Nervenzelle und Resonanz: Eine Analogie

Die Psychosomatik betrachtet den Menschen als Einheit von Leib, Seele und Geist. Neue Forschungsansätze betonen die Bedeutung der Resonanz für diese Einheit und für die Interaktion des Menschen mit seiner Umwelt. Dieser Artikel beleuchtet die Resonanz aus verschiedenen Perspektiven und zeigt ihre Relevanz für das Verständnis der Nervenzellfunktion und psychosomatischer Prozesse.

Resonanz als Verstärkungsprinzip

Die Bedeutung der Resonanz für den Menschen, einschliesslich seiner Beziehung zur Umwelt, zu Anderen und zum eigenen Leib, wird zunächst durch den physikalischen Begriff erhellt: Resonanz bedeutet Verstärkung. Das Prinzip der Verstärkung durch Resonanz veranschaulicht ein Musikinstrument, etwa eine Geige. Man kann Violinsaiten auf einen Holzblock spannen und mit einem Bogen streichen - man wird ein leises Summen und Sirren, aber keinen tragenden Klang hören. Dieser kommt erst zustande, wenn hinter den Saiten ein geeigneter lufthaltiger Hohl- bzw. Resonanzraum liegt, der den Klang auffängt und verstärkt wiedergibt.

In Analogie dazu antwortet der menschliche Leib auf die mannigfaltigen Anregungen der Umwelt mit Resonanz, Verdichtung und willenshafter Äusserung. Umgekehrt wird jeder Ton, jede Äusserung, jedes Tun durch Resonanz aus der Umwelt potenziell verstärkt. Das gilt sowohl für den Leib als auch für die geistig-seelische Selbstwirksamkeit.

Geht man davon aus, dass das einzelne Individuum allein zu begrenzt, zu schwach und ohne Hilfe von aussen nicht dazu fähig wäre, die ihm innewohnenden, der Entfaltung harrenden Lebensmöglichkeiten und Potenzen zu ergreifen, bleibt es generell auf Verstärkung angewiesen. Der einzelne Mensch kann somit, bildlich gesprochen, «wie eine Saite» erst durch einen grösseren Resonanzraum zum Klingen kommen.

Resonanz in der Psychosomatik

Interaktionen und Resonanzen von Organismus und Umwelt sind ein Hauptthema der Psychosomatik. Die Fähigkeit zum Gesundwerden und Gesundbleiben ist mit Resonanz eng verbunden. Wir sind im Leben darauf angewiesen, dass die Umwelt auf unser Handeln, Empfinden und Denken antwortet. Wir erleben es positiv, wenn wir bei anderen Menschen Widerhall finden und mit unseren Bestrebungen nicht isoliert bleiben. Nach einem intensiven Gespräch, einem Konzert oder einem interessanten Ereignis klingt das Erlebte noch eine Weile nach. Dabei treten bestimmte Gedächtnisepisoden wiederholt und oft mit neuen Aspekten ins Bewusstsein. Das Individuum allein vermag wenig oder nichts ohne die unterstützende, verstärkende Resonanz aus der Umwelt. In der Psychosomatik ist der Resonanzgedanke schon an der Umbenennung der Welt zur Um-Welt abzulesen (vgl. hierzu Uexküll, 1976).

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Im weiteren Sinne ist das Leben von Organismen überhaupt von Resonanz getragen. Ihre Eigenaktivität beschränkt sich nicht auf den Leib, sondern geht fliessend in die Umwelt als erweiterten Leib über. Die Umwelt ist der Resonanzkörper der menschlichen Wahrnehmung. Die Sinneselemente - die Luft für das Atmen, das Licht für das Sehen, die Gravitation für den sich aufrichtenden, sich in der Welt ein- und ausrichtenden Körper - sind Resonanzräume der Sinnes- und Bewegungsorgane mit tragendem, bestärkendem und ernährendem Charakter. Wie die Luft als Bestandteil der Lungenatmung ohne feste Grenze in das Umweltelement übergeht, sind auch die Sinneselemente von Ton, Duft, Geschmack usw. Weizsäcker (1943) spricht hier von einem «Gestaltkreis», in dem Bewegung (Eigenaktivität) und Wahrnehmung (Weltkonstitution) unlösbar ineinander verschlungen sind. Eigenbewegung ist stets zugleich Selbstwahrnehmung.

Resonanz und moderne Gesellschaft

Im Bereich der Soziologie und der Lebenswissenschaften überhaupt stellt Hartmut Rosa (2017) die grundsätzliche Bedeutung der Person-Leib-Welt-Resonanz in Beziehung zu modernen gesellschaftlichen Zuständen dar. Eine stets beschleunigte, das Individuum durch eine «unaufhebbare Eskalationstendenz» (ebd., S. 13) überfordernde Welt antworte auf dessen Intentionen und Bestrebungen immer weniger. In den responsiven Gesellschaftsformen der Moderne, so Rosa, drohen die Weltbeziehungen des Menschen mehr und mehr zu verstummen. Eine bedrohliche Resonanzkrise und «Resonanzblockade» (ebd., S. 308) geht mit dem Verstummen des Individuums und mit der Erschöpfung persönlicher Ressourcen einher.

