Die Simulation von Gehirnen ist ein faszinierendes und kontrovers diskutiertes Thema, das sowohl in der Wissenschaft als auch in der Science-Fiction eine Rolle spielt. Während einige Forscher optimistische Prognosen über die Möglichkeiten der Gehirnsimulation abgeben, warnen andere vor den ethischen Implikationen und den potenziellen Gefahren. Dieser Artikel beleuchtet verschiedene Aspekte der Game-Simulation im Gehirn, von ambitionierten Forschungsprojekten bis hin zu den Auswirkungen von Videospielen auf unsere kognitiven Fähigkeiten.
Das Human Brain Project: Eine teure Illusion?
Das Human Brain Project (HBP) ist ein ehrgeiziges Forschungsvorhaben, das darauf abzielt, innerhalb von zehn Jahren die Voraussetzungen für die Simulation eines menschlichen Gehirns zu schaffen. Unter der Leitung von Forschern wie Prof. Markus Diesmann, der keinen Grund sieht, warum eine Simulation sich nicht wie ein biologisches Gehirn verhalten sollte, hat das HBP bei der EU Gelder in Höhe von ca. einer Milliarde Euro beantragt.
Kritiker sehen das HBP jedoch als eine medizinische Schimäre. Sie argumentieren, dass eine realistische Simulation des menschlichen Gehirns nicht nur die Struktur und Funktion des zentralen Nervensystems perfekt nachbilden müsste, sondern auch die Nervenimpulse aus dem Körper und den Sinnesorganen. Da Hirnerkrankungen und psychische Störungen nicht bei allen Menschen auftreten, müsste die Simulation auch die subtilen Unterschiede zwischen einzelnen Gehirnen berücksichtigen.
Ein lediglich angenähertes Funktionsmodell würde laut Kritikern irreführende Ergebnisse erzeugen und die Forschung mehr behindern als voranbringen. Selbst wenn das HBP erfolgreich sein sollte, stellt sich die Frage nach den ethischen Implikationen.
Ethische Fragen der Gehirnsimulation
Die Simulation menschlicher Gehirne wirft grundlegende ethische Fragen auf. Wenn eine perfekte Simulation eines menschlichen Gehirns geschaffen wird, erzeugt man eine Person mit allen Rechten. Diese Person muss jedem Experiment zustimmen, nachdem sie vollständig darüber aufgeklärt wurde (Informed consent). Menschen im Computer perfekt nachzubilden, um sie anschließend ohne ihr Wissen krank zu machen, ist absolut inakzeptabel.
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Die beteiligten Wissenschaftler müssen sich fragen, ob sie ihre Simulationen wie Menschen behandeln würden oder ob sie bereit wären, sie absichtlich krank zu machen oder zu quälen. Die beschämenden medizinischen Grausamkeiten des Zwanzigsten Jahrhunderts sollten den Forschern eine dauerhafte Lehre gewesen sein.
Leben im Simulator: Eine philosophische Frage
Die Idee, dass wir möglicherweise bereits ohne unser Wissen in einer Simulation leben, ist ein beliebtes Thema in Science-Fiction-Büchern und Filmen wie "Simulacron 3" und der "Matrix"-Reihe. Im Jahre 2003 hat der Zukunftsforscher Nick Bostrom vom Future of Humanity Institute der Universität Oxford eine Abschätzung versucht. Er kam zu dem Ergebnis, dass wenigstens eine der folgenden drei Annahmen richtig sein muss:
- Die Menschheit schafft es nicht, ein technisch sehr fortgeschrittenes Stadium zu erreichen.
- Sollte sie ein solches Stadium erreichen, wäre keine ihrer Kulturen daran interessiert, in einem größeren Maßstab Computersimulationen ihrer Vorfahren zu erzeugen.
- Wir leben in einer Simulation.
Bostrom argumentiert, dass künftige Computer so leistungsfähig sein werden, dass sie eine gigantische Zahl von Menschen gleichzeitig simulieren können. Die Anzahl von bewussten Wesen (Beobachtern) in der Simulation wäre deshalb sehr viel größer als die Anzahl der Beobachter in der Wirklichkeit. Also leben wir höchstwahrscheinlich in einer Simulation.
