Wissenschaftliche Fortschritte haben Menschen zum Mond und in die größten Tiefen des Ozeans geschickt. Wir haben das Atom gespalten und Computer entwickelt, die einen Schachgroßmeister besiegen können. Und doch kann die Wissenschaft den wohl grundlegendsten Aspekt der Existenz immer noch nicht erklären – unsere subjektive Erfahrung der Existenz. Unser Bewusstsein.
Das liegt nicht an einem Mangel an Versuchen. Es gibt viele Bewusstseinstheorien, es ist nur so, dass keine allgemein anerkannt ist. Ein Grund dafür ist die zweistufige Natur der Herausforderung. Es gibt das, was der australische Philosoph David Chalmers das „leichte Problem“ des Bewusstseins nannte, das die biologischen Prozesse erklärt, die mentalen Funktionen wie Wahrnehmung, Gedächtnis und Aufmerksamkeit zugrunde liegen.
Aber es gibt auch das „schwere Problem“, das erklärt, wie und warum diese mentalen Funktionen einen subjektiven Aspekt der ersten Person haben (warum, wenn Sie sich den Zeh stoßen, registrieren Sie nicht einfach den schädlichen Kontakt – es tut tatsächlich weh ). Wissenschaftliche Bewusstseinstheorien kämpfen besonders mit dem harten Problem – tatsächlich herrscht Uneinigkeit darüber, ob es überhaupt ein hartes Problem gibt.
Warum können wir Bewusstsein nicht definieren?
Die Templeton World Charity Foundation (TWCF) – eine von drei gemeinnützigen Einrichtungen, die von dem in den USA geborenen britischen Philanthropen John Templeton gegründet wurden – glaubt, dass sie helfen kann. Der TWCF finanziert Forschung, um „das Leben des Einzelnen zu bereichern und die Grenzen des menschlichen Wissens und Fortschritts neu zu definieren“.
Ende 2019 startete es eine neue Multimillionen-Dollar-Finanzierungsinitiative mit dem Titel Accelerating Research On Consciousness. Das Ziel besteht darin, einen größeren Fortschritt im Bereich des Bewusstseins anzuregen, indem effektiv die Anzahl konkurrierender Theorien reduziert wird. „Ich würde die Initiative als erfolgreich betrachten, wenn wir eine Theorie ausschalten“, sagt Dr. Dawid Potgieter vom TWCF, der die Übung ins Leben gerufen hat und überwacht.
Die Initiative basiert auf einem als „kontradiktorische Zusammenarbeit“ bekannten Ansatz, bei dem zwei oder mehr Wissenschaftler mit gegensätzlichen Ansichten zusammenarbeiten, um wissenschaftliche Probleme zu lösen. Sie wird von dem mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Psychologen Daniel Kahneman befürwortet, der Pionierarbeit für unser Verständnis dafür geleistet hat, wie Menschen Entscheidungen treffen.
Tatsächlich markierte der Start der neuen Bewusstseinsinitiative den Jahrestag eines weiteren wissenschaftlichen Wettbewerbs, der vor 100 Jahren stattfand. Arthur Eddington nutzte die totale Sonnenfinsternis von 1919, um die Vorhersagen von Einsteins damals neuer Allgemeiner Relativitätstheorie mit Newtons Theorien zu vergleichen. Einstein hat gewonnen.
Aber das Bewusstsein ist schwieriger zu testen als die Schwerkraft. Um also am TWCF-Wettbewerb teilnehmen zu können, müssen die Führer zweier konkurrierender Bewusstseinstheorien einem Experiment zustimmen, das ihre Ideen auf die Probe stellt. Jede Seite muss zustimmen, dass ihre Theorie widerlegt wird, wenn bestimmte Ergebnisse erzielt werden. Insgesamt sind fünf solcher Experimente geplant, wobei das erste im Oktober 2019 begonnen hat.
Potgieter wurde inspiriert, die neue Initiative zu starten, nachdem er 2017 an einer vom Center For Open Science organisierten Veranstaltung teilgenommen hatte, nach der er mit Menschen aus dem Bereich der Bewusstseinsforschung ins Gespräch kam.
„Jeder im Bewusstsein sagte fast dasselbe:‚Meine Theorie ist wirklich großartig und wird unterschätzt; es ist überprüfbar und ich würde die Chance lieben, zu beweisen, dass meine Theorie richtig ist und die der anderen falsch.' … viele dieser Leute haben innerhalb der Neurowissenschaften nicht einmal miteinander gesprochen, sie sind ziemlich isoliert“, sagt er.
