr leicht zu spontanen Depolarisationen führt.
Gäbe es nicht gut abgestimmte Hemmmechanismen, so würden wir auf die ununterbrochen Erregungsströme aus den Sinnesorganen und verschiedenen Hirnregionen mit andauernden, sinnlosen motorischen Antworten reagieren! Würde jeder eintreffende Impuls in den betzschen (Pyramiden)Zellen erfolgreich zu einer Weiterleitung führen, so wären wir ununterbrochen am unkontrollierten zucken und zappeln.
Wir brauchen also keinen "wollenden Geist" der Bewegungsimpulse "gezielt maximiert", sondern ein hemmendes System, das uns überhaupt erst so etwas wie Wollen ermöglicht.

Erst diese Regulation ermöglicht uns eine sinnvolle Verarbeitung von Sinneseindrücken, gerichtete Aufmerksamkeit und sinnvolle (geplante) motorische Reaktionen.
Ohne inhibitorischem GABA-System würde in den sensomotorischen Hirnarealen ein elektrisches Gewitter herrschen und bewusste Wahrnehmung oder bewusstes Wollen und strukturierte Auseinandersetzung mit der Umwelt wäre unmöglich.

John C. Eccles hat bahnbrechende Arbeit für die Erforschung der synaptischen Reizweiterleitung geleistet. Seine „Altersarbeit“ über die „Psychonen“ ist aber geprägt von seinem persönlichen Gottesglauben – was seine vorangegangenen Arbeiten selbstverständlich nicht schmälert – hat aber für die Neurowissenschaften keinerlei Relevanz.

 

[Lamia1]

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Jedes Aktionspotential, das ohne hemmende oder modulierende Einflüsse anderer Synapsen am Axonterminal einläuft, löst eine Emission von Neurotransmittern aus!

Auf die neurobiologischen Selbstverständlichkeiten, die Du niedergeschrieben hast, gehe ich nicht ein. Das halte ich nicht für themenrelevant. Dass es zudem keine ambivalenten Synapsen, die im Wechsel exzitatorisch und inhibitorisch sein können, scheint völlig klar zu sein.

Die Wahrscheinlichkeiten, mit denen ein Aktionspotenzial zur Öffnung von Vesikeln führt, variieren in Abhängigkeit vom jeweiligen Hirnareal. An den Pyramidenbezirken des motorischen Kortex liegt diese Wahrscheinlichkeit bei 25%. Mit anderen Worten: Jedes axonal in die Präsynapse einlaufende Aktionspotenzial evoziert mit einer 25%-igen Wahrscheinlichkeit die Öffnung eines entsprechenden Membranbläschens. Natürlich kann man argumentieren, dass am Vesikelgitter immer genug Vesikel präsent sind, sodass relativ häufig eine Exozytose erfolgt. So argumentiert zum Beispiel Prof. Dr. Singer, der mir diesen Wert nun einmal bestätigt hat. Zu behaupten, dass ein AP mit 100%iger Sicherheit zur Öffnung eines Vesikels führt, sofern keine hemmenden Faktoren vorhanden sind, ist also meines Erachtens falsch.

Wir brauchen also keinen "wollenden Geist" der Bewegungsimpulse "gezielt maximiert", sondern ein hemmendes System, das uns überhaupt erst so etwas wie Wollen ermöglicht.Erst diese Regulation ermöglicht uns eine sinnvolle Verarbeitung von Sinneseindrücken, gerichtete Aufmerksamkeit und sinnvolle (geplante) motorische Reaktionen.

Dass bewusstes Wollen in die Realisierung willkürmotorischer Aktivitäten involviert ist, scheint experimentell belegt zu sein. Denn aus den Libet-Versuchen geht hervor, dass eine Willküraktion ausbleibt, wenn die bewusste Intention fehlt. Das Bereitschaftspotenzial, das sich bereits vorher im Aufbau befand, flacht also wieder ab. Bewusste Willenskommandos nehmen folglich einen Einfluss auf die Hirnaktivitäten vor einer gewollten Handlung. Ob diese Manipulation der zerebralen Prozesse nun über die Regulation inhibitorischer Systeme oder sonstwie erfolgt, ist nicht bekannt. Wie das funktioniert, ebenfalls nicht. Die von mir kontaktierten Neurowissenschaftler bekennen sich auch zu dieser Unkenntnis.

