Die Neurowissenschaften haben sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und werden oft als die Leitwissenschaft des 21. Jahrhunderts gehandelt. Ihre Erkenntnisse versprechen, unser Selbstverständnis als Menschen grundlegend zu verändern. Doch mit diesen Fortschritten gehen auch Kontroversen und ethische Fragen einher. Ein zentraler Aspekt dieser Diskussion ist die Rolle der Nervenzellen (Neuronen) und ihrer Verbindungen für das Bewusstsein und die Wahrnehmung der Außenwelt. Der renommierte Neurobiologe Gerhard Roth von der Universität Bremen hat sich intensiv mit diesen Fragen auseinandergesetzt und dabei interessante Perspektiven entwickelt.
Stammzelltransplantation und Bewusstsein: Eine ethische Debatte
Die Diskussion um die ethischen Grenzen der Neurowissenschaften entzündete sich erneut nach der Veröffentlichung eines Artikels im Magazin "Der Spiegel" über Tierversuche, bei denen menschliche Stammzellen in Tiere verpflanzt wurden. Diese Experimente lösten in der Fachwelt heftige Reaktionen aus. Die US-amerikanische Nationale Akademie der Wissenschaften veröffentlichte daraufhin eine Leitlinie, die von Experimenten abrät, bei denen menschliche Stammzellen in das Gehirn von Tieren verpflanzt werden.
Die Sorge der Forscher ist, dass durch das entstehende fremde Gewebe eine Wesensänderung hin zu einem menschlichen Bewusstsein bei den Tieren nicht ausgeschlossen werden könnte. Professor Gerhard Roth teilt diese Befürchtung jedoch nicht: "Die Transplantation einiger Zellen überträgt nicht auch menschliches Bewusstsein auf die Tiere. Erstens besitzen Tiere ihr eigenes Bewusstsein, und es gäbe dann eher eine Mischung. Aber menschliches Bewusstsein, so nehmen Hirnforscher und Psychologen zumindest an, ist an das Zusammenwirken von Milliarden von Nervenzellen in unserer Großhirnrinde gebunden - die müsste man dann auch alle übertragen, was anatomisch natürlich nicht möglich ist."
Roth betont, dass einzelne Neurone kein eigenes Bewusstsein haben. Er weist auch darauf hin, dass die Definition von Bewusstsein selbst noch immer vage ist. "Der Begriff umfasst sehr viele, ganz unterschiedliche Inhalte. Einmal ist da das einfachste Bewusstsein des Erlebens etwa von Sinneseindrücken oder des eigenen Körpers. Dann gibt es das Bewusstsein, dass ich etwas will oder fühle. Und schließlich zählen wir auch ganz eigenartige und komplizierte Inhalte dazu, wie beispielsweise, dass ich mich in einem Körper befindlich fühle", so Roth. Diese einzelnen Komponenten addieren sich in jedem Moment zu einem Gesamtbewusstsein.
Auch die biologische Nähe von Affen zum Menschen sieht Roth nicht als unmittelbare Gefahr für die Entwicklung eines menschlichen Bewusstseins infolge von Stammzelltransplantationen: "Vielleicht verursachen die Zellen Effekte bei den Tieren, aber nicht in Bezug auf das Bewusstsein. Es handelt sich dabei meist um Makakenaffen, die mit uns nicht so eng verwandt sind. Anders wäre das, wenn dabei Schimpansen verwendet würden." Er unterstreicht jedoch, dass auch Affen ein Bewusstsein besitzen, wenn auch ein schlichteres, vor allem des Erlebens.
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Die Rolle der Nervenzellen und ihrer Verbindungen
Roth betont, dass Bewusstsein sowohl beim Menschen als auch beim Tier an den Verbund von unzähligen Nervenzellen und die Verknüpfungen unter ihnen gebunden ist. Dabei spielen die Verschaltungen der Neuronen eine besondere Rolle. Im menschlichen Gehirn wird ihre Zahl auf rund eine halbe Trillion geschätzt. "Wollte man Bewusstsein wirklich übertragen, müsste man dieses gesamte System transferieren. Überdies steht Bewusstsein immer im engen Zusammenhang mit dem ihn umgebenden Körper und seiner Außenwelt - also kann man es eigentlich gar nicht übertragen."
