Jürgen Krüger:   Hirnforschung
 

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Archiv Hirnbriefe ab 2017

1(2017) Farbe

2(2017) Sehen und Unterbrechung3

3(2017) Drei Arten des Sehens

1(2018) Zeit und Identität

2(2018) Abtauchen in die Rückbezüglichkeit

1(2019) Zwischen-Zusammenfassung

2(2019) Beobachtung

1(2020) Beobachtung und Zeit, nochmal anders erzählt.  Observation and time, retold

2(2020) Wie das Gehirn zurechtzukommen versucht mit der Anforderung, eine Szene zu beobachten, aber sie durch keinerlei Kontakt zu stören.

Nr  1 2017

Farbe

Stellen Sie sich vor, dass Sie das Gehirn auf dem Entwicklungsstande von vor 50 Millionen Jahren seien. Sie warten in Ihrem Schädel darauf, dass Sie sich zu einem modernen Gehirn entwickeln. Immerhin hatten Sie zuvor so lange gewartet, dass Sie nun schon über ein Säugetier das Kommando führen.

Was Sie nun erleben werden in Ihrer Weiterentwicklung, stelle ich Ihnen in Form einer Überspitzung dar. So ist es nicht wirklich gewesen, aber wenn es doch so gewesen wäre, wären die Auswirkungen dieselben gewesen. Und mir hätte es gut gefallen.

Damals konnten Sie noch keine Farben sehen. In Ihren Augen befand sich nur eine Sorte von Empfängerzellen. Alles andere war jedoch bestens ausgearbeitet: Wie ein heutiger Mensch sahen Sie Bewegungen, Gegenstände, räumliche Anordnungen, Helligkeiten. Auf das erfolgreiche Funktionieren Ihner Seh-Abteilung waren Sie angewiesen.

Am Abend legten Sie sich ins Bett. Als Sie am anderen Morgen erwachten, sah die Welt irgendwie anders aus als Sie es gewohnt waren, was Ihnen völlig unverständlich war. Zugleich konnten Sie aber alles Gewohnte weiterhin erkennen. Ihr Eindruck war so ähnlich wie damals, als zum erstenmal in Ihrem Leben eine Jazzkapelle Ihnen das Wiegenlied vorspielte, das Ihnen Ihre Mutter, als Sie ein Kind waren, jeden Abend vorgesungen hatte. Einerseits konnten Sie die altvertraute Melodie sofort heraushören, aber es war auch etwas völlig Neues, nie Gehörtes hinzugekommen, das nicht eigentlich die Melodie betraf, das Sie jedoch sofort, ohne Ihr Hirn umzubauen, als etwas völlig Getrenntes erkennen konnten, nämlich die Art und Weise, wie die Kapelle eine Melodie spielte.

So also fühlte sich das an, was Sie sahen. Ich muss nun auch verraten, was passiert war: Heimlich hatte ich Ihnen in der Nacht einen Teil Ihrer Licht-Empfängerzellen in der Netzhaut des Augenhintergrundes durch andere von einer neuen Sorte ersetzt. Für diese neue Sorte haben die Farben andere Helligkeiten als für die alte Sorte. Das hat zur Folge, daß aus den Netzhäuten Ihrer Augen jetzt Signale in Ihr Inneres strömen, die es zuvor nie gegeben hat. Nicht daß es die Signale einzelner Nervenfasern wären, die ungewöhnlich waren, aber es traten jetzt Kombinationen von Erregungen auf, die zuvor nie vorgekommen waren.

Das lag daran, daß Sie sich niemals auf nur eine einzige Nervenzelle für eine Aufgabe verlassen haben (im Gegensatz zu den Insekten, die aus diesem Grunde das Abitur nicht schaffen, und die wir deshalb verachten). So hatten Sie in Ihren Augen immer mehrere Zellen, die dieselbe Stelle im Gesichtsfeld zu bearbeiten hatten.

Nun, nach dem nächtlichen Streich, den ich Ihnen gespielt hatte, konnte es zu folgender Situation kommen: Die Zellen, die in zwei kleine benachbarte Gebiete Ihres Gesichtsfeldes schauten, meldeten, daß Gebiet 1 heller als Gebiet 2 sei. Zugleich gab es aber eine weitere, von anderen Zellen übertragene Meldung, daß nämlich Gebiet 1 dunkler als Gebiet 2 sei. Solche Ihnen völlig unverständlichen Widersprüche konnten Sie als solche sofort wahrnehmen, und es waren diese Widersprüche, die Sie hinfort als Farbe auffaßten.

Wenn da zwei farbige Flächen waren, dann gab es von nun an verschiedene Ansichten darüber, welche nun dunkler oder heller sei, je nachdem, welcher Typ Empfängerzellen am Anfang der Signalkette stand. Diesen Unterschied kannten Sie aber nicht, Sie benutzten Ihre Fasern, die aus den Augen kamen, weiterhin, ohne sie zu unterscheiden.

Nun hatten Sie ja schon damals ein hervorragendes Sehvermögen, aber natürlich waren Sie auf die traditionelle Zusammensetzung der Signale angewiesen. Die Widersprüche in den neuen Signalen hatten nicht nur Auswirkungen, wenn Helligkeiten, sondern auch wenn Bewegungen und Formen verarbeitet wurden. Das konnte also nur heißen, daß Sie irgendetwas nun nicht mehr ganz so gut sahen wie zuvor, daß Sie also etwas Neues auf Kosten vom Alten sahen. So etwas kann durchaus einen Nettovorteil bieten, solange der Verlust an Ihren alten Fähigkeiten geringfügig bleibt, bzw. Fälle heftiger Störungen selten bleiben, aber das Neue doch schon einen deutlichen Nutzen bietet.

Die Sache war also ein Balanceakt zwischen einer langweiligen, altbewährten, aber überlebenswichtigen Funktion, nämlich dem zuverlässigen Grau-in-Grau-Sehen von Formen und Bewegungen, und einer völlig verjazzten, vielleicht sehr schönen, zumindestens interessanten Darbietung von Anblicken, nämlich dem Farbensehen.

Würde man nicht mich, sondern einen Ingenieur an die Entwicklung eines Systems zum Farbensehen heranlassen, dann hätte der sicherlich den Farbbereich des Sonnenlichts in mehrere gleiche Teile geteilt, und jeden mit einem dafür besonders empfindlichen Typ von Licht-Empfängerzelle abgedeckt. Hätte er Ihnen über Nacht solche Zellen an Ihr altes Neuronensystem gehängt, wäre Ihr Erwachen die totale Jazz-Matinée gewesen. Wunderschön vielleicht, aber Sie wären praktisch blind gewesen: Sie hätten nur noch heftigste Eindrücke von der Art gehabt, von der man einen schwachen Nachgeschmack erhalten kann, wenn man etwa versucht, blaßgrüne Schrift auf genau gleichhellem blaß-orangen Grund schnell zu lesen.

Lassen Sie sich nicht verführen von einem Ingenieur, der Ihnen nur Jazz bietet. So kann es nicht gehen. Ich hingegen war viel vorsichtiger, ich begann nämlich stattdessen mit nur zwei Typen von Empfängerzellen, einem alten, der für Gelb am empfindlichsten war; und einem neuen, blau-empfindlichen. Um die Konflikte gering zu halten, habe ich vom letzteren nur ganz wenige genommen. Das ging zunächst mal ganz gut, und wie ich mich erinnere, waren Sie sehr erfreut über den munteren Anblick der Welt.

Es war nun aber das Bestreben, Ihr Sehsystem auch bezüglich seiner alten Fähigkeiten - Formen, Bewegungen - weiter auszubauen, und zwar fügten Sie nun der Netzhaut in ihrer Mitte, der Stelle des schärfsten Sehens, immer höher entwickelte Teile mitsamt einem entsprechend leistungsfähigeren Verarbeitungssystem hinzu. Dabei mußten Sie jedoch leider den oben geschilderten ersten Versuch eines Farbensehens wieder abbrechen, weil unter den erhöhten Anforderungen die zuvor akzeptablen Störungen nun doch nicht weiter hinnehmbar waren. Zu Ihrem Bedauern mußte ich Ihnen also an der Stelle des schärfsten Sehens die neuen Blauzellen wieder ausbauen. Aber da musste ich hart bleiben; Sie sollten ja wirklich gut sehen können.

Erinnern Sie sich, wie wir damals sinnierten, wie Sie doch noch zu Ihrem Vergnügen kommen könnten? Wir starteten noch einen zweiten Versuchsballon, und ersetzten erneut Zellen in Ihrer Augennetzhaut, wieder zwei Sorten statt einer. Dieses Mal machte ich es aber anders: Ich nahm nur die alten Gelb-Zellen her, und ersetzte überall, also auch mitten im Gebiet des schärfsten Sehens, ungefähr die Hälfte der Empfängerzellen durch solche, die sich nur geringfügig von den alten unterschieden. Hätte man diese allein, würde man sie daher ebenfalls Gelbzellen nennen. Sie sind aber im Vergleich zu den anderen "Gelb-mit-einem-ganz-schwachen-Stich-Rötlich-Zellen". Das erschien dem Ingenieur ganz unsinnig, weil man damit Farben nur mit Mühe unterscheiden konnte, aber so wurde sichergestellt, daß die Bedingungen, unter denen widersprüchliche Signale im alten System auftraten, nur selten erfüllt waren: Es gab kaum Streit darüber, welche von zwei Flächen verschiedener Färbung nun die hellere sei. Und siehe da, das funktionierte auch im zentralen Bereich des schärfsten Sehens. Der Ingenieur war beleidigt und verschwand; mir war er ohnehin immer unsympathisch gewesen.

Es funktionierte sogar sehr gut: Sie konnten nämlich nicht nur pauschal "Etwas Überraschendes, Verjazztes" identifizieren, was Sie sogleich als "Farbe" bezeichneten, sondern sogar mehrere Farben (mehrere verschiedene Jazz-Orchester) unterscheiden, und auch bemerken, ob nur eines, oder zwei von ihnen gleichzeitig spielten. Dafür brauchte Sie im Nervensystem nichts umzubauen. Das konnten Sie nahezu sofort. Vor allem hatten Sie es überhaupt nicht nötig, (wie der Ingenieur es sich vorgestellt hätte,) in der Verarbeitungskette von Zelle zu Zelle die Botschaft weiterzureichen bis mitten in Ihr Gehirn hinein, daß eine bestimmte Erregung ganz da draußen von den Blauzellen herkam, um erst dadurch zu wissen, daß es sich um die Farbe "Blau" handelte.

Ihr Farbensehen befindet sich auch heute noch im Wesentlichen in dem beschriebenen Zustand. Außer in der Netzhaut haben Sie überhaupt nichts in Ihrem Inneren umgebaut. Sie wundern sich immer noch über diese überraschenden Signale, als ob Sie sie erst seit gestern empfangen hätten, und sprechen ihnen deshalb, wie allem Nie-Zuvor-Gesehenen, eine große Rolle in der Kunst zu, und berichten besonders gern darüber.

Machen Sie die Probe: Bitten Sie mal eine beliebige Person, irgendetwas Beliebiges über das Sehen zu sagen. Drei Hirnforscher haben das, als sie just auf dem Hof einer Universität über diese Fragen diskutierten, mal ausprobiert: Der erste Passant, ein Student, wurde angehalten, und um einen Kommentar über das Sehen gebeten: "...just what comes to your mind when you think of 'seeing' " (Es war natürlich in Amerika). Er dachte ziemlich lange nach. Dann stieß er plötzlich nur ein einziges Wort hervor: "Color!". Wegen der geballten Aussage brachen die drei Forscher in schallendes Gelächter aus, was eine anschließende Beschwichtigung des verdutzten Studenten erforderte.

Oder machen Sie eine andere Probe: Verschaffen Sie sich eine wissenschaftliche Zeitschrift, die das Sehen zum Thema hat, und stellen Sie fest, welch erstaunlich hoher Bruchteil der Veröffentlichungen vom Farbensehen handelt.

Machen Sie aber auch eine dritte, umgekehrte Probe: Beim Versorgungsamt, zu dessen Aufgaben es gehört, Behinderungen in prozentuale Erwerbsminderungen umzurechnen, fragen Sie die zuständige Ärztin nach der Anerkennung von Farbenblindheit. Was sagt sie? "Ein Leiden, das nicht mindestens 10% bringt, wird hier überhaupt nicht erst angegeben". In einem Amt war überhaupt kein Fall bekannt, bei dem eine Störung des Farbensehens als Behinderung eingestuft worden wäre, obwohl etwa bei Kraftfahrern, wegen der Verkehrsampeln, eine Anrechnung möglich wäre. Hingegen ist eine Person, der das Formen- und Bewegungssehen fehlt, völlig blind, und entsprechend wird ihr eine sehr hohe Minderung der Erwerbsfähigkeit bescheinigt.

In der Tat ist das Farbensehen beim Überqueren einer stark befahrenen Straße, oder der Ausübung handwerklicher Tätigkeiten nur in geringem Maße hilfreich. Die Fernsehtechniker sagen dazu, daß der Gesamtumfang der zu übertragenden Fernsehsignale nur wenig größer wird, wenn man statt eines Schwarz-Weiß-Bildes ein farbiges übertragen will.