"Mini-Gehirne", die Computerspiele lernen können
Einem Forschungsteam aus Australien soll es gelungen sein, Gehirnzellen im Labor zu züchten, die in der Lage sind, das Computerspiel "Pong" innerhalb kurzer Zeit spielen lzu können. Das Forschungsteam hatte menschliche Gehirnzellen aus Stammzellen und Gehirnzellen aus Mäuseembryogehirnen kombiniert und daraus 800.000 Neuronen gezüchtet. Diese wurden mit Elektroden verbunden und an das Spiel "Pong" angeschlossen.
Die sogenannten "Mini-Gehirne" konnten innerhalb weniger Minuten das Spieleprinzip des Computerspielklassikers verstehen. Es wurde erkannt, wo genau sich der Ball befindet und wie weit er noch von dem Schläger entfernt ist. Die Neuronen entwickelten mit der Zeit sogar ein gewisses Geschick und verbrauchten immer weniger Energie, um den Schläger an die richtige Stelle zu steuern.
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Die Wissenschaftler um Brett Kagan von "Cortical Labs" haben ihre Erfindung Dishbrain getauft. Sie schlossen die Nervenzellen so an einen Computer an, dass sie ein Feedback dazu erhielten, ob der Schläger den Ball getroffen hat. Durch die Rückmeldung der Elektroden lernte Dishbrain, wie es den Ball zurückspielen konnte, indem es die Zellen dazu brachte, sich so zu verhalten, als wären sie selbst der Schläger.
Den Forschern zufolge erfassten die Mini-Gehirne das Spielprinzip sehr schnell: Sie hätten dafür nur fünf Minuten gebraucht und seien mit der Zeit immer geschickter geworden. Das Lernen der Neuronen führen die Forscher auf eine Theorie zurück, die auf dem Prinzip der freien Energie beruht: Vereinfacht besage jenes, dass Zellen auf dieser Ebene versuchten, die Unvorhersehbarkeit ihrer Umgebung zu minimieren.
Als Nächstes wollen Kagan und sein Team testen, welchen Effekt Alkohol auf Dishbrain hat. Das eröffne möglicherweise neue Erkenntnisse zu den Vorgängen im Gehirn.
Positive und negative Auswirkungen von Videospielen
Videospiele begeistern Menschen aller Altersgruppen und Geschlechter - mit negativen wie positiven gesundheitlichen Folgen. Forschungen zeigen, dass Gaming bei bestimmten Krankheiten helfen kann. Eine Studie des Digitalverbandes Bitkom zeigt: Jeder zweite Mensch in Deutschland zockte im Jahr 2021 zumindest gelegentlich Videospiele.
Zu den Vorteilen gehört die Erholungsfunktion bei Videospielen: Beinahe zwei Drittel nutzten sie, um vom Alltag abzuschalten. Allerdings machen sich viele Eltern Sorgen über den Einfluss von Videospielen auf ihre Kinder. Sie befürchten, dass Zocken Aggressionen und soziale Isolation fördert. Manche sorgen sich, dass ihr Kind durch lange Spielzeiten am Rechner oder an der Konsole spielsüchtig werden könnte.
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Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat das exzessive Spielen von Videospielen (Gaming Disorder) 2018 als psychische Erkrankung anerkannt. Nach dieser Definition liegt eine Computerspielsucht vor, wenn Gamerinnen und Gamer andere Interessen und tägliche Aktivitäten hinter dem Spielen zurückstellen, sie keine Kontrolle mehr über die Häufigkeit und Dauer des Spielens haben und wenn sie das exzessive Spielen fortsetzen, obwohl negative Konsequenzen drohen.
Weitere mögliche negative Folgen des Zockens sind Schlafschwierigkeiten, körperliche Beschwerden wie ein Mausarm, Bewegungsmangel und Sportverletzungen.
