Vorwort zum Teil 3

 

Nachdem vor einem Jahr Teil 1 und Teil 2 dieser Monografie erschienen sind, liegt nun der dritte Teil vor. Im ersten Teil wurde das magnocellulare System des Gehirns vorgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass das Gehirn (der Wirbeltiere) mit Hilfe von großen, magnocellularen Mittelwertneuronen die Kletterfasersignale generiert, die im Cerebellum zur Speicherung von Signalen benötigt werden. Die primären Kletterfasersignale werden vom Basalgangliensystem des Gehirns in einem mehrstufigen Prozess gebildet.

 

Im zweiten Teil der Monografie wurde das parvocellulare System des Gehirns vorgestellt. Es wurde eine Theorie entwickelt, die die Speicherung von Komplexsignalen im Cerebellum erklärte. Die Existenz eines inversen Cerebellums wurde postuliert und erläutert. Es ließ sich zeigen, dass aktive Signale zwischen dem direkten und dem inversen Cerebellum oszillieren und dass das inverse Cerebellum die Voraussetzung für Vorstellungskraft, Phantasie und Intelligenz schuf. Ursprünglich sollte nun im folgenden Teil dieser Monografie das digitale System des Gehirns erläutert werden.

 

Abweichend vom ursprünglichen Konzept entschloss sich der Autor, den Teil 3 dem Thema „Das limbische System“ zu widmen. Die Notwendigkeit dazu ergab sich durch die Zweifel an der eigenen Echotheorie des Hippocampus und des Cerebellums, die im Teil 2 dieser Monografie vorgestellt wurde. Ursprünglich war der Autor der Ansicht, der Hippocampus sei ein neuronaler Echogenerator, der Echos von etwa einer Sekunde Dauer erzeugen könne. Dies hätte gut zur Theorie der Speicherung von Signalen im Cerebellum gepasst, die im Teil 2 dieser Monografie vorgestellt wurde. Es hätte aber einer extrem kleinen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Aktionspotentiale auf marklosen Fasern bedurft.

 

Doch der Autor konnte in der wissenschaftlichen Literatur keinen Hinweis dazu finden, mit welcher Geschwindigkeit sich Aktionspotentiale auf unmyelinisierten, also marklosen Fasern ausbreiteten. Die wenigen Angaben waren messtechnisch nicht unterlegt. Und speziell bei Primaten ließ sich nirgends eine messtechnische Ermittlung dieser Geschwindigkeit finden. Dennoch bildet die niedrige Ausbreitungsgeschwindigkeit auf nicht myelinisierten Fasern nach Ansicht des Autors eine wichtige systemtheoretische Voraussetzung für die Entstehung von Zeitgedächtnis.

 

Bis zum Gegenbeweis wird der Autor daher den in der Literatur – z. B. im Werk „Neurowissenschaften“ von Dudel/Menzel/Schmidt, Springer, 2001 angegebenen Wert von 0,2 m/s verwenden, auch wenn er glaubt, dass dieser Wert wahrscheinlich deutlich kleiner sein könnte. Dies erfordert jedoch eine Überarbeitung der bisherigen Ansichten über die Funktionsweise des Hippocampus.

 

Es wird der Tag kommen, da man die geringe Ausbreitungsgeschwindigkeit von Aktionspotentialen auf marklosen Axonen nicht als evolutionäres Überbleibsel einer vergangenen Epoche abtun wird, sondern als eine wesentliche Voraussetzung für die Entstehung von Zeitgedächtnis feiern wird.

 

Um dies zu begründen, hat der Autor den dritten Teil seiner Monografie dem limbischen System gewidmet. Das limbische System – betrachtet aus der Sicht eines Mathematikers und Systemtheoretikers – kann als Beispiel dafür dienen, wie sehr das Unverständnis einer Funktionsweise geeignet ist, interpretative Fehldeutungen zu fördern. Die vielen, sich teils gegenseitig ausschließenden Theorien zur Funktionsweise des limbischen Systems – die gar zu „Grabenkämpfen“ führten, zeigen uns deutlich, dass spekulative Theorien immer nach einer Bestätigung durch die Realität verlangen.