Die Regeln des Wettbewerbs
Das erste der fünf Experimente ging aus einem zweitägigen Treffen hervor, das von Christof Koch, einem Pionier der Bewusstseinsforschung, und dem Präsidenten und Chefwissenschaftler des Allen Institute for Brain Science in Seattle organisiert wurde.
Potgieter hatte ihn eingeladen, das Treffen zu arrangieren und die Teilnehmer auszuwählen, darunter die Führer der Bewusstseinstheorien seiner Wahl sowie Spitzenexperimentatoren in relevanten Methodologien, Philosophen (um die „konzeptionelle Hygiene“ aufrechtzuerhalten) und aufstrebende junge Forscher mit technischen Fähigkeiten und Energie, die noch nicht so viel Interesse am Spiel haben, dass sie wahrscheinlich voreingenommen sind.
Die Regeln der Treffen sind, dass jedes von jemandem veranstaltet wird, der unparteiisch oder zumindest respektiert ist. Der Gastgeber wählt die anderen Gäste aus und es gibt keine allgemeinen PowerPoint-Präsentationen.
„Das Treffen hat ein Ziel, nämlich ein Experiment zu entwickeln, das eine oder mehrere Theorien kritisch überprüfen kann“, sagt Potgieter. „Das Zeichen des Erfolgs ist, dass wir am Ende ein Experiment haben, bei dem ein oder mehrere Theoretiker sagen:‚Ja, dieses Ergebnis dieses Experiments wird meine Theorie zunichte machen‘.“
Das erste Treffen führte zu einem vereinbarten Experiment, das die Integrierte Informationstheorie des Bewusstseins (IIT) gegen die Global Neuronal Workspace Theory (GNWT) aufstellen wird. Ersteres beginnt mit der Definition dessen, was eine bewusste Erfahrung ausmacht, und plädiert für die minimale kognitive Maschinerie, die zu ihrer Erzeugung erforderlich ist.
In der Zwischenzeit deutet letzteres darauf hin, dass Bewusstsein entsteht, wenn Informationen an einer Art mentaler Kreuzung gehalten werden, bevor sie an andere Teile des Gehirns gesendet werden. „Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Theorien besteht darin, dass GNWT Bewusstsein als eine Botschaft definiert, während ITT es als eine besondere Art von Struktur definiert“, erklärt Prof. Giulio Tononi, Neurowissenschaftler an der University of Wisconsin und einer der Gründer von ITT. P>
Das erste Experiment wird von Prof. Lucia Melloni am Max-Planck-Institut für empirische Ästhetik geleitet und ist nach den Prinzipien der Open Science vollständig vorregistriert (das bedeutet, dass alle Methoden und Hypothesen im Voraus deklariert und veröffentlicht werden).
Das Experiment, das drei oder vier Jahre laufen soll, wird Freiwillige einbeziehen, die verschiedene aufgabenrelevante und aufgabenirrelevante Stimuli betrachten und Videospiele spielen, während ihre Gehirnaktivität mit mehreren Methoden aufgezeichnet wird, darunter Magneto-Elektroenzephalographie, funktionelle Magnetresonanztomographie und invasiv Intrakortikale Aufzeichnungen.
Es besteht die Hoffnung, dass die in verschiedenen Bewusstseinszuständen aufgezeichneten Muster neuronaler Aktivität entscheidende Beweise zugunsten von ITT oder GNWT liefern werden – wie von den Führern dieser Theorien vereinbart.
Zum Beispiel sagt GNWT voraus, dass das Bewusstsein mit der Aktivität in den frontalen und parietalen Regionen des Gehirns korreliert, wenn Informationen an spezialisierte Module gesendet werden, während ITT vorhersagt, dass die Rückseite des Gehirns für das Bewusstsein relevanter sein wird, da es die notwendigen strukturellen Eigenschaften hat.
„Ich bin optimistisch, dass das IIT nicht allzu schlecht abschneiden wird“, sagt Tononi. „Aber ich hoffe auch, etwas zu lernen, was niemand von uns erwartet hat, was oft ein wunderbarer Bonus der Wissenschaft ist.“
In den weiteren, noch zu vereinbarenden Experimenten sollen unter anderem sogenannte Theorien höherer Ordnung, Predictive Coding-Theorien und Quantentheorien getestet werden (siehe unten).
