Gehirn und Computer

Stichwörter: Gehirn, Computer, Bewusstsein, „Geist“, Nervenzelle, Blindsehen, Denkarbeit, Schaltkreise, konnektionistische Modellsysteme, neuronale Netzte.

Gehirn und Computer werden gerne miteinander verglichen. Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass in beiden Systemen ganz ähnliche Prozesse ablaufen. Einige bestreiten sogar grundsätzlich einen Unterschied, so dass ein Computer prinzipiell die gleichen Leistungen wie das Gehirn erbringen könnte. Dabei wird die Existenz eines Phänomens wie Bewusstsein oder „Geist“ überhaupt in Frage gestellt. Für schätzungsweise 99 % der Aktivitäten des Gehirns wäre dies zumindest vorstellbar. Die einzelne Nervenzelle funktioniert ja nach einem ganz einfachen Prinzip. Sie kennt nur zwei mögliche Zustände, die sie selbst nicht beeinflussen kann: aktiv oder nicht aktiv. Mit Bewusstsein oder „Geist“ hat das noch nichts zu tun. So läuft die auf der Seite „Bewusstsein-Gehirn“ beschriebene Schmerzweiterleitung nach einer Verletzung am Fuß zum größten Teil unbewusst ab. Erst nach 50 Millisekunden erreicht sie das Gehirn, und erst dort kommt es dann zum bewussten Schmerzerleben. Soviel wir über die Schmerzleitung wissen, handelt es sich dabei um einen rein physikalisch-biologischen Vorgang ohne Mitwirkung irgendeiner geistigen Kraft.

Dass ein Wahrnehmungsprozess auch ganz ohne Beteiligung des Bewusstseins stattfinden kann, ist seit langem mit dem auch im Buch erwähnten Phänomen des Blindsehens bekannt. Es handelt sich dabei um eine krankhafte Störung des Gehirns, bei der die Betroffenen auf Gegenstände zielsicher zeigen können, ohne sie zu sehen. Das beweist, dass der Mensch auch ohne bewusstes Wahrnehmen Objekte erkennen kann. Da ein Computer die gleiche Fähigkeit besitzt, wenn er mit einer sich selbst programmierenden Mustererkennungs-Software ausgestattet ist, z. B. zur Erkennung von Gesichtern, könnte man meinen, beim Gehirn auf die Voraussetzung eines „Geistes“ oder Bewusstseins ebenfalls verzichten zu können. Das ist jedoch sehr fraglich. (Auf neuronale Netze wird später noch eingegangen).

Wie oben bereits erwähnt, laufen die weitaus meisten Aktivitäten des Gehirns im Hintergrund ab, ohne dass wir von ihnen Kenntnis bekommen. Das betrifft auch das Denken während des Wachbewusstseins. Wenn ich mir eine einfache Rechenaufgabe stelle, zum Beispiel: was ergibt sechs mal sieben, dann erhalte ich die innere Antwort: zweiundvierzig. Das Bewusstsein spielt aber nur bei der Eingangsfrage (Eingabe) und bei der abschließenden Beantwortung (Ausgabe) aktiv mit. Wie die Gehirnzellen dazwischen die Berechnung erledigen, bleibt im Dunklen. Die eigentliche Denkarbeit geht eben immer ohne Bewusstsein vonstatten. Nur so kann es passieren, dass man abends mit einem ungeklärten Problem ins Bett geht, und morgens ganz unerwartet mit seiner Lösung aufwacht.

Wie gezeigt wurde, kann das Gehirn für die Verarbeitung einer ihm gestellten Aufgabe auf die Hilfe des Bewusstseins verzichten, und rein theoretisch wäre allein für diesen Zweck auch kein „Geist“ erforderlich. Die gleichen Voraussetzungen würde auch ein Computer erfüllen. Er wäre dem Gehirn aber nur in der Phase zwischen Eingabe und Ausgabe ähnlich, aber nicht seiner Gesamtleistung, die eben auch das bewusste Fragen und die bewusste Kenntnisnahme der Antwort einschließt. Von dem Vergleich mit dem Computer kann also ein Verzicht auf Bewusstsein nicht sicher abgeleitet werden.

Rein theoretisch wäre es möglich, einen menschlichen Roboter herzustellen, der sich von außen gesehen nicht von einem lebendigen Menschen unterscheidet. Er könnte laufen wie ein Mensch, mit Hilfe von Sensoren die Umwelt erkennen, sprechen, lachen und weinen wie ein Mensch. Er würde blitzschnell alles berechnen, um so auf die Anforderungen seiner Umgebung optimal zu reagieren, er wäre möglicherweise intelligenter als jeder sterbliche Mensch. Im Überlebenskampf des Daseins hätte er sogar die besseren Karten. Er könnte alle Voraussetzungen für eine erfolgreiche Evolution erfüllen.

So eine menschliche Maschine könnte man bauen. Einige Vertreter der künstlichen Intelligenz nehmen dieses als Argument für die Annahme, dass Bewusstsein für das menschliche Gehirn prinzipiell verzichtbar wäre. Dieses Beispiel kann aber auch als Gegenargument benutzt werden: Wenn Bewusstsein eindeutig verzichtbar ist, welchen Sinn hat es dann? Es brächte keinen Evolutionsvorteil. In der Evolution kann sich auf Dauer nur das erhalten, was zweckmäßig erscheint. Darauf basiert schließlich die gesamte Evolutionstheorie. Nach dieser Argumentation dürfte es gar kein Bewusstsein geben.

