?Bewusstseinsforschung?
Gibt es schon einen genauen Bauplan des menschlichen Gehirns, wo man sieht, wie die einzelnen Neuronen verbunden sind und ein Funktionsdiagramm? Bekannt sind ja seit Hundert Jahren die fünf Gehirnregionen, wie Klein- und Großhirn, heutzutage lässt sich der Aufbau bestimmt viel genauer erklären, oder?
2 Antworten
In der Hirnforschung gibts grundsätzlich 2 Strömungen:
Holisten und Modularisten.
Die einen sagen, dass das Gehirn als gesamtes System funktioniert und nur vollständig alles kann, was wir so wahrnehmen.
Die anderen sagen, dass bestimmte Areale dafür zuständig sind. Dies wird durch Tests ermittelt - und bestätigt.
Nun muss das aber nicht so sein, dass z.B. das Wernicke-und Broca-Areal für Sprache zuständig ist. Es kann ja genau so gut sein, dass dort nur ein Informationsknotenpunkt zusammenläuft:
Wenn z.B. auf der A7 ein fetter Stau ist, dann kann ein Schiff am Hamburger Hafen nicht ablegen, weil die Waren nicht da sind.
D.h. dass der Stau ursächlich ist für die Verspätung vom Schiff, nicht aber das Schiff ursächlich für das Problem ist.
Unsere Analysemethoden und unsere Interpretation der Phänomene können Hirnaktivitäten zwar in etwa andeuten, aber die tatsächliche Funktion nicht umfassend beschreiben.
Wir verstehen zwar schon eine Menge, aber das Große Ganze (wie funktioniert eigentlich ein "ICH?") wird uns über solche Methoden noch sehr lange verschlossen bleiben.
Es gibt noch keinen vollständigen und genauen Bauplan des menschlichen Gehirns, der alle Neuronenverbindungen und ihre Funktionen zeigt. Das liegt daran, dass das Gehirn sehr komplex ist und aus etwa 86 Milliarden Neuronen besteht, die über eine Billiarde Synapsen miteinander verbunden sind. Die Erforschung des Gehirns ist eine große Herausforderung für die Neurowissenschaften, die verschiedene Methoden und Technologien verwenden, um die Struktur und Funktion des Gehirns zu verstehen.
Die fünf Gehirnregionen, die du erwähnt hast, sind nur eine grobe Einteilung des Gehirns in Großhirn, Zwischenhirn, Kleinhirn, Hirnstamm und Rückenmark. Innerhalb dieser Regionen gibt es viele weitere Unterteilungen, die auf anatomischen, funktionellen oder molekularen Kriterien basieren. Zum Beispiel ist das Großhirn in zwei Hemisphären unterteilt, die wiederum in vier Lappen (Frontal-, Parietal-, Temporal- und Okzipitallappen) gegliedert sind. Jeder Lappen enthält mehrere kortikale und subkortikale Areale, die für verschiedene kognitive, sensorische oder motorische Funktionen zuständig sind. Einige dieser Areale sind durch spezielle Faserbündel miteinander verbunden, die als Assoziations- oder Kommissurfasern bezeichnet werden.
Um die Neuronenverbindungen im menschlichen Gehirn sichtbar zu machen, werden verschiedene bildgebende Verfahren eingesetzt, wie zum Beispiel die Magnetresonanztomographie (MRT), die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) oder die Konnektomik. Diese Verfahren erlauben es, die anatomischen Verbindungen zwischen verschiedenen Hirnregionen zu erfassen und zu visualisieren. Allerdings können sie nicht die einzelnen Neuronen oder Synapsen auflösen, sondern nur größere Faserbündel oder Netzwerke. Um die Feinstruktur des Gehirns zu untersuchen, werden mikroskopische Techniken verwendet, wie zum Beispiel die Elektronenmikroskopie (EM) oder die Fluoreszenzmikroskopie. Diese Techniken ermöglichen es, die Morphologie und den Kontakt von einzelnen Neuronen und Synapsen zu beobachten. Allerdings erfordern sie eine aufwendige Präparation und Analyse der Hirngewebe .
Ein Funktionsdiagramm des menschlichen Gehirns ist noch schwieriger zu erstellen, da es nicht nur die anatomischen Verbindungen, sondern auch die dynamischen Interaktionen zwischen den Neuronen berücksichtigen muss. Um die Aktivität der Neuronen zu messen, werden verschiedene Methoden verwendet, wie zum Beispiel das Elektroenzephalogramm (EEG), die Magnetoenzephalographie (MEG), die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) oder die Optogenetik. Diese Methoden erlauben es, die elektrischen oder metabolischen Signale der Neuronen zu erfassen und zu korrelieren. Allerdings haben sie unterschiedliche räumliche und zeitliche Auflösungen und können nicht immer zwischen ursächlichen und folgenden Beziehungen unterscheiden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass es noch keinen vollständigen Bauplan des menschlichen Gehirns gibt, der alle Neuronenverbindungen und ihre Funktionen zeigt. Es gibt jedoch viele Teilpläne, die verschiedene Aspekte des Gehirns abbilden. Die Integration dieser Teilpläne ist eine der großen Herausforderungen für die Neurowissenschaften in der Zukunft.
Quellen:
(1) Nervenzelle – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Nervenzelle
(2) Das menschliche Gehirn - Aufbau, Funktion, Erkrankungen. https://www.leading-medicine-guide.com/de/anatomie/gehirn
(3) Gehirn – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Gehirn
(4) Gehirn: Aufbau und Funktion - NetDoktor.de. https://www.netdoktor.de/anatomie/gehirn/
(5) Neuronales Netz – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Neuronales_Netz
(6) Synapse – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Synapse
Ich glaube bei der Anzahl Synapsen bist Du eine Größenordnung zu groß bist (also Faktor 10) . Die Anzahl der Synapsen ist etwa 100 Billionen (100.000.000.000.000). Alleine schon bei dieser Zahl entspricht das im Schnitt 1162,8 Synapsen pro Neuron :-).
Erwähnenswert würde ich auch finden dass das Gehirn imstande ist, bei Beschädigungen von Teilen des Gehirnes die betroffenen Fähigkeiten auf andere Gehirnregionen zu verlagern. Auch können dieselben Hirnregionen für verschiedene Aufgaben zuständig sein. Hat man in MRT-Aufnahmen nachgewiesen.