Bewusstsein und Gehirn

Bewusstsein ist eine zentrale Eigenschaft höherer Tiere und besonders des zur Selbstreflexion fähigen Menschen. Wie es im Gehirn verankert ist, ist nach wie vor eines der größten Geheimnisse.

Um Bewusstsein hervorbringen zu können, hat das Gehirn eine ungeheuere Komplexität erreichen müssen. Die Grundlagen hierfür sind noch weitgehend unbekannt, aber neuere Forschungen führen bereits zu interessanten Hypothesen, bei denen der Vernetzungsgrad (die Konnektivität) bestimmter Zentren des Hirnstamms und der Hirnrinde im Mittelpunkt steht.

Im Folgenden sind einige wichtige Ergebnisse der Hirnforschung zusammengestellt. Philosophische und psychologische Aspekte des Bewusstseins werden nicht angesprochen.


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 Was man wissen sollte

Kurzgefasst
Das Bewusstsein lässt sich kaum begrifflich fassen. Am ehesten scheint es mit Aufmerksamkeit umschreibbar zu sein. Die Evolution des Gehirns zu einem Organ, das zu Bewusstsein fähig ist, erweiterte das innere Bild von der Welt und brachte so offenbar erhebliche Vorteile mit sich. Untersuchungen mit neuen Methoden zeigen, dass immer dann, wenn Bewusstsein im Spiel ist, bestimmte Hirnbezirke vermehrt stoffwechselaktiv sind. Sie gehören zu neuronalen Netzwerken und haben beispielsweise mit Wachsamkeit oder Orientierung zu tun. Ein übergeordnetes „Default Mode Network“ (DMN) ist sogar immer aktiv; es scheint die anderen Netzwerke zu überwachen und zu leiten. Damit ist das Bewusstsein ein Beispiel für die funktionelle Teilung der Aufgaben des Gehirns im Sinne miteinander kommunizierender „Agenten“. In Schlaf, Narkose und Koma sowie unter dem Einfluss bewusstseinsverändernder Drogen finden sich diese Zentren laut fMRI-Untersuchungen in einem jeweils unterschiedlich beeinträchtigten Vernetzungszustand (Konnektivität). Erste praktische Auswirkungen solcher Forschungen sind die greifbare Möglichkeit, eine gewisse Prognose bei Wachkomapatienten abgeben oder Aussagen zur Sinnhaftigkeit des Einsatzes psychedelischer Drogen in der Behandlung psychischer und psychiatrischer Krankheiten treffen zu können.

 

Was ist Bewusstsein?

Die Aussage, jemand sei bei vollem Bewusstsein, bezieht sich auf seine Ansprechbarkeit sowie die Beobachtung seines Handelns. Scheint er uns nicht ganz bei Bewusstsein, halten wir ihn nicht mehr für völlig zurechnungsfähig. Wenn er nicht auf Reize reagiert und keine eigenständigen Aktionen durchführt, halten wir ihn für bewusstlos. Wir konzedieren jedem Menschen ein Erleben seiner selbst und die Fähigkeit zur Selbstkontrolle in dem Maß, wie wir sein Bewusstsein einschätzen, was sehr subjektiv ist.

Wir stimmen in unseren landläufigen Vorstellungen über Bewusstsein weitgehend in folgender Charakterisierung überein:

  • Menschliches Bewusstsein betrifft
    • die Vorstellung von sich selbst,
    • die Wahrnehmung der eigenen Befindlichkeit und Gefühle,
    • die Fähigkeit, Erinnerungen willentlich abzurufen,
    • unsere Einordnung in unsere Lebensgeschichte,
    • das Neugierverhalten,
    • das Empfinden eines freien Willens,
    • das Empfinden einer „freien“ Entscheidung.
  • Das Bewusstsein kontrolliert das eigene Wollen und Tun.
  • Das Bewusstsein ermöglicht, sich aktiv („bewusst“) ein möglichst objektives Bild von der Welt zu verschaffen und innerlich zu repräsentieren [1].

Jede menschliche Kultur ist auf Fähigkeiten aufgebaut, die mit Bewusstsein assoziiert sind.

Viele der mit Bewusstsein verbundenen Eigenschaften und Fähigkeiten lassen sich auch bei höheren Tieren nachweisen, was ethische Implikationen für den Umgang mit ihnen hat.

Um die neurobiologischen Grundlagen des Bewusstseins erforschen zu können, bedarf es einer möglichst breit anerkannten Definition und objektivierbarer Parameter, nach denen es beurteilt werden kann. Es werden dazu vor allem folgende zwei herangezogen:

  • „Wachheit“ und
  • aktive Zuwendung von „Aufmerksamkeit“.

