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Der Körper — Wunderbar geschaffen, damit das Leben Freude machtErwachet! 1988 | 8. Juni
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Der Körper — Wunderbar geschaffen, damit das Leben Freude macht
WISSENSCHAFTLER erkennen an, daß der menschliche Körper ein Wunderwerk ist, das sich durch Formschönheit und vorbildliche Konstruktion auszeichnet. Wenn unser Körper ungestört funktioniert, können wir mit Freude Dinge tun, die höchst erstaunlich sind.
Betrachten wir zum Beispiel unsere Hände. Sie sind so hervorragend gemacht, daß sie bei der Arbeit oder beim Spiel vieles bewerkstelligen können. Hältst du im Moment die Zeitschrift in der Hand, die du liest? Wenn ja, dann ist dein Arm gerade richtig angewinkelt, um die Zeitschrift im richtigen Abstand von den Augen zu halten. Deine Finger üben den erforderlichen Druck aus, damit sie dir nicht aus der Hand gleitet. Und die Finger werden vom Gehirn gesteuert, so daß sie genau das tun, was du möchtest, wenn du die Seite umblätterst. Was würde man nur ohne Hände tun!
Auch deine Augen sind am Lesen dieser Seiten beteiligt. Um die Schrift oder die Abbildungen von einer Seite über die Augen ins Gehirn zu übertragen, ist ein Zusammenspiel dieser Organe mit einem erstaunlichen Netzwerk aus Nerven erforderlich. Die elektrischen Impulse, die im Auge erzeugt werden, werden an das Gehirn weitergeleitet, wo sie einen visuellen Eindruck von der entsprechenden Seite hervorrufen. Wie wichtig doch unser Sehvermögen ist! Und wie tragisch, wenn es verlorengeht!
Das Gehirn des Menschen wiegt ungefähr 1 300 Gramm und ist so klein, daß es in einer Hand Platz hat. Aber es ist ein Wunderwerk, eines der kompliziertesten Schöpfungswerke im ganzen Universum. Mit seiner Hilfe können wir denken, sehen, fühlen, sprechen und unsere Bewegungen aufeinander abstimmen. Dank unseres Gehirns können wir prachtvolle Sonnenuntergänge beobachten, köstliche Speisen genießen, das Säuseln des Sommerwinds im Gesicht spüren, die ehrfurchteinflößende Bergwelt betrachten, uns über das Lachen eines kleinen Kindes freuen, den Duft einer Blume riechen und uns über die Berührung einer lieben Person freuen. Und vieles davon läuft ohne bewußte Anstrengungen ab. Ohne unser eindrucksvolles Gehirn könnten wir uns an nichts erfreuen.
Wie passend sind doch die Worte des Psalmisten: „Auf furchteinflößende Weise [bin ich] wunderbar gemacht.“ (Psalm 139:14)!
Doch trotz dieser vorzüglichen Ausstattung kommt die Zeit, wo der Körper versagt. Wir werden krank, alt und sterben. Außerdem gibt es so viel Schlechtes in der Welt, was unsere Lebensfreude schmälert, auch wenn wir gesund sind. Werden sich diese unangenehmen Zustände nie ändern? Oder ist unser Körper geschaffen worden, um für immer zu funktionieren — ohne wie heute krank und alt zu werden und dann zu sterben —, so daß wir uns ewigen Lebens auf der Erde erfreuen können?
Erwachet! wird diese Fragen in den kommenden Monaten in insgesamt drei Ausgaben behandeln. In dieser Ausgabe werden wir nur auf einige erstaunliche Teile unseres Körpers eingehen: die Hand, das Auge und das Gehirn.
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Die Hand — „Das geschickteste biologische Organ“Erwachet! 1988 | 8. Juni
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Die Hand — „Das geschickteste biologische Organ“
ES WAR ein Notfall. Das Mädchen lag an der Zufahrt zum Krankenhaus. Die Hauptschlagader ihres rechten Beines war bei einem Motorradunfall durchtrennt worden. Chirurgische Instrumente waren nicht zur Hand, mit denen man die Blutungen zum Stillstand hätte bringen können. Was sollte der Arzt tun?