Das ist aber nicht der wesentliche Punkt, denn es kann ja wohl nicht im Ernst ein Entwicklungsschritt in Ihnen passieren, dessen Witz ausschließlich darin besteht, Ihnen einen künstlerisch interessanten, schrillen Eindruck zu verschaffen. Vielmehr kommt der eigentliche Wert des Sehens von Farben zum Tragen, wenn es um das Klassifizieren des Gesehenen geht, welches immer erfolgen muß, wenn man einen Gegenstand erkennen oder wiedererkennen will. Hat man kein Farbensehen, dann muß man dazu erst die Anblicke, die der Gegenstand aus verschiedenen Entfernungen und Richtungen, und bei verschiedenen teilweisen Verdeckungen, bietet, in komplizierter Weise umrechnen, bis eine Übereinstimmung mit einem gespeicherten Seh-Eindruck entstehen kann. Hat der Gegenstand hingegen auch noch eine Farbe, wird der Vorgang der Erkennung erheblich vereinfacht, weil der Farbeindruck im allgemeinen nicht von der Richtung und Entfernung abhängt, und die Farbe völlig unverändert zwischen teilweiser Verdeckung hindurchschimmern kann. Wenn möglich, versucht man also, um Rechenarbeit zu sparen, und damit schneller zu sein, einen Gegenstand an seiner Farbe zu erkennen.


So nützt die Farbe also vor allem bei der Wiedererkennung von Gegenständen, aber weniger bei der Erkennung von Anordnungen und Bewegungen, wie sie bei der täglichen Arbeit anfallen. Darüberhinaus bleibt Ihnen weiterhin beim Anblick von Farbe ein bißchen Überraschung reserviert. Diese nicht ernst nehmen zu müssen, nicht erschrecken zu müssen, bereitet Ihnen besonderes Wohlbehagen. Die Farbe ist in Ihnen wie der Hofnarr in früheren Zeiten (der ja viel wichtiger war als seine Bezeichnung erkennen läßt): sie benimmt sich auffällig, und sagt Wahrheiten. Der König amüsiert sich zwar über sie, aber heimlich richtet er sich nach ihr.

Nr  2 2017

Sehen und Unterbrechung
               
Ein großer Teil der Hirnforschung befasst sich damit, was da im Nervensystem bearbeitet oder dargestellt wird. Es gibt jedoch auch noch ein System, dem es gleichgültig ist, was in ihm bearbeitet wird: In den vier Hirnbriefen beginnend mit Nr. 45/46 (2010), und auch noch 3/4 (2011) hatte ich über ein neuronales "Nichts"-System geschrieben, dessen Aufgabe ist, festzustellen, dass sich nichts geändert hat, wie gesagt, egal was das ist. Jedenfalls, wenn dieses System seine Signale von sich gibt, dann heißt das für das eigentlich inhaltsverarbeitende System ("Was"-System), dass dieses sich jegliche Verarbeitung ersparen kann, weil das, was einmal erarbeitet wurde, unverändert weiter gilt. Zunächst sieht es so aus, als ob die letzten Sätze eine Beschreibung rein neuronaler Sachverhalte wären, wenn nicht gesagt würde, dass da etwas "gilt".
 
Wenn man mal die Welt überblickt, dann gibt es sehr viel, was sich nicht ändert. Oftmals ist die Konstanz jedoch nicht auf dem niedrigsten physikalischen Niveau: Ein Baum ist derselbe auch noch nach einem Jahr. Wachstum und Blätterbewegungen kann man vom konstanten höheren Konzept "derselbe Baum" abspalten.
 
Im Hirnbrief 2; 2015 ("Unterbrechung 4") hatte ich einen Zusammenhang zwischen der Fähigkeit, unterbrochene Prozeduren später fortzusetzen, und dem Bewusstsein erörtert. Es geht dabei um die Fälle, bei denen die für den späteren Wiederstart erforderliche Daten abgespeichert werden müssen. Der wesentliche Punkt war, dass es diese Daten sind, von denen sich die Bewusstseinsinhalte herleiten. Es wurden auch Varianten wie z.B. Abspeicherungen und dann doch nicht eingetretene Unterbrechungen betrachtet. Auch gab es als Beispiel, dass man unter der Dusche seinen Körper wäscht, und dabei "mit den Gedanken ganz woanders ist". Wenn dann mittendrin das Telefon klingelt und man das Gespräch annimmt, dann ist die Prozedur "Körper waschen" ganz zweifellos unterbrochen, und man kann sie ohne besondere Erinnerungs-Maßnahmen nicht an der Stelle der Unterbrechung fortsetzen.
 
Andererseits ist da der Fall des Sehens, während man die Augen bewegt. Auf dem phänomenalen Niveau des Bewusstseins erscheint eine stabile Wahrnehmung. Beispielsweise während einer Unterhaltung mit anderen Personen führt man ca. dreimal pro Sekunde eine Änderung der Blickrichtung ("Sakkade") durch, oftmals um große Drehwinkel. Dennoch bleibt über die gesamte Zeit die Wahrnehmung des Mobiliars stabil. Man beachtet diese Hintergrundszene zwar nicht, aber man empfindet sie als unbewegt und auch als identisch, und nicht etwa als sehr ähnlich zu einem vorangegangenen Anblick.


Nun ist auch die visuelle Wahrnehmung ein dem Bewusstsein angehöriger Vorgang. Man nimmt 16 Stunden am Tag ständig etwas wahr; Unterbrechungen der Wahrnehmung sind jedoch nicht ersichtlich oder erscheinen zumindest nicht dominant. Wie kann nun die Geschichte einer ununterbrochenen Wahrnehmung zusammenpassen mit der Idee, dass die Erscheinung "Bewusstsein" mit der Verwaltung von Unterbrechungen verknüpft ist? Zunächst erscheinen Augenbewegungen als Kandidaten für Unterbrechungen, aber es spricht dagegen, dass die meisten Blickrichtungsänderungen nicht bewusst werden, beispielsweise während man eine Rundfunksendung hört. Wieso sollte man denn überhaupt visuell etwas wahrnehmen während solcher Momente? Wieso verlöscht die Wahrnehmung nicht, wie das vom Gesäß per Tastsinn vermittelte Gefühl, dass man auf einen Stuhl sitzt? Allerdings fällt sofort auf, dass das Gesäß nicht dreimal pro Sekunde eine Sakkade durchführt, und andererseits eine jede visuelle Wahrnehmung völlig verlöscht, wenn man durch technische Tricks selbst kleinste Bildverschiebungen verhindert, die bei Augenbewegungen auftreten würden.

Die Rolle des obengenannten "Nichts"-Systems ist, eine laufende visuelle Prozedur als "nicht unterbrochen" zu erkennen, auch wenn heftige neuronale Erregungsänderungen in den Netzhautneuronen bei Blickwendungen dies nahelegen würden. Dazu muss dieses System die besonderen Charakteristika der Erregungsänderungen erkennen, und von anderen, die von tatsächlichen Szene-Änderungen herrühren, unterscheiden. Wenn also eine (normalerweise großflächige) Erregungsänderung passiert, ihr Zeitverlauf typisch für sakkadische Augenbewegungen ist, diese ungefähr dreimal pro Sekunde passiert, und vielleicht auch noch ein dazu passendes Kommando an die Augenmotorik verfügbar ist, dann signalisiert dieses System: "es hat keine Unterbrechung laufender visueller Prozeduren gegeben". Ich nehme an, dass das tatsächliche Ausgangssignal dieses Systems (ggf. nach neuronalen Umrechnungen) aus einer
Abwesenheit von Erregung besteht, ebenso wie wenn zwischen zwei Augenbewegungen alles konstant bleibt; auch da gibt das System keine Erregung ab. Sobald es jedoch eine echte Änderung in der Szene gibt, liefert es eine Erregung, und daraufhin muss das "Was"-System seine Analysearbeit leisten. Insgesamt wird viel Arbeit eingespart, weil das "Nichts"-System zwar ständig laufen muss, aber nur eine relativ einfache Analyseleistung zu erbringen hat.

Die Sache hat dreierlei Auswirkungen: 1. Die visuelle Szene wird nicht abgespeichert, wenn sakkadische Augenbewegungen das Netzhautbild verschieben, und kommt somit nicht immer wieder neu ins Bewusstsein, 2. die eingenommenen Blickrichtungen werden nicht bewusst, d.h. man weiß nicht, wo man hingeschaut hat, während man eine Rundfunksendung hört, und 3. ein kleines Zeitfenster entsteht, in dem diese Organisation getäuscht werden kann, wenn nämlich eine tatsächliche
Szenenänderung genau im Moment einer Augenbewegung erfolgt. Sie muss sehr schnell gehen, und darf nicht über Beginn und Ende der Sakkade zeitlich hinausragen. Wenn diese Bedingungen eingehalten sind, wird eine echte Szenenänderung nicht bemerkt, es sei denn, man richtet die Aufmerksamkeit direkt auf das sich verändernde Detail.

Wenn ich eine Prozedur starte, die zunächst eine visuelle Steuerung verlangt, dann ist der Ablauf folgender: Beispielsweise betrete ich ein Zimmer. Ein Neubeginn einer Prozedur ist wie eine Unterbrechung, aber auch diese Prozedur kann schon die Fortsetzung einer schon früher gelaufenen Prozedur sein. Das Was-System zeigt in wenigen Dutzenden von Millisekunden, wie es im Zimmer aussieht; eine episodische Speicherung wird angelegt, oder ist schon vorhanden. Wenn anschließend keine aktive visuelle Steuerung erforderlich ist, soll das Nichts-System "keine prozedurale Unterbrechung" signalisieren, und man nimmt andauernd eine identische Szene wahr.

Diese unaufmerksame Wahrnehmung wird also nicht in jeder Millisekunde vermittelt durch die von der Netzhaut kommenden aktuellen Erregungen, sondern durch eine einmalige anfängliche Szenendarstellung, die in naturwissenschaftlich völlig unverständlicher Weise phänomenal über lange Zeit "stehenbleibt". Das ist eben die Konsequenz davon, dass ein kurzzeitiger neuronaler Vorgang eine langanhaltende Bedeutung, d.h. einen langanhaltenden Bewusstseinsinhalt haben kann. Allerdings müssen dafür die neuronalen Signale von der Netzhaut vorhanden sein, aber nicht, um das Bild darzustellen, sondern um dem Nichts-System die Möglichkeit zu geben, die optischen Auswirkungen von Augenbewegungen zu erkennen, und die anfängliche Wahrnehmung als weiterhin gültig zu erklären. Wie schon gesagt, kann dieses System nicht funktionieren, wenn man durch technische Maßnahmen selbst kleinste optische Auswirkungen von Augenbewegungen absolut unterbindet. Dann verschwindet die gesamte visuelle Wahrnehmung; man sieht "Eigengrau". Weil das Gesäß von vornherein keinen sakkade-ähnlichen Mechanismus bereithält, verschwindet die Tastsinn-Wahrnehmung vom Sitzen auf einem Stuhl. Dasselbe gilt für das Hören: irgendwelche Eigenbewegungen der Ohren verursachen keine Geräusche, die in Konkurrenz treten könnten mit echten Außenweltgeräuschen. Deshalb werden Geräusche nur so lange wahrgenommen wie der physikalische Reiz dauert. Wenn ich im Dunkeln auf einen trockenen Ast trete, der zerbricht, dann könnte es ja durchaus sinnvoll sein, den nun durchgebrochenen Ast weiterhin darzustellen. Dafür kann das auditive System nur das visuelle System zu Hilfe nehmen, und diesen Ast als visuelle Vorstellung weiterleben lassen. Als rein auditive Dauer-Fortsetzung des Knackgeräuschs geht das nicht.

Das hier betrachtete System ist in Wirklichkeit viel umfassender; es ist nicht nur mit Augenbewegungen befasst, sondern mit allen Situationen, bei denen der sensorische Apparat bewegt wird, und dadurch die hereinkommenden Signale verändert werden, obwohl das, was sie darstellen, "in Wirklichkeit" unverändert ist. Eigentlich ist dieses System entwicklungsgeschichtlich viel älter als das "Was"-System, und ursprünglich war es zuständig für viele motorische Prozeduren wie z.B. eine Mohrrübe zu ergreifen, und sei es mit dem Maul. Wenn man schon ein einigermaßen vernünftig arbeitendes Sehen hat, dann muss dabei aus Anblicken ermittelt werden, wie man den Kopf dreht, und wie weit man das Maul öffnen muss. So lange alles über das Maul läuft, gibt es nur wenige Amgaben zu ermitteln, aber sobald die Affen mit ihren Händen auftauchen, wird eine visuell gesteuerte Hantierung ziemlich kompliziert, und auch Blickrichtungen müssen mit gesteuert werden, sobald man im Auge eine Stelle schärfsten Sehens ("Fovea") hat. All diese für motorische Prozeduren benötigten Signale sind eng verknüpft mit denjenigen, die man für den Betrieb des Nichts-Systems braucht: Wenn ich visuell gesteuert eine Banane ergreife, dann sind die visuellen und taktilen Signale, die ich dabei erhalte, verwandt mit denjenigen, die ich brauche, um zu erkennen, wie die Banane "als solche" aussieht/sich anfühlt, wenn  meine Blick- und Tastbewegungen (vor allem deren Zeitverlauf) herausgerechnet werden.

