Warum Tiere biologisch bewusster sind.

Nach unserem besten Wissen hängt das Bewusstsein von Gehirnen ab, und Gehirne sind biologische Organe. In einem Boxkampf führt ein Schlag auf den Kiefer oft zu einem Verlust des Bewusstseins, aber der gleiche Einfluss auf den Torso nicht. Genauer gesagt, Wissenschaftler haben lange geglaubt, dass das menschliche Bewusstsein von zwei großen Gehirnstrukturen abhängt, dem Cortex und dem Thalamus. Der tägliche Zyklus von Wachen, Träumen und Schlaf ist abhängig von charakteristischen globalen Rhythmusgeneratoren im Thalamus und Cortex. (Www.baars-gage.com, Kapitel 8)

Während tiefe Gehirnkerne den täglichen Schlaf-Wach-Zyklus steuern, werden die spezifischen Inhalte des bewussten Sehens, wie der Anblick einer Kaffeetasse, direkt von bekannten Regionen des Kortex und entsprechenden Kernen im Thalamus unterstützt. Cortex und seine Satelliten unterliegen Sprache und Gehör, Sehen, Hören und Berühren, die Fähigkeit, Entscheidungen zu treffen und unsere freiwilligen Muskeln zu kontrollieren.

Im Gegensatz dazu haben Medizinstudenten schon lange gelernt, dass die zwei großen Lappen des Kleinhirns, die von der Rückseite des Kortex herabhängen, beim Menschen beschädigt werden können, ohne das Bewusstsein signifikant zu beeinträchtigen. Da das Kleinhirn nahezu die gleiche Anzahl von Neuronen aufweist wie der Kortex, stellt sich die Frage: Wie unterstützt der Kortex bewusste Inhalte? Warum nicht das Kleinhirn? (Abbildung 1).

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Gehirnrhythmen.

Ob Sie und ich bewusst sind, scheint vollständig von einem bestimmten oszillatorischen Regime des Thalamus und Kortex abhängig zu sein. Während beobachtbare Rhythmen von (bewusstem) Wachen und (unbewusstem) Schlaf seit vielen Jahren bekannt sind, wurden die Rhythmusgeneratoren von Schlaf, Wachen und Träumen erst in den letzten ein oder zwei Jahrzehnten von einer Reihe hervorragender Wissenschaftler, darunter einem Kanadier, entwickelt Gruppe unter der Regie von Mircea Asteriade und Alain Destexhe.

Durch den Einsatz von implantierten Elektroden in Mensch und Tier können wir jetzt schnelle interregionale Signale sehen, die während des Wach- und Traumprozesses hin- und herpendeln, im Vergleich zu viel mehr lokalem und Stop-and-Go-Signalverkehr im Schlaf und anderen unbewussten Zuständen.

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Die hohen, regelmäßigen Deltawellen des unbewussten Schlafes spiegeln Milliarden von Neuronen wider, die jede Sekunde ungefähr gleichzeitig feuern und pausieren. Epileptische Anfälle zeigen die gleiche massive Stop-and-Go-Aktivität in großen Teilen des Kortex. Unbewusste Zustände haben oft diesen weit verbreiteten Stop-and-Go-Charakter.

Im Gegensatz dazu fließt der Signalverkehr in bewussten Zuständen viel freier in den Knotenpunkten und Autobahnen des Gehirns, was Gerald Edelman und Giulio Tononi "den dynamischen Kern" genannt haben. Individuelle bewusste Erfahrungen scheinen die Moment-zu-Moment-Signale in sich zu reflektieren dieser dynamische Kern. (Baars & Gage, 2010)

Bewusstsein hat eine evolutionäre Geschichte.

Vor einigen Jahrzehnten spekulierte der Princeton Psychologe Julian Jaynes darüber, dass Bewusstsein ein neues Phänomen ist – nur ein paar tausend Jahre alt. Jaynes dachte so, basierend auf einem Unterschied zwischen der Sprache von Homers Illiad und der Odyssee. In der Odyssee, so behauptete er, werden die Stimmen der Götter als von der Außenwelt wahrgenommen wahrgenommen. In der Illiad hingegen wird angenommen, dass die Götter in den Köpfen der Helden sprechen.