„Ich benutzte meine Hand als Klemme“, berichtet Professor Napier in seinem Buch Hands, „und drückte die Arterie mit dem Daumen und dem Zeigefinger so gut wie möglich ab. Schließlich gelang es mir, ein Stück Bindfaden — mehr war nicht da — um die Arterie zu wickeln und sie abzubinden. Das Blut schoß nicht mehr heraus. ... Bei einem solchen Notfall war nichts so schnell und so wirksam wie die Hände. Nur wenige Patienten sind sich bewußt, daß bei einer Operation ihr Leben von der richtigen Position eines Fingers abhängen kann.“
Ohne das Sattelgelenk des Daumens wäre so etwas undenkbar. (Siehe Abbildung.) Es ist so aufgebaut, daß es fast so beweglich ist wie das Kugelgelenk der Schulter, doch im Unterschied zu diesem benötigt es nicht die Unterstützung von umgebendem Muskelgewebe. Der Daumen kann daher in Zusammenarbeit mit den Fingerkuppen komplizierte Bewegungen ausführen.
Versuche einmal, ohne den Daumen irgend etwas Kleines aufzuheben oder in dieser Zeitschrift zu blättern. Ein südafrikanischer Arzt sagte: „Ich habe schon eine ganze Menge gebrochene Daumen geschient, und wenn die Patienten wiederkommen, sagen sie mir gewöhnlich, daß sie vorher nicht wußten, wie unentbehrlich der Daumen ist.“
Die menschliche Hand mit ihrem Daumen, der den Fingern gegenübergestellt werden kann, ist ein äußerst vielseitiges Werkzeug. Wie sollte man ohne Hände einen Brief schreiben, fotografieren, einen Nagel einschlagen, telefonieren oder einen Faden einfädeln? Pianisten können dank ihrer Hände ausgezeichnet spielen, Kunstmaler wunderschön malen und Chirurgen komplizierte Operationen ausführen. „Die Affen sind wegen ihres kurzen Daumens und ihrer langen Finger mit der Hand nicht so geschickt“, heißt es in der New Encyclopædia Britannica.
Zwischen der menschlichen Hand und der Hand der Affen besteht noch ein weiterer wesentlicher Unterschied. Ungefähr ein Viertel des motorischen Zentrums der menschlichen Gehirnrinde steht für die Muskeln der Hände zur Verfügung. Das motorische Zentrum des Menschen ist, wie Professor Guyton in dem Textbook of Medical Physiology (Lehrbuch der Physiologie) schreibt, „von dem niederer Tiere beträchtlich verschieden“ und ermöglicht „die außergewöhnliche Fähigkeit, mit der Hand, den Fingern und dem Daumen äußerst geschickte Bewegungen auszuführen“.
Neurochirurgen haben außerdem einen Bereich im menschlichen Gehirn entdeckt, den sie als „Bereich für Handfertigkeiten“ bezeichnen. Geschickte Hände müssen fühlen können. Deshalb ist die Haut der menschlichen Hand mit einer Fülle von Nervenenden versehen, besonders am Daumen. Ein Arzt sagte in einem Interview gegenüber Erwachet!: „Wenn jemand nur ein wenig Gefühl an der Kuppe eines Daumens verliert, fällt es ihm schon schwer, kleine Gegenstände wie Schrauben an die richtige Stelle zu bringen.“ Die Arme verfügen über andere empfindungsleitende Nerven, die es ermöglichen, die Hände sogar in völliger Dunkelheit an die richtige Stelle zu führen. Nachts im Bett kann man sich also an der Nase kratzen, ohne sich ins Gesicht zu stoßen.
Selbst eine so einfache Bewegung wie der Griff nach einem Glas Wasser ist etwas Bewunderungswürdiges. Wenn man nicht fest genug zufaßt, kann einem das Glas aus der Hand rutschen und herunterfallen. Greift man zu fest zu, kann es zerbrechen, und man verletzt sich. Wie kommt es, daß man das Glas gerade richtig festhält? Druckempfindliche Nerven in der Hand vermitteln Botschaften an das Gehirn, und das Gehirn sendet entsprechende Anweisungen an die Muskeln des ausgestreckten Arms und der Hand.
