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LONDON, ENGLAND - MARCH 03:  Leo, aged 9 months, takes part in an experiment at the 'Birkbeck Babylab' Centre for Brain and Cognitive Development, on March 3, 2014 in London, England. The experiment uses an electroencephalogram (EEG) to study brain activity whilst the baby examines different objects of varying complexity. Researchers at the Babylab, which is part of Birkbeck, University of London, study brain and cognitive development in infants from birth through childhood. The scientists use various experiments, often based on simple games, and test the babies' physical or cognitive responses with sensors including: eye-tracking, brain activation and motion capture.  (Photo by Oli Scarff/Getty Images)

Ein neun Monate altes Baby in einem englischen Versuchslabor. Bild: Getty Images Europe

Ist nun das Gehirn ein Computer oder nicht?

Das Gehirn steht heute im Mittelpunkt der Forschung. Milliarden werden etwa in das Human Brain Project investiert mit dem Ziel, das menschliche Gehirn nachzubauen. Ob dieses Ziel jedoch überhaupt erreicht werden kann, ist umstritten. Das zeigt das Buch «Eine kurze Geschichte von Gehirn und Geist» von Matthias Eckoldt.



Für die Griechen und die Römer war das Gehirn nicht sehr wichtig. «Der Kopf ist ein Apparat für die Sinne, der mehr oder weniger gut aussieht. Das ist alles. Ansonsten fällt er nur dadurch auf, dass er hin und wieder Schmerzen verursacht», stellt Eckoldt lapidar fest. Der Sitz der Seele war für Aristoteles & Co. das Herz.

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Postulierte den «spiritus animalis»: René Descartes.

Es dauerte bis ins 16. Jahrhundert, bis die Gehirnforschung in Fahrt kam. Der Philosoph René Descartes (1569 – 1650) wies dem Geist seinen Platz im Gehirn zu, und zwar in der Zirbeldrüse. Dort siedelte er den «spiritus animalis» an. Er fliesst durch ein Rohrsystem durch den Körper und steuert ihn so.

«Wir haben in der ganzen Hirnforschung bisher keinen Einstein. Wir haben noch nicht einmal einen Newton.»

Frank Rösler

Dieser Geist wird rund hundert Jahre später durch die Elektrizität ersetzt. Luigi Galvani (1737 – 1798), Anatomieprofessor in Bologna, führt ausgedehnte Experimente mit Froschschenkeln durch, die zusammenzucken, wenn sie mit elektrischem Strom in Berührung geraten.  

Die Guillotine liefert Versuchsobjekte, aber keine Erkenntnisse

Die französische Revolution wird ihm bald grausligere Testobjekte zur Verfügung stellen. «Unter Frankreichs blutrünstigen Revolutionären läuft die Guillotine im Dauerbetrieb und liefert der Galvanischen Societät in Paris Untersuchungsgegenstände nach Belieben», schreibt Eckoldt. Die Versuche sind grässlich, aber wissenschaftlich unergiebig.  

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Die Guillotine lieferte während der französischen Revolution reichlich Versuchsobjekte für die Gehirnforscher.

Im Zeitalter der Aufklärung kommt es zu einem Richtungsstreit. Die Idealisten – Immanuel Kant und Friedrich Hegel beispielsweise – halten den Versuch, den Geist im Gehirn zu lokalisieren, für sinnlos. Die Materialisten hingegen – etwa Ludwig Feuerbach oder Karl Marx – begrüssen den Vormarsch der Naturwissenschaften. Die Materialisten setzen sich durch. «Die Hirnforschung kommt im erdenschweren Materialismus an, die Philosophie hat in den Laboratorien nichts mehr zu suchen und muss der Empirie weichen», so Eckoldt.  

Der bedeutendste Gehirnforscher des 19. Jahrhunderts heisst Emil du Bois-Reymond (1818-1896). Ihm gelingt es zweifelsfrei nachzuweisen, dass in den Nerven Strom fliesst. «Damit hat der spiritus animalis endgültig ausgedient», schreibt Eckoldt. «Das bewegende Prinzip von Gehirn und Nerven heisst seit den Arbeiten von du Bois-Reymond Elektrizität und die von ihm begründete Fachrichtung Elektrophysiologie.»  

Nun kommt die Chemie ins Spiel

Dank du Bois-Reymond hat sich das Gehirn endgültig als Kommandozentrale des menschlichen Körpers etabliert. Doch die ewige Frage vom Verhältnis zwischen Gehirn und Geist kann auch er nicht lösen. Gegen Ende seines Lebens kommt er zum ernüchternden Schluss, diese Frage sei ignoramus et ignorabimus, will heissen: Wir wissen es nicht, und werden es nie wissen.  

