[werner.stangl]s arbeitsblätter 

Gehirn - Bewusstsein

Nie herrscht der Determinismus und nie die absolute Wahl,
niemals bin ich bloß Ding und niemals nacktes Bewusstsein.
Der Mensch steht der Welt nicht gegenüber,
sondern ist Teil des Lebens, in dem die Strukturen,
der Sinn, das Sichtbarwerden aller Dinge gründen.
Maurice Merleau-Ponty

 

Der in der Philosophie seit Anbeginn immer wieder diskutierte Zusammenhang zwischen Geist und Materie wird von Vertretern des psychoneuralen Dualismus heute nur noch in der Form eines Interaktionismus als wissenschaftlich vertretbar akzeptiert, der Gehirn und Geist als zwei unterschiedliche "Substanzen" sieht, die in enger aktiver, gegenseitiger Wechselwirkung stehen. Der Dualismus fragt nicht danach, wie der Geist entstanden ist, sondern er war schon immer da oder wurde mit der Materie geschaffen.

Vom Standpunkt einer systemtheoretisch orientierten evolutionistischen Identitätstheorie aus ist aber der Geist eine Funktion des Gehirns, die erst auf einer gewissen Organisationshöhe des Zentralnervensystems auftritt. Die evolutionistische Identitätstheorie steht auf dem Boden des dialektischen Materialismus und grenzt sich lediglich von dessen unpräzise definierten Begriffen ab. Da Quantität und Qualität unterschiedliche Kategorien sind, die nicht ineinander überführt werden können., ist das Entstehen einer neuem Qualität vielmehr ein Effekt, der darauf beruht, dass ein System neue Eigenschaften besitzen kann, die bei seinen Elementen noch nicht vorhanden waren (Emergenz).

Zahllose Experimente zeigen, wie eng die Beziehungen zwischen Gehirn- und Bewußtseinsprozessen sind. Sie bestätigen die idealistische Vermutung, dass jedem geistigen Zustand oder Vorgang ein materieller entsprechen müsse, da er ja letztlich mit einem solchen identisch sei. Aber die meisten dieser Befunde lassen sich auch dualistisch deuten, denn was durch einen Faktor, eine Ursache eine Substanz erklärt werden kann, das kann allemal und erst recht durch zwei Faktoren, zwei Ursachen, zwei Substanzen erklärt werden. Der Dualismus läßt sich deshalb weder logisch noch empirisch zwingend widerlegen. Er ist nach Kepler eine nicht prüfbare Theorie und der Idealismus muß deshalb als die leichter prüfbare Theorie dem Dualismus vorgezogen werden, auch wenn letzterer nicht widerlegt werden kann.

Die für den Menschen unvergleichbare Verschiedenheit der materiellen und psychischen Vorgänge beruht auf der Tatsache, dass der Mensch bislang zwar die Bausteine des Gehirns kennt, aber nicht seine innere Struktur. Physische und psychische Vorgänge aber sind verschiedene Projektionen der Struktur des Gehirns. Die wesentlichen neuen Eigenschaften eines Systems werden aber nicht nur durch seine Bausteine, sondern vor allem durch seine Struktur bestimmt. Die drei das Bewusstsein charakterisierenden Gehirnfunktionen (Gedächtnis-, Abbild-, Simulationsfunktion) sind zwar für die biologische Evolution nicht zwingend notwendig, führen aber zu Überlebensvorteilen, was ihre Entstehung und Beibehaltung erklärt.

Die seit Aristoteles vertretene Triplexitätsauffassung wurde später unter anderem von Lullus, Abaelardus, Ferguson, von Haller, Schiller, Wygotskij und Brunswik teilweise befürwortet. Ihre Neufassung, die Psychokybernetik, verneint die konkurrierenden ebenso alten, aber leichter begreiflichen Auffassungen einer Identität von Körper und Geist beziehungsweise der Dualität von beiden. Schiller formulierte als ein Anhänger der Dreistufigkeit: "Es muss eine Kraft vorhanden sein, die zwischen den Geist und die Materie tritt und beide verbindet. Eine Kraft, die von der Materie verändert wird und die den Geist verändern kann. Dies wäre also eine Kraft, die einesteils geistig, andernteils materiell, ein Wesen, das einesteils durchdringlich, anderenteils undurchdringlich wäre, und lässt sich ein solches denken? Gewiss nicht." Trotzdem kommt er zu dem Urteil, es müsse sie geben: "Ich nenne sie Mittelkraft ... Die Mittelkraft wohnet im Nerven. Denn wenn ich diesen verletze, so ist das Band zwischen Welt und Seele dahin."

Nach eine Habermas' zusammenfassenden Analyse von Welsch (2009) lebt der Mensch mit dem Gegensatz zweier Erkenntnisformen: der Innenperspektive der Selbsterfahrung und der Außenperspektive der naturwissenschaftlichen Erklärung, wobei man nicht die eine einfach zu Gunsten der anderen auflösen kann. Der Beginn dieser Dualität liegt darin, dass wir verstehen, was ein Mitmensch denkt, fühlt oder beabsichtigt. Bei dieser Form des "Gedankenlesens" taucht die Innenperspektive einer Person in der Fremdperspektive einer anderen auf, subjektive Erfahrung und objektivierende Betrachtung treten dabei auseinander. Diese Dualität setzt sich auch in der Bezugnahme auf Gegenstände der Welt fort, indem die subjektiven Perspektiven intersubjektiv abgeglichen werden, wodurch eine kommunizierbare objektive Betrachtungsweise der Welt entsteht. Diese prinzipielle Doppelperspektive ist offenbar typisch für die kulturelle Existenz des Menschen, denn er ist immer gleichzeitig eigenständiger subjektive Beobachter und intersubjektiv integrierter Teilnehmer. Das Hineinwachsen in eine Kultur erfolgt durch das Erlernen beider Erkenntnisformen, wodurch sie auch Intentionen, die in kulturelle Artefakte eingegangen sind, aus diesen gleichsam wieder herauslesen können, also aus objektiver Fremdperspektive eine subjektive Eigenperspektive erschließen. Individuen bilden beim Hineinwachsen in dieWelt aber zusätzlich auch eine weitere, entwickeltere Form der Erste-Person-Perspektive aus, der durch kulturelle Strukturen, durch Muster des objektiven Geistes geprägt wird, der in der umgebenden kulturell geformten Welt kondensiert ist. Damit ist das durch Lernen entwickelte menschliche Gehirn nicht bloß eine naturwissenschaftliche Gegebenheit, sondern zugleich ein geistgeprägtes Produkt, sodass eine neurobiologisch-naturwissenschaftliche Perspektive diesen objektiven Geist außer Acht lässt.

