Webseite von Jürgen Krüger. Ich will:

 Grenzen der Neurowissenschaft bestimmen, Bewusstsein beschreiben. Mögliche Beziehungen zwischen N und B zusammentragen. Dazu ab und zu ein Hirnbrief.

Determine boundaries of neuroscience. Describe consciousness. Collect possible relationships between n and c. A brain letter from time to time.
sometimes  in English / parfois en Français

Jürgen Krüger, Prof. Dr., Dipl.Phys., im Ruhestand, AG Hirnforschung 79104 Freiburg. - Zunächst Mehrquantenübergänge, Tieftemperaturphysik. Dann Neurophysiologie des visuellen Systems (Katzen, Affen). Multielektrodenableitungen. Uni Parma: Chronische Implantation von 64 Mikroelektroden ("Spiegelneurone")
Retired physicist, neurophysiological studies, using multiple electrodes on animals; mirror neurones (Parma)

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Der Hirnbrief Nr. 1, 2018

 Zeit und Identität.

Nicht nur die Gelehrten kennen Platons Höhlengleichnis, mit dem zum Ausdruck gebracht wird, dass man grundsätzlich nicht die objektiv wahre Welt kennen könne, sondern nur Schatten von ihr, die auf die Wand einer gedachten Höhle fallen. Dabei ist gemeint, dass der Zusammenhang zwischen den Schatten und der wirklichen Welt nicht erkannt werden kann. Man soll also nicht an den Schattenwurf im direkten Sonnenlicht denken, der ja durchaus Rückschlüsse auf die Form der schattenwerfenden Gegenstände erlaubt. So weit, so gut. Das gewählte Bild des Schattenwurfs legt jedoch die Idee nahe, dass Änderungen in der wahren Welt im selben Moment zu Änderungen in den Schatten führen, wenn auch darüberhinaus die Natur dessen, was sich da ändert, unerkannt bleibt. Aber immerhin: selbst an räumlich völlig nebulösen, aber zeitlich hochstrukturierten Schwankungen eines Schattens könnte ich  erkennen, in welchem "wahren" Moment jemand eine Tür geöffnet hat, oder gar, mit etwas Übung, dass sich da jemand einen Mantel anzieht. Von einer Tür, einem Mantel und einer Person weiß ich natürlich nichts, aber es gäbe eine wiedererkennbare zeitliche Ordnung, die eng zusammenhängt mit einer ebensolchen Ordnung in der unbekannten Welt. All dieses hat Platon sicherlich nicht gemeint; meist denkt man auch heute nicht daran, dass eine reine Zeitstruktur auch schon ein Teil einer erkennbaren Welt sein kann.

Meine Hirnbriefe sind nicht direkt mit der Unerschließbarkeit einer wahren Welt aus meinen Wahrnehmungen befasst. Vielmehr geht es um den Zusammenhang zwischen neuronalen Prozessen, die naturwissenschaftlich erkundet werden können, und Bewusstseinsinhalten ("phänomenalen Gehalten"), die nur mir aus einer Art Innensicht bekannt sind. So ungeklärt wie dieser Zusammenhang ist, wird er doch im zeitlichen Bereich von den meisten Gelehrten so gesehen wie Platons Schatten, nämlich dass ein bestimmter Bewusstseinsinhalt auf jeden Fall zur gleichen Zeit eine neuronale Entsprechung haben müsse (der Bewusstseinsinhalt müsse "signalisiert" werden). All die großen Fragen über die Natur des Bewusstseins lägen anderswo. Mein allererster Hirnbrief 3;2009 hat diesen Punkt zum Inhalt. Er ist gut geeignet als wissenschaftlicher Party-Gag, wenn Biologen oder Neurowissenschaftler anwesend sind.

Hier geht es um den Fall, dass Bewusstseinsinhalte in bestimmten Momenten aufscheinen, die zugehörigen neuronalen Prozesse aber zu anderen Momenten stattfinden. Kann man diesen Gedanken stützen, dann könnte sogar sein, dass dieser Sachverhalt einen Großteil des Problems "Gehirn/Bewusstsein" ausmacht. Allerdings soll man nicht an beliebig auseinanderklaffende Zeiten von phänomenalen Gehalten und zugehörigen neuronalen Prozessen denken. Vielmehr steht ein spezieller Fall im Vordergrund: Zu kurzzeitigen neuronalen Prozessen können langanhaltende (konstante) Bewusstseinsinhalte gehören. Der "verwunderliche" Fall tritt ein, sobald diese kurzzeitigen Prozesse völlig abgeklungen sind, zugehörige phänomenale Gehalte aber weiterhin unverändert im Bewusstsein aufscheinen.