Im 20. Jahrhundert setzen die Gehirnforscher alles daran, Du Bois-Reymond eines Besseren zu belehren. Dabei kommt ihnen zu Hilfe, dass man immer mehr über das Funktionieren der Zellen weiss. Allmählich erkennt man so nicht nur, dass Strom durch den Körper fliesst, sondern auch wie. «Dass Gehirn, so bis heute wirkmächtige Vorstellung, funktioniert nach der Art und Weise eines Chemiebaukastens, und die Hirnchemie scheint der neue Schlüssel zum Verständnis des Organs», so Eckoldt.  

Henry Markram director of the Blue Brain Project shows a mouse brain to the Swiss and Portuguese Presidents, Johann Schneider-Ammann and Marcelo Rebelo de Sousa at the Campus Biotech during Marcelo Rebelo de Sousa's State visit in Geneva, Switzerland October 17, 2016. REUTERS/Denis Balibouse

Henry Markam, Leiter des Human Brain Project, demonstriert eine Mäusegehirn. Bild: DENIS BALIBOUSE/REUTERS

Nach dem Zweiten Weltkrieg wird die Kybernetik in der Gehirnforschung immer wichtiger. Sie verändert «die Perspektive des Forschers auf sein Objekt radikal, (...). Der Kybernetiker geht davon aus, dass sich in Rechenmaschinen und Neuronen dieselben Prozesse abspielen, da beides informationsverarbeitende Systeme sind», schreibt Eckoldt.  

Logisch zu Ende gedacht bedeutet dies: Das Gehirn funktioniert nicht nur wie ein Computer, es ist ein Computer.  

Gegen diese heute gängige Vorstellung führt der Mathematiker Kurt Gödel (1906 – 1978) ein gewichtiges Gegenargument ins Feld. Er hat erkannt, dass in jedem formalen System mathematische Sätze vorkommen, die innerhalb dieses Systems nicht beweisbar sind. Eckoldt fasst diese Erkenntnis im Bezug auf die Analogie von Computer und Gehirn wie folgt zusammen:

«Wenn also menschliches Erkenntnisvermögen einem formalen System wie dem Computer entspräche, wäre die Wahrheit mehrere Sätze, auf denen das menschliche Denken aufbaut, nicht nur ebendieses Denken zu erschliessen. Ein formales System kann somit keine erschöpfende Beschreibung der Gehirnvorgänge liefern. Das lässt nur eine Schlussfolgerung zu: Das Gehirn ist kein Computer.»

Die Quantenphysik und der Geist

Dank Magnetresonanztomographie (MRT) weiss man heute zwar sehr genau, welche Funktionen wo im Gehirn angesiedelt sind. Die ewige Fragen nach dem Verhältnis von Gehirn und Geist ist jedoch nach wie vor ungelöst. Einen interessanten Ansatz, dieses Rätsel zu lösen, liefert der Australier John Eccles. Er hat gleichzeitig Medizin und Philosophie studiert.

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Dank MRT wissen wir immer besser, wo was im menschlichen Gehirn abläuft. Bild: ERIK S. LESSER/EPA/KEYSTONE

Eccles war mit dem Wiener Philosophen Karl Popper gut befreundet. Mit ihm hat er immer wieder das Leib-Seele-Problem diskutiert. Um dieses Problem zu lösen, greift Eccles auf die Erkenntnisse der Quantenphysik zurück. Anstelle der Kausalität tritt in der Quantenwelt die Wahrscheinlichkeit.    

«Ausserdem kennt die Quantentheorie den merkwürdigen Umstand, dass Wirkungen auch ohne physikalische Masse erzielt werden können», ergänzt Eckoldt. «All diese Aspekte machen die Quantenphysik für die Erklärung des unerklärbaren Verhältnisses von Geist und Gehirn äusserst attraktiv.»  

Haben wir doch eine Seele?

John Eccles ist nicht nur Naturwissenschaftler, sondern auch ein gläubiger Katholik. Er wendet sich gegen den starren Materialismus der Gehirnforschung des 19. Und 20. Jahrhunderts und hält selbst eine unsterbliche Seele für möglich. Auch diese These ist jedoch Spekulation.  

Die Materialisten indes gehen nach wie vor davon aus, dass die Funktionsweise des Gehirns dank MRT und immer potenter werdenden Computern dereinst entschlüsselt werden kann. Die bisherigen Erfolge sind jedoch überschaubar. «Nach einem Vierteljahrhundert Forschung mit den neuen Verfahren hat es sich als ein gewaltiger Trugschluss herausgestellt, dass man mit modernster Bildgebung dem Gehirn bei der Arbeit zusehen kann und dadurch verstehen lernt, wie es funktioniert», so Eckoldt.  

