Bewusstsein: Die letzte Grenze

Warum fühlt sich ein Gehirn wie etwas an, statt wie nichts?

Wenn ich durch meine Küche laufe, rieche ich frische Nahrung und fühle Wärme davon. Diese inneren, subjektiven Erfahrungen werden Qualia genannt . Ich nehme an, dass mein Kühlschrank, meine Kaffeetasse und mein Toaster keine Qualia haben. Das heißt, wenn ein Zauberer mich in einen Toaster verwandeln würde, würde meine Welt dunkel werden und alle Erfahrung würde in Vergessenheit geraten.

Quelle: Jooyeun Lee / Neuronen kennen

Warum fühlt es sich an, ein menschliches Gehirn zu sein? Um fair zu sein, manchmal fühlt es sich an, als wäre nichts ein menschliches Gehirn (wenn dieses Gehirn unter Betäubung, im Koma oder tot ist). Aber warum fühlt es sich für die restliche Zeit an (wenn dieses Gehirn lebt und wach ist)? Dieses Etwas wird Bewusstsein genannt : die Erfahrung, die du hast, wenn du nicht im Tiefschlaf, unter Betäubung oder in einem Grab bist. Bewusstsein ist vielleicht das größte Geheimnis der Natur und es ist schwierig zu lernen, weil es ein inhärent subjektives Phänomen ist. Warum hat das Gehirn Bewusstsein? Wäre es möglich, dass sich ein so komplexes Gehirn wie unser Gehirn ohne Bewusstsein entwickelt?

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“Wie ist es, eine Fledermaus zu sein?” Der amerikanische Philosoph Thomas Nagel stellte zunächst diese Frage, um zu zeigen, dass selbst wenn wir alles über das Gehirn einer Fledermaus wissen, es immer noch unmöglich zu verstehen ist, wie die Fledermaus die Welt erlebt . Wie Menschen sind Fledermäuse Säugetiere mit komplexen Gehirnen, die wahrscheinlich das Bewusstsein unterstützen. Und dennoch verwenden Fledermäuse ein biologisches Sonar oder Echoortung, um ihre Umgebung zu spüren, indem sie Schall von festen Oberflächen abprallen lassen.

Fühlt sich Echoortung eher wie Hören oder Sehen an? Oder etwas ganz anderes? Selbst wenn wir das gesamte Gehirn der Fledermaus kartografieren, ist das Problem zu verstehen, wie sich Echoortung für eine Fledermaus anfühlt, ähnlich dem Problem, einer blinden Person die Farbe zu erklären. Es ist wahrscheinlich unmöglich, diese subjektiven Erfahrungen vollständig physikalisch zu verstehen.

Ein etwas schwierigeres Problem könnte darin bestehen, zu bestimmen, welche Systeme Bewusstsein haben. Um dieses Problem anzugehen, müssen Sie annehmen, dass andere Menschen und Dinge Bewusstsein haben. Während dies wie eine sichere (und weitgehend notwendige) Annahme erscheint, ist es nur das – eine Annahme. Wie kannst du beweisen, dass du dein ganzes Leben nicht träumst oder halluzinierst (und deine Freunde also nur Illusionen)? Oder wie kannst du sicher sein, dass deine Freunde und deine Familie keine philosophischen “Zombies” sind, Menschen, die sich wie du verhalten, aber keine innere Erfahrung haben?

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Solipsismus , die Ansicht, dass nur dein Geist existiert, ist eine Idee, die nur wenige von uns akzeptieren. Für die meisten von uns ist Solipsismus einfach keine vernünftige Art zu leben. Stattdessen gehen wir davon aus, dass andere Gedanken aus dem Verhalten anderer Menschen abgeleitet werden können. Unsere Freunde, Familie und Nachbarn verhalten sich wie wir, also nehmen wir an, dass sie Bewusstsein haben. In geringerem Maße verhalten sich Hunde, Katzen und andere Säugetiere oft wie wir (und teilen ähnliche Gehirne), also nehmen wir an, dass sie auch in gewissem Maße bewusst sind.