Diese Geschichte ist in den Hirnbriefen Nr. 45/46 bis 51/52(2010) dargelegt worden. Ein neuronales "Nichts"-System spielt dabei eine Rolle. Statt (räumlich oder zeitlich) gleichbleibende Situationen immer wieder mit gleichem Ergebnis zu signalisieren, dient dieses System dazu, "keine Veränderung" zu signalisieren, so dass eine einmal neuronal signalisierte Szene weiterhin gültig bleibt. Der letzte Satz klingt fast wie eine rein naturwissenschaftliche Aussage, wenn nicht das Wort "gültig" darin vorkäme.

Ich wiederhole, was in den genannten Hirnbriefen gesagt wurde: Am besten erkennt man die Sachlage an einem Fall, bei dem das Entscheidende im räumlichen statt im zeitlichen Bereich passiert: Bekanntlich wird eine Grenze zwischen zwei unterschiedlich beleuchteten Flächen auf der Augennetzhaut neuronal ignoriert, wenn diese Grenze absolut unbeweglich auf der Netzhaut ist. Sorgfältige Fixation eines entsprechenden Bildes reicht dafür nicht aus; man muss technische Kunstgriffe anwenden, um diese Situation zu erzwingen. Angenommen, man schaut unter sorgfältiger Fixaton einen großen gelben Fleck auf dunklem Grund an. Man nimmt also in gewohnter Weise diesen Fleck wahr. Zeigt man nun innerhalb dieses gelben Flecks einen kleineren grünen, dessen Ränder jedoch per Kunstgriff absolut festsitzen auf der Netzhaut, dann verschwindet dessen Wahrnehmung sehr schnell, und man nimmt einen durchgehend gelben Fleck wahr wie zuvor. Dennoch kann man zeigen, dass die visuellen Neurone in dem grünen Gebiet deutlich selektiv auf "grün" reagieren.

Daraus schließt man, dass die Wahrnehmung der Szene nur durch die Verhältnisse an den Grenzen bestimmt wird: am linken Rand des gelben Flecks gilt "links dunkel/rechts gelb". Das Besondere ist nun, dass dieses "../rechts gelb" nach rechts weiter gilt, so lange dort keine andere Grenze erscheint. Erst wenn weiter rechts die Grenze "links gelb/rechts dunkel" angetroffen wird, ist die gesamte gelbe Fläche durchgehend als gelb wahrnehmbar. Die Farbmeldung aus dem Inneren der Fläche wird dazu nicht herangezogen. Wenn sich nun eine netzhautstabilisierte grüne Fläche im Inneren der gelben Fläche befindet, dann werden ihre Grenzen nicht erkannt, so dass weiterhin "gelb" quer durch das grüne Gebiet gilt.

Das Verfahren ist sparsamer als wenn der gesamte konstante Inhalt der gelben Fläche von allen dorthin "schauenden" Neuronen signalisiert würde. Stattdessen wird für die Beurteilung des Inneren der Fläche nur ein pauschal arbeitender Grenz-Abwesenheits-("Nichts"-)Detektor gebraucht, der auf Grenzen jeglicher Art anspricht. Wenn er nicht anspricht, gilt weiter, was die weiter entfernt liegenden Grenzen an ihren Innenseiten signalisiert haben. Das Auftreten des Wortes "gilt" zeigt, dass es sich zwischen neuronalem Geschehen und phänomenalen Gehalten ("Wahrnehmungen") nicht um eine naturwissenschaftliche Beziehung handeln kann.

Zu beachten ist, dass das normale (prozedurale) Sehen, (die "erste" Art, bei der keine Wahrnehmung v
orkommt; siehe Hirnbrief 3, 2017) auf diesen Mechanismus nicht angewiesen ist, denn dessen Aufgabe ist ja nicht, ein Bild der Außenwelt zu erzeugen, sondern das Netzhautbild zu zerlegen und umzurechnen in beispielsweise eine visuell gesteuerte Greifbewegung. Dazu können durchaus auch die neuronalen Erregungen aus dem Inneren einer homogenen Fläche herangezogen werden, obwohl diese normalerweise kleiner sind als die Erregungen nahe am Rand einer solchen Fläche.

