Komplexe Wellen im Gehirn: mehr als nur ein Motorgeräusch
Surprisingly Complex Waves Reveal the Brain's Inner Workings
Neue Forschungen zeigen, dass sich elektrische Wellen durch das Gehirn viel komplexer ausbreiten als bisher angenommen. Intrakranielle Aufzeichnungen bei Epilepsiepatienten enthüllten konzentrische und rotierende Spiralwellen, die je nach Aufgabe variieren. Manche Neurowissenschaftler halten diese Wellen für zentral bei der Verarbeitung von Informationen, andere sehen in ihnen nur ein Abbild synaptischer Aktivität.
Vielleicht sind die planaren Wellen nur die äußeren Arme, wo man das Auge des Sturms verpasst. In einem Hurrikan spürt man nur den Wind, der in eine Richtung weht. Man weiß nicht, dass er sich dreht, es sei denn, man ist direkt am Auge.
- randomImmigrant
Zur Einordnung: Die Debatte in diesem Feld dreht sich darum, ob es sich hierbei um Epiphänomene der eigentlichen neuronalen Aktivität handelt oder um einen bedeutsamen Treiber weiterer Aktivität.
Ich glaube nicht, dass diese Studien die Sache abschließend klären. Wie Buzsaki im Artikel anmerkt, liegt die Action in den Zellen, die diese Wellen erzeugen. Werden die Wellen selbst gemessen und beeinflussen sie, was als Nächstes passiert? Das eigentliche Problem ist: Synaptische Ströme sind stärker, und wir wissen, dass Neuronen auf sie reagieren. Das Wellenverhalten findet auch in der extrazellulären Flüssigkeit statt, und für diesen Teil gibt es Hinweise, dass Neuronen kaum darauf reagieren.
Allerdings – was der Artikel nicht erwähnt – sind Astrozyten. Besonders im Kortex sind die meisten Synapsen tripartite. Es gibt einen astrozytischen Endfuß, der die Synapse umhüllt und reguliert, wie viel des bulk extrazellulären Raums Zugang zur Synapse hat. Und ein Astrozyt kann Tausende von Synapsen berühren, beim Menschen Hunderttausende. Sie bilden außerdem ein Synzytium über Gap Junctions/elektrische Synapsen.
Reagieren Astrozyten auf das extrazelluläre Wellenverhalten, was möglicherweise das Ausmaß und Verhalten des Synzytiums verändert und somit die Neuronen beeinflusst, die sie berühren?
Das ist noch eine offene Frage, aber genau das würde mich interessieren, mehr darüber herauszufinden.
- paimapi
Etwas reißerischer Titel – EEG/iEEG-Messungen haben zu wertvollen klinischen Ergebnissen geführt, sind aber auch ein Einfallstor für Scharlatanerie-Pseudowissenschaft, also ist Vorsicht geboten, wann immer man die Worte „Gehirnwellen“ in Verbindung mit einer großen Behauptung sieht.
Ein treffenderer, viel weniger sexy Titel: „Intrakranielle Aufzeichnungen decken Spiral- und konzentrische Gehirnwellen während Gedächtnisaufgaben auf“ (Studie nur an kleinen Kohorten von Epilepsiepatienten durchgeführt, die eingeschränkte Gedächtnisaufgaben ausführten).
Keine inneren Mechanismen enthüllt oder bloßgelegt, nur ein weiteres Beweisstück, das zu einem kleinen Teil der Debatte in kortikalen elektrophysiologischen Studien beiträgt, ob einige Datenmaße als das nachgelagerte, unordentliche Rauschen der feuernden Neuronen verworfen werden können oder ob es sich um tatsächliche, hochpräzise Aktivitätssignale handelt.
- 2001zhaozhao
Ich denke, es gäbe viel zu lernen, wenn wir die hier verwendeten hochauflösenden Messmethoden skalieren könnten, um genau zu kartieren, wie Gehirnwellen bei der Ausführung spezifischer Aufgaben wandern.
Vielleicht sollten sie erfahrene Meditierende rekrutieren, die genaue introspektive Selbstberichte liefern können, um sie mit den Messungen zu vergleichen; dann hätten wir allmählich eine relativ verlässliche Karte zwischen Hirnphysiologie und Psychologie. (z. B. X-Hirnmuster in Region Y entspricht spezifisch dem Z-Schritt des Schlussfolgerns beim Lösen des Problems)
- tholman
Ich weiß, es ist anekdotisch und für die echte Wissenschaft irrelevant, aber wann immer Neurowissenschaft zur Sprache kommt, denke ich an die Kurzgeschichte „Exhalation“ von Ted Chiang, über eine Zivilisation, deren Gehirne auf Luftdruck angewiesen sind, und eine tiefgehende Erklärung dieser außerirdischen Gehirne, die mich gleichzeitig schätzen ließ, dass wir auch über unser eigenes noch so wenig wissen – sie könnten genauso gut dieselben sein.
- breckinloggins
Meine Hypothese:
Sentienz / Bewusstsein wird von strukturierten EM-Feldern „beherbergt“ oder „sitzt in“ ihnen. Neuronen sind nur der Mechanismus.
Ich habe noch keinen Weg gefunden, diese Hypothese zu falsifizieren, aber ich denke weiterhin, dass an dieser Sichtweise etwas dran ist.
Ein Grund, warum sie mir gefällt, ist, dass sie nicht völlig dem totalen Dualismus verfällt. Außerdem sagt sie nicht, WARUM das so wäre oder WIE. Sie sagt nur: „Das, was du Erfahrung nennst? Das ist eine besondere Art strukturierter EM-Feldkonfiguration.“