NZZ Folio 03/94 - Thema: Im Gehirn   Inhaltsverzeichnis

Das Hirn ist in der Seele

Dem Zentralorgan auf der Spur - Abenteuer Gehirnforschung.

Von Peter Haffner und Daniel Weber

Professor Valentin Braitenberg, 1926 in Bozen geboren, ist Direktor am Max-Planck-Institut für Biologische Kybernetik in Tübingen. Nach dem Medizinstudium in Innsbruck und Rom habilitierte er sich in Kybernetik und Informationstheorie und war zehn Jahre lang Lehrbeauftragter am Institut für Theoretische Physik der Universität Neapel. Er lebt heute, mit einer New Yorkerin verheiratet, in Tübingen, Meran und Neapel.

Herr Professor Braitenberg, der Mensch hat, um seinem Geist auf die Schliche zu kommen, nichts als seinen Geist. Kann das Gehirn sich selbst erforschen?

Das wird immer wieder gefragt, und es klingt so tief. Kann man auf einer Schreibmaschine die Gebrauchsanweisung einer Schreibmaschine tippen? Ich möchte, dass mir einmal jemand erklärt, was daran philosophisch anders ist als an der Frage, ob ein Gehirn sich selbst ergründen kann. Ich finde es dasselbe.

Was ist denn das Gehirn überhaupt?

Man kann es als ein Modell der Welt betrachten, als ein Theater, in dem dieselben Gestalten, die es in der Welt auch gibt, auftreten und miteinander spielen. Den Kausalbeziehungen der Aussenwelt entsprechen im Gehirn Beziehungen zwischen den Neuronen, den Nervenzellen. Wir stellen Vermutungen an, produzieren Ideen - und können sogar dieses innere Theater ein bisschen schneller ablaufen lassen und dadurch schon vorher wissen, was passieren wird: dass es donnern wird, wenn es geblitzt hat.

Aber um sich selber begreifen zu können - ist das Gehirn nicht doch zu komplex dafür?

Das ist eine Frage des Informationsraumes. Ist in meinem Hirn Platz genug, um das Wissen Ihres Hirns zu speichern? Die Antwort lautet Nein, weil ich ja mein Hirn zum Denken brauche und es nicht dazu verwenden kann, Ihr Gehirn zu speichern. Information ist ein zentraler und relativ neuer Begriff, und man kann nicht über Gehirne reden, ohne über Informationsverarbeitung zu reden. Das Gehirn ist fleischgewordene Information, in Strukturen festgeschriebenes Wissen, das wir in der Evolution gewonnen haben. Und das man anwendet, um die Welt zu begreifen.

Wie denn?

Wo es gilt, eine komplizierte Situation zu erkennen - eben zum Beispiel die Welt -, hängt viel davon ab, wie man sie codiert, das heisst Gesetzmässigkeiten einbaut. Damit spart man Informationsraum. Das Kind lernt ja auch keine Sätze auswendig, sondern Regeln, nach denen man Sätze bilden kann. Wir verstehen das Gehirn nicht als einen Apparat, der alles aufnimmt und wiedergibt wie eine Kamera oder ein Tonband, sondern als etwas, das versucht, Regeln zu extrahieren, um so sehr viel mehr aufnehmen und wiedergeben zu können.

Es heisst häufig, die Anzahl der möglichen Verbindungen zwischen den Nervenzellen unseres Gehirns übersteige die Anzahl der Elementarteilchen im Universum?

Das ist richtig, aber nichtssagend. Die Zahl der möglichen Verbindungen ist natürlich riesig, aber was hat man von den möglichen Verbindungen? In Wirklichkeit kann nur eine relativ kleine Menge realisiert werden, und diese realisierten Verbindungen sind das Hirn.

Ist es richtig, dass wir nur einen Teil unserer Hirnkapazität verwenden?