Resonanz in der Neurophysiologie

Die Resonanz auf die Umwelt ist insbesondere für die Nervenfunktion von Bedeutung. In der Neurophysiologie hat die Resonanzforschung, v. a. durch die Entdeckung der Spiegelneuronen (vgl. Rizzolatti et al., 2001) und die Erforschung der neuronalen Synchronisierung (vgl. Uhlhaas & Singer, 2006) wichtige Schritte getan (vgl. hierzu ausführlicher Scheurle, 2016). Wenn Organismus und Umwelt harmonieren und in Kohärenz stehen, werden die Entladungsrhythmen im Gehirn synchronisiert und durch Resonanz verstärkt. Synchronisierung ist beispielsweise nachgewiesen, wenn wir auf bestimmte Wahrnehmungsmuster positiv reagieren. «Wenn die gezeigten Wörter nicht bewusst wahrgenommen werden, ist die Synchronisation zwischen den oszillatorischen Aktivitäten der […] beteiligten Hirnareale nur gering ausgeprägt. Die Synchronisierung der zerebralen Erregungen beim Erkennen zeigt - im Gegensatz zur rein hypothetischen Vorstellung einer sogenannten Verarbeitung von Sinnesdaten im Gehirn -, wie eine ganz neue Idee zur Funktionsweise des Zentralnervensystems diskutabel wird: Eine Art musikalisches Konzept der Verbindung von Gehirn und übrigem Leib!

«Neurowissenschaftler sprechen manchmal vom ‹Bindungsproblem› - der Frage, wie verschiedene Wahrnehmungen oder Aspekte der Wahrnehmung verbunden oder vereinigt werden. Was ermöglicht uns beispielsweise, den Geruch und die Empfindungen zusammenzufassen, die durch das Auftauchen eines Jaguars ausgelöst werden? Diese Bindung im Nervensystem wird durch rasches, synchrones Feuern von Nervenzellen in verschiedenen Hirnregionen bewirkt. Bislang sind die relativ neuen und überraschenden Forschungsergebnisse der Synchronisierungsforschung in ihrer Bedeutung noch kaum ernst genommen worden und haben noch keinen Eingang in die Grundbegriffe der Medizin und Neurophysiologie gefunden. Die Synchronisierung der Nervenerregungen auf eine gemeinsame Frequenz ist zwar eine Folge der Resonanz, aber nicht mit dieser selbst zu verwechseln.

Die Nervenzelle als Baustein der Resonanz

Nervenzellen, auch Neuronen genannt, sind die grundlegenden Bausteine des Nervensystems. Sie sind spezialisiert auf die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen in Form elektrischer und chemischer Signale.

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Aufbau einer Nervenzelle

Eine typische Nervenzelle besteht aus drei Hauptteilen:

  • Zellkörper (Soma): Enthält den Zellkern und die meisten Zellorganellen. Hier werden die grundlegenden Stoffwechselprozesse der Zelle durchgeführt.

  • Dendriten: Verzweigte Fortsätze, die Signale von anderen Nervenzellen empfangen und zum Zellkörper weiterleiten. Sie fungieren als "Antennen" der Zelle.

  • Axon: Ein langer, dünner Fortsatz, der Signale vom Zellkörper weg zu anderen Nervenzellen, Muskeln oder Drüsen transportiert. Das Axon kann bis zu einem Meter lang sein.

Die Synapse: Schaltstelle der Nervenzellkommunikation

Die Synapse ist die Kontaktstelle zwischen zwei Nervenzellen oder zwischen einer Nervenzelle und einer anderen Zelle (z.B. Muskelzelle). Hier wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt und an die nächste Zelle weitergegeben.

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Aufbau der Synapse

Eine Synapse besteht aus drei Teilen:

  • Präsynaptische Zelle: Die Nervenzelle, die das Signal sendet.
  • Synaptischer Spalt: Der winzige Raum zwischen der präsynaptischen und der postsynaptischen Zelle.
  • Postsynaptische Zelle: Die Zelle, die das Signal empfängt.

