In dem 300-seitigen Report legen 18 international führende Hirnforscher, darunter viele Spitzenforscher der Max-Planck-Gesellschaft, ein gemeinsames Werk vor, das die wichtigsten neueren Erkenntnisse ihres Fachgebietes anschaulich und allgemeinverständlich zusammenfasst. Die Autoren schlagen Brücken zwischen Kultur- und Neurowissenschaften, erlauben sich Exkurse in die Geschichte der Hirnforschung und skizzieren Beispiele aus ihrem eigenen Alltagsleben, die die komplexe Funktionsweise des Gehirns erklären. Darüber hinaus wagen sie Prognosen, in welchen Forschungsgebieten demnächst neue Erkenntnisse zu erwarten sind.

So beschreiben Tobias Bonhoeffer vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie und Martin Korte von der TU Braunschweig die neurologischen Grundlagen unserer Erinnerung. Wolfram Schultz, Professor für Neurowissenschaften in Cambridge, erzählt fesselnd, wie Belohnung funktioniert und sich im Gehirn manifestiert. Ute Frevert vom Max-Planck-Institut für Bildungsforschung und Tania Singer vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften nehmen sich des schwierigen Themas Empathie an. Der Leser lernt die Zusammenhänge zwischen Hirnprozessen und Erleben, Verhalten und Handeln, aber auch die Notwendigkeit des Schlafes verstehen. Er erhält einen Einblick in die Krankheiten des Gehirns und ebenso einen Ausblick auf mögliche Therapieansätze, etwa in der Stammzellforschung.

Immer wieder überraschend ist die große Bedeutung der Forschungsergebnisse für unseren Alltag und die Beziehungen der Menschen untereinander, die die Autoren geschickt in die jeweiligen Kapitel einfließen lassen. Alles wird anschaulich durch bunte Grafiken und Hintergrundinformationen in zusätzlichen Infokästen gestützt. „Zukunft Gehirn“ ist somit ein ambitioniertes Lehrbuch, das die Vorausschau nicht scheut, aber auch ein leicht zu lesender und kurzweiliger Ausflug in eine spannende, sich rasant entwickelnde Disziplin. (Quelle: idw, Bild: Jens Langner)

Buchtipps:

• Zukunft Gehirn: Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen
• Synthetisches Bewusstsein: Wie Bewusstsein funktioniert und Roboter damit ausgestattet werden können

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Bewusstsein galt bisher als eines der größten Rätsel der Welt. Ist es eine von Materie unabhängige Geistsubstanz, oder ist es eine Eigenschaft der Materie? Jetzt wurde wohl das Rätsel gelöst und ein synthetisches Bewusstsein erzeugt.

Heute ist es möglich, dem Gehirn praktisch online beim Denken zuzuschauen. Seine Geheimnisse werden Stück für Stück entblättert. Farbige Lichter der aktiven Regionen blitzen auf Beobachtungsschirmen auf, wenn die Versuchspersonen ihre Gedanken schweifen lassen.

Doch gleich, an welcher Stelle die Gedanken ihre Strahlung entfalten, keine der aktiven Regionen kann eindeutig dem Ort des Bewusstseins zugeordnet werden. Bewusstsein zeigt sich nach Überzeugung der meisten Wissenschaftler im Zusammenhang mit der im Gehirn überall stattfindenden Informationsverarbeitung. Und niemand wird heute ernsthaft bestreiten wollen, dass das Gehirn zur Verarbeitung all jener Informationen dient, die zum Input oder Output lebender Systeme gehören.

Information ist bekanntlich übertragbar.

Beispielsweise kann die Information eines elektronisch gespeicherten Emails mit Hilfe eines Druckers auf den Informationsträger Papier übertragen werden. Wenn man nun davon ausgeht, dass das Gehirn ein Trägermedium übertragbarer Information ist, Bewusstsein aber kein solcher Träger, weil es sich an keinem bestimmten Ort lokalisieren lässt, dann muss Bewusst­sein selbst Teil der Informationsverarbeitung, nämlich ein informationsverarbeitender Prozess sein.

Die Software eines informationsverarbeitenden Prozesses kann genauso wie sonstige Information auf andere Trägersysteme übertragen werden und zusammen mit der neuen Hardware wieder einen informationsverarbeitenden Prozess bilden. Das wurde nun ausgenutzt für den Bau eines kleinen Roboters mit synthetischem Bewusstsein.