Das glaube ich nicht, und ich halte auch die Experimente, die das beweisen wollen, für nicht stichhaltig. Man kann einer Ratte ein Stück ihres Hirns herausnehmen, und sie läuft immer noch durch das Labyrinth. Sie ist nur ein bisschen träger, sagen die Psychologen. Aber was heisst das? Bei Menschen konnte man früher sehr oft beobachten, wie Neuronen durch die Syphilis vernichtet werden; die Spirochäten fressen im Endstadium der Krankheit das Hirngewebe auf. Das sieht entsetzlich aus, aber der Betroffene bleibt nach wie vor Generaldirektor einer Bank oder Schriftsteller oder Musiker, wie Leverkühn in «Doktor Faustus», bis er eines Tages zusammenbricht. Ganz plötzlich. Merkwürdig - mehr als die Hälfte der Neuronen waren verschwunden, alles ging noch perfekt, und dann plötzlich geht's nicht mehr. Daraus könnte man schliessen, dass man den grössten Teil des Gehirns gar nicht braucht. Aber lässt man sich die Geschichte dieses Generaldirektors genauer berichten, erfährt man, dass er schon vor zwei Jahren angefangen hat, schmutzige Witze zu erzählen, was er früher nie gemacht hat, oder ungünstige Geschäfte abzuschliessen und sich ungeschickterweise mit irgendwelchen Leuten einzulassen. Solche Subtilitäten gelten nicht als verrückt. Und doch muss der langsame Schwund des Hirngewebes katastrophale Folgen gehabt haben. Nur sind sie nicht so beschreibbar wie dann der eigentliche Zusammenbruch.

Aber heisst das nicht doch, dass wir im täglichen Leben nicht die ganze Kapazität brauchen?

Ich weiss es nicht. Wieviel von meinem Hirn brauche ich, um im Auto durch Tübingen zu fahren? Das sind Leistungen, die man leicht unterschätzt. Wo setzt der Geist ein, wo fängt er an? Erst beim Philosophiestudium oder schon vorher?

Wenn ein Laie Gehirn hört, assoziiert er «Denken».

Wir brauchen eine Menge Hirn, nur schon um zu stehen und nicht umzufallen. Erst wenn einer tot ist, merkt man, was alles nicht mehr geht. Er fällt vom Stuhl; Sitzen ist eine aktive Leistung des Gehirns. Oder Sehen. Wir schauen uns dauernd um, machen dauernd Hypothesen. Das erfordert eine aktive Leistung des Gehirns.

Was zeichnet die höheren Leistungen aus?

Ich glaube, dass es nur die Sprache ist. Beim Hund hat man manchmal das Gefühl, er denkt. Meine Frau behauptet das von unserem Dackel. Sieht er im Erdgeschoss an einer bestimmten Stelle einen Sonnenfleck, denkt er: wenn ich jetzt vier Stockwerke hoch auf die Dachterrasse steige, wird dort ein sonniger Liegeplatz sein, und trippelt los.

Ist das nicht einfach ein Pawlowscher Reflex?

Es ist schon ein bisschen komplizierter, weil es zeitlich verschoben ist. Er hat vielleicht einmal die Sonne oben auf der Terrasse erlebt, dann ist er hinuntergelaufen und hat den Fleck gesehen; er müsste auch ein paarmal auf der Terrasse gewesen sein, als die Sonne nicht schien und unten kein Fleck zu sehen war, um diese astronomische Korrelation in seinem Hirn aufzubauen.

Und das würden Sie als Denken bezeichnen?

Ja. Auf einer Ebene heisst Denken Bilder ablaufen lassen in sich. Man hat erfahren, dass eine bestimmte Situation zur nächsten führt und die nächste zur übernächsten und so weiter. Diese Situationen sind als Bilder im allgemeineren Sinn, mit Geruch und allem möglichen versehen, im Hirn miteinander verknüpft. Das freie Assoziieren ist eine Form des Ablaufenlassens solcher Verknüpfungen, eine Art Denken, das die Tiere sicher auch haben. Der entscheidende Schritt vom Tier zum Menschen aber ist die Erfindung der Sprache gewesen. Damit ist das Gehirn dann auch sehr gewachsen. Bis vor einer halben Million Jahren war das Primatenhirn recht langsam gewachsen, und dann ging es plötzlich schnell. Was ist geschehen? Die Paläontologen sagen, in der Umwelt sei nichts Überraschendes passiert, etwa, dass plötzlich neue, sehr anspruchsvolle Aufgaben an diese Affen herangetragen worden wären. Deswegen behaupte ich, die Umwelt hat sich verändert, weil man über sie zu sprechen begann. Sprache entsteht, wenn man anfängt, Lautäusserungen zu entkoppeln von ihrer urtümlichen Bedeutung und sie arbiträr, als Symbole, zu verwenden. Wenn man das einmal tut, gibt es kein Halten mehr. Das Sprachspiel wird derart interessant und derart nützlich zur Verständigung innerhalb einer Gruppe . . .

