neuronale Struktur

Die neuronale Struktur ist die Struktur des Nervensystems.

Diese kann in die neuronale Grobstruktur und in die neuronale Feinstruktur gegliedert werden.

Demgemäß zeigt die neuronale Grobstruktur den anatomisch makroskopisch sichtbaren Aufbau des Nervensystems, hingegen die neuronale Feinstruktur den mikroskopisch sichtbaren Aufbau, wie er etwa im histologischen Bild/Schnittbild durch eine spezielle Färbung sichtbar wird. Und schließlich zeigt sich die neuronale Feinstruktur in noch größerer Vergrößerung im elektronenmikroskopischen Bild den Aufbau des Nervengewebes bzw. des Nervensystems in noch größerer Vergrößerung und zwar auf der Ebene der Nervenzellen (z. B. sind in diesen Bildern die die Synapsen an den Dendriten , Zellkörpern und dem Axon der Nervenzelle zeigen).

 

Neuronale Grobstruktur – Schnitt durch anatomisches Präparat:

Im anatomischen Präparat kann z. B. ein Medizinstudent die neuronale Grobstruktur in den einzelnen anatomischen Hirnschnitten erkennen.

Und man kann auf dieser Grundlage zum Beispiel die großen Kerne/Kernbereiche – die Nervenzellansammlungen sind – in Bezug auf ihre örtliche Lage in Relation zu anderen Strukturen erkennen. So etwa den Thalamus, das Putamen usf. in welchen Bereichen des Gehirns diese gelegen sind. Ebenso kann man in diesen Präparaten den Verlauf der großen Nervenbahnen (lat. tracti) studieren, wie sie etwa im zentralen Nervensystem verlaufen.

Dadurch zeigt sich in der Anatomie der Aufbau und damit die Struktur z. B. des Gehirns in einzelnen horizontalen und in vertikalen Schnitten im Groben.

Hingegen zeigt sich im histologischen Bild/Schnittbild die neuronale Struktur im Feinen. Und diese, in noch größerer Vergrößerung – wie erwähnt im elektronenmikroskopischen Bild.

Demgemäß ist man in der Anatomie mit der Struktur des Nervensystems/Nervengewebes im Groben befasst, hingegen in der Histologie und in der Histopathologie – und in der Forschung im Feinen, sowohl betreffend das zentrale Nervensystem wie auch betreffend das periphere Nervensystem.

 

Zusammenschau – neuronale Grobstruktur – neuronale Feinstruktur – neuronale Struktur:

Man kann in der Zusammenschau festhalten, dass die neuronale Grobstruktur die Struktur des Nervensystems als Ganzes zur Darstellung bringt, wie man sie makroskopisch mit freiem Auge am anatomischen Präparat sehen kann, hingegen zeigt sich die neuronale Feinstruktur im mikroskopischen Bild – so etwa im histologischen Bild/Schnittbild respektive im histopathologischen Bild/Schnittbild. Und schließlich kann man den Aufbau des Nervengewebes bzw. den Aufbau des Nervensystems in noch größerer Vergrößerung im elektronenmikroskopischen Bild sehen.

Auf dieser Grundlage kann z. B. ein Neurohistologe/Neurohistopathologe den Aufbau des Gehirns im frontalen Kortex oder in einem anderen Bereich der Hirnrinde studieren, oder im Kleinhirn, im Hirnstamm, im Rückenmark etwa auf Höhe der oberen Halswirbel ( Lage/Bereiche der „grauen Substanz“, der „weißen Substanz“ respektive die Bereiche der Kerne, Bereiche der Bahnen).

Somit kann man unter dem Begriff neuronale Struktur einerseits die Struktur verstehen, die durch sämtliche Nervenzellen gebildet wird, und die daher das übergeordnete neuronale Netzwerk  bildet – das man als zentrale Funktionseinheit als Nervensystem bezeichnet.

Und andererseits kann man unter dem Begriff neuronale Struktur den Aufbau des Nervensystems in lokalen Bereichen beschreiben, und durch diese Gliederung einerseits auf makroskopischer Ebene und  andererseits auch mikroskopischer bzw. elektronenmikroskopischer Ebene charakterisieren.

Neuronale Struktur – Relation – zur neuronalen Funktion:

Die neuronale Struktur als Ganzes wie sie vom Nervensystem gebildet wird, bildet die elektro-neuro-biologische Funktionseinheit, die die gesamte neuronale Funktion leistet.