Auch in der Chimärenforschung sieht der Bremer Wissenschaftler keine unmittelbare Gefahr: "Würde eine große Zahl menschlicher Zellen aus der Großhirnrinde in ein Affengehirn übertragen und es sich überdies in seiner neuen Umgebung gut integrieren - hier liegt ebenfalls ein großes Problem - dann würde daraus ein ganz anderes Netzwerk entstehen, das dann Teile menschlichen Bewusstseins sowie Teile des Affenbewusstseins enthielte. Aber das ist so utopisch, dass es für eine sehr lange Zukunft nicht möglich sein wird." Neben der benötigten schieren Zellzahl im Transplantat sei dabei die Verknüpfung mit dem tierischen Gewebe wesentlich. Aber schon Versuche mit technischen Implantaten zeigten bereits heute, wie schwer es sei, überhaupt einen brauchbaren Kontakt zu Nervenzellen zu erzielen.
Neuro-Logik und die Reduktion des Menschenbildes
Einige Hirnforscher, darunter Gerhard Roth, präsentieren ein neurowissenschaftlich begründetes Bild vom Menschen, das "vom vorherrschenden vernunft- und ich-zentrierten Menschenbild stark abweicht" (Roth 2001, 453). Entgegen der Überzeugung, dass das Bewusstsein "die Krone menschlichen Wesens und (…) die entscheidende Grundlage unseres Handelns" (a.a.O., 451) ist, sei unser bewusstes Ich "nur ein virtueller Akteur in einer von unserem Gehirn konstruierten Welt" (a.a.O., 452) und verfüge es über "nur geringe Einsicht in die eigentlichen Antriebe unseres Verhaltens" (a.a.O., 453). Die Intuition, wir steuerten autonom unsere Handlungen, sei illusionär.
Diese Thesen haben weitreichende Folgen für die Psychologie. Intentionalistische Handlungskonzepte, darunter die kritisch-psychologische Konzeption "subjektiv begründeten Handelns", würden hinfällig. Roth und andere werden kritisiert, einen neuronalen Reduktionismus zu betreiben, der die gesellschaftliche Bestimmtheit menschlichen Handelns und Erlebens vernachlässigt.
Das Leib-Seele-Problem und reduktionistische Auflösungen
Die Philosophie des Geistes befasst sich mit der Klärung der ontologischen Natur und der Erkennbarkeit geistiger Phänomene (des Bewusstseins) und ist dabei mit dem sogenannten "psychophysischen Problem" konfrontiert, das traditionell unter dem Stichwort "Leib-Seele-Problem" firmiert. Es geht um die Frage nach dem Zusammenhang zwischen materieller und geistiger, ideeller Welt, insbesondere um die Beziehung zwischen körperlichen Zuständen/Ereignissen (neurophysiologischen bzw. biochemischen Zuständen/Ereignissen des Gehirns) und Bewusstseins- oder psychischen Zuständen/Ereignissen.
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Innerhalb der Philosophie des Geistes gibt es verschiedene "reduktionistische Auflösungen des psychophysischen Problems". Eine starke Variante ist der "eliminative Materialismus", der Mentales zugunsten des Physikalischen ausschließen will. In einer schwächeren Variante soll dieser Ausschluss nur theoriesprachlich erfolgen: In dem Maße, wie es gelingt, das gesamte (alltags-)psychologische Vokabular durch die physikalische Begrifflichkeit einer noch auszuarbeitenden Neurobiologie zu ersetzen, kann Psychologie hierauf reduziert werden.
Einige Neurowissenschaftler geben das Ziel aus, das phänomenal beschreibbare Bewusstsein auf die Funktionsweise des Gehirns vollständig kausal zurückführen zu können. Demgegenüber herrschte lange Zeit ein "naiver" psychophysischer Parallelismus vor, der lediglich eine Korrelation zwischen den nicht aufeinander zurückführbaren psychischen Phänomenen und neurophysiologischen Strukturen und Prozessen unterstellte.
Die Grenzen neurowissenschaftlicher Erklärungen
Es stellt sich die Frage nach der Geltungsreichweite neurowissenschaftlicher Erklärungen. Ist es möglich, das Bewusstsein vollständig auf neuronale Prozesse zu reduzieren? Gerhard Roth hat einmal formuliert, dass das Gehirn überwiegend mit sich selbst beschäftigt sei. Im visuellen System zum Beispiel entstammen unter zehn Prozent der Aktivität der Retina, der Rest entfällt auf interne Verarbeitung. Entsprechend vermutet Andreas Engel vom Universitätsklinikum Eppendorf in Hamburg, dass Ruhenetzwerke eher die eigenen, inneren Zustände des Gehirns abbilden.