. . . dass eine neue Realität entsteht?

Eigentlich eine Artificial Reality im Sinne des neuen Sprachgebrauchs. Der Mensch kann sein Erleben um ein Vielfaches vergrössern. Es gibt nicht nur die Umwelt, die er vor der Nase hat, sondern auch noch die, über die man spricht.

Kann man das chronologisch sehen: das Gehirn ist grösser geworden, und dann hat der Affe zu reden begonnen?

Nein, diese Vorstellung ist sicher falsch. Sogenannte mikrozephale Zwerge - das ist die seltene Sorte menschlicher Zwerge, die wirkliche Miniaturausgaben sind und bei denen, nicht wie beim Zirkuszwerg, alles kleiner ist, auch der Kopf -, diese mikrozephalen Zwerge sind zwar nicht gescheit, aber sie können reden, obschon ihre Gehirne kleiner oder gleich gross wie die Hirne von Schimpansen sind. Also an der Grösse kann es nicht liegen. Da ist etwas Neues eingebaut worden.

Was denn?

Das wissen wir nicht.

Früher hat man das Gehirn für «Schleim zur Kühlung des Herzens» gehalten, das seinerseits im Zentrum des Interesses stand.

Seit wann deuten die Leute auf den Kopf, wenn sie etwas für besonders schlau, besonders blöd halten? Das ist eine uralte Geste, würde ich vermuten. Ich weiss nicht, warum man aufs Herz als Zentralorgan gekommen ist, wahrscheinlich durch anatomische Untersuchungen, weil von dort aus überallhin Röhrchen gehen. Aber die Erkenntnis, dass das Hirn das Zentralorgan ist, hatten schon die alten Ägypter und die Griechen auf Grund von Beobachtungen an Hirnverletzten gewonnen.

Man hat das Gehirn immer anhand von Modellen beschrieben, die von anderswoher kamen. Wie sieht diese Abfolge von Modellen aus?

Es war immer so, dass das modernste und interessanteste aus Technik und Wissenschaft herbeigezogen wurde, um das Gehirn zu beschreiben. Als man im vorigen Jahrhundert angefangen hat, Hirnstrukturen zu untersuchen, war der dominierende Begriff der der Projektion. Er spielt noch heute eine Rolle. Tatsächlich wird ja das Gesehene zunächst auf das Auge projiziert und dann vom Auge aus auf das Hirn und dann noch einmal irgendwohin. Die Analogie stammt aus der Optik. Später wurde, in der Medizin Anfang dieses Jahrhunderts, die Hormonwelt entdeckt, die Wirkung von endokrinen Drüsen. Das hat die Vorstellung von Interaktionen von Substanzen wachgerufen, die die Psyche ausmachen. Auch im Gehirn gibt es Transmittersubstanzen, Botenstoffe, deren Wechselspiel das Wechselbad der Gefühle auslöst und begleitet. Dann ist etwas Neues gekommen: das Radio. Es war ungeheuer faszinierend, dass man primitive Geräte wie eine Spule, einen Kondensator und eine Röhre zusammenschalten kann, und plötzlich kommt Musik, Sprache heraus. Der Schaltkreis ist drahtgewordener, substanzgewordener Geist. So hat man in den dreissiger Jahren angefangen, das ganze Gehirn als ein Ensemble von Schaltkreisen zu verstehen. Der Begriff geistert noch immer herum, ist aber wahrscheinlich falsch.

Warum?

Weil im Hirn ein Neuron mit fünf- bis zehntausend anderen Neuronen verbunden ist und nicht eines mit einem anderen, so wie eine Spule mit einem Kondensator. Das ist ein ganz anderes Prinzip: dass die Signale von einem Punkt aus gleichzeitig an so viele andere Punkte übertragen werden. Das gibt es in der Elektronik nicht. Das Schaltschema des Gehirns gleicht dem Computer zwar insofern, als es digital funktioniert - Nervenzellen kennen wie Transistoren zwei Zustände, sie «feuern» oder sie «ruhen» - und als es verdrahtet ist. Im Gehirn jedoch sind die Elemente sternförmig so stark ineinander verschachtelt, dass jeder Zweig eines Sterns mit vielen anderen Zweigen von vielen anderen Sternen in Berührung kommt. Dieser Verbindungsreichtum der Hirnstruktur, die dreidimensionale Vernetzung, lässt sich nicht ohne weiteres nachbauen.

