Wie das Gehirn unseren Geist erschafft
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Hirnforscher wissen: Das menschliche Wesen ist ein ständig neu entstehendes Konstrukt. Gehirn, Körper und Umwelt fließen zusammen.
Lisa Feldman Barrett ist Professorin für Psychologie an der Northwestern University und Autorin der Bücher "Seven and a half lessons about the brain" [1] und "How emotions are made: The secret life of the brain" [2].
Was genau ist eigentlich unser Geist? Das scheint vielleicht eine etwas seltsame Frage zu sein, aber wenn man sie stellt, kommt man schnell zu der Antwort, dass es das ist, was uns zu uns macht – unser Bewusstsein, unsere Träume, unsere Gefühle und unsere Erinnerung. Lange Zeit glaubten Forscher sogar, dass diese Aspekte des Verstandes an bestimmten Stellen des Gehirns angesiedelt sind, z. B. eine Art Schaltkreis für Angst, in einer anderen Region das Gedächtnis und so weiter.
In den letzten Jahren hat die Wissenschaft jedoch gelernt, dass das menschliche Gehirn in Wirklichkeit ein Meister der Täuschung ist und dass unsere Erfahrungen und Handlungen seine innere Funktionsweise nicht offenbaren. Unser Geist ist in Wirklichkeit eine fortlaufende Konstruktion aus Gehirn, Körper und der uns umgebenden Welt.
In jedem Moment, in dem wir die Welt um uns herum sehen, denken, fühlen und durch das Leben navigieren, setzt sich unsere Wahrnehmung aus drei Komponenten zusammen. Eine davon sind die Signale, die wir von der Außenwelt empfangen, die so genannten Sinnesdaten. Lichtwellen dringen in unsere Netzhaut ein und werden beispielsweise als blühende Gärten oder einen Sternenhimmel wahrgenommen. Luftschwingungen erreichen unsere Cochlea und unsere Haut und werden zu Stimmen und Umarmungen von geliebten Menschen. Chemikalien gelangen in unsere Nase und unseren Mund und verwandeln sich in Süße und den Geschmack von Gewürzen.
Der Körper liefert Sinnesdaten
Ein zweiter Bestandteil unserer Erfahrung sind Sinnesdaten von Ereignissen in unserem Körper, wie das Rauschen des Blutes in Venen und Arterien, das Ausdehnen und Zusammenziehen der Lunge oder das Grummeln des Magens. Viele dieser Symphonie sind still und liegen außerhalb des Bewusstseins – Gott sei Dank. Wenn wir jedes innere Ziehen und Grummeln direkt spüren könnten, würden wir nie auf etwas außerhalb unserer eigenen Haut achten.
Eine dritte Zutat schließlich ist die Erfahrung der Vergangenheit. Ohne diese wären die Sinnesdaten um uns herum und in unserem Inneren ein bedeutungsloses Rauschen. Es wäre, als würden Sie mit den Klängen einer Sprache bombardiert, die Sie nicht sprechen, so dass Sie nicht einmal wissen, wo ein Wort endet und das nächste beginnt. Unser Gehirn nutzt das, was wir in der Vergangenheit gesehen, getan und gelernt haben, um Sinnesdaten in der Gegenwart zu erklären, die nächste Handlung zu planen und vorherzusagen, was als Nächstes kommt. Das alles geschieht automatisch und unsichtbar, schneller als wir mit den Fingern schnippen können.
Diese drei Zutaten sind vielleicht nicht die ganze Geschichte, und es gibt vielleicht weitere Wege, um andere Arten von Verstand zu schaffen – zum Beispiel über futuristische Maschinen, Augmented Reality oder Virtual Reality [10]. Aber ein menschlicher Geist wird von einem Gehirn konstruiert, das in einer ständigen Unterhaltung mit einem Körper und der Außenwelt steht, in jedem Moment.
Erinnerung ist ein Zusammenfügen
Wenn sich unser Gehirn erinnert, stellt es Teile der Vergangenheit wieder her und fügt sie nahtlos zusammen. Wir nennen diesen Vorgang "Erinnern" [11], aber in Wirklichkeit ist es ein Zusammensetzen von Teilen. Tatsächlich wird das Gehirn dieselbe Erinnerung (oder, genauer gesagt, das, was wir als dieselbe Erinnerung erleben) jedes Mal auf unterschiedliche Weise konstruieren. Es ist hier nicht die Rede von der bewussten Erfahrung, sich an etwas zu erinnern, etwa an das Gesicht des besten Freundes oder an das gestrige Abendessen. Wir sprechen von dem automatischen, unbewussten Prozess, einen Gegenstand oder ein Wort zu betrachten und sofort zu wissen, was es ist.
