Wolfgang Singer, ein profilierter Hirnforscher, hat mit seinen Arbeiten die Neurowissenschaften maßgeblich geprägt. Seine Forschung, die sich mit den Funktionen und Arbeitsweisen des menschlichen Gehirns auseinandersetzt, hat sowohl Anerkennung als auch Kontroversen hervorgerufen. Dieser Artikel beleuchtet Singers Forschungsschwerpunkte, seine zentralen Thesen und die Rezeption seiner Arbeit in der Fachwelt und darüber hinaus.
Einführung in die Neurowissenschaften mit Wolfgang Singer
Wolfgang Singer führt in das Feld der Neurologie und der Neurobiologie ein und zeigt zugleich Chancen und Grenzen des Forschungsgebietes auf. Er begann seine Forscherkarriere als Schüler - Motto: Jugend forscht. „Mein Zimmer sah immer aus wie ein Labor“, erinnert sich Singer. Er begann mit Elektronik, bastelte Radios und Funkgeräte. Ein selbstgebautes Maschinchen zog morgens bei Sonnenschein die Fenstervorhänge auf: Der junge Forscher hatte entdeckt, dass Transistoren lichtempfindlich sind, wenn man die Farbe von ihrer Oberfläche abkratzt. Irgendwann wandte er sich der Biologie zu. Letztlich waren es philosophische Fragen, die den Schüler zur Lebenswissenschaft brachten. „Ich hatte immer das Gefühl, dass die Welt ein Ganzes sein müsste“, so Singer. „Und die Biologie könnte mir erklären, wie das, was ist, geworden sein kann.“ Die Suche nach dem Zusammenhang der Dinge treibt Singer auch heute noch an.
Singers Forschungsschwerpunkte
Singers Forschung konzentriert sich auf das sogenannte Bindungsproblem, dem größten noch ungelösten Problem der Hirnforschung. Dahinter steht die Frage, wie unser Gehirn aus all den Sinnesreizen, die auf es einströmen, ein schlüssiges Gesamtbild erstellt. Wie das geschieht, dazu hat Singer eine entscheidende Entdeckung gemacht: Die Bindung weit verstreuter Nervenzellen erfolgt durch Synchronisation, die Zellen schließen sich kurzzeitig zu einem „synchron schwingenden Ensemble“ zusammen, einer Art Welle im Gehirn.
Synchronisation als Schlüssel zur neuronalen Integration
Singer machte Ableitungen mit Mehrfachelektroden an Katzen. Beim Einstellen der Elektroden hörte er plötzlich einen Brummton aus dem angeschlossenen Lautsprecher, hervorgerufen durch eine Schwingung im Gehirn. Einige Forscher hatten dazu schon theoretische Überlegungen angestellt, unter anderem Christoph von der Malsburg, der wie Singer bei Creutzfeldt geforscht hatte. Singer änderte sein Forschungsprogramm. Zusammen mit Charles Gray, einem amerikanischen Neurobiologen, begann sein Team, das Phänomen am Katzenhirn zu untersuchen. Die Entdeckung dieser „reizabhängigen Oszillation in der Sehrinde“ brachte erst einmal viel Ärger.
Singers Thesen und ihre Implikationen
Singer vertritt die These, dass alles Verhalten auf Hirnfunktionen beruht und auch eine "freie Entscheidung" ein neuronaler Vorgang ist. Er argumentiert, dass die Dichotomie von Körper und Geist überholt ist und dass selbst komplizierte kognitive Prozesse auf materiellen Vorgängen und Naturgesetzen basieren. Werte oder Glaubenssysteme sieht er als "soziale Realitäten, die wir in die Welt gebracht haben". Auch die Dichotomie zwischen Kultur- und Naturwissenschaften ließe sich nach Singer mit dieser Sichtweise endlich überwinden.
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Das Ich als kulturelles Konstrukt?
In der Hirnforschung, bemerkt der Rezensent Uwe Justus Wenzel nach Lektüre von Wolf Singers Essayband, habe das Unbekannte "viele Facetten". Die Erkenntnis, dass das Gehirn kein Zentrum besitzt, von dem alle Impulse ausgehen, stelle unweigerlich die Frage des "Ichs". Singer neigt dazu, so Wenzel, das Ich als kulturelles Konstrukt zu begreifen, das von außen an das Kind herangetragen und schließlich von ihm verinnerlicht wird. Dem Rezensent erscheint dies fragwürdig, und er vermutet in dieser Analyse seinerseits ein Konstrukt.