Das Computermodell ist eine Erweiterung des Schaltkreises?

Neu beim Computer kommt die Logik hinzu, eine Disziplin, die in den Dachböden der Philosophie verstaubte und keinen Menschen ausser ein paar Spezialisten mehr interessierte. Plötzlich begannen Computerleute Sätze aus der mittelalterlichen Logik anzuwenden. Shannon hat eine logische Theorie von Schaltungen am Beispiel des Telefonnetzes entworfen, und McCulloch und Pitts, dieser geniale Neurophysiologe und der sonderbare siebzehnjährige Mathematiker, haben 1943 dieselbe logische Algebra verwendet, um Nervennetze zu beschreiben.

Ist man auch den umgekehrten Weg gegangen, von der Analyse des Hirns auf eine neue Technik gekommen?

Ja. John von Neumann hat die Nervennetztheorie von McCulloch und Pitts angewendet, um Computer zu entwerfen. Auch die Terminologie wurde übernommen, man hat von Neuronen gesprochen, von Schwellenelementen, Synapsen und Fasern. Dann hat Rosenblatt gängige Vorstellungen der Psychologie über das Erkennen von Formen benutzt, um eine Maschine zu bauen, die er Perceptron genannt hat. Das Perceptron ist ein nachgebautes Stück Sehsystem des Tieres. Die Vorstellung, dass in der Hirnrinde, im Cortex, jedes Element mit Tausenden von anderen verbunden ist - wobei die Verbindungen so schwach sind, dass ein aktives Element kein zweites aktivieren kann, wenn nicht gleichzeitig furchtbar viele andere mithelfen -, diese Vorstellung, die der gängigen Elektronik widersprach, wurde in Hirnforscherkreisen entwickelt. Daraus ist schliesslich die Computersimulation entstanden. Kohonen hat als erster ein grosses assoziatives Netzwerk gebaut. Da gilt die Regel (die übrigens auch von einem Psychologen stammt, von Hebb), dass eine Verbindung verstärkt wird, wenn zwei Elemente oft gleichzeitig aktiv sind. Ein solches Netzwerk hat unglaubliche Eigenschaften. Zum Beispiel kann man ihm Fotos von Gesichtern einfüttern und dann eine Gesichtshälfte zeigen oder ein anderes Foto vom selben Menschen, und das Netzwerk vervollständigt das Gesicht und sagt, das ist der Herr Soundso. In den grossen assoziativen Speichern liegt vermutlich die Zukunft der Computerwissenschaft, und das kommt aus der Hirnforschung.

Der nächste Schritt wäre, unser Gedächtnis nicht analog zum Computerspeicher zu verstehen?

Ja. Die Techniker, die Computer basteln, haben die Mentalität von Verwaltungsbeamten. Es geht darum, Nachrichten aufzuschreiben und mit einer Etikette versehen abzuspeichern, so dass man sie wiederfindet. Die Nachricht selbst bleibt unverändert durch den Speichervorgang. Im Gehirn ist das anders. Speichern und Verarbeiten von Nachrichten sind miteinander verbunden; die Nachricht wird im Gedächtnis verändert. Und zweitens wird nicht gespeichert wie auf einem Tonband oder einem Foto, sondern eher assoziativ, in Verbindungen gewisser Eigenschaften: rotes Fell und langer Schwanz, steht auf Hinterbeinen - das ist ein Eichhörnchen. Die Eigenschaften werden nicht der Reihe nach aufgeschrieben und zusammengezählt zum Begriff «Eichhörnchen», sondern das rote Fell wird assoziiert mit dem langen Schwanz und der lange Schwanz mit einer bestimmten Art sich zu bewegen usw. Es sieht so aus, als wäre es die Absicht des anonymen Ingenieurs - der Evolution - gewesen, die Information von jedem Punkt aus an möglichst viele andere Punkte im Innern der Gehirnrinde zu verteilen. Das hat den Vorteil, dass sich Gedächtnisspuren viel leichter abrufen lassen als im Computer, wo ich fragen muss: was steht auf Position soundso? Assoziation heisst, dass zwei Dinge, zwei Eindrücke, zwei Ideen, die gleichzeitig im Gehirn erscheinen, miteinander so verknüpft werden, dass später das Erscheinen einer Idee genügt, um beide wachzurufen. Im Gehirn ist Information also ein eher räumliches, im Computer ein eher zeitliches Muster. Nirgendwo in unserem Kopf steht «Eichhörnchen», aber es stehen lauter Relationen von Eichhörnchen, die dazu führen, dass der Begriff Eichhörnchen sich leicht einstellt, wenn er angeregt wird.