Es ist wohl nicht allzu weit hergesucht, wenn man annimmt, dass derselbe Mechanismus, mit einem Nichts-System, auch im zeitlichen Bereich gilt. Wenn also neuronal "vorher dunkel/nachher gelb" signalisiert wird, dann gilt "../nachher gelb" so lange, bis eine andere Änderung, z.B. "vorher gelb/nachher dunkel" neuronal signalisiert wird. Dann nimmt man einen konstanten gelben Reiz bis zum Moment des Ausschaltens dauerhaft wahr. Neuronale Erregungen spielen nur kurz nach dem Ein- und Ausschalten eine Rolle. Eventuell laufende Erregungen in der (längeren) Zwischenzeit tragen nichts bei, sofern das Nichts-System still bleibt. Diese Zwischenzeit ist es, in der ein Bewusstseinsinhalt in Form einer Wahrnehm
ung existiert, ohne dass im selben Moment der Inhalt dieser Wahrnehmung (nämlich die gelbe Farbe) neuronal signalisiert wird. Nur das Nichts-System muss ständig laufen, aber es muss nur eine unspezifische ja/nein-Meldung liefern.

Ich gehe davon aus, dass ein derartiger Mechanismus in vielen komplexeren Fällen, und auch in weiteren Bereichen des Bewusstseins eine Rolle spielt. Allerdings muss das Nichts-System dafür zusätzliche Leistungen erbringen. Vor allem muss es erkennen, dass sich in einer visuellen Szene nichts geändert hat, obwohl Augenbewegungen erhebliche neuronale Erregungen produziert haben. Die typischen großflächigen Bildverschiebungen, ihr Zeitverlauf und vielleicht auch ein augenmotorisches Signal müssen dafür herhalten: Während ich mit geöffneten Augen eine Radiosendung höre, wobei ich eigentlich mein visuelles System nicht benötige, aber ständig die Blickrichtung um große Drehwinkel ändere, nehme ich das Mobiliar des Zimmers als stundenlang unverändert wahr.

Ein direkter Hinweis auf den zugrundeliegenden Mechanismus ist die "Änderungsblindheit": Wenn eine echte Szenenänderung genau während einer sakkadischen Blickwendung passiert, dann bemerkt man diese nicht, auch wenn sie unter anderen Umständen durchaus deutlich wäre. Die Änderung darf dabei zeitlich nicht über Anfang und Ende der nur ca. 60 Millisekunden dauernden Augenbewegung hinausragen. Nur so wird sie eingestuft als "es hat keine Änderung stattgefunden". Die Sache kann allerdings nur für Szenenteile funktionieren, bei denen die kurze neuronale Erregungsphase wirklich vorbei ist. Ist hingegen die anfängliche Erregung noch nicht abgeklungen (das ist ein Teil dessen, was man "die Aufmerksamkeit auf eine Szene richten" nennt,) dann nehme ich die Änderung wahr.

Für den Tastsinn sind die Anforderungen an ein solches System sehr viel höher. Wenn ich unter dem Tisch eine unsichtbare Holzleiste abtaste, und dabei mehrfach mit den Fingern dieselben Teile der Leiste berühre, dann soll dabei der phänomenale Eindruck entstehen, dass sich diese Teile während des Tastens nicht verändern. Hohe Anforderungen entstehen auch beim Sehen, wenn nicht nur Blickwendungen starke neuronale Erregungen verursachen, sondern auch, wenn ich ein Zimmer verlasse, und ich sein Mobiliar als unverändert wahrnehme, wenn ich zurückkehre.

Das System scheint folgender Regel zu gehorchen: Wenn die neuronalen Daten für das Nichts-System dauerhaft zur Verfügung stehen, wie es für das Sehen aufgrund der dauerhaft beleuchteten Welt der Fall ist, dann entsteht ein dauerhafter phänomenaler Eindruck, obwohl diese Daten nicht kontinuierlich zum Zweck einer inhaltlichen Analyse hereingeholt werden. Für das Hören trifft das nicht zu.

Die Geschichte der neuronal "ungestützten" phänomenalen Gehalte, und des Nichts-Systems, hängt umittelbar zusammen mit dem Konzept der Identität. Dieses bedeutet, dass mehrfach auftretende Situationen oder Gegenstände als "dieselben" gelten im Fall von Wiederholungen. Hier sollen nur zeitliche Wiederholungen betrachtet werden; andere Fälle wie "wir waren beide im selben Konzert" werden vorerst nicht betrachtet. Den zuvor betrachtete Fall der Wahrnehmung eines langanhaltenden Reizes kann man auffassen als eine kontinuierliche Abfolge von punktuellen, direkt aufeinanderfolgenden Wiederholungen. Es kann auch identische Wiederholungen geben, die durch Pausen getrennt sind. Von diesen ist vor allem auch im Hirnbrief 2;2015 die Rede.

