Die heutige Chronik der Höheren Bildung hat eine interessante Geschichte über die Verbindungstechnik – das Studium des Schaltplans unseres Gehirns – und einige der wissenschaftlichen Beiträge, die aus dem Glauben hervorgehen, dass dies schließlich die große Idee ist, die den Code knacken wird. Das Problem ist: Es ist nicht, und es wird nicht. Also, bitte, rennen Sie nicht aus und schneiden Sie Ihr Gehirn in die vergebliche Hoffnung, in einem brandneuen Roboterkörper aufwachen zu können. Weil du enttäuscht sein wirst. Oder, tatsächlich, wirst du nicht sein; du wirst tot sein.
Versteh mich nicht falsch. Ich bin ein großer Fan von Connectomics und glaube, dass es uns eine immense Menge des Gehirns lehren wird. Aber ich bin kein Fan von Gehirn-GUTs – das sind große vereinheitlichte Theorien der Gehirnfunktion. Es wird kein einheitliches Organisationsprinzip für die Gehirnfunktion geben, und wir sollten aufhören, nach einem zu suchen. Das Gehirn funktioniert als das Ergebnis der dynamischen Interaktion zwischen vielen verschiedenen Systemen auf verschiedenen Organisationsebenen, wobei jede nach ihren eigenen Regeln arbeitet. Betrachten Sie nur drei extra-connectomic Beiträge zur Gehirnfunktion auf drei verschiedenen Organisationsebenen:
1. Volumenübertragung. Auch als nicht-synaptische Diffusionsneurotransmission bekannt, bezieht sich dies auf eine Klasse von neuromodulatorischen Mechanismen, die auf der Diffusion von Molekülen zu Zellen beruhen, die nicht syapptisch mit der freisetzenden Zelle verbunden sind. Die klassische Übertragungsleitung beruht auf synaptischen Kontakt- und Diffusionsbarrieren, die die Neurotransmitter relativ enthalten; Diffusion ist in diesem Sinne der Feind einer zuverlässigen synaptischen Übertragung. Aber es gibt auch eine Art chemischer Kommunikation im Gehirn, die die Diffusion ausnutzt und insbesondere strukturelle Merkmale des Gehirns, die eine größere Diffusion in einige Richtungen als in anderen ermöglichen (Anisotropie genannt), indem Moleküle aus nicht-synaptischen Molekülen freigesetzt werden Websites. Wenn man bedenkt, dass beispielsweise Pyramidenzellen typischerweise nur mit etwa einem Prozent der Zellen innerhalb ihrer dendritischen Achse eine Synapse bilden, ist das Funktionspotenzial der Volumenübertragung enorm. Es ist bekannt, dass die Volumenübertragung beim Lernen und Modulieren der synaptischen Übertragung eine Rolle spielt, und sie kann auch eine wichtige Rolle beim Erzeugen neuer Fernpartnerschaften im Gehirn spielen. Zu sagen, dass die Übertragung von Volumen schlecht verstanden wird, wäre eine ernsthafte Untertreibung, aber der Punkt hier ist, dass dieser Aspekt der Gehirnfunktion auch im Prinzip nicht von der Connectomik erfasst werden kann.
2. Neuron-Glia-Interaktionen. Es gibt eine wachsende Zahl von Beweisen dafür, dass Gliazellen – was R. Douglas Fields "das andere Gehirn" genannt hat – mehr sind als nur der Nähr- und strukturelle Hintergrund von Neuronen. Stattdessen leisten sie wichtige Beiträge zur Gehirnfunktion. Es wird angenommen, dass Glia die Bildung von Synapsen reguliert, Lernmechanismen wie Langzeitpotenzierung moduliert und die synaptische Übertragung reguliert, da beide die Beseitigung von Neurotransmittern aus dem synaptischen Spalt regeln und auch ihre eigenen neuromodulatorischen Substanzen freisetzen. Fields schreibt: "Glia kommuniziert, und sie stellen ein separates, nicht-elektrisches Netzwerk für den Informationsfluss durch unser Gehirn bereit, das unabhängig, aber kooperativ mit neuronalen Netzwerken arbeitet. Glia verwendet keine Elektrizität, um zu kommunizieren, so dass Glia keine Axone oder Dendriten oder Synapsen von Nervenzellen benötigt. Glia kommuniziert über das Senden von chemischen Nachrichten. Darüber hinaus kann Glia Informationen, die durch neuronale Schaltkreise fließen, wahrnehmen und die Kommunikation zwischen Neuronen an Synapsen verändern! "Keine dieser entscheidenden Wechselwirkungen wird von Connectomics erfasst.
3. Ausführungsform. Das Gehirn entwickelte sich in erster Linie als Kontrollsystem für eine bestimmte Art von Organismus – Sie – in einer bestimmten Umgebung. Menschliche Kognition ist nicht nur menschliche Gehirnfunktion, sondern auch menschliche Gehirn-Körper-Umwelt-Funktion. Es ist durch die Verwendung von und die Interaktion mit der Umwelt in einer Vielzahl von Möglichkeiten gekennzeichnet: mit einem Stift und Papier, um Zwischenergebnisse in lange Teilung oder Multiplikation mit großer Zahl zu speichern; eine Hand mit Karten oder Scrabble-Kacheln arrangieren, um relevante Muster, Übereinstimmungen oder mögliche Wörter besser zu sehen; rotierende Puzzleteile, um ihre Passform besser zu erkennen; Erstellen von Einkaufslisten, Etiketten, Schildern, Enzyklopädien und anderweitigen Speichern von Informationen in der Welt, um später konsultiert zu werden; und die Verwendung von Managementstrukturen und die durch einzelne soziale Rollen auferlegten Beschränkungen, um komplexe Aufgaben wie Schiffsnavigation oder Gebäudekonstruktion zu erfüllen. Das Gesamtbild, das dies nahelegt, ist eine Intelligenz, die weniger im individuellen Gehirn liegt – und noch weniger in den internen Verbindungen dieses Gehirns – und mehr in der dynamischen Interaktion von Agenten mit und in der weiteren Welt. Zurückhaltung auf dieser Ebene der Beschreibung ist die Aktivität, die Welt zu einem Zuhause zu machen, ein Zuhause, das die Natur seines Bewohners widerspiegelt. Sein primäres Zeichen ist eine Art adaptive Integration mit der Umwelt, insbesondere mit den sozialen und kulturellen Welten, die für die menschliche Wahrnehmung so wichtig sind. Die Connectomik als Gehirn GUT ist im Gegensatz dazu eine Rückkehr einer merkwürdigen Art von Cartesianismus.
Also ist das Connectome wichtig – in der Tat entscheidend. Aber auch Volumenübertragung, Neuron-Glia-Interaktionen und Verkörperung. Und ich habe nicht einmal Hormone oder lokale und großräumige oszillatorische Dynamiken oder interzelluläre Proteine oder viele der anderen wichtigen Strukturen und Prozesse erwähnt, von denen bekannt ist, dass sie entscheidende Beiträge zur Gehirnfunktion leisten. Also lasst uns Gehirngewebe mit allen uns zur Verfügung stehenden Mitteln studieren; aber lassen wir die Gehirn-GUTs in Ruhe.
