Neurowissenschaftler

[DUCKFACE]

Hallo!

Den prominenten Neurowissenschaftlern Prof. Dr. Gerhard Roth und Prof. Dr. Wolf Singer stellte ich neulich die nachstehende Frage:

"In Kürze möchte ich Sie gern fragen, ob es zutrifft, dass ein axonal in die Präsynapse einlaufendes Aktionspotenzial eine vesikuläre Emission immer nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit evoziert, so dass es infolge einer Aufsummierung von Aktionspotenzialen zur Exozytose kommt, die anschließend ein EPSP an der Postsynapse generiert."

Darauf antwortete Prof. Singer: "Das ist richtig. In der Regel ist aber sicher gestellt, dass genügend Vesikel bereit stehen, um bei jedem einlaufenden Aktionspotential ein EPSP zu generieren."

Prof. Roth meint dagegen: "Sie haben mit Ihrer Meinung Recht. In aller Regel braucht es viele einlaufende präsynaptische Erregungen, damit eine Zelle Aktionspotenziale erzeugt und es an den axonale Endknöpfchen zur Ausschüttung von Transmittern kommt. Eine einzelne präsynaptische Erregung reicht in aller Regel dazu nicht aus. Die einzelne Zelle wirkt somit als ein Filter für die Eingänge, d.h. Erregungen werden nur dann weitergeleitet, wenn sie vielfach "bestätigt" werden."

Was soll man angesichts dieses eklatanten Widerspruchs nun glauben? Wissen die Koryphäen ihrer Disziplin nicht, wovon sie sprechen?

Schöne Grüße

Julia

 

[McCoy]

Hallo

Was soll man angesichts dieses eklatanten Widerspruchs nun glauben?

Ich kann keinen Widerspruch zwischen den beiden Antworten erkennen.
Singer bezieht sich auf den Teil deiner Frage, in dem es um die Wahrscheinlichkeit geht, mit der ein einlaufendes Aktionspotential ein EPSP generiert.
Roth geht dagegen auf das Aufsummieren ein, also welche Bedingungen erfüllt sein müssen, damit dieses EPSP so stark wird, dass es selbst ein neues Aktionpotential erzeugen kann.

Einen eklatanten Widerspruch sehe ich allerdings zwischen diesen Antworten und deiner Vorstellung, ein Aktionspotential würde nur mit einer Wahrscheinlichkeit von 1:4 weitergeleitet, fünf davon folglich nur mit einer Chance von 1:4^5 bzw. 1:1024 und dass das so, ohne die Hilfe von quantenwahrscheinlichkeitsverändernden Psychonen, gar nicht funktionieren könnte.
Denn geringe Exozytosewahrscheinlichkeit bedeutet laut Singer nicht, das Aktionspotentiale verloren gehen, Roth weist darauf hin, dass ein wirksames Signal "in aller Regel" nicht aus nur einem einzelnen Aktionspotential besteht.

Wissen die Koryphäen ihrer Disziplin nicht, wovon sie sprechen?

Ich denke, die schon.

Wo du gerade dabei warst, warum hast du sie denn nicht gleich mal gefragt, was sie von deinen bzw. Eccles' Theorien vom Psychonengeist halten? Oder hast du, aber enthälst uns ihre Antworten vor? Und wissen die beiden Herren eigentlich, dass und wo sie Zitiert werden?


Gruß
McCoy

 

[Garfield]

Hallo!

Den prominenten Neurowissenschaftlern Prof. Dr. Gerhard Roth und Prof. Dr. Wolf Singer stellte ich neulich die nachstehende Frage:

"In Kürze möchte ich Sie gern fragen, ob es zutrifft, dass ein axonal in die Präsynapse einlaufendes Aktionspotenzial eine vesikuläre Emission immer nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit evoziert, so dass es infolge einer Aufsummierung von Aktionspotenzialen zur Exozytose kommt, die anschließend ein EPSP an der Postsynapse generiert."

Darauf antwortete Prof. Singer: "Das ist richtig. In der Regel ist aber sicher gestellt, dass genügend Vesikel bereit stehen, um bei jedem einlaufenden Aktionspotential ein EPSP zu generieren."