Es ist vielen Leuten nicht klar, wie häufig im Alltag allerlei Gegenstände als dieselben wie schon einige Male zuvor eingestuft werden. Dazu gehört beispielsweise das ganze Wohnungsmobiliar. Der Sachverhalt verdient insofern besondere Beachtung, als die Neurone des Gehirns auf gar keinen Fall einen wiederholt sensorisch dargebotenen Gegenstand durch exakt dieselbe Erregungsverteilung signalisieren können. Bestenfalls kommen ähnliche Erregungsverteilungen vor; dabei ist die Ähnlichkeit oftmals erstaunlich gering. Man sieht, wie es im Gehirn zugeht, an Beispielen wie "Suppe mit dem Löffel essen", wobei die einzelnen Bewegungen des vollen Löffels zum Mund niemals identisch sind, sondern immer nur gerade so ähnlich, dass die verlangte Leistung zustandekommt. Ein Bemühen um eine noch höhere Ähnlichkeit würde keine Verbesserung bringen. Alles im Gehirn, auch die Darstellung eines Gegenstandes durch Neurone, ist von dieser Art.

Wohlgemerkt ist hier mit "Darstellung" nicht ein "Bild" gemeint, sondern eine zweckorientierte Zerlegung zB. für eine visuell gesteuerte Greifbewegung. Nur eine an einem Zweck ausgerichtete Zerlegung der neuronalen Daten kann man verstehen; die Erstellung eines zweckfreien Bildes jedoch nicht, zumal dieses ohnehin nur auf dem phänomenalen Niveau erscheint. Für zweckorientierte Aufgaben ist in keiner Verarbeitungsstufe "Identität" erforderlich, wie es gerade für das Suppe-Löffeln dargelegt wurde, und wie es auch ganz allgemein für alle physiologischen Aktivitäten und sogar für alle Organe gilt.

Auf dem neuronalen Niveau gibt es eigentlich kein Konzept des Gegenstandes. Vielmehr ist dieses ein Konzept auf dem phänomenalen Niveau des Bewusstseins, das in den Bereich der Wahrnehmun
g gehört. Eine simple Beschreibung ist: der Gegenstand wird einer sensorischen Eingangs-Schnittstelle dargeboten, und daraufhin erscheint er in der Wahrnehmung. Die phänomenale Entität "Ich" nimmt ihn wahr. Und Punkt. Nichts weiter. Die Wahrnehmung versickert sozusagen im Ich, hat aber keine Folgen. Mit einer Wahrnehmung ist nicht verknüpft, was mit dem wahrgenommenen Gegenstand weiter geschieht. Vielmehr ist es eine Aussage von der Art "so ist es". Hingegen für das neuronale Niveau erscheint ein Konzept eines systematischen ständigen folgenlosen Versickerns von Erregungsabläufen nicht sehr tragfähig.

Wiederholte neuronale Erregungen kommen also als Grundlage für wiederholte identische Ergebnisse nicht in Frage. Vielmehr ist dafür die einzige Möglichkeit, dass man es überhaupt nur mit einem einzigen neuronalen Erregungs-Exemplar zu tun hat, auf das man sich mehrfach bezieht. Genau das passiert in dem oben geschilderten Fall der Wahrnehmung eines länger sichtbaren konstanten Lichtreizes: Die gesamte länger dauernde Wahrnehmung bezieht sich auf einen einzigen kurzen neuronalen Erregungsvorgang.

Dieses Verfahren ähnelt einer Datenkompressionsmethode für kontinuierlich einlaufenden Text (siehe Hirnbrief 52, 2009): Jedes neue Wort wird in ein Wörterbuch eingetragen, und zu jedem Eintrag gehört eine Liste, die nur angibt, an welche Stellen im Text dieses Wort gehört. Der ganze Text kann in dieser Weise umkodiert werden. Dabei existiert jedes Wort in dieser Darstellung nur ein einziges Mal, und ist somit trivialerweise identisch, während die meisten Wörter in der Originaldarstellung wiederholt auftreten. Allerdings hat der umkodierte Text keine einfache zeitliche Reihenfolge, in der seine Einträge gelesen werden können, wohingegen in der Originaldarstellung ein Wort einfach auf das nächste folgt. Vielmehr muss man irgendeine Maßnahme treffen, die die ursprüngliche zeitliche Reihenfolge bedeutet. Das könnten im einfachsten Fall Listeneinträge in Form von Numerierungen sein.