Die Wahrnehmung der Welt funktioniert bekanntlich nicht wie eine Kamera, sondern eher wie ein Suchscheinwerfer, der nur einen Ausschnitt einer Landschaft beleuchtet, sodass man nur Details aus dem ausgeleuchteten Bereich erkennen kann und auf den wir uns konzentrieren. Den nicht sichtbaren Rest der Umgebung füllt das Gehirn mit Erinnerungen, Vorhersagen und den unscharfen Informationen aus dem Rest der Umwelt, also z.B. des Sehfeldes auf. Daher ist das individuelle menschliche Bild der Welt eine Art virtuelle Realität oder intelligente Halluzination. Wir bekommen nur durch diesen konstruktiven Mechanismus ein sehr lebhaftes Bild der Umgebung und müssen keine Zeit darauf verschwenden, jedes Auto auf der Strasse auszumachen um zu verstehen, dass das wirklich Autos sind und wie sie sich bewegen. Unser Gehirn erschließt die Fakten aus den vorliegenden Informationen des Gedächtnisses, wobei diese Methodik letztlich auf Erwartungen aufbaut, die uns auch anleiten, worauf wir unsere Aufmerksamkeit richten, und daher sind wir empfänglich für Manipulationen. Man muss auch dabei berücksichtigen, dass Wahrnehmung, Motorik, Bedürfnisse, Instinkte und Hunger ohne bewusstes Zutun entstehen und einen erheblichen Anteil der gesamten Gehirnaktivität einnehmen. Diese Kapazitäten werden unter anderem auf die Abstimmung von Bild und Ton verwendet, denn grundsätzlich verarbeitet das Gehirn akustische Signale viel schneller als visuelle, sodass etwa ein Drittel der Gehirnaktivität allein mit der Verarbeitung der visuellen Signale beschäftigt ist. Dennoch hört man nicht zuerst das Klirren des Tellers und sehen erst anschliessend den Aufprall auf dem Boden, sondern das Gehirn ordnet die Sinneseindrücke nach der Regel "Akustik folgt der Motorik", obwohl es auf neuronaler Ebene anders ist.

Alle Lebewesen haben ein Nervensystem und fest verdrahtete Schaltkreise, die durch einen auslösenden Reiz ausgelöst werden, wobei die Hauptaufgabe des Nervensystems darin besteht, sensorische Rezeptoren mit motorischen Effektoren zu verbinden. Diese Verbindungs- und Koordinierungstätigkeit kann jedoch mehr oder weniger ausgeklügelt sein, da das Nervensystem während der Reizwahrnehmung sensorische Eingaben aus mehreren Quellen miteinander verbinden kann, wodurch eine Art Bild oder Darstellung der Umwelt entsteht. Diese Fähigkeit, interne Repräsentationen zu bilden, zu speichern und zu nutzen, wird als Kognition bezeichnet, aber sie ist nicht nur beim Homo sapiens vorhanden, sondern auch bei vielen anderen Tieren. Was das Gehirn des Homo sapiens jedoch auszeichnet, ist die Fähigkeit, Repräsentationen zweiter oder sogar höherer Ordnung zu erzeugen, d. h., der Mensch kann mit den Repräsentationen spielen und sie anders assoziieren, als sie in der Realität unmittelbar vorkommen. Am wichtigsten ist, dass das menschliche Gehirn Emotionen, also Repräsentationen x-ten Grades, erzeugen kann, wenn ein sensorischer Input einen Reflexkreislauf auslöst. In diesem Zusammenhang darf man eine Emotion nicht mit dem Reiz verwechseln, denn man rennt nicht vor dem Löwen weg, weil man Angst hat, sondern weil man rennt oder am liebsten rennen würde, fühlt man Angst. Emotionen können durch Sprache und Kultur objektiviert, durch die Vorstellung von Details vertieft oder verallgemeinert werden, indem sie in eine Geschichte oder einen Mythos gekleidet werden. Damit ist das Rätsel des Bewusstseins nicht gelöst, aber es lässt sich nachvollziehen, was in einem solchen Fall in den einzelnen Hirnregionen passiert. Das Bewusstsein ist etwas, das im Gehirn erzeugt wird, es basiert auf vergangenen Erfahrungen, und diese müssen nicht einmal die eigenen sein, obwohl Emotionen persönlich sind, sondern das Material dafür kann aus kollektiv geteilten oder gestalteten Repräsentationen stammen. Das menschliche Bewusstsein erzeugt nicht nur Reaktionen auf Reize, sondern formt aus ihnen eine Erfahrung. Erst dadurch kann der Mensch eine Situation analysieren und die Folgen verschiedener Handlungsalternativen abwägen, d.h., der Mensch ist nicht Automatismen ausgeliefert, sondern hat in jeder Situation Zugriff. Die Schattenseite des Bewusstseins ist jedoch, dass das Bewusstsein auch die Illusion vermittelt, dass man jederzeit alles unter Kontrolle hat, d.h., dass der Mensch in der Lage ist, seiner biologischen Maschine bewusst zu schaden. Menschliche Emotionen wie Egoismus, Gier, Narzissmus oder andere destruktive Verhaltensweisen sind also gar nicht natürlich, sondern selbstbewusste Entscheidungen, wobei das Bewusstsein auch schon Narrative bereithält, wie man solche Emotionen zügeln kann: Moral oder Gewissen.