 

[Lamia1]

Mindestens fünf fundamentale Fragen können die modernen Neurowissenschaften noch nicht beantworten:

1. Wie kann die Materie - im Speziellen das zentrale Nervensystem - die Qualia generieren?

2. Wie kann die Materie - im Speziellen das zentrale Nervensystem - die beim Menschen und bei manchen Tierspezies vorhandene Reflexivität erzeugen?

3. Welche neurophysiologischen Korrelate liegen den bewussten Willenskommandos zugrunde?

4. Wie modifiziert das bewusste Wollen die neuronalen Operationsmuster bei willkürmotorischen Aktivitäten?

5. Wie synthetisiert das zentrale Nervensystem aus den einzelnen elektrophysiologischen Signalen eine einheitliche Erfahrungswelt, ein Kontinuum des Erlebten?

 

[KassandrasRuf]

Viel mehr als fünf fundamentale Fragen können Theisten nicht beantworten:

1. Wie kann etwas Immaterielles (Seele, oder was auch immer) vom Körper/Materie völlig unabhängiges mit Materie (zentrales Nervensystem) interagieren oder ohne Materie - im Speziellen das zentrale Nervensystem - Qualia generieren?

2. Wie kann etwas Immaterielles (Seele, oder was auch immer) vom Körper/Materie völlig unabhängiges die beim Menschen und bei manchen Tierspezies vorhandene Reflexivität erzeugen?

3. Welche immateriellen Korrelate liegen den bewussten Willenskommandos zugrunde und wie interagiert dieses Etwas mit dem Körper/ZNS?

4. Was ist "bewusstes Wollen"?

5. Was tut dieses Immaterielle Etwas bei ZNS-Schädigungen und warum haben die dann überhaupt (z.T. recht drastische) Auswirkungen auf das Erleben, Wahrnehmen und Verarbeiten, wo doch die immaterielle Seele der "Urgrund" sein solle.

6. Wenn die Seele (immaterieller Geist oder sonst ein unabhängiges Konstrukt) "irgendwie" im Körper wirkt, wozu braucht es dann Neuronen als Aktionspartner? Wozu bräuchte dieses Seelenetwas überhaupt einen Körper?


7. Woher käme dieses Immaterielle, vom Körper unabhängige Etwas und welchen Erklärungs(mehr)wert hätte es?

8. Wie synthetisiert das immaterielle Seelenetwas aus den einzelnen Sinneseindrücken eine einheitliche Erfahrungswelt, ein Kontinuum des Erlebten? Und wozu braucht es die dann überhaupt?

9. Wie "synthetisiert" das immaterielle Seelenetwas solche Dinge wie Neglect, Alien-Hand-Syndrom, ideatorische und ideomotorische Dyspraxie, Ataxie, Agnosien, Anosognosie, Bewegungsperseverationen, Tics, Echolalie, Tourette-Syndrom.... und vor allem WARUM?

Und wenn es doch von den unzähligen hochkomplex organisierten Neuronen ausgeht, wozu brauche ich dann ein Seelenkonstrukt?

Fragen über Fragen

 

[handwerker]

Und wenn es doch von den unzähligen hochkomplex organisierten Neuronen ausgeht, wozu brauche ich dann ein Seelenkonstrukt?

ich behaupte einfach mal folgendes: weil ein seelenkonstrukt der einfachheit halber mehr dazu beiträgt, zu wissen, worin die freiheit des bewusstseins liegt.

ein seelenkonstrukt ist zugänglicher als z.b. ein konzept von einem realen gehirn. denn das gehirn, welches den geist hervorbringt, kann nicht dasjenige gehirn sein, welches gegenstand meiner beobachtung/forschung ist.

gerhard roth unterscheidet deswegen auch zwischen einem wirklichen und realem gehirn. denn dasjenige gehirn, welches den geist hervorbringt, muss ja das bewusstseinsunabhängige gehirn sein.

logisch? ich denke schon.