Mechanistische versus magialistische Theorien
Nicht alle sind restlos begeistert von der neuen Initiative. Nehmen wir Dr. Keith Frankish, einen Philosophen an der University of Sheffield, der allen Theorien gegenüber skeptisch ist, die behaupten, unser subjektives oder „phänomenales“ Bewusstseinsempfinden (den „wie es sich anfühlt“-Aspekt) in Begriffen von Gehirnprozessen zu erklären. P>
„Wir können höchstens darauf hoffen, Korrelationen zwischen Gehirnprozessen und phänomenalen Eigenschaften zu finden“, sagt er. „Und selbst dann gibt es ein methodisches Problem. Denn es kann keinen objektiven Test für das Vorhandensein von im Wesentlichen subjektiven Eigenschaften geben.“
Das heißt, der Ich-Aspekt des Bewusstseins kann naturgemäß nur von der Person berichtet und beschrieben werden, die die Erfahrung gemacht hat (weshalb Sie und ich nie wissen können, ob unsere Ich-Erfahrung von, sagen wir, der Farbe Rot ist dasselbe – ein Dilemma, das sich auf das bezieht, was Chalmers das „schwierige Problem“ nannte).
Frankish glaubt, dass unser phänomenales Ich-Bewusstsein im Wesentlichen eine vom Gehirn geschaffene Illusion ist – eine Herangehensweise, die er „Illusionismus“ nennt. „Die Finanzierung für experimentelle Arbeiten ist willkommen, und die gesammelten Daten werden nützlich sein“, sagt er. „Aber das Projekt wird wahrscheinlich nichts klären, bis wir eine bessere Vorstellung davon haben, was genau wir zu erklären versuchen.“
Frankish ist ein Fan von Dr. Michael Grazianos Aufmerksamkeitsschema-Theorie, die das Bewusstsein als die Modellierung seiner eigenen Aufmerksamkeitsprozesse durch das Gehirn betrachtet. Graziano, ein Neurowissenschaftler in Princeton, steht der Templeton-Initiative ebenfalls skeptisch gegenüber, insbesondere der Einbeziehung von ITT.
„Die Bewusstseinsforschung hat derzeit eine große Kluft“, sagt er. „Aber es ist nicht zwischen den beiden Ansätzen, die in diesem Projekt vertreten sind. Es liegt zwischen mechanistischen Theorien und magistischen Theorien.“
Graziano zählt seine eigene Theorie zum ersten Lager und ITT zum letzteren. „[Magische Theorien gehen davon aus, dass] wir eine im Wesentlichen magische Eigenschaft haben, ein subjektives Gefühl in uns, das selbst keine physische Sache ist, die direkt gemessen werden kann. Wir können es nur fühlen und uns gegenseitig davon erzählen“, argumentiert er.
„Dieser Ansatz entspricht den naiven Annahmen und Intuitionen der Menschen und ist daher natürlich und bequem. Aber die allererste Annahme – dass ein magisches Ding existiert – bringt es aus dem Geschäft. Es gibt keine Chance auf wissenschaftlichen Erfolg oder Verständnis. Es ist, als würde man annehmen, dass es Geister gibt, und dann „wissenschaftlich“ nach ihnen suchen. Es ist mit einem Wort Pseudowissenschaft.“
Graziano hat mehr Zeit für die GNWT, aber er glaubt, dass Versionen davon auch mit einem magischen Ansatz flirten, und indem er sich entscheidet, diese Theorie gegen ITT zu stellen, sieht er die Templeton-Initiative von Anfang an zum Scheitern verurteilt.
„Es ist schade, dass so viele Forscher immer noch versuchen, den Geist in der Maschine zu finden, anstatt zu verstehen, warum die Maschine überhaupt glaubt, dass es einen Geist gibt“, sagt er.
Die Zukunft der Bewusstseinstheorien
Potgieter ist vielen dieser starken Meinungen auf diesem Gebiet begegnet – in der Tat war es teilweise das, was ihn dazu motivierte, zu versuchen, die gegnerische Zusammenarbeit zu nutzen, um die Dinge voranzubringen. Betrachten Sie beispielsweise als Kontrapunkt zur starken fränkisch-grazianischen Perspektive die Ansicht des britischen Philosophen Dr. Galen Strawson, die 2019 in der New York Review Of Books zum Ausdruck kam, dass Illusionismus die „dümmste Behauptung ist, die jemals aufgestellt wurde“.