Weshalb verändern sich denn Erinnerungen?

Weil die Benützung des gespeicherten Materials gleichzeitig eine Veränderung bewirkt. Wenn ich die Vorstellung eines Eichhörnchens wachrufe, rufe ich gleichzeitig komplexe Zusammenhänge wach, in denen dieses Eichhörnchen sich bewegt - Zusammenhänge, die eben nicht starr, sondern «plastisch» sind.

Im 19. Jahrhundert hat man noch geglaubt, es gebe im Gehirn genau abgezirkelte Bereiche für Sprache usw.

Man war ganz versessen auf die Lokalisation solcher Bereiche auf Grund von klinischen Beobachtungen bei Operationen und Läsionen. Beide rufen an verschiedenen Orten des Gehirns verschiedene Störungen hervor: Ausfall von Grammatik oder Vokabular in der Sprache, Ausfall der Fähigkeit, Figuren und Gesichter zu erkennen. Offenbar zerfällt die Psyche in einzelne Fakultäten, die einzelnen Regionen des Gehirns entsprechen. Das war die faszinierendste Entdeckung im letzten Jahrhundert, und es ist für viele Hirnforscher heute noch interessant. Demgegenüber haben aber andere, besonders Psychologen, zu beweisen versucht, dass das Hirn global funktioniert. Wahrscheinlich ist beides richtig. Es gibt zwar spezialisierte Gegenden - manche sogar sind so spezialisiert, dass es ohne sie nicht geht -, aber es gibt keine Gebiete vollkommener Autonomie. Jedes Feld muss andere Felder befragen. Das kann man schon an der Struktur des Gehirns erkennen. Felder wie das Sehfeld, das Hörfeld, das motorische Feld usw. sind zwar deutlich voneinander getrennt, werden aber via Fasern massiv vom Rest des Gehirns beeinflusst. Ich glaube, man muss über die schematische Betrachtungsweise hinauskommen und sich Fragen stellen wie: Was bedeutet es, dass alle Sprachen nur etwa fünfzig Phoneme haben? Wieso gibt es nicht Sprachen mit zwölf Phonemen, mit dreihundert? Was geht vor, wenn eine Silbe gesprochen wird? Das kann man vermutlich zurückführen auf Mechanismen im Gehirn. Und darüber sollte man spekulieren, auch ohne über die entscheidenden Beobachtungen zu verfügen.

Sie gehören zu den Wissenschaftern, die gern spekulieren. Wieviel lernen wir über das Gehirn empirisch, aus der Forschung, und welches Mass an Spekulation ist notwendig, damit wir über die Details hinauskommen?

Wie in jeder Wissenschaft ist blindes Suchen nicht das Wahre. Das Generieren von Hypothesen ist wesentlich, denn alles, was wir erfahren, ist eine Mischung aus Erwartung und Erkenntnis. Eine Besonderheit in der Hirnforschung ist, dass die Hypothesen schrecklich kompliziert sind. Sie haben den Charakter der Erfindung von Computern - Künstliche Intelligenz ist eine solche hypothesenerzeugende Maschine.

Wie intelligent wird Künstliche Intelligenz einmal werden?

Ich sehe keine Grenze. Es ist nur eine Frage der Zeit. Ich bin sicher, dass man eines Tages eine Maschine wird kaufen können, die Fragen beantwortet und Trost spendet, wenn man Sorgen hat - einen mechanisierten Freund. Prinzipiell unmöglich ist das nicht. Voraussetzung für den Bau einer solchen Maschine ist, dass das Wesen der Sprache verstanden wird - das ist sehr kompliziert, aber nicht unmöglich - und dass diese Maschine ein Weltbild hat, das dem meinen ähnlich ist. Das heisst, sie muss die Romane gelesen haben, die ich gelesen, die Schulen besucht, die ich besucht habe. Schulwissen kann man leicht speichern, aber damit sie ein wirklich interessanter Gesprächspartner wird, muss die Maschine Erfahrungen in ihrem eigenen Leben sammeln können und zudem, aus schriftlichen Quellen, die Erfahrungen vieler anderer. Das ist relativ banal. Man braucht ein assoziatives Netzwerk, vergleichbar dem Cortex. Rechnet man aus, was das technische Einzelelement - die Synapse - kosten dürfte, wenn das Ganze tausend Franken nicht übersteigen soll, kommt man auf einen Billionstel Rappen. Zurzeit lässt sich so etwas nicht so billig herstellen. Aber in Zukunft sieht das wahrscheinlich anders aus.