Signalübertragung an der Synapse

  1. Ein Aktionspotenzial erreicht das Ende des Axons der präsynaptischen Zelle (synaptisches Endknöpfchen).
  2. Das Aktionspotenzial öffnet Kalziumkanäle in der Membran des Endknöpfchens. Kalzium-Ionen strömen in die Zelle.
  3. Der Kalzium-Einstrom bewirkt, dass Vesikel, die mit Neurotransmittern gefüllt sind, mit der präsynaptischen Membran verschmelzen.
  4. Die Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt freigesetzt.
  5. Die Neurotransmitter diffundieren durch den synaptischen Spalt und binden an Rezeptoren auf der Membran der postsynaptischen Zelle.
  6. Die Bindung der Neurotransmitter an die Rezeptoren löst in der postsynaptischen Zelle ein neues elektrisches Signal (Aktionspotenzial) aus oder verändert deren Aktivität auf andere Weise.
  7. Die Neurotransmitter werden aus dem synaptischen Spalt entfernt, entweder durch Abbau, Wiederaufnahme in die präsynaptische Zelle oder Diffusion.

Die "Einbahnstraße" der Nervenzellkommunikation

Die Signalübertragung in Nervenzellen erfolgt in der Regel in nur einer Richtung: vom Zellkörper über das Axon zur Synapse und von dort zur nächsten Zelle. Diese "Einbahnstraße" wird durch verschiedene Mechanismen gewährleistet:

  • Polarisation der Nervenzelle: Die verschiedenen Teile der Nervenzelle (Dendriten, Zellkörper, Axon) haben unterschiedliche Funktionen und Eigenschaften, die die unidirektionale Signalübertragung unterstützen.

  • Verteilung der Ionenkanäle: Die spannungsgesteuerten Ionenkanäle, die für die Auslösung und Weiterleitung von Aktionspotenzialen verantwortlich sind, sind nicht gleichmäßig über die gesamte Zellmembran verteilt. Sie sind vor allem am Axonhügel und entlang des Axons konzentriert.

  • Refraktärzeit: Nach der Auslösung eines Aktionspotenzials befindet sich die Nervenzelle in einer Refraktärzeit, in der sie nicht erneut erregt werden kann. Dies verhindert, dass sich das Aktionspotenzial rückwärts ausbreitet.

  • Funktionsweise der Synapse: Die Synapse ist so aufgebaut, dass die Signalübertragung nur in einer Richtung möglich ist. Die Neurotransmitter werden nur von der präsynaptischen Zelle freigesetzt und können nur an Rezeptoren auf der postsynaptischen Zelle binden.

Die Rolle der Resonanz in der Nervenzellfunktion

Die Analogie der Nervenzelle als "Einbahnstraße" ist zwar hilfreich, um die unidirektionale Signalübertragung zu verstehen, sie vernachlässigt jedoch die dynamischen und interaktiven Aspekte der Nervenzellfunktion. Die Resonanzforschung bietet hier eine interessante Perspektive.

  • Neuronale Synchronisierung: Wie bereits erwähnt, können Nervenzellen ihre Aktivität synchronisieren, wenn Organismus und Umwelt harmonieren. Diese Synchronisierung kann als eine Form der Resonanz betrachtet werden, bei der die Nervenzellen auf eine gemeinsame Frequenz schwingen und sich gegenseitig verstärken.

  • Spiegelneuronen: Spiegelneuronen sind Nervenzellen, die sowohl dann aktiv sind, wenn wir eine Handlung ausführen, als auch dann, wenn wir beobachten, wie jemand anderes diese Handlung ausführt. Sie ermöglichen es uns, die Handlungen anderer zu verstehen und zu imitieren. Die Aktivität der Spiegelneuronen kann ebenfalls als eine Form der Resonanz betrachtet werden, bei der wir uns innerlich auf die Handlungen anderer "einstimmen".

  • Synaptische Plastizität: Synapsen sind keine starren Verbindungen, sondern können sich im Laufe der Zeit verändern. Diese synaptische Plastizität ermöglicht es dem Gehirn, zu lernen und sich an neue Erfahrungen anzupassen. Die synaptische Plastizität kann durch Resonanzprozesse beeinflusst werden. Beispielsweise können wiederholte Aktivierungsmuster die synaptischen Verbindungen stärken und so die Resonanz zwischen bestimmten Nervenzellen erhöhen.

Juckreiz und Schmerz: Resonanz im sensorischen System

Die Konzepte von Juckreiz und Schmerz verdeutlichen die komplexe Resonanz im sensorischen System. Der Schmerz dient als Alarmanlage des Körpers, die uns auf Gewebeschäden oder Funktionsstörungen aufmerksam macht. Es gibt nicht "den Schmerz", sondern verschiedene Arten von Schmerz, die sich in ihrer Qualität und Intensität unterscheiden. Die Schmerzwahrnehmung ist ein komplexer Prozess, an dem verschiedene Hirnregionen beteiligt sind.