Prof. Roth meint dagegen: "Sie haben mit Ihrer Meinung Recht. In aller Regel braucht es viele einlaufende präsynaptische Erregungen, damit eine Zelle Aktionspotenziale erzeugt und es an den axonale Endknöpfchen zur Ausschüttung von Transmittern kommt. Eine einzelne präsynaptische Erregung reicht in aller Regel dazu nicht aus. Die einzelne Zelle wirkt somit als ein Filter für die Eingänge, d.h. Erregungen werden nur dann weitergeleitet, wenn sie vielfach "bestätigt" werden."

Was soll man angesichts dieses eklatanten Widerspruchs nun glauben? Wissen die Koryphäen ihrer Disziplin nicht, wovon sie sprechen?

Schöne Grüße

Julia

Mädel, mach dir einfach einen schönen Nachmittag und vergiss den Kram. Es ist nicht wichtig, dein Hirn funktioniert auch ohne daß du dich über seine Funktionen totgrübelst.

 

[DUCKFACE]

Ich kann keinen Widerspruch zwischen den beiden Antworten erkennen.

Bedauerlich.

Singer bezieht sich auf den Teil deiner Frage, in dem es um die Wahrscheinlichkeit geht, mit der ein einlaufendes Aktionspotential ein EPSP generiert.

Singer behauptet, es stünden hinreichend viele Vesikel bereit, so dass in aller Regel schon ein Aktionspotenzial ausreiche, um eine Exozytose zu evozieren.

Roth äußert dagegen, dass in den meisten Fällen erst die Aufsummierung mehrerer Aktionspotenziale zur Freisetzung der Neurotransmittersubstanzen (Exozytose) führe, mitnichten ein einziges. Das ist ein offensichtlicher Widerspruch.

Roth geht dagegen auf das Aufsummieren ein, also welche Bedingungen erfüllt sein müssen, damit dieses EPSP so stark wird, dass es selbst ein neues Aktionpotential erzeugen kann.

Totaler Nonsens! Ein(!) EPSP induziert NIEMALS ein neues Aktionspotenzial im ankoppelnden Neuron. Ein EPSP ist lediglich ein Mini-Signal, von denen sich viele an den dendritischen Dornen einer Nervenzelle addieren müssen, damit eine elektrische Impulserzeugung erfolgt!

Ich denke, die schon.

Eben nicht, die menschliche Willkürmotorik ist neurowissenschaftlich kaum geklärt. Es existieren so viele offene Fragen, die bereits mehrfach von mir gestellt wurden im Forum. Niemand war fähig, sie zu beantworten.

Wo du gerade dabei warst, warum hast du sie denn nicht gleich mal gefragt, was sie von deinen bzw. Eccles' Theorien vom Psychonengeist halten? Oder hast du, aber enthälst uns ihre Antworten vor?

Sehr geehrte Frau XXX,

Ihre Frage berührt ein in den Neurowissenschaften nicht einheitlich behandeltes Problem. Meinem Eindruck nach ist die Mehrzahl der Neurobiologen monistisch eingestimmt. Diese Leute stellen sich vor, dass jedem geistigen/mentalen Vorgang ein materieller/physischer Vorgang im Gehirn (bzw. Körper) entspricht. Karl Popper hat später diese Vorstellung (verbunden mit der Emergenz im Verlauf der Evolution) besonders klar vertreten.

Als Verhaltens-Neurobiologe würde man Ihrem Vorschlag, wie bewusstes Wollen auf der Ebene der Neurophysiologie funktioniert, die Frage entgegenstellen, was Sie eigentlich mit Bewusstsein und was Sie mit Wollen meinen.

Welche physiologischen Prozesse mit Wahrscheinlichkeiten beschrieben werden müssen, ist wohl erst zu beantworten, wenn man Sicherheit und Unsicherheit im Verhalten besser versteht. Das Verhalten bezieht sich auf die Zukunft und die ist offen.

Mit freundlichen Grüßen
Martin Heisenberg

Offensichtlich hat er das wahrscheinlichkeitsmodifizierende Element meiner Hypothese missverstanden.