Bald darauf kommt das Glas an den Lippen zum Stillstand, ohne daß man dabei hinsehen muß. Inzwischen hat man sich vielleicht auf den Fernsehschirm oder auf eine Unterhaltung mit Freunden konzentriert. „Die Tatsache, daß das Glas an die Lippen geführt wird, ohne daß man sich damit ins Gesicht stößt“, sagt Dr. Miller in seinem Buch The Body in Question, „ist dem feinen Gewichtsempfinden der ausgestreckten Gliedmaßen zu verdanken. Und daß das Glas am Mund in seiner Stellung bleibt, wenn es beim Trinken leichter wird, zeigt, daß die Nachrichten stets auf den neusten Stand gebracht werden.“
Kein Wunder, daß die menschliche Hand denkenden Menschen Bewunderung abringt. „Selbst wenn es keinen anderen Beweis gäbe, würde allein der Daumen mich von Gottes Existenz überzeugen“, sagte Isaac Newton. „Wir können auf dem Mond landen“, bemerkt Professor Napier, „aber trotz all unserer mechanischen und elektronischen Zauberei können wir keinen Zeigefinger nachahmen, der sowohl fühlen als auch Zeichen geben kann.“ Die menschliche Hand, so die New Encyclopædia Britannica, ist wahrscheinlich „das geschickteste biologische Organ“ und dazu eines, das „den Menschen von allen anderen lebenden Primaten unterscheidet“.
[Bilder auf Seite 5]
Das Sattelgelenk des Daumens ist im Vergleich zu den entsprechenden Gelenken der anderen Finger einzigartig
[Bilder auf Seite 6]
Die menschliche Hand mit ihrem Daumen, der den Fingern gegenübergestellt werden kann, ist ein äußerst vielseitiges Werkzeug
[Bild auf Seite 6]
Nerven in der Hand und im Arm ermöglichen es dem Gehirn, komplexe Bewegungen zu steuern
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Das Auge — „Gegenstand des Neides für Computerwissenschaftler“Erwachet! 1988 | 8. Juni
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Das Auge — „Gegenstand des Neides für Computerwissenschaftler“
DIE Netzhaut ist ein Häutchen, das sich an die Augapfelwand anlegt. Sie ist papierdünn und hat verschiedene Schichten mit insgesamt über hundert Millionen Neuronen. „Die Netzhaut“, so das Buch The Living Body, „ist eines der beachtenswertesten Gewebe des menschlichen Körpers.“ Sie ist „Gegenstand des Neides für Computerwissenschaftler, denn sie bewältigt annähernd 10 Milliarden Rechenvorgänge in der Sekunde“, bemerkt Sandra Sinclair in dem Buch How Animals See (Wie Tiere sehen).
Wie in einer Kamera auf dem Film wird in unserem Auge ein Bild auf der Netzhaut entworfen. Doch wie Dr. Miller erklärt, reicht die Empfindlichkeit eines Films „nicht im geringsten an die variable Empfindlichkeit der Netzhaut heran“. Mit ein und demselben „Film“ können wir sowohl im Mondschein als auch bei dem 30 000mal helleren Sonnenschein sehen. Außerdem kann die Netzhaut kleine Einzelheiten unterscheiden, wenn ein Teil des Gegenstandes im Hellen und der andere im Schatten liegt. „Die Kamera“, erklärt Professor Guyton in seinem Textbook of Medical Physiology, „ist wegen des engen kritischen Helligkeitsbereichs, der für die richtige Belichtung des Films erforderlich ist, dazu nicht in der Lage.“ Deshalb benötigen Fotografen ein Blitzlicht.
Die „variable Empfindlichkeit“ verdankt die Netzhaut zum Teil den 125 Millionen Stäbchen. Diese sprechen auf geringe Lichtmengen an und ermöglichen es, bei Nacht zu sehen. Ferner gibt es die 5,5 Millionen Zapfen, die erst bei hellerem Licht ansprechen und es ermöglichen, farbig zu sehen. Einige Zapfen sind empfindlich für rotes Licht, andere für grünes, wieder andere für blaues. Ihre gemeinsame Reaktion ermöglicht es dir, die Farben in dieser Zeitschrift zu sehen. Wenn alle drei Arten von Zapfen gleich stark angeregt werden, sieht man ein reines Weiß.