 

[Lamia1]

Fragen über Fragen

Qualia, Reflexivität, bewusstes Wollen und der integrative bzw. interpretierende Charakter sind schlicht Eigenschaften des selbstbewussten Geistes. Die einzelnen elektrophysioloischen Signale und Prozesse zu einem sinnvollen Gesamtbild zu integrieren, ist gewissermaßen die Funktion, die Aufgabe des Geistes. Er ist auch das Individuelle, das man nicht ausschließlich auf die Interaktion zwischen Genetik und Umwelt reduzieren kann. Wie der selbstbewusste Geist mit der materiellen Basis des Gehirns in Interaktion schreitet, ist mit der substanzdualistischen Hypothese der reziproken Wechselbeziehung formuliert worden. Zur Verletzung physikalischer Gesetzmäßigkeiten kommt es in dieser Theorie nicht. Auch steht sie nicht im Widerspruch zu neurowissenschaftlichen Erkenntnissen. Mit unserer Intuition kongruiert sie ebenfalls, auch wenn dies nicht von Relevanz sein mag. Veränderungen der Persönlichkeit, der Motorik und der Sprachproduktion, die im Zuge neurodegenerativer Pathologien aufreten können, sind in diesem Modell im Wesentlichen das negative Resultat kommunikativer Störungen zwischen Gehirn und Geist, generiert durch diverse Dysfunktionen oder Läsionen des Hirns.

 

[Possibilities]

Die von mir kontaktierten Neurowissenschaftler bekennen sich auch zu dieser Unkenntnis.

Wow!
(Nicht auszudenken, welch erheblichen Imageschaden es nach sich zöge, wenn sie stattdessen irgendetwas dahinschwurbeln würden...)

 

[Possibilities]

Ach, und übrigens: ich wäre schon froh, wenn implizite Hintergrundannahmen und sprachliche Uneindeutigkeiten in der Verwendung des
Bewusstseinsbegriffes weitestgehend herausgearbeitet wären...

 

[KassandrasRuf]

Lamia1 #36
Qualia, Reflexivität, bewusstes Wollen und der integrative bzw. interpretierende Charakter sind schlicht Eigenschaften des selbstbewussten Geistes.

Hast Du auch irgendwelche Argumente die Deine Annahme eines immateriellen, unabhängigen Geistes unterstützen (und ich meine hier nicht einfach Behauptungen), oder unterscheidet sich Dein Nicht-Wissen bzgl. Qualia uäm. gar nicht von dem der Neurowissenschaften?
Für mich ist ein fundiertes, ergebnisoffenes „wir wissen es noch nicht“ deutlich seriöser als eine religiös motivierte Scheinantwort, die wie eine Nebelgranate die grundlegenden Fragen verschleiert und ebenso unbeantwortet lässt.

Die einzelnen elektrophysioloischen Signale und Prozesse zu einem sinnvollen Gesamtbild zu integrieren, ist gewissermaßen die Funktion, die Aufgabe des Geistes.

Wie der selbstbewusste Geist mit der materiellen Basis des Gehirns in Interaktion schreitet, ist mit der substanzdualistischen Hypothese der reziproken Wechselbeziehung formuliert worden.

Formuliert schon, aber nicht erklärt!
Wie geht Deiner Meinung nach diese Interaktion vor sich (an einer nur ansatzweise plausiblen Erklärung der „Psychonen“ ist schon J.C. Eccles kläglich gescheitert).