Eigentlich wollte ich mich nicht befassen mit der Frage, was "Realität" sei, Hier hat man es jedoch mit der "Zeit" zu tun. Wie ich eingangs angemerkt habe, wird die Zeit ja nach alter Tradition viel stärker mit der echten Wirklichkeit verknüpft als etwa die Wahrnehmung eines Gegenstandes. Das liegt wohl daran, dass man sich schlicht nichts anderes vorstellen kann, als dass "die Zeit" in der Welt vorangeht. Nun taucht in den vorliegenden Darlegungen die Möglichkeit auf, dass eine Situation, oder ein Gegenstand irgendwie nur ein einziges Mal existiert, es aber an mir, dem Beobachter, liegt, dass ich ihn (wohlgemerkt nur phänomenal, also subjektiv und nur von mir erkennbar) wiederholt wahrnehme. Was da "ein einziges Mal" wirklich bedeutet, ist allerdings unklar. Wenn ich nämlich ein Gehirn studiere, auf welches ein Reiz wiederholt einwirkt, dann sehe ich ja dessen wiederholte physiologische Auswirkungen. Allerdings erscheinen diese Beobachtungsergebnisse auch nur auf dem phänomenalen Niveau meines Bewusstseins, wo eben genau diese undurchsichtigen Umstände herrschen. Etwas anderes, vor allem was meine Neurone tun, "weiß" ich nicht, denn jede naturwissenschaftliche Überlegung und Erkenntnis ist phänomenal. Hier befindet man sich mitten in der argumentativen Rückbezüglichkeit, denn gerade meine Neurone, während sie Naturwissenschaft betreiben, arbeiten so, wie ich es vielleicht nicht richtig verstehe.

Die bisher vorgetragenen Überlegungen, auch die über die Fortsetzung unterbrochener Prozeduren (Hirnbrief 2;2015) betreffen allesamt kurzzeitige physiologische Ereignisse, die in irgendeiner Weise eine dauerhafte Bedeutung haben, und sei es nur, dass beispielsweise dieses Bleirohr ziemlich schwer ist, und zwar auch in Momenten, in denen ich sein Gewicht nicht prüfe. Mein Wissen stammt jedoch nur von einigen kurzzeitigen Tests.

Nicht nur im zeitlichen, sondern auch im räumlichen Bereich verfahren die Physiker in dieser Weise, beispielsweise bei der Frage, ob es ein Gravitationsfeld wirklich gibt, oder ob dieses Konzept nur eine gedankliche Hilfe ist, um zu verstehen, dass zwischen zwei massiven Körpern eine Anziehungskraft wirkt. Diese könnte man ja auch als direkte Fernwirkung, ganz ohne zwischengeschaltetes Gravitationsfeld, auffassen. Ohnehin kann man ja dieses Feld immer nur erkennen an der Kraft, die auf Probekörper ausgeübt wird. Man kann nicht beweisen, dass das Feld auch dort existiert, wo kein Probekörper ist. Im selben Sinne könnte das Bewusstsein eine ähnliche (aber zeitliche) Rolle spielen wie das (räumliche) Gravitationsfeld. Das soll heißen, dass ich der Ansicht bin, dass es dauerhaft da sei, aber seine Auslöser oder Auswirkungen kann ich immer nur feststellen in den Momenten, in denen geeignete neuronale Prozesse laufen. Im Unterschied zum Gravitationsfeld ist die Besonderheit, dass, wenn überhaupt, das Bewusstsein ein Feld ist, das sich auf der Zeitachse erstreckt, wobei dieses "Erstrecken" im Fall einer Unterbrechungs-Fortsetzung durch das Auseinanderziehen eines einzigen momentanen Sachverhalts entsteht. Hinzu kommt, dass ein Gravitationsfeld von derselben grundsätzlichen Natur ist wie ein (ausgedehnter) Gegenstand, hingegen das Bewusstsein, oder auch ein phänomenaler Gehalt, von einer Natur ist, die keiner sonstigen Entität ähnelt.

Wohlgemerkt möchte ich hier keineswegs den Satz progagieren "Das Bewusstsein ist ein zeitliches Feld". Auch will ich mit dieser Vorstellung nichts "erklären". Bestenfalls wäre zu erhoffen, wie es auf den Fall physikalischer Felder zutrifft, dass diese Idee zu gedanklichen Vereinfachungen führt; man kann eventuell unterschiedliche Sachverhalte damit "unter einen Hut bringen".

