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StartseiteAus Kultur- und SozialwissenschaftenSchwerpunktthema: Das Ich im Hirnscanner10.10.2013

Schwerpunktthema: Das Ich im Hirnscanner

Wie weit die Methoden und Konzepte der Hirnforschung reichen

Wie kommt der Geist ins Hirn? Wie kann aus der grauen Masse des Gehirns die farbige Welt des subjektiven Erlebens entstehen? Und woher weiß ich, dass ein anderer Liebe, Zorn, die Farbe Rot genau so empfindet wie ich selbst? Fragen, die die Philosophie schon lange stellt, ohne sie aber letztlich lösen zu können.

Von Ingeborg Breuer

Die Gitterstruktur der linken Gehirnhälfte. (Science/MGH-UCLA Human Connectome Project])
Die Gitterstruktur der linken Gehirnhälfte. (Science/MGH-UCLA Human Connectome Project])

Rosenzweig: "Ich kann das Bewusstsein erleben oder mein Ich erleben. Aber ich weiß nicht, ob sie das Gleiche erleben, wenn Sie die Sinnesreize bekommen, die ich bekomme."

Koch: "Wenn man davon ausgeht, dass es keinen Zauber der Materie gibt, keine Seele, die da irgendwo herum schwebt, dann bleibt einem nichts übrig als zu sagen, dass bewusste Erfahrung nichts anderes ist als Produkt eines enorm komplexen physikalischen Gebildes, meines Gehirns."

Singer: "Aber im Gehirn gibt es nicht die zentrale Instanz, die Entscheidungen trifft, Wahrnehmungen verarbeitet, Pläne für die Zukunft entwirft."

Es ist ein vertracktes Ding, dieses Bewusstsein, über das am vergangenen Wochenende in Fürth diskutiert wurde. Hirnforscher, Philosophen und Psychologen waren dort zusammengekommen, um die neuesten Erkenntnisse zum Thema "Bewusstsein – Selbst – Ich" vorzustellen. Es ging darum, wie aus der sumpfigen, grauen Materie des Gehirns eine farbige Welt des subjektiven Erlebens entstehen kann. Wie sich Körper und Geist zueinander verhalten. Es ging letztlich um das, was in der Philosophie "Seele", "Subjektivität", "Ich" oder auch "Selbst" genannt wird. Oder, wie es der Veranstalter der Tagung, Dr. Rainer Rosenzweig nannte:

"Letztlich geht es ja um die Frage, gibt es eine vom der Materiellen unabhängigen Geist oder Seele, oder wie immer man das nennen möchte, oder gibt’s das nicht? Das eine wäre der dualistische Standpunkt, nämlich dass es so was gäbe, was von der Materie unabhängig ist und über uns schwebt. Und das andere wäre der Monismus, der sagt, alle Vorgänge in uns haben ein materielles Substrat."

Die Frage, in welchem Verhältnis Körper und Geist zueinanderstehen, beschäftigt die Philosophie schon seit ihren Anfängen. Und lange war man der Meinung, dass es neben der körperlichen Welt auch eine davon getrennte Welt des Geistes geben müsse. Prof. Ansgar Beckermann, emeritierter Philosoph:

"Die Antworten auf die Frage sind im Laufe der Geschichte der Philosophie unterschiedlich. Zunächst einmal hat die Antike vor allem gesagt, ja es gibt eine Seele, für die Antike war aber das das, was Leben gibt. Dieses Seelenverständnis hat sich in der frühen Neuzeit verändert insbesondere durch Descartes. Er hat dezidiert gesagt, dass man keine Seele annehmen muss. Und er war andererseits auch der Auffassung, dass es eine Seele gibt, aber die ist bei ihm nur noch für das Denken zuständig: Cogitatio."

Heute ist für die meisten Philosophen klar: Alles Bewusstsein ist an Materie gebunden. Eine Seele, die den Körper überdauert, gehört in den Bereich des Glaubens, nicht des Wissens. Und dennoch ist das zugrunde liegende Problem immer noch nicht gelöst. Denn wie kann Materie anfangen zu fühlen, zu denken, zu urteilen?

"Wir haben verschiedene Fähigkeiten, die wir als mental bezeichnen, insbesondere die Fähigkeit zu denken, zu überlegen und zu entscheiden. Aber auch unsere Gefühle zählen wir zum mentalen Bereich. Also wie ist es möglich, wie kann es Wesen geben, die nur einen Körper besitzen aber trotzdem über Wahrnehmung, Emotionen verfügen? Kann unser ganzes mentales Leben - Gefühle, Gedanken, Entscheidungen tatsächlich auf unseren Körper, und das heißt, auf unser Gehirn vollständig zurück geführt werden. Das ist eine Frage, die unter Philosophen immer noch hochkontrovers diskutiert wird."