 

Gehen wir einfach davon aus, das Gehirn sei wie eine elektrische Schaltung: Bestimmte Bauelemente wie Transistoren, Dioden, Widerstände, Kapazitäten, Spulen und Elektroleitungen führen zur Funktion von elektronischen Geräten. Auch hochkomplizierte Geräte wie Computer sind aus einer endlichen und überschaubaren Anzahl von elektronischen Grundbausteinen beschaffen. Gehen wir davon aus, beim Gehirn wäre es ähnlich.

 

Im Teil 1 und 2 dieser Monografie, die als selbständiges Werk erschienen sind, wurde dieser Weg beschritten. Möge sich daher auch die Funktionsweise des limbischen Systems logisch herleiten lassen als Signalverarbeitung in einer neuronalen Schaltung.

 

Zum Schluss sei noch – ohne Beweisführung – angedeutet, dass sich die Funktionsweise einer Zellsäule im primären Cortex in weniger als eintausend Sätzen erklären lässt und ein fundamentales Prinzip der Physik verwendet, welches auch in der theoretischen Mathematik überaus beliebt ist und selbst in der unbelebten Natur oft anzutreffen ist. Der Autor muss es hier allerdings bei der bloßen Behauptung belassen, da er hofft, wenigstens einen Sponsor zu finden, der sich dieses Prinzip mikroelektronisch patentieren lässt, um damit jene Computer zu bauen, denen Intelligenz eines Tages nicht mehr fremd sein wird.

 

Nicht behandelt in diesem Teil 3 dieser Monografie ist die Thematik des Erlernens von Signalen mittels LTP bzw. LTD im limbischen System. Das dafür aus systemtheoretischer Sicht notwendige Substitutionstheorem wird voraussichtlich erst im Teil 5 dieser Monografie behandelt, wenn es um die prinzipiellen Säulen der Intelligenz geht. Die Fähigkeit, Elementarsignale, deren Zusammengehörigkeit man erkannt hat, durch ein neues, selbstgeschaffenes Signal (Komplexsignal) zu substituieren, ist eine der Grundsäulen der Intelligenz und wird auch im Hippocampus, aber nicht nur dort genutzt. Daher wird diese Thematik im letzten Teil dieser Monografie behandelt werden, der noch in Arbeit ist. Dort werden auch die Wechselwirkungen zwischen dem limbischen und dem nichtlimbischen System behandelt, insbesondere der Signalaustausch beider Systeme zum Zweck der Signalspeicherung limbischer Signale im cerebellaren Passivspeicher und der Signalaktivierung cerebellarer Signale im limbischen Aktivspeicher zum Zweck der Aktivierung von erlernten Erinnerungen.

 

Angesichts des geringen Interesses der Fachwelt wurde der dritte Teil dieser Monografie in einer für wissenschaftliche Arbeiten völlig unüblichen Form geschrieben. Leichtverständlich, Schritt für Schritt, erklärt sich das limbische System quasi von selbst. Dennoch ist es eine revolutionär neue Sicht auf die Funktionsweise des limbischen Systems, in der die Verarbeitung, die Speicherung und die Löschung von Signalen im Vordergrund stehen. Dass diese Art der Signalverarbeitung das Überleben in einer sich entwickelnden Umwelt sicherstellen konnte, ist das Erfolgsgeheimnis der Evolution.

 

Das Literaturverzeichnis benennt diejenige Literatur, die den Autor befähigte, diese Theorie zu entwickeln. Auf konkrete Literaturverweise und Zitate wurde hier weitgehend verzichtet, da die benutzten Fakten zum limbischen System inzwischen zum Allgemeingut gehören und lediglich eine Theorie fehlte, die diese Fakten miteinander verknüpfte.

 

Andreas Heinrich Malczan
Oranienburg, den 30.06.2013


ISBN 978-3-00-037458-6
ISBN 978-3-00-042153-2

Monografie von Dr. rer. nat. Andreas Heinrich Malczan