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Der deutsche Hirnforscher Frank Rösler stellt deshalb resigniert fest: «Wir haben in der haben Hirnforschung bisher keinen Einstein. Wir haben noch nicht einmal einen Newton.» Immer noch gilt somit die resignierte Feststellung von Emil du Bois-Reymond: Ignoramus et ignorabimus,

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    Alle Leser-Kommentare
  • Herbert Anneler 31.12.2016 20:06
    Highlight Highlight Kein Zweifel : Das Gehirn lässt sich mit einem Compi vergleichen - aber er steuert uns offenbar nicht! Ein auch in Mediziner-Kreisen immer intensiver diskutiertes Thema ist nonlocal consciousness: Bewusstseinserfahrungen von Menschen, die nach objektiven Kriterien klinisch tot sind, d.h. deren Compi ausser Betrieb ist.
  • Gabriel Finkelstein 31.12.2016 19:24
    Highlight Highlight Für mehr über Emil du Bois-Reymond, siehe meine Biographie:

    https://ucdenver.academia.edu/GabrielFinkelstein
  • Merida 31.12.2016 18:23
    Highlight Highlight Für mich gibt es nur eine Konsequenz aus dem Verständnis des Verstandes. Es ist die Selbe wie bei der Division durch 0: Das Universum muss implodieren! 😉
    (Somit bin ich irgendwie beruhigt, obwohl meine naturwissenschaftliche Neugier sonst sehr gross ist...)
    • Herbert Anneler 01.01.2017 11:25
      Highlight Highlight Andle: Idee grundsätzlich ok., aber bei Division mit Null explodiert's und bei Multiplikation mit Null implodiert's. Also bitte nochmals 🤔, ob du die Chose im- oder explodieren lassen willst ;-)! Good luck🍀!
  • mannu 31.12.2016 17:44
    Highlight Highlight Wie im Artikel erhwähnt, hat jedes logisches System unbeweisbare Axiome. Die Vermutung kann also aufkommen, dass auch wir diese "axiome" besitzen, da vieles darauf hinspricht, dass auch wir logisch verknüpft aufgebaut sind. Da wir jedoch diese Axiome selber nicht beweisen können, kann es nicht sein, dass wir durch, von einem Menschen motivierte, Forschung auf diese Fundamente uneres Denkens kommen können. Es scheint als ob es ein Komplexeres Wesen bräuchte ( ein komplexeres, allgemeineres logisches System) um ein weniger Komplexes verstehen zu Können.
    • You will not be able to use your remote control. 01.01.2017 14:08
      Highlight Highlight Stringente Logik, der Mensch ist aber kein 'Axiominensystem' und auch keine 'Logische Schaltung'.
  • Normi 31.12.2016 17:19
    Highlight Highlight 00110001101100000 00111100010110 0111011000 11010011101 2 ahhhhhh ich hab eine 2 Hilfe
    • You will not be able to use your remote control. 31.12.2016 17:51
      Highlight Highlight Dazu gibt es einen Witz:

      Es gibt 10 Arten von Menschen.

      Die, die Binär verstehen und die, die Binär nicht verstehen.
    • Normi 31.12.2016 18:06
      Highlight Highlight Danke für den blitz 😈
    • Normi 03.01.2017 13:53
      Highlight Highlight und mal als bild:
      User Image
  • sintho 31.12.2016 16:20
    Highlight Highlight Schöner und spannender Artikel, danke!
    Evtl wären neurale Netze im zusammenhang der digitalen Hirnforschung noch ein zusätzliches spannendes Kapitel gewesen.
    • Mafi 31.12.2016 17:27
      Highlight Highlight Problem mit den neuronalen Netzen ist, dass sie bisher eine reine Abstraktion gewisser Vorgänge im Gehirn sind. Bei der Bilderkennung kann man beinahe nicht mehr abschätzen, welche Änderungen welche Auswirkungen haben, da die Mathematischen Regeln dermassen komplex sind. Zudem wird ein neuronales Netzwerk periodisch berechnet, ein Gehirn hat konstante Flüsse von Inputs und Outputs. Jedoch sagt es schon einiges aus, dass dieses Abstrahierte Modell des Gehirnes menschliche Porgramme um Welten übersteigt und viel flexibler ist.
  • Starfox 31.12.2016 16:05
    Highlight Highlight uninteressanter Artikel. Gehen euch die Themen aus? Herrscht Weihnachtskater was die Themenvielfalt angeht?
    • Saphira 31.12.2016 17:02
      Highlight Highlight Da hab ich noch gedacht, bei einem solchen Artikel mit einem so kleinen politischen Spannungspotential gibts vieleicht mal keine negativen Komentare. Und prompt wird genau das kritisiert. Ich musste schmunzeln. Ein gutes neues Jahr euch allen.
    • Nick Name 31.12.2016 17:27
      Highlight Highlight Just ...
      User Image
    • Closchli 01.01.2017 01:32
      Highlight Highlight Starfox hat sein Gehirn optimal eingesetzt und liest und kommentiert für ihn uninteressante Artikel. Ich bin beruhigt.
    Weitere Antworten anzeigen
  • Rabbi Jussuf 31.12.2016 15:21
    Highlight Highlight Die Behauptungen über die alten Griechen sind etwas gar lapidar. Die wussten sehr wohl, dass man mit dem Hirn denkt. Und Aristoteles damit abzutun, dass er den Sitz der Seele im Herzen sah, ist einfach falsch. Er hatte eine sehr ausgefeilte Betrachtungsweise der Seele, die wohl wesentlich weiter ging, als die katholische Sichtweise.
  • You will not be able to use your remote control. 31.12.2016 15:15
    Highlight Highlight Unser Gehirn ist sicher keine Rechenmaschine. Dass wir trozdem ein wenig rechnen können zeigt, wie flexibel unser Gehirn ist.

