Gehirn-Bewusstseins

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Gehirn-Bewusstseins-Problem
John C. Eccles:
„Wie das Selbst sein Gehirn steuert“
von Thomas Smettan und Philipp Neumann
Das Leib-Seele-Problem
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Das Leib-Seele-Problem ist der Kern der Philosophie des Geistes.
Es ist die Frage danach, wie sich die mentalen Zustände zu den
physischen Zuständen verhalten.
Das Nachdenken über den Zusammenhang zwischen Körper und
Geist geht bis in die Antike zurück.
Aristoteles:
Descartes:
Platon:
Die
Seele
ist das zwischen
Wesensind
des
Menschen,
nicht-körperlich
und und
Er unterscheidet
Alle
Lebensphänomene
drei
mechanisch
Seelen: vegetativ,
erklärbar animalisch
unsterblich.
vernünftig.
Ausnahme: das Denken
Sie
ist
das Lebensprinzip
gewisser
Lebewesen.
Der
Mensch
kann nur aufgrund
seiner
Seele denken. Ohne Seele
Körper:
res extensa
Die
Seele
belebt
alles,sie
daskann
sie berührt
und
muss
deshalb
wäre
erres
kein
Mensch,
also nicht
ohne
Körper
sein.
Seele:
cogitans
notwendigerweise selbst Leben sein.
 Mensch kann sich nur denkend denken
Das Leib-Seele-Problem
Ich forschte nun, Wer ich sei. Ich fand, dass ich mir einbilden
konnte, keinen Körper zu haben, und dass es keine Welt und
keinen Ort gäbe, wo ich wäre; aber nicht, dass ich selbst nicht
bestände; vielmehr ergab sich selbst aus meinen Zweifeln an den
anderen Dingen offenbar, dass ich selbst sein müsste; während,
wenn ich aufgehört hätte zu denken, alles Andere, was ich sonst
für wahr gehalten hatte, mir keinen Grund für die Annahme
meines Daseins abgab. Hieraus erkannte ich, dass ich eine
Substanz war, deren ganze Natur oder Wesen nur im Denken
besteht, und die zu ihrem Bestand weder eines Ortes noch einer
körperlichen Sache bedarf; in der Weise, dass dieses Ich, d.h. die
Seele, durch die ich das bin, was ich bin, vom Körper ganz
verschieden und selbst leichter als dieser zu erkennen ist; ja
selbst wenn dieser nicht wäre, würde die Seele nicht aufhören,
das zu sein, was sie ist.
Das Leib-Seele-Problem
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Das Leib-Seele-Problem wird auch als Körper-Geist-Problem
bezeichnet, da das Wort Seele schon religiös angehaucht ist.
Da weitgehend Einigkeit darüber besteht, dass der Geist (wenn es
ihn gibt, und er irgendwie in Kontakt mit dem Körper steht) nicht
mit dem ganzen Körper in Kontakt steht, sondern nur mit dem
Gehirn, spricht man auch vom Gehirn-Geist-Problem.
Da es sehr verschiedene Meinungen darüber gibt, was man sich
unter dem Wort Geist vorzustellen hat (manche sogar bezweifeln,
dass es ihn gibt) ist es wohl sinnvoll vom Gehirn-BewusstseinsProblem zu sprechen.
Das Leib-Seele-Problem
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Jedoch läuft man bei dieser Formulierung Gefahr, den Geist auf
das Bewusstsein zu beschränken, obwohl er vielleicht vielmehr ist
als nur Bewusstsein.
John Eccles spricht vom Selbst.
Selbst = erfahrene Einheit, die sich aus einer Verbindung von
Erinnerungen an bewusste Zustände herleitet, die zu sehr
unterschiedlichen Zeiten über das ganze Leben verteilt erfahren
werden
"Ich habe sehr viele Leichen seziert,
aber eine Seele habe ich nicht
gefunden."
(Rudolph Virchow)
Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl)
Geist-Gehirn-Substanzdualismus: K + S
• Interaktionistischer Substanzdualismus:
KK KS SK SS
• Parallelistischer Substanzdualismus:
KK SS
• Epiphänomenalistischer Substanzdualismus:
KK KS
Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl)
Materialistischer Monismus: K
• Eliminativer Materialismus:
es gibt keine geistigen Zustände
• Reduktiver Materialismus:
geistige Zustände lassen sich auf körperliche Zustände
reduzieren
Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl)
Idealistischer Monismus: G
• Eliminativer Idealismus:
es gibt keine körperlichen Zustände
• Reduktiver Idealismus:
körperliche Zustände lassen sich auf geistige Zustände
reduzieren
Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl)
Panpsychismus = Geist-Materie-Monismus
• Das Geistige ist kein bloß subjektives Phänomen.
• Geistiges lässt sich nicht auf Physisches reduzieren, Physisches
nicht auf Geistiges.
• Geistiges und Physisches sind immer eine einzige Substanz
(„Geistmaterie“).
• Eine geistmaterielle Substanz hat körperliche und geistige
Eigenschaften.
• Eine geistmaterielle Substanz einer gewissen Komplexität ist
ein Subjekt.
Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl)
Substanzmonistischer Eigenschaftsdualismus
• Materialistischer Eigenschaftsdualismus:
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Geistige Zustände lassen sich nicht auf physische Zustände
reduzieren.
Geistige Zustände sind nicht mit physischen Zuständen identisch.
Geistige Zustände haben keinen substanziellen geistigen Träger.
Geistiges und Physisches sind Eigenschaften materieller
Substanzen.
Geistige Eigenschaften emergieren aus komplexen materiellen
Substanzen.
Es gibt psychophysische Gesetze.
• Idealistischer Eigenschaftsdualismus
Kritik an materialistischen Theorien
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
Materialistische Theorien können (noch) nicht erklären, wie sich
aus toter Materie Bewusstsein entwickelt.
Materialistische Theorien, die die Interaktion zwischen Geist und
Gehirn leugnen, können nicht erklären, worin der
Überlebensvorteil liegt, wenn Geistiges nicht auf Körperliches
einwirkt. (Evolutionäres Argument)
Die Beweislast liegt wahrscheinlich bei der Theorie, die den
Interaktionismus (oder mentale Zustände überhaupt) bestreitet,
da der Mensch durch alltägliche Erfahrung / Alltagsverständnis
glaubt, dass er einen Geist hat.
Kritik am interaktionistischen
Dualismus
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
Kann nicht erklären, wie (und wo) diese Interaktion zwischen
Geist und Körper stattfinden soll.
Wenn mentale Zustände physische Zustände beeinflussen
könnten, dann widerspräche dies dem Energieerhaltungssatz.
Diese Einwände will Eccles beseitigen!
3-Welten-Theorie
Alles Seiende
Welt 1:
Welt 2:
Welt 3:
Physikalische Objekte
und Zustände
Zustände des
Bewusstseins
Wissen im
Objektiven Sinn
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

„Man kann
1984
erschien
dendas
Geist
Buch
im „Das
anerkannten
Wunder Sinn
der Existenz“
des Wortes
von
als
dem
ein Feld
Physiker Henry
betrachten,
aberMargenau.
er ist ein nicht-materielles Feld. Vielleicht kommt
ihm ein Wahrscheinlichkeitsfeld noch am nächsten [...] es muss
„Sehr
komplexe
physikalische
Grundbausteine
auch keine
Energie
enthalten, Systeme
um für all[...]
die deren
bekannten
klein
genug sind,
um probabilistischen,
quantenmechanischen
Phänomene
verantwortlich
zu sein, in denen
der Geist mit dem
Gesetzen
zu unterliegen, sindtritt.“
stets einer Vielzahl möglicher
Gehirn in Wechselbeziehung
physikalischer Veränderungen ausgesetzt, von denen jede eine
eindeutige
In
Feldern quantenmechanischer
Wahrscheinlichkeit aufweist.
Größenordnung
Findet eine
istVeränderung
es möglich,
statt, die Energie oder mehr oder weniger
Wahrscheinlichkeitsverschiebungen
zu verursachen,
Energie als
ohne
einedas
andere
erfordert, gleicht der komplexe
Energieerhaltungsgesetz
zu verletzen.
Organismus die Differenz
automatisch aus. Deshalb braucht der Geist selbst dann, wenn er
etwas mit der Veränderung zu tun hat – d.h. selbst im Fall einer
Wechselbeziehung zwischen Geist und Körper –, keine Energie
beizutragen.“
Hypothese:
Mentale Ereignisse ändern über ein quantenmechanisches
Wahrscheinlichkeitsfeld die Wahrscheinlichkeit der Emission von
Vesikeln aus präsynaptischen Vesikelgittern.
Aufbau einer Nervenzelle



Bouton =
synaptisches
Endknöpfchen am
Ende einer
Verzweigung eines
Axons
Synapse =
Zusammenschluss
eines Boutons mit
einer nachfolgenden
Zelle
ein synaptischer
Spalt trennt Bouton
von nachfolgender
Zelle
Bouton (synapt. Endknöpfchen)




4
Ca2+-Ionen
aktivieren
enthält
ca. 2000
Vesikel,mittels
die
Calmodulin
jeweils 5000(=
– Calcium10000 Moleküle
bindendes
Protein) ein Vesikel
der Transmittersubstanz
und
können es veranlassen,
enthalten
einen Kanal durch die
synaptische
Membran
zu öffnen
30 bis 50 Vesikel
befinden
sich
im
präsynaptischen
 Freisetzung
der
Vesikelgitter
Transmittermoleküle
Nervenimpuls  Influx von
Ca2+-Ionen
P( Exozytose ) < 0,5
Exozytose
kurzfristigen Mini-EPSP
(EPSP = exzitatorisches postsynaptisches Potential
= Änderung des Membranpotentials [= elektrische Spannung zw.
Innen- u. Außenseite einer Biomembran])
Weiterleitung entlang dem Dendriten
 Summierung vieler Mini-EPSPs
entstehendes EPSP am Ende der Dendriten
ist groß genug (10 bis 20 mV),
um zur Impulsentladung entlang
des Axons der Pyramidenzelle zu führen
Impuls führt zur effektiven Erregung an den
vielen Synapsen der Pyramidenzelle

IPSP (= Inhibitorische Postsynaptische Potential)

EPSP > IPSP  Abfeuern eines Signals



inhibitorische Synapsen (von ihnen ausgehende Signale
verstärken das IPSP eines Neurons)
An tausenden von Dornsynapsen muss eine
Wahrscheinlichkeitssteigerung erfolgen!
Vesikelgitter geben jeweils ein synaptisches Vesikel
zur Exozytose frei

„Sperrfeuer“ auf das ihnen angeschlossene Neuron

EPSP wird erhöht  Weitergabe eines Impulses
Verstärkung durch Dendron


Bündelung der Dendriten der Pyramidenzellen zu Dendronen
ermöglicht eine Verstärkung des Effekts
Der Geist ist in der Lage, die Exozytosewahrscheinlichkeit in
einem ganzen Dendron zu erhöhen.
 hat Zugriff auf zehntausende präsynaptischen Vesikelgitter
 Wirkung ist verstärkt


Dendronen bündeln sich wiederum zu funktionalen Einheiten, den
Modulen.
Der Ausdruck Modul beschreibt die abstrakte Einheit.
Interface = Liaison-Gehirn

Liaison-Gehirn ist im Präfrontallappen zu verorten

auf Seite des Gehirns postuliert Eccles hierzu Mikroareale
• dies sind wahrscheinlich die präsynaptischen Vesikelgitter
• Grundeinheit für die Interaktion ist in den Dendronen zu
vermuten, da sie die kleinsten neurologischen Einheiten sind,
der eine effiziente Wirkung nachgewiesen werden kann
• Dendron-Psychon-Hypothese
Dendron-Psychon-Hypothese
Eccles Hypothese
Hypothese:
Geist ist aktiv mit dem Auslesen aus der Vielzahl aktiver Zentren
in den Moduln der Liaison-Zentren befasst. Er selektiert aus
diesen Zentren in Übereinstimmung mit seiner Aufmerksamkeit
und seinen Interessen und integriert seine Wahl, um von
Augenblick zu Augenblick die Einheit bewusster Erfahrung zu
vermitteln. Er wirkt auch zurück auf die neuronalen Zentren.
Eccles Hypothese
Hypothese:
• Alle mentalen Ereignisse und Erfahrungen sind eine
Zusammensetzung elementarer oder eindeutiger mentaler
Ereignisse  Psychonen
• Jedes dieser Psychone ist auf eindeutige Weise reziprok mit
seinem Dendron verbunden. Die Psychonen stellen keine
Wahrnehmungswege zu den Erfahrungen von Welt 2 dar,
sondern sie sind selbst die Erfahrungen in ihrer ganzen Vielfalt
und Eindeutigkeit.
• Die Psychonen können auf die ihnen zugeordneten Dendronen
einwirken, indem sie in jedem der Vesikelgitter der
synaptischen Boutons die quantale Wahrscheinlichkeit der
Exozytose verändern.
Intentionsgesteuerte Zunahme von P
Lösung des Leib-Seele-Problems?



1992 Lösung:
Eine mentale Absicht des Selbst wird neuronal wirksam, indem sie
vorübergehend die Wahrscheinlichkeiten für Exozytosen in einem
ganzen Dendron erhöht und auf diese Weise die große Zahl von
Wahrscheinlichkeitsamplituden koppelt, um eine kohärente
Wirkung zu erzielen.
Es gibt nur noch keine Experimente, die beweisen, dass mentale
Ereignisse die Wahrscheinlichkeit einer Exozytose erhöhen.
Hauptproblem ist aber gelöst, da kein Widerspruch zu den
Erhaltungssätzen der Physik vorliegt.
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