Wahrnehmung des Menschen

Bluehorse

Gehirn – Nerven – Energie – Wahrnehmung - Bewusstsein

Wenn ich richtig informiert bin, erscheinen pro Jahr weltweit ca. 100.000 wissenschaftliche Berichte zum Gehirn bzw. im Bereich der Neurowissenschaften. Kein Wissenschaftler ist in der Lage, alle Berichte auch nur zu lesen. Ich kann das auch nicht. Jedoch habe ich mich bemüht, die aus meiner Sicht wesentlichen Erkenntnisse zusammenzufassen, die man als Laie wissen sollte, wenn man über obige Begriffe spricht. Meine Kenntnisse stammen aus unterschiedlichen Quellen, die man auch meist im Internet findet, wenn man nach diesen Begriffen sucht. Eine Quelle ist das Buch „das Gehirn“ von Dr. Marc Dingman (Stand 2020). „Neueste Erkenntnisse der Neurowissenschaften über unser wichtigstes Organ und seine Macken“.

Neurologie beschäftigt sich mit dem zentralen und peripheren Nervensystem und seinen Erkrankungen. Die Grenzen zur Psychiatrie und Neurochirurgie sind fließend. Sie sind Teil der Neurowissenschaften.

Zu den Neurowissenschaften oder zur Neurobiologie werden die naturwissenschaftlichen Forschungsbereiche bezeichnet, in denen Aufbau und Funktionsweise von Nervensystemen untersucht werden. Aufgrund der vielfältigen verwendeten Methoden wird neurowissenschaftliche Forschung von Wissenschaftlern aus vielen verschiedenen Disziplinen wie etwa Physiologie, Psychologie, Medizin, Biologie, Informatik oder Mathematik betrieben. Oft gibt es darüber hinaus Kooperationen mit angrenzenden Wissenschaftsbereichen wie der Informationstechnik, der Informatik oder der Robotik.

Zum Verstehen der Gehirnprozesse sind bestimmte Grundkenntnisse erforderlich, wie z.B. Kenntnisse über Nervenzellen. Nervenzelle = Neuron besteht aus Zellkörper (Perikaryon) und Axon. Ein Nerv besteht aus mehreren Nervenfasern. Myelinscheide und Axon ergeben eine Nervenfaser. Das Neuron ist der kleinste Baustein des Nervensystems und setzt sich zusammen aus Axon und Zellkörper.
Am Zellkörper befinden sich die (baumartigen) Fortsetzungen, Dendriten genannt. Diese sorgen für Verbindung und Kommunikation zwischen verschiedenen Neuronen. Der Informationsaustausch findet über sogenannte Synapsen statt, die sich am Ende der Dendriten und des jeweiligen Axons (Neurit) befinden. Über ein Axon findet der Signaltransport zum nächsten Axon statt. So gelangt das jeweilige Signal zu anderen Nerven, Muskeln oder Drüsenzellen. Ein Axon ist wie ein Kabel aufgebaut.

Wahrnehmung, am Beispiel des Auges.
Das Gehirn muss in der Lage sein, eine riesige Menge an Informationen zu verarbeiten. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Netzhaut ca. 10 Mio. Bits an Informationen pro Sekunde an das Gehirn sendet – vergleichbar mit der Geschwindigkeit einer Ethernet-Verbindung. Damit das Gehirn mit diesen Daten etwas anfangen kann, muss es sie dann von Photonen (den eigentlichen Lichtteilchen) in Signale umwandeln, die das Gehirn verstehen kann – wie Aktionspotenziale und Neurotransmitter. Diese elektrischen und chemischen Signale müssen dann bestimmte Bereiche des Gehirns aktivieren, um so eine sinnvolle optische Szenerie zu erzeugen. Das alles muss schnell geschehen, damit unsere visuelle Wahrnehmung lückenlos erscheint.
Die Umwandlung von Photonen in ein Signal, welches vom Gehirn verstanden wird, erfolgt vollständig in der Netzhaut. Die Netzhaut ist eine Zellschicht im hinteren Teil des Auges, etwa so dick wie eine Rasierklinge. Die wichtigsten Schritte des Umwandlungsprozesses findet in einer Gruppe von Neuronen in der Netzhaut statt, den sogenannten Photorezeptorzellen. Diese haben die einzigartige Fähigkeit, Licht zu erfassen. Sie enthalten ein lichtabsorbierendes Molekül namens Retinal, welches seine Form verändert, wenn ein Photon mit ihm zusammenstößt. Die Formveränderung löst in der Zelle biochemische Prozesse aus, die zu einem Signal führen, welches visuelle Informationen von einer Photorezeptorzelle zu anderen Zellen in der Netzhaut und schließlich zum Gehirn überträgt.

Der Grundbaustein des Gehirns, die kleinste funktionale Einheit, ist die biokartisale Säule. Jede Säule besteht aus 70.000 Neuronen. Ca. 2,5 Mio. Säulen sind im menschlichen Gehirn. Sie funktionieren wie Computerspeicher. Mit diesen Säulen können wir hören, sehen, schmecken – und denken. Wie aus Neuronenaktivität Bewusstsein entsteht, ist immer noch Gegenstand der Forschung. Man weiß immerhin so viel, dass das Auge – bei unterschiedlichen Bildern - immer nur ein Bild (z.B. Auto oder Tier) erkennen kann. Es kommt sozusagen zu einem Wettstreit der Neuronen, welches der beiden Bilder unser Bewusstsein erreicht. Dabei wird z.B. das Bild eines Menschen länger wahrgenommen als ein toter Gegenstand (Haus). Bei diesem Wettstreit kommt es darauf an, welche Gehirnareale erreicht werden. Ist das erreichte Gehirnareal aktiv, wird uns das Bild bewusst. Ist das Gehirnareal (groß wie eine Erbse, bestehend aus 20 Mio. Neuronen) passiv, dann wird uns das Bild nicht bewusst, jedoch wird es vielleicht im Gehirn weiterverarbeitet.

Mit Supercomputern hat man bereits versucht, die biokartisalen Säulen zu imitieren. Ein Gelingen wäre hilfreich, um z.B. Störungen genauer beschreiben und eliminieren zu können. Jedoch ist man – nach meinem Kenntnisstand – unter anderem daran gescheitert, dass biokartisale Säulen immer noch mind. 20 mal schneller sind, als jeder Supercomputer.

Die Ausführung zum Punkt Energie soll noch folgen.