In den letzten Jahren ist das Konzept des Embodiment in den Mittelpunkt zahlreicher psychologischen Theorien gerückt. Embodiment zeigt sich nach Ansicht vieler neuerer Forschungsansätze darin, dass sich schon beim menschlichen Embryo das Gehirn letztlich nur im Wechselspiel von Körper, Umwelt und Nervensystem formt, wobei diese dynamischen Interaktionen einen Informationsfluss zwischen Muskeln und Gehirn bewirken, bei dem aber das Embodiment bedeutsame Grenzen setzt, und zwar sowohl für die sensorischen Signale als auch für die motorischen Aktivitäten. Mit der Zeit wird so aus zufällig generierten Bewegungen nach und nach zielgerichtetes Verhalten. Über das Embodiment gestaltet sich auch die Entstehung von frühem sozialen Verhalten, wobei Kleinkinder über Emotionen und Bewusstsein allmählich lernen, das Verhalten von anderen nachzuvollziehen. Embodiment steht daher vom Beginn der Entwicklung an im Zentrum des menschlichen Bewusstsein, wobei mit der Zeit die Fähigkeit entscheidend wird, die nähere Zukunft vorherzusehen, woraus sich auch die Idee vom Gehirn als einer Vorhersagemaschine ableitet. Nach diesem Konzept des predictive coding strebt das Gehirn stets danach, Vorhersagefehler zu minimieren, indem es seine internen Modelle anpasst oder die Umwelt aktiv verändert.

Manche bezweifeln allerdings die Idee, dass das Gehirn dauernd Zukunftsvorsagen entwickelt und diese danach mit der Realität abgleicht, denn demnnach wäre das Gehirn eine große Orakelmaschine, die aus einer großen Anzahl von potentiellen Möglichkeiten die Richtige auswählen müsste, was ein enormer Aufwand wäre. Vielmehr arbeitet nach dieser Ansicht das Gehirn genau anders herum und dadurch viel einfacher, indem es zu einem aktuellen Sinnesreiz oder Gedanken sofort eine möglichst passende Erfahrung aus dem Gedächtnis aktiviert und als vorläufige Realität betrachtet, wodurch auf ein aktuelles Erlebnis sofort und schnell reagiert werden kann. Diese gespeicherte bzw. aktivierte Erfahrung enthält auch die notwendigen Hinweise für eine dazu passende Reaktion, auch wenn diese teilweise oder ganz falsch ist. Erst danach wird diese aktivierte Erfahrung mit dem aktuell erlebten Eingangsreiz verglichen und im Detail analysiert. Da im übrigen die menschlichen Erfahrungen immer in der zeitlichen Gegenwartsform gemacht und so abgespeichert werden, werden sie auch so wieder erinnert, damit das Gehirn in der Lage ist, gespeicherte Erfahrungen sofort zu verwenden.

Nach Schätzungen von Experten sind dualistischen Vorstellungen, also dass die Gedankenwelt und die Körperwelt beim Menschen getrennt sind, in der Bevölkerung sehr weit verbreitet. Nach Umfragen sind über neunzig Prozent der Menschen Dualisten. Menschen neigen wohl deshalsb zum Dualismus, weil sie glauben, dass der Geist und der Körper trennbar sind, und dass man mit dem Gehirn den Geist nicht vollständig erklären kann. Das Bild der modernen Forschung ist dagegen ein anderes, nämlich dass egal wie komplex und egal wie subtil Gedanken sind, dass alle zumindest prinzipiell ausgelesen werden könnten, weil sie im Trägermedium des Gehirns codiert sind. Das heißt zwar noch nicht, dass man alle Gedanken praktisch auslesen kann, doch besteht immerhin die potentielle Möglichkeit dazu.

Träger - Muster - Bedeutung

In der heutigen Formulierung der Triplexität von Aristoteles (Substanz - Form - Entelechie) lautet sie: Träger - Muster - Bedeutung. Ein materieller Trägerprozess, gleichgültig ob biologisch oder technisch, bietet die Möglichkeit, Muster zu transportieren. Diese Muster können nachfolgend auf andere Träger (oft in gewandelter Form) "übertragen" werden. Die Muster sind also "mehr und anderes" als bloße Aktionsformen der Trägerprozesse, nämlich das Verbindungsglied zwischen physischen und psychischen Ereignissen, ohne mit ihnen identisch zu sein. Heisenberg schrieb 1973 über diese Vermittlerfunktion: "Wir erwarten nicht, dass etwa ein direkter Weg des Verständnisses von der Bewegung der Körper in Raum und Zeit zu den seelischen Vorgängen führen könnte, da wir auch in den exakten Naturwissenschaften gelernt haben, dass die Wirklichkeit für unser Denken zunächst in getrennte Schichten zerfällt, die erst in einem abstrakten Raum hinter den Phänomenen zusammenhängen."

Die Vermittlerfunktion der Muster ergibt sich aus der psychophysischen Merkmalsentsprechung. Beispielsweise fiel auf, dass bestimmte Rhythmusmerkmale wie die Frequenzerhöhung und die Amplitudenreduzierung sowohl bei den EEG-Wellen als auch beim Sprachrhythmus eine Erhöhung der Erregung wiedergeben. Somit lag der Schluss nahe, die Muster in ihrer Eigenschaft als "Bedeutungsträger" als den Übergang zur geistigen Kategorie anzusehen. Sie sind die "Form" bei Aristoteles oder die "Mittelkraft" bei Schiller, sowohl materiell (als neuronale Muster, Sprachmuster oder elektronisches Muster) wie immateriell, wenn man sie ausschließlich als "Medien", das heißt als Formgebungen, betrachtet, die von einem materiellen Träger auf den nächsten übertragen werden.