Die Forschung zu Ruhenetzwerken im Gehirn hat gezeigt, dass verschiedene Regionen auch dann miteinander kommunizieren, wenn wir stillliegen und an nichts Besonderes denken. Diese spontane Aktivität schwankt über einen bestimmten Zeitraum in ähnlicher Weise. Es ist jedoch noch unklar, welche Information diese Netzwerke in Abwesenheit einer konkreten Aufgabe verarbeiten.
Intelligenz und die Architektur des Gehirns
Die Architektur der Nervensysteme ist je nach Tierart unterschiedlich und spiegelt die besonderen Fähigkeiten wider. Es gibt jedoch auch universelle Kriterien, auf denen Intelligenz basiert.
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Ein Gehirn braucht Nervenzellen, um Informationen schnell zu verarbeiten und auf Reize zu reagieren. Die Bündelung der Neuronen an einem zentralen Organ, dem Gehirn, ermöglicht komplexe Leistungen. Die absolute Größe des Gehirns ist ein wichtiger Faktor für die Intelligenz, wobei größere Gehirne in der Regel höhere Intelligenzleistungen ermöglichen. Allerdings spielt auch die relative Größe des Gehirns im Verhältnis zur Körpergröße eine Rolle.
Entscheidend ist jedoch nicht nur die Größe, sondern auch der Inhalt des Gehirns. Die Packungsdichte der Neuronen und die Anzahl der synaptischen Verbindungen sind wichtige Faktoren für die Leistungsfähigkeit des Gehirns. Menschen übertreffen alle Tiere in der Zahl der Synapsen. Die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung im menschlichen Gehirn ist Schätzungen zufolge sechs- bis zehnmal höher als in den sehr viel größeren Gehirnen der Elefanten und Wale.
Eine sehr dichte Neuronenpackung und sehr hohe Erregungsleitungsgeschwindigkeiten kennzeichnen nicht nur die Hirnrinde der Primaten und insbesondere des Menschen, sondern auch die Intelligenzzentren im Gehirn von Vögeln und einigen wirbellosen Tieren. Die Hirnrinde im Säugergehirn ist in Parzellen unterteilt, wo die Vielzahl von äußeren Sinneseindrücken und inneren Körperzuständen verarbeitet und zusammengeführt werden. Je stärker diese Parzellierung ist, umso besser.
Die Entwicklung des Gehirns und die Rolle der Außenwelt
Die Entwicklung des menschlichen Gehirns beginnt bereits im Mutterleib und setzt sich nach der Geburt fort. Lebenswichtige Funktionen sind bereits angeknipst, aber die Verschaltung der Nervenzellen ist noch nicht abgeschlossen. Der Aufbau der Nervenverbindungen wird zunächst genetisch gesteuert, aber beim anschließenden Rückbau überflüssiger Leitungen kommt die Umwelt zum Zuge.
Von der Mutter und anderen Bezugspersonen hängt ab, was von dem wirren Netzwerk im Kopf gebraucht wird und verschaltet bleibt. Überschüssiges und Ungenutztes wird aussortiert. Signale laufen keine Umwege mehr, sondern kommen nun auf kürzestem Weg von A nach B.
Die ersten Kontakte mit der Außenwelt sind für die Entwicklung des Gehirns von entscheidender Bedeutung. Berührung ist lebenswichtig, und durch den Hautkontakt erfährt das Baby, dass es nicht allein ist auf der Welt. Die Nachahmung ist ein weiterer wichtiger Kontakt, der den Kleinen ein Instrumentarium von Gesichtsausdrücken und Gesten gibt, mit denen es sich auch später noch verständlich machen kann.
Kritische Zeitfenster und die Bedeutung von Fürsorge
Für die Aneignung der Welt in unseren Köpfen gibt es kritische Zeitfenster. Am Anfang sind wir alle "Weltbürger", weil unser Gehirn sich noch auf jede Muttersprache festlegen kann. Aber schon mit sechs Monaten sind im Babyhirn dafür wesentliche Strukturen gebildet, und im Alter von einem Jahr steht dann unwiderruflich fest, welche Muttersprache wir haben.
Solche kritischen Zeitfenster existieren vermutlich nicht nur für die Sprache. Was wir heute lernen, bestimmt weitgehend, was wir in Zukunft noch lernen können. Die im Hirn geformten Strukturen wirken dabei wie ein Filter für alle Informationen, die in uns hineinströmen.
Fürsorge und Einfühlsamkeit sind wichtige Merkmale guter Erziehung. Babys schreien auch aus Langeweile, und dann ist Engagement gefordert. Nicht quälende Vokabelübungen mit Dreijährigen, sondern einfache gemeinsame Projekte, die Spaß machen und variiert werden können.
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