Jeder Akt des Erkennens ist Konstruktion. Wir sehen nicht mit den Augen, sondern mit dem Gehirn. Das Gleiche gilt für alle anderen Sinne. Das Gehirn vergleicht die jetzt eintreffenden Sinnesdaten mit Dingen, die wir zuvor in einer ähnlichen Situation mit einem ähnlichen Ziel wahrgenommen haben. Diese Vergleiche beziehen alle Sinne auf einmal ein, denn das Gehirn konstruiert alle Sinneseindrücke auf einmal und stellt sie als große Muster neuronaler Aktivität dar, die es uns ermöglicht, die Welt um uns herum zu erleben und zu verstehen.
Das Gehirn hat auch die erstaunliche Fähigkeit, Teile der Vergangenheit auf neuartige Art und Weise zu kombinieren. Sie geben nicht nur alte Inhalte wieder, sondern erzeugen neue. Wir können zum Beispiel Dinge erkennen, denen wir noch nie begegnet sind, wie ein Bild von einem Pferd mit Flügeln. Wahrscheinlich haben Sie Pegasus noch nie im wirklichen Leben gesehen, aber wie die alten Griechen können Sie ein Bild von Pegasus zum ersten Mal betrachten und sofort verstehen, was es ist, weil Ihr Gehirn auf wundersame Weise bekannte Begriffe wie "Pferd", "Vogel" und "Flug" zu einem kohärenten geistigen Bild zusammenfügen kann.
Flexibel in der Funktion
Das Gehirn kann einem vertrauten Objekt sogar neue Funktionen zuweisen, die nicht Teil der physischen Natur des Objekts sind. Computer können heute mit Hilfe des maschinellen Lernens ein Objekt problemlos beispielsweise als Feder klassifizieren. Aber das ist nicht das, was menschliche Gehirne tun. Wenn wir dieses Objekt im Wald auf dem Boden finden, dann ist es sicher eine Feder, die hübsch aussieht, aber für uns nutzlos ist. Aber für einen Autor des 18. Jahrhunderts ist es vielleicht ein Schreibgerät und für einen Krieger des Cheyenne-Stammes wiederum ein Symbol der Ehre. Und für ein Kind, das Geheimagent spielt, hingegen ein praktischer falscher Schnurrbart.
Zusammengefasst: Das Gehirn klassifiziert Objekte nicht nur auf der Grundlage ihrer physischen Eigenschaften, sondern auch nach ihrer Funktion, danach, wie das Objekt verwendet wird. Diesen Prozess durchläuft es jedes Mal, wenn man einen Zettel mit dem Gesicht eines toten Königs oder Präsidenen betrachtet und daraus dann sofort schließt, dass es sich um Geld handelt, das man gegen materielle Güter eintauschen kann.
[12]Diese unglaubliche Fähigkeit wird Ad-hoc-Kategorienbildung genannt. Das Gehirn nutzt blitzschnell frühere Erfahrungen, um eine Kategorisierung zu bilden. Die Zugehörigkeit zu einer Kategorie basiert nicht auf physischen Ähnlichkeiten, sondern auf funktionalen, d. h. darauf, wie wir das Objekt in einer bestimmten Situation verwenden würden. Solche Kategorien werden als abstrakt bezeichnet. Ein Computer kann eine Feder nicht als Belohnung für indianische Tapferkeit "erkennen", weil diese Information nicht in der Feder enthalten ist. Es handelt sich um eine abstrakte Kategorie, die im Gehirn des Wahrnehmenden konstruiert wird.
Sinne als eine Konstruktion verstehen
Computer können das nicht. Jedenfalls noch nicht. Sie können Objekte auf der Grundlage früherer Beispiele bereits bestehenden Kategorien zuordnen (ein Prozess, der als überwachtes maschinelles Lernen bezeichnet wird), und sie können Objekte auf der Grundlage vordefinierter Merkmale, in der Regel physikalischer Art, in neue Kategorien einordnen (unüberwachtes maschinelles Lernen).
Aber Maschinen erstellen keine abstrakten Kategorien wie "Gesichtsbehaarung für angebliche Spione" im Handumdrehen. Und schon gar nicht tun sie dies viele Male pro Sekunde, um alles in einer äußerst komplexen sozialen Welt zu verstehen und dann zu handeln.