Wie gesagt, einen perfekten menschlichen Roboter könnte man bauen (wie der Terminator im Kino). Wie sollte man ihm aber Bewusstsein einpflanzen? Wie sollte man es anstellen, dass er ein „inneres Bild“ sieht, dass er einen Ton auch hört und ein Gefühl fühlt? Das dürfte unmöglich sein. Und selbst wenn es gelänge. Wie will ich feststellen, ob ein Roboter fühlt und sieht? Ich kann auch nur vermuten, dass ein anderer Mensch ebenso fühlt und sieht wie ich, weil ich von meiner eigenen Erfahrung ausgehe und annehme, dass es bei allen anderen Menschen ebenso ist. Das „innere Bild“, der Ton, den ich höre, sind subjektive Erfahrungen, die von außen nicht beweisbar sind.

Ein anderer Erklärungsansatz für Bewusstsein geht davon aus, dass das Gehirn lediglich ein System von Schaltkreisen ist. Diese sollen im Laufe der Evolution durch Selbstorganisation an Komplexität zugenommen haben, so dass schließlich Bewusstsein entstand. Zum Beweis, dass dies prinzipiell möglich ist, werden konnektionistische Modellsysteme wie die schon zuvor genannten neuronalen Netze angeführt. Dieses Erklärungsmodell ist aus mehreren Gründen problematisch.

Als Erstes stellt sich das erkenntnistheoretische Problem, wie man ein ungeklärtes Phänomen (das Bewusstsein des Gehirns) mit einem anderen Phänomen (Schaltkreis) erklären will, das die infrage kommenden Eigenschaften selbst gar nicht besitzt. Schließlich ist bislang kein Schaltkreis bekannt, z. B. eine automatische Toröffnung oder eine Produktionsstraße, dem man Bewusstheit oder „Geist“ zuschreiben könnte.

Zum Zweiten darf nicht übersehen werden, dass der Schaltkreis vom menschlichen Gehirn erfunden wurde. Das Gehirn liefert somit den Bauplan für den Schaltkreis. Ein Bauplan kann zwar die nach ihm konstruierte Maschine erklären, die Maschine aber nicht umgekehrt den Bauplan.

Drittens bleibt diese Argumentation die Antwort schuldig, wie allein durch Vernetzung von Nervenfasern, die ja ihrerseits weder „Geist“, noch Bewusstsein, noch einen Willen besitzen, diese Phänomene entstehen sollen. Der Verweis auf funktionierende konnektionistische Modelle wie neuronale Netze ist unzureichend. Die elementaren Teile dieser Netze kommunizieren zwar untereinander ähnlich wie das Gehirn über Signale und Verbindungen. Die Gewichtungen der Eingaben und die Festlegung ihrer Schwellenwerte werden aber nicht von ihnen selbst, sondern von außen, von dem Benutzer vorgenommen. Im Falle des Gehirns müsste diese Aufgabe einer äußeren schöpferischen Kraft zukommen, die aber gerade mit dieser Argumentation ausgeschlossen werden soll.

Viertens ist bekannt, dass konnektionistische Modellsysteme Nachbildungen von existierenden Vorbildern sind. Den neuronalen Netzten diente das Gehirn als Vorlage. Hier gilt wieder die bereits oben getroffene Feststellung: Eine Nachbildung kann nicht das Vorbild erklären. Wenn man davon mal absieht, so ist noch auf das Grundprinzip von konnektionistischen Modellen hinzuweisen. Gemäß ihrer Zielsetzung müssen sie sich unter den gleichen Bedingungen genauso verhalten wie ihr Vorbild. Auf die gleichen Eingaben sollen sie mit den gleichen Ausgaben reagieren (Verhaltensisomorphie). Daraus ist aber keineswegs zu schließen, dass beide Systeme identisch sind (keine Systemisomorphie). Beispiel: Um einen verschütteten Menschen aufzufinden, kann sowohl eine Infrarotkamera als auch ein Suchhund eingesetzt werden. Beide finden den Verschütteten. Eingab und Ausgabe stimmen überein. Hund und Infrarotkamera sind jedoch völlig unterschiedliche „Systeme“. Konnektionistische Systeme könne also die eigentliche Arbeitsweise des Gehirns gar nicht erklären. Damit sind sie ungeeignet, um etwas über das Phänomen Bewusstsein auszusagen.

Zuletzt noch ein kurzer apparativer Vergleich von Computer und Gehirn. Jeder, der schon einmal mit einem Computer gearbeitet hat, kennt die notwendigen Grundelemente: eine Tastatur zur Dateneingabe, ein Bildschirm und der Rechner selbst. Dieser besteht wiederum aus mehreren Komponenten, im Wesentlichen der Festplatte, dem Arbeitsspeicher und dem Prozessor mit seinem Taktgeber. Alle Einzelkomponenten stellen physikalisch völlig unterschiedliche Systeme dar. Im Gegensatz dazu überrascht das Gehirn durch seine relative Gleichförmigkeit. Zwar besteht die Hirnrinde aus verschiedenen Zelltypen, die Schichtung selbst ist jedoch über allen Regionen des Großhirns gleich. Darüber hinaus funktionieren alle Nervenzellen, auch die in den tiefer gelegenen Regionen, nach dem selben Prinzip. Wie schon eingangs beschrieben, können sie sich nur in einem aktiven oder inaktiven Zustand befinden. Darin sind sie der Datenverarbeitung des Computers sehr ähnlich, der ebenfalls nur zwei Zustände kennt: plus oder minus, 0 oder 1. Während es jedoch beim Computer eine Arbeitsverteilung auf strukturell ganz unterschiedliche Komponenten gibt, scheint das Gehirn alles zugleich zu sein: Tastatur, Monitor, Festplatte, Prozessor und Arbeitsspeicher in Einem. Wie das Gehirn trotzdem so hochkomplexe Aufgaben bewältigt, wird wohl noch für lange Zeit sein Geheimnis bleiben.

 

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