Freiheit und Verantwortung aus neurobiologischer Sicht
Worauf es Singer ankommt, so Wenzel, ist die Frage nach der objektiven und subjektiven Freiheit des Menschen. Die objektive Freiheit sei aus neurobiologischer Sicht ausgeschlossen, die subjektive Freiheit also in gewisser Hinsicht Illusion. Werde der Mensch jedoch nicht als autonom begriffen, stelle sich die Frage nach der menschlichen Verantwortung. Der Rezensent bezweifelt allerdings, dass die "tiefgreifenden Veränderungen" des menschlichen "Selbstverständnisses", die Singer ankündigt, tatsächlich den Weg aus der Wissenschaft in das "lebensweltliche Selbstbild" finden werden.
Gesellschaftliche Implikationen der Hirnforschung
Da das Gehirn dezentral organisiert sei, auf ökonomische und effektive Art, empfehle sich dieses Modell, so Singer, auch für komplexe wirtschaftliche und politische Systeme. Konkret begründet wird das allerdings nicht, beklagt der Rezensent.
Rezeption von Singers Forschung
Singers Forschung hat sowohl Anerkennung als auch Kritik erfahren. Seine Arbeiten zur neuronalen Synchronisation wurden zunächst skeptisch aufgenommen, haben sich aber inzwischen als wichtige Grundlage für das Verständnis der Hirnfunktion etabliert. Seine philosophischen Schlussfolgerungen, insbesondere seine Thesen zur Freiheit und Verantwortung, sind jedoch weiterhin Gegenstand intensiver Debatten.
Kritik an Singers Thesen
Ein Artikel, den die Forscher Ende 1987 bei der Fachzeitschrift Nature einreichten, blieb über ein Jahr liegen. Mehrere Gutachter sprachen sich gegen eine Veröffentlichung aus - zu neu war die Idee. In Deutschland hingegen nahmen Forscher eines benachbarten Labors die neuen Befunde schnell wahr und wiederholten die Experimente. Sie bestätigten die Ergebnisse und publizierten sie „auf kurzem Weg“ - noch bevor der Artikel in Nature erscheinen konnte und ohne den Frankfurtern davon etwas mitzuteilen. Es gab natürlich „erhebliche Irritationen“, sagt Singer. Der eigentliche wissenschaftliche Streit aber begann, nachdem schließlich der Nature-Artikel 1989 erschien. „Man erhält prächtig Prügel“, sagt Singer, „wenn man versucht, einen Paradigmenwechsel durchzusetzen.“ Von der Malsburg, der als Professor in Bochum und Los Angeles arbeitet, hat miterlebt, wie Singers Idee vor allem in den USA auf enormen Widerstand stieß. Es gab wütende Artikel. Einige Forscher bauten ihre ganze Karriere darauf auf, das neue Konzept zu widerlegen.
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Anerkennung und Würdigung
Inzwischen haben viele Labors die Theorie nachvollzogen. Überzeugend sind Versuche des jüngst verstorbenen Biologen Francisco Varela am menschlichen Gehirn. Die Versuchspersonen schauten sich Schwarzweiß-Bilder an. Auf einigen dieser Bilder waren Gesichter im Profil zu erkennen, die übrigen enthielten gestaltlose Muster. Über ein dichtes Netz von Elektroden maß der Forscher dabei die Hirnströme. Sobald die Versuchsperson ein Gesicht erkannte, traten über der Sehrinde kurze, hoch synchrone Wellen im Bereich von etwa 40 Hertz auf.
Singers Blick auf Bildung und Gesellschaft
Singer sieht Bildung als "das höchste Gut, das wir haben" und wünscht sich die besten Leute als Lehrer. Er kritisiert, dass die Gesellschaft zu viel Wert auf Wohlstand und oberflächlichen Glanz legt und dabei Wesentliches vernachlässigt. Dirigistische Systeme und Idealgesellschaften müssen deshalb, so sieht es Singer, immer aufs Neue scheitern: „Die nichtlineare Dynamik einer Gesellschaft erlaubt keine langfristigen Vorhersagen.“ Da wir aber ständig handeln müssen und komplexe Systeme sich nur bedingt lenken lassen, brauchen wir eine „Irrtumskultur“.
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