 

[McCoy]

Singer behauptet, es stünden hinreichend viele Vesikel bereit, so dass in aller Regel schon ein Aktionspotenzial ausreiche, um eine Exozytose zu evozieren.

Ja, da gibt es nicht viel misszuverstehen. Bemerkenswert finde ich allerdings deine Formulierung, er "behaupte" das. Ich gehe mal davon aus, dass seine Aussage nicht einfach nur eine Meinung ist, sondern sich auf nachprüfbare Fakten stützt. Du hättest also auch schreiben können: "Singer erklärt...", oder besser: "Singer expliziert...". Aber es widerspricht eben deiner These, dass es wegen der geringen Wahrscheinlichkeit, mit der ein AP eine Exozytose auslöst, der Hilfe von Psychonen bedürfe, damit das Ganze überhaupt richtig funktionieren kann.

Roth äußert dagegen, dass in den meisten Fällen erst die Aufsummierung mehrerer Aktionspotenziale zur Freisetzung der Neurotransmittersubstanzen (Exozytose) führe, mitnichten ein einziges. Das ist ein offensichtlicher Widerspruch.

Du magst das bedauerlich finden, aber ich verstehe diesen Satz von ihm, auf den du dich beziehst, eben anders.

In aller Regel braucht es viele einlaufende präsynaptische Erregungen, damit eine Zelle Aktionspotenziale erzeugt und es an den axonale Endknöpfchen zur Ausschüttung von Transmittern kommt.

Er ist hier schon einen Schritt weiter, die Zelle, die er meint, ist bereits die nach der Synapse. Überschreitet die Summe der einlaufenden Erregungen dort einen bestimmten Schwellwert, lösen sie in dieser Zelle die Erzeugung von neuen Aktionspotentialen aus. Die führen ihrerseits wieder zu einer Ausschüttung von Transmittern, allerdings dann schon am nächsten Endknöpfchen.

Totaler Nonsens! Ein(!) EPSP induziert NIEMALS ein neues Aktionspotenzial im ankoppelnden Neuron. Ein EPSP ist lediglich ein Mini-Signal, von denen sich viele an den dendritischen Dornen einer Nervenzelle addieren müssen, damit eine elektrische Impulserzeugung erfolgt!

Dann ersetze das starke EPSP einfach durch die Summe vieler EPSP. Interessanter ist doch, dass auch das deiner Vorstellung entgegensteht, ein einzelnes Aktionspotential löse nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit x die eine Exozytose aus, also lösten fünf AP wiederum fünf Exozytosen nur noch mit einer Wahrscheinlichkeit von x^5 aus und deshalb bräuchte es quantenwahrscheinlichkeitsmodifizierende Psychonen. Hast du uns ja alles schon so vergerechnet.

Eben nicht, die menschliche Willkürmotorik ist neurowissenschaftlich kaum geklärt. Es existieren so viele offene Fragen, die bereits mehrfach von mir gestellt wurden im Forum. Niemand war fähig, sie zu beantworten.

Danach hast du Roth und Singer ja auch nicht gefragt. Es geht um biochemische Vorgänge an einzelnen Synapsen. Aber eigentlich geht es auch nicht darum. Ich denke, in Wirklichkeit möchtest du einen vermeintlichen Widerspruch in den Aussagen von anerkannten Neurowissenschaftlern dazu benutzen, um sagen zu können: "Schaut her, die Herren Professoren wissen gar nicht, wovon sie sprechen, während ich mit Eccles' Unterstützung doch alle Probleme schon längst gelöst habe". Was hoffst du eigentlich, damit zu erreichen? Dass dir patana applaudiert und mal wieder etwas über "rockefellergesposorte Unis" absondert, die die Wahrheit vor uns verbergen?

Offensichtlich hat er das wahrscheinlichkeitsmodifizierende Element meiner Hypothese missverstanden.

Vielleicht hat er es auch nur wohlwollend überlesen, dazu müsste man die Frage kennen, auf die sich seine Antwort bezieht.


