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  #1  
Alt 05.07.11, 22:20
Benutzerbild von Jana
Jana Jana ist offline
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Registriert seit: 05.07.2011
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Standard Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Hallo!

Ich habe mich heute hier angemeldet, weil ich gern ein Thema zur Diskussion stellen möchte, über das ich mir selbst schon etliche Gedanken machte.

Wie man bereits der Überschrift entnehmen kann, geht es um das komplexe menschliche Gehirn und seine Funktionen, insbesondere um die Ursache, den Ablauf und die Ausführung von willkürmotorischen Handlungen des Menschen.

Durch meine Alltagserfahrungen erlebe ich, dass ich über bewusste Willensakte ganz konkrete Bewegungen realisieren kann, zu denen ich mich Bruchteile von Sekunden zuvor bewusst entschlossen habe. Doch wie gelingt es meinen bewussten Willenskommandos, neuronale Prozesse im Hirn zu aktivieren, die anschließend elektrophysiologische Impulse zu meinen muskulären Fasern leiten, um selbige zu innervieren und auf diesem Wege zur Kontraktion zu animieren?

Aus Experimenten mit Elektroenzephalographen (EEG) und Elektromyographen (EMG) geht hervor, dass ein bewusster Willensentschluss durchschnittlich 200ms vor der ersten apparativ messbaren Muskelkontraktion der betroffenen Extremität in Erscheinung tritt. Der elektrische Nervenimpuls, welcher in dem für die Willkürmotorik zuständigen Hirnareal (Motorkortex) induziert wird, benötigt ca. 50ms, um die unteren Motoneuronen des Rückenmarks und im Anschluss die entsprechenden Muskelfasern zu erreichen, so dass das bewusste Wollen insgesamt etwa 150ms Zeit hat, eine Willküraktion im Gehirn einzuleiten. Aber wie genau sieht die Wechselbeziehung zwischen bewusstem Wollen und der Großhirnrinde in jener Phase aus?

Meines Wissens setzt jedes axonal einlaufende elektrische Signal nur mit einer äußerst geringen Wahrscheinlichkeit von 25% im motorischen Kortex eine biochemische Reaktion in Gang, welcher aber unbedingt erforderlich ist für die notwendige Impulserzeugung der oberen Motoneuronen, deren elektrische Stimulation für eine willentliche Bewegung unerlässlich ist. Ein elektrophysiologischer Nervenimpuls (Aktionspotenzial) evoziert den eben erwähnten biochemischen Prozess nach dem Alles-Oder-Nichts-Prinzip, also entweder vollständig oder gar nicht. Allerdings lässt sich niemals prognostizieren, ob und wann dies geschieht. Es kann nur eine allgemeine Wahrscheinlichkeit angegeben werden. Analog verhält es sich nach meiner Kenntnis mit der Heisenberg'schen Unschärferelation. Auch hier kann man z. B. nur Wahrscheinlichkeitsformulierungen bezüglich der Lokalität eines Teilchens anstellen, dessen Impuls man physikalisch gemessen hat. Exakt feststellen kann man den Ort jedoch in diesem Falle nicht.

Eine Idee wäre vielleicht, dass das bewusste Wollen über ein quantenmechanisches Wahrscheinlichkeitsfeld die Wahrscheinlichkeiten vieler biochemischer Emissionen am Synapsenspalt erhöht, so dass es schlussendlich zur Impulsinduktion in den oberen Motoneuronen (Betz-Zellen) kommt, die eine konkrete Tat folgen lässt.

Das war die hoffentlich einigermaßen verständlich formulierte Kurzfassung.

Danke fürs Lesen.^^

Viele Grüße

Jana
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  #2  
Alt 05.07.11, 23:12
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EMI EMI ist offline
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Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Zitat:
Zitat von Jana Beitrag anzeigen
Danke fürs Lesen.
Hi Jana,

willkommen und ich habe es gelesen.
Stehe deshalb noch voll unter Strom, echt.

Mit der Heisenbergischen Unschärferealitation hat das aber nicht's zu tun, glaub mir Jana.

Gruß EMI
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.
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  #3  
Alt 05.07.11, 23:29
Benutzerbild von Jana
Jana Jana ist offline
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Registriert seit: 05.07.2011
Beitr?ge: 19
Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Hallo EMI!