Immerhin scheint ja auch in der Physik "die Zeit" nicht durchweg den naiven Alltags-Vorstellungen zu entsprechen. Wie schon gesagt, enthält diese Vorstellung ein knochenhartes Parallellaufen der Zeitwahrnehmung und der "in echt" verfließenden Zeit. Ich meine hier nicht kleinere Empfindungs-Ungenauigkeiten z.B. über Intervalle, innerhalb derer etwas als "gleichzeitig" gilt. Und auch die im Rahmen der Relativitätstheorie auftretenden Abweichungen sind wohl einigermaßen bekannt. Weniger geläufig sind Überlegungen, die ich im Hirnbrief 1;2016 angesprochen habe: In absolut abgeschlossenen (und somit unbeobachtbaren) Systemen kann man gedanklich, unter Zuhilfenahme der unveränderlichen Gesamtenergie, eine infinitesimale zeitliche Änderung im System ersetzen durch eine infinitesimale Änderung der räumlichen Konfiguration (die sich wiederum auf die Verteilung der potentiellen Energie auswirkt). In anderen Worten: aus dem Aufbau zweier infinitesimal benachbarter Systemzustände kann man erschließen, welche Zeit vom einen zum anderen Zustand verflossen ist. Manche Gelehrte machen daraus, dass das Konzept "Zeit" überflüssig sei. Auch wird daraus geschlossen, dass man dann durch eine Integration auch einen längeren Zeitverlauf aus rein räumlich/energetischen Umständen ermitteln könne. Einen solchen Mechanismus, in allgemeiner Form, gibt es jedoch nicht in der Natur. Freilich würde man gern behaupten, dass das natürliche Verfließen der Zeit eben gerade dieser Mechanismus sei, aber wenn "die Zeit" überflüssig ist, dann müsste ein räumlich/energetischer Integrationsprozess dahinterstecken. Dieser bleibt jedoch unklar.

Eine andere Überlegung, an der sich schon E. Schrödinger (einer der Väter der Quantenmechanik) versucht hatte, war, ausgehend von einer zeitunabhängigen Beschreibung irgendwie zu einer Zeitabhängigkeit zu gelangen. Normalerweise denkt man ja umgekehrt: man hat eine zeitabhängige Beschreibung, und wenn sich nichts ändert, dann ist die Zeitabhängigkeit eben Null, und damit ist die Zeitunabhängigkeit einfach ein Sonderfall einer allgemeinen Zeitabhängigkeit. Den ungewöhnlichen Weg hat auch J. Briggs näher untersucht. Er kam zu dem Schluss, dass ein abgeschlossenes System (für deren Beschreibung per Konstanz der Gesamtenergie keine Zeit benötigt wird) eine Zeitabhängigkeit erhält durch einen Kontakt mit der Umgebung, also durch einen Verlust der Abgeschlossenheit.

Es sieht ein wenig danach aus, als ob "die Zeit" es gedanklich ermöglicht, einen physikalischen Vorgang lokal zu erfassen, wie zB., dass die kinetische Energie eines frei fliegenden Gegenstandes zum Quadrat seiner Geschwindigkeit proportional ist, und die Geschwindigkeit wiederum eine Ortsveränderung pro Zeiteinheit ist. Mit derlei rein auf einen Gegenstand bezogenen Beziehungen kann man durchaus strenge Physik betreiben, und muss dazu nicht das Geschehen im ganzen Weltall in Betracht ziehen. Das hat sozusagen "die Zeit" für den Wissenschaftler erledigt. In gewisser eingeschränkter Weise ist also "die Zeit" ein Repräsentant der Vorgänge im ganzen Weltall.

Es sieht ja nicht gerade danach aus, als ob es einfache Parallelen zwischen der Neuro/Phäno-Geschichte und der der Physik gäbe. Aber beide enthalten Unklarheiten, und es wäre merkwürdig, wenn diese überhaupt nichts miteinander zu tun hätten. Vielleicht muss man weniger nach Parallelen schauen, als danach, dass die eine Geschichte eine Voraussetzung für die andere ist.

