Bahnung

Bahnung ist ein Begriff aus der Neurophysiologie und umschreibt das Phänomen, dass eine wiederholte Erregung bestimmter Nervenbahnen den Wirkungsgrad von Reizen gleicher Stärke erhöht oder eine Erregung dieser Nervenbahn schon durch schwächere Reize ermöglicht wird (siehe auch: Summation und Langzeit-Potenzierung).

Begriffsgeschichte

Die Bildung des neurophysiologischen Begriffs der Bahnung – wie ebenso der Hemmung und der Summation – wird dem österreichischen Physiologen Sigmund Exner zugeschrieben, der 1894 seinen Entwurf zu einer physiologischen Erklärung der psychischen Erscheinungen veröffentlichte.[1] Exner wurde 1875 Professor am Physiologischen Institut in Wien – und ab 1891 dessen Leiter als Nachfolger von Ernst Brücke –, wo 1881 auch Sigmund Freud promoviert wurde. In dessen unveröffentlichtem Entwurf einer Psychologie (1895), der Gedanken zu möglichen hirnphysiologischen Grundlagen des Gedächtnisses enthält, findet sich der Begriff ebenfalls.[2]

Räumliche und zeitliche Bahnung

In der Betrachtung einer einzelnen Nervenzelle wird zwischen räumlicher und zeitlicher Bahnung unterschieden. Dabei wird „räumliche Bahnung“ definiert als die simultane Wirkung von Reizen an räumlich voneinander unterschiedlichen Afferenzen, also verschiedener Synapsen einer Nervenzelle. Unter „zeitlicher Bahnung“ versteht man eine relativ rasche Aufeinanderfolge, etwa im Abstand von 4 ms, von sogenannten repetitiven Einzelreizen an ein und derselben Afferenz einer Synapse. Diese Reize erfolgen somit noch innerhalb des abklingenden Verlaufs der erregenden postsynaptischen Potentiale (EPSP). Ein unterschwelliger Einzelreiz bewirkt keine Depolarisation der Nervenzelle. Im Falle einer resultierenden Bahnung jedoch wird eine entsprechende Nervenzelle depolarisiert. Dies ist aufgrund der Modellvorstellung einer Summation von jeweils für sich allein genommen unterschwelligen Einzelreizen verständlich.[3]

Komplexere Anwendungen des Begriffs

Bahnung findet als neurophysiologisches Konzept auch Anwendung in der Betrachtung komplexer Phänomene aus der Hirnforschung, Psychophysik, Verhaltensphysiologie und der Sozialpsychologie.

Langzeit-Potenzierung (Neuroanatomie und Neurophysiologie): Die Langzeit-Potenzierung (LTP = Longterm-Potentiation) ist eine zeitliche Bahnung unter Annahme von Lerneffekten einer Nervenzelle. Dieser Lerneffekt kommt jedoch nur durch eine vorher erfolgte räumliche Bahnung unter Beteiligung mehrerer Input-Axone bzw. mehrerer Afferenzen zustande. Hierdurch kommt es u. U. zu einer Änderung der Synapsengewichte.[4]

Priming (Psychologie): Ein Reiz kann die Verarbeitung eines nachfolgenden Reizes positiv oder negativ beeinflussen, wenn der erste Reiz gewisse Gedächtnisinhalte aktiviert.

Bahnung (Lerntheorie): Durch häufige Wiederholung findet eine Bahnung für bestimmte Gedächtnisinhalte statt, d. h. neuronale Korrelate mentaler Repräsentationen werden durch häufige gleichzeitige Aktivierung miteinander verbunden (assoziiert). Bahnungseffekte können als neurophysiologischer Vorläufer etwa eines Gedankens oder einer Erinnerung betrachtet werden.

Siehe auch

Framing (Sozialwissenschaften)
Disfazilitation (Bahnungsminderung)

