Von neuronalen Lawinen und mentalen Symphonien

Die Musik, die mich begleitet während ich schreibe – das neue Muse-Album Drone -, löst in meinem Kopf eine Vielzahl an Assoziationen aus: Ich könnte sie mit einem großartigen Konzert verbinden, mich von ihrer Atmosphäre mitreißen oder von den Texten inspirieren lassen. Ich wäre überzeugt davon, dass meine Reaktion auf diese Musik meine eigene ist und nichts mit der anderer Menschen gemein hat. Doch neurowissenschaftliche Erkenntnisse wecken Zweifel daran, dass dem wirklich so ist.

In seinem aktuellen Buch Denken. Wie das Gehirn Bewusstsein schafft geht der Kognitionswissenschaftler Stanislas Dehaene der großen Frage nach, welche Prozesse eigentlich in unserem Gehirn ablaufen, während wir Dinge wahrnehmen. Dabei wecken Titel wie Klappentext große Erwartungen, doch bereits auf den ersten Seiten erwartet den Leser ein Akt der naturwissenschaftlichen Reduktion, der diese Erwartungen vorerst enttäuscht: In einem – zugegebenerweise gut begründeten – Handstreich reduziert Dehaene den gesamten Fragenkomplex um das Bewusstsein auf ein einziges kleines Phänomen: den bewussten Zugang.

Bewusstsein und bewusster Zugang

Stansislas Dehaene: Denken. Wie das Gehirn Bewusstsein schafft (Knaus 2014, ISBN: 978-3813504200)

Stansislas Dehaene: Denken. Wie das Gehirn Bewusstsein schafft (Knaus 2014, ISBN: 978-3813504200)

Auf den ersten Blick wirkt diese Vereinfachung unzureichend und übermäßig reduktionistisch, doch sie macht ein so vielfältiges Thema wie das Bewusstsein überhaupt erst experimenteller Untersuchung zugänglich. Unter bewusstem Zugang versteht Dehaene dabei den Vorgang, eine Information “an die vorderste Front unseres Denkens [zu] beförder[n]” (S. 35).

Das grundsätzliche Design der Experimente, auf denen zahlreiche der Forschungen in diesem Bereichen basieren ist dabei äußert clever: Es nutzt den Umstand aus, dass wir Bilder, die wir nur einen kurzen Moment gezeigt bekommen, nicht bewusst wahrnehmen. Die Forscher zeigen ihren Probanden Bilder unterhalb und oberhalb dieser Wahrnehmungsschwelle von ca. 50 Millisekunden und können so bewussten Zugang von unbewusster Wahrnehmung abgrenzen:

Das entmutigende Problem des Bewusstseins war auf das experimentelle Ziel reduziert worden, jene Gehirnmechanismen zu entschlüsseln, die sich aus zwei unterschiedlichen Versuchsanordnungen ergeben – ein sehr viel leichter zu bearbeitendes Problem. (S. 20)

Auch wenn diese Vereinfachung unangemessen erscheinen kann, ermöglicht sie bereits einen tiefen Einblick in den Zusammenhang zwischen neuronaler Signalübertragung in unserem Gehirn und dem, was wir landläufig Bewusstsein nennen.

Messbare Signaturen des Bewusstseins

Dehaene zielt in seiner Arbeit auch nicht darauf ab, das Phänomen des bewussten Zugangs vollständig zu erklären, sondern versucht eine möglicht starke Verbindung zwischen messbaren Gehirn-Prozessen und bewusstem Zugang herzustellen:

Am Ende kommen wir zu einem simplen Forschungsprogramm – der Suche nach objektiven Mechanismen subjektiver Zustände, systematischen »Signaturen« in der Gehirnaktivität. die den Übergang vom Unbewussten zum Bewusstsein anzeigen. (S. 29)

Es geht also darum, messbare Muster in der Aktivität des Gehirns zu finden, die immer dann auftreten, wenn gerade eine bewusste Wahrnehmung erfolgt und die nie auftreten, wenn gerade keine bewusste Wahrnehmung erfolgt. Und tatsächlich kann Dehaene die Existenz solcher Signaturen nachweisen. Insgesamt findet er vier solcher Signaturen, welche er als eine “selbstverstärkende Lawine neuronaler Aktivität” zusammenfasst:

Bewusste Wahrnehmung ist das Ergebnis einer Welle neuronaler Aktivität, die den Kortex über seine Erregungsschwelle kippt. Ein bewusster Reiz löst eine selbstverstärkende Lawine aus, die am Ende viele Regionen zu einem verschränkten Zustand anregt. Während dieses bewussten Zustands, der annähernd 300 Millisekunden nach dem Einsetzen des Reizes anfängt, werden die Stirnregionen des Gehirns von unten nach oben über den sensorischen Input informiert, aber diese Regionen senden auch ausgeprägte Projektionen in die entgegengesetzte Richtung – von oben nach unten und in viele verstreute Areale. (S. 203)

Diese Beschreibung bezieht sich auf den Moment, wo wir die Existenz eines Objektes bewusst wahrnehmen. Sie beschreibt also die Reaktion auf einen bestimmten neuen Reiz, der in unsere Aufmerksamkeit und unsere bewusste Wahrnehmung tritt. Er verallgemeinert diese Signatur anschließend auf alle bewussten Wahrnehmungen und Erfahrungen:

All unsere bewussten Erfahrungen, vom Klang eines Orchesters bis zum Geruch von verbranntem Toast, stammen aus einer ähnlichen Quelle: der Aktivität ausgeprägter Hirnschaltkreise, die reproduzierbare neuronale Signaturen aufweisen. (S. 229)

Das Ende der Qualia?

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Dabei lassen die aktiven neuronalen Muster einen Rückschluss auf den Bewusstseinsinhalt zu. Dehaene beschreibt sogar eine Untersuchung, die bestimmte Neuronen identifizieren konnte, welche ausschließlich auf ein bestimmtes Objekt oder eine bestimmte Person reagieren und diese damit mental repräsentieren. Durch die elektrische Stimulation bestimmter Nervenregionen lassen sich demnach sogar bestimmte Bewusstseinsinhalte hervorrufen:

Im Prinzip glauben wir Neurowissenschaftler an die Fantasie der Philosophen vom »Gehirn im Tank«, wie sie der Film The Matrix eindrucksvoll illustriert. Wenn wir die richtigen Neuronen stimulieren und andere zum Schweigen bringen, sollten wir imstande sein, jederzeit Halluzinationen all der unzähligen subjektiven Zustände nachzubilden, die Menschen regelmäßig haben. Neuronale Lawinen sollten mentale Symphonien verursachen. (S. 230)

Aus dieser Fähigkeit leitet Dehaene eine weitreichende Schlussfolgerung ab: Er sieht auf dieser Grundlage die Idee der Qualia, also den subjektiven Charakter von Bewusstseinsinhalten, als unnötig an. Hier kommt er allerdings zu einem Zirkelschluss: Aus der forschungspragmatischen Setzung des bewussten Zugangs als Ersatz für das Bewusstsein und der Suche nach dessen Signaturen schließt er auf eine tatsächliche Identität dieser Phänomene:

Das hypothetische Konzept der Qualia als rein geistiger, von jeglicher Rolle der Informationsverarbeitung getrennter Erfahrungen wird als eigentümliche Vorstellung der vorwissenschaftlichen Ära angesehen werden. (S. 375)

Diese Hypothese ist nicht neu und wird in der Philosophie des Geistes bereits seit Langem kontrovers diskutiert, sie wird jedoch durch die empirische Forschung, die Dehaene schildert, nicht belegt.

Nils Müller
bringt nicht nur anderen Schreiben bei, sondern schreibt auch selbst leidenschaftlich gerne. Als Soziologe interessiert er sich für die Gesellschaft genauso wie für Wissenschaft und die Frage nach dem guten Leben. Er lebt und liest in Dortmund, Bielefeld und auf dem Weg im ICE. Mehr zu ihm gibt es unter nilsmueller.info

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