Die Bedeutung als dritte Stufe umfasst die Gesamtheit geistig-seelischer Werte (Entelechie), wobei das Wort "Bedeutung" treffender ist, da es von der irrigen Auffassung abrückt, "Seelisches" sei eine Art Organ in uns. Gleichzeitig ist dieser Begriff universeller und kann die ganze Fülle der psychischen Inhalte repräsentieren. Er umfasst sowohl Wahrnehmungen wie Gedächtnis, Denken, Fühlen, Lernen, Kreativität und Leistung als auch geistige Tätigkeiten wie Problemlösen, Meditieren, Dichten und vieles andere mehr.

Descartes berühmtes und oft zitiertes "cogito ergo sum" stammt nicht von Descartes selbst, sondern aus der lateinischen Übersetzung seines Discours: "Je pense, donc je suis." In der ersten Meditation (entstanden um 1629) findet sich der ursprünglichen Gedankengang, bei dem das meist im Sinne eines logischen Schlusses interpretierte "ergo" fehlt und vielmehr dargelegt wird, dass erst mitten im Zweifel die Existenz des Ich als eines denkenden Etwas sichtbar wird. Die "richtigere" lateinische Fassung müsste also lauten: "cogitans sum".

Siehe auch Wir fühlen, was wir sehen

Der Dualismus sieht in der Welt zwei verschiedene Prinzipien, nämlich Materie und Geist. Der Monismus hingegen erkennt nur eines der beiden Prinzipien an: entweder ist der Geist ein Produkt der Materie oder die Materie eine Einbildung des Geistes.

Siehe dazu auch Triplexität statt Monismus und Dualismus

Amphetamin (Speed) z.B. beschleunigt das Denken, steigert die Ideenvielfalt, das logische Denken erscheint erleichtert, ist aber meist verquer ("Speed-Logik"). Gleichzeitig wird die Redegeschwindigkeit erhöht und die Stimmungslage angehoben.

Keine Denken, kein Verhalten, keine Wahrnehmung, kein Erleben und kein Lernen ist denkbar ohne entsprechende Vorgänge im Zentralnervensystem. Dadurch wird deutlich, dass ein enger Zusammenhang zwischen hirnorganischen Prozessen auf der einen und psychischen Funktionen auf der anderen Seite besteht. Belegt wird diese Hypothese zum einen mit der Beobachtung, dass die Hirnorganik psychische Funktionen verändert, der die Hirnstruktur verändernde Einfluß von Drogen auf das Erleben und Verhalten oder die sich verändernde Persönlichkeitsstruktur von split-brain Patienten, denen zur Behandlung epileptischer Anfälle die Verbindung der beiden Hemisphären durchtrennt wurde. Zum anderen gilt auch der umgekehrte Weg als gesichert, nämlich die Veränderung der Hirnstruktur durch soziale Faktoren. Dies belegen u.a. Ergebnisse aus der Deprivationsforschung, die bei Tieren unter sozialer Isolation und Mangel an sensorischen Reizen eine Rückbildung des Nervensystems (Ausdünnung des Dendritenbaumes) beobachtet. Ein Beispiel hierfür liefert auch der Hospitalismus (Spitz), der bei Kindern beobachtet wird, die in deprivierter Umwelt und ohne Nestwärmeì aufwachsen. Häufig sind bei diesen Kindern Entwicklungsverzögerungen und psychische Schäden beobachtbar. Den Aufbau des Gehirns läßt sich am besten über das Konzept der Funktionsniveaus beschreiben: im Laufe der Evolution haben sich immer wieder neue Hirnstrukturen auf schon vorhandenen aufgebaut. Diese Überlagerungen brachten auch höher entwickelte Gehirnniveaus mit sich, die zu immer komplexeren Funktionen fähig waren.

Neurowissenschaftler knüpfen heute nach neuesten Forschungen das Bewusstsein an funktionierende Aktivitätsmuster, die während einer Zeitspanne von 300ms zu verschiedenen Arealen des Kortex wandern, also die Konnektivität des Gehirns zeigen. Diese ist notwendig, um eine konstante Kommunikation über Areale des Kortex hinweg aufrechtzuerhalten, denn mit diesem Taktgeber werden die Gehirnaktivitäten koordiniert, woraus letzlich auch Bewusstsein entstehen bzw. was zur Entstehung von Bewusstsein notwendig ist. Im unbewussten Gehirn (Tiefschlaf, Non-REM-Schlaf, Narkose) verschwindet diese Kommunikation zwischen den Gehirnzentren.

Die Frage, ob das Bewusstsein ein kontinuierlicher Strom von Wahrnehmungen ist oder Bewusstsein nur zu bestimmten Zeitpunkten auftritt, hat Philosophen, Psychologen und Neurowissenschaftler seit Jahrhunderten beschäftigt. Beide Hypothesen sind wiederholt bestätigt bzw. widerlegt worden. Herzog, Drissi-Daoudi & Doerig (2020) haben neuere Studien analysiert und zeigen, dass die Ergebnisse ein zweistufiges diskretes Modell begünstigen, bei dem erhebliche Perioden kontinuierlicher unbewusster Verarbeitung diskreten bewussten Wahrnehmungen vorausgehen, d. h., dass das Bewusstsein eine Kombination aus kontinuierlichen Phasen und Einzelmomenten der Wahrnehmung von Informationen ist. Zwar haben Menschen stets das Gefühl, dass sie zu jedem Zeitpunkt bewusst sind, doch Experimente haben etwa gezeigt, dass rote Punkte auf einem Bildschirm, denen Sekundenbruchteile später an derselben Stelle grüne Punkte folgen, von Testpersonen als gelbe Punkte wahrgenommen werden. Wäre also die Hypothese des kontinuierlichen Bewusstseins richtig, würde man tatsächlich zuerst den roten und dann den grünen Punkt wahrnehmen. Sie schlagen deshalb vor, dass ein solches Modell die Vorteile sowohl kontinuierlicher als auch diskreter Modelle miteinander verbinden und die jahrhundertealten Debatten über Wahrnehmung und Bewusstsein auflösen könnte. Grundlage dieser Theorie ist die Annahme, dass das Gehirn annähernd kontinuierlich während bis zu 500 Millisekunden langen Intervallen Informationen aufnimmt und verteilt, immer wieder unterbrochen von lichten, bewussten Momenten. Während der unbewussten Phasen verarbeitet das Gehirn die verschiedenen Elemente einer Situation und analysiert sie in vielen unterschiedlichen Regionen. Einige Gehirnareale beschäftigen sich mit Farben, andere mit der Form und Position von Objekten, wieder andere mit den übrigen Sinneseindrücken, wobei diese Informationsbruchteile ausgetauscht und zusammengeführt werden. Erst wenn die unbewusste Verarbeitung abgeschlossen ist, entsteht die bewusste Erfahrung, d. h., die Gehirnareale müssen Informationen kontinuierlich verarbeiten, können diese jedoch nicht kontinuierlich wahrnehmen. Das neue Modell könnte Möglichkeiten eröffnen, die Art und Weise zu manipulieren, wie das Gehirn Informationen wahrnimmt, denn während der Intervalle unbewusster Verarbeitung, in denen Details über die Umwelt im Gehirn gespeichert werden, könnte man etwa mithilfe von magnetischen Impulsen von außen Einfluss auf Details nehmen und damit auch auf die Wahrnehmung der Welt. Offen bleibt allerdings die Frage, wie die bewussten Momente integriert werden, was die unbewusste Verarbeitung auslöst und welchen Zusammenhang es zwischen diesen unbewussten Intervallen und der Persönlichkeit, Stress oder Krankheiten wie Schizophrenie gibt.