Alle Wahrnehmung, alles Denken, alles Urteilen findet seinen Ausgangspunkt im Gehirn. Aber, so eng Gehirn und Bewusstsein auch miteinander verknüpft sind, so unterschiedlich sind doch die Zugänge zu beiden. Denn während das Gehirn, jene 1,5 kg Materie bestehend aus Fett, Proteinen und Wasser mit naturwissenschaftlichen Methoden erforschbar ist, widersetzt sich das Bewusstsein gerade solcher Objektivierung. Was ich denke, wahrnehme, fühle, weiß nur ich. Empfindungen wie Glück, Schmerz, Leid, Stolz oder Kränkung sind hochsubjektive Empfindungen, von denen man nicht sagen kann, ob ein anderer sie ebenso empfindet. Ich kann nicht einmal mit Bestimmtheit sagen, ob ein anderer Mensch überhaupt Glück oder Schmerz empfindet - oder ob er vielleicht nur so tut.

"Es gibt eine Mehrheitsgruppe unter den Philosophen, die sagen, dass diese qualitativen Erlebnisse etwas völlig Eigenartiges sind. Also die sind ontologisch getrennt von allem, was wir in unserem Gehirn vorfinden. Wenn wir diese Auffassung haben, dann lässt sich die Lücke nicht schließen."

Der Physiologe Emil du Bois-Reymond erklärte deshalb die Frage nach dem Bewusstsein bereits vor 150 Jahren zu einem "grundsätzlich unerklärlichen Welträtsel". Und im letzten Jahrhundert war es der Philosoph Thomas Nagel, der behauptete, dass der subjektive Erlebnisgehalt eines mentalen Zustands nicht durch die objektive Perspektive der Naturwissenschaften zu erschließen sei.

"Man muss bei der Philosophie extrem vorsichtig sein und man soll ihnen zuhören, wenn sie Fragen stellen. Aber die Antworten, die sie historisch über die letzten 2500 Jahre gegeben haben, sind nicht sehr beeindruckend von einem wissenschaftlichen Standpunkt aus."

Spöttisch grenzte sich der deutschamerikanische Physiker und Neurowissenschaftler Prof. Christof Koch zu Beginn seines Vortrags von den Versuchen der Philosophie ab, der Naturwissenschaft ihre Grenzen aufzuzeigen. Denn wenn alles Geistige ein materielles Substrat hat, muss auch das Bewusstsein letztlich auf physikalische und biochemische Vorgänge im Gehirn zurückzuführen sein. Dies sei lediglich eine Frage der Zeit. Oder, wie es der Neurowissenschaftler Prof. Wolf Singer formulierte:

"Die Neurobiologie behauptet, dass alles Wissen, das ein Mensch haben kann in der funktionellen Architektur des Gehirns residiert. Auch die Regeln, nach denen dieses Wissen erworben und angewandt wird, residiert in dieser funktionellen Architektur. Wir behaupten ferner, dass auch das Habenkönnen von Empfindungen, Bewusstsein und Wahrnehmung auf neuronalen Prozessen beruht. Es sind immer die neuronalen Prozesse, die diesen mentalen, psychisch geistigen Phänomenen vorausgehen."

Jedem Bewusstseinszustand, so wiederum Christof Koch, müsse ein "neuronales Korrelat" entsprechen, dessen "Fußspuren" es zu entdecken gelte. Doch wo diese neuronalen Korrelate zu lokalisieren seien, dies sei bislang noch kaum entdeckt. Kein Wunder allerdings, denn angesichts der Komplexität des Gehirns erscheint die Suche nach einer Stecknadel im Heuhaufen geradezu als Kinderspiel. Ein staubkorngroßes Stück Gehirn nämlich:

"Das hat 100.000 Neuronen, eine Milliarde Synapsen und vier Kilometer axonale Verdrahtungen und das Problem der Neuronen sind verschiedene Arten von Neuronen. Stellen Sie sich vor, ich hab einen Legobaukasten mit 100 Milliarden Steinen und 1000 verschiedenen Steinen, blaue, gelbe, die können nur auf bestimmte Art verknüpft werden, nicht wie bei Lego, wo alles zu allem passt. Und aus dieser Komplexität entsteht Bewusstsein."