Eine solche Maschine könnte dann auch Emotionen zeigen?

Man kann sich vorstellen, dass man solche Maschinen miteinander agieren lässt; dann werden sie vermutlich ähnliche Erfahrungen machen wie wir. Sie werden sich gegenseitig langweilen oder interessant finden, vielleicht verlieben sie sich ineinander.

Die Erfahrung eines menschlichen Lebens in einem elektronischen Freund zu speichern mag ja noch gehen. Wie aber lässt sich speichern, was man an evolutiver Erfahrung in sich hat, seit Adam und Eva, dem Beginn des Lebens?

Wäre das nicht enthalten in den Romanen? Aus der Evolution haben Sie zum Beispiel das Verhalten, dass Sie sich ärgern, wenn jemand dauernd fragt und nichts versteht. Das ist eine primäre Reaktion, die würde vermutlich aus der in den Romanen enthaltenen Information hervorgehen. So kompliziert ist das emotionale Netzwerk nicht. Ich glaube, es ist falsch zu sagen, alles Rationale könne man selbstverständlich in den Computer einbauen, aber die Emotionen nicht. Es gibt vielleicht zehn Transmitter, deren Wechselspiel dazu führt, dass ich das eine Mal verärgert bin, das andere Mal wütend, das dritte Mal verliebt. Das hat man übrigens schon im 18. Jahrhundert erkannt, als man noch nichts von Transmittern wusste. Das «Theater der Leidenschaften», wie es etwa auf alten Stichen dargestellt wird, kennt zwei Grundkräfte, Traurigkeit und Fröhlichkeit, um die herum sich ein Reigen von Damen wie Hass, Verzweiflung, Hoffnung, Liebe gruppiert. Das System ist multidimensional, wobei zwei Grundkräfte das Gehirn dominieren, plus und minus. Heute heissen die Damen Testosteron, Dopamin, Endorphin usw. - das innere hormonale System. Das ist eine sehr geringe Komplexität verglichen mit der der Neuronen.

Wann kommt der erste menschliche Roboter?

Nicht so bald. Wir haben einiges nicht verstanden, von dem wir geglaubt hatten, wir hätten es verstanden. Bewegungsphysiologie zum Beispiel. Wie man geht und steht. Einen Stein wirft und dabei nicht umfällt. Das scheint trivial, die Philosophen haben sich damit nie gross beschäftigt, aber jetzt, beim Bau von Robotern, merkt man, wie schwierig das ist.

Extreme Vertreter aus dem Lager der Künstlichen Intelligenz gehen davon aus, dass der Körper verschwindet und nur mehr das Hirn bleibt. Ist Intelligenz nicht im ganzen menschlichen Körper angesiedelt?

Eine richtige Theorie von Intelligenz wird nicht beim Hirn haltmachen. Schon das Hormonsystem ist Teil des Kommunikationssystems. Der Körper ist Bestandteil der Psyche. Das schöne Gesicht einer Frau ist Teil ihrer Psychologie. Weil sich ihr die Welt ganz anders anbietet, als wenn sie dieses Gesicht nicht hätte. Es gibt sicherlich keine Limitierungen der Seele. Es ist falsch zu sagen, wir müssen die Seele im Gehirn lokalisieren. Wir müssen sagen, das Hirn befindet sich in der Seele.

Es gibt eine populäre Vorstellung von der Dreiteilung des Gehirns: zuoberst, als stammesgeschichtlich jüngster Teil, der Cortex, der uns zum Menschen macht, dann das Zwischenhirn und zuunterst der Hirnstamm, der älteste Teil, den wir mit den Reptilien gemeinsam haben.