Tolmans Experiment

Ob sich im Verhalten des Roboters tatsächlich Bewusstsein zeigt, wurde anhand von Tolmans Experiment von 1948 getestet. Der amerikanische Psychologe und Verhaltensforscher Tolman (1886-1959) wollte untersuchen, wie sich Ratten in einem einfachen Labyrinth verhalten. Das Labyrinth hatte die Form des Großbuchstabens E. Am Ende des unteren Schenkels befand sich eine schmale schwarze Box am oberen eine geräumige weiße Kiste. In beide Behältnisse legte Tolman eine kleine Futtermenge. Der Zugang zum Labyrinth erfolgte über den mittleren Balken der E-Form.
Am ersten Tag des Experiments ließ Tolman die Ratte das Labyrinth erkunden. Das tat sie, indem sie sich im Zickzack die Wege entlang tastete. Schließlich wurde sie durch das aufgefundene Futter in der weißen Kiste und ebenso in der schwarzen Box belohnt. Die Erfahrung lehrt, dass Ratten unter sonst gleichen Bedingungen es vorziehen, sich in engen dunklen Räumen aufzuhalten. Und tatsächlich, am Ende ihres Erkundungsgangs ruhte sich die Ratte in der engen Box aus.

Am Folgetag setzte Tolman die Ratte in die vom Labyrinth getrennte weiße Kiste zusammen mit einer kleinen Futtermenge. Nachdem die Ratte das Futter vertilgt hatte, setzte er sie in die ebenfalls vom Labyrinth getrennte schwarze Box und versetzte ihr einen Stromschlag. Dann brachte er sie zurück in ihren Käfig.
Am dritten Tag setzte Tolman das Tier wieder am Eingang des Labyrinths ab und war gespannt, wie es sich verhalten würde.
Für das Verhalten der Ratte gab es verschiedene Möglichkeiten. Sie hätte wie am ersten Tag das Labyrinth durchlaufen und sich an beiden Enden jeweils die kleine Futtermenge abholen können. Die zweite Möglichkeit: Sie hätte sich an den von ihr bevorzugten Ort im Labyrinth erinnern und die schmale schwarze Box direkt ansteuern können.
Nichts dergleichen tat die Ratte. Sie steuerte vielmehr direkt auf die große weiße Kiste am oberen Ende des Labyrinths zu, vertilgte die kleine Futtermenge und machte keine Anstalten, sich die zweite Futterration aus der schwarzen Box zu holen.

Es blieb Tolman nichts anderes übrig, als davon auszugehen, dass die Ratte die geistige Fähigkeit aufwies, solche Handlungsschritte vorwegzunehmen, die ihr zur Erreichung ihrer Bedürfnisse notwendig erschienen. Ihre Ziele waren wohl die Vermeidung eines schmerzhaften Stromschlags und das Auffinden von Futter. Sie traf am dritten Tag eine ‘vernünftige’ Entscheidung. Ihr Verhalten zeigte die Schlüsselmerkmale für Bewusstsein. Unter anderem ist es die Aufgabe des Bewusstseins Verhaltensalternativen zu finden und sich für ein Verhalten zu entscheiden, das die Bedürfnisse optimal befriedigt.

Im Wissen darum, dass Bewusstsein ein informationsverarbeitender Prozess ist, der bei neuen Anforderungen oder geänderten äußeren Umständen nicht determinierte Entscheidungen zwischen Handlungsalternativen trifft, die dann zu zielgerichtetem Verhalten zur Befriedigung von Bedürfnissen führen, konnte ein kleiner Roboter mit synthetischem Bewusstsein ausgestattet werden. Dieses gleicht in entsprechender Situation dem natürlichen. Der Roboter wurde mit den gleichen Bedürfnissen ausgestattet, wie sie Tolmans Ratte hatte. Sein Verhalten wurde im E-Labyrinth überprüft. Und tatsächlich, er zeigt genauso ein Verhalten und die gleichen Schlüsselmerkmale für Bewusstsein wie das Tier. Es gibt deshalb keinen vernünftigen Grund, warum man diesem Roboter nicht zugestehen sollte, Bewusstsein zu zeigen.

Zukünftige Anwendungen

Wo kann man ein synthetisches Bewusstsein praktisch einsetzen? In Zukunft werden mehr Roboter benötigt, sei es in der Pflege von Alten und Kranken, beim Empfang von Kunden oder in der Fabrikhalle. Dabei kann es nicht ausbleiben, dass die Roboter immer wieder mit neuen Anforderungen oder geänderten äußeren Umständen konfrontiert werden, auf die sie keine passende Antwort wissen oder für die sie keine passenden Verhaltensweisen gespeichert haben. Hier wäre es nützlich, wenn sie ein synthetisches Bewusstsein besäßen. Dann könnten sie neue Handlungsalternativen finden und sich frei für diejenige entscheiden, welche die Bedürfnisse optimal befriedigt.