Lissek et al.(2016) haben übrigens gezeigt, dass Nervenzellen in der Großhirnrinde auch während einer Anästhesie aktiv sind, sie verändern allerdings ihren Arbeitsmodus, indem die Neuronen unter einer Anästhesie synchron arbeiten und unerwartet empfindlich auf Umweltreize reagieren. Für die Untersuchung hat man ein Fluoreszenzprotein eingesetzt, das elektrische Signale in Lichtsignale umwandelt, wodurch die Anzahl und die durchschnittliche Höhe der Entladungen sowie die Synchronität der Nervenzellen im Netzwerk sichtbar gemacht werden konnten. Das Bewusstsein scheint daher nicht einfach von der Anzahl an aktiven Nervenzellen im Cortex abzuhängen, sondern vielmehr von der Art und Weise, wie diese miteinander kommunizieren und inwiefern sie ihr Verhalten gegeneinander kontrastieren. Während die Nervenzellen des Cortex im wachen Zustand in komplexen Mustern zu unterschiedlichen Zeiten aufleuchten, ist unter Anästhesie zu beobachten, dass sie alle gleichzeitig und gleichartig aktiv sind, wobei sich die Stärke der Nervenzellentladungen dabei nicht veränderte. Interessant war auch, dass Nervenzellen unter Anästhesie sensibler als im wachen Zustand auf Reize aus der Umwelt reagierten, was paradox scheint, denn eine Anästhesie wird ja dafür eingesetzt, um Schmerz- und Umweltreize während einer Operation einzudämmen. So begann eine Hirnregion, die normalerweise für Tastinformation zuständig ist, unter Narkose sogar auf akustische Reize zu reagieren.

 

Gehorcht auch die Gehirnentwicklung der Darwinschen Selektion?

Edelman und Tononi (2002) versuchen im Gegensatz zu den Ansätzen, die Bewusstsein in bestimmten Hirnregionen lokalisieren, eine Theorie zu entwickeln, die Bewußtseinsentstehung aus dem Ablauf der Kommunikation zwischen Nervenzellen herzuleiten. So treten Nervenzellen an ganz verschiedenen Stellen des Gehirns über ihre Synapsen miteinander in Verbindung, sodass für einen Augenblick so etwas wie ein stabiler Schaltkreis - sie nennen es "dynamisches Kerngefüge" - entsteht. Die beteiligten Nervenzellen liegen dabei in ganz verschiedenen Bereichen des Gehirns und gehören unterschiedlichsten funktionellen Systemen an, z.B. denen für die Verarbeitung von akustischen Reizen, für Erinnerung oder für Motorik. Ein solcher Schaltkreis ist dynamisch, weil unmittelbar nach einem solchen Zusammenschluß einige Zellen flexibel mit ganz anderen, bis dahin unbeteiligten Nervenzellen, ein neues Kerngefüge bilden können. Die Milliarden Nervenzellen des menschlichen Gehirns bilden so miteinander eine potentiell unendliche Vielfalt von Möglichkeiten, wobei scheinbar gleiche bewußte Vorgänge auch durch ganz verschiedene dynamische Kerngefüge hervorgerufen werden können.

Nicht alle Nervenzellen oder Nervenzellgruppen des Gehirns sind in gleicher Weise für die Beteiligung an dynamischen Kerngefügen geeignet. Voraussetzung ist ihre durch die Zahl und die Art der Synapsen vorbestimmte Fähigkeit, mit möglichst vielen verschiedenen Nervenzellen in Kontakt zu treten. Eine spezifische Eigenschaft von manchen Nervenzellverbänden ist dabei die Verknüpfung mit zum Teil weit auseinander liegenden Gruppen von Nervenzellen in beide Richtungen - im Gegensatz dazu findet in einigen Systemen des Gehirns die Signalübertragung nur in einer Richtung statt. Diese besonderen Eigenschaften der Nervenzellen sind jedoch nur zum Teil schon bei der Geburt festgelegt, sondern die Verschaltung der Nervenzellen entsteht erst im Laufe des Lebens im Wechselspiel mit den Anforderungen der Umwelt und wandelt sich ständig - Gehirnreifung. Diesen Prozess der fortwährenden Anpassung nennen Edelman und Tononi in Anlehnung an die Darwinsche Evolutionstheorie "Erfahrungsselektion" und übertragen damit deren Prinzipien auf die individuelle Gehirnentwicklung. Dieser Ansatz bietet neue Perspektiven für die Erklärung der ungeheuren Vielfalt und Individualität bewußten Erlebens, wobei sich manche Ähnlichkeiten mit der Theorie der Wechselwirkung zwischen Emotion und Vernunft von Antonio Damasio ergeben. Allerdings wenden sie sich gegen die weit verbreiteten Vorstellung, dass für die Emotionen das"limbische" System von so überragender Bedeutung sei. Edelmans und Tononis Theorie ist, wie die meisten neueren Ansätze, vorwiegend spekulativ. Das liegt daran, dass sich diese Funktionsweise nie allein aus der anatomischen oder biochemischen Betrachtung des Gesamtorgans oder seiner Zellen ergibt, vielmehr sind diese elektrischen Impulse weniger die Erklärung als vielmehr die Voraussetzung für die Funktionsweise. Selbst die funktionelle Kernspintomographie oder Positronen-Emissions-Tomographie können die neurobiologischen "Korrelate" geistiger Vorgänge nicht mit ausreichender zeitlicher und räumlicher Auflösung sichtbar machen.