Signal vom Rauschen trennen
Genauso wie das Gedächtnis eine Konstruktion ist, sind es auch die Sinne. Alles, was wir sehen, hören, riechen, schmecken und fühlen, ist das Ergebnis einer Kombination von Dingen außerhalb und innerhalb unseres Kopfes. Wenn wir zum Beispiel einen Löwenzahn sehen, hat er Merkmale wie einen langen Stiel, gelbe Blütenblätter und eine weiche, etwas matschige Textur. Diese Merkmale spiegeln sich in den einströmenden Sinnesdaten wider. Andere Merkmale sind abstrakter, z. B. ob der Löwenzahn eine Blume ist, die man in einen Blumenstrauß steckt, oder ein Unkraut, das man aus dem Boden reißt. Es ist alles im Geist.
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Das Gehirn muss auch entscheiden, welche Sinnesdaten relevant sind und welche nicht, indem es das Signal vom Rauschen trennt. Wirtschaftswissenschaftler und andere Forschende nennen diese Entscheidung das Problem des "Wertes".
Der Wert selbst ist ein weiteres abstraktes, konstruiertes Merkmal. Er ist den Sinnesdaten, die von der Welt ausgehen, nicht inhärent und kann daher in der Welt nicht erkannt werden. Der Wert ist eine Eigenschaft dieser Informationen in Bezug auf den Zustand des Organismus, der sie wahrnimmt – Sie selbst. Die Bedeutung des Wertes lässt sich am besten in einem ökologischen Kontext erkennen. Nehmen wir an, Sie sind ein Tier, das durch den Wald streift, und Sie sehen in der Ferne eine verschwommene Gestalt. Hat sie für Sie einen Wert als Nahrung, oder können Sie sie ignorieren? Lohnt es sich, Energie darauf zu verwenden, es zu verfolgen?
Die Antwort hängt zum Teil vom Zustand Ihres Körpers ab: Wenn Sie nicht hungrig sind, hat die verschwommene Form weniger Wert. Sie hängt auch davon ab, ob Ihr Gehirn vorhersagt, dass die Gestalt Sie fressen will.
Affekte als Barometeranzeige des Körpers
Viele Menschen jagen nicht regelmäßig nach Nahrung, abgesehen vom Stöbern auf Märkten. Aber der gleiche Prozess der Werteinschätzung gilt für alles, was Sie im Leben tun. Ist die Person, die sich Ihnen nähert, Freund oder Feind? Ist der neue Film sehenswert? Sollten Sie eine Stunde länger arbeiten oder mit Ihren Freunden in eine Bar gehen oder vielleicht einfach nur ein wenig schlafen? Jede Alternative ist ein Handlungsplan, und jeder Plan ist selbst eine Einschätzung des Wertes.
Dieselben Schaltkreise im Gehirn, die an der Einschätzung von Werten beteiligt sind, sorgen auch für unser grundlegendes Gefühl, das Sie als Ihre Stimmung kennen und das Wissenschaftler als Affekt bezeichnen. Affektive Gefühle sind einfach: sich angenehm fühlen, sich unangenehm fühlen, sich aufregen, sich ruhig fühlen. Affektive Gefühle sind keine Emotionen. (Emotionen sind komplexere Kategorienkonstruktionen.) Der Affekt ist nur eine kurze Zusammenfassung der Einschätzungen Ihres Gehirns über den Stoffwechselzustand Ihres Körpers, eine Art Barometeranzeige. Die Menschen vertrauen darauf, dass ihr Affekt ihnen anzeigt, ob etwas für sie relevant ist oder nicht, d. h., ob die Sache einen Wert hat oder nicht. Wenn Sie z. B. das Gefühl haben, dass dieser Artikel absolut brillant ist, oder dass die Autorin verrückt ist, oder wenn Sie sich sogar die Mühe gemacht haben, bis hierher zu lesen, dann hat er einen Wert für Sie.
Gehirne haben sich entwickelt, um Körper zu steuern. Im Laufe der Evolution haben viele Tiere größere Körper mit komplexen internen Systemen entwickelt, die koordiniert und kontrolliert werden müssen. Das Gehirn ist so etwas wie eine Kommandozentrale, die diese Systeme integriert und koordiniert. Es sorgt dafür, dass notwendige Ressourcen wie Wasser, Salz, Glukose und Sauerstoff dorthin gelangen, wo und wann sie gebraucht werden. Diese Regulierung wird als Allostase bezeichnet; dabei werden die Bedürfnisse des Körpers vorausgesehen und es wird versucht, sie zu erfüllen, bevor sie entstehen. Wenn Ihr Gehirn seine Arbeit gut macht, erhalten die Systeme Ihres Körpers durch die Allostase die meiste Zeit über das, was sie brauchen.