Zu dieser Geschichte gehört auch das Orientierungsvermögen, das für motorische Prozeduren vom Typ "Fortbewegung" gilt, und das im Prinzip ohne Bewusstsein arbeitet, so, wie auch beim Pferd, das den Weg nach Hause auch dann findet, wenn der betrunkene Kutscher eingeschlafen ist.

Man darf nicht vergessen, dass strenggenommen das "Was"-System naturwissenschaftlich unverständlich ist, weil dabei (unausgesprochen) angenommen wird, dass ich erfahre, wie eine Banane aussieht. Es ist eine Art Versickerung des Anblicks irgendwie in meinem Inneren. Ein "Ich" gibt es jedoch nur auf dem phänomenalen Niveau des Bewusstseins. Dort ist es möglich, dass ich etwas wahrnehme, und Punkt. Nichts weiter, keine Folgen. Ganze Straßenzüge, Schaufenster mit Dutzenden ausgestellter Schuhe, vorbeifahrende Autos nehme ich wahr, ohne ersichtliche Folgen. Es macht nicht viel Sinn, um die Geschichte naturwissenschaftlich beschreibbar zu machen, das Ich durch "Gehirn" oder durch die ganze Person zu ersetzen. Naturwissenschaftlich gesehen gibt es nur Prozeduren, und diese können nicht systematisch folgenlos versickern. Der Sinn des Was-Systems ist vielmehr, unterbrochene Prozeduren fortzusetzen in den Fällen, bei denen die erforderlichen Daten nach der Unterbrechung nicht mehr zur Verfügung stehen (siehe Hirnbrief 2; 2015: "Unterbrechung 4").

Die Ergebnisse des Nichts-Systems gelangen nicht (oder nur indirekt) ins Bewusstsein. Sie dienen dazu, die Roh-Sinnessignale zu bereinigen. Nur diese bereinigten Signale können dann (müssen aber nicht) ins Bewusstsein gelangen, und erscheinen dort phänomenal als "die Welt", die als unabhängig von Vorgängen (vor allem Zeitverläufen) bei der Beobachtung dargestellt ist.

Nr  3 2017

Drei Arten des Sehens

Die erste Art des Sehens ist naturwissenschaftlich am leichtesten zu verstehen.

Damit ist einfach nur gemeint, dass das Sehen, mitsamt dem Gehirn, nach denselben allgemeinen (erlernten oder ererbten) Prinzipien funktioniert wie bei allen anderen Organen auch. Die Grundlage sind Prozeduren, die aus verknüpften Verbänden von Zellen bestehen. Eine solche Prozedur ist in den Verbindungsstrukturen und in den möglichen Leistungen der Einzelzellen gespeichert. Sobald eine bestimmte Struktur von Eingangssignalen auftaucht, beginnt die Prozedur physiologisch zu arbeiten. Sie erzeugt ein (vielleicht sehr komplexes) Ausgangssignal, das in die "Welt" außerhalb des Organs, oder in eine andere Prozedur desselben Organs, geschickt wird.

Für das Sehen bedeutet all dieses, in vereinfachter Form, dass bestimmte Lichtverteilungen auf die Netzhaut fallen, z.B. das Bild eines Apfels, woraufhin die Prozedur anspringt und eine Greifbewegung visuell gesteuert wird. "Bewusstsein" oder "Wahrnehmung" kommen dabei nicht vor; die Beschreibung wäre auch für die Niere von derselben Art, nur kommen die Eingangssignale nicht aus den Augen, und die Leistungen und Verknüpfungen der Zellen sind andere.

Ein Beispiel wäre, wenn man von der Fahrbahn auf den Fußweg geht, und dazu visuell gesteuert am Bordstein das Bein anhebt.

Unklarheit entsteht allerdings dadurch, dass ich dennoch den Bordstein wahrnehme, wobei "Wahrnehmung", die bei anderen Organen als dem Gehirn nicht auftritt, in der Naturwissenschaft nicht existiert. Vielmehr gehört die Wahrnehmung in den Bereich "Bewusstsein". Dass ich etwas wahrnehme, ist nicht beobachtbar. Nur mein Verhalten, oder im Prinzip auch meine Hirnprozesse, sind beobachtbar; daraus einen Schluss zu ziehen, dass ich etwas wahrnehme, ist im Rahmen der Naturwissenschaft nicht möglich, zumal (zumindest im Prinzip) die Naturwissenschaft den ganzen Vorgang des Apfelgreifens komplett erklären könnte, so dass man nichts vermisst. Auch bei der Niere würde man nichts vermissen, wenn es gelänge, eine Nierenprozedur wirklich komplett zu erfassen.

Ich kenne nur ein Beispiel, an dem man genügend deutlich erkennt, dass bei der ersten Art des Sehens die Wahrnehmung keine Rolle spielt: Ich putze die Zwischenräume zwischen meinen Zähnen mit drei verschiedenen Bürstchen, je nach Breite des Zwischenraums. Der gesamte Vorgang (eine einzige Prozedur) läuft weitgehend "automatisch" ab, weil ich ihn seit vielen Jahren unverändert abwickle. Ich setze immer die Bürsten in derselben Reihenfolge von dick nach dünn ein, und die Abfolge der geputzten Lücken beginnt immer mit jeweils derselben Start-Lücke. Ich muss nicht überlegen, in welche Lücke ich welche Bürste stecke; "Lückenzielfehler" kommen nicht vor. Im Dunkeln kann ich die Lücken nicht treffen, die visuelle Steuerung vor einem Spiegel spielt auf jeden Fall eine wichtige Rolle. Andererseits nehme ich, vor dem Spiegel stehend, die ganze Szenerie des Zähneputzens wahr; da ist keineswegs ein Loch in meinem Gesichtsfeld.


Das Besondere an dieser Prozedur ist, dass ich selber nicht sagen kann, in welche Lücke ich welche Bürste stecke, obwohl ich die ganze Zeit die ganze Abwicklung der Prozedur wahrnehme. Um eine solche Frage zu beantworten, muss ich die Prozedur (zumindest den Teil, der mit nur
einer Bürste durchlaufen wird) tatsächlich durchführen, und sie dabei aufmerksam beobachten und ggf. bewusst stoppen, um zu sehen, in welcher Lücke die Bürste nun steckt.

An diesem Beispiel kann man erkennen, dass die visuelle Wahrnehmung für die Steuerung der visuellen Prozedur keine Rolle spielt. Vermutlich gilt das auch für das Fußheben am Bordstein und viele ähnliche Vorgänge, nur lässt sich bei ihnen nicht so ohne weiteres erkennen, dass die Wahrnehmung etwas anderes bietet als das, was für die Aufgabe gebraucht wird. Offenbar fehlen in der Wahrnehmung Angaben darüber, welche visuellen Details zu einer bestimmten Aufgabe gehören. Andererseits enthält eine Prozedur, "wie es weitergeht", während die Wahrnehmung nur Momentanzustände anzeigt, dann aber, so gut es geht, alles, was auf die Netzhaut fällt.

Wer nur diese erste Art des Sehens hat, kann all das sehen, wofür er eine Prozedur hat. Da kann es durchaus ganz einfache Warnprozeduren geben, aber es kann auch, wie beim Hören, Fälle geben, bei denen es nichts zu tun gibt, d.h. das Lebewesen sieht nichts, obwohl bildliche Strukturen auf die Netzhäute fallen. Dennoch kann so etwas ein sehr leistungsfähiges Sehen abgeben. Wie gesagt, kommt dabei keinerlei Wahrnehmung, und damit auch keinerlei Bewusstsein, vor. Auch kommt keine Aufmerksamkeit in Form einer Empfindung vor, wenn auch man vielleicht das Anspringen einer Prozedur ungefähr so auffassen könnte.

Die zweite
Art des Sehens ist von der Art, wie sie vielleicht ein Laie beschreiben würde, der aber immerhin weiß, das das Gehirn eine Rolle spielt: In der Ferne sieht man einen Hasen und einen anschleichenden Fuchs; man versucht, mit voller Aufmerksamkeit die Szene ununterbrochen "im Auge zu behalten", und stellt sich auch vor, dass entsprechende Neurone im Kopf dafür arbeiten. Sogar, dass sie "mit Volllast" arbeiten, könnte man empfinden. Ähnliches würde man beim Fussballtorwart vermuten, wenn er einen gegnerischen Spieler mit dem Ball herannahen sieht. Weniger dramatische Fälle sind, dass ich ein bestimmtes Buch in meinem Bücherregal identifiziere und es dann herausnehme.

Im Gegensatz zur ersten Art scheint es hier auf den Wahrnehmungsinhalt und auf die Aufmerksamkeit anzukommen. Eine zugehörige anschließende Tätigkeit kommt hingegen nicht vor. Vielmehr muss man sich (ggf. sehr schnell) bewusst entscheiden, was man tun will.

Die dritte
Art des Sehens ist dafür verantwortlich, dass man 16 Stunden täglich, wenn man nicht schläft, immer visuell etwas wahrnimmt. Niemals ist wegen Desinteresse oder aus Sparsamkeitsgründen ein Loch im Gesichtsfeld. Dabei ist den meisten Leuten gar nicht klar, dass sie zu allen Zeiten das allermeiste davon als identisch ("dasselbe") mit etwas zuvor Wahrgenommenen auffassen. Dazu gehört das Wohnungs- und Arbeitsplatzmobiliar, Gebäude am Wohnort und vieles andere mehr. Einem Ingenieur, der nichts mit Neurowissenschaften zu tun hat, würde es widersinnig erscheinen, wenn er den ganzen Tag an seinem Büro-Arbeitsplatz sitzt, dass das wochenlang unveränderte Mobiliar ihm gegenüber ununterbrochen, Millisekunde für Millisekunde, vom Gehirn "signalisiert" werden sollte. Vielmehr würde er irgendeine sparsamere Kodierungsmethode vermuten. Wenn er ein bißchen schärfer überlegt, wird er vielleicht bemerken, dass er ein bestimmtes Buch aus dem Regal ihm gegenüber nicht auswählen kann, ohne dabei "Aufmerksamkeit" auf das Regal zu richten, obwohl das Regal, das er auch zuvor schon stundenlang wahrgenommen hat, dadurch überhaupt nicht anders aussieht. Es erschien den ganzen Tag über optisch scharf. Dennoch kann er ohne die Aufmerksamkeit das Buch nicht auswählen. Vielleicht wird er auch noch bemerken, dass die Wahrnehung der Szene vor ihm sich überhaupt nicht verändert, obwohl er ständig während der Arbeit die Blickrichtung ändert.

Wegen ihrer 16-Stunden-Präsenz überlagert sich die dritte Art zwangsläufig den anderen beiden. Für den Fußballtorwart, der per Zweiter Art einen Angriff beobachtet, verlöscht nicht die Wahrnehmung des ganzen Stadions. Die dritte ist diejenige Art, für die es am schwierigsten erscheint, etwas über die zugehörigen neuronalen Prozesse zu sagen.

Zur zweiten und dritten Art des Sehens steht schon einiges in den Hirnbriefen 11/12.2010: "Aspekte der Zeit 3: Sehen"; 2.2015: "Unterbrechung 4"; 2.2017: "Sehen und Unterbrechung". Dort habe ich schon dargelegt, dass ganz allgemein ein kurzzeitiger multineuronaler Erregungsvorgang (bestenfalls einige Hunderte von Millisekunden) auf dem phänomenalen Niveau des Bewusstseins einen lange Zeit gültigen konstanten Bewusstseinsinhalt bedeuten kann. Mit naturwissenschaftlichen Argumenten kann man so etwas nicht widerlegen, weil "A bedeutet B" generell keine naturwissenschaftliche Beziehung ist. Im visuellen System ist ein räumliches Analogon recht gut untersucht. Darüber regt sich kein Wissenschaftler auf, hingegen sehr wohl, wenn dasselbe auf der Zeitachse passiert ("Wie soll denn das gehen?"). Das Kernelement der Aussage ist, dass nach Verlöschen der kurzzeitigen Erregung der Bewusstseinsinhalt, und vor allem ein Wahrnehmungsinhalt, weiterhin sozusagen freischwebend erhalten bleibt. Da ist es nicht verwunderlich, dass man damit kein Buch im Bücherregal identifizieren, und dann den Arm zum Herausnehmen ansteuern kann. Um das zu leisten, muss man, wie gesagt, die Aufmerksamkeit bemühen, was nichts anderes ist, als dass man die neuronale Aktivität erneut starten muss. Man kann die dritte Art als die neuronal unbegleitete Fortsetzung von Sehprozessen, die mit der zweiten Art, d.h. mit einer neuronalen Erregung begonnen haben, auffassen.