Warum die Evolution Bewusstsein hervorgebracht hat

Warum die Evolution Bewusstsein hervorgebracht hat, ist Anlass von Hypothesen. Der wichtigste Vorteil scheint die mit Bewusstsein assoziierte willentlich gelenkte Aufmerksamkeit und Alarmbereitschaft zu sein. Ein Gehirn, das zum Bewusstsein fähig ist, kann sich seiner Umwelt aktiv zuwenden, was die Orientierung verbessert, der Erschließung neuer Ressourcen dient. Im Fall des menschlichen Bewusstseins schließlich ermöglicht es, unbekannte Phänomene besser zu erklären und sich selbst in Welt und Geschichte einzuordnen. In diesem Rahmen sind offenbar auch Spiritualität und Religiosität entstanden [2], denn magisches Denken erlaubt in Situationen hoher Unsicherheit Erklärungen und Stabilität.

Ausgangspunkt für die Entwicklung des Bewusstseins waren laut einer führenden Hypothese die ursprünglichen Instinkte zum Stillen der Grundbedürfnisse, wie Atmung, Durst, Hunger, Sexualität und Sicherheit. Durch sie werden seelische Empfindungen, Emotionen, ausgelöst, die ein „Verlangen“ ausdrücken und zur „Auswahl einer Aktion“ führen. Die neurobiologischen Grundstrukturen des Gehirns für solche Empfindungen und Handlungspläne liegen im Hirnstamm, Mittelhirn und limbischen System. Da sie schon in den frühesten Stadien der Wirbeltierentwicklung vorhanden waren, wird angenommen, dass in ihnen auch bereits ein primitives Bewusstsein („primäres Bewusstsein“) vorhanden war. In der Evolution sind diese alten Hirnstrukturen, während schrittweise Erweiterungen durch Hirnrindenregionen hinzukamen, hochgradig konserviert geblieben. Sie dienen praktisch alle einer „emotionalen Erregungsmaschine“, die im Fall einer Räuber-Beute-Situation den jeweils besten Ausgang ermöglichen soll. Angst und Erregung einerseits und Sinn für Genuss andererseits gehören auch beim Menschen heute noch zu den basalen Emotionen. Neue Verbindungen der alten Strukturen zum wachsenden Großhirn, gestalteten sukzessive das mit dem Bewusstsein assoziierte neuronale Netzwerk komplexer und erweiterten schrittweise die Möglichkeiten zur bewussten Wahrnehmung der Umwelt („sekundäres Bewusstsein“). Dies bedeutete natürlich einen wesentlichen Überlebensvorteil, was die evolutionäre Entwicklung des Großhirns beschleunigte. [3].

Ist menschliches Bewusstsein einzigartig?

Es wird angenommen, dass sich Bewusstsein in zwei Ästen des Evolutionsstammbaums unabhängig voneinander entwickelt hat. Die eine Linie ist diejenige der Säugetiere, die andere die der Vögel, denn auch an ihnen lassen sich eindeutige Zeichen eines Bewusstseins beobachten. Ihre Abzweigung von der Stammlinie, aus der später die Säugetiere entstanden, fand jedoch sehr früh (vor etwa 315 Millionen Jahren) statt, als die Gehirne noch eine subkortikale Struktur aufwiesen, die noch nicht mit einem Bewusstsein in Verbindung gebracht wird. Es wird daher angenommen, dass Bewusstsein eine Eigenschaft ist, die nicht nur von einem Säugetierhirn gebildet werden kann, und dass kein Punkt in der Evolution identifizierbar ist, ab dem Bewusstsein plötzlich vorhanden war [4].

Höhere Wirbeltiere, Säugetiere und auch einige Vögel (vor allem Rabenvögel), besitzen laut neurobiologischer und vergleichend hirnanatomischer Erkenntnisse Hirnstrukturen, speziell thalamokortikale Bahnen, von denen angenommen wird, dass sie mit Bewusstsein assoziiert sind [5]. Demnach haben sie in irgendeiner Weise Bewusstsein, und empfinden Emotionen bewusst. Die “Cambridge Declaration on Consciousness in Non-Human Animals” [6] trägt dem Rechnung.

Während bei höheren Tieren ein überwiegend der Umwelt zugewandtes Bewusstsein vorliegt, ist beim Menschen zudem eine Selbstreflexion charakteristisch; beim Schimpansen und beim Delphin ist die Fähigkeit zur Selbstreflexion durch den Spiegeltest (Mirror-Self-Recognition-Test, MSR) ebenfalls wahrscheinlich gemacht worden. Bei diesem Test wird untersucht, ob ein im Spiegel gesehener auf die Stirn gemalter Punkt als zu sich gehörig erkannt wird [7].

Was das selbstreflektive Bewusstsein bei Menschenaffen betrifft, so wird davon ausgegangen, dass es in der Evolution erstmals zu der Zeit auftauchte, als sie sich von den niederen Affen abspalteten, also vor etwa 5 Millionen Jahren. Was den Menschen vom Menschenaffen unterscheidet, ist nicht ein höherer Grad von Bewusstsein (bewusster – weniger bewusst), sondern der erworbene, weitaus größere mit dem Bewusstsein verbundene Erfahrungsschatz und die Fähigkeit der selbstrefektiven Einordnung in die Welt und die Geschichte. Dies wird in Zusammenhang gebracht mit der Entwicklung vor allem des Frontalhirns und vor allem seiner erhöhten Konnektivität zu hinteren Hirnregionen [8].