Und unter einem anderen Blickwinkel betrachtet, kann man unter dem Begriff neuronale Struktur abgegrenzte Bereiche des Nervensystems verstehen, also spezifische elektro-neuro-biologische Funktionseinheiten, die jeweils spezifische neuronale Funktionen leisten (Beispiele dazu: neuronale Struktur die als elekto-neuro-biologische Funktionseinheit die Hebung und die Beugung des rechten Armes leistet, oder neuronale Struktur die elektro-neuro-biologische Funktionseinheit die die Beugung und die Streckung des rechten Zeigefingers leistet, oder neuronale Struktur die als elektro-neuro-biologische Funktionseinheit das Denken ermöglicht, oder das Fühlen, oder die neuronale Struktur die auf der Gehirnoberfläche der Sensibilität zugeordnet wird – so wie dies in der Physiologie bzw. in der Neurophysiologie in den Lehrbüchern vereinfacht dargestellt wird).

Nachfolgend wird die neuronale Struktur unter verschiedenen Gesichtspunkten betrachtet und diskutiert:

 

Entwicklung der neuronalen Struktur im Laufe des Lebens des Individuums:

Bei einem höher entwickelten Lebewesen ist die neuronale Strukturen primär durch die Genetik determiniert. Es gibt zwar eine gewisse Variation bei den einzelnen Individuen. Grundsätzlich ist die neuronale Struktur bei den unterschiedlichen Arten bzw. Gattungen determiniert. Deswegen kann man bei den einzelnen Individuen allenfalls unterschiedliche Typen feststellen.

Es finden sich hier in den verschiedenen Bereichen des jeweiligen Nervensystems, jeweils durch die Erbanlage weitgehend determinierte Strukturen, die im reifen Stadium z. B. entsprechende Funktionseinheiten bilden (Beispiel: neuronale Struktur die das Hören bei einer bestimmten Fledermaus Art ermöglicht).

Demgemäß ist diese neuronale Struktur die biologische Voraussetzung für eine gewisse Funktion. Gemäß dem vorangehenden Beispiel etwa der Hörbereich des Nervensystems bei dieser Art von Fledermaus.

Oder der neuronale Flugapparat bei einer Art von Vogel der im Verbund mit den entsprechenden Organen das Fliegen leistet.

Oder man denke an eine Biene die sich aus der befruchteten Eizelle sich je nach Fütterung als weibliche Made zur Ärbeiterbiene bzw. Flugbiene oder zur Königin entwickelt.

Hier ist die neuronale Strukturen des Nervensystems der weiblichen Biene durch die Genetik bereits weitgehend determiniert, wohingegen die neuronale Struktur eines höher entwickelten Tieres – vor allem im Feinbereich des Nervensystems – bzw. in der neuronalen Feinstruktur – nach der Geburt noch einer weitergehenden Entwicklung unterliegt (Beispiel der junge Storch der auf dem Horst die Flugbewegungen übt bevor er zum ersten Flug abhebt).

Es darf diesbezüglich daran erinnert werden, dass ein junges Tier das nach seiner Geburt nicht entsprechende Möglichkeiten zur Betätigung hat und nicht etwa durch Geschwister gefordert und in seiner Entwicklung nicht entsprechend gefördert wird gewisse Fertigkeiten und Fähigkeiten nicht erlangt, um beispielsweise in der Wildnis auf sich selbst gestellt zu überleben.

In noch höherem Masse sind die neuronalen Strukturen des Menschen zum Zeitpunkt der Geburt im Hinblick auf die Grobstruktur zwar angelegt jedoch im Hinblick auf die Feinstruktur bei weitem noch nicht ausreichend entwickelt.

Mit anderen Worten: der Säugling und später das Kleinkind/das ältere Kind/der Jugendliche bis hin zum Erwachsenen muss viel lernen um auf sich gestellt lebensfähig zu werden. Ja man kann sagen, dass das einzelne Individuum als soziales Wesen hier auch später den Rückhalt und die Information seiner Gesellschaft benötigt um überhaupt in seinem Umfeld erfolgreich bestehen und eigenständig leben zu können.

Deswegen kann man sagen, dass beim Menschen die neuronale Feinstruktur sich nach der Geburt noch wesentlich weiter entwickelt muss bzw. dies noch ein langer Prozess ist bis die wirkliche Reife – um selbständig zu leben – erlangt wird.

In dieser postpartalen Phase kommt es vor allem zur weiteren Entwicklung im Bereich der neuronalen Feinstruktur.

