Neuronen mit Tausenden von Verbindungen: Woher kommen die zusätzlichen Verbindungen?

Wenn jedes Neuron nur ein Axon hat, aber Tausende von (oder sagen wir, sogar nur zehn) eingehende Axon-Verbindungen über seine Dendriten haben kann, woher kommen dann die zusätzlichen Verbindungen?

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Es scheint mir, dass, da Neuronen nicht als Initiatoren fungieren (dh entscheiden, Signale zu initiieren), sondern eher als Repeater fungieren (dh eingehende Signale an das Neuron weiterleiten, mit dem ihr Axon verbunden ist), dann für jedes Neuron, Es muss mindestens ein Neuron geben, dessen Axon damit verbunden ist, und mindestens ein Neuron, mit dem sein Axon verbunden ist (denn ohne diese beiden Dinge macht das Neuron im Grunde nichts, oder?), Aber da jedes Neuron nur ein Axon haben kann , ich bin verwirrt darüber, wo all diese zusätzlichen Axone herkommen.

Basierend auf diesem Verständnis: 1 Milliarde Neuronen bedeutet genau 1 Milliarde Axone und eine Milliarde erforderliche Eingänge (Axon -> Dendritenverbindungen), wodurch die Möglichkeit ausgeschlossen wird, dass ein Neuron mehr als eine Dendritenverbindung hat, da nur eine Milliarde Axone verbunden werden können zu diesen Dendriten (und jedes Neuron würde mindestens einen Eingang benötigen, um zu funktionieren, richtig?).

Aber egal, ich höre Leute darüber reden, dass Neuronen Tausende von Verbindungen haben. Und basierend auf meinem verstandenen Modell müsste das Gehirn nur eine lange lineare Kette von Neuronen sein, was überhaupt keinen Sinn ergibt.

Ich habe also eindeutig etwas falsch in meinem Verständnis der neuralen Struktur. Was ist es?

Antworten (1)

Wie Sie sagen, kann ein Neuron über Tausende von Dendriten Tausende von Eingängen haben. Jeder dieser Dendriten kann eine synaptische Verbindung zum (axonischen) Ausgang eines anderen Neurons haben. Das Neuron kann also Eingaben von Tausenden verschiedener Neuronen entgegennehmen, nicht nur von einem anderen Neuron.

Am anderen Ende des Neurons kann der Ausgang des Axons synaptische Verbindungen mit vielen unterschiedlichen Neuronen bilden; Dafür ist die Verzweigung am Ende des Axons da.

Es ist auch irreführend zu sagen, dass Neuronen nicht "entscheiden, Signale zu initiieren". Neuronen im Gehirn "entscheiden", wann sie eine Ausgabe initiieren. Die Entscheidung ist eine komplizierte Funktion der Ankunft von Impulsen an Dendriten von verschiedenen Neuronen. Nur einige Kombinationen von eingehenden Impulsen veranlassen das Neuron, einen Impuls auf seinem Ausgangsaxon abzufeuern, während andere Kombinationen dies nicht tun. Die spezifischen Kombinationen können sich im Laufe der Zeit ändern; dies bildet die Grundlage des Lernens.

Ein Gehirnneuron befindet sich also inmitten eines sehr komplizierten Netzwerks synaptischer Verbindungen von vielen Neuronen zu vielen anderen Neuronen.

Ich denke, die in der Frage enthaltene Zahl kann in dem Sinne irreführend sein, dass sie zu implizieren scheint, dass ein Axon nur mit einem Neuron verbunden werden kann. Daher die Verwirrung des OP.
Die Abbildung ist in vielerlei Hinsicht eine zu starke Vereinfachung. Einige Neuronen projizieren ihr Axon durch verschiedene Gehirnregionen und bilden dabei Synapsen mit vielen anderen Neuronen. Andererseits ist die Vorstellung, dass Neuronen ohne Eingaben nichts tun, auch falsch. Zum Beispiel feuern Schrittmacherneuronen regelmäßig Aktionspotentiale ab, auch wenn kein Input vorhanden ist.
Neuronen mit Tausenden von Verbindungen: Woher kommen die zusätzlichen Verbindungen?
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