Nehmen wir an, dass etwas immaterielles, vom menschlichen Körper unabhängiges, auch welchen Gründen auch immer in diesen Körper „einfährt“ um Signale und Prozesse der Sinneswahrnehmung zu einem sinnvollen Ganzen zu integrieren.
Gilt das für JEDEN neuronalen Prozess (also von der Darmperistaltik über neurohormonelle Steuerung der Zirkadianrhythmen, Steuerung des Schließmuskels bis hin zur Willkürmotorik)?
Wenn es nur das „bewusste Wahrnehmen“, das "bewusste Wollen" (was immer damit genau gemeint ist) und die „Willkürmotorik“ betrifft, sind dann reflektorische Reaktionen in ihrer unterschiedlichen Ausprägung unbeseelt? Und wie unterscheidet Geist/Seele zwischen „Willkürmotorik“ und „unwillentlicher Motorik“, lebensnotwendigen Bedürfnissen und "bewusstem Wollen" (z.B. einem Stützreflex, wenn ich beim Gehen stolpere). Wenn ich Hunger habe, ist dann der Gang zum Kühlschrank willkürlich bzw. bewusstes Wollen oder nur die Entscheidung was ich essen werde? Oder brauchet es die immaterielle GeistSeele nur wenn man Diät halten möchte?

Wenn diese immaterielle GeistSeele „einzelne elektrophysiologische Signale und Prozesse zu einem sinnvollen Gesamtbild integriert“ ist sie dann am neuronalen Entstehungs- und Reizweiterleitungsprozess nicht beteiligt? Man denke nur an die komplexe synaptische Modulationsfähigkeit im Bereich der Sinnesorgane. Wenn es hierbei keine Geistseele braucht, warum sollte ich dann annehmen, dass im ZNS so ein Konstrukt nötig ist?

Und wenn die GeistSeele bei jeder neuronal-synaptisch verschalteten Aktion notwendig ist, dann stellt sich die Frage, warum ein Kreateur Synapsen geschaffen hat (die noch dazu für allerlei Substanzen anfällig sind) – aus Langeweile? Weil er Lust auf ein fehleranfälliges Geschöpf hatte (was einem Akt der Bosheit gleichkäme)? Wozu also dieser "synaptische Zwischenschritt", wenn es eh die immaterielle GeistSeele vermittelt?

Veränderungen der Persönlichkeit, der Motorik und der Sprachproduktion, die im Zuge neurodegenerativer Pathologien aufreten können, sind in diesem Modell im Wesentlichen das negative Resultat kommunikativer Störungen zwischen Gehirn und Geist, generiert durch diverse Dysfunktionen oder Läsionen des Hirns.

Sprich – die GeistSeele kann /mag mit einem kaputten Neuron / einer kaputten Synapse nicht kommunizieren – ganz schön snobby, oder nicht besonders kompetent, je nachdem…

Was macht der Geist/die Seele eigentlich bei einem Menschen der im Koma liegt? Oder bei einem hirntoten Menschen der noch beatmet wird? Oder während eines epileptischen Anfalls? Oder während einer Vollnarkose, oder bei einem Patienten im künstlichen Tiefschlaf? Oder bei K.O.Tropfen, Marihuana, LSD, Meskalin…
Wenn eigentlich die Geistseele für die Informationsverarbeitung an den Synapsen zuständig ist, warum wirken dann alle möglichen Gifte und psychotrope Substanzen? Ist die immaterielle GeistSeele so schwachbrüstig?
Wozu braucht es das Konstrukt eines immateriellen Geistes, wenn der durch die pinschigsten Drogen ausgenockt wird?

BTW, mit Degeneration wird der schrittweise Verfall und Kompetenzverlust z.B. von Biostrukturen bezeichnet, akute Läsionen oder Gewebsuntergänge im ZNS nebst funktionellen Ausfällen auf Grund z.B. von SHT, hämorrhagischen oder ischämischen Insulten, Hypoxie, akuter bakterieller od. viraler Entzündungen uäm. fallen nicht unter neurodegenerative Pathologien.

 

[Possibilities]

Eijo, da kann ich folgen, denn so oder so ähnlich sprach eines meiner Biobücher damals zu mir: "Signale werden am Axonhügel verrechnet"
Basta.