Die Sache hat zum Teil eine entfernte Ähnlichkeit mit der Datenkompression eines kontinuierlich einlaufenden Textes, indem man ein Wörterbuch anlegt, in dem jedes Wort nur einmal aufgeführt ist, und dazu eine Liste zu jedem Wort, aus der hervorgeht, wie es an den verschiedenen Stellen des Textes zwischen die anderen Wörter eingeordnet werden muss. Jedes Wort ist, wenn es mehrfach auftritt, dadurch trivialerweise dasselbe. Letztlich verschiebt sich das Problem auf "die Zeit", welche ja auch ein phänomenaler Gehalt ist, denn wenn nicht zur Verfügung steht, dass ein gegenwärtiger neuronaler Vorgang (nämlich das Auslesen eines Inhalts eines episodischen Gedächtnisses) einen vergangenen neuronalen Vorgang bedeuten kann, dann kann man nicht verstehen, was mit "Zeit" gemeint ist. Neuronale Vorgänge jeder Art sind, rein naturwissenschaftlich gesehen, immer nur gegenwärtige bedeutungslose Vorgänge. Die genannte Bedeutungszuweisung, die im Bewusstsein passiert, ist für den Zeitbegriff erforderlich. Schließlich ist die gesamte Naturwissenschaft eine komplexe Ansammlung phänomenaler Gehalte des Bewusstseins, und die Zeit ist darin enthalten. Hier wird erneut die Rückbezüglichkeit der ganzen Bewusstseins-Argumentation deutlich, denn die (phänomenale) Naturwissenschaft, die irgendwie auf neuronalen Prozessen ruht, soll herangezogen werden, um all die genannten Zusammenhänge zu erklären.

Eine Warnung möchte ich aussprechen vor der unbedachten Verwendung des Begriffs "Wahrnehmung". Die Unbedachtheit rührt vor allem daher, dass wissenschaftliche Untersuchungen über das Sehen weitestgehend im zeitlichen Bereich des Beginns, oder der Veränderung visueller Reize stattfinden. Zu diesen Zeiten sind die visuellen Neurone noch tätig. Was nach einer Stunde nach Einschalten eines konstanten Reizes passiert, ist naturwissenschaftlich nicht leicht zu untersuchen, aber man stellt eine völlig unveränderte Wahrnehmung fest. Man muss sich gut überlegen, wie es unter diesen Umständen zu sprachlichen Aussagen kommen kann ("ich nehme den Reiz weiterhin unverändert wahr"). Vor allem wird irgendein Neustart neuronaler Prozesse erforderlich sein, sonst ließe sich ja kein Sprachsignal erzeugen. Jedenfalls sollte man vermeiden, von dem sprachlich berichteten Zeitverlauf einer Wahrnehmung auf den Zeitverlauf des zugehörigen neuronalen Prozesses zu schließen.

Es wäre auch schon hilfreich, wenn mal jemand die dauerhaft (durchaus als hoch) wahrnommenen Bildschärfe abschätzen könnte, und eine Überlegung anschließen könnte, was die Neurone leisten müssten, wenn sie, wie "klassisch" angenommen, ständig Millisekunde für Millisekunde, eine als konstant wahrgenommene Szene signalisieren müssten. Ich vermute, dass das neuronale visuelle System damit völlig überlastet wäre. Hinzu käme, dass dann Rauschen wahrzunehmen sein müsste, was der wahrgenommenen Identität widerspräche.


In den obengenannten Hirnbriefen ist der Haupt-Unterschied zwischen den Arten des Sehens schon diskutiert worden: Während man die erste Art im Prinzip (wenn wohl auch nicht so ohne weiteres in der Praxis) vollständig verstehen kann, dabei aber kein Bewusstsein (und damit keine Wahrnehmung) vorkommt, glaube ich, dass die anderen beiden Arten zusammenhängen mit der Organisation von Unterbrechungen des (rein prozeduralen) Sehens erster Art, wobei diese Unterbrechungsorganisation auch für andere als visuelle Prozesse gilt. Sie beschert dem Menschen die Möglichkeit, Prozeduren von quasi unendlicher Dauer stückweise zu betreiben, muss dazu aber jeweils die für eine Fortsetzung erforderlichen Startdaten bereithalten. Die Idee ist, dass diese Daten eine nahe Verwandtschaft mit dem Bewusstsein haben, wenn auch letzteres damit nicht in einem naturwissenschaftlichen Sinne erklärt wird.

Vielleicht muss man letztlich alle Prozeduren als Fortsetzungen schon früher begonnener Prozeduren auffassen, was vielleicht einen Ansatzpunkt gäbe für die in jedem Individuum möglicherweise unterschiedliche neuronale Ausgestaltung von Wahrnehmungsinhalten ("Qualia"), indem diese Unterschiede von Start-Unterschieden zu Urzeiten ("Anfangsbedingungen") herrührten. Damit würde die prinzipielle naturwissenschaftliche Unzugänglichkeit von Bewusstseinsinhalten vielleicht verständlich. Es wäre denkbar, dass auch bei rein naturwissenschaftlicher Betrachtungsweise hier ein Element hereinkäme, nämlich eine Anfangsbedingung, die nicht erklärt werden könnte.

Auch in der Physik braucht man ja die Anfangsbedingungen für Unterbrechungs-Fortsetzungen: Die Fallbewegung eines Apfels "beginnt" mit dem Loslösen des Stiels vom Baum. Hingegen wenn man das ganze Weltall betrachtet, geht diesem "Beginn" die allmähliche Austrocknung des Stiel-Ansatzes voraus, und diesem Vorgang wiederum eine bis in die unendliche Vergangenheit zurückreichende Kette weiterer Vorgänge, die sich naturwissenschaftlich prinzipiell nicht mehr beobachten lassen.

Schließlich muss man sich mit dem Zeitbegriff befassen. Die Idee ist, dass das richtige Ineinanderschachteln von Teilstücken verschiedener Prozeduren diesen Begriff erfordert. Hingegen kommt das Sehen der ersten Art ohne diesen aus, weil es bei rein prozeduraler Verarbeitung immer nur darauf ankommt, was in der Gegenwart passiert. Diese Gegenwart wird zwar von vergangenen Vorgängen beeinflusst, aber nachdem diese "abgeladen", und über das zuvor Abgeladene darübergeschüttet worden sind, sind sie als einzelne vergangene Vorgänge nicht mehr zugänglich.

Auch die Physik hat etwas zum Zeitbegriff zu sagen (siehe Hirnbrief 1, 2016: "Zeit und Physik"). Es erweist sich jedoch als nahezu unmöglich, mit Physikern darüber zu sprechen. Sobald sie auch nur von ferne ahnen, dass da auch die Rede vom Gehirn sein soll, nehmen sie Reißaus. Es wäre erfreulich, wenn sich diese Situation mal ändern würde.

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 vorkommt; 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 Wahrnehmung 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 Wahrnehmung 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 mehrfachen 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 zwischen 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.

Nr  2 2018

Abtauchen in die Rückbezüglichkeit

Meine Behauptung ist, dass "ein kurzzeitiger neuronaler Prozess die Grundlage sein kann für einen langanhaltenden konstanten phänomenalen Gehalt des Bewusstseins". Im vorigen Hirnbrief 1;2018 stehen die wesentlichen Punkte, und auf frühere Hirnbriefe hierzu habe ich dort verwiesen. Jemand riet mir kürzlich, diesen Punkt in einer wissenschaftlichen Zeitschrift zu publizieren. Das sei eine "starke Annahme", denn die späteren Teile eines solchen phänomenalen Gehalts würden durch keinerlei inhaltstragenden neuronalen Prozess gestützt. Eine derartige Vorstellung wird von vielen Gelehrten zurückgewiesen; von durchaus kompetenten Leuten kriegt man zu hören: "Wie soll denn das gehen?"

Inzwischen habe ich den Haupttext, d.h. die Darlegung der stützenden Sachverhalte so einigermaßen fertiggestellt. In einer wissenschaftlichen Veröffentlichung muss es aber auch eine ordentliche Diskussion geben. In dieser soll betrachtet werden, was andere Gelehrte zum selben Thema gesagt haben. Auch soll darauf eingegangen werden, welches die erweiterte Bedeutung dieser Geschichte ist, wobei ich mich jedoch verstrickt habe in die argumentative Rückbezüglichkeit. Auf diese stößt man sofort, wenn man bedenkt, dass die gegenübergestellten Hälften der "starken Annahme" letzlich beides phänomenale Gehalte sind, wie überhaupt alle Inhalte, über die ich nachdenke oder schreibe. Ich betrachte hier den Fall der visuellen Wahrnehmung, deren Inhalte ja phänomenale Gehalte sind. Der dargebotene Reiz möge der Ziffern-Schriftzug "94732" sein.

Es gibt da also, als "erste Hälfte", einen kurzzeitigen neuronalen Vorgang, den man üblicherweise als der Naturwissenschaft angehörig auffasst, weil ein jeder ihn (im Prinzip) beobachten kann. Es ist natürlich nicht irgendein neuronaler Vorgang, sondern einer, der sich einreiht in eine Abfolge von physikalischen und neurophysiologischen Vorgängen, die in Frage kommen für das Entstehen der betreffenden Wahrnehmung. Ungefähr so weit wird das zur Naturwissenschaft gezählt.

Man stößt auf die Rückbezüglichkeit, wenn man weiter bohrt. Sie zeigt sich dadurch, dass Beobachtungsinhalte generell im Bewusstsein aufscheinen müssen, denn ein unbewusstes Beobachten (von dem man nichts weiß, und an das man sich nicht erinnern kann) ist nicht möglich. (Prozedurale Verarbeitungen, mitsamt Bildung von prozeduralem Gedächtnis, sind hier nicht gemeint.) Nur ich kann beobachten, denn nur ich kann bei mir ein jegliches Aufscheinen feststellen. Es widerspricht der Subjektivität des Bewusstseins, dass auch andere Personen jene neuronale Erregung (egal ob bei sich oder in einem anderen Individuum) beobachten können. Angebliche (Hinweise darauf beruhen nur auf den äußeren Begleitumständen (Anzeichen für Hingucken, Austausch von Kehlkopf-Luftdruckwellen), die aber vorhanden sein müssen, oder zumindest gefordert werden können, damit dieser "erste Anteil" der Naturwissenschaft zugerechnet werden kann. Ich kann also zum einen durch direkte Beobachtung die phänomenale Kenntnis von diesem neuronalen Vorgang erhalten, zum anderen kann ich von (am besten mehreren) anderen, ebenfalls beobachtenden Personen Folgen von Kehlkopf-Luftdruckwellen empfangen, die bei mir die (phänomenale) Bedeutung haben, dass diese Leute ebenfalls die Zahl 94732 gesehen haben. Daraus kann man aber nur schließen, dass dieser Sehvorgang rein neuronal stattgefunden haben muss, aber ob es dabei in den anderen Personen auch zu (phänomenalen) Wahrnehmungen gekommen ist, d.h. zu einem Aufscheinen im Bewusstsein, lässt sich daraus nicht herleiten. Wegen der Subjektivität kann man keineswegs einfach annehmen, dass es in mir denselben Zusammenhang zwischen Wahrnehmung und neuronaler Verarbeitung gibt wie in anderen Personen; vielmehr geht es ja gerade darum, diesen Zusammenhang mitsamt der Subjektivität zu klären.


Die Aussagen dieser Leute sollten übereinstimmen, so dass ich selbst, der ja bei der Beobachtung eine andere Rolle spielt, überstimmt werden kann. Es ist sogar so, dass "die erste Hälfte" von mir selbst gar nicht stammen kann. Nämlich während ich beispielsweise die für lange Zeit eingeschaltete Zahl 94732 anschaue, dann widerspricht es zwar keinem naturwissenschaftlichen Prinzip, dass ich meine eigene Hirnaktivität währenddessen in vollem Detail beobachten kann, aber, selbst wenn das technisch gelänge, dann würde ich ja mein Gehirn während dieser Neuronenbeobachtung beobachten, und nicht bei der (ansonsten ungestörten) Beobachtung der Zahl 94732. Auch ein "eigene Hirnaktivität registrieren, abspeichern und später analysieren" käme nicht in Frage wegen der zwangsläufigen Zusatz-Annahme "das jetzt Analysierte bedeutet denselben, aber vergangenen Vorgang" (hierzu siehe Hirnbrief 30; 2011).

Also steht "die erste Hälfte", die zwangsläufig von anderen Personen als mir stammen muss, "der zweiten Hälfte" gegenüber, die wegen der Subjektivität nur von mir stammen kann. Diese Aufspaltung kann man nur umschiffen mit Sekundär-Annahmen wie etwa dem letztgenannten Umgang mit "Vergangenheit". Ein Schluss von anderen Menschen auf mich, aufgrund der allgemeinen biologischen Ähnlichkeit aller Menschen ist unbrauchbar, allein schon weil es kein Konzept für "ich" gibt.

Die "erste Hälfte" der "starken Annahme ist also schon hinreichend undurchschaubar. Die "zweite Hälfte" ist von vornherein phänomenal gemeint; es handelt sich um eine Wahrnehmung, die also nur in mir aufscheinen kann. Wohlgemerkt geht es jetzt nicht um die naturwissenschaftliche Beobachtung eine Hirnprozesses, sondern um die Wahrnehmung der Zahl 94732. Auch hier kann mir, wie bei der ersten Hälfte, ein Bericht zufließen, wobei natürlich auch wieder unzugänglich bleibt, dass oder ob die andere Person tatsächlich die Zahl wahrgenommen hat, oder ob es sich nicht doch nur um eine rein neuronale Verarbeitung (ähnlich einer physiologischen Verarbeitung in der Niere) gehandelt hat, die irgendwelche beobachtbaren Spuren hinterlässt, aus denen man schließen kann, dass diese Zahl gesehen wurde. In der Niere kommt es ja auch nur zu feststellbaren physiologischen Verarbeitungen, wenn ich z.B. eine Tasse Kaffee trinke, aber es entsteht keine (nierentypische) "Wahrnehmung" einer Tasse Kaffee (womit immer auch gemeint wäre, dass es diese Tasse Kaffee auch gäbe, wenn es in der Welt überhaupt keine Nieren gäbe).