Angesichts dieses akademischen Klimas geht es beim TWCF-Projekt zwar vordergründig um Bewusstseinstheorien, aber letztendlich sind seine Ziele viel tiefergehender – die Art und Weise, wie Wissenschaft betrieben wird, zu verändern. „In gewisser Weise ist dies eine Stretch-Goal-Übung und wir versuchen, etwas zu erreichen, und wir lernen eine Menge Dinge, die wir dann anwenden können, um den Standard der Wissenschaft allgemein anzuheben … also hoffe ich, dass es funktioniert, aber ich mache mir keine Sorgen darüber das tut es nicht“, sagt Potgieter.
„Unser Interesse gilt ebenso sehr dem kulturellen Wandel wie dem formellen Ergebnis der Tötung einer Theorie“, fügt Potgieters Chef, Dr. Andrew Serazin, Präsident der Templeton World Charity Foundation, hinzu. Laut Serazin sind die ersten Anzeichen gut.
„Am inspirierendsten an diesem Prozess war das Engagement, die Professionalität und der echte Idealismus der Wissenschaftler, die bereits den größten Teil eines Jahres damit verbracht haben, dieses Projekt zum Leben zu erwecken“, sagt Tononi.
„Wenn man dies mit dem Enthusiasmus und der Bereitschaft zur Teilnahme kombiniert, die von mehreren beschäftigten Experimentatoren auf der ganzen Welt gezeigt werden, kann man nicht umhin, optimistisch zu sein, was die Möglichkeit des wissenschaftlichen Fortschritts betrifft, selbst bei einem so schwierigen und missverstandenen Problem wie dem Bewusstsein.“
Rivalisierende Bewusstseinstheorien
1Integrierte Informationstheorie
Die von den Neurowissenschaftlern Giulio Tononi und Gerald M. Edelman vorgeschlagene Theorie besagt, dass die neuronalen Prozesse, die das Bewusstsein hervorrufen, zwei Schlüsseleigenschaften haben. Die erste ist die Integration. Wenn Sie die Welt wahrnehmen, erleben Sie ein einziges, einheitliches Ganzes, das nicht getrennt oder in kleinere Teile zerlegt werden kann.
Bedenken Sie, dass es nicht möglich ist, zwei verschiedene Szenen gleichzeitig bewusst wahrzunehmen. Die zweite Schlüsseleigenschaft ist Information, die sich darauf bezieht, dass jede bewusste Erfahrung sehr differenziert oder informativ ist – Sie haben diese besondere Erfahrung und nicht eine fast unendliche Anzahl anderer.
Kritiker sagen, dass, indem sie argumentieren, dass jedes System mit diesen beiden Eigenschaften Bewusstsein hervorbringt, sie für „Panpsychismus“ eintreten – die Idee, dass Bewusstsein im Universum allgegenwärtig ist.
2Global Workspace-Theorie
Warum nehmen wir manche Dinge bewusst wahr, andere nicht? Diese Theorie, die zuerst vom Neurobiologen Bernard Baars vorgeschlagen wurde, vergleicht unsere Denkprozesse mit einem Theater, in dem die meisten Aktivitäten hinter den Kulissen stattfinden. Wenn Informationen auf der „Bühne“ oder im globalen Arbeitsbereich ankommen, werden sie plötzlich zum Mittelpunkt unserer Aufmerksamkeit und treten in unser Bewusstsein ein.
Der französische Neurowissenschaftler Prof. Stanislas Dehaene hat seitdem die neuronalen Grundlagen des Bewusstseins der Global Workspace Theory untersucht und sie zur Global Neuronal Workspace Theory erweitert.
Er schlägt vor, dass sich die neurale Aktivität über die frühen sensorischen Verarbeitungsbereiche des Gehirns hinaus ausbreitet und zu den assoziativen Bereichen in unserem Frontalkortex und den Scheitellappen – dem „globalen Arbeitsbereich“, der dies zulässt – ausbreitet, wenn eingehende Informationen genügend hervorstechen und wir ihnen genügend Aufmerksamkeit schenken sensorische Informationen, um das Bewusstsein zu erreichen.