Es ist sicher so, dass das Gehirn sich von bescheidenen Ursprüngen ausgehend weiterentwickelt und bewährte ältere Mechanismen behalten hat. Es ist unglaublich konservativ. Unser Riechhirn ist in der Struktur ähnlich wie das Riechhirn von Insekten. Das gilt vermutlich auch für den Instinkt, den Teil des Gehirns, der mit primitiven Reflexen zu tun hat. Tatsächlich gibt es so etwas wie eine Hierarchie im Gehirn, aber eben nur grob. Die Regel ist, dass das nächstobere Niveau das untere ausschaltet, hemmt. Zwar kann das untere reflexartig steuern, aber wenn es heikel wird, muss das obere, der Direktor, nachdenken, seine Beamten ausser Kraft setzen und selber die Leitung übernehmen. Die höchste Instanz ist die Hirnrinde, der Cortex. Diese Sicht ist ganz nett, aber auch nur ein Teil der Wahrheit.

Oft wird umgekehrt gesagt, dass nicht der Cortex der Direktor ist, sondern das Reptil. Sind wir alle Krokodile?

Das Reptil in mir ist primitiver als der Cortex, aber weil es primitiver ist, vertritt es die lebenswichtigen Anliegen. Das ist wie in der Politik. Politiker brauchen nicht besonders intelligent zu sein, aber sie vertreten eigentlich das Wichtigste, die allgemeinen menschlichen Anliegen des Überlebens und des Glückes und so weiter.

Wie altert das Gehirn?

Eine Vorstellung, die vielleicht gar nicht vollkommen falsch ist, ist die, dass es einem Blatt Papier gleicht, das wir beschreiben. Zuerst schreiben wir locker, dann zwischen den Zeilen, zum Schluss ist alles vollgekritzelt, und man kann nichts mehr schreiben. So etwas passiert auch in einem assoziativen Netzwerk. Wenn es einmal voll von Ideen und Gedanken ist, wird es furchtbar schwer, neue einzubauen und auszulesen.

Warum kann man nicht bewusst vergessen? Das wäre doch sinnvoll? Wie man auf einem Papier radieren kann.

Das kann man. Wenn Sie eine neue Sprache lernen, vergessen Sie vielleicht eine früher gelernte. Manche Leute meinen, dass dauernd Nervenzellen zugrunde gehen. Aber das sind vage Vorstellungen. Wir haben keine genauen Zahlen, wieviel Zellen überhaupt im Cortex und im Rest des Gehirns sind. Es gibt technische Schwierigkeiten, sie zu zählen.

Man hat ja auch festgestellt, dass die Neuronen sehr unterschiedlich sind, dass es etwa hundert Arten gibt. Auch in dieser Hinsicht wird es immer komplizierter.

Auch da gibt es verschiedene Schulen. Es gibt Leute, die sagen, die Komplexität ist unendlich, aus dem Wunsch heraus, das Ding nicht zu verstehen. Das ist unwissenschaftlich. Die gute Strategie ist, dass man versucht, aus dieser Riesenkomplexität einzelne Dinge zu isolieren und sie zu untersuchen. Dass es aber Hunderte von verschiedenen Typen Neuronen gibt, kann ich im Mikroskop sehen. Die sind morphologisch unterschiedlich - die einen haben dichte Verzweigungen, die anderen sehr lange Reizleitungen -, aber auf sehr konstante Weise. Wenn man es einmal gesehen hat, sieht man es immer wieder.

Aber man weiss nicht, was für eine Bedeutung die Unterschiede haben? Kann es denn sein, dass sie keine Bedeutung haben - wie unterschiedliche Haare zum Beispiel?

Das glaube ich nicht. Es ist mühsam und teuer, diese Information über die Struktur von Nervenzellen zu codieren, das braucht sehr viel genetischen Informationsraum. Das heisst, die Evolution sorgt dafür, dass der Bau genau so ist, wie er ist. Das hat vermutlich schon alles seine Bedeutung.

Hirnforschung ist eine interdisziplinäre Angelegenheit. Wer tut den nächsten entscheidenden Schritt?

Es könnte sein, dass wir schon genug wissen, um ein Modell zu bauen, das viele der psychologischen Phänomene erklärt. Ich glaube sogar, dass zurzeit die Theorie ein bisschen zurückgeblieben ist. Heute ist die Hirnforschung in einem Stadium, das dem der Physik in der Antike entspricht. Noch haben wir keinen Newton, keine Theorie, die die Welt im Kopf so zu ordnen verstünde wie der Physiker die Natur. Wenn man hingegen alle existierenden und ernstzunehmenden Fakten in einem Gedankengebäude unterzubringen versuchte, wäre das ein Fortschritt.

Werden wir das Hirn überhaupt jemals verstehen können?