Wenn das alles so stimmt, wie ich es hier darlege, dann ist ja alles phänomenal. Was ist denn dann eigentlich das Nicht-Phänomenale? Was ist denn ein tragfähiger Unterschied zwischen "objektiv, naturwissenschaftlich" und "subjektiv, phänomenal"?

Als Unterschied kommt in Frage, dass in der "ersten Hälfte" die Aufteilung auf mehrere Individuen schon "eingangsseitig" erfolgen kann. Das heißt im einfachsten Fall, dass das Licht (oder was sonst die Beobachtung vermittelt) schon vor dem Erreichen des Gehirns sich auf mehrere Individuen verteilen kann: mehrere Personen können das Gleiche beobachten. Das geht mit dem Sehen und dem Hören, aber schon über den Tastsinn würde eine gleichzeitige Beobachtung desselben Vorgangs schwierig werden, und das Riechen wäre in vielen Fällen zu langsam, um hier diskutiert zu werden. Und es geht nur im Rahmen der klassischen Physik, denn wenn man einzelne Photonen betrachten würde, könnten zwei Personen nie dasselbe sehen, oder ebensowenig, wenn man die individuellen Luftmoleküle eines auditiven Signals betrachten würde. Diese Partikel, wenn sie den einen Beobachter erreichen, könnten ja den anderen dann nicht erreichen.

Wie "Licht" sich ausbreitet, und wie es mehrere Individuen erreichen kann, ist letztlich natürlich auch eine phänomenale Vorstellung, die für die erste Hälfte eine Rolle spielt. All dieses wäre jedoch für die zweite Hälfte belanglos, weil es sich von vornherein um den Inhalt einer subjektiven Wahrnehmung handelt.

Nichts ist klar geworden bis hierhin, aber es kommt noch schlimmer: Das Schwergewicht der "starken Annahme" liegt ja auf den zeitlichen Verhältnissen. Diese werden im nächsten Hirnbrief näher in Augenschein genommen.

Nr  1 2019

Zwischen-Zusammenfassung

Im letzten Hirnbrief ging es um die "starke" Annahme: "Ein kurzzeitiger neuronaler Prozess kann die Grundlage sein für einen langanhaltenden konstanten phänomenalen Gehalt". Unter "phänomenalen Gehalten" verstehe ich alle Inhalte, die subjektiv in meinem Bewusstsein aufscheinen. Dazu gehören unter anderem alle Inhalte meiner Wahrnehmung. Die Existenz von phänomenalen Gehalten kann man naturwissenschaftlich nicht nachweisen. Lediglich das vielleicht damit zusammenhängende Verhalten des Lebewesens, oder die vielleicht damit zusammenhängenden neuronalen Prozesse kann man beobachten. Phänomenale Gehalte kann man auffassen als "Bedeutungen" von neuronalen Prozessen, wobei "A ist die Bedeutung von B" allerdings ganz allgemein keine naturwissenschaftlich gültige Beziehung ist. Deswegen lässt sich auch die Sprache nicht als Zugang zu Bewusstseinsinhalten nutzen, weil naturwissenschaftlich gesehen die Sprache nur aus hochstrukturierten bedeutungslosen Luftdruckwellen besteht, die von spezieller Kehlkopfmotorik hervorgebracht werden, und die spezielle Hörgebiete desselben oder eines anderen Gehirns selektiv beeinflussen können. Man kann die Sprache als so ähnlich wie die Wirkung neuronaler Transmitter auffassen, der man ja auch keine Bedeutungen unterstellt. Nur ist der Unterschied, dass die Sprache Verbindungen zwischen  Hirngebieten herstellt, die räumlich getrennt sind.

Das Besondere an der "starken" Behauptung ist, dass nach spätestens einer Sekunde, wenn der neuronale Prozess abgeklungen ist, der angestoßene phänomenale Gehalt weiterhin im Bewusstsein aufscheint, ohne dann aber in jedem Moment von einem zugehörigen inhaltstragenden neuronalen Prozess "signalisiert" zu werden. Das sei unmöglich, meinen viele Gelehrte ("wie soll denn das gehen?"). Ich meine hingegen, dass man die Erscheinung "Bewusstsein" nur wegen genau dieses Sachverhalts nicht in die Naturwissenschaft einordnen kann. Es handelt sich dabei größtenteils um ein Problem mit dem Zeitbegriff.

Der Umgang mit dem Zeitbegriff ist schwierig, weil "die Zeit" gedanklich als alternativlos erscheint. Im vorliegenden Hirnbrief stelle ich zusammen, was ich mir im Moment in diesem Zusammenhang denke. So etwas habe ich hin und wieder seit einigen Jahren versucht und in die früheren Hirnbriefe geschrieben. Ich weiß aber, dass sich dabei immer wieder die Schwerpunkte und die Zusammenhänge verschieben. Dass da etwas Endgültiges herauskommt, ist auch dieses Mal eher unwahrscheinlich.

1. Der im Moment wichtigste Ausgangspunkt, nämlich die obige "starke" Annahme selbst, mitsamt einigen Erläuterungen und stützenden Befunden, steht im Hirnbrief 1;2018, wo die dauerhafte visuelle Wahrnehmung konstanter Umgebungen, und die zugehörigen neuronalen Prozesse betrachtet werden. Der Befund ist, dass neuronale Erregungen nach dem Einschalten eines Lichts nach weniger als 1 Sekunde abflauen, obwohl das Licht weiterhin konstant angeschaltet bleibt. Die Idee ist, dass diese Erregung phänomenal (d.h. für die Wahrnehmung) als Signal für "vorher dunkel/nachher hell" aufgefasst wird. Dieses "...nachher hell" gilt dann weiter, bis evtl. viel später eine andere Erregung "vorher hell/nachher dunkel" erscheint, d.h. das Licht verlöscht. Zwischen diesen beiden Zeiten gibt es keinerlei Erregung, die da signalisiert, dass das Licht eingeschaltet ist. Die Tatsache wird nur erschlossen aus der neuronal festgestellten Abwesenheit einer Meldung über die Änderung
der Helligkeit.

2. Aus der Sicht der Naturwissenschaft dient die Sensorik, und insbesondere das Sehen, zur Steuerung des Verhaltens. Die Eingangssignale von den Sinnesorganen müssen also zerlegt und umgerechnet werden in Muskel- und andere Steuerkommandos. Für optische Eindrücke ist das das prozedurale Sehen. Es dient dazu, beim Gehen nicht an einen Türrahmen zu stoßen, ohne ansonsten an diesem interessiert zu sein. Aber es dient vor allem auch dazu, wenn ich einmal ganz bewusst beschlossen habe, für eine Reparatur eine Zange zu benutzen, diese dann, visuell gesteuert, zu nehmen und in geeigneter Weise zum Einsatz zu bringen. Dabei kommt das Bewusstsein nicht mehr vor; man "weiß" nicht wirklich, wie man es eigentlich macht, die Zange richtig zu bewegen, aber man muss hinschauen. Man erkennt bei all diesem keine Notwendigkeit, dazu die physikalische Außenwelt in Form einer "Wahrnehmung" darzustellen (vor allem: wer stellt hier wem etwas dar?); vielmehr muss eine sensorisch gesteuerte Leistung erbracht werden, wie es auch die Niere tut, wenn sie in irgendeiner Weise auf einen Schluck Kaffee reagiert. Dabei entsteht ja keine nierenphysiologische Darstellung des Kaffees, unabhängig davon, was mit diesem geschieht, und vor allem auch unabhängig davon, ob es in der Welt Nieren gibt oder nicht. Die eigenartige Erscheinung "Wahrnehmumg" kommt in keinem anderen Organ als dem Gehirn vor.

Naturwissenschaftlich gesehen ist das prozedurale Sehen das "normale" Sehen. Ein Bewusstsein, und somit eine Wahrnehmung, kommt dabei nicht vor. In geringschätziger Weise wird alles Prozedurale oftmals als "automatisch" bezeichnet. Aber es ist lernfähig: Wenn eine Ratte immer einen komplizierten Weg entlanggelaufen ist, um zu einem bestimmten Ziel zu gelangen, dieser Weg dann aber plötzlich nicht mehr gangbar ist, und die Ratte daraufhin einen anderen Weg findet, dann kann sie diese neue Situation erlernen, und in Zukunft gleich von Anfang an diesen neuen Weg gehen. Das Besondere dabei ist nur, dass sie keinerlei Zugang mehr hat zu der Tatsache, dass sie früher einen anderen Weg gegangen ist. Für die Ratte ist
alles, was sie irgendwann gelernt hat, so, als ob sie genau dieses schon immer so gemacht hätte. Sie lebt sozusagen immer in der Gegenwart; es gibt keine Vergangenheit. Das ist das Besondere an der prozeduralen sensorischen Verarbeitung: die gegenwärtige Leistung wird beeinflusst durch vergangene Lernvorgänge, aber diese Vorgänge sind kumulativ; man kann einen einzelnen vergangenen Vorgang, selbst wenn er vielleicht besonders einflussreich war, nicht mehr zum Zweck einer erneuten neuronalen Verarbeitung "zurückholen". Man kann mit dem prozeduralen Gedächtnis sehr gut lernen, aber man kann sich an nichts Vergangenes erinnern.

All dieses gilt für Ratte und Mensch: es läuft immer
eine mehr oder weniger intensive prozedurale Verarbeitung von Sinnesdaten, so z.B. von Druckrezeptoren im Gesäß, während ich auf einem Stuhl sitze, um vielleicht die Blutgefäßweite dort zu steuern, oder dass ich ein wenig zurechtrutsche, weil es unbequem wird. Mir wird diese Sinnesleistung nicht bewusst, aber nach einigen Malen setze ich mich vielleicht gleich von vornherein anders auf diesen Stuhl. Für derartige Leistungen ist es nicht erforderlich, dass die Druckrezeptoren vom ersten Moment des Hinsetzens an den minuten- oder stundenlang konstanten Druck durch ein ebenso konstantes Dauersignal melden. Es kann durchaus sein, dass das Drucksignal am Anfang viel höher ist als später, einfach nur, weil dieses Signal allein nicht weiter gebraucht wird ohne das Eintreffen irgendwelcher zusätzlichen Signale.

Dies ist eine Beschreibung ganz ohne das Auftreten eines Bewusstseins. Im Prinzip, wenn auch wohl kaum in der Praxis, kann man diese gesamte prozedurale Aktivität vollständig verstehen. Aus eventuell teilweise anders verschalteter neuronalen Aktivität (es ist ja nichts anderes da) muss sich zusätzlich irgendwie das Auftreten des Bewusstseins herleiten. Das Besondere ist hier allerdings die Behauptung, dass ein Bewusstseinsinhalt, der in einem bestimmten Moment "aufscheint", nicht unbedingt zusammenhängt mit einer neuronalen Aktivität
in diesem selben Moment. Dabei darf man nicht sogleich an "Gedächtnis" denken. Ein Gedächtnisinhalt verweist ja nicht "von allein" auf einen vergangenen Zeitpunkt, sondern naturwissenschaftlich gesehen sind sowohl eine Einspeicherung in ein Gedächtnis vom episodischen Typ, als auch ein Abruf aus diesem, jeweils gegenwärtige Vorgänge im Moment ihrer Ausführung, und im Rahmen der Naturwissenschaft haben sie keine Bedeutung. Vor allem fehlt eine Beziehung von der Art "dieser gegenwärtige neuronale Prozess (nämlich ein Gedächtnisabruf) bedeutet denselben, aber vergangenen Prozess". Wohlgemerkt kann man im Prinzip verstehen, dass, und wie ein solcher Gedächtnisabruf neurophysiologisch weiter verwendet wird, aber das Gehirn selbst enthält keinen naturwissenschaftlich erfassbaren zusätzlichen Mechanismus, der so arbeitet wie ein externer Beobachter, der da sagen würde "aha, da wird etwas Vergangenes sozusagen neuronal wiederbelebt, als ob es etwas Gegenwärtiges wäre, und wird entsprechend verwendet". Das Gehirn verwendet die aus einem Speicher geholte Aktivität, aber sozusagen weiß sie nicht, dass es sich dabei um ein Signal aus einer (ihm völlig unbekannten, weil nicht mehr existenten) Vergangenheit handelt. Vereinfacht gesagt, tut jedes Neuron nur, was die ihm vorgeschalteten Neurone ihm auftragen. Da kommt so etwas nicht vor wie "dieses Signal bedeutet (zumindest anteilig) ein gesehenes Haus" oder auch "dieses Signal gibt etwas Vergangenes wieder".

Für diese fehlenden Aussagen, die einem Alltagsverständnis entsprechen, ist das Bewusstsein zuständig, das damit jedoch aus der Naturwissenschaft herausfällt.