Videospiele für den therapeutischen Einsatz
Viele Videospiele dienen in erster Linie der Unterhaltung. Aber es gibt auch sogenannte „Serious Games“, ernsthafte Spiele. Dabei steht etwas anderes als Unterhaltung, Freizeitbeschäftigung oder E-Sport im Mittelpunkt. Serious Games versuchen beispielsweise, Verhaltensänderungen anzustoßen, Wissen zu vermitteln oder die Aufmerksamkeit auf bestimmte Themen wie Umweltschutz und Nachhaltigkeit zu lenken.
Eine Untergruppe der Serious Games bilden die sogenannten „Games for Health“ oder „Health Games“, Spiele für die Gesundheit. Für Health Games gibt es die unterschiedlichsten Einsatzgebiete, darunter digitale Spiele für Fachkräfte aus dem Gesundheitswesen, Spiele, die an Krebs oder Diabetes erkrankten Menschen Informationen vermitteln, Spiele, die zu einer gesunden Lebensweise und mehr Fitness anregen, Videogames, die Rehabilitationsmaßnahmen unterstützen, Spiele, die helfen, Depressionen besser zu verstehen, und Spiele, mit denen Seniorinnen und Senioren geistig wie körperlich fit bleiben.
Mit Serious Games erwerben Menschen Wissen und setzen sich mit anspruchsvollen Themen wie Krankheiten, Krieg oder Umweltschutz auseinander. Durch ihre Rolle im Game haben sie Erfolgserlebnisse. Das wiederum wirkt sich positiv auf ihr Selbstwertgefühl aus.
Positive Auswirkungen von Videospielen auf kognitive Fähigkeiten
Eine großangelegte Studie aus den USA untersuchte knapp 2.000 Kinder im Alter zwischen neun und zehn Jahren. Ziel war es, herauszufinden, wie sich das Medienverhalten, insbesondere Videospiele, auf die Leistungsfähigkeit des Gehirns auswirkt. Das Ergebnis überrascht selbst kritische Forschende: Kinder, die regelmäßig Videospiele spielen, schnitten in Tests zu Arbeitsgedächtnis, Impulskontrolle und Aufmerksamkeit besser ab als Kinder, die nicht spielen.
Die Daten legen nahe, dass Games das Gehirn auf eine Weise fordern, die man bislang unterschätzt hat. Wer spielt, muss mehrere Informationen gleichzeitig verarbeiten, Entscheidungen innerhalb von Sekundenbruchteilen treffen und langfristige Strategien entwickeln. Das sind Fähigkeiten, die laut Neurowissenschaft eng mit Intelligenzleistungen verknüpft sind.
Besonders Strategiespiele und Action-Games wirken wie ein kognitives Training. Sie fördern das Problemlösen unter Zeitdruck, stärken das räumliche Denken und verbessern die visuomotorische Koordination. Zudem zeigte sich in bildgebenden Verfahren: Bei Videospielenden sind Bereiche im Gehirn, die für Aufmerksamkeit zuständig sind, teilweise stärker aktiviert als bei Nichtspielenden.
Allerdings warnen die Forschenden vor Übertreibung. In der US-Studie schnitten Kinder zwar besser ab, wenn sie bis zu drei Stunden täglich spielten - alles darüber hinaus erhöhte jedoch das Risiko für reduzierte Schlafqualität, Vernachlässigung anderer Aktivitäten und soziale Isolation.
Videospiele und die Hirnstruktur
Eine Studie von Forschern um Prof. Christian Montag an der Universität Ulm zeigt, dass bereits eine Stunde tägliches Spielen des beliebten Online-Spiels „World of Warcraft“ (WoW) zu einer Abnahme des Hirnvolumens im orbitofrontalen Kortex führt - mit negativen Auswirkungen auf Emotionsregulation und Entscheidungsfindung.
Die Ergebnisse zeigen, dass es während des Untersuchungszeitraums in der Gruppe der Spieler zu einer Abnahme der grauen Substanz im orbitofrontalen Kortex (OFC) kam. Dieser Bereich im Frontallappen des menschlichen Gehirns ist insbesondere zuständig für die Kontrolle von Emotionen und Entscheidungen. Für die Forscher deuten diese Erkenntnisse auf neuroplastische Prozesse hin.
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