Zitat:
Mit der Heisenbergischen Unschärferealitation hat das aber nicht's zu tun, glaub mir Jana.
Das ist durchaus möglich. So gut kenne ich mich auf diesem Gebiet auch nicht aus. Allerdings handelt es sich bei den Wahrscheinlichkeiten der besagten biochemischen Freisetzungen infolge elektrischer Stimulationen um nicht vorhersagbare Zufälligkeiten, wie man sie aus der Quantenphysik kennt. Daher keimte die Idee auf, dass bewusste Willensakte eventuell über Wahrscheinlichkeitsfelder, die denen der Quantenmechanik analog sind, die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Nervenimpuls solche biochemischen Prozesse herbeiführt, modifizieren könnte. Ich sehe da auch keinen Konflikt zum Energieerhaltungssatz der Thermodynamik, weil die Ursache der vesikulären Emission ja materieller Natur bleibt. Nur die Wahrscheinlichkeit würde halt erhöht.

Viele Grüße

Jana
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  #4  
Alt 06.07.11, 02:42
quick quick ist offline
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Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Hallo Jana,

willkommen im Forum!

Neulich habe ich in einer Überschrift gelesen, "Algen beherrschen die Quantenmechanik". Bei denen hat eine effiziente (Licht)leitung schon Vorteile.

In unseren Gehirnen werden aber Ströme geleitet, erzeugt und gesteuert durch biochemische und/oder elektrochemische Wechselwirkungen. Von einem energetischen Standpunkt aus betrachtet, herrscht hier, anders als bei Quantenphänomenen, eine vergleichsweise rohe Gewalt.
Dennoch, etliche wissenschaftliche Aufsätze und Dissertationen/Bücher haben sich deiner Idee bereits angenommen.
http://arxiv.org/abs/quant-ph/9907009v2
http://www.lfr.org/LFR/csl/library/CorrelationFinal.pdf
physikalische-wechselwirkungen-zwischen-bewusstsein-und-materie
Neueste Forschungsergebnisse
hier und da.

Ich denke, es gibt Analogien zwischen Quantengeschehen und dem, was im Gehirn abläuft, bis ein Gedanke oder eine Aktion entsteht.

Zitat:
Zitat von Jana Beitrag anzeigen
Eine Idee wäre vielleicht, dass das bewusste Wollen über ein quantenmechanisches Wahrscheinlichkeitsfeld die Wahrscheinlichkeiten vieler biochemischer Emissionen am Synapsenspalt erhöht,...
Ich glaube, es ist eher umgekehrt. Viele biochemische Emissionen am Synapsenspalt erhöhen die Wahrscheinlichkeit für ein bewusstes Wollen.

mfg
quick
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  #5  
Alt 06.07.11, 05:53
Benutzerbild von Jana
Jana Jana ist offline
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Beitr?ge: 19
Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Hallo Quick,

vielen Dank für den Willkommensgruß. Da hast Du ja sehr spontan ein umfangreiches Informationsmaterial zusammengetragen. Ich glaube, ich benötige etwas Zeit, um mich damit intensiv und angemessen auseinanderzusetzen.

Zitat:
Ich glaube, es ist eher umgekehrt. Viele biochemische Emissionen am Synapsenspalt erhöhen die Wahrscheinlichkeit für ein bewusstes Wollen.
Ich halte die Frage nach der Beziehung zwischen dem menschlichen Bewusstsein und dem Gehirn für relativ wichtig, denn immerhin hängt von ihrer Beantwortung ab, ob der Mensch z. B. von einer Willensfreiheit ausgehen kann, ob er Verantwortung trägt für seine Handlungen, ob eine Hoffnung auf ein Leben nach dem Tode begründet ist und welcher Gestalt die menschliche Existenz überhaupt ist.

Wahrscheinlich hast Du Recht und eine quantentheoretische Beschreibung des Synapsengeschehens ist nicht notwendig, weil es alternative Modelle aus dem neurowissenschaftlichen Bereich gibt. Beispielsweise kann die Wahrscheinlichkeit biochemischer Emissionen auch durch die aufeinanderfolgende Addition vieler Aktionspotenziale stark erhöht werden.