Siehe dazu auchSensible Phasen und ihr Einfluss auf die Entwicklung des Gehirns

Vince Ebert verglich in seiner Kolumne "Vince Ebert extrapoliert" vom 28. Oktober 2017 die menschliche Gehirnentwicklung mit der von Flussbarschen und schrieb dazu: …Flussbarsche (…) haben bei ihrer Geburt ein vollständig entwickeltes Gehirn. Da kommt nichts mehr dazu. Und genau deswegen sind Flussbarsche doof wie ein Kasten Weißbrot. Lernfähigkeit gleich null. Das Flussbarschmännchen betreibt einen irrsinnigen Aufwand, um sich zu paaren. Aber in dem Moment, in dem die Jungen schlüpfen, sagt es sich: Ooooh – Futter!!! Unglaublich, aber wahr. Flussbarsche fressen ihren eigenen Nachwuchs, weil sie zu doof sind, ihn zu erkennen. Ganz anders wir Menschen. Wir päppeln unsere Kinder jahrelang auf. Bringen ihnen Lesen, Schreiben, Rechnen und Fahrradfahren bei. Wir finanzieren ihnen die Ausbildung, das Studium und die Hochzeit. Wir stecken ihnen Geld zu, damit sie sich ein Reihenhäuschen kaufen, nehmen ihre Kinder übers Wochenende, damit sie ihren Selbsterfahrungsworkshop machen können. Und wir lassen sie schließlich wieder bei uns einziehen, weil der feine Herr Schwiegersohn seit drei Monaten eine hässliche Affäre mit seiner Sekretärin hat. Alles in allem: So doof sind Flussbarsche eigentlich gar nicht …"

Phylogenese des Bewusstseins

Das menschliche Gehirn ist das einzige Gehirn, das sich nur dann entwickeln und seine Potenziale entfalten kann, wenn es Teil eines Netzwerks anderer Gehirne ist. Menschen kommen hinsichtlich ihrer Hirnreifung unfertig auf die Welt und diese wird erst im jungen Erwachsenenalter abgeschlossen, sodass bis zu diesem Zeitpunkt soziale und biologische Entwicklungsaspekte Teile dieses Prozesses sind. Erst die Kommunikationen innerhalb dieses Netzwerks strukturieren die neuronale Verschaltungsarchitektur eines sich entwickelnden Gehirns. Menschen sind daher prinzipiell auf Kooperation ausgerichtet und ungeheuer anpassungsfähig, denn sie lernen durch die Weitergabe von Erfahrungen, Techniken und Praktiken von einer Generation an die nächste, während praktisch alle anderen Lebewesen im Rahmen ihrer voreingestellten Anpassungsprogramme verbleiben und im Laufe des Lebens erworbene Techniken nicht kulturell tradieren. Menschen haben sich daher von der biologischen Evolution abgesetzt und beschleunigen ihre Entwicklung mit den Mitteln der Kultur.

Nach der Theorie des Kognitionspsychologen Merlin Donald hat sich die Phylogenese des Bewusstseins über vier Stufen vollzogen: nämlich über die Entwicklung bewusster Aufmerksamkeit, wie sie sich auch bei anderen Primaten verzeichnen lässt, und die sowohl die Wahrnehmung und Steuerung eigener Handlungen wie die Erinnerung von Ereignisabläufen erlaubt. Dieses Stadium eines rudimentären Bewusstseins nennt Donald "episodisch", und darüber verfügen nicht nur Primaten, sondern etwa auch Delphine. Den Übergang zum humanspezifischen Bewusstsein bezeichnet Donald als "mimetisch" - in diesem Stadium wird mit Gesten und Mimik kommuniziert. Es werden Fähigkeiten geübt und gelehrt. Das Stadium des "Mythischen" markiert den Übergang zum homo sapiens sapiens, der mittels der Symbolsprache und des symbolischen Denkens die Beschränkung auf die unmittelbare Gegenwart überwindet und seine Erfahrungen in Zeit und Raum konservieren kann, zum Beispiel in Form von Geschichten, Ritualen und eben Mythen. Das "theoretische" Stadium, die letzte Stufe der Bewusstseinsentwicklung, umfasst dann das komplette Inventar des von Menschen gemachten, aber außerhalb ihrer Gehirne existierenden mentalen Universums. Dazu gehören etwa die externe Speicherung von Informationen, die Auslagerung von Erfahrungen aus dem individuellen Organismus.

Menschen können ihre Lernerfahrungen und die daraus abgeleiteten kulturellen Praktiken aus dem eigenen Gedächtnis auslagern und sich damit von unmittelbaren situativen Aufgaben und Anforderungen freimachen, wodurch sie sich neue Handlungsräume eröffnen, denn sie an müssen nicht auf jeden Reiz umgehend reagieren, sondern können Dinge aufschieben und auf einen günstigen Zeitpunkt warten. Das Bewusstsein integriert diese unterschiedlichen Erfahrungsebenen der menschlichen Existenz und unterteilt die Anforderungen in solche, die automatisch erledigt werden können, und solche, die spezifischer Betrachtung und Bearbeitung bedürfen. Das Routinisierbare wird in unbewusste Funktionen transformiert, was dem Bewusstsein Raum für die Auseinandersetzung mit anspruchsvolleren Aufgaben lässt.

