Gehirnforschung

Immer wieder versuchen Forscher,  ein genaues System zu finden, wie unser Gehirn arbeitet. Nunmehr haben Wissenschaftler versucht, die Methoden auf einen einfachen simulierten Computerchip (MOS 6502 mit 3.510 Transistoren), der aus dem Computer C-64 von Commodore bekannt ist, anzuwenden.

Das menschliche Gehirn hat geschätzt ca. 100 Milliarden Neuronen. Im Vergleich dazu sind die Schaltkreise des durch den Menschen konstruieren Chip übersichtlich und klar strukturiert.

Es sollte also einfach sein, festzustellen und zu ermitteln, welcher Bereich welche Aufgabe hat, und welche Wirkungen gezielte Störungen einzelner Transistoren erzielen. Schließlich kann sich der Computer nicht selbst regenerieren oder seine Strukturen ändern. Hierzu wurden eine Reihe von verschiedener Tests durchgeführt.

Mit dem Ergebnis:
Die heutigen Methoden reichen nicht aus, um den einfachen Computerchip gesichert zu erklären, insbesondere, welche Funktionen Transistoren oder Bereiche haben. Insoweit stellt sich die Frage, ob die Methoden für das menschliche, komplexere Gehirn geeignet sind.

Den interessanten Bericht von Jonas und Kording können Sie unter
Could a Neuroscientist Understand a Microprocessor? nachlesen.

Hirnrinde / Cortex

Cortex (Hirnrinde)

Die Hirnrinde (lat. cortex) bilden Nervenzellen, die sich als dünne Schicht am äußeren Rand des Großhirns (cortex cerebri) und des Kleinhirns (cortex cerebelli) befinden.

Der Cortex zeichnet sich hauptsächlich durch „graue Nervenzellen“ (substantia grisea) aus.

Wo arbeitet was im Kopf?

Selbstverständlich ist man heute in der Lage, die Areale bestimmter Gehirnaktivitäten deutlich einzugrenzen, hier wird auf die entsprechende Fachliteratur verwiesen. Dieser Beitrag soll nur eine grobe Orientierung geben, um die Komplexität des Gehirns leichter zu erfassen.

Langzeitgedächtnis

Das Langzeitgedächtnis unterteilt sich in verschiedene Bereiche.
Die anatomischen Zentren sind Hippocampus, Frontallappen und Temporallappen.

Deklaratives Gedächtnis

Das deklarative Gedächtnis unterteilt sich in das episodische und das semantische Gedächtnis.

Episodisches Gedächtnis

Der rechte Stirnlappen beinhaltet das episodische Gedächtnis.
Das episodische Gedächtnis ermöglicht den Abruf vergangener Erfahrungen, die in einer bestimmten Situation zu einem bestimmten Zeitpunkt gebildet wurden. Es ist zur mentalen Zeitreise sowohl in die Vergangenheit als auch in die Zukunft fähig. Es ist Teil unserer Biographie. Wird dieser Bereich beschädigt, so verliert man die Erinnerung daran, was wann wo geschehen ist oder sein soll.

Da dieser Bereich benötigt wird, um Fakten miteinander zu verbinden, kann es dazu führen, dass z.B. eine Person weiß, was Ehe bedeutet, eine Person gegenüber erkennt, sich jedoch nicht erinnern kann, mit eben dieser Person verheiratet zu sein.

Semantisches Gedächtnis

Im linken Schläfenlappen befindet sich das semantische Gedächtnis.
Hier werden Fakten gelagert, z.B. was welches Wort bedeutet. Es beinhaltet neben dem Schulwissen den größten Teil unseres im Leben gesammelten Wissens.

Verhaltensgedächtnis

Das prozedurale Gedächtnis, auch Verhaltensgedächtnis, speichert automatisierte Handlungsabläufe bzw. Fertigkeiten. Beispiele dafür sind Gehen, Radfahren, Zähneputzen.

Neben dem Stirnlappen ist auch das Kleinhirn wichtig für dieses Gedächtnis.
Es werden komplexe Bewegungen ausgeführt, deren Ablauf man durch Üben gelernt hat. Dieses Wissen wird ohne besonderes Nachdenken darüber abgerufen. Der Spruch „Fahrradfahren verlernt man nie!“ ist insoweit richtig, als dass man nicht mehr bewusst darüber nachdenken muss, für was die Pedalen da sind, wie man den Lenker drehen muss, um nach rechts zu fahren etc. Gleichwohl wird nur die Grundfunktion über längere Zeit gespeichert, die Feinheiten bzw. Geschicklichkeiten muss man sich wieder durch Üben antrainieren.