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Erst der Einsatz des Mikroskops ließ die tatsächliche zelluläre Struktur des Nervengewebes erkennen, genauer beschrieben wurden diese Strukturen allerdings erst im späten 18. Jahrhundert durch den italienischen Arzt Camillo Golgi und den spanischen Histologen Santiago Ramon y Cajal, womit die eigentliche wissenschaftliche Erforschung unseres Nervensystems beginnen konnte.  
 
Erst der Einsatz des Mikroskops ließ die tatsächliche zelluläre Struktur des Nervengewebes erkennen, genauer beschrieben wurden diese Strukturen allerdings erst im späten 18. Jahrhundert durch den italienischen Arzt Camillo Golgi und den spanischen Histologen Santiago Ramon y Cajal, womit die eigentliche wissenschaftliche Erforschung unseres Nervensystems beginnen konnte.  
 
Golgi entwickelte unter anderem die Neuronentheorie. Diese besagt, dass einzelne Neuronen die elementaren Signalübertragungseinheiten des Nervensystems sind.  
 
Golgi entwickelte unter anderem die Neuronentheorie. Diese besagt, dass einzelne Neuronen die elementaren Signalübertragungseinheiten des Nervensystems sind.  
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1791 veröffentlichte Galvani seine Entdeckung, dass sich Froschschenkel elektrisch reizen ließen, Tiere also über Elektrizität verfügten. Volta widersprach dieser Vorstellung explizit, bis es schließlich Alexander v. Humboldt doch gelang, die Theorie des Galvani experimentell zu bestätigen.
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In dieser Zeit erkannte man erstmals, dass die Großhirnrinde des Menschen  funktioniell  gegliedert ist.
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Der erste, der mit dieser These auch Gehör fand, war der Anatom Franz Joseph Gall. Er fand heraus, dass verschiedene Strukturen der Großhirnrinde mit unterschiedlichen Strukturen des darunter liegenden Hirnstammes verbunden war und dass bestimmte Bereiche der Großhirnrinde spezifische Funktionen kontrollieren. Gall nahm damit an, dass das Gehirn nicht als einheitliches, zentralistisches Organ tätig sei, sondern sich  in 35 „Organe“ gliederte (später kamen noch weitere hinzu). Jedem Organ ließen sich, so Gall, bestimmte geistige Fähigkeiten, den „Seelenvermögen“ (etwa Verschlossenheit oder Großzügigkeit) zuordnen.
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Eine weitere These des Gall bestand darin, dass, wie beim Muskel, bei häufigem Gebrauch einer Region diese an Größe zunehmen würde. Aus diesem Grunde würden am Schädel Wölbungen sichtbar werden und so ließe sich besonders stark entwickelte Gehirnregionen von außen nachweisen. Diese Lehre vom Zusammenhang zwischen Schädelform und Charakter wurde später Phrenologie genannt.
    
Gall nannte seine Methode ursprünglich Schädellehre oder Oranologie. Sein Schüler Spurzheim nannte sie ab 1818 Phrenologie. Aus dem nicht nutzbaren Konzept der Phrenologie entwickelten sich jedoch im Laufe der Zeit weitere Verfahren:
 
Gall nannte seine Methode ursprünglich Schädellehre oder Oranologie. Sein Schüler Spurzheim nannte sie ab 1818 Phrenologie. Aus dem nicht nutzbaren Konzept der Phrenologie entwickelten sich jedoch im Laufe der Zeit weitere Verfahren:
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