Die meisten Tiere sind nur beschränkt farbentüchtig, und manche sind farbenblind. „Das Farbsehvermögen trägt viel zur Lebensfreude bei“, sagte der Chirurg Rendle Short und fügte hinzu: „Von allen Organen des Körpers, die nicht unbedingt zum Leben nötig sind, könnte man das Auge als das wunderbarste betrachten.“
„Geheimnisvolle Teamarbeit“
Alles, was wir sehen, wird auf der Netzhaut wie in einer Kamera auf dem Kopf stehend abgebildet. Dr. Short wirft deshalb die Frage auf: „Warum steht die Welt, die wir sehen, nicht auf dem Kopf?“ „Weil das Gehirn“, so erklärt er, „es sich angewöhnt hat, die Eindrücke umzudrehen.“
Man hat besondere Brillen entworfen, mit denen man alles auf dem Kopf sieht. Bei wissenschaftlichen Versuchen stand für diejenigen, die solche Brillen trugen, die Welt auf dem Kopf. Doch nach ein paar Tagen geschah etwas Erstaunliches. Sie sahen wieder alles normal. „Die geheimnisvolle Teamarbeit zwischen Augen und Gehirn kommt auf vielfältige Weise zum Ausdruck“, heißt es in dem Werk The Body Book.
Während deine Augen diese Zeile verfolgen, nehmen die Zapfen den Unterschied zwischen der schwarzen Druckfarbe und dem weißen Papier wahr. Die Netzhaut kann jedoch nicht auf die Buchstaben des Alphabets reagieren. Die Fähigkeit, einer Buchstabenfolge eine Bedeutung zu geben, befindet sich in einem bestimmten Teil des Gehirns. Eine Informationsübertragung ist also erforderlich.
Von der Netzhaut wird über eine Million Nervenfasern eine verschlüsselte Nachricht in einen Teil des Gehirns gesandt, der ziemlich hinten im Kopf liegt. „Die Projektion von der Netzhaut auf die Hirnrinde“, heißt es in dem Buch The Brain, „verläuft höchst organisiert und geordnet. ... Wenn ein kleiner Lichtschein auf verschiedene Teile der Netzhaut fällt, reagiert der entsprechende Teil des Sehzentrums [im Gehirn].“
[Bilder auf Seite 7]
Das Auge benötigt im Gegensatz zu einer Kamera kein Blitzlicht, weil der Lichtempfindlichkeitsbereich der Netzhaut sehr weit ist
[Bild auf Seite 8]
Die Netzhaut deines Auges hat Millionen von zapfenförmigen Nervenzellen, die empfindlich auf grünes, rotes oder blaues Licht reagieren
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Das Gehirn — „Mehr als ein Computer“Erwachet! 1988 | 8. Juni
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Das Gehirn — „Mehr als ein Computer“
EIN weiteres ausgezeichnetes Organ ist das menschliche Gehirn. Zusammen mit dem übrigen Nervensystem wird es oft mit einem Computer verglichen. Natürlich ist ein Computer von jemandem gebaut worden und arbeitet Schritt für Schritt nach den Anweisungen in seinem Programm. Doch viele glauben nicht, daß jemand für die „Verdrahtung“ und die „Programmierung“ des menschlichen Gehirns verantwortlich ist.
Selbst extrem schnelle Computer können nur eine Information nach der anderen verarbeiten. Das menschliche Gehirn verarbeitet dagegen Millionen von Informationseinheiten gleichzeitig. Bei einem Spaziergang im Frühling kann man sich zum Beispiel an der schönen Umgebung erfreuen, den Vögeln lauschen und den Duft der Blumen riechen. Alle jene angenehmen Sinnesreize werden dem Gehirn gleichzeitig übertragen. Zur selben Zeit fließen Informationen von den Sinnesrezeptoren in den Beinen zum Gehirn und geben Auskunft über die momentane Stellung der Beine und über den Zustand jedes Muskels. Hindernisse auf dem Weg werden von den Augen geortet. Aufgrund all dieser Informationen stellt das Gehirn sicher, daß jeder Schritt ungestört erfolgt.