Wir verstehen es nicht, weil wir es nicht selbst gebaut haben. Aber wir verstehen schon viel einfachere Dinge nicht, wenn wir sie nicht konstruiert haben. Könnte ein Wissenschafter des 19. Jahrhunderts, wenn er einen Computer in die Hände kriegte, ihn verstehen? Ein Steinzeitmensch das Telefon? Und doch ist nichts Mysteriöses daran - technische Geräte, die jemand erfunden und gebaut hat. Will man das Gehirn verstehen, muss man es erfinden.

Ist das nicht vermessen?

Das Interessante dabei ist, dass man immer wieder erfährt, dass die wirklichen Gehirnfunktionen viel effizienter und klüger sind als die Erfindung, die man zu ihrer Erklärung gemacht hat. Man hat einen intelligenten Widersacher: das Zurücknehmenmüssen von eigenen Ideen wirkt niemals enttäuschend, man lernt etwas Besseres dabei.

Sie haben einmal gesagt, man sollte zehn Jahre lang verbieten, nach dem Bewusstsein zu fragen. Beseelte, unbeseelte Natur - wo wird das eine zum anderen? Woher kommt der freie Wille?

Seele oder nicht Seele ist nicht genau dasselbe wie freier Wille oder nicht. Zu den subjektiven Qualitäten des Erlebens haben wir Hirnforscher eigentlich nichts beizutragen, das sind philosophische Fragen. Man kann natürlich sagen: Was ich erlebe, ist alles nur Halluzination, die Welt ein Traum, die Physik eine Spinnerei. Aber die meisten Leute stecken dann doch nicht die Finger in die Steckdose, ganz gleich welche philosophische Einstellung sie haben. Die Physik, die ja nur einen kleinen Teil der Welt beschreibt - sie beschreibt nicht die Lebewesen und nicht die Psychologie -, zu erweitern: das wäre mein Projekt. Wenn man das will, muss man zunächst auf das Subjektive verzichten. Es ist mir gleichgültig, wie Sie die Farbe Grün empfinden. Ich will sehen, wie Ihre Empfindung von Grün korreliert mit meiner. Mit dieser Einstellung kann man Hirnforschung machen. Man sagt, das Hirn ist ein Stück Materie, besonders interessant, besonders komplex. Es ist ein bisschen komplizierter als in der Physik, die keine historischen Dimensionen hat. Aber das Biologische ist prinzipiell historisch. Man kann nicht einen Frosch erklären aus den physikalischen Gesetzen, die für Frösche gelten. Natürlich gilt die Physik auch für Frösche. Aber ich kann den Frosch nicht begreifen aus seinen Molekülen, Atomen. Ich kann ihn nur aus dem Zusammenhang erklären, als etwas, das entstanden ist und eine lange Geschichte hat. Das ist eine der Schwierigkeiten beim Einbauen von biologischen Sachverhalten in die Physik, und das wird von vielen Physikern nicht verstanden: dass biologische Materie prinzipiell Gedächtnis ist. Gedächtnis über die Fähigkeit zu überleben in dieser Welt.

Was also ist der freie Wille?

Ich habe keinen freien Willen. Ich kenne das nicht. Ich habe das Erlebnis einfach nicht gehabt, dass ich sage: jetzt habe ich entschieden, ich abstraktes metaphysisches Wesen. Man entscheidet ja dauernd zwischen Alternativen, wovon die eine angenehm ist, zum Beispiel essen gehen, und die andere unangenehm. Man entscheidet zwischen Alternativen und merkt gar nicht, dass es eine Entscheidung ist. Das Gefühl der Entscheidung hat man nur dann, wenn die Alternativen gleich gut sind. Und je mehr man darüber nachdenkt, desto gleicher werden sie. Irgendwann sagt man sich: jetzt ist's genug. Wenn man nun untersucht, was die Entscheidung bewirkt hat, war es wohl Zufall. Ein Molekül ist zufällig in ein Neuron gegangen statt ins andere. Das finde ich absurd: dass gerade da, wo man das Gefühl hat, zu entscheiden, eigentlich überhaupt nicht entschieden wird. Manchen Leuten ist dieses Gefühl, zu entscheiden, so wichtig, dass sie nicht darauf verzichten können. Ich glaube, vor allem Juristen. Die könnten niemandem eine Schuld zuweisen, wenn sie nicht glaubten, dass Menschen für ihre Entscheidungen verantwortlich sind.


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