Aber man geht davon aus, dass die voll ausgebildete Sprache heute etwa 50.000 bis 100.000 Jahre zurückreicht, und was das Bewusstsein betrifft, scheint zumindest das sensorische Bewusstsein sehr viel älter zu sein. Hemisphärische Lateralisation, wie wir sie in der Sprache finden, kann bei Meerschweinchen und Singvögeln beobachtet werden. Das erhoffte "Sprachgen" von FOXP2 ist in Alligatoren bekannt. Menschliche kognitive Fähigkeiten werden von viel älteren Anpassungen abgeleitet.

Menschen sind nicht die alleinigen Besitzer des thalamocortical Kerngehirns. Wir teilen es mit allen Säugetieren, die vor 200 Millionen Jahren auf die frühesten zurückgehen.

Die charakteristischen Rhythmuspumpen des TC (thalamocortical) -Systems werden daher mit Katzen und Hunden, mit Mäusen und dem Entenschnabel-Schnabeltier – und vielleicht früher – geteilt. In den Worten von Edelman und Tononi können wir von einem Gehirnstandpunkt aus in einem "Universum des Bewusstseins" leben. Wenn das stimmt, wirft diese Idee ein außergewöhnliches neues Licht auf die Biosphäre.

Das soll nicht heißen, dass Baumspitzmäuse "höheres Bewusstsein" haben (Edelman, 1989), das stark von der Sprache, den exekutiven und sozialen Funktionen, den Gehirnbasen der menschlichen Kultur abhängt. Andere Säugetiere teilen unseren sensomotorischen Kortex und Thalamus, aber relativ kleinere Frontallappen.

Nichtsdestotrotz werden Primaten wie Makaken routinemäßig auf Einsichten in das menschliche visuelle Bewusstsein untersucht, weil unsere visuellen Gehirne sich so ähnlich sehen. Wir werden uns diese wissenschaftliche Literatur in einer kommenden Ausgabe anschauen.

Wie andere wichtige Lebensfunktionen hat das Bewusstsein eine evolutionäre Geschichte.

Bewusstsein in anderen Spezies.

Philosophen wie Gilbert Ryle und Ludwig Wittgenstein warnten davor, dass wir nicht einmal sicher sein können, dass andere Menschen bei Bewusstsein sind, aber diese grundlegenden biologischen Verbindungen deuten darauf hin. Wenn alle Menschen die gleiche grundlegende Anatomie, Physiologie und Verhaltensfunktionen des Gehirns teilen, besteht die Möglichkeit, dass Sie und ich keine einsamen Wesen in einem solipsistischen Universum sind. Es ist auch nicht wahrscheinlich, dass das Bewusstsein "epiphänomenal" ist – dass es überhaupt keine biologische oder psychologische Funktion hat. Wie viele Körperfunktionen spielen schließlich keine biologische Rolle? Die Darwinsche Antwort muss lauten: wahrscheinlich keine. Ohne Überleben und reproduktive Vorteile kann keine wichtige Funktion dauern.

Traditionell wurden wir gewarnt, nicht leichtfertig von Menschen auf andere Arten zu verallgemeinern. Das ist immer noch eine wichtige Vorsichtsmaßnahme, die man beachten sollte. Aber es wurde etwas mit großen Fortschritten im genetischen Code gelockert. Wir können damit beginnen, den genetischen Code für Neuronen und ihre vielen Rollen in der Evolution zu lesen, und wenn eine Reihe von Genen ähnlich ist, ist ihre phänotypische Expression wahrscheinlich ähnlich. Während Darwin bereits davon überzeugt war, Ähnlichkeiten bei den Emotionen von Säugetieren aufzuweisen, beginnen wir nun damit, den DNA-Code für Strukturen wie Thalamus und Cortex und für biologische Zustände wie Schlaf, Wachen und Träume hinzuzufügen. Es ist nun bekannt, dass der Übergang zwischen Schlaf und Wachen die Genexpression in Hunderten von DNA-Positionen verändert.