3Theorien höherer Ordnung
Wenn Sie einen Apfel betrachten, bildet Ihr Gehirn eine neuronale Repräsentation der Frucht. Neurowissenschaftler nennen dies eine Repräsentation „erster Ordnung“, und jene Gelehrten, die sogenannte Bewusstseinstheorien „höherer Ordnung“ vertreten, wie der US-Neurowissenschaftler Dr. Joseph LeDoux, glauben, dass die Repräsentation erster Ordnung immer auf einer nicht bewussten Ebene stattfindet .
Damit Sie sich des Apfels bewusst werden, schlagen LeDoux und andere vor, dass es eine Art Gedanken höherer Ordnung oder Verarbeitung dieser anfänglichen Wahrnehmung (oder Gedanken oder Gefühle) geben muss, damit sie Ihr subjektives Bewusstsein erreichen> 4
Predictive Coding-Theorien
Die meisten Menschen sind nicht in der Lage, sich selbst zu kitzeln, weil das Gehirn automatisch die zu erwartenden sensorischen Folgen seiner eigenen Willenshandlungen vorwegnimmt und diese auslöscht. Tatsächlich ist die Vorhersage für unsere Erfahrung der Welt von grundlegender Bedeutung, da sie es uns ermöglicht, die Trägheit und Armut von Informationen zu überwinden, die über unsere Sinne ankommen.
Befürworter von Predictive Coding-Theorien wie Prof. Anil Seth von der Sussex University glauben, dass dies der Schlüssel zum Bewusstsein ist – dass das, was wir bewusst wahrnehmen, oft auf unseren Erwartungen basiert und nicht auf dem, was tatsächlich vorhanden ist. Darüber hinaus sehen sie diese prädiktiven Prozesse nicht nur als wichtig für unsere subjektiven Wahrnehmungserfahrungen, sondern auch für unser Selbstwertgefühl und unser Gefühl, unseren Körper zu besitzen.
5Theorie des Aufmerksamkeitsschemas
Bewusstsein ist nach dieser Theorie keine magische, geisterhafte Eigenschaft des Gehirns, die erklärt werden muss. Vielmehr ist Bewusstsein einfach die Art und Weise, wie das Gehirn modelliert, worüber es gerade nachdenkt und worauf es seine Aufmerksamkeit richtet. Darüber hinaus ist dies von grundlegender Bedeutung für die Funktionsweise des Gehirns, anstatt von kognitiven Prozessen höherer Ordnung abhängig zu sein.
„Die Informationen im Gehirn sind nicht unbedingt buchstäblich genau“, sagt Prof. Michael Graziano von der Princeton University, der die Theorie entwickelt hat. „Das Gehirn konstruiert Modelle – Bündel von Informationen – um Dinge in der Welt zu beschreiben und zu verfolgen. Es modelliert Objekte in der Außenwelt und es modelliert seine eigenen internen Zustände.“
6Illusionismus
Die Theorie des Bindungsschemas ist verwandt mit dem „Illusionismus“, der von dem Philosophen Dr. Keith Frankish vorgeschlagen wurde (und verwandten Bewusstseinstheorien, die von den Philosophen Daniel Dennett und Patricia Churchland aufgestellt wurden).
„Ich glaube, dass wir kein phänomenales Bewusstsein haben“, sagt Frankish, „es ist eine Art introspektive Illusion, die den begrenzten Zugang widerspiegelt, den wir zu unseren eigenen mentalen Prozessen haben. Ich nenne diese Ansicht „Illusionismus“. Die eigentliche Aufgabe besteht darin, unsere Intuitionen über phänomenales Bewusstsein zu erklären – warum wir denken, dass wir es besitzen.“
7Quantentheorien
Die Quantenmechanik ist der Zweig der Physik, der versucht, das Verhalten subatomarer Teilchen zu erklären. Studien haben erstaunliche Ergebnisse hervorgebracht, wie zum Beispiel, dass Teilchen sich gleichzeitig in zwei Zuständen befinden können und ihr Verhalten sich zu ändern scheint, je nachdem, ob sie gemessen werden oder nicht (was anscheinend die Vorstellung einer objektiven Realität in Frage stellt).
Tatsächlich scheint sogar die Absicht, sie zu messen, ihr Verhalten zu ändern. Befürworter von Quantentheorien des Bewusstseins, wie der britische Physiker Roger Penrose, glauben, dass dies impliziert, dass das Bewusstsein irgendwie mit der Quantenwelt verbunden ist und dass Quantenprozesse im Gehirn das Bewusstsein erklären könnten.