3. Bevor das Bewusstsein betrachtet wird, soll hier zunächst noch eine Vermutung wiedergegeben werden, wodurch es, rein neurophysiologisch gesehen, in der Evolution zu einer neuronalen Organisation kam, die dem Bewusstsein etwas näher steht. Diese Geschichte steht schon im Hirnbrief 2;2015, hier habe ich sie verkürzt.

Was ist das Gemeinsame an einer Ziege und einem Schimpansen? Man würde sagen, dass beides ganz eindeutig Tiere sind, und zwar vor allem deswegen, weil sie nichts Wesentliches hervorbringen, was über ihren eigenen Tod hinaus Bestand hat. Damit meine ich nicht einfach nur Spuren, an denen man erkennt, dass sie hier gelebt haben, oder dass man noch Nester oder Höhlen findet, die sie mal gebaut haben. Freilich bauen manche Tierarten an Höhlen der Vorfahren weiter, aber sie tun das nur für sich; sie erkennen in ihrer gegenwärtigen Situation, dass das so am einfachsten ist. Eine Wasserleitung baut man hingegen nicht nur für den Moment der unmittelbaren Nutzung; sie wird sogar gebaut von Leuten, die genau diese Leitung vielleicht selber überhaupt nicht nutzen.

Die Idee ist, dass Menschen, im Vergleich zu Schimpansen, nicht
primär intelligenter sind, sondern dass sie nur eine neuronale Organisation entwickelt haben, mit der unterbrochene Prozeduren später fortgesetzt werden können. Man könnte einwenden, dass Tiere ihren Nest- oder Höhlenbau nicht hintereinanderweg abwickeln können. Sie finden jedoch nach einer Unterbrechung dieselbe sensorische Situation (die halbfertige Höhle) vor wie wenn sie ununterbrochen gegraben hätten. Ein Problem entsteht erst, wenn die für eine Fortsetzung notwendigen sensorischen Spuren verloschen sind. Als neue Maßnahme gegen diesen Fall entstand das (neuronale) episodische Gedächtnis, mit dessen Inhalten verloschene, aber notwendige Spuren gerettet und somit weiter zur Verfügung gehalten werden konnten. Dazu mussten nur die Steuerungsmechanismen des prozeduralen Gedächtnisses abgeändert werden. Es handelt sich um ein rein neuronales Werkzeug; keineswegs ist die Rede davon, dass es sich um etwas "Vergangenes" handelt, das da wiederbelebt wird.

In Fällen, bei denen es erforderlich ist, kann also eine Prozedur statt durch einen Sinneseindruck auch durch einen rein intrazerebralen Gedächtnisabruf (wieder-)gestartet werden. Ganz offensichtlich ist dies eine gefährliche Erfindung: Episodische Gedächtnisabrufe sind unverarbeiteten Sinneseindrücken sehr ähnlich, nur entstehen sie zur falschen Zeit. Man darf sie also nicht in "gewohnter Weise" hernehmen, d.h. als ob es gegenwärtige Signale wären, um daraus Bewegungskommandos herzuleiten.

Diese neue Konstruktion war erforderlich für die Entwicklung des Ackerbaus: Die Körner, die im Frühjahr in den Boden fallen, sind nach kurzer Zeit nicht mehr sichtbar, und von Unkraut überwuchert. Aber im Herbst entstehen dort Pflanzen, deren Körner für die Ernährung von Interesse sind. Das Besondere sind nicht diejenigen Körner, die im Herbst direkt von den Pflanzen herunterfallen, so dass im nächsten Jahr wieder dort diese Pflanzen wachsen. So etwas haben allerlei Tiere schon längst gemerkt. Hingegen ist der wichtige Fall, wenn jemand die Körner ganz woanders hinträgt (und sie dort zunächst einmal sensorisch nicht mehr erfassbar sind), dass dann dort ein halbes Jahr später die interessierenden Pflanzen wachsen.

Die Idee ist also, dass Primaten durch diese neue Entwicklung dazu befähigt wurden, quasi unendlich lange Prozeduren laufen zu lassen, weil sie sie nach z.T. überlebenswichtigen Unterbrechungen wieder fortsetzen und zu Ende bringen konnten. Auch konnten sie damit solche Prozeduren erlernen. Ich glaube, dass dieser Schritt die wesentliche Erklärung ist für die höhere Leistungsfähigkeit von Menschen im Vergleich zu Schimpansen, und auch für die wenigen Jahrmillionen an Entwicklungszeit hierfür. Hinzu kam sicherlich, dass der neuronale Gewebetyp "Hirnrinde" ohnehin die Eigenschaft hat, dass man vorbereitend verschaltete Hirnrinde schon entstehen lassen kann, noch bevor man genau "weiß", wofür sie eingesetzt werden soll. Wenn man viel "weiß", dann wächst er auch schnell.


Hilfreich war sicherlich auch, dass Affen ihre Hantierungsmotorik vom Maul oder Schnabel auf die Hände verlagert haben, was zwar zusätzliche Schwierigkeiten mit sich bringt, weil die starre Verbindung im Schädel zwischen Augen und Maul/Schnabel entfällt, aber dadurch entstand die neue Situation, dass vor allem für visuell orientierte Tiere die Hantierungsorgane von Artgenossen sehr deutlich erkennbar ebenso aussahen wie die eigenen. Für eine Ratte hingegen ist es unmöglich, das gesamte sensorische Signalensemble vom eigenen Maul als so ähnlich zu erkennen wie das sensorische Ensemble, das sie vom Maul einer anderen Ratte erhält: Das fremde Maul kann sie nur sehen, das eigene hingegen kaum; da dominieren die Tast- und Geschmackssignale. Die Affen mussten also beginnen, die Anblicke der eigenen Hand von denen einer fremden Hand zu unterscheiden, aber dennoch die Kenntnis zu nutzen, dass es beides Hände sind. Anblicke fremder Hände durften aber nicht hergenommen werden, um damit die (eigene) Handmotorik visuell zu steuern.

Dass die Affen bereits diese Einrichtung besaßen, war für das neue Unterbrechungsmanagement der Menschen sehr von Nutzen: man musste den Unterschied zwischen einem echten Sinneseindruck und einem Speicherabruf ebenso behandeln wie den Unterschied zwischen der eigenen und einer fremden Hand.

Bis hierhin ist alles eine rein neuronale Affäre. Wenn man sich nun dem Bewusstsein zuwendet, stellt man als erstes fest, dass Einspeicherungen und Abrufe in das (aus dem) episodische(n) Gedächtnis in der Tat
immer bewusst werden. Andernfalls "wüsste" man nichts von einem solchen Gedächtnisinhalt.

Dadurch wird meine Geschichte gestützt. Bisher bin ich auf keinerlei anderes Argument gestoßen, das einen zumindest plausiblen Zusammenhang zwischen Bewusstsein und episodischer Speicherung herstellt. Man hört immer nur, dass das so sei, oder gar, dass es doch anders gar nicht sein könne. Es kann sogar sein, dass Bewusstseinsinhalte nur
auf solchen Speicherinhalten beruhen. Die Langsamkeit spricht eher dafür: nur "prozedural"kann man gut und vor allem schnell Tennis spielen, wohingegen eine bewusste Analyse eines herankommenden Balles viel zu lange dauert, um dann noch hinreichend schnell reagieren zu können.

Eine kontinuierlich laufende Prozedur wird zu einer unterbrochenen, indem (im Idealfall) zwei direkt infinitesimal aufeinanderfolgende Verarbeitungsschritte zeitlich weit auseinandergeschoben werden. Gäbe es niemals solche Unterbrechungen, dann würde man sozusagen immer in der Gegenwart leben: alles hinge nur davon ab, was unmittelbar vorherging, und alles gehörte zur selben Prozedur. Das Dazwischenschieben einer völlig fremden Prozedur hat zur Folge, dass der erste Fortsetzungsschritt einer früher begonnenen Prozedur von etwas Fremdem (das unmittelbar vorausging) abhängt. Damit das dennoch richtig funktioniert, muss zusätzlich der vorausschauend angelegte Speicherinhalt zum Einsatz kommen. Das Zurechtkommen mit diesem Dazwischenschieben, oder vielmehr das Auseinanderziehen der zusammengehörigen Teile einer Prozedur, ist in gewisser Weise die Erfindung des Zeitkonzepts.

In der Physik gibt es Überlegungen, die zwar ganz anders aussehen, aber immerhin: Ein völlig isoliertes physikalisches System kann man in gewisser Weise als "zeitlos" auffassen ("die Zeit" sei dann überflüssig, sagen manche). Dahin kommt man auf dem gedanklichen Umweg über die Konstanz der Gesamtenergie in dem System. "Die Zeit" kommt dann durch den Verlust der Isolation, also durch einen schwachen (das System praktisch nicht störenden) Kontakt mit dem "Fremden", oder "der Umgebung", oder "dem Rest der Welt" herein.

Dass diese zwei Geschichten etwas miteinander zu tun haben, wird sich wohl so schnell nicht klären lassen, weil die meisten Physiker zwar häufig von "Beobachtung" reden, aber sofort Reißaus nehmen, sobald sie etwas vom Gehirn des Beobachters hören. In keiner der beiden Geschichten wird behauptet, dass die Dinge in der Welt ganz anders passieren als immer gedacht, nur weil es keine Zeit gibt. Vielmehr wird für das Geschehen in der Welt nichts Neues erfunden, es
erscheint nur ohne die Zeit ganz anders. Beiden Geschichten ist gemeinsam, dass, sobald etwas Nicht-Dazugehöriges stört, sich der Zeitbegriff hereindrängt.

4. Die visuelle Wahrnehmung macht für den Menschen einen großen Teil des sensorischen Teils des Bewusstseins aus. Vielen Leuten ist nicht klar, welch riesengroßer Bruchteil davon aus Dingen besteht, die man bereits früher gesehen hat. Das gilt für das ganze Mobiliar im Haus, für die Gebäude am täglich gegangenen Weg, für den Kram auf dem Schreibtisch und vieles mehr. Das meiste davon sind die Inhalte der un
aufmerksamen Wahrnehmung, die 16 Stunden am Tag, wenn man nicht schläft, das gesamte Gesichtsfeld lückenlos und lochfrei ausfüllen. Wenn das nicht so wäre, würde man sich blind fühlen. Selbst wenn man aufmerksam eine Radiosendung hört, und also eigentlich gar nichts sehen müsste, bleibt die Wahrnehmung des häuslichen Mobiliars erhalten. Dieses erscheint nicht etwa als "so ähnlich" wie am Tag zuvor, sondern als identisch; es wird als "dasselbe" wahrgenommen, und zwar völlig stabil, obwohl man 2 bis 3 mal pro Sekunde Blickwendungen um oftmals große Drehwinkel ausführt.

Die Situation erinnert teilweise an ein Datenkompressionsverfahren für kontinuierlich einlaufenden Text (siehe Hirnbrief 52; 2009), bei dem man ein Wörterbuch verwendet. Zu jedem Wörterbucheintrag legt man eine Liste an, in der verzeichnet wird, an welche Stellen im Originaltext das wiederholt auftretende Wort gehört. Diese Liste kann eine einfache Numerierung sein. Damit wird die Identität aller Wiederholungen eines Wortes sichergestellt, selbst  wenn die Einzelfälle durch Rauschen ein wenig unterschiedlich sind. Ein ebenfalls verrauschter Mechanismus ordnet ein eintreffendes Wort einem bestimmten Wörterbucheintrag zu. Allerdings kann der so komprimierte Text nicht mehr ohne weiteres in der ursprünglichen zeitlichen Reihenfolge gelesen werden. Es könnte aber sein, dass gerade diese Situation mit dem Entstehen des Zeitkonzepts zu tun hat.


Die Idee ist hier, dass ein ähnliches Verfahren im Zusammenhang mit dem Bewusstsein eine Rolle spielt, und man in gewisser Weise immer wieder den Wörterbuch-Eintrag "die Nähmaschine" wahrnimmt, wenn diese Maschine jeden Tag erneut ins Gesichtsfeld kommt, und man sie deshalb immer wieder als "dieselbe" wahrnimmt. Würde ihr Anblick jedoch jeden Tag erneut analysiert, so, wie ein moderner Neurophysiologe sich das vorstellt, dann käme bestenfalls eine mäßig große Ähnlichkeit der Anblicke dabei heraus. Jedem Neurophysiologen ist geläufig, dass wiederholte neuronale Antworten auf den gleichen Reiz
immer weit entfernt  sind von exakter Gleichheit.

