Theorie der neuronalen Schaltung des Gehirns

und des analytischen Denkens

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

Monografie von Dr. rer. nat. Andreas Heinrich Malczan

Inhaltsverzeichnis

• Kapitel 1: Das mehrstufige, magnocellulare Mittelwertsystem des Gehirns

  • Teil 1.1. Cortexcluster,Aktivitätsneuron und mittlerer Signalpegel

    • Definition 1.1: Cortexcluster

    • Definition 1.2: Mittelwertneuron (Aktivitätsneuron) eines Cortexclusters

    • Skizze 1.1: Cortexcluster und ihre Mittelwertsignale

    • Theorem 1.1: Überwachungstheorem

  • Teil 1.2. Typisierung von neuronalen Kerngebieten

    • Definition 1.3: Kerngebiete

    • Definition 1.4: Umschaltkerne

    • Definition 1.5: Konvergenzkerne

    • Definition 1.6: Divergenzkerne bzw. Divergenzschicht

    • Theorem 1.2: Die Substantia nigra pars compacta ist ein Umschaltkern für den Cortexoutput

    • Skizze 1.2: Substantia nigra als Umschaltkern von Glutamat auf Dopamin

    • Theorem 1.3: Das Striosomensystem des Striatums ist ein Umschaltkern

    • Theorem 1.4: Der Nucleus subthalamicus ist ein neuronaler Konvergenzkern

    • Skizze 1.3: Der Nucleus subthalamicus als Konvergenzkern für den Cortexoutput aus Schicht V

    • Definition 1.7: Nullsignal

    • Definition 1.8: Einssignal

    • Skizze 1.5: Neuronales Einssignal � nicht unbedingt frequenzstabil:

    • Definition 1.9: Positiver Einssignalkern

    • Definition 1.10: Negativer Einssignalkern

    • Theorem 1.5: Der Nucleus subthalamicus ist ein positiver Einssignalkern

    • Skizze 1.6: Entstehung von Einssignalen (Dauersignalen) aus einer ununterbrochenen Folge von Aktionspotentialen

  • Teil 1.3. Die einfache und die doppelte Negation neuronaler Signale

    • Skizze 1.7: Hüllkurve eines neuronalen Signals und Binärwert des Signals

    • Skizze 1.8: Hemmung eines Eissignals durch ein Signal

    • Theorem 1.6: Negationstheorem

    • Definition 1.11: Positiver Negationskern

    • Definition 1.12: Negativer Negationskern

    • Theorem 1.7: Der Globus pallidus interna ist ein negativer Negationskern für die Striosomen

    • Skizze 1.9: Der Globus pallidus interna als negativer Negationskern für die Striosomensignale

    • Definition 1.13: Positiver Negationskern mit interner Einssignalbildung

    • Definition 1.14: Negativer Negationskern mit interner Einssignalbildung

    • Erkennungsmerkmale für Negationskerne mit innerer Einssignalbildung

    • Erkennungsmerkmale für Negationskerne mit externer Einssignalbildung

    • Skizze 1.10: Negativer Negationskern � prinzipieller Aufbau

    • Skizze 1.11: Positiver Negationskern � prinzipieller Aufbau

    • Theorem 1.8: Der Nucleus ruber ist für die Signale des Globus pallidus interna ein positiver Negationskern mit interner Einssignalbildung

    • Skizze 1.12: Der Nucleus ruber als positiver Negationskern

    • Theorem 1.9: Doppelte Negation neuronaler Signale

    • Skizze 1.13: Die doppelte Negation eines neuronalen Signals (Hüllkurvensignals)

  • Teil 1.4. Invertierung von neuronalen Signalen

    • Definition 1.15: Inverse Neuronen, inverse Signale

    • Definition 1.16: Relative Hemmung

    • Skizze 1.14: inverse Signale � Spezialfall: lineare Funktionen

    • Skizze 1.15: inverse Signale � Spezielfall: konvexe Funktionen

    • Skizze 1.15: inverse Signale � Spezielfall: konkave Funktionen

    • Theorem 1.11: Erhaltungssatz der strengen Monotonie

    • Definition 1.17: Inversionskern mit externem Einssignal

    • Definition 1.18: Inversionskern mit internem Einssignal

    • Erkennungskriterien für Inversionskerne mit externem Einssignal:

    • Erkennungskriterien für Inversionskerne mit internem Einssignal:

    • Theorem 1.12: Die Kleinhirnkerne sind positive Inversionskerne für die Signale der Purkinjezellen

    • Skizze 1.17: Die Kleinhirnkerne als positive Inversionskerne mit interner Einssignalbildung