 

Die Neuroplastizität ist neben der Genetik die wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung des Lebewesens zur vollen Reife:

Bei all diesen Vorgängen ist ab der Zeugung primär die Genetik, sekundär aber auch die Neuroplastizität wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung des Nervensystems und damit für die Entwicklung der neuronalen Strukturen bis letztlich die sogenannte Reife zum selbständigen Leben erlangt ist. Man denke etwa an die Bewegungen die bereits beim kleinen Embryo der in der Fruchtblase befindlich ist, in der Ultraschall-Untersuchung zu sehen sind, und die etwa für die Entwicklung des Nervensystems aber auch für die der anderen Organe und Organstrukturen – etwa für die Ausbildung der Gelenke – wesentlich sind.

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Die neuronale Struktur ist eine dynamische Einheit:

Die neuronale Struktur ist ein einem Lebewesen eine dynamische Einheit, weil diese Einheit sich im Laufe des Lebens fortlaufend entwickelt.

Einerseits durch das Wachstum bzw. durch die natürliche Veränderung wie sie durch das Werden (Wachstum, individuelle Entwicklung) und durch das Vergehen (Alterung, Degeneration, Involution) entsteht.

Man kann auch sagen, dass die neuronale Struktur im einzelnen Lebewesen bzw. im Individuum infolge der persönlichen Entwicklung/Erfahrung/Erlebnisse sich verändert. Hier erkennt man den Zusammenhang der Struktur mit der Funktion, und zwar in dem Sinn dass die Funktion die Struktur beeinflusst bzw. mitbestimmt. Und umgekehrt, dass Struktur auch die Funktion bedingt bzw. wesentlich bestimmt. Man denke etwa an die Eigenheiten der einzelnen Menschen und Tiere die sich auf die verschiedensten Arten und Weisen manifestieren.

Daher der Spruch von Karl Jaspers: „der Mensch ist sich gegeben und aufgegeben“.

Oder der Spruch: Werde der du bist.

Oder man ist was man isst, weil auch das Essen die eigene Entwicklung bzw. die eigenen Struktur – letztlich auch die des Nervensystems – beeinflusst respektive mitbestimmt. Womit unter einem anderen Gesichtspunkt betrachtet der Zusammenhang der Struktur mit der Funktion aufgezeigt wird bzw. deutlich wird.

Womit der Zusammenhang der neuronalen Funktion mit der neuronalen Struktur deutlich wird, insofern diese auch durch die neuronale Aktivität mitbestimmt wird.

So gesehen kann man mit gutem Grund sagen, dass Alles auf Alles wirkt – auch in Bezug auf das Nervensystem.

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Neuronale Struktur – Ermüdung – Entspannung – Erholung:

Durch die neuronale Funktion kommt es zur Ermüdung, weil diese zu einer gewissen Entwicklung/Deformation/Veränderung im Nervensystem führt.

Dies bewirkt den Aufbau der neuronalen Spannung – was sich durch das Phänomen der Ermüdung manifestiert.

Man erkennt damit den Zusammenhang der Ermüdung mit der veränderten neuronalen Struktur die die Notwendigkeit der Entspannung und hier insbesondere der neuronalen Entspannung mit sich bringt.

Auf dieser Grundlage kann man verstehen wie der Biorhythmus bzw. der rhythmische Wechsel der wachen Phase bzw. des wachen Zustands mit dem Schlaf bzw. der teilweisen Entspannung in den sonstigen Ruhephasen entsteht.

Im wachen Zustand kommt es als Folge der Aktivität im Lauf der Zeit – sei dies am Tag oder in der Nacht zur Ermüdung – und es entsteht dadurch zunehmend das Bedürfnis nach Schlaf und Erholung (Man denke an das Phänomen des imperativen Sekundenschlafs).

Im Schlaf bzw. in der Erholung kommt es dann zum Abbau der neuronalen Spannung bzw. zur Wiederherstellung der entspannten neuronalen Struktur – abgesehen von einer gewissen Veränderung wie diese durch die Neuroplastizität entsteht.

In diesem Sinn unterliegt das Nervensystem infolge der Plastizität der Nervenzellen einem ständigen Wechsel in der Struktur des Nervensystems – vor allem in der neuronalen Feinstruktur.

Man kann hier also von einem rhythmischen Wechsel der neuronalen Feinstruktur sprechen, der die neuronale Energie bzw. den Antrieb für diese rhythmische Dynamik liefert.

