Wahrnehmung

Allgemeines

Wahrnehmung ist die bewusste Verarbeitung von Empfindungen. Diese Verarbeitung alle Sinneswahrnehmungen erfolgt im Gehirn. Dort werden die Empfindungen zu Wahrnehmungen bewusst gemacht.

In Abgrenzung dazu stehen Empfindungen und die damit verbundenen, vom Rückenmark ausgehenden Reflexe (spinale Refelexe). Sie sind unbewusste Empfindungen und zählen damit nicht zu den Wahrnehmungen.

Siehe: Schmerzempfinden

Bei Hirntoten ist die Wahrnehmung erloschen, d.h. nichts kann der Hirntote wahrnehmen, weder bewusst, noch im Unterbewusstsein, denn das Unterbewusstsein benötigt hierfür wie auch das Bewusstsein ein funktionierendes Gehirn. Bei Hirntoten ist daher keine Sinneswahrnehmung möglich, weder eine bewusste, noch ein unbewusste.

Da beim Hirntoten das Gehirn als biologische Grundlage die Wahrnehmung abgestorben ist, ist dieser Zustand der erloschenen Wahrnehmung dauerhaft.

Hirntote im Vergleich mit Patienten, bei denen nach Patientenverfügung das Therapieende gewünscht wird.

	Fähigkeit	Patientenverfügung	Hirntod
Kommunikation	sich mitteilen können	unmöglich	unmöglich
Können	gehen, sprechen, singen, musizieren, balancieren	unmöglich	unmöglich
Wahrnehmung	sehen, hören, riechen, schmecken, tasten	möglich	unmöglich
Bewusstsein	denken, planen, erfinden, kreativ etwas erschaffen	möglich	unmöglich
Erinnerung	was man erlebt hat (DuL)	möglich	unmöglich
Wissen	was wir gelernt haben (DuL)	möglich	unmöglich
Gefühle	Liebe, Hass, Vertrauen, Angst, Hoffnung, Sorge	möglich	unmöglich
Eigenatmung	atmet selbstständig, wenn auch schwer	möglich	unmöglich
Hirnstammreflexe	Licht-, Lidschluss-, ... Atem-Reflex	vorhanden	nicht vorhanden
Homöostase	Körpertemperatur, Wasserhaushalt	gestört	sehr gestört
Herzschlag		vorhanden	vorhanden
	Verbesserung des Zustandes?	sehr unwahrscheinlich	völlig unmöglich
		gewünscht	Mord?

Das "unmöglich" ist beim Hirntod deswegen dauerhaft, weil die Gehirnzellen im Großhirn, Kleinhirn und Hirnstamm seit Eintritt des Hirntodes so schwer geschädigt sind, dass sie nicht nur nie wieder funktionieren werden (irreversibel). Sie befinden sich in einem so weit fortgeschritten Sterbeprozess, dass dieser unaufhaltsamen geworden ist und der nach Tagen des Hirntodes mit der Auflösung des Gehirns (Autolyse) endet.

Sinne des Menschen

Über die Sinne nimmt der Mensch seine Umwelt wahr. Beim Sehen, Hören, Riechen und Schmecken sind die Sinnesorgane durch Hirnnerven direkt mit dem Gehirn verbunden. Evolutionsgeschichtlich sind sie die jüngsten Sinnesorgane.
Der Tastsinn ist als einziger Sinn über Nervenbahnen mit dem Rückenmark verbunden und splittet sich dort, wobei ein Weg zum Gehirn führt. Evolutionsgeschichtlich dürften die Anfänge des Tastsinns 300 Mio. oder gar 500 Mio. Jahre zurückliegen.

Sehen

Über das visuelle System nimmt der Mensch seine Umwelt optisch wahr: Die Netzhaut im Auge nimmt die optischen Informationen auf und gibt sie über den Sehnerv an Teile des Thalamus, des Hirnstamms und die Sehrinde weiter. Die Sehrinde ist der Teil der Großhirnrinde, die die visuellen Informationen verarbeitet und dem Bewusstsein somit ein Abbild der Umwelt liefert.