Immerhin benutzt die Physik ja mit Selbstverständlichkeit die Idee, dass man ein Gedächtnis habe, obwohl die Physik im engeren Sinne kein solches annimmt, oder bestenfalls eines, das nur infinitesimal weit zurückreicht: Ein in einem Potentialgebirge herumfliegender Körper "entnimmt" die Fortsetzung seiner Flugbahn nur seinem gegenwärtigen Zustand, plus derjenigen in einer infinitesimal früheren Vergangenheit, nicht aber noch weiter zurückliegenden Zuständen, wie beispielsweise, dass er vor fünf Minuten mit einem anderen Körper zusammengestoßen war, wodurch sich seine Flugbahn geändert hatte. Freilich kann ein Wissenschaftler die gesamte Szene genau beobachten und nur aus den gegenwärtigen Details, plus Kenntnis von Naturgesetzen, die Flugbahnen im Prinzip zurückrechnen und den Zusammenstoß rekonstruieren. Wohlgemerkt muss man dazu das gesamte System im Blick haben, und dieses muss abgeschlossen sein. "Die Natur" ist jedoch zu diesem Zurückrechnen nicht imstande, und man wüßte auch nicht, wozu eine solche Fähigkeit gut sein sollte, denn von diesen Ergebnissen würde ja das weitere Naturgeschehen nicht abhängen.

In der Natur gibt es also immer nur einen gegenwärtigen Zustand, der "ist" (wie Augustinus sagt), der aber auch enthält, was als Nächstes sein wird (was aber noch nicht "ist"). Das gilt natürlich auch für das Gehirn eines Beobachters: Auch dort gibt es nur einen gegenwärtigen Zustand, plus die benachbarte, noch nicht realisierte Zukunft. Dieser gegenwärtige Zustand ist natürlich durch Lernvorgänge beeinflusst, aber Beeinflussungen durch vergangene Zustände finden ja für die belebte und unbelebte Natur ohnehin immer statt, denn jeder gegenwärtige Zustand ist die kumulierte Summe aller vergangenen Einflüsse. Die Natur einzelner Beiträge vergangener Zustände ist jedoch für immer verloren. Da hilft weder ein neuronales episodisches Gedächtnis, noch eine Fotografie, denn diese sind auch nur gegenwärtige Vorgänge jeweils im Moment der Aufnahme, oder dann auch im Moment des Abrufs, und (wie immer) bedeuten sie nichts. Es gibt keine naturwissenschaftlich fassbare Instanz, die einem bestimmten gegenwärtigen Zustand (insbesondere einem Gedächtnisabruf) die Bedeutung "vergangener Zustand" (oder überhaupt irgendeine Bedeutung) zuweist.

"Es gibt" also immer nur einen Zustand der Welt, mitsamt Gehirnen. Aus nichts geht hervor, dass dieser nur eine kurze Zeit anhält. Die Idee, dass ein Zustand eine Dauer habe, existiert nicht. Dass eine Änderung erfolgt, ist da sehr wohl angelegt, aber da diese noch nicht passiert ist, ist es fraglich, was diese Anlage in einem jeden Zustand eigentlich bedeutet, wenn es denn keine Zeit gibt. Ich glaube, dass sie einfach eine Eigenschaft eines jeden Zustandes ist.

Wenn man die Geschichte so betrachtet wie hier geschehen, dann entfällt eine Frage, die mich geplagt hatte. Wenn man nämlich alle Zustände, die ein abgeschlossenes System einnehmen kann, durch Punkte in einem hochdimensionalen Konfigurationsraum darstellt, dann ist das Integral über die Wirkung (diese Variable kann man zeitfrei angeben) zwischen zwei solchen Punkten, den das System tatsächlich durchläuft, das kleinste von allen möglichen. Diese Aussage ist vor allem dazu gedacht, zu erkennen, dass das Konzept "Zeit" überflüssig ist für die Beschreibung eines abgeschlossenen Systems. Mich hatte geplagt, wie man denn einen solchen Punkt definiert, ohne dabei zu wissen, dass man all die Einzelbeiträge (Messwerte), die einen Zustand ausmachen, zur gleichen Zeit nehmen muss (wozu ja schon ein Zeitkonzept benötigt worden wäre). Es ist wohl vielmehr so, dass ich, nach dem hier zuvor Gesagten, überhaupt nicht die Wahl habe, was für Einzelbeiträge ich zu einem Zustand zusammenfasse, weil es nur ein Ensemble von solchen Beiträgen gibt im Moment dieser Betrachtung, und ich mich mit meinem Gehirn ebenfalls in diesem Moment befinde. Umgekehrt sind es vielmehr diese Einzelbeiträge, die schließlich definieren, was "gleichzeitig" heißt. Es gibt zwar andere Zustände als denjenigen, in dem man sich befindet, aber sie sind irgendwie virtuell, und da es keine Zeit gibt, ist unklar, wie man in einen dieser weiteren Zustände gelangt.