Gruß
McCoy

 

[Tarbagan]

Totaler Nonsens! Ein(!) EPSP induziert NIEMALS ein neues Aktionspotenzial im ankoppelnden Neuron. Ein EPSP ist lediglich ein Mini-Signal, von denen sich viele an den dendritischen Dornen einer Nervenzelle addieren müssen, damit eine elektrische Impulserzeugung erfolgt!

Falsch.
Bei den meisten Neuronen reicht zwar ein EPSP nicht aus (zum Glück), doch hängen die genauen Modalitäten von der konkreten Synapse ab - die meisten EPSP verursachen nur eine Veränderung von wenigen mV, es gibt aber sog. strong-spare weak-dense EPSPs (SSWD), die Depolarisationen von über 10 mV (und damit potentiell ein Aktionspotential) verursachen können. Außerdem ignorierst du hier völlig Messengerkaskaden (wie bei G-Protein gekoppelten Rezeptoren), deren Auswirkungen noch viel komplexer sind. Bitte gib hier deine Meinungen nicht als unumstößliche Fakten aus.

Was soll man angesichts dieses eklatanten Widerspruchs nun glauben? Wissen die Koryphäen ihrer Disziplin nicht, wovon sie sprechen?

McCoy hat meiner Meinung nach recht. Singer bezieht sich auf EPSPs, Roth bezieht sich auf deren Aufsummierung. Sieht man ja auch - Singer schreibt explizit EPSP, Roth schreibt "Aktionspotentiale" - lediglich in seinem zweiten Halbsatz hat er sich unklar ausgedrückt; die Rezeptorpotentiale bzw. synaptischen Potentiale (je nachdem, von welchen Neuronen wir gerade sprechen) sind, einfach gesagt, ein analoges Signal, das vom postsynaptischen Neuron im Prinzip in ein binäres Signal (mit fixer Amplitude) umgewandelt wird. Die Amplitude des auslösenden Potentials gibt die Frequenz der ausgelösten APs (aber nicht deren Amplitude, die immer gleich ist) vor. Im Normalfall reicht der Reiz durch ein AP zur Öffnung der nötigen Kalziumkanäle (wobei das hauptsächlich von deren Typ und weiters von der α1-Subeinheit des Typs abhängt und ebenfalls nicht immer der Fall sein muss) und damit zum Auslösen der Exozytose aus. Dazu muss aber gesagt werden, dass der Vorgang der Exozytose noch viele blinde Flecken aufweist - ich hab hier die deutsche Ausgabe des Kandel, die schon ein paar Jahre älter ist, und da wusste man noch nicht einmal, dass es Kalziumkanäle sind, man vermutete es lediglich aufgrund der Größe der unidentifizierten Partikel. Heute weiß man zwar schon erheblich mehr, aber noch weit nicht alles.

 

[DUCKFACE]

Ja, da gibt es nicht viel misszuverstehen.

Korrekt. Meines Wissens befinden sich im Axonterminal ca. 2 000 Vesikel, von denen etwa 200 im hexagonalen Vesikelgitter angeordnet sind. Diese dürften prinzipiell zur Emission bereitstehen.

Bemerkenswert finde ich allerdings deine Formulierung, er "behaupte" das. Ich gehe mal davon aus, dass seine Aussage nicht einfach nur eine Meinung ist, sondern sich auf nachprüfbare Fakten stützt.

Das bezweifle ich. Dass erst eine Aufsummierung von Aktionspotenzialen die Exozytosen am Synapsenspalt auslöst, ist meines Erachtens eine neurowissenschaftliche Interpretation, mit deren Hilfe die minimalen Wahrscheinlichkeiten der betroffenen Exozytosen auf materialistischem Wege überwunden werden sollen.

Aber es widerspricht eben deiner These, dass es wegen der geringen Wahrscheinlichkeit, mit der ein AP eine Exozytose auslöst, der Hilfe von Psychonen bedürfe, damit das Ganze überhaupt richtig funktionieren kann.

Beide Erklärungsansätze sind theoretisch möglich. Da eine vesikuläre Emission an den Pyramidenzellen immer nur mit einer geringen Wahrscheinlichkeit erfolgt, ist auch eine durch bewusstes Wollen induzierte Wahrscheinlichkeitsmodifikation denkbar, die anschließend eine solche Transmitter-Freisetzung zur Konsequenz hat.

