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