Jetzt wird das bisher Gesagte für die zwei Bereiche "Neuro/Phäno" und "Physik" zusammengefasst. Andernfalls kommt dieser Hirnbrief niemals zu einem Ende.

Für "Neuro/Phäno" sieht es auf dem phänomenalen Niveau so aus, als ob es eine Sammlung von Gegenständen oder anderen Entitäten gebe, die (wie man es im Alltag in einer als "echt" empfundenen Realität auffasst) ein(e) jede(r) nur einmal existiert. Freilich kann es jederzeit ähnliche Entitäten geben. Selbst von einem Knall, wenn er sich wiederholt, wird man nicht annehmen, dass es in jeder Hinsicht derselbe Knall ist, den man hört. Vielmehr ist es ein anderer, der dem vorangegangenen evtl. sehr ähnlich ist. Andere Entitäten können zT. sehr lange existieren, sie sind ebenfalls einmalig, wie zB. der Stuhl, auf dem ich gerade sitze. Ich kann jedoch mehrere getrennte Male mit diesem selben Stuhl zu tun haben. Dass die Welt voll ist von einander sehr ähnlichen Entitäten, hat damit nichts zu tun.

Auf dem neuronalen Niveau kann mehrfach "dasselbe" keinesfalls irgendwie durch mehrfach denselben Erregungsvorgang (auch nicht durch dieselbe Konnektivität) wiedergegeben werden. Vielleicht ist der Hauptzweck der Existenz des phänomenalen Niveaus, mehrfach auf einen einmal aufgetretenen Erregungsvorgang verweisen zu können, und getrennt davon eine Variable "Zeit" zu unterhalten. Letztere unterscheidet die me
hrfachen späteren neuronalen Wiederholungen voneinander, und ordnet ihr Verhältnis zu anderen Vorgängen.

Es ist allerdings schwierig, sich die genannten neuronalen Vorgänge vorzustellen, weil eine jede Vorstellung von phänomenaler Natur ist, die zwangsläufig die gewöhnliche fortlaufende Zeit einschließt, und alle Ereignisse entlang der Zeit aufgereiht erscheinen.

Der naturwissenschaftliche Zweig "Physik" wird ausschließlich auf dem phänomenalen Niveau abgewickelt, wo man bereits die aus dem Alltag vertraute Zeit vorfindet, die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft umfasst. Ich habe jedoch darzulegen versucht, dass man eigentlich, mitsamt sich selbst als Beobachter, in einem Zustand "festsitzt", weil nämlich "die Physik in einem engeren Sinne" nur jeweils einen (nämlich den gegenwärtigen) Zustand mitsamt dem Verweis auf den nächsten Zustand kennt. Die Frage ist, wie man denn in diesen nächsten Zustand gelangt.

Es ist ein wenig so wie bei den Affen das Verhältnis zwischen der eigenen und einer fremden Hand (Hirnbrief 42/43; 2009), oder, erweitert auf den ganzen Affen, das Verhältnis zwisch
en sich selbst und einem anderen Affen. Sozusagen weiß man, dass ein anderer Affe irgendwie so ist wie man selbst, aber man weiß nicht, wie man zu diesem anderen Affen werden kann. Das phänomenale Niveau würde für diesen Fall einer Darstellung entsprechen, in der alle Affen gleichermaßen dargestellt sind. Übertragen auf "die Zeit" sind die Affen durchnumeriert.

In der gewöhnlichen Physik werden viele Erscheinungen räumlich oder auch zeitlich kontinuierlich angenommen, obwohl nur hin und wieder punktuelle Proben genommen werden. In der Physik (und auch im Alltagsverständnis) vereinfacht sich dadurch einiges. Räumlich ergeben sich Theorien, die Felder annehmen (Gravitation, Elektromagnetismus), die aber erst in den letzten hunderten von Jahren entwickelt werden konnten. Die entsprechende zeitliche Vorstellung ist hingegen uralt: Gegenstände werden nur hin und wieder inspiziert, aber sie gelten auch dann als unverändert existent, wenn sie nicht beobachtet werden. Vielleicht ist das phänomenale Niveau des Bewusstseins die dazugehörige "Theorie".

Fertig sind die Geschichten natürlich nicht, nur dieser Hirnbrief endet hier.


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