Das Gehirn

1. Zahlen und Fakten

• 100 Milliarden Nervenzellen, seit der Geburt.
• Jede Nervenzelle ist mit bis zum 1.000 anderen Nervenzellen verbunden
• Macht 10¹⁴ Nervenfasern, werden immer wieder neu geknüpft oder sterben ab.
• Die Gehirnoberfläche ist nur 2 mm dick und deckt eine Fläche von 1.500cm² ab.
• Nervenimpulse kommen nach 3-4 Stationen wieder am Ausgangsknoten an.
• Nervenimpulse feuern mit einer Frequenz von bis zu 100 Hz mit einer elektrischen Ladung von 100 Millivolt .
• Ein Nervenimpuls ist 1 ms lang und 100 m/s schnell und kann bis zu 3 Meter weit kommen.
• Im Bewusstsein werden Ereignisse erst ab 400 ms Länge wahrgenommen.
• Das Kurzzeitgedächtnis kann sich nur 4+1-1 Elemente (z.B. Ziffern) merken.
• Abstrakte Informationen kann das Gehirn nur in Teilen von maximal 2-3 Sekunden Länge verarbeiten.
• Das Gehirn hat eine Masse von 2% des Körpergewichts, aber konsumiert bis zu 20% der produzierten Energie.
• 50% unserer 100.000 Gene werden zur Entwicklung des Gehirns genutzt. 30% werden danach zum Funktionieren des Gehirns benötigt
• In der pränatalen Phase werden bis zu 500.000 neue Nerven-Verbindungen am Tag geknüpft.

2. Vergleich zum Rechner

• Die Arbeitskapazität des Gehirns entsprechen einem Computer mit 10 Billiarden Operationen pro Sekunde
• Der Arbeitsspeicher des Gehirns entsprechen einem Computer 400 Billion Bytes pro Sekunde
• Ein Rechner müsste über 10.000 Tera FLOPS und 400 Tera Bytes RAM verfügen, um ein Gehirn abzubilden
• Heute (2003) sind Supercomputer noch 3 bzw. 2 Größenordungen davon entfernt.
• PC's hängen eine weitere Größenordnung hinterher.
• Nach dem Moorschen Gesetz verdoppelt sich die Rechenleistung alle 18 Monate. RAM und FLOPS verzehnfachen sich alle 6 Jahre. Der Ausgleich von Natur und Technik so gegen 2030 erfolgt sein.

3. Grundprinzipien auf neuro-chemischer Ebene

• Relaxation

trigger value adjust to mean value if not fired - increase or decrease with small steps

Ermöglicht das Vergessen von unwichtigen Inhalten

• Bahnung

trigger value getting much lower if fired ones - decrease with big step if it is near mean value

Mit Bahnung wird im allgemeinen das Phänomen des Kurzzeitgedächtnis erklärt. 

• Adaptaion

trigger value getting much higher if fired very often - increasing with small steps each time if fired until maximum adaptation

Adaption verhindert chaotisches Verhalten.