Letztlich, so der Neurowissenschaftler, brauche man eine Theorie, die berechnen kann, welche Strukturen grundsätzlich in der Lage seien, bewusste Zustände herbeizuführen. Eine Theorie, wie sie der amerikanische Psychiater und Neurobiologe Guilio Tononi entwickelt hat, die sogenannte "integrierte Informationstheorie".

"Und die Theorie sagt, es gibt eine gewisse Art von Komplexität von Information. Diese Information muss differenziert sein, gleichzeitig muss die Information integriert sein: Was heißt das? Hochdifferenzierte Information, das ist, was mein iPhone hat. Es kann 10.000 Bildern speichern, jedes ist ein anderer hochdifferenzierter Zustand. Gleichzeitig müssen diese Informationszustände auch integriert sein."

Integriert aber sind Informationen, wenn alle Einzelinformationen einer Wahrnehmung zu einem Ganzen zusammengefügt werden. Wenn also etwa Form, Farbe und Geschmack eines Apfels nicht als separierte Wahrnehmungen erlebt werden, sondern zu einer einheitlichen Gestalt synthetisiert werden.

"Inwiefern ist die Information auf meinem iPhone hochdifferenziert und integriert? Die ist hoch differenziert, aber nicht sehr integriert, Bilder von meiner Tochter werden nicht mit ihrem Mailaccount in Verbindung gebracht. … Für den Computer sind die einzelnen Pixel nichts als einzelne Pixel. … Wenn der Computer schließlich integrierte Informationen hat, was sicher bald der Fall ist, dann kennt er das Bild meiner Tochter und die Tochter hab ich an diesem Datum gesehen und das ist ihre Telefonnummer und das wird miteinander gelinkt. Diese Information ist in unserem Gehirn extrem verlinkt und in dem Maße, in dem sie so verlinkt ist, wird sie auch mehr und mehr bewusst."

Bewusstseinszustände entstehen, so die These, bei einer gewissen Dichte von differenzierter und integrierter Information. Dies Dichte wiederum könne man aber errechnen. "Phi" sei die Zahl, die messe, wie integriert – und damit bewusst - ein System sei. Ein System, das sowohl ein Gehirn als auch künstliches System sein könne. Und das heißt:
"Man kann es nicht ausschließen, dass das Internet irgendwann mal Bewusstseinszustände hat oder erlangen wird."

"Das ist eine interessante Hypothese, die auch experimentell angehbar ist."

Trotzdem bleibt Wolf Singer gegenüber der Mathematisierbarkeit des Bewusstseins skeptisch.

"Sicher richtig daran scheint mir, dass bewusste Zustände - weil alles, was im Bewusstsein aufscheint, irgendwie miteinander zusammenhängt - dass der neuronale Prozess, der dem zugrunde liegt, ein sehr integrierter sein muss, das scheint plausibel. Ob man das wirklich im Rahmen der Informationstheorie fassen kann, bezweifele ich."

Auch für Wolf Singer steht außer Zweifel, dass das Bewusstsein auf den kognitiven Funktionen des Gehirns basiert und sich keineswegs, wie manche Philosophen behaupten, dem Zugriff durch die Naturwissenschaft entzieht. Doch gibt der Neurowissenschaftler unumwunden zu, dass die Erforschung des Zusammenhangs zwischen Gehirn und Geist sich komplizierter gestaltet als noch vor Jahren angenommen.

"Und jetzt sehen wir, das System ist wesentlich komplexer wesentlich selbstaktiver und viel hochdimensionaler, als wir das je haben vermuten können. Und das Tragische an der Geschichte ist, wir werden sehr abstrakte Beschreibungen dafür finden, die uns intuitiv unplausibel sind, weil das System anders strukturiert ist von der Evolution als die Welt um uns herum, mit der wir umgehen müssen. Wir haben keine Intuition für solche hochdimensionalen Vorgänge. Und für den Fall, dass die integrative Informationstheorie richtig sein soll für den Fall des Bewusstseins, dann haben Sie da eine Größe, die heißt 'Phi'. Und das ist nicht sehr befriedigend."