Mit dem visuellen System nimmt der Mensch visuelle Reize wie Helligkeit, Farbe, Kontrast, Linien, Form und Gestalt, Bewegung und Räumlichkeit auf.

Um sehen zu können, benötigen wir Menschen ausreichendes Licht. Im elektromagnestischen Spektrum umfasst es die Wellenlängen von etwa 380 nm bis 780 nm. Dies entspricht Frequenzen von etwa 789 THz bis 384 THz.

Um die vom Auge kommenden Informationen richtig zu verarbeiten sind rund 1/4 des gesamten Gehirns und 60% der Großhirnrinde beschäftigt. Da Sehen nicht nur die Großhirnrinde betrifft, sprechen Neurologen vom "visuellen System". Wie beim Trinken aus deinem Wasserfall filtert das visuelle System bestimmte Informationen heraus, sortiert und verarbeitet sie und gibt ihnen eine Bedeutung. Dies können Formen, Konturen, Bewegungen, Personen oder Farben sein. Diese Verarbeitung beginnt bereits in der Netzhaut, passiert den Corpus geniculatum laterale(CGL), wird dort bereits bearbeitet (abgeschwächt oder verstärkt). Im primären visuellen Cortex werden Farbe, Form, Kontrast und Bewegung analysiert, bevor die Informationen schließlich im visuellen Cortices II bis V (Sehrinde) zur eigentlichen visuellen Wahrnehmung zusammengesetzt werden.

Der primäre visuelle Kortex befindet sich in der Tiefe des Sulcus calcarinus, dem hintersten Teil des Großhirns, und in den benachbarten Windungen. Das linke Auge ist mit der rechten und das rechte Auge mit der linken visuellen Rinde verknüpft.

Lichtstrahlen durchdringen ungehindert die Hornhaut und die klaren Flüssigkeiten der Kammern und des Glaskörpers. Die Pupille reguliert die eintretende Lichtenergie. Auf der Netzhaut entsteht ein auf dem Kopf stehendes Bild.

Die Netzhaut besitzt zwei Rezeptortypen: Zapfen für das Tagsehen in Farbe und Stäbchen für das Nachtsehen in Schwarz-Weiß. Von den Rezeptoren wird das einfallende Licht in ein elektrisches Signal umgewandelt, das über den Sehnerv zum Chiasma nervi optici an der Schädelbasis weitergeleitet wird. Dort kreuzen sich die Sehnerven des linken und rechten Auges. Von dort wird die Information an die subkortikalen Zentren weitergeleitet, vor allem dem Corpus geniculatum laterale. Von dort gelangen die Impulse über die Radiatio optica (Sehstrahlung) in die primäre Sehrinde de okzipitalen Kortex und die parietalen und temporalen Assoziationsfelder.

Evolution des Sehens

"In der Evolution waren es anfangs Lichtflecke (Einzeller), Becher- oder Facettenaugen (z.B. Insekten), bestehend aus mehreren Tausend Facetten jeweils mit einer kleinen Linse und schließlich Einlinsenaugen (z.B. Spinnen), die auch mit Pupillen ausgestattet sind und eine ziemlich scharfe Abbildung auf die Retina (Netzhaut) projizieren können."

Wirbeltiere haben eigene visuelle Systeme entwickelt, das Kameraprinzip. Es bietet eine gesteigerte Sensibilität und Scharfstellung über große Bereiche. Im Gehirn entwickelten sich Sehzentren, welche die von den Rezeptoren der Netzhaut übermittelten Signale erst in Bilder umwandeln können: "das Auge bildet ab, das Gehirn sieht".