Du magst das bedauerlich finden, aber ich verstehe diesen Satz von ihm, auf den du dich beziehst, eben anders. Er ist hier schon einen Schritt weiter, die Zelle, die er meint, ist bereits die nach der Synapse. Überschreitet die Summe der einlaufenden Erregungen dort einen bestimmten Schwellwert, lösen sie in dieser Zelle die Erzeugung von neuen Aktionspotentialen aus. Die führen ihrerseits wieder zu einer Ausschüttung von Transmittern, allerdings dann schon am nächsten Endknöpfchen.

Er hat dies wahrscheinlich unglücklich formuliert. In einer älteren E-Mail schrieb Prof. Roth betreffs dieses Themas: "Nach allem, was ich weiß, ist ein einziges Aktionspotenzial nicht in der Lage, die Ausschüttung eines Transmittermoleküls in der Präsynapse zu bewirken, sondern mehrere APs müssen sich zeitlich oder räumlich aufsummieren. Wie viele Aktionspotenziale dafür nötig sind, hängt vermutlich vom herrschenden Erregungszustand des Neurons bzw. der Präsynapse bzw. vom Neurontyp ab."

Hier tritt der Widerspruch zu Singers Aussage deutlich hervor. Gleichzeitig bekennt Roth, dass es sich bei dieser These lediglich um eine Spekulation handele, mitnichten um ein valides, durch empirische Daten bestätigtes Wissen.

Danach hast du Roth und Singer ja auch nicht gefragt.

Nein, aber Dich und viele andere aus diesem Forum.. Niemand konnte diesen relevanten Fragen eine plausible Antwort zuführen....

 

[DUCKFACE]

Falsch.
Bei den meisten Neuronen reicht zwar ein EPSP nicht aus (zum Glück), doch hängen die genauen Modalitäten von der konkreten Synapse ab - die meisten EPSP verursachen nur eine Veränderung von wenigen mV, es gibt aber sog. strong-spare weak-dense EPSPs (SSWD), die Depolarisationen von über 10 mV (und damit potentiell ein Aktionspotential) verursachen können. Außerdem ignorierst du hier völlig Messengerkaskaden (wie bei G-Protein gekoppelten Rezeptoren), deren Auswirkungen noch viel komplexer sind.

Wir kommunizieren hier über ganz konkrete Synapsen, nämlich über die der Pyramidenzellen des motorischen Kortex. Und bei diesen müssen meines Wissens IMMER Schwellenwerte überschritten werden, was durch die Addition vieler EPSPs erreicht wird.

McCoy hat meiner Meinung nach recht.

Nein, Roth hat sich missverständlich ausgedrückt. Ein weiteres, klärendes Zitat von ihm habe ich bereits publiziert.

 

[DUCKFACE]

@Tarbagan

Im Normalfall reicht der Reiz durch ein AP zur Öffnung der nötigen Kalziumkanäle (wobei das hauptsächlich von deren Typ und weiters von der α1-Subeinheit des Typs abhängt und ebenfalls nicht immer der Fall sein muss) und damit zum Auslösen der Exozytose aus.

"Nach allem, was ich weiß, ist ein einziges Aktionspotenzial nicht in der Lage, die Ausschüttung eines Transmittermoleküls in der Präsynapse zu bewirken, sondern mehrere APs müssen sich zeitlich oder räumlich aufsummieren." (Gerhard Roth).

Bitte gib hier Deine Meinungen nicht als unumstößliche Fakten aus. Amüsant, wie sich die Materialisten allesamt gegenseitig widersprechen.

 

[Sternenatemzug]

wenn das bewusstsein ...die basis von allem ist dann gilt:

wissenschaft..kann die letzten rätsel..der natur nicht lösen

sie kann es deshalb nicht


weil wir selbst ein teil der natur


und damit auch ein teil des rätsels sind...max planck

passt hier nicht so ganz ...mehr in die quantenphysik


ich wurde dran erinnert...