Donalds unterscheidet bei mentalen Repräsentationen "Engramme" und "Exogramme", denn Menschen haben ihre Erfahrungen, Wissensbestände und Emotionen nicht nur in Form neuronaler Repräsentationen, also Engrammen, verfügbar, sondern sie auch in Form von Exogrammen, also außerhalb ihres Hirns liegenden Speichern. Im Unterschied zu Engrammen sind Exogramme dauerhaft und stabil, nicht an die individuelle Existenz und Zeitlichkeit gebunden, beliebig kombinierbar, jederzeit problemlos abrufbar und dem Bewusstsein ohne weiteres zugänglich. Das Bewusstsein agiert zwischen diesen zwei Systemen der Repräsentation, von denen sich das eine im Kopf und das andere in der Außenwelt befindet. Das menschliche Gehirn ist nach Donalds Ansicht somit ein Hybride aus Biologie und Kultur.

Subjektives Erleben und Bewusstsein nur bei Primaten?

Bei Menschen und Primaten wird die Fähigkeit zur bewussten Wahrnehmung in der Großhirnrinde lokalisiert, wobei es bisher fraglich blieb, ob auch Tiere mit einem völlig anders aufgebauten Gehirn ohne Großhirnrinde über ein derart wahrnehmendes Bewusstsein verfügen. Nieder et al. (2020) haben nun erstmals einen neurowissenschaftlichen Nachweis erbracht, dass auch Rabenvögel über subjektives Erleben verfügen, denn durch die gleichzeitige Aufzeichnung von Verhalten und Gehirnaktivität konnte man zeigen, dass Krähen dazu fähig sind, Sinneseindrücke bewusst wahrzunehmen. Bisher konnte diese Art des Bewusstseins nur bei Menschen und anderen Primaten nachgewiesen werden, die über völlig anders aufgebaute Gehirnen verfügen als Vögel. Um den Bewusstseinsprozessen bei Vögeln auf die Spur zu kommen, trainierte man zwei Krähen, die per Kopfbewegung anzeigen sollten, ob sie einen Reiz auf einem Bildschirm gesehen hatten oder nicht. Die meisten der Reize waren eindeutig, denn in solchen Versuchsdurchläufen wurden entweder deutliche Lichtpunkte gezeigt oder gar keine Reize präsentiert, wobei die Krähen die An- und Abwesenheit dieser Reize zuverlässig anzeigten. Manche Reize waren allerdings so schwach, dass sie an der Wahrnehmungsschelle lagen, wobei die Krähen manchmal anzeigten, den schwachen Reiz gesehen zu haben, in anderen Fällen, dass kein Reiz vorhanden sei. Hier kam also die subjektive Wahrnehmung der Krähen ins Spiel. Während die Krähen auf die optischen Reize reagierten, registrierte man zugleich die Aktivität einzelner Nervenzellen im Gehirn. Berichteten die Krähen, etwas gesehen zu haben, waren die Nervenzellen im Zeitraum zwischen Reizpräsentation und Verhaltensantwort aktiv, nahmen sie jedoch keinen Reiz wahr, blieben die Nervenzellen stumm. Aufgrund der Aktivität der Nervenzellen ließ sich also vorhersagen, welches subjektive Erleben die Krähen hinsichtlich des Reizes hatten, denn Nervenzellen, die Seheindrücke ohne subjektive Komponente repräsentieren, sollten auf einen gleichbleibenden visuellen Reiz immer gleich antworten. Diese Ergebnisse hingegen lassen daher nur den Schluss zu, dass Nervenzellen auf höheren Verarbeitungsstufen des Krähengehirns durch subjektives Erleben beeinflusst werden, oder genauer gesagt, subjektive Erlebnisse hervorbringen. Evolutionsgeschichtlich könnten die Ursprünge des Bewusstseins somit viel älter und im Tierreich weiter verbreitet sein, als bisher angenommen. Die letzten gemeinsamen Vorfahren von Mensch und Krähe lebten vor 320 Millionen Jahren, sodass das Wahrnehmungsbewusstsein möglicherweise bereits damals entstanden sein und sich seither weiter vererbt haben könnte. Allerdings könnte sich das Wahrnehmungsbewusstsein bei entfernt verwandten Arten auch völlig unabhängig voneinander entwickelt haben, doch in jedem Fall ist die Fähigkeit zu bewusstem Erleben mit verschieden gebauten Gehirnen und unabhängig von der Großhirnrinde realisierbar.

Gibt es das "reine Bewusstsein"?

Gamma & Metzinger (2021) haben eine umfangreiche Studie im Rahmen des internationalen "Minimal Phenomenal Experience Project" zum Erleben des reinen Bewusstseins durchgeführt, wobei diese Form des Bewusstseins vor allem Meditierende wahrnehmen können sollten. Ein solcher Bewusstseinszustand kann zwar unterschiedlich erlebt werden, dennoch existieren entsprechende sehr spezifische Empfindungen. Darüber hinaus gibt es auch Wahrnehmungen, Gefühle und Gedanken, die als solche unspezifisch sind und lediglich begleitend auftreten können. Für diese Studie wurde ein Online-Fragebogen mit mehr als hundert Fragen entworfen und tausenden Meditierenden weltweit vorgelegt. Ziel war aber nicht, mehr über Meditation zu erfahren, sondern vielmehr über das menschliche Bewusstsein, denn man vermutete, dass das reine Bewusstsein die einfachste Form des bewussten Erlebens ist und daraus ein Minimalmodell des menschlichen Bewusstseins entwickelt werden könnte. Der Fragebogen in den fünf Sprachen Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch und Italienisch wurde im vergangenen Jahr von rund 3600 Meditierenden ausgefüllt, wobei neben Fragen nach Informationen zu den TeilnehmerInnen auch Fragen zum Erleben von reinem Bewusstsein oder reinem Gewahrsein gestellt wurden. Eine Faktorenanalyse der Daten erbrachte zwölf Faktoren, mit denen sich das reine Bewusstsein beschreiben lässt. Typisch für das reine Bewusstsein scheint demnach etwa ein Empfinden von Stille, Klarheit und eines wachen Gewahrseins ohne Ich-Gefühl zu sein. Eher unspezifisch war dabei das Erleben von Zeit, Anstrengung oder Verlangen, das durchaus begleitend auftreten konnte. Nun versucht man, mit diesen zwölf Faktoren prototypisch ein Minimalmodell des menschlichen Bewusstseins zu entwickeln, wobei man annimmt, dass reines Bewusstsein auch in anderen Situationen erlebt werden kann, etwa bei Unfällen, bei schweren Krankheiten, im Grenzbereich zwischen Schlafen und Wachen oder auch beim versunkenen Spielen als Kind.