"In unserem Kopf geht es anders zu, als es uns scheint", hieß folgerichtig auch der Vortrag, den Wolf Singer in Fürth hielt. Dies gelte insbesondere auch für unsere Vorstellung vom "Ich". Jenes "Ich denke, das all meine Vorstellungen begleiten können muss", das Immanuel Kant für die Einheit des Bewusstseins als notwendig postulierte, findet im Gehirn jedenfalls keinen fixierbaren Ort:

"Im Gehirn gibt es nicht die zentrale Instanz, die wir dort vermuten würden, die Entscheidungen trifft, Wahrnehmungen verarbeitet, Pläne für die Zukunft entwirft. Sondern das ist ein sehr komplexes sich selbst organisierendes System, an dem an sehr vielen Orten gleichzeitig unterschiedliche Verarbeitungsprozesse realisiert werden. Und die werden auf immer noch geheimnisvolle Weise dynamisch zusammengebunden, sodass das Ganze dann eine kohärente Wahrnehmung erzeugen kann oder eine kohärente Entscheidung oder Bewusstsein, das immer charakterisiert ist durch die Einheit."

Die Icherfahrung ist also letztlich ein Effekt komplexer miteinander verkoppelter Neuronennetze. Mein Denken und mein Handeln sind sozusagen die Sekundäreffekte dieser neuronalen Verschaltungen. Das Ich ist "festgelegt durch Verschaltungen", wie Wolf Singer es einmal nannte. Und ebenso seine vermeintliche Freiheit. Denn Freiheit würde ja bedeuten, in die biochemischen Abläufe im Gehirn gewissermaßen von außen einwirken zu können, um ihnen eine andere Richtung zu geben. Das aber:

Singer: "Passt nur überhaupt nicht zu dem Weltbild, dass die Naturwissenschaften zeichnen. Denn dort muss behauptet werden, dass diese psychischen Vorgänge den neuronalen Vorgängen folgen, immer die Folge sind, die neuronalen Prozesse den psychischen vorausgehen. Und es nicht umgekehrt sein kann, dass ein mentaler Prozess, ein geistiger immaterieller Prozess neuronale Vorgänge dann so beeinflusst, dass die dann tun, was dieser Geist will. Das geht nicht im Rahmen der Naturgesetze, denn wenn das auf die materiellen Prozesse einwirken soll, dann muss es irgendeine Form von Energie oder Information austauschen. Und dann kann aber das Immaterielle nicht immateriell sein."

Die Neurobiologie ist mittlerweile zu einer Leitdisziplin aufgestiegen, die sich selbst eine umfassende Deutungsmacht zuschreibt, so wie es einst der Philosophie zukam. Und die Philosophen halten das das neue Menschenbild der Neurobiologie mit ihrem Anspruch der völligen Naturalisierbarkeit des Menschen für Hybris, die Vorstellungen einer Determiniertheit aller geistigen Vorgänge für "neuronalen Reduktionismus". Die philosophischen Einwände sind durchaus berechtigt. Selbst wenn wir irgendwann einmal sämtliche neuronalen Vorgänge aufgeklärt haben sollten, die dem Mitgefühl beim Menschen, seinem Verliebtsein oder seiner moralischen Verantwortung zugrunde liegen, bleibt nicht dennoch die Eigenständigkeit dieser "Innenperspektive" erhalten?

Bleibt das Erleben der Schönheit eines Sonnenaufgangs nicht immer auch verschieden von der Erklärung, was bei dessen Wahrnehmung im Gehirn geschieht? Doch die Kluft, die die Philosophen benennen, droht in einen neuen Dualismus zu münden: Und dies hieße dann doch wieder, eine Welt jenseits der materiellen Welt zu behaupten. Die Hirnforschung argumentiert dagegen strikt materialistisch, kann aber die von der Philosophie aufgedeckte Kluft auch nicht schließen. Man muss also sagen: Für Philosophie wie auch für die Neurowissenschaften bleibt der Zusammenhang von Geist und Gehirn weiterhin unerforscht. Dies gibt sogar der Neurowissenschaftler Christof Koch zu. Nur hofft er, das Rätsel irgendwann gelöst zu haben. Wenn "Copy and Paste" schließlich auch bei Gehirnen möglich wird.

"Man kann einzelne Bewusstseinszustände berechnen, man erlebt sie weiterhin nicht, ich kann sie dann mathematisch beschreiben, aber letztlich das erleben von Bewusstsein ist ja etwas anders als Vermessen. Ich kann dein Gehirn irgendwann vollständig vermessen, aber deshalb kann ich es nicht erleben. Es sei denn, dein Gehirn wird in den selben Zustand gebracht wie mein Gehirn, dann kann ich‘s erfahren."

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