 

 

Anspannung – Aufbau der Spannung – Ermüdung – Ruhe/Schlaf – Entspannung – Erholung:

Neuro-biologisch betrachtet kann man also auf der Ebene der Nervenzellen im Bereich der neuronalen Feinstruktur von einer rhythmischen Veränderung sprechen, die auf der Ebene des Erlebens mit der Anspannung/der Ermüdung korreliert und andererseits der Entspannung und der Erholung.

Dabei gibt es einerseits diesen tagesrhythmischen Wechsel – und andererseits die fortlaufenden Entwicklung im Sinn eines Biorhythmus im Lauf der Zeit.

Das System der Nervenzellen kehrt also am nächsten Tag nicht zum exakt gleichen Funktionszustand bzw. nicht zum identen Funktionsniveau zurück – sondern eben – wie beschrieben zu einem leicht veränderten Zustand.

Daher kann man von einer fortlaufenden Entwicklung des jeweiligen Nervensystems sprechen, die beim Menschen intrauterin alsbald im Rahmen der Embryogenese in Gang kommt und erst am Ende des Lebens mit dem Tod endet.

Dazwischen eingeschaltet finden die täglichen Wechsel statt, wie dies voran beschrieben beschrieben worden ist – aber alles gemäß dem Spruch: alles fließt bzw. alles verändert sich.

Oder man kann auch sagen: nichts bleibt gleich – kein Tag ist wie ein anderer – hier auch auf der Ebene des Nervensystems bzw. auf der Ebene der neuronalen Struktur.

In diesem Sinn gibt es die fortlaufenden Entwicklung bzw. Veränderung – mit eingebauten Phasen der Anspannung und der minimal ausgeprägten Modifikation der neuronalen Struktur bzw. die Rückkehr zur fast gleichen aber nicht ganz gleichen „alten Form“ durch die Entspannung.

Somit kann man einerseits von einer weitgehenden Konstanz der Grundstruktur bzw. der neuronalen Grobstruktur sprechen – die charakteristisch für die elementaren Eigenheiten – nämlich für das Alte das Bekannte bei diesem Individuum ist. Andererseits gibt es jedoch auch das „Neue“/das Hinzugekommene/das Gelernte/das Veränderte – was eben den Unterschied zum Alten/zum Vorangehenden ausmacht.

Auf diese Art und Weise kommt es zur fortlaufenden Entwicklung der neuronalen Struktur – infolge des absichtlichen und unabsichtlichen Lernen – oder anders formuliert als Folge der Aktivität.

 

Das Bewusstsein des Forschers in Bezug in die neuronale Struktur:

In seinem Bewusstsein kann der Forschers kann in Bezug auf die neuronale Struktur auf der Ebene des makroskopisch sichtbaren Präparats – wie es in Anatomie angefertigt wird – Überlegungen in Bezug auf die Funktion der Nervenbahnen und der Kerngebiete anstellen. Er kann sich hier also vorstellen wie im Limbischen System die neuronale Information eine gewisse neuronale Funktion bewirkt, die ihrerseits gewisse Effekte hervorruft.

Oder er kann eine „Ebene tiefer“ auf der Ebene der einzelnen histologischen Schnittbilder gewisse Überlegungen anstellen, wie hier die einzelnen Aktionspotenziale über die Synapsen auf die Zellmembran der nachgeschalteten Zelle übertragen werden.

Schließlich können auch Überlegungen in Bezug auf die neuronale Aktivität in den einzelnen Bereichen des zentralen Nervensystems und des peripheren Nervensystems angestellt werden, wie hier etwa die optische Information in der Sehrinde durch neuronale Information verarbeitet wird – und wie später Erinnerungen an gewisse Sinneseindrücke aus dem Gedächtnis ins Bewusstsein geholt werden können.

Wie hier einerseits durch den unmittelbaren Sinneseindruck – durch das optische Sehen – ein klares Bild im Bewusstsein des Betrachters entsteht, wohingegen die Erinnerung eine nur schwach ausgeprägte Erinnerung – ein unscharfes Bild – zurückgeblieben ist.

In diesem Sinn kann man durch das menschliche Denken diverse Überlegungen anstellen und sich Gedanken über die Funktion des Nervensystems machen.

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(letzte Änderung 27.02.2024, abgelegt unter: Biologie, Definition, Natur, Nervensystem)

zuvor pos. 1 am 11.01.2024

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