Grundsätzliches – Fasern – 1

6. November 2011 von Arvid Leyh in Hardware

Braincast 257

Die Datenautobahn ist kein neuer Begriff – ein Blick ins Hirn zeigt, dass das Konzept schon lang mit Erfolg angewendet wird: dort laufen Nervenfasern in Bahnen, teils schön, teils interessant, immer wichtig. Dazu Erich Kasten über Halluzinationen.

 
MP3 File Dauer: 27:03

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6 Kommentare zu “Grundsätzliches – Fasern – 1”

  1. Markus A. Dahlem Antworten | Permalink

    spontan Impuls

    Gibt es publizierte Arbeiten zu dem beschrieben Mechanismus (als
    Du nach dem neurobiologischen Hintergrund gefragt hast; ab Min. 20)?

    Was bedeutet es zu sagen, dass ein "spontan Impuls" in "Zellverbünden"
    Bilder (z.B. aus Star Wars ...) erzeugt? Das klingt für mich
    eher populär umschreibend -- für sich genommen erst mal ok --, nur: was wirklich gemeint ist, wurde mir dann gar nicht klar. Ein paar kurze Hinweise auf die eigentlichen Daten und deren Messverfahren (nur umrissen) wäre hier in meinen Augen gut gewesen.

    Ich kenne die fMRI-Arbeiten von Dominic ffytche, aber dort ist
    ja allein wegen der Zeitskala nichts mit einem spontan Impuls.

    Und auf dem Workshop in Marseilles, auf dem ich gerade war (Workshop on
    Spatio-temporal evolution equations and neural fields), gab es 3-4
    Vorträge zu Halluzinationen und deren corticaler Mechanismus, aber von "spontan Impuls" hatte ich bisher noch nie gehört.

    Ich verfolge die Literatur aber nicht mehr so intensiv. Wenn Du noch ein paar Zitate hast, würde es mich freuen.

  2. Arvid Leyh Antworten | Permalink

    Spontanaktivität von Neuronen

    Das müsste ein Missverständnis sein: Dass Nervenzellen spontan feuern ist weithin bekannt und sollte in jedem Fachbuch nachzulesen sein. Es hat nichts mit fMRI zu tun sondern mit EEG und Einzelzellableitung.

    Vielleicht fragst Du bei Prof. Kasten direkt nach.

  3. Markus A. Dahlem Antworten | Permalink

    Rauschen=Halluzination - mehr nicht?

    "Dass Nervenzellen spontan feuern ist weithin bekannt und sollte in jedem Fachbuch nachzulesen sein."

    Eben. (Wobei Gehirnzellen das tun, weil sie immer auch stochastischen Input bekommen und nicht weil sie sonst degenerieren, aber das war sicher nur so dahin gesagt und nicht wirklich kausal gemeint). Nur meine -- nein eigentlich Deine Frage war ja nach dem "neurobiologischen Hintergrund", über den wir, da stimme ich Erich Kasten völlig zu, jede "Menge wissen": was hat dieses immer vorhandene neuronale Grundrauschen mit Halluzinationen genau zu tun?

    Es ist zwar ein naheliegender Gedanke, aber eben dann auch eine Trivialität, wenn nicht grundsätzlich mehr dahinter steckt (wovon ich ausgehe -- steht vielleicht in G&G mehr, ich gucke mal).

    Ich kenne Erich Kasten ja noch aus meiner Magdeburger Zeit, aber wenn ich ihn jetzt per Email frage, bekommt ja hier niemand was mit. Wäre doch schade. Wie Halluzinationen neuronal entstehen, ist ja ein sehr gutes Blogthema zu dem man sicher mehr erklären kann, als das Rauschen verantwortlich zu machen.

    Wenn sich "Neurone langweilen" und dann "Bilder produzieren", dann ist das eine sehr schöne Metapher. Aber was genau weiß man darüber? Ich habe den Eindruck, hier gibt es eine neue spannende Entwicklung, die aufzugreifen sicher spannend wäre.