Die tiefer liegenden Zentren des Gehirns steuern unterdessen den Herzschlag, die Atmung und andere lebenswichtige Funktionen. Aber das Gehirn erledigt weit mehr. Während du spazierengehst, kannst du singen, dich unterhalten, das, was du siehst, mit dem, was du früher gesehen hast, vergleichen oder Pläne für die Zukunft schmieden.
„Das Gehirn“, so das Werk The Body Book, „ist weit mehr als ein Computer. Kein Computer hätte je das Empfinden, er sei gelangweilt oder verschwende seine Talente und sollte sich einem neuen Lebensstil zuwenden. Ein Computer kann keine drastischen Änderungen in seinem Programm vornehmen; bevor er eine andere Richtung einschlägt, muß ihn jemand, der über ein Gehirn verfügt, neu programmieren. ... Ein Computer kann sich nicht entspannen oder vor sich hin träumen oder lachen. Er kann sich nicht von etwas inspirieren lassen oder schöpferisch tätig sein. Er hat kein Bewußtsein und kann nichts begreifen. Er kann sich nicht verlieben.“
Das wundervollste Gehirn, das es gibt
Tiere wie Elefanten und einige große Meerestiere haben ein größeres Gehirn als der Mensch, doch im Verhältnis zur Körpergröße ist das menschliche Gehirn das größte. „Der Gorilla“, erklärt Richard Thompson in seinem Buch The Brain, „ist größer als ein Mensch, aber die Größe seines Gehirns beträgt nur ein Viertel von dem des Menschen.“
Die Zahl der verschiedenen Verbindungswege zwischen den Neuronen (Nervenzellen) im menschlichen Gehirn ist astronomisch hoch. Das liegt daran, daß die Neuronen so zahlreiche Verknüpfungen bilden können; ein Neuron kann mit 100 000 anderen verbunden sein. „Die Zahl der möglichen Verbindungen in unserem Gehirn ist im Grunde genommen unbegrenzt“, schreibt Anthony Smith in seinem Buch The Mind. Die Zahl ist größer „als die Gesamtzahl aller Kernteilchen, aus denen das uns bekannte Universum besteht“, bemerkt der Neurologe Thompson.
Doch es gibt noch etwas weit Bemerkenswerteres. Es ist die Art und Weise, wie jenes weitverzweigte Netzwerk von Neuronen verbunden ist, so daß der Mensch denken, sprechen, hören, lesen und schreiben kann, und das in mehreren Sprachen. „Die Sprache ist der entscheidende Unterschied zwischen Mensch und Tier“, sagt Karl Sabbagh in seinem Buch The Living Body. Die Verständigung zwischen den Tieren ist vergleichsweise einfach. Der Unterschied ist gemäß dem Evolutionisten Sabbagh „nicht einfach eine triviale Verbesserung der Lautbildungsfähigkeiten der Tiere — die Sprache ist die grundlegende Fähigkeit, die Menschen menschlich macht, und sie tritt durch wesentliche Unterschiede im Aufbau des Gehirns zutage“.
Die erstaunliche Struktur des menschlichen Gehirns hat viele dazu bewogen, ihre Möglichkeiten mehr auszuschöpfen, indem sie ein Handwerk oder eine andere Sprache erlernt haben, oder sie haben ein Musikinstrument spielen gelernt oder irgendeine Fertigkeit entwickelt, die das Leben erfreulicher macht. „Wenn man sich eine neue Fertigkeit aneignet“, schreiben Dr. R. und Dr. B. Bruun in ihrem Buch The Human Body, „trainiert man seine Neuronen dazu, sich auf neue Weise zu verbinden. ... Je mehr man sein Gehirn gebraucht, desto leistungsfähiger wird es.“
Wer hat es gemacht?
Kann etwas derart Hochorganisiertes und Geordnetes wie die Hand, das Auge und das Gehirn durch Zufall entstanden sein? Wenn man es dem Menschen zuschreibt, Werkzeuge, Computer und Filme erfunden zu haben, sollte gewiß jemand dafür geehrt werden, daß er die Hand, das Auge und das Gehirn — weit vielseitigere Instrumente — gemacht hat. „O Jehova“, sagte der Psalmist, „ich werde dich lobpreisen, weil ich auf furchteinflößende Weise wunderbar gemacht bin. Deine Werke sind wunderbar, wie meine Seele es sehr wohl weiß“ (Psalm 139:1, 14).