Schmerzverarbeitung im Gehirn

Die Schmerzverarbeitung im Gehirn ist ein komplexer Prozess, an dem verschiedene Hirnregionen beteiligt sind:

  • Nozizeptoren: Feine freie Nervenendigungen in der Haut und in vielen Organen, die auf Druck, Dehnung, Hitze, Kälte, Chemikalien und Entzündungen reagieren.
  • Thalamus: Eine Art zentraler Verteiler im Gehirn, der sensorische Informationen aus dem Körper empfängt und an die Großhirnrinde weiterleitet.
  • Cortex: Die Großhirnrinde, in der die sensorischen Informationen verarbeitet und interpretiert werden. Verschiedene Bereiche des Cortex sind an der Schmerzwahrnehmung beteiligt, z. B. der somatosensorische Cortex (Ort und Intensität des Schmerzes), das Stirnhirn (kognitive Einschätzung) und das limbische System (affektive Bewertung).

Chronischer Schmerz: Eine veränderte Resonanz

Chronischer Schmerz ist nicht einfach ein dauerhafter akuter Schmerz, sondern ihm liegt ein veränderter Zustand des Gehirns zugrunde. Die Schmerztherapie muss individueller werden und berücksichtigen, welche Mechanismen der Schmerzentstehung im Vordergrund stehen.

Juckreiz: Eine verwandte Empfindung

Juckreiz hat eine ähnliche Funktion wie Schmerz: die Integrität des Körpers zu bewahren. Es gibt spezifische Rezeptoren für Juckreiz in der Haut, aber auch Schmerzrezeptoren können Jucken auslösen, wenn sie im richtigen Muster gereizt werden.

Leibniz' Monadenlehre: Ein philosophischer Rahmen für Resonanz

Ein Konzept für das interaktive Verhältnis autonomer Leibesglieder hat Leibniz in seiner Monadenlehre formuliert (vgl. Leibniz, 1949 [1720]). Leibniz, Logiker, Mathematiker und als Philosoph der geistige Antipode Descartes’, sieht die Glieder des Leibes, die Bewegungs- und Sinnesorgane, als selbstständige und ganzheitliche Einheiten, sogenannte «Monaden» an (von griech. monas = eins). Sie sind eins mit der Seele, sowohl mit dem Unbewussten als auch mit dem bewussten Ich. Im Sinne von Leibniz bestehen Leib und Willkürorgane nicht aus blosser Materie oder ausgedehnter Substanz (wie Descartes annimmt). Vielmehr haben sie selbst kognitive, sensitive und intentionale Eigenschaften. Als eigenständige Leib-Seele-Geist-Einheiten stehen die organischen Monaden untereinander in einer hierarchisch abgestuften Wechselwirkung. Einerseits verfügen die Vollzugsorgane über eine gewisse Autonomie und Selbstständigkeit, andererseits gehen die niedrigeren wiederum in grösseren, übergeordneten Einheiten (Monaden) auf. So werden die Zellorganellen von ganzen Zellen, diese vom Gewebe, die Gewebe vom übergeordneten Organ, die kleineren Glieder von grösseren - wie zum Beispiel die Finger von der Hand - umfasst. Demnach sind Körperteile wie Hand, Arme und Beine, Auge und Ohr usw. Das System organischer Wechselwirkungen der Leibesglieder macht eine eigene Kommandozentrale, die vom Gehirn aus den Leib dirigiert, überflüssig. Weil Fähigkeiten und Leistungen nach Leibniz’ Konzept nicht von den Willkürorganen isoliert werden können, sind sie auch nicht im Gehirn zu lokalisieren. So sind zum Beispiel die Fähigkeiten zum Gehen und Greifen, zur sexuellen Vereinigung, zur sozialen Fürsorge, zum Sprechen und Verstehen usw. zwar von Hirn- und Nervenfunktionen abhängig, gehen aber unmittelbar vom Leib aus bzw. Die Leistungen der Organe sind Antworten auf die Umwelt: Der Schritt, den man geht, die Hand, die einen Gegenstand ergreift, das Auge, durch welches aus Farben, Licht und Schatten Bilder konstituiert werden, Worte, die man spricht, und Gedanken, die man innerlich bildet usw.

Resonanz und Devitalisierung: Eine dialektische Beziehung

Zur Verstärkung durch Resonanz gehören zwei Vorgänge, die polar zum produktiven Eigenleben des Organismus sind: Hohlraumbildung und Devitalisierung der Organe. Bei beiden Prinzipien wird das organische Wachstum und Eigenleben teilweise aufgeopfert. In den Hohlräumen tritt das Eigenleben der Organe zurück, was neue Funktionen ermöglicht, die für die Resonanzbildung essenziell sind (Resonanzräume von emotionaler und sozialer Lautäusserung, von Musik, Sprache und Gesang). Das Prinzip der Devitalisierung beinhaltet, dass das Eigenleben de…

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