Allerdings kann die Geschichte so nicht funktionieren. Im obigen Punkt 1 wurde für einen langdauernden Lichtreiz die Abwesenheit einer neuronalen Meldung über die Änderung der Helligkeit erwähnt. In der Tat muss man annehmen, dass ein neuronaler Mechanismus, der Abwesenheiten von Änderungen meldet ("Nichts-System", siehe Hirnbriefe 45/46 und 47/48; 2010), ständig laufen muss. Dieses System muss sich jedoch nicht damit befassen, was sich im Gesichtsfeld befindet. Deshalb ist es sparsam. Allerdings ist seine Aufgabe im Fall des genannten Reizes noch sehr schlicht: von dem Reiz kommt einfach gar keine Meldung von der Art, wie sie im Moment des Einschaltens gekommen war, und wie sie auch kommen wird, wenn der Reiz schließlich ausgeschaltet wird. Viel aufwendiger ist die Aufgabe dieses Systems, wenn ich während des Anschauens des konstant leuchtenden Reizes eine große Blickwendung mache. Das wesentliche Prinzip dieses Systems ist nämlich, alles zusammenzutragen, was dafür spricht, dass die einlaufenden neuronalen sensorischen Änderungen durch Bewegungen des sensorischen Apparats (z.B. der Augen oder der tastenden Finger) zustandegekommen sind, oder gar durch Weggehen, und Zurückkehren an denselben Ort. Sobald das System zu dem Schluss kommt, dass ein solcher Fall vorliegt (und sei er auch noch so ungenau ermittelt worden), dann ergeht die Meldung, dass die betreffende Szene sich nicht geändert habe, so dass der ursprüngliche Wörterbucheintrag weiter gilt.

Irgendwann habe ich die Nähmaschine zum ersten Mal gesehen und in klassischer neuronaler Manier analysiert, mitsamt einem episodischen Speichereintrag. Wenn ich dann das Haus verlasse und später erneut in die Nähe der Nähmaschine komme, dann meldet das Nichts-System, dass alle Änderungen meiner Netzhautbilder zurückzuführen seien auf meine Eigenbewegungen. Daraufhin erscheint die Nähmaschine als der weiterhin unveränderte Wörterbucheintrag.

Das ganz Wesentliche ist nun, dass dieses "..erscheint die Nähmaschine" von gar keiner inhaltstragenden neuronalen Erregung begleitet ist; auch der früher angelegte episodische Speicher wird nicht abgerufen. Erneut sagen die meisten Gelehrten, dass dies unmöglich sei. Aber sie bedenken nicht, dass die Nähmaschine nur auf dem phänomenalen Niveau des Bewusstseins erscheint; ein Verhaltensakt kann damit nicht angeworfen werden. Ich glaube sogar, dass dieses der einzige
Grund ist, warum das Bewusstsein naturwissenschaftlich unverständlich bleibt. Ein eher alltagsnahes Beispiel für die umfassenden Auswirkungen der eingangs genannten "starken Annahme" ist: Eine nur einige Sekunden dauernde visuelle neuronale Analyse der Nähmaschine vor vielen Monaten, mitsamt einer episodischen Abspeicherung, erzeugt einen phänomenalen Gehalt, der bestehen bleibt, so lange das "Nichts-System" alle sensorischen Änderungen auf meine Bewegungen zurückführt. Das wird nicht immer sehr akkurat durchgeführt, so dass es passieren kann, dass ich echte Änderungen an der Maschine nicht bemerke.

Wie im obigen Punkt 2 ausgeführt, kann dennoch jederzeit ein
prozeduraler Analyseprozess der Szene mit der Nähmaschine laufen, sofern es für diesen eine echte Aufgabe gibt. Ein solcher Prozess ist rein neuronal, wird nicht bewusst und ist somit nicht verantwortlich für die Wahrnehmung der Maschine. Er dient u.a. dazu, dass ich nicht gegen die Maschine stoße, oder vielleicht, visuell gesteuert, meine Schlüssel auf ihr ablege. Das kann völlig unbewusst passieren, so dass ich nachher nicht mehr weiß, wo ich die Schlüssel abgelegt habe. In solchen Prozeduren wird die Maschine gemeinsam mit meinen Körperbewegungen behandelt; hier gibt es keine "Nähmaschine als solche, egal was ich mit ihr zu tun habe". Vielmehr umfassen solche Prozeduren durchgängig alle Etappen von Sensorik bis Motorik (siehe auch das Beispiel mit der Zange im obigen Punkt 2). Aus diesem Datenstrom wird auch die zuvor genannte Analyse des Nichts-Systems entnommen.

Die Folge der "starken Annahme" ist, dass, nahezu egal wo ich hinkomme, ich dort Szenen vorfinde, für die es schon einen ggf. uralten zeitlosen Wörterbucheintrag gibt. Meine nähere und auch weitere Umgebung ist voll von solchen Szenen, die ich irgendwann früher mal wirklich angeschaut habe, oder gar, die mir von Geburt an (als Organisationsprinzipien der Welt) mitgegeben wurden.

Dieser Teil der Geschichte ähnelt in der Physik der Idee eines dauerhaften soliden Objekts, oder auch eines "Teilchens", das im Lauf der Zeit als "dasselbe" gilt. Mit Hilfe dieser Idee kann man sich bei der Erstellung des Pendelgesetzes die Überprüfung ersparen, ob der Pendelklotz bei jeder Schwingung derselbe geblieben ist. Für die Naturwissenschaft ist dies die wichtige Grundlage dafür, dass man Experimente aller Art wiederholen kann, und zur selben Aussage gelangt.

Alle meine Wahrnehmungen, die auf einem alten Wörterbucheintrag beruhen, gehören zur unaufmerksamen Wahrnehmung. Nur diese ist sozusagen "neuronal losgelöst". Sie entsteht, sobald der entsprechende Reiz zwar neuronal von den Augen angeliefert wird, aber was
ich wahrnehme, entstammt nicht diesen Daten, sondern dem Wörterbucheintrag. Das ist zwar naturwissenschaftlich unverständlich, aber es erscheint sparsamer, immer wieder dieselben alten Daten zu benutzen als jedesmal von derselben Szene eine erneute inhaltliche Analyse durchzuführen. Nur die Analyse, die das Nichts-System abwickelt, muss gemacht werden. Diese ist jedoch viel einfacher, weil die Bewegungen meiner sensorischen Apparate viel weniger Parameter enthalten (vor allem, wenn eher liederlich gearbeitet wird) als die Parameter aller möglicher Gegenstände und Anordnungen in der Welt.

Im Gegensatz dazu steht die aufmerksame Wahrnehmung, die stattfindet, während die echten anfänglichen sensorischen Erregungen, um die es eigentlich geht, noch imgange sind. Es gibt im Gehirn einen zentralen Mechanismus, der mir erlaubt, jederzeit meine Aufmerksamkeit auf einen Szenenteil zu richten, und damit einen Wörterbucheintrag "aufzufrischen". In diesen Fällen stehen einschlägige neuronale Erregungen zur Verfügung, und mit diesen können auch Verhaltensakte neuronal angesteuert werden.

Ganz wichtig ist eine zusätzliche Regel: ich kann eine auf einem in der Vergangenheit angelegten Wörterbucheintrag beruhende Wahrnehmung nur haben, wenn ich im Prinzip die Möglichkeit
hätte, meine Aufmerksamkeit einzuschalten und einen Szenenteil neu zu analysieren. So kann ich einen Kratzer auf dem Nähmaschinentisch erstmals wahrnehmen; er war nicht da, als ich den ursprünglichen Wörterbucheintrag angelegt hatte. Im Moment der Zuwendung der Aufmerksamkeit erscheint die Nähmaschine dennoch als dieselbe. Zusätzlich nehme ich jedoch nun diesen Kratzer wahr. Merkwürdigerweise erscheint im Bewusstsein die Meldung "der Kratzer war schon vorher da", d.h. er ist nicht gerade im Moment des erneuten Anblicks (und der noch laufenden neuronalen Erregungen) entstanden. Es ist klar, dass diese Angabe keiner naturwissenschaftlich verständlichen Beobachtung entstammen kann, weil sie zeitlich nach rückwärts verweist. Vielmehr ist das ein Beleg für die Art und Weise, wie die Wahrnehmung "die Nähmaschine ist dieselbe" zustandekommt.

Dieser Teil der Geschichte ähnelt der Idee eines "Feldes" in der Physik, zB. dem Gravitationsfeld. Dieses kann man nur feststellen an einem Ort, an dem sich ein Probekörper befindet. Man nimmt an, dass es an anderen Stellen ebenfalls existiert, aber nur dort, wo man es mit Hilfe eines Probekörpers feststellen könnte.

Ein Möbelstück, das viele Stunden lang in meinem Gesichtsfeld ist, und das ich demzufolge unaufmerksam wahrnehme, könnte ich jederzeit aufmerksam inspizieren. Wie gesagt, nur wenn diese Möglichkeit besteht, kann der stabile Wörterbucheintrag phänomenal im Bewusstsein aufscheinen. Hörreize erfüllen diese Bedingung nicht, oder höchstens in Fällen von (zumeist lästigen) Dauergeräuschen. Auch kommt hinzu, dass Variationen von Höreindrücken durch Bewegungen der Ohren im Raum nur wenig ausgeprägt sind, so dass die meisten Variationen von Hörsignalen echte Schall-Änderungen sind. So werden also zwei gleiche Pfeiftöne als zwei Töne wahrgenommen, zwei Anblicke der Nähmaschine liefern jedoch nur eine
Maschine.

Diese Darstellung ist im Widerspruch zu der üblichen Auffassung der modernen Neurowissenschaft, bei der man immer davon ausgeht, dass man die Nähmaschine wirklich, und ggf. auch wiederholt, visuell analysieren will. Dabei wird implizit angenommen, dass die visuelle "Wahrnehmung" einfach nur eine Benennung für die letzte Etappe einer neuronalen Analyse sei, bevor diese dann vielleicht in eine Verhaltenssteuerung einfließt, oder gar einfach irgendwie im Gehirn versickert. In diesem Bild ist die unaufmerksame Wahrnehmung einfach nur eine abgeschwächte Version der aufmerksamen Wahrnehmung, in ungeklärter Weise vielleicht zustandekommend durch nur abgeschwächte neuronale Erregungen. Daraus ergäbe sich, wenn ich eine Nähmaschine aufmerksam anschauen kann, dass ich sie dann auch unaufmerksam anschauen kann, nur eben wäre das Ergebnis von schlechterer Qualität.

So ist es aber nicht, und der Unterschied ist ganz entscheidend. Unaufmerksam kann ich nämlich überhaupt nichts anschauen in dem Sinne, dass ich wählen könnte, was ich wahrnehme. Ich kann nicht "unaufmerksam diese Nähmaschine anschauen", aber ich kann sie unaufmerksam wahrnehmen, zusammen mit allem, was sonst noch im Gesichtsfeld ist. Schön wäre es, wenn dieses Gesichtsfeld die ganze Welt erfassen würde; dieses ist nämlich  eigentlich die Idee dahinter. Nur gibt es leider Einschränkungen von seiten der sensorischen Apparate, deren Reichweiten und Welt-Ausschnitte beschränkt und zudem noch veränderlich sind. Alle diese Einschränkungen sind versammelt in dem, was als "Ich" aufgefasst wird. "Ich" bin schuld daran, dass ich nicht die ganze Welt erkenne.

Zwar habe ich früher genau die Nähmaschine einmal richtig neuronal erfasst, aber später, wenn ich sie unaufmerksam wahrnehme, dann ist sie einfach nur dabei.

Merkwürdig ist die unaufmerksame visuelle Empfindung ja schon: Man steht auf dem Fußweg und unterhält sich mit jemandem, während man unaufmerksam das gegenüberliegende Haus wahrnimmt. Das Dach erscheint durchaus optisch scharf, vor allem ist da kein "Eigengrau" ähnlich dem "Schwarz-vor-den-Augen-Werden" kurz vor einer Ohnmacht. Dennoch kann man "nicht richtig sehen", ob da ein Schornstein ist, oder wo sich dieser befindet.

5. Eine Antwort auf die Frage, wozu man das Bewusstsein braucht, liegt noch in weiter Ferne. Ich meine damit natürlich nur das Aufscheinen irgendwelcher phänomenalen Gehalte, wohingegen die Nützlichkeit aller neuronalen Prozesse wie gehabt nach biologischen und evolutionären Kriterien beurteilt werden kann. Anders ausgedrückt: Was würde fehlen, wenn es kein Aufscheinen phänomenaler Gehalte gäbe, aber alle neuronalen Prozesse genau so ablaufen würden, und das Lebewesen alles leisten würde, wie wenn es sie gäbe? So eine Situation wäre ja durchaus denkbar, wenn es zutrifft, dass phänomenale Gehalte nichts Feststellbares bewirken können. Es gibt sogar schon den Fachausdruck "Zombie" für diesen gedachten Zustand.

Immerhin ist in diesem Text ein Hinweis erkennbar, warum phänomenale Gehalte wirkungslos sind, nämlich weil sie auf etwas Vergangenem beruhen. Auch würde die Subjektivität verständlich, weil diese von der individuellen neuronalen Vorgeschichte des einzelnen Lebewesens abhinge, die nicht mehr zurückholbar ist. Das Alltagsverständnis, und auch dessen verschärfte Form, die Naturwissenschaft, haben es sich allerdings in dieser Hinsicht bequem gemacht, indem sie sich selbst eine Zeitachse eingebaut haben, auf der Vergangenes durchaus auch als "materiell existent" angesehen wird.

Dazu muss mir erstmal was einfallen. Vielleicht passiert das bis zum nächsten Hirnbrief.