  4. Arvid Leyh Antworten | Permalink

    Reicht das nicht?

    Ich fand meine Frage beantwortet.
    Aber ich habe Deine Frage weitergeleitet.

  5. Erich Kasten Antworten | Permalink

    Hintergrundrauschen

    Die grundsätzliche Idee ist Folgende: Nervenzellen haben eine Spontanaktivität, die stetig gedämpft wird, da aktive Hirnteile sich dominant durchsetzen. Die Hintergrundaktivität von Millionen von Nervenzellen verpufft also im Nichts und stört im Großen und Ganzen auch nicht weiter. Im Alltag richtet das Gehirn seine Aufmerksamkeit auf das was wichtig ist. Das Hintergrundrauschen durch die Spontanaktivität wird einfach ausgefiltert.

    Im Schlaf oder bei sensorischer Deprivation oder offenbar auch bei Erkrankungen wie der Schizophrenie gelingt dies nicht mehr so gut. Spontanimpulse aus Gedächtnisarealen werden nicht mehr so gut abgeblockt wie normalerweise und können sich ins Bewusstsein durchkämpfen.

    Bei Halluzinationen wie dem Charles-Bonnet-Syndrom oder auch bei den phantastischen Gesichtsfelderscheinungen und bei Isolation treten innere Bilder in einer unvorsehbaren Abfolge auf. Man weiß nie, was als nächstes kommt. Es ist eine logische Schlussfolgerung, dass mit einem bislang unbekannten "Zufallsprinzp" hier einzelne spontan entstandene Impulse von neuronalen Assemblies es aufgrund mangelnder Hemmung schaffen, sich ins Bewusstsein fortzupflanzen.

    Interessant zu wisen wäre trotzdem, welche der Millionen von Spontanimpulsen das schaffen und warum gerade die? Aber das lässt sich zur Zeit vermutlich nur psychoanalytisch erklären.

  6. Markus A. Dahlem Antworten | Permalink

    Verteilung der Bilddauer

    Lieber Herr Kasten,

    schön Sie hier bei den SciLogs wieder zu sehen bzw. zu hören und lesen!

    Für Halluzinationen in Form einfacher geometrischer Muster (Klüvers form constants) gibt es ja mittlerweile ganz gute mathematische Modellansätze.

    Auch diese beruhen letztlich auf rein statistischen Annahmen indem aus einem statistisch verteilten Feuern der Hirnzellen eine Feldtheorie konstruiert wird (neural fileds).

    Ich hatte auf dem erwähnten Workshop (die Beiträge sollen bald online gestellt werden, ich melde mich dann nochmal) in einer Abenddiskussion die (vermutlich steile) These aufgestellt, dass im Gegensatz zu den einfachen geometrischen Muster bei komplexeren Szenen diese Art der Statistik nicht mehr angewandt werden darf, da in diesem Fall das Prinzip der Ununterscheidbarkeit der Gehirnzellen nicht mehr gegeben ist.

    Ihr Kommentar stieß so gleich auf mein Interesse, wobei ich zunächst davon ausging, dass man dann überhaupt keine Ausagen statistischer Natur machen kann (oder wir zumindest noch nicht diesen Ansatz verfolgt haben).

    Auf der anderen Seite wäre es vielleicht zielführend zu vermuten, dass zumindest der Wechsel der Bilder während phantastischer Gesichtsfelderscheinungen in einen dem Wechsel von Kippfiguren ähnlichen Rhythmus (und so Mechanismus) erfolgt. Gibt es dazu Daten? Meine erste Frage ist also nach der Verteilung Dauer einzelner Bilder.

    Diese Daten könnten evtl. psychophysikalisch zugänglich sein, wenn Probanden einen Knopf drücken, oder stört so ein Nebenaufgabe zu sehr?

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