    Die Frage ist darum verkehrt: Ist ein Computer ein Gehirn?

    Nein, Computer können nur einfache Rechnungen lösen, niemals denken oder fühlen: Freude, Empathie oder Hass, sind Gefühle, die Menschen auch beim Rechnen haben.

    Wer Menschen als Maschinen bezeichnet, muss eingestehen, dass von Menschen gemachte Maschinen nicht damit vergleichbar sind und es vermutlich nie sein werden.
    • Jol Bear 31.12.2016 16:56
      Highlight Highlight Bsp. Schach-Software auf Computern: Erst seit extrem leistungsfähige Computer mit mehreren Prozessoren fähig sind, mehrere Millionen (!) Stellungen in einer einzigen Sekunde (!) zu berechnen und das permanent während x Stunden tun, ist es möglich, die besten menschlichen Spieler zu schlagen oder gegen sie unentschieden zu spielen. Der Mensch hat eine komplett andere Herangehensweise, beurteilt Schachstellungen auf nicht nachvollziehbare ganzheitliche Weise und prüft während mehreren Minuten vielleicht 3-5 Varianten näher. Gehirn und Computer funktionieren komplett verschieden.
    • maxy 31.12.2016 21:15
      Highlight Highlight Dünnes Eis. Wie willst du sicher sein dass eine Maschine keine Gefühle haben kann? Wie willst du das überprüfen? Du kannst es natürlich einfach glauben. Oder du kannst Gefühle einfach definieren als das was Säugetiere haben, aber dann ist ja klar dass das auch so bleibt.

      Computer können zwar immer noch "nur rechnen", aber immer mehr Dinge die früher nur ein Mensch ("dank Intuition", etc.) konnte haben sich als berechenbar herausgestellt. Z.B. Schach, Gesichter identifizieren, Autofahren, Übersetzen, ein Foto beschreiben...
    • _kokolorix 01.01.2017 00:04
      Highlight Highlight @maxy
      Dass sich viele Dinge berechnen lassen ist eine falsche Aussage. Es lassen sich Wahrscheinlichkeiten berechnen. Die Tatsache, dass Maschinen im Einzelfall völlig daneben liegen können weil ihnen der gesunde Menschenverstand fehlt der ihnen sagt, dass dieses Ergebniss völlig unmöglich ist, obwohl die Wahrsceinlichkeit mathematisch nicht Null ist, zeigt wie unterschiedlich Gehirn und Computer mit diesen Dingen umgehen.
      Ein Schachcomputer der Menschen schlägt braucht im Übrigen ein vielfaches der Energie welche ein Mensch braucht, ein Lebewesen könnte solche Energiemengen niemals erzeugen
  • FrancoL 31.12.2016 15:12
    Highlight Highlight Irgendwie beruhigend dass das Hirn nicht einfach zu lesen ist und zur Zeit kein Computer dem Hirn gleichgestellt werden kann.
    Erfreuliche Feststellung für die nächsten Jahre.
  • Tanea 31.12.2016 15:01
    Highlight Highlight Toller und sehr interessanter Artikel!
    Beschreibt ziemlich gut das erste Semester Psychologie an der Uni.

    Das Gehirn und dessen Funktionsweise sind extrem faszinierend. Leider werden wir wohl vieles nicht herausfinden können (jedenfalls nicht in unserer Lebensspanne).

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