Viele einzigartige Funktionen des menschlichen Körpers erfolgen unbewußt. In künftigen Ausgaben dieser Zeitschrift werden einige dieser erstaunlichen Mechanismen besprochen. Ferner wird behandelt, ob das Altern, Krankheit und Tod besiegt werden können, so daß es möglich ist, daß wir uns ewig unseres Lebens erfreuen.
[Kasten auf Seite 10]
Die erstaunlichen Neuronen
EIN Neuron ist eine Nervenzelle mit all ihren Funktionen. Das Nervensystem besteht aus vielen Arten von Neuronen, von denen es im Körper insgesamt ungefähr 500 Milliarden gibt. Einige wirken als Rezeptoren, die Informationen aus verschiedenen Bereichen des Körpers an das Gehirn leiten. Die Neuronen, die an den höheren Bereichen der Gehirnfunktionen beteiligt sind, arbeiten wie ein Videorecorder. Sie können auf Dauer Informationen speichern, die zum Beispiel von den Augen oder den Ohren kommen. Jahre später kann man das Gesehene oder das Gehörte sozusagen wieder abspielen lassen, und das zusammen mit Überlegungen und Empfindungen, die kein technisches Gerät festhalten kann.
Das Gedächtnis des Menschen ist nach wie vor ein Geheimnis. Das liegt zum Teil in der Art und Weise begründet, wie die Neuronen miteinander verknüpft sind. „Die durchschnittliche Gehirnzelle“, erklärt Karl Sabbagh in seinem Buch The Living Body, „ist mit ungefähr 60 000 anderen verknüpft — manche Zellen sogar mit einer viertel Million anderen ... Das menschliche Gehirn könnte in den Verbindungswegen seiner Nervenzellen mindestens 1 000mal soviel Informationen speichern wie eine große 20- bis 30bändige Enzyklopädie.“
Aber wie leitet ein Neuron seine Information an ein anderes weiter? Tiere mit einem einfachen Nervensystem haben viele miteinander verbundene Nervenzellen. In einem solchen Fall überquert ein elektrischer Impuls die Brücke von einem Neuron zum nächsten. Die Überbrückung wird elektrische Synapse genannt. Sie ist schnell und einfach.
Es erscheint möglicherweise befremdend, aber die meisten Neuronen im menschlichen Körper geben Botschaften über eine chemische Synapse weiter. Diese langsamere und zugleich schwierigere Methode kann wie folgt veranschaulicht werden: Ein Zug trifft an einem Fluß ein, über den keine Brücke führt, und muß deshalb übergesetzt werden. Wenn ein elektrischer Impuls auf eine chemische Synapse trifft, kommt er zum Stillstand, weil die Neuronen durch einen Spalt voneinander getrennt sind. An dieser Stelle wird das Signal „übergesetzt“, und zwar durch die Übertragung chemischer Substanzen. Worin besteht der Vorteil der elektrochemischen Methode der Übertragung von Nervenimpulsen?
Wissenschaftler bezeichnen die chemische Synapse in vieler Hinsicht als vorteilhaft. Sie gewährleistet, daß die Botschaften in eine Richtung laufen. Sie gilt auch als plastisch, weil ihre Funktionsweise oder ihre Struktur leicht zu ändern ist. Signale können hier modifiziert werden. Durch Gebrauch werden einige chemische Synapsen verstärkt, während sich andere auflösen, weil sie nicht gebraucht werden. „Das Lernen und Erinnern könnte in einem Nervensystem, in dem es nur elektrische Synapsen gibt, nicht zustande kommen“, sagt Richard Thompson in seinem Buch The Brain.