Aufbauend auf diesen Annahmen hat der Neurowissenschaftler Giulio Tononi eine Theorie entwickelt, die es uns eventuell erlauben wird, den Grad zu quantifizieren, in dem ein Gehirn oder ein Computer bewusst ist. Die integrierte Informationstheorie (IIT) postuliert, dass Bewusstsein Information im Gehirn integriert ist. Es bietet auch Erklärungen dafür, warum wir das Bewusstsein während Schlaf, Anästhesie und epileptischen Anfällen verlieren. Außerdem bietet es eine Erklärung dafür, warum das Kleinhirn , das die meisten Neuronen des Gehirns enthält, beschädigt werden kann oder sogar mit einer minimalen Auswirkung auf das Bewusstsein fehlt.

Während des Schlafs, der Anästhesie oder eines Anfalls tendieren Neuronen im Gehirn dazu, dass alle gleichzeitig feuern. Diese “Übereinstimmung” reduziert die Informationskapazität des Gehirns, wie ein Buch, dessen Buchstaben alle identisch sind oder ein DNA-Strang, dessen Basen alle gleich sind. Wenn wir wach sind, gibt es weniger Übereinstimmung zwischen Neuronen. Diese Vielfalt ermöglicht es dem Gehirn, mehr Informationen zu speichern, wie ein Buch mit vielen verschiedenen Wörtern oder ein DNA-Strang mit vielen verschiedenen Basenpaaren.

Aber nur Informationen zu enthalten ist nicht genug. Die Information des Gehirns muss sinnvoll integriert werden – sonst entsteht kein Bewusstsein. Die Großhirnrinde, mit sowohl Nah- als auch Fernverbindungen zwischen Neuronen, ist die ideale informationsintegrierende Maschine. Ohne die Großhirnrinde können wir keine normale, wache Erfahrung haben. Das Kleinhirn hingegen enthält viele isolierte Neuronenketten mit minimalem Übersprechen. Möglicherweise kann das Kleinhirn deshalb von der Geburt abwesend sein, ohne das Bewusstsein zu verringern!

Die integrierte Informationstheorie könnte uns eines Tages dabei helfen festzustellen, ob Patienten im Koma bei Bewusstsein sind. Es kann auch helfen festzustellen, ob Haustiere, Insekten und Computer Bewusstsein haben. IIT hat eine starke Erklärungskraft und macht viele überprüfbare Vorhersagen (unter der Annahme, dass Wissenschaftler einige ethische Hürden überwinden können). Zum Beispiel sagt IIT voraus, welche Gehirnläsionen das Bewusstsein beeinflussen sollten und wie viele Fasern, die die zwei Hemisphären des Gehirns verbinden, geschnitten werden müssten, bis das Bewusstsein einer Person sich in zwei teilt. Die ethischen Hindernisse sind klar (Freiwillige für diese Hirnläsionen?). Aber die Neurowissenschaften haben schon früher Wege gefunden, ähnliche Herausforderungen zu meistern, mit Umgehungslösungen, die Tiermodelle umfassen, die dem menschlichen Nervensystem sehr ähnlich sind, und Techniken wie transkranielle Magnetstimulation (TMS), die Läsionen mit Magnetfeldern simulieren.

Das Verständnis von Bewusstsein kann die größte Herausforderung für die Wissenschaft sein. Während wir vielleicht nie wirklich verstehen, warum Gehirne bewusst sind oder wie es sich anfühlt, eine Fledermaus zu sein, werden zukünftige Neurowissenschaftler, die das Bewusstsein studieren, der Menschheit helfen, die Wissenschaft zu neuen, unrealisierten Grenzen zu drängen.

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Dieser Beitrag erschien zuerst auf Wissen Neuronen.

Verweise

Nagel, Thomas. “Wie ist es, eine Fledermaus zu sein?” Die philosophische Rezension 83.4 (1974): 435-450.

Tononi, Giulio. “Integrierte Informationstheorie des Bewusstseins: ein aktualisierter Bericht.” Arch Ital Biol 150.2-3 (2012): 56-90.

Yu, Feng und andere. “Ein neuer Fall von kompletter primärer Kleinhirnagenesie: klinische und bildgebende Befunde bei einem lebenden Patienten.” Brain (2014): awu239.