ISSN:
1433-8491
Keywords:
Cerebrum
;
Cerebellum
;
Neuronal Clusters
;
Reliability
;
Großhirn
;
Kleinhirn
;
Neuronengruppierungen
;
Projektionssicherung
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Die Arbeit gibt eine Übersicht über die säulenartige Ordnung von Neuronen mit ähnlichen Funktionen in der Großhirnrinde und vergleicht diese mit entsprechend gruppierten Neuronpopulationen im Kleinhirn. Die Zellsäulen bilden senso-motorische Funktionseinheiten von Neuronengruppen. Im somatosensiblen Cortex meldet jede Zellsäule jeweils die gleiche Sinnesmodalität, in der Sehrinde die gleiche Raumorientierung von Konturen. Der motorische Cortex enthält ebenfalls senkrechte Zellsäulen von Pyramidenzellen, die spezifische Bewegungen auslösen. Die Säulenordnung der Hirnrinde wird als Parallelschaltung von Neuronen ähnlicher Funktion in einzelnen Gruppen gedeutet. So entstehen geordnete kollektive Neuronenleistungen trotz unregelmäßiger Hintergrundsentladung der einzelnen Nervenzellen. Mehrere Neurone eines Kollektivs konvergieren jeweils auf ein Integrationsneuron (target neurone), dessen Entladung die summierte Leistung der Zellsäulen in zeitlicher Abfolge wiedergibt. Neuere Untersuchungen am Kleinhirn zeigen eine ähnliche Kollektivordnung der Purkinje-Zellen mit Gruppen von ähnlichen receptiven Feldern. Diese PurkinjeAxone konvergieren auf Neurone der Kleinhirnkerne, z. B. den Dachkern, der ebenfalls funktionell geordnete Neuronenkollektive enthält. Allgemeine Folgerungen. Die kollektive Gruppenordnung der Neurone kann sowohl im Großhirn wie im Kleinhirn neben einer Verstärkung und Integration einlaufender Signale und einer Kontrastverschärfung durch Umfeldhemmung vor allem durch räumliche Summation vieler ähnlich arbeitender Neurone bedeutsame Signale aus dem Rauschpegel herausheben. Dann können die Axone dieses Zellkollektivs ihre gesamte Information auf die Integrationsneurone projizieren. Die Projektionen der neuronalen Funktionseinheiten verlaufen in mehrfachen Sequenzen und Stufen komplexer sensomotorischer Erregungskonstellationen, die durch eine afferente Eingangsmeldung ausgelöst werden.
Notes:
Summary An account is given of the columnar arrangement in the cerebral cortex that has been discovered for neurones having a similar receptivity. This has been observed in the somaesthetic cortex for neurones with similar modality sensitivities and in the visual cortex for neurones with similar directional sensitivities. The anatomical basis is discussed. In the motor cortex also there is an arrangement in clusters of pyramidal cells that are responsible for particular movements. The functional significance of this organization in clusters in the cerebral cortex is discussed in relationship to the problem of securing a reliable performance despite the irregular background discharge of the individual neurones. It is proposed that reliability is secured by the in-parallel arrangement of neurones with similar receptivities in the clusters. The neurones of a cluster tend to converge onto common target neurones, which, as it were, read out the summed performance of the cluster from moment to moment. Recent work on the cerebellum also discloses that there is an arrangement of Purkyně cells in clusters with somewhat similar receptive fields and that their axons tend to converge onto neurones of the cerebellar nuclei (fastigial nucleus), which likewise are arranged in functional clusters. The general concept emerges that the arrangement of neurones in clusters both in the cerebrum and in the cerebellum, achieves functional significance not only in giving opportunity for amplification and integration of incoming signals and for their sharpening by surround inhibition, but it is also important in the output performance. Signals are lifted out of noise by the spatial summation deriving from the many similarly performing neurones that project by their axons to the same cluster of target neurones; and this orderly projection can go on sequentially through all the complexities of on-going actions initiated by some input.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00342825
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