Der Wissenschaftsautor Anthony Smith erklärt in seinem Buch The Mind: „Neuronen geben nicht einfach ein Signal ab oder nicht ... Sie müssen viel kompliziertere Informationen weitergeben als ja oder nein. Sie gleichen nicht einem Hammer, mit dem der nächste Nagel schneller oder langsamer eingeschlagen wird. Sie sind, um bei diesem Beispiel zu bleiben, der Werkzeugsatz eines Zimmermanns mit verschiedenen Schraubenziehern, Zangen — und Hämmern. ... Jeder Nervenimpuls wird unterwegs umgewandelt, und das geschieht nirgendwo anders als an den Synapsen.“
Die chemische Synapse hat einen weiteren Vorteil. Sie nimmt weniger Raum ein als eine elektrische, was erklärt, warum das menschliche Gehirn so viele Synapsen hat. Die Zeitschrift Science nennt eine Zahl von 100 000 000 000 000 — das entspricht der Zahl der Sterne von Hunderten von Galaxien wie der Milchstraße. „Wir sind, was wir sind“, fügt der Neurologe Thompson hinzu, „weil unser Gehirn im Grunde genommen chemisch statt elektrisch arbeitet.“
[Kasten auf Seite 12]
Warum unser Gehirn so viel Blut benötigt
BEVOR du in ein Schwimmbecken springst, tauchst du vielleicht erst einmal die Zehen ins Wasser. Wenn es kalt ist, sprechen die winzigen Kälterezeptoren in der Haut unverzüglich an. In weniger als einer Sekunde registriert das Gehirn die Temperatur. Schmerzrezeptoren sind noch schneller. Einige Nervensignale legen 360 Kilometer in der Stunde zurück — im Vergleich dazu müßte ein 100-Meter-Läufer eine Sekunde nach dem Start das Ziel erreichen.
Wie stellt das Gehirn aber fest, wie stark ein Sinneseindruck ist? Eine Möglichkeit dazu bietet die Häufigkeit, mit der ein Neuron Impulse aussendet. Einige geben tausend und mehr Impulse in der Sekunde ab. Die Betriebsamkeit der Neuronen im Gehirn wäre jedoch ohne Pumpen und ohne Kraftwerke undenkbar.
Jedesmal, wenn ein Neuron einen Impuls abfeuert, ergießen sich elektrisch geladene Atome, Ionen genannt, in die Zelle. Wenn jenen Natriumionen erlaubt würde, sich anzusammeln, könnte das Neuron mit der Zeit keine Impulse mehr abfeuern. Wie wird das Problem gelöst? „Jedes Neuron“, erklärt der Wissenschaftsautor Anthony Smith in seinem Buch The Mind, „enthält über eine Million Pumpen — jede ist ein kleiner Höcker auf der Zellmembran —, und jede Pumpe kann in der Sekunde ungefähr 200 Natriumionen gegen 130 Kaliumionen austauschen.“ Selbst wenn sich die Neuronen in Ruhe befinden, arbeiten die Pumpen weiter. Warum? Um dem Effekt entgegenzuwirken, daß ständig Natriumionen in die Zelle eindringen und Kaliumionen austreten.
Die Pumptätigkeit kostet fortlaufend Energie. Diese wird in den winzigen Mitochondrien oder „Kraftwerken“ erzeugt, die im Zellinnern gleichmäßig verteilt sind. Zur Energieerzeugung benötigt jedes von ihnen Sauerstoff und Zucker (Glucose) aus dem Blut. Kein Wunder, daß das Gehirn so gut durchblutet sein muß! „Obwohl das Gehirn nur 2 Prozent des Körpergewichts ausmacht“, schreibt Richard Thompson in seinem Buch The Brain, „beansprucht es 16 Prozent der Blutversorgung ... Gehirngewebe wird 10mal stärker durchblutet als Muskelgewebe.“
Wenn du das nächste Mal die Wassertemperatur testest, dann sei dankbar für die Billionen Pumpen und Kraftwerke in deinem Gehirn. Denke auch daran, daß die ganze Betriebsamkeit nur durch den Sauerstoff und den Zucker ermöglicht wird, die das Blut herbeischafft.
[Bild auf Seite 9]
Das menschliche Gehirn verarbeitet Millionen von Informationseinheiten gleichzeitig. Bei jeder Bewegung unterrichten die Sinnesrezeptoren in den Gliedmaßen das Gehirn über die momentane Stellung der Arme und über den Zustand jedes Muskels.
[Bild auf Seite 11]
Das Gehirn ist weit komplizierter und vielseitiger als ein Computer
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