Riesige Neuronen, die mit Bewusstsein verbunden sind, werden entdeckt

Was ist die Natur des Bewusstseins? Dies ist eines der großen Mysterien der Psychologie, Neurowissenschaften und der Philosophie des Geistes, und seltsamerweise die forschung an tieren, deren bewusstseinsgefühl etwas anders sein muss als unseres, hat geholfen klären es.

Tatsächlich hat kürzlich ein Forscherteam des Allen Institute for Brain Sciences unter der Leitung von Christof Koch die Entdeckung von drei riesige Neuronen, die einen Großteil des Gehirns verbinden von Mäusen; Solche Neuronen könnten die physiologische Grundlage des Bewusstseins sein, aber andere Experten sind anderer Meinung.

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Die drei riesigen Neuronen

Christof Koch und sein Team hielten einen Vortrag vor Mitgliedern der neurowissenschaftlichen Gemeinschaft, in dem präsentierten die Methodik und Ergebnisse ihrer Forschung zur neuronalen Konnektivität im Gehirn von Mäuse.

Der herausragendste Aspekt seines Vortrags war die Identifizierung von drei riesigen Neuronen, die aus der als „Kloster“ bekannten Hirnstruktur hervorgehen und diese mit einem großen Teil des Gehirns verbinden.

Der größte der drei erreicht das gesamte Gehirn, während die anderen beiden ebenfalls einen erheblichen Teil der Hemisphären abdecken.

Wie die dreidimensionalen Bilder der Untersuchung zeigen, sind diese drei these Zellen unterhalten starke synaptische Verbindungen zu Neuronen in vielen verschiedenen Regionen des Gehirn. Dies legt nahe, dass sie eine relevante Rolle bei der Koordination der elektrochemischen Impulse des Zentralnervensystems spielen könnten.

Allerdings für den Moment die Existenz dieser drei Neuronen wurde bei anderen Spezies nicht bestätigt Tieren, einschließlich Menschen, ist daher große Vorsicht geboten, wenn man versucht, die Behauptungen von Kochs Team zu verallgemeinern.

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Was ist das Kloster?

Der Kreuzgang ist eine Schicht von Neuronen, die an der Unterseite des zerebralen Neocortex befestigt ist, sehr nahe an der Insel und den Basalganglien; es wird manchmal als Teil dieser Struktur betrachtet. Seine Amplitude ist unregelmäßig und misst in einigen Bereichen mehrere Millimeter und in anderen deutlich weniger als einen Millimeter.

Diese Region des Gehirns Synapsen mit vielen kortikalen und subkortikalen Strukturen, einschließlich der Hippocampus, essentiell für das Langzeitgedächtnis, und die Amygdala, die am emotionalen Lernen beteiligt ist.

Neuronen im Kloster unterhalten nicht nur relevante Verbindungen zu anderen Teilen des Gehirns, sondern sind auch sehr eng miteinander verbunden. Dies wurde mit der gleichmäßigen Verarbeitung der durch das Kloster gehenden Stimulation in Verbindung gebracht.

Kochs Teamvorschlag

Basierend auf seinen jüngsten Forschungen und anderen, an denen er zuvor mitgearbeitet hatte, hat Koch verteidigt, dass sich das Bewusstsein im Kloster befinden könnte, die den Schwerpunkt seiner beruflichen Laufbahn bildete.

Nach dem Vorschlag dieses Teams würden die drei gefundenen Riesenneuronen die Koordination der Nervenimpulse im Kloster: Verbinden Sie den Empfang und das Senden von Signalen von dieser Struktur mit dem Erscheinen der Bewusstsein, unter Berücksichtigung der Globalität dieser Übertragung und der zugeschriebenen Funktionen functions zum Kloster.

Eine weitere relevante Forschung für diese Hypothese ist die von Mohamad Koubeissis Gruppe (2014) mit einer an Epilepsie erkrankten Frau. Dieses Team hat das gefunden Stimulation des Klosters durch Elektroden "deaktiviertes" Bewusstsein der Patientin, während die Unterbrechung der Stimulation dazu führte, dass sie sie wiedererlangte.

Untersuchungsmethodik

Das Forscherteam des Allen Institute löste die Produktion fluoreszierender Proteine ​​in einzelnen Neuronen aus, die aus dem Kloster mehrerer Mäuse stammen. Dazu verwendeten sie eine Substanz, die im Körper vorhanden ist und die Aktivierung bestimmter Gene bewirkt.

Durch die Vermehrung durch die Zielneuronen gaben diese Proteine ​​der gesamten Länge dieser Zellen eine charakteristische Farbe. Später machten sie 10.000 Bilder von Gehirnabschnitten und verwendeten Computersoftware, um sie zu erstellen dreidimensionale Karten aktivierter Neuronen.

Kritik an dieser Hypothese

Verschiedene Experten der Neurowissenschaften widersprachen dem Vorschlag von Kochs Team. Im Allgemeinen wurde der Lokalisierungismus seiner Hypothese kritisiert, der dem Kloster die Hauptrolle im menschlichen Bewusstsein zuschreibt, ohne auf eine solide Untersuchungsbasis gestützt zu sein.

Um die Richtigkeit dieser Aussagen zu überprüfen, führten Chau et al (2015) eine Studie mit 171 Kriegsveteranen durch, die Kopfverletzungen erlitten hatten. Das haben sie gefunden Verletzungen im Kloster waren mit einer langsameren Bewusstseinserholung nach Schäden verbunden, aber nicht mit schwerwiegenderen Langzeitfolgen.

Derzeit sind die Beweise für die Hypothese, dass das Kloster der Schlüssel zum Bewusstsein ist, nicht schlüssig, insbesondere wenn es um den Menschen geht. Die Beweise deuten jedoch darauf hin, dass diese Struktur kann für die Aufmerksamkeitskontrolle relevant sein durch die Verbindung verschiedener Regionen beider Großhirnhemisphären.

Bibliographische Referenzen:

• Chau, A.; Salazar, A. M.; Krüger, F.; Cristofori, I. & Grafmann, J. (2015). Die Wirkung von Klaustrumläsionen auf das menschliche Bewusstsein und die Wiederherstellung der Funktion. Bewusstsein und Erkenntnis, 36: 256-64.

• Crick, F. C. & Koch, C. (2005). Welche Funktion hat das Klaustrum? Philosophische Transaktionen der Real Society of London B: Biological Sciences, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F.; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). Die elektrische Stimulation eines kleinen Gehirnareals stört reversibel das Bewusstsein. Epilepsie und Verhalten, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M.; Irimia, A.; Goh, S. Y. m. & Van Horn, J. D. (2015). Die DTI-Konnektivität des menschlichen Klaustrums. Human Brain Mapping, 36: 827-38.