Wären die von Autopiloten gesteuerten Passagierjets mit synthetischem Bewusstsein ausgestattet, dann hätten solche Abstürze vermieden werden können, die auf defekte Messinstrumente zurückzuführen sind. Denn der Selbsterhalt des eigenen Systems gehört zum wichtigsten Bedürfnis eines Bewusstseins. Ein synthetisches Bewusstsein hätte sich zuallererst für ein Verhalten entschieden, welches den Erhalt des Flugzeugs gesichert hätte, anstatt automatisch auf die falschen Werte der defekten Instrumente zu reagieren und dadurch den Absturz herbeizuführen. (Klaus-Dieter Sedlacek; Foto: Trägersystem für synthetisches Bewusstsein: Mit Sensoren und Bedürfnissen ausgestatteter Tribot-Roboter)

Buchtipp:

Synthetisches Bewusstsein: Wie Bewusstsein funktioniert und Roboter damit ausgestattet werden können

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In Europa kehren immer mehr Menschen den etablierten Kirchen den Rücken. Die zunehmende Säkularisierung unserer Gesellschaft bedeutet aber keineswegs, dass spirituelle Erfahrungen nicht mehr zeitgemäß wären – im Gegenteil!

Eine wachsende Zahl von Menschen empfindet die etablierten Religionen als beengend und ausgrenzend. Die katholische Kirche etwa schließt Geschiedene, wenn sie eine neue Partnerschaft eingehen, von den Sakramenten aus, und Homosexualität gilt in vielen Religionsgemeinschaften als problematisch. Das ist für viele Zeitgenossen heute nicht mehr nachvollziehbar.

Die Entfremdung von traditionellen Religionen macht sie aber nicht zu Menschen ohne spirituelles Empfinden, wie das Wissenschaftsmagazin Gehirn&Geist in seiner aktuellen Ausgabe(Heft 3/2011) berichtet. In einer Umfrage von Forschern der Universität Salzburg aus dem jahr 2006 bezeichnete sich nur jeder fünfte Teilnehmer als weder spirituell noch religiös. Was aber bedeutet Spiritualität heute? Verbinden Menschen damit eine besondere Beziehung zu Gott, zum Kosmos oder einfach einen Zustand allgemeiner Harmonie und Ausgeglichenheit?

US-amerikanische Wissenschaftler von der Indiana University bündelten 2004 rund 30 Studien zum Thema. Ergebnis: Spirituelle Menschen empfinden ihr Leben in hohem Maße als sinnvoll, fühlen sich oft mit dem Kosmos und einen höheren Macht verbunden, üben sich in spirituellen Praktiken wie Gebet oder Meditation. Zudem fördert eine spirituelle Orientierung das Wohlbefinden, körperlich wie auch psychisch.

Letzteres belegt auch eine Untersuchung der indischen Psychologen Mojtaba Aghili und G. Venkatesh Kumar von der University of Mysore von 2008. Die Forscher hatten 1500 Landsleute befragt und herausgefunden, dass Glück und Zufriedenheit bei diesen eng mit religiösen und spirituellen Überzeugungen zusammenhing. Ähnliches zeigte eine 2010 veröffentlichte Studie der Psychologin Mira Kammerl an 180 deutschen Probanden: Demnach sind spirituelle Menschen gelassener und entspannen sich nach Stress und Belastungen leichter. Das dürfte unter anderem dazu beitragen, dass sie im Schnitt bessere Herz-Kreislauf-Werte und eine höhere Lebenserwartung aufweisen.

Spirituelle Menschen wenden sich zudem häufiger anderen zu oder engagieren sich etwa für ein pädagogisches oder soziales Projekt. Eine Folge: Sie neigen seltener zu Depressionen, wie die Medizinerin Joanna Maselko von der Temple University in Philadelphia 2009 in einer Studie an knapp 1.000 US-Bürgern nachwies. Individuelle Spiritualität, die dem eigenen Leben Sinn verleiht, schützt Forschern zufolge besser vor Depression als etwa regelmäßiger Kirchgang. (Quelle: Gehirn&Geist, Ausgabe 3/2011)

Buchtipp:
Unsterbliches Bewusstsein: Raumzeit-Phänomene, Beweise und Visionen

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Schlaf fördert bekanntlich das Abspeichern von Erinnerungen. Eine Studie der Universität Lübeck deutet darauf hin, dass das Gehirn dabei gezielt besonders nützliche Informationen im Gedächtnis ablegt.

Quelle: Wissenschaft | RP ONLINE

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