  • Teil 1.5. Die mengentheoretische Betrachtung von neuronalen Kernen

  • Teil 1.6. Die neuronalen Elementarschwingkreise im Striosomensystem

    • Theorem 1.13: Elementarschwingkreise im Striosomensystem

    • Skizze 1.18: Elementarschwingkreise im Striosomensystem

    • Zeitlupendarstellung der Schwingungen im Striosomenschwingkreis

    • Skizze 1.19: Schwingung im Striosomensystem � der neuronale Systemtakt eines Clusters

    • Theorem 1.14: Lose Synchronisation der Schwingungen im Striosomensystem

  • Teil 1.7. Die Erzeugung des (magnocellularen und primären) Kletterfasersignals zu einem Cortexcluster

    • Theorem 1.13: Elementarschwingkreise im Striosomensystem

    • Theorem 1.15: Berliner Theorem

    • Definition 1.19: Primäres Kletterfaserneuron

    • Theorem 1.16: Projektion der Signalneuronen eines Cortexclusters in das Cerebellum

    • Theorem 1.17: Positive und negative Einssignalneuronen in den Cerebellumkernen

    • Definition 1.20: Positive und negative Kernneuronen

    • Definition 1.21: Purkinjegruppe

    • Theorem 1.18: Jeder Purkinjegruppe ist genau eine Kletterfaser zugeordnet und umgekehrt

    • Theorem 1.19: Gewinnung der sekundären Kletterfasersignale aus dem primären Kletterfasersignal durch zentrale Verteilung in der Olive

    • Skizze 1.21: Sequentielle Verteilung des primären Kletterfasersignals (mittlere evolutionäre Stufe)

    • Theorem 1.20: Erzeugung der sekundären, magnocellularen Kletterfasersignale durch sequentielle Verteilung in der Olive

    • Skizze 1.22: Erzeugung der sekundären Kletterfasersignale durch sequentielle Verteilung in der Olive und rekurrente Hemmung des Verteilungsneurons durch das negative Kernneuron

    • Theorem 1.21: Kopplung der Purkinjegruppen mit einer Golgizelle

    • Skizze 1.23: Bildzitat: Golgizellen hemmen Moosfasern - Quelle siehe (41):

    • Theorem 1.22: Doppelte Weiterleitungshemmung durch die Golgi-Zellen

    • Skizze 1.24: LPT und LTP im Hippocampus - (Bildzitat � Seite 105 � Abbildung 4.14):

    • Definition 1.23: Spezifische Korbzelle einer Purkinjegruppe

    • Theorem 1.23: Korbzellentheorem

    • Theorem 1.24: Hemmung der Golgizelle durch die Purkinjezellen der zugehörigen Purkinjegruppe

    • Theorem 1.25: Das Moosfasersystem als sequentielle Verteilungssystem

    • Definition 1.24: Primäre und sekundäre Parallelfasern einer Purkinjegruppe

    • Theorem 1.26: Projektion des Cortex in eine Purkinjegruppe

    • Theorem 1.27: Arbeitsteilung Korbzellen und Sternzellen

    • Definition 1.25: Direkte und indirekte Moosfasern/Parallelfasern

    • Theorem 1.28 von Zilles/Rehkämper: Einssignalneuronen in der Formatio reticularis

    • Skizze: 1.25: Die Formatio reticularis � ein positiver Einssignalkern

    • Theorem 1.30: Die Wirkung des Kletterfasersignals auf die Cerebellum-Neuronen

    • Theorem 1.31: Grundschaltung des Cerebellums

    • Theorem 1.32: Theorem der Zwangskopplung von kompatiblen Neuronen im Urzustand

    • Definition 1.26: Feuerrate eines Neurons mit mehreren Inputlieferanten bei Analogbetrieb

    • Theorem 1.33: Kopplungsstärken des Urzustandes im Cerebellum

    • Definition 1.27: (Binärer) Prägungsvektor eines Signalvektors

    • Definition 1.28: Signatur eines Prägungssignals

    • Definition 1.29: Prägungssignalvektor

    • Theorem 1.34: Eindeutige Zuordnung der Kletterfasern zu den Kernneuronen

    • Theorem 1.35: Feuerrate der Kernneuronen

    • Definition 1.30: Thalamuscluster

    • Theorem 1.36: Die Kleinhirnkerne als Speichersystem für Prägungssignale

    • Definition 1.31: Eigensignal, Fremdsignal und Signatur eines Neurons

    • Theorem 1.37: Korbzellentheorem

    • Theorem 1.38: Sternzellentheorem

    • Theorem 1.39: Golgizellentheorem

    • Theorem 1.40: Theorem von Palm: Hemmungswegfall einer Purkinjezelle

    • Theorem 1.41: Prägungstheorem des Cerebellums

    • Theorem 1.42: Warschauer Theorem

    • Theorem 1.43: Die Funktion des indirekten Cortexsignals im Cerebellum

    • Theorem 1.44.: Die Arbeitsteilung von Eigensignal- und Fremdsignaldetektoren im Cerebellum