Wenn es um bewußtes Wachen geht, wird das thalamocorticale System unter Säugetieren geteilt. Die oszillierenden Regimes des Wach- und Schlafens sind ebenfalls weit verbreitet: Bewusstes Wachen ist ein sich schnell ändernder Zustand mit einer großen Anzahl von phasengekoppelten Oszillationen, die hin und her zappen, während der Schlaf ein regelmäßiges, globales Anhalten des Signalverkehrs beinhaltet. Während des bewussten Wachverhaltens betreiben Tiere ein adaptives, zielgerichtetes Verhalten. Der Schlaf macht uns anfällig für Raubtiere, also ziehen wir uns in die relative Sicherheit von Bäumen, Höhlen und menschlichen Siedlungen zurück.

Neurobiologen vermuten nun, dass die Gehirne von Vögeln den Säugetieren viel näher sind, als sie gedacht haben. Insbesondere scheint das "Pallium" bei Vögeln bei Säugetieren mit dem Cortex homolog zu sein. Das wirft die Frage auf: Sind sie auch bei Bewusstsein? Irene Pepperbergs berühmter afrikanischer Graupapagei Alex scheint es sicherlich zu empfehlen.

Eine biologische Sicht auf bewusste (und unbewusste) Gehirne offenbart eine Fülle neuer Einsichten. Und unbeantwortete Fragen natürlich.

Subjektivität und Ockhams Rasiermesser.

Können wir anderen Tieren Subjektivität zuschreiben? Haben Affen und Kätzchen einen Blick auf eine Welt bewusster Objekte, Ereignisse und Szenen? Ist es wie eine Fledermaus?

Während sieben Jahrzehnten behavioristischer Dominanz wurde Ockhams Rasiermesser oft gegen diese Vorstellung eingesetzt. (Etwa 1920 bis 1990). Wenn das Verhalten ohne Bewusstsein erklärt werden könnte, so wird argumentiert, gibt es keinen Grund, mehr "Entitäten" zu postulieren als unbedingt nötig. Ockhams Rasiermesser löste die Subjektivität ab.

Heutzutage weist eine Vielzahl von Beweisen darauf hin, dass Bewusstsein eine brutale biologische Tatsache ist. Es tritt auf sehr vorhersagbare Weise in bestimmten Arten von Gehirnen unter gut untersuchten Bedingungen auf. Bewusste Gehirne haben zahlreiche etablierte Eigenschaften (z. B. Baars, 1988; Edelman, 1989; Seth et al., 2005). Gleiches gilt für unbewusste Hirnzustände und -prozesse. Ockhams Rasiermesser kann nicht dazu verwendet werden, eine rohe Tatsache zu verdecken. Fakten versuchen wir zu verstehen.

Es ist jetzt ethisch erforderlich geworden, dass Wissenschaftler ihre Labortiere als "bewusst" bezeichnen. Zusammen mit einer Vielzahl von Beweisen ist die wissenschaftliche Vermutung bei Tieren wie uns zum Bewusstsein geworden. Dieser Meinungsumschwung mag sich als falsch erweisen, aber er spiegelt eine große Menge an Beweisen wider. Argumente gegen das Tierbewusstsein sollten vollständig über diesen Bestand an verhaltens- und neurobiologischen Beweisen informiert werden. Das tierische Bewusstsein basiert nicht mehr auf Spekulation oder abstrakter Philosophie.

Ausgewählte Referenzen.

Baars, BJ (1988) Eine kognitive Theorie des Bewusstseins. NY: Cambridge Universitätspresse. Online verfügbar im Textformat. Www.nsi.edu/users/baars

Baars, BJ & NM Gage (2010) Kognition, Gehirn und Bewusstsein: Eine Einführung in die kognitive Neurowissenschaft. 2. Auflage. Elsevier, Inc./ Akademische Presse. Siehe www.baars-gage.com

Edelman, GM (1989) Die Erinnerung an die Gegenwart. NY: Grundlegende Bücher.

Edelman, GM & G. Tononi (2000) Ein Universum des Bewusstseins: Wie aus Materie Fantasie wird. NY: Grundlegende Bücher.

Seth, AS, BJ Baars, DB Edelman (2005) Kriterien für das Bewusstsein bei Menschen und anderen Säugetieren. Bewusstsein und Erkenntnis, 14, 119-139. Verfügbar unter www.nsi.edu

Für technische Dokumente zum kostenlosen Download siehe www.nsi.edu und http://ccrg.cs.memphis.edu/papers.html