Nr  2 2019

Beobachtung

In einem Universum kann es keinen Beobachter geben, der das ganze Universum beobachtet, und der das Geschehen im Universum überhaupt nicht beeinflusst. Denn erstens wäre er ein Teil dieses Universums, so dass er sich auch selbst mit beobachten müsste, und zweitens kann es keine wechselwirkungsfreie Beobachtung geben. Wohlgemerkt ist mit "Universum" ein völlig abgeschlossenes System gemeint; außer diesem gibt es nichts, d.h. es kann weder zugleich kein zweites Universum, noch einen außenstehenden Beobachter geben. Die Frage, ob auf der Zeitachse ein Universum entstehen oder verschwinden kann, wird hier vorerst nicht betrachtet. Es soll sich aber keineswegs um ein statisches System handeln; innerhalb des Systems brodelt es.

In der Praxis muss also ein Beobachter 1. mit dem beobachteten System wechselwirken, in möglichst schwacher Weise, und 2. darf dieser Beobachter kein Teil des Systems sein.

Es findet nun also zu einem bestimmten Zeitpunkt ein physischer (stets sehr schwacher) Signalkontakt mit dem Beobachtungsobjekt statt. Es kann durchaus längere Abfolgen von solchen "Beobachtungen" geben. Eine materielle Spur einer jeden dieser instantanten Beobachtungen könnte entweder immer nur zum jeweiligen Zeitpunkt existieren. Im Fall einer Abfolge wäre das der jeweils letzte Zeitpunkt, weil jede solche Spur im Beobachter sofort verlöscht. Oder aber im Beobachter findet irgendeine Verarbeitung über mehrere Zeitpunkte hinweg statt.

So lange es dabei bleibt, ist das alles eine völlig sinnlose Veranstaltung. Es fehlt eine Idee, warum und wodurch ein Beobachtungsmoment ausgewählt wird. Scheinbar wird es etwas besser, wenn man sich einen statischen Beobachter vorstellt, wie etwa ein lichtempfindliches Element in einem Fotoapparat. Nur wenn Licht vom zu beobachtenden System kommt, dann bewirkt dieses eine Veränderung in diesem Element. Wenn es nur ein elektronisches Element ist, dann  verlöscht die Veränderung sofort. Wenn ein Speicher dabei ist, oder es sich um einen fotografischen Film handelt, dann bleibt eine dauerhafte, aber dann auch wieder statische Veränderung.

Die Sache wird nicht allzu viel sinnvoller. Die Beschreibung gibt eigentlich nur wieder, dass von einem System ein Teil gedanklich abgetrennt werden kann, und dieser (schwach) mit dem Rest wechselwirkt. Das kann man mit vielerlei Anordnungen machen; dabei kommt aber nicht zum Vorschein, was daran den Begriff "Beobachtung" ausmacht. Wenn ein Blatt vom Baum auf die Terrasse fällt, beobachtet dann die Terrasse den Baum?

Ganz offensichtlich fehlt da das Stichwort "Bedeutung".

Darüberhinaus ist all dieses überhaupt nichts wert, wenn man ein jedes Mess- oder Beobachtungsergebnis sofort vergisst. Genau so verhält es sich jedoch für das Naturgeschehen selbst: Das Teilchen fliegt geradeaus, aber seine Flugrichtung wird nur bestimmt durch den im infinitesimal vorangehenden Zeitabschnitt angegebenen Ort und die Flugrichtung. Ob es vor diesem vorigen Abschnitt ebenfalls geradeaus, oder aber in ganz anderer Richtung geflogen war, spielt überhaupt keine Rolle. Sozusagen weiß die Natur das nicht. Die Natur "weiß" noch nicht einmal, dass es diesen vorvorigen Zeitabschnitt überhaupt gegeben hat. Für die Natur gibt es nur die Gegenwart, die aber auch einen alternativlosen Plan (nicht dessen Realisierung) umfasst, was im nächstfolgenden infinitesimalen Zeitabschnitt passieren soll.

Wenn man etwas beobachtet, ist man gerade nicht an einer solchen Sichtweise interessiert. Vielmehr interessiert im Fall fliegender Objekte vor allem der Start und das Ziel, und die jeweils dort herrschenden Umstände. Vom Objekt will man dessen Natur wissen. Das Szenario sieht so ähnlich aus wie eine zeitliche Version des netzhaut-räumlichen "filling-in" im Fall teilweise stabilisierter Netzhautbilder (siehe Hirnbrief 1; 2018): Im Bewusstsein erscheint die Beobachtung folgendermaßen: Es gibt einen "Einschaltvorgang" (in diesem Fall heißt das: der Körper fliegt los. Die Vorgänge beim Einschaltmoment werden in einem "episodischen" neuronalen Gedächtnis abgelegt. Darin ist auch die Startgeschwindigkeit enthalten. Diese gilt dann ohne jede weitere Beobachtung bis zum Ziel (hier müsste man eigentlich noch Maßnahmen erwähnen, wie mit Geschwindigkeitsänderungen umgegangen wird). Dabei gilt die Einschränkung, dass derlei Gültigkeiten nur gegeben sind, wenn man die Bewegung des Körpers jederzeit unterwegs beobachten könnte. Dann kommt ein Ausschalten, d.h. der Körper landet auf der Zielscheibe, und die Vorgänge werden auch wieder in einem "episodischen" Gedächtnis abgelegt.

Man kann dann diese beiden Gedächtnisinhalte in Nicht-Echtzeit bearbeiten. Das ist dann das Verstehen des Vorgangs.

Jetzt kommt ein Blick auf die Quantenmechanik, bei der der Vorgang der Beobachtung eine große Rolle spielt. Wenn man ein einzelnes Teilchen, etwa ein Elektron, durch einen Schirm fliegen lässt, in dem als Passage zwei dicht nebeneinanderliegende Schlitze sind, dann muss man sich das Elektron zunächst als Welle vorstellen, die durch beide Schlitze dringt. Aufgrund dieser Anordnung entstehen hinter den Schlitzen Interferenzen, also je nach Austrittsrichtung gegenseitige Verstärkung oder Auslöschung der beiden Wellenzüge aus den zwei Schlitzen. Wenn man dann aber das Elektron auf einen Leuchtschirm aufprallen lässt, dann gibt es nur einen einzigen winzigen Leuchtpunkt, wie man ihn versteht, wenn man sich das Elektron nun nicht als Welle, sondern als Teilchen vorstellt. Man merkt aber, wenn man das Experiment sehr oft wiederholt, dass die Lichtpunkte besonders häufig/selten dort erscheinen, wo die Vorstellung "Welle" eine Verstärkung/Auslöschung erwarten lässt.

Man hat also nur diesen indirekten Hinweis auf die Welle; man kann sie nicht wirklich beobachten. Es wird nun gesagt, dass die Welle durch den Vorgang der Beobachtung zu einem Teilchen wird, das durch den beobachtbaren Lichtpunkt erkennbar wird. Oder umgekehrt: wenn man eine Beobachtung vornimmt, dann kann man das Elektron nur als Teilchen erkennen. Dieser Sachverhalt wird als "Kollaps der Wellenfunktion" bezeichnet; die Welle kollabiert zu einem Teilchen. (In einer mehr formalen Sprechweise heißt es, dass die Welle einer Überlagerung von sehr vielen Zuständen entspricht. Bei einer Beobachtung kollabiert diese Überlagerung zu einem einzigen Zustand, nämlich dem Teilchen.)

Würde man eine Milliarde von Elektronen gleichzeitig auf die zwei Schlitze schicken, dann würde man eine quasi-kontinuierliche Verteilung von Lichtpunkten erwarten, die den Interferenzen entspricht, und man käme gar nicht auf den Gedanken, dass da Teilchen im Spiel sein könnten. Man würde mit der Vorstellung "Welle" durchgängig zufrieden sein. So passiert es ja auch, wenn man statt Elektronen normales Licht untersucht. Das Problem bei den Elektronen ist nur, dass man keinen Strahl von einer Milliarde von Elektronen herstellen kann, weil diese sich gegenseitig abstoßen.

Ich will auf keinen Fall dafür eintreten, dass das Bewusstsein eine Erscheinung sei, für dessen Verständnis die Quantenmechanik von Bedeutung ist. Allerdings kann man auch nicht behaupten, dass alles, was zur Erscheinung "Bewusstsein" gehört, im Rahmen klassischer Naturwissenschaft erklärt werden kann. Es fällt mir nur auf, dass diese Beschreibung des fliegenden Elektrons eine gewissen Ähnlichkeit hat mit der Beschreibung der unaufmerksamen visuellen Wahrnehmung (siehe Hirnbriefe 9/10; 2010, 2;2017): Wenn ein visueller Reiz eingeschaltet wird, oder sonstwie erscheint, und anschließend unverändert bestehen bleibt, dann melden und analysieren die Neurone den Einschaltvorgang, und stellen auch sogleich fest, dass kein unmittelbar folgender Ausschaltvorgang dabei ist. (Man denke jetzt möglichst nicht an einen Lichtreiz, der zum Zweck der Untersuchung des Sehvorgangs eingeschaltet wird, sondern an einen normalen Alltagsvorgang, wie zB., dass man am Abend ein Zimmer betritt, und das Licht einschaltet.)

Nun kann man ja mal einen längeren Zeitabschnitt betrachten, der mit dem genannten Einschaltvorgang beginnt. Visuelle Neurone werden erregt, und an diesen Erregungen lässt sich nach wenigen hunderten von Millisekunden erkennen, dass das Licht nicht (wie ein Blitz) sogleich wieder ausgeschaltet wird. Es bleibt also angeschaltet. Der Vorgang wird mir bewusst; auf meinem phänomenalen Niveau erscheint "das Licht ist eingeschaltet". Einige Sekunden später sind die visuellen Erregungen abgeklungen, oder zumindest abgeschwächt. In dieser Form können sie für prozedurales Sehen und für visuell gesteuertes Verhalten weiterhin dienen, aber sie speisen nicht das phänomenale Niveau des Bewusstseins. Vielmehr erscheint dort weiterhin "das Licht ist eingeschaltet", wie zu Beginn, aber es ist eine unaufmerksame unveränderte Fortsetzung des anfänglichen phänomenalen Gehalts.

Es handelt sich ja hier um einen Fall ("starke Annahme" genannt) von der Art, dass eine kurzzeitige neuronale Erregung einen langanhaltenden konstanten phänomenalen Gehalt bewirkt (wobei das Wort "bewirkt" eventuell die Beziehung neuronal/phänomenal in unzutreffender Weise beschreibt). Das Besondere an den späteren Phasen des eingeschalteten Lichts ist, dass es nicht möglich ist, anzugeben, in welchem Moment der kurze Erregungsvorgang den jeweiligen späteren phänomenalen Gehalt bewirkt.

Wenn man am Anfangszeitpunkt des betrachteten Zeitabschnitts ist, dann könnte es sein, dass schon sogleich beim Einschalten des Lichts auch für die Zukunft festgelegt wird, dass der phänomenale Gehalt "das Licht ist eingeschaltet" weiterhin aufscheinen soll. Da würde allerdings etwas festgelegt, was nicht garantiert werden kann; da könnte ja etwas Unerwartetes dazwischenkommen. Eine etwas genauere Beschreibung dieses Falls ist, dass "das Licht ist eingeschaltet" aufscheinen soll, so lange nichts dazwischenkommt. Aber auch da wird eine Anordnung für eine eventuell recht ferne Zukunft erteilt.

Es könnte aber auch sein, dass diese Festlegung immer erst später erfolgt, wenn nämlich ein späterer Zeitpunkt des betrachteten Abschnitts erreicht ist, zu dem man die genannte phänomenale Empfindung hat. Aber dann ist die dafür verantwortliche neuronale Erregung schon längst verloschen.

Beide Varianten erscheinen auf unterschiedliche Weisen unmöglich, aber der Gesamt-Sachverhalt ist möglich. Man muss vermuten, dass irgendetwas in den beiden gegebenen Beschreibungsvarianten nicht richtig ist. Jedenfalls bleibt der Zeitverlauf des Übergangs von neuronal nach phänomenal unbestimmbar.

Ich erzähle diese Geschichte nur, weil sie ein wenig der obigen Darstellung des fliegenden Elektrons ähnelt. Das Elektron wurde als Teilchen als letztes "beobachtet" beim Abschuss von der Elektronenquelle. Das entspricht dem Vorgang "das Licht wird eingeschaltet" mitsamt den ausgelösten neuronalen Erregungen. Dann, während des Fluges des Elektrons (der ja im Prinzip sehr lange dauern könnte), und der Passage durch die zwei Schlitze, ist das Elektron unbeobachtet. Hier wird indirekt erschlossen, dass es eine Welle sei. Das entspricht der konstanten Phase "das Licht ist an", die neuronal nur negativ beurteilt wird, also "es ist nichts Gegenteiliges vorgefallen, also ist das Licht weiterhin an". Schließlich trifft das Elektron auf dem Leuchtschirm auf, und erscheint als einzelnes Teilchen. Das entspricht dem neuronal begleiteten Vorgang "das Licht wird ausgeschaltet". Die Idee "Kollaps" bezieht sich vor allem auf die Strecke zwischen den zwei Schlitzen und dem Leuchtschirm: man kann nicht sagen, in welchem Moment die Welle zum Teilchen wird. Im Fall des eingeschalteten Lichts ist es eher der spätere Zeitabschnitt nach dem Einschalten, bei dem man nicht weiß, wann die Empfindung "