    • Skizze 1.25: Die Schaltung des Cerebellums

    • Theorem 1.45: Das magnocellulare Kletterfasersignal als Speicherbefehl des Cerebellums

• Kapitel 2: Das mehrstufige, parvocellulare System des Gehirns

  • Teil 2.1. Das parvocellulare Kletterfasersystem des Gehirns

    • Definition 2.1: Kletterfasersignale der verschiedenen Systeme

    • Bildzitat: Basalganglienschema nach Young und Penney:

    • Skizze 2.1: Basalganglien-Modell des Striosomen-Subsystems nach Andreas Heinrich Malczan

    • Skizze 2.2: Basalganglien-Modell des Matrix-Subsystems nach Andreas Heinrich Malczan

    • Theorem 2.1: Die Substantia nigra pars compacta ist ein Umschaltkern für den Cortexoutput

    • Theorem 2.2: Die Matrix des Striatums ist ein negativer Negationskern mit interner Einssignalbildung

    • Theorem 2.3: Der Globus pallidus externa ist ein negativer Negationskern für den GABAergen Output der Matrix des Striatums

    • Theorem 2.4: Die Substantia nigra pars reticulata ist ein negativer Negationskern für den GABAergen Output des Globus pallidus externa

    • Theorem 2.5: Der Nucleus ruber ist ein positiver Negationskern für den GABAergen Output der Substantia nigra pars reticulata

    • Theorem 2.6: Der Output der Signalneuronen eines Cortexclusters erreicht vierfach negiert, zeitverzögert und frequenztransformiert als Kletterfasersignal die Purkinjezellen des zugehörigen Cerebellumclusters

    • Theorem 2.7: Zeitverzögerung der Cortexsignale durch das Matrixsystem

  • Teil 2.2. Die Rolle des Nucleus pedunculopontinus im Basalgangliensystem

    • Skizze 2.3: Auflösungspyramide nach Ramacher als Bildzitat:

    • Skizze 2.4: Bildzitat aus Thompson: Darstellung des Feldes S I und des zugehörigen, verkleinerten Feldes S II im somatosensorischen Cortex des Menschen

    • Theorem 2.8: Theorem von Ramacher

    • Theorem 2.9: Zeitverzögerte Projektion der Signale der Signalneuronen eines Cortexclusters in ein neues Cortexgebiet

    • Definition 2.2: Elementarsignale und Komplexsignale

  • Teil 2.3. Basalganglienerkrankungen und die tiefe Hirnstimulation

    • Theorem 2.10: Die tiefe Hirnstimulation des Nucleus subthalamicus bei Störungen der Einssignalbildung

  • Teil 2.4. Die Kompartimentierung des neuronalen Systems des Gehirns

  • Teil 2.5. Die evolutionstheoretische Bedeutung der cholinergen Projektion der Matrix des Striatums auf die Striosomen

    • Theorem 2.11: Erstes magnocellulares Kletterfasersystem des Striatum-Gehirns

  • Teil 2.6. Die Symbiose von Cerebellum und Hippocampus

    • Skizze 2.5: Echoerzeugung auf einer Verzögerungsleitung

    • Skizze 2.6: Das Prinzipschaltbild des Hippocampus nach A. Malczan � Stand: Januar 2012

    • Definition 2.3: Primäre und sekundäre Echos eines Signals

    • Theorem 2.12: Echogenerierung und zeitliche Signaldehnung im Hippocampus

    • Theorem 2.13: Zeitdehnung eines kurzen Signals durch eine Purkinjegruppe

    • Theorem 2.14: Die Notwendigkeit eigener, direkter Parallelfasern in jeder Purkinjegruppe

    • Theorem 2.15: Zeitdehnungstheorem des Cerebellums

    • Definition 2.4: Startsignal und Folgesignal, Vorgängersignal, Nachfolgersignal

    • Definition 2.5: Startsignalfolge

    • Theorem 2.16: Speicherung von Startsignalfolgen im Cerebellum

  • Teil 2.7. Die sequentielle Speicherung von Daten im Cerebellum

    • Definition 2.6: Speicherkette/Signalkette eines Cerebellumclusters

    • Theorem 2.17: Theorem der Zwangsprägung von Komplexsignalen in der Speicherkette