Der Psychiater und Philosoph Thomas Fuchs aus Heidelberg ist der Ansicht, dass das Gehirn sich nicht als Produzent des Geistes betrachten lässt, sondern es fungiert seiner Meinung nach vielmehr als Vermittlungsorgan für die biologischen und sozialen Kreisprozesse, in denen der Mensch steht. Es ist weder der Geist, noch das Gehirn, sondern der ganze Mensch, der denkt, fühlt und handelt. Er schreibt:

"Bewusstsein ist keine Innenwelt, die sich mit Hirnzuständen identifizieren ließe. Es entsteht nur im dynamischen Zusammenspiel von Gehirn, Organismus und Umwelt und überschreitet fortwährend die Grenzen des Gehirns ebenso wie die des Körpers. Subjektivität ist das In-der-Welt-Sein eines verkörperten Wesens. Das von Philosophen vieldiskutierte Gehirn, das ohne einen Körper nur mit geeigneter Stimulation ein solipsistisches Bewusstsein erzeugt, ist eine unsinnige Vorstellung. Ein solches Gehirn würde allenfalls eine völlig inkohärente neuronale Aktivität aufweisen. Denn nur durch ständige Interaktion mit dem Körper und der Umwelt entstehen und stabilisieren sich die Ordnungsstrukturen des Bewusstseins ebenso wie die entsprechenden neuronalen Strukturen des Gehirns. Das Gehirn ist das Organ, das unsere Beziehung zur Welt, zu anderen Menschen und zu uns selbst vermittelt - ein Beziehungsorgan."

Das Subjekt ist demnach nicht im Gehirn, sondern das Ich, also das bewusste, erlebende und handelnde Subjekt, befinde sich immer genau dort, wo auch der lebendige Körper mit all seinen biologischen Funktionen ist, die auch die bewussten Zustände und Handlungen ermöglichen und hervorbringen. Das Ich ist also ein lebendiges, verkörpertes Wesen, und das heißt zugleich, es existiert auch immer über seinen Körper hinaus, in der Welt und mit Anderen.

Nach Wolfgang Prinz (2021) entstehen Subjektivität und Bewusstsein durch soziale Spiegelprozesse, denn Menschen werden dadurch zu bewusst wahrnehmenden und denkenden Subjekten, indem sie sich zu eigen machen, was sie anderen zuschreiben, und dass sie wahrnehmen, was andere ihnen zuschreiben. Subjektivität und Bewusstsein hängen also von sozialen Praktiken und Diskursen ab und werden durch sie geformt wird. Repräsentiert wird in diesen Prozesen also nicht nur das, was ein Individuum über die Welt weiß, sondern gleichzeitig immer auch, von wem und in welcher Form dieses Wissen besessen wird, was aber nicht nur die Grundvoraussetzung für bewusstes Erleben darstellt, sondern auch erst zwischenmenschliche Interaktionen und Kommunikation ermöglicht.

Literatur

LeDoux, Joseph (2021). Bewusstsein. Die ersten vier Milliarden Jahre. Stuttgart: Klett-Cotta.

Edelman, Gerald M. & Tononi, Giulio (2002). Gehirn und Geist. Wie aus Materie Bewusstsein entsteht. München: Verlag C. H. Beck.

Gamma, A. & Metzinger, T. (2021). The Minimal Phenomenal Experience questionnaire (MPE-92M): Towards a phenomenological profile of “pure awareness” experiences in meditators. PLoS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0253694.

Herzog, Michael H., Drissi-Daoudi, Leila & Doerig, Adrien (2020). All in Good Time: Long-Lasting Postdictive Effects Reveal Discrete Perception. Trends in Cognitive Sciences, doi:10.1016/j.tics.2020.07.001.

Nieder, Andreas, Wagener, Lysann & Rinnert, Paul (2020). A neural correlate of sensory consciousness in a corvid bird. Science, 369, 1626-1629.

Thomas Lissek, Horst A. Obenhaus, Désirée A. W. Ditzel, Takeharu Nagai, Atsushi Miyawaki, Rolf Sprengel, & Mazahir T. Hasan (2016). General Anesthetic Conditions Induce Network Synchrony and Disrupt Sensory Processing in the Cortex. Frontiers in Cellular Neuroscience, doi:10.3389/fncel.2016.00064.

Prinz, Wolfgang (2021). Bewusstsein erklären. Berlin: Suhrkamp.

Stangl, W. (2021). Warum haben Menschen ein Bewusstsein. Was Stangl so bemerkt.
WWW: https://bemerkt.stangl-taller.at/warum-haben-menschen-ein-bewusstsein (21-11-29).

Welzer, Harald (2008). Dein Gehirn, das andere Ich.
WWW: http://www.welt.de/welt_print/article3002572/Dein-Gehirn-das-andere-Ich.html (09-01-10)

http://www.spektrum.de/kolumne/was-waere-wenn-unser-gehirn-bei-der-geburt-schon-voll-entwickelt-waere/1513943 (17-10-28)

https://hpd.de/artikel/laut-umfragen-sind-ueber-90-prozent-menschen-dualisten-19466 (21-07-17)

Weitere Quellen und Literatur

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