Ihr Gehirn errät, was als Nächstes geschehen könnte
Um diesen kritischen metabolischen Balanceakt zu vollbringen, unterhält Ihr Gehirn ein Modell Ihres Körpers in der Welt. Dieses Modell umfasst bewusste Dinge, wie das, was Sie sehen, denken und fühlen, Handlungen, die Sie ohne nachzudenken ausführen, wie z. B. das Gehen, und unbewusste Dinge, die sich Ihrem Bewusstsein entziehen. Ihr Gehirn modelliert zum Beispiel Ihre Körpertemperatur. Dieses Modell steuert Ihre Wahrnehmung, ob Ihnen warm oder kalt ist, automatische Handlungen wie das Gehen in den Schatten und unbewusste Prozesse wie die Veränderung des Blutflusses und das Öffnen der Poren. In jedem Moment errät Ihr Gehirn (auf der Grundlage früherer Erfahrungen und Sinnesdaten), was als Nächstes innerhalb und außerhalb Ihres Körpers geschehen könnte, bewegt Ressourcen, setzt Ihre Handlungen in Gang, erzeugt Ihre Empfindungen und aktualisiert sein Modell.
Dieses Modell ist Ihr Verstand, und die Allostase ist sein Kern. Ihr Gehirn hat sich nicht entwickelt, um zu denken, zu fühlen und zu sehen. Es hat sich entwickelt, um Ihren Körper zu regulieren. Ihre Gedanken, Gefühle, Sinne und anderen geistigen Fähigkeiten sind die Folgen dieser Regulierung.
Da die Allostase für alles, was Sie tun und empfinden, von grundlegender Bedeutung ist, überlegen Sie, was passieren würde, wenn Sie keinen Körper hätten. Ein Gehirn, das in einem Bottich geboren wird, hätte keine Körpersysteme zu regulieren. Es hätte keine Körperempfindungen, denen es einen Sinn geben könnte. Es könnte keinen Wert oder Affekt konstruieren. Ein körperloses Gehirn hätte also keinen Geist. Ich behaupte nicht, dass ein Geist einen Körper aus Fleisch und Blut braucht, aber ich behaupte, dass er so etwas wie einen Körper braucht, voll von Systemen, um sich in einer sich ständig verändernden Welt effizient zu koordinieren. Ihr Körper ist Teil Ihres Geistes - und zwar nicht auf eine hauchdünne, metaphorische Weise, sondern auf eine sehr reale Art und Weise, die das Gehirn verdrahtet.
Ihre Gedanken und Träume, Ihre Emotionen, ja sogar Ihre Erfahrung, die Sie jetzt, da Sie diese Zeilen lesen, machen, sind Folgen einer zentralen Aufgabe, die Sie am Leben erhält und Ihren Körper durch die Konstruktion von Ad-hoc-Kategorien reguliert. Höchstwahrscheinlich nehmen Sie Ihren Verstand nicht auf diese Weise wahr, aber unter der Haube (im Inneren des Schädels) geschieht genau das.
(bsc [13])
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[4] https://www.heise.de/hintergrund/Wie-kleine-Stromstoesse-im-Gehirn-bei-Depressionen-helfen-koennen-6286697.html
[5] https://www.heise.de/hintergrund/Meditation-Abkuerzung-mit-Ultraschall-6293491.html
[6] https://www.heise.de/hintergrund/Jeff-Hawkins-zur-Hirnforschung-Wir-haben-100-000-Modelle-der-Welt-im-Kopf-6293495.html
[7] https://www.heise.de/hintergrund/Die-Vermessung-des-Bewusstseins-6293499.html
[8] https://www.heise.de/hintergrund/Wie-ein-kleines-Molekuel-das-Gehirn-repariert-6293503.html
[9] https://shop.heise.de/technology-review-08-2021/PDF
[10] https://www.heise.de/hintergrund/Alle-reden-uebers-Metaverse-Aber-was-soll-das-eigentlich-sein-6237609.html
[11] https://www.heise.de/hintergrund/Auf-der-Suche-nach-dem-Gedaechtnis-4116064.html
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