Zeitschrift der ÖSG, Jahr 1993, Heft 2

Funktionelle Strukturierung und Arbeitsprinzipien im sensomotorischen System
Functional Structuring and Working Principles of the Sensory-Motor System

Hubert Hein

Zusammenfassung
Aus einem einfachen Rezeptor-Effektormodell wird durch schrittweise Erweiterung ein Modell des menschlichen Zentralnervensystems entwickelt. Die Mechanismen der Planung und Steuerung von Willkürbewegungen werden als Weiterentwicklung des einfachen Modells dargestellt. Als ein wesentliches Funktionsprinzip wird zunächst das Prinzip der assoziativen Speicher (bzw. des ass. Gedächtnisses) beschrieben. Es beruht auf dem HEBB’schen Modell der variablen Synapsen und ermöglicht es, in einer gleichbleibenden Zahl von Speicherelementen (Neuronen) eine fast unbegrenzte Zahl von Abbildungen (Mustern) zu speichern und auch wieder auszulesen. Darüberhinaus ist das Ergänzen von Mustern möglich, sodaß dieses Modell in der Wahrnehmung eine bedeutende Rolle spielt. Weiters wird das Prinzip der dissipativen Strukturen dargestellt, mit dem vor allem die Herstellung und Verfeinerung von Innervationsmustern erklärt werden kann. Das Ausführen eines einfachen Innervationsmusters durch eine Bewegung führt nicht zu einem Ruhezustand, sondern erzeugt vielmehr durch die erfolgenden Reafferenzen zusätzliche Reaktionen, die bei häufiger gemeinsamer Anwendung in das Programm integriert werden können (Erzeugung von Feinkoordination). Die hier beschriebenen Funktionsprinzipien tragen u.a. dazu bei, daß Zufuhr von Information – über Zwischenschritte – Strukturen verschiedenster Ebenen erzeugt (Innervationsmuster, aber auch materielle Strukturen wie Leitungsbahnen).
Abstract
Starting with a simple receptor-effector model, a model of the human central nervous system is developed in sequence. The author describes the mechanisms of designing and steering arbitrariness movement. As an important functional mechanism first the mechanism of associative storage (associative Memory) is discussed. It’s founded on HEBB’s Model of variable Synapses that realises to store nearly an unlimited amount of representations (structures) and allows the recall of these representations too. The amount of storage elements (neurones) remains constantly. In addition the supplementation of structures is possible. In that way the model is an important factor in perception. Further the principle of dissipative structures is described. By this way the realisation and refinement of innervation-structures can be explained. The realisation of a simple innervation-structure by a movement doesn’t lead to a state of rest. Rather it generates additional reactions because of the reafferences. If these accompany the reaction several times they may be included into the program. This leads to fine coordination. A supply of information leads to structures (step by step) on different levels (innovation structures and structures based on material substance too, for example nerve fibres) by the described functional principles.

Valid XHTML 1.0 Strict