  • Teil 2.8. Der Videospeicher des Cerebellums

    • Theorem 2.18: Output der Kleinhirnkernneuronen einer Purkinjegruppe während der Prägung

    • Theorem 2.19: Primitiver Videospeicher des Cerebellums

    • Theorem 2.20: Ähnlichkeitsverkettung und Nebenerregung

    • Theorem 2.21. Videospeicher mit digitalem Zeitsignal

    • Theorem 2.22. Videospeicher mit erhöhter Zeitauflösung

  • Teil 2.9. Die Substitution des magnocellularen Kletterfasersignals durch das parvocellulare

    • Definition 2.7.: Primärer Cortex, primäre Cortexcluster

    • Definition 2.8: Primärer (parvocellularer) Thalamus

    • Definition 2.9: Primäres Cerebellum, primäre Cerebellumcluster

    • Definition 2.10: Sekundärer (parvocellularer) Thalamus

    • Definition 2.11: Sekundärer Cortex, sekundäre Cortexcluster

    • Definition 2.12: Sekundäres Cerebellum, sekundäre Cerebellumcluster

    • Theorem 2.23: Signaturtheorem

    • Definition 2.13: Digitale Signatur des parvocellularen Kletterfasersignals

    • Theorem 2.24. Substitution des magnocellularen Kletterfasersignals durch das parvocellulare

    • Skizze 2.7: Substitution der magnocellularen Kletterfasern des Striosomensystems durch die parvocellularen Kletterfasern des Matrixsystems

    • Theorem 2.25: Output der Kernneuronen geprägter Purkinjegruppen nach der Kletterfasersubstitution bei aktivem Kletterfasersignal

    • Theorem 2.26: Fortbestehen der Hemmung des striosomalen Kletterfasersignals nach der Kletterfasersubstitution

    • Theorem 2.27: Schrittweise Änderung der synaptischen Kopplung bei der Nachprägung

  • Teil 2.10. Die dynamische Speicherverwaltung und die Plastizität der Cortexrinde

  • Teil 2.11. Die Grundschaltung der inneren Leinwand als inverses Erkennungsgitter

    • Definition 2.14: Direktes und inverses Cerebellumcluster

    • Definition 2.15: Direktes und inverses Cerebellum

    • Definition 2.16: Komplexneuron und sein Komplexsignal

    • Theorem 2.28: Theorem von Ulm

    • Theorem 2.29: Rezeptive Nachbarhemmung im Thalamus

    • Theorem 2.30: Theorem von Nowy Bytom

    • Skizze 2.8: Die Entstehung von Illusionen � Das inverse Cerebellum � Die innere Leinwand

    • Theorem 2.31: Potenzierungstheorem

    • Theorem 2.32: Faltungstheorem des direkten Cerebellums

    • Theorem 2.33: Theorem der vier Kleinhirnkerne

  • Teil 2.12 Die mikroelektronische Interpretation von Cortex und Cerebellum

  • Teil 2.13. Der cerebellare Nachhall � Grundlage für das Erlernen von Signalfolgen

    • Theorem 2.34: Das indirektes Echo eines Eigensignals als Störsignal

    • Theorem 2.35: Zusammenhang von Parallelfaserlänge und Störsignalen durch indirekte Echos

    • Theorem 2.36: Die Prägung von zeitlichen Signalfolgen im Cerebellum

  • Teil 2.14. Eine Schaltungsvariante des inversen Videospeichers

  • Teil 2.15. Die Entstehung von Bewusstsein und Denken als systemtheoretische Realität 162

    • Theorem 2.37: Theorem von Avignon über die Entstehung von Bewusstsein im Gehirn

    • Definition 2.17: Neuronaler Refresh-Zyklus

    • Theorem 2.38: Theorem des Vergessens im Cerebellum

    • Definition 2.18: Elementarneuronen

    • Theorem 2.39: Theorem der doppelten Dualität

    • Theorem 2.40: Überschreitung der Clustergrenzen im Cerebellum

    • Theorem 2.41: Das Oszillationstheorem von Malczan

    • Theorem 2.42: Theorem der Traumentstehung

    • Theorem 2.43: Das Theorem des analytischen Denkens

    • Theorem 2.44: Das Theorem vom Unterbewusstsein

    • Definition 2.19: Ähnlichkeit von Signalen

    • Theorem 2.45: Theorem von der Generierung ähnlicher Komplexsignale als neue Gedanken

• Danksagung

• Literaturverzeichnis:

• Abbildungsnachweis

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