Donnerstag, Juli 18, 2024
MindScience

Sinfonie aus 40 Billionen Zellen

„Wie erzeugt die graue Masse in unserem Schädel unsere Erfahrung – den Anblick von Smaragdgrün, den Geschmack von Zimt, den Duft feuchter Erde? Was wenn ich sagen würde, dass die Welt mit ihren Farben, Klängen und Gerüchen nichts als Illusion ist?“

David Eagleman, Schüler des legendären Biologen Francis Crick, erklärt uns, wie diese graue Masse in unserem Schädel etwas erzeugt, das wir Bewusstsein nennen.

Der Mensch wird sehr ‚unfertig‘ geboren – was uns erlaubt, uns flexibel an die konkreten Gegebenheiten und Anforderungen anzupassen, die nach der Geburt auf uns warten. Unser Gehirn durchläuft große Veränderungen auf dem Weg vom Säugling zum Kind und zum Erwachsenen. Wir haben mittlerweile verstanden, dass es auch im Erwachsenenalter noch eine hohe Plastizität gibt, d.h. die Fähigkeit, die Gehirnstrukturen und -verknüpfungen anzupassen.

Wie entsteht aus diesen Hirnzellen und ihren Verbindungen das, was wir als Bewusstsein empfinden? Es ist frappierend, sich zu vergegenwärtigen, dass das Gehirn keinen Zugang zur Außenwelt hat, sondern als graue Masse im Schädel liegt und via unsere Sinnesorgane mit elektrochemischen Signalen versorgt wird. Das Gehirn wurde darauf trainiert, die einkommenden Signale so zu interpretieren, dass uns Interaktionen mit der Welt und Überleben möglich werden, und erzeugt eine ‚Vermutung‘ darüber, was in der Außenwelt vor sich geht, in dem es die einkommenden Signale vergleicht und aggregiert. In der Regel entsteht ein Sinneseindruck durch Kombination unterschiedlicher Inputkanäle, z.B. entsteht der Eindruck des Sehens durch Synchronisation von Signalen der Augen mit Bewegungen des Körpers bzw. Rückmeldung der Muskelrezeptoren.

Interessant dabei ist, dass unsere Wirklichkeitserfahrung nicht unbedingt auf den Input der Sinnesorgane angewiesen ist; z.B. erleben Gefangene in dunkler Einzelhaft Dinge, die sich vollkommen real anfühlen. Das Gehirn vergleicht die einkommenden Signale mit dem intern vorhandenen Modell – dies ist effizienter als permanent alles ‚from scratch‘ zu erzeugen. Das Gehirn ergänzt die vorhandene Skizze um weitere Details nach Bedarf.

Andere Lebewesen haben andere Sensoren als der Mensch und nehmen darüber andere Ausschnitte der Welt als Wirklichkeit wahr (z.B. bewegen sich Fledermäuse via Schallwellen, Vögel orientieren sich am Magnetfeld der Erde). Wenn Tiere die Welt völlig anders wahrnehmen, ist die Frage berechtigt, ob es eine objektive Realität überhaupt gibt. Wahrscheinlich erzählt auch das Gehirn eines jeden Menschen eine etwas andere Geschichte – eigentlich erstaunlich, dass wir überhaupt den Eindruck haben, dass wir alle dasselbe wahrnehmen.

Durch intensives Üben werden komplizierte Abläufe (z.B. beim Karatetraining, Gitarrespielen oder Becherstapeln) so in die Gehirnstrukturen ‚eingebrannt‘, dass diese Abläufe vom Bewusstsein ins ‚Muskelgedächtnis‘ übertragen (und zu Automatismen) werden. Das Bewusstsein ist nur die Spitze des Eisbergs; sehr viele Aktivitäten laufen für uns ‚unsichtbar‘ ab. Dies gilt für körperliche Vorgänge wie Verdauung oder Atmung, aber auch für z.B. komplexe Entscheidungen (wie z.B. Partnerwahl), bei denen uns nicht gewahr wird, was uns alles beeinflusst.

Der technologische Fortschritt ermöglicht es uns, Geräte mit dem Körper zu verbinden. Bei Hörgeräten, Brillen werden lediglich externe Signale verändert oder verstärkt; bei einem Cochlea-Implantat, das Geräusche direkt auf den Hörnerv überträgt, oder einem Netzhautimplantat ist die Verbindung schon sehr viel direkter.

Ist es möglich, auch Sensoren für Informationen miteinzubinden, auf die wir normalerweise keinen Zugriff haben? D.h. könnte man auch neue Zusatzgeräte / Devices im Gehirn ‚einstöpseln‘? Die ‚sensorische Substitution‘ zeigt, dass dies grundsätzlich möglich ist: es lassen sich Sinnesdaten über einen fremden Kanal zum Gehirn liefern (z.B. Übermittlung von visuellen Informationen via Tastsinn) und das Gehirn findet nach einiger Übung heraus, was es mit diesen Daten anzufangen hat. Der Hirnforscher Bach-y-Rita hat schon 1969 gezeigt, dass blinde Personen wieder lernen zu ‚sehen‘, wenn man Kamerabilder in ein Muster übersetzt und diese Muster über kleine Knöpfe der Person z.B. auf den Rücken überträgt. D.h. es lassen sich Sinnesorgane durch andere ersetzen, hierfür gibt es bereits eine Menge von Varianten (z.B. Kamerabilder in Form von Tönen oder Stromstößen auf Stirn oder Zunge). D.h. dem Gehirn ist es egal, wie es Informationen bekommt.

Lässt sich das auch verwenden, um unser Wahrnehmungsspektrum zu erweitern? Wir könnten Daten (z.B. Aktienkurse, Flugdaten oder Wetterberichte) ‚fühlen‘, wenn sie in einer Sprache von Vibrationen kodiert werden, die das Gehirn lernen kann: „wir könnten ein Gefühl dafür bekommen, wie sich der Aktienmarkt entwickelt, und unbewusst das Auf und Ab der Weltwirtschaft erkennen. Oder wir könnten Twittertrends spüren und auf diese Weise Zugang zum Unbewussten der Menschheit erhalten“.

Kann man ein Gehirn außerhalb des menschlichen Körpers simulieren, in dem man ein Model der Gehirnzellen und ihren Verbindungen baut? Dies – beginnend mit dem Hirn einer Ratte – ist Ziel des ‚Human Brain Projects‘ der Europäischen Kommission. Kann man das Gehirn auch auslagern / downloaden, wenn man die Strukturen eines konkreten Menschen auf dieses Simulationsmodell überträgt? Oder ist das, was uns als Leben vorkommt, nicht schon genau eine solche Simulation  😊 – ‚Matrix‘ lässt grüßen.

Folgt man der Annahme, dass Bewusstsein erst im Sinne der Emergenz durch das Zusammenspiel vieler Gehirnzellen entsteht, stellt sich die Frage, ob jedes System mit vielen zusammenwirkenden Einzelteilen ein Bewusstsein hervorbringt, z.B. eine Stadt als riesige Interaktion aus Kabeln, Kanälen, Ampeln und Häusern? Dann noch flott jedes dieser Systeme mit einer IP-Adresse versehen, schon haben wir ein ‚IoB – Internet of Bewusstsein‘ – Willkommen, Schöne neue Welt!

OriginalitätErkenntnisgewinn
VerständlichkeitSpaßfaktor
David Eagleman: The Brain. Die Geschichte von Dir. Pantheon Verlag, 2. Aufl. 2017, 224 Seiten.
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