Allerdings stellt sich mir trotz allem weiterhin die Frage, warum dann nicht jede elektrophysiologische Hirnrindenaktivität dieser Art auch zu einer bewussten Bewegung führt und welcher neuronale Faktor diesen Prozess unterbindet. Vielleicht üben die bewussten Willensakte, die ebenfalls vor der ersten Muskelkontraktion auftreten, ja doch einen Effekt auf die Vorgänge im Gehirn aus? Falls nicht, müssen wir uns wohl von der Vorstellung verabschieden, in echter Freiheit zu leben. Das bewusste Wollen hätte dann keinerlei Funktion.

Viele Grüße

Jana
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  #6  
Alt 06.07.11, 08:59
Lambert Lambert ist offline
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Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Du hast vollkommen recht, Jana. Das Gehirn als quantenmechanisches System ist mittlerweile Gegenstand internationaler Forschung.

Gruß,
Lambert
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  #7  
Alt 06.07.11, 11:29
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Bauhof Bauhof ist offline
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Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Zitat:
Zitat von quick Beitrag anzeigen
hier und da. Ich denke, es gibt Analogien zwischen Quantengeschehen und dem, was im Gehirn abläuft, bis ein Gedanke oder eine Aktion entsteht.
Hallo quick,

in den beiden Links hier und da kann ich nichts finden, was deine These unterstützt, dass es Analogien gibt zwischen dem Quantengeschehen und dem, was im Gehirn abläuft.

Das sind bisher nur Spekulationen von Esoterikern.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #8  
Alt 06.07.11, 12:07
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EMI EMI ist offline
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Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Zitat:
Zitat von quick Beitrag anzeigen
Von einem energetischen Standpunkt aus betrachtet, herrscht hier, anders als bei Quantenphänomenen, eine vergleichsweise rohe Gewalt.
Die Interaktion zwischen Bewusstsein und Gehirn findet im Wesentlichen am hexagonalen Vesikelgitter der präsynaptischen Cytoplasmamembran statt.
Dort wird nämlich die Wahrscheinlichkeit einer Vesikel-Fusion erhöht, die infolge eines einlaufenden Aktionspotentials eintritt.
Aber das Alles ohne rohe Gewalt, eher nur auf esoterischer Basis.

EMI
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  #9  
Alt 06.07.11, 12:11
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EMI EMI ist offline
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Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Zitat:
Zitat von Lambert Beitrag anzeigen
Das Gehirn als quantenmechanisches System ist mittlerweile Gegenstand internationaler Forschung.
Das von EMI aber erst nach dessen ableben.
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  #10  
Alt 06.07.11, 15:06
Benjamin Benjamin ist offline
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Standard AW: Das Gehirn - ein quantenmechanisches System?

Zitat:
Zitat von Jana Beitrag anzeigen
Eine Idee wäre vielleicht, dass das bewusste Wollen über ein quantenmechanisches Wahrscheinlichkeitsfeld die Wahrscheinlichkeiten vieler biochemischer Emissionen am Synapsenspalt erhöht, so dass es schlussendlich zur Impulsinduktion in den oberen Motoneuronen (Betz-Zellen) kommt, die eine konkrete Tat folgen lässt.
Die Erhöhung der Wahrscheinlichkeit eines qm Prozesses bedarf keines wie auch immer gearteten "Wahrscheinlichkeitsfeldes", sondern lediglich einem elektromagnetischen Feld, oder einem anderen qm Feld. Jede atomare Reaktion beläuft sich auf eine Art Erhöhung von Wahrscheinlichkeiten.

Im Grunde genommen ist alles ein "Wahrscheinlichkeitsfeld": Elektronen, Protonen, Neutronen, Photonen, Gluonen,... Die Beschreibung der Natur im kleinsten uns Bekannten fußt auf Feldtheorien und diese Felder ergeben Wahrscheinlichkeiten. Unsere Resultate sind Wahrscheinlichkeitsaussagen. Somit ist diese Idee nichts Neues, es ist grundlegende Quantenmechanik.
__________________
"Gott würfelt nicht!" Einstein
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