Weblinks

ETH-Skript Neurophysiologie

Einzelnachweise und Anmerkungen

Exner führt im Kapitel II. Physiologische Grundphänomene unter 3. Die centrale Hemmung und Bahnung den Begriff der Bahnung wie folgt ein: „So wie eine Erregung im Centralnervensysteme den Ablauf einer anderen Erregung schwächen oder gänzlich hemmen kann, können auch Erregungen fördernd auf den Ablauf anderer wirken, indem sie gleichsam die Bahn frei machen. Ich habe deshalb diese Erscheinung ‚Bahnung‘ genannt.“ Alsdann stellt er den Effekt der Bahnung bei Zusammenwirken zweier einzeln je unwirksamer schwacher Reize – als „Pfotenreiz“ und „Rindenreiz“ an einem Kaninchen – vor und erläutert: „Man kann die Bahnung natürlich auch nachweisen, ohne die beiden wirkenden Reize unter ihre Schwelle zu bringen. Sind sie beide schon einzeln wirksam, so zeigt sich der Effect der Bahnung in der Verstärkung der Zuckung. Das angeführte Beispiel würde etwa dem Falle analog sein, dass ein Reizzustand der Gehirnrinde, also die bewusste Aufmerksamkeit auf die Vorgänge an der Pfote, den Ablauf der dieser zugehörigen Rückenmarksprocesse begünstigt (die Reflexzuckung bei einem Nadelstich ist stärker, wenn wir mit ängstlicher Aufmerksamkeit dem Stechen zusehen); die Bahnung lässt sich aber auch umgekehrt für den Fall nachweisen, dass erst der Pfotenreiz und dann die Rindenreizung erfolgt.“ (Sigmund Exner: Entwurf zu einer physiologischen Erklärung der psychischen Erscheinungen. 1. Theil. F. Deuticke, Leipzig und Wien 1894, S. 76f. hier online).
Freud führt hierbei zunächst die hypothetische Unterscheidung zweier Klassen von Neuronen ein: „Es gibt also durchlässige (keinen Widerstand leistende und nichts retenierende) Neurone, die der Wahrnehmung dienen, und undurchlässige (mit Widerstand behaftete und Quantität (Qη) zurückhaltende) Neurone, die Träger des Gedächtnisses, wahrscheinlich also der psychischen Vorgänge überhaupt sind. Ich will also das erstere System von Neuronen fortan Φ, das letztere Ψ nennen.“ Anschließend führt er als Annahme aus: „Ψ-Neuronen […] werden durch den Erregungsablauf dauernd verändert. Mit Einfügung der Kontaktschrankentheorie: ihre Kontaktschranken geraten in einen dauernd veränderten Zustand. Und da die psychologische Erfahrung zeigt, daß es ein Über-Erlernen gibt auf Grund des Gedächtnisses, muß diese Veränderung darin bestehen, daß die Kontaktschranken leitungsfähiger, minder undurchlässig werden, also denen des Φ-Systems ähnlicher. Diesen Zustand der Kontaktschranken wollen wir als Grad der Bahnung bezeichnen. Dann kann man sagen: Das Gedächtnis ist dargestellt durch die zwischen den Ψ-Neuronen vorhandenen Bahnungen.“ (In: Gesammelte Werke, Nachtragsband, Texte aus den Jahren 1885 bis 1938, Frankfurt/M. 1987, S. 308; zitiert nach Sigmund Freud, „Entwurf einer Psychologie“, hier S. 7).
Schmidt, Robert F. (Hrsg.): Grundriß der Neurophysiologie. Springer, Berlin ³1979, ISBN 3-540-07827-4, Seite 110–113.
Spitzer, Manfred: Geist im Netz, Modelle für Lernen, Denken und Handeln. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 1996, ISBN 3-8274-0109-7. Seite 44 ff.

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[1] Exner führt im Kapitel II. Physiologische Grundphänomene unter 3. Die centrale Hemmung und Bahnung den Begriff der Bahnung wie folgt ein: „So wie eine Erregung im Centralnervensysteme den Ablauf einer anderen Erregung schwächen oder gänzlich hemmen kann, können auch Erregungen fördernd auf den Ablauf anderer wirken, indem sie gleichsam die Bahn frei machen. Ich habe deshalb diese Erscheinung ‚Bahnung‘ genannt.“ Alsdann stellt er den Effekt der Bahnung bei Zusammenwirken zweier einzeln je unwirksamer schwacher Reize – als „Pfotenreiz“ und „Rindenreiz“ an einem Kaninchen – vor und erläutert: „Man kann die Bahnung natürlich auch nachweisen, ohne die beiden wirkenden Reize unter ihre Schwelle zu bringen. Sind sie beide schon einzeln wirksam, so zeigt sich der Effect der Bahnung in der Verstärkung der Zuckung. Das angeführte Beispiel würde etwa dem Falle analog sein, dass ein Reizzustand der Gehirnrinde, also die bewusste Aufmerksamkeit auf die Vorgänge an der Pfote, den Ablauf der dieser zugehörigen Rückenmarksprocesse begünstigt (die Reflexzuckung bei einem Nadelstich ist stärker, wenn wir mit ängstlicher Aufmerksamkeit dem Stechen zusehen); die Bahnung lässt sich aber auch umgekehrt für den Fall nachweisen, dass erst der Pfotenreiz und dann die Rindenreizung erfolgt.“ (Sigmund Exner: Entwurf zu einer physiologischen Erklärung der psychischen Erscheinungen. 1. Theil. F. Deuticke, Leipzig und Wien 1894, S. 76f. hier online).

[2] Freud führt hierbei zunächst die hypothetische Unterscheidung zweier Klassen von Neuronen ein: „Es gibt also durchlässige (keinen Widerstand leistende und nichts retenierende) Neurone, die der Wahrnehmung dienen, und undurchlässige (mit Widerstand behaftete und Quantität (Qη) zurückhaltende) Neurone, die Träger des Gedächtnisses, wahrscheinlich also der psychischen Vorgänge überhaupt sind. Ich will also das erstere System von Neuronen fortan Φ, das letztere Ψ nennen.“ Anschließend führt er als Annahme aus: „Ψ-Neuronen […] werden durch den Erregungsablauf dauernd verändert. Mit Einfügung der Kontaktschrankentheorie: ihre Kontaktschranken geraten in einen dauernd veränderten Zustand. Und da die psychologische Erfahrung zeigt, daß es ein Über-Erlernen gibt auf Grund des Gedächtnisses, muß diese Veränderung darin bestehen, daß die Kontaktschranken leitungsfähiger, minder undurchlässig werden, also denen des Φ-Systems ähnlicher. Diesen Zustand der Kontaktschranken wollen wir als Grad der Bahnung bezeichnen. Dann kann man sagen: Das Gedächtnis ist dargestellt durch die zwischen den Ψ-Neuronen vorhandenen Bahnungen.“ (In: Gesammelte Werke, Nachtragsband, Texte aus den Jahren 1885 bis 1938, Frankfurt/M. 1987, S. 308; zitiert nach Sigmund Freud, „Entwurf einer Psychologie“, hier S. 7).

[3] Schmidt, Robert F. (Hrsg.): Grundriß der Neurophysiologie. Springer, Berlin ³1979, ISBN 3-540-07827-4, Seite 110–113.

[GIN-4] Spitzer, Manfred: Geist im Netz, Modelle für Lernen, Denken und Handeln. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 1996, ISBN 3-8274-0109-7. Seite 44 ff.