Hören

Über das auditive System nimmt der Mensch seine Umwelt wahr: Die Ohrmuschel nimmt die Schallwellen auf und leitet sie über Gehörgang, Trommelfell, Gehörknöchelchen an die Hörschnecke weiter. Dort werden die Schallwellen umgewandelt und über den Hörnerv zum Hörzentrum in der Großhirnrinde weitergeleitet. Dort werden die akustischen Signale verarbeitet und dem Bewusstsein zugeführt.

Hörereignisse nimmt der Mensch als Tonheit, Klangfarbe, Durchsichtigkeit, Raumeindruck und Lautheit wahr.

Wir sind in der Lage, Töne von 20 Hz bis 20 kHz wahrzunehmen. Die höchste Wahrnehmungsempfindlichkeit liegt bei etwa 4 kHz. Töne sind physikalisch nur schnelle Luftdruckschwankungen. Im Gegensatz zum Sehen kann unser Gehör bis zu 20 Signale pro Sekunde als einzelne Ereignisse wahrnehmen.

Die primäre auditorische Rinde entspricht den Heschl-Querwindungen des Gyrus temporalis superior. Ihre Impulse erhält sie vom Corpus geniculatum mediale.

Das autitorische System besteht aus drei Teilsystemen:

1. Äußeres Ohr: Schallaufnahme
   Über den 2,5 bis 4 cm langen Gehörgang gelangen die Schallwellen zum 0,1 mm dünnen Trommelfell. Dieses bildet die Grenze zum Mittelohr.
2. Mittelohr: Schallübertragung
   Die Paukenhöhle des Mittelohrs ist 3 bis 6 mm breit. Darin befinden sich die Gehörknöchelchen. Sie geben die Schwingungen vom Trommelfell an das Innenohr weiter.
3. Innenohr: Sensorisches System
   Die Öffnung der Schnecke nimmt die Schallwellen auf und leitet sie an den sich verjüngenden Gang der Schnecke weiter. Im gleichen Maße verdickt sich die Basilarmembran. Diese schwingt in Resonanz bei der je eigenen Frequenz, d.h. außen (= dünne Basilarmembran) bei 20.000 Hz, innen (= dicke Basilarmembran) bei 100 Hz. Dadurch können viele Töne gleichzeitig wahrgenommen werden, was z.B. den Klang der Sprache ausmacht.

Evolution des Hörens

Im Verlauf der Evolution kam das Gehör erst hinzu, als die frühen Lebewesen begannen, das Land zu erobern. Schall konnten die ersten Landbewohner nur durch Vibrationen im Wasser oder am Boden wahrnehmen. Die ersten Fische hatten dafür an den Seiten eine Reihe von Haarzellen, die Wasserbewegungen wahrnahmen. Aus diesem so genannten Seitenlinienorgan entwickelte sich bei den Wirbeltieren das Innenohr mit der Hörschnecke und dem Gleichgewichtsorgan. Parallel dazu dürfte die Zunahme des Gehirnvolumes verlaufen sein, denn es mussten alle diese Informationen der Sinne verarbeitet werden.

Tasten

Über die Sensibilität nimmt der Mensch auf unterschiedliche Weise sich und seine Umwelt wahr. Die nach außen gerichteten Rezeptoren sind hierbei in der Haut verortet:

• Mechanorezeptoren nehmen Druck, Vibration, Dehnung wahr.
• Thermorezeptoren nehmen Temperatur wahr.
• Nozirezeptoren nehmen Schmerz wahr.
• Chemorezeptoren nehmen chemische Reaktionen wahr.

Von diesen Rezeptoren leiten Nervenbahnen die gewonnenen Informationen an das Rückenmark weiter. Dort werden sie gesplittet:

• Über den Reflexbogen wird bei sehr großen Reizen ein Reflex ausgelöst. Er soll das gefährdete Körperteil in Sicherheit bringen.
• Große Reize werden auch sofort an die Nebenniere zur Ausschüttung von Stresshormonen gemeldet. Damit steht unserem Körper für Kampf oder Flucht größtmögliche Energie und Reaktionsvermögen zur Verfügung.
• Über einen dritten Strang wird die Information unseres Tastsinns an das Gehirn weitergeleitet. Dort wird sie gefiltert und im Großhirn verarbeitet.

Evolutionsgeschichtlich ist der Tastsinn unser älteste Sinn. Auch gehirnlose Tiere (z.B. Quallen) besitzen einen Tastsinn mit einem sehr einfachen Nervensystem. Dies kommt auch in der Splittung zum Reflexbogen, zum Hormonsystem und dem Gehirn zum Ausdruck. Jeder dieser drei Wege funktioniert unabhängig voneinander und stellt durch seine je eigene Art unser Überleben sicher.

Mit unserer Haut kommen wir mit unserer Umwelt, die viele Gefahren für uns birgt, in Berührung. Ob heiß oder kalt, glitschig oder rau, vieles kann unsere Gesundheit schaden oder gar unser Leben gefährden. Daher ist der Tastsinn für das Überleben sehr wichtig. Überall in unserer Haut sind die etwa 20 verschiedene Rezeptortypen verteilt. Dabei wandeln die Mechanorezeptoren die Reize in elektrische Signale um, die zunächst zur Wirbelsäule weitergeleitet werden. Einer der drei Wege führt zum Gehirn. Aus unserem Innern, den Muskeln und Gelenken, melden die Propriorezeptoren die Schmerzen an das Gehirn. Sie sind für unsere Bewegungen auch äußerst wichtig, weil sie z.B. auch in der Finsternis an das Gehirn melden, ob die Hand offen oder zur Faust geballt ist. In diesen Bereich fallen die Phantomschmerzen, Schmerzen an nicht mehr vorhandenen Körperteilen. Im somatosensorischen Cortex werden die von den Rezeptorzellen kommenden Signale verarbeitet und in Wahrnehmungen umgewandelt.

Riechen

Über das Riechen nimmt der Mensch Geruchsstoffe aus der Umwelt auf. Dabei verlaufen von den Riechzellen Nervenfasern direkt zum primären Riechzentrum, dem Riechkolben. Über den Hippocampus werden Gerüche im Langzeitgedächtnis gespeichert.

Nach Schätzungen sollen wir Menschen über eine Billion verschiedene Riechstoffe unterscheiden können. Damit haben wir mit dem Geruchssinn den genauesten Sinn.

Gerüche können durch der Verschaltung zwischen Riechsystem und Hippocampus lebhafte Erinnerungen wachrufen. Auch wenn wir sie bewusst nicht wahrnehmen, können sie unseren emotionalen Zustand beeinflussen. Gerüche und Geschmäcker sind immer emotional besetzt. Um den Geruch wahrzunehmen, genügt es wenn unter einer Billion Luftmoleküle ein Duftmolekül ist. Wenn wir bestimmte Gerüche wahrnehmen, spricht der Hippocampus im Langzeitgedächtnis Erinnerungen an, die wir mit diesem Geruch machen durften. Dieses Wachrufen der Erinnerung wird "Madeleine-Effekt" genannt.

Schmecken

Über das Schmecken nehmen wir unsere Umwelt wahr, insbesondere über unsere Speisen. Die Geschmacksrezeptoren liegen vorwiegend auf der Zunge. In Geschmacksknospen liegen die Geschmackssinneszellen, die über Geschmacksporen den Geschmack aufnehmen. Von der Geschmacksknospe werden die Informationen über Nervenfasern zum Gehirn geleitet.

Die Signale des Schmeckens werden im Hirnstamm verarbeitet und über den Tractus tegmentalis centralis zum Ncl. ventralis posteromedialis (ein Teil des Thalamus) geleitet. Dort werden die Signale umgeschaltet und über den hinteren Schenkel der Capsula interna zum primären gustatorischen Rindengebiet weitergeleitet. Dieses befindet sich im Bereich der Pars opercularis.

Sonstiges

Ablauf der Wahrnehmung

"Alle Reize führen zu gleichartigen Aktionspotentialen, z.B. Licht ebenso wie Schall. Welchen Sinneseindruck diese Aktionspotentiale auslösen, hängt davon ab, in welchen Hirnregionen sie eintreffen. Würde man etwa den Sehnerv operativ in das Hörzentrum leiten, würden Lichteinwirkungen als akustische Signale empfunden.

Die Rezeptoren unterscheiden sich je nach Sinnesorgan. Ab der 1. Nervenzelle erfolgt die Verarbeitung des Reizes in vergleichbarer Weise:

1. Überschreitet der Reiz das Aktionspotential der Rezeptorzelle, gibt diese einen Impuls an die angeschlossene Nervenzelle weiter.
2. Weiterleitung der Information
   1. Alle Reize, die nicht zum Kopf gehören, werden zum Rückenmark geleitet und von dort aus zum Kopf.
   2. Alle Reize, die die Sinnesorgane des Kopfes angesprochen haben, werden direkt zum Gehirn weitergeleitet.
3. Die Informationen gelangen in definierte Hirnareale, den Thalamus, die Großhirnrinde und die [Assoziationsfelder]].

Rolle des Gehirns

Ob beim Sehen, Hören, Tasten (Fühlen), Riechen oder Schmecken, die dabei von den Sinnesorganen gewonnenen Informationen werden immer an das Gehirn zur Filterung, Bewertung und Auswertung weitergeleitet.

Ein funktionierendes Gehirn ist die Grundlage aller Sinneswahrnehmungen. Ist das Gehirn im tiefen Koma, sind Sinneswahrnehmungen unöglich. Ist das Gehirn abgestorben - so beim Hirntoten - ist die Grundlage jeglicher Wahrnehmung erloschen. Hirntote können daher nie wieder etwas sehen, hören, spüren, riechen oder schmecken. Nie wieder! Hirntote im Vergleich mit Patienten, bei denen nach Patientenverfügung das Therapieende gewünscht wird.

	Fähigkeit	Patientenverfügung	Hirntod
Kommunikation	sich mitteilen können	unmöglich	unmöglich
Können	gehen, sprechen, singen, musizieren, balancieren	unmöglich	unmöglich
Wahrnehmung	sehen, hören, riechen, schmecken, tasten	möglich	unmöglich
Bewusstsein	denken, planen, erfinden, kreativ etwas erschaffen	möglich	unmöglich
Erinnerung	was man erlebt hat (DuL)	möglich	unmöglich
Wissen	was wir gelernt haben (DuL)	möglich	unmöglich
Gefühle	Liebe, Hass, Vertrauen, Angst, Hoffnung, Sorge	möglich	unmöglich
Eigenatmung	atmet selbstständig, wenn auch schwer	möglich	unmöglich
Hirnstammreflexe	Licht-, Lidschluss-, ... Atem-Reflex	vorhanden	nicht vorhanden
Homöostase	Körpertemperatur, Wasserhaushalt	gestört	sehr gestört
Herzschlag		vorhanden	vorhanden
	Verbesserung des Zustandes?	sehr unwahrscheinlich	völlig unmöglich
		gewünscht	Mord?

Das "unmöglich" ist beim Hirntod deswegen dauerhaft, weil die Gehirnzellen im Großhirn, Kleinhirn und Hirnstamm seit Eintritt des Hirntodes so schwer geschädigt sind, dass sie nicht nur nie wieder funktionieren werden (irreversibel). Sie befinden sich in einem so weit fortgeschritten Sterbeprozess, dass dieser unaufhaltsamen geworden ist und der nach Tagen des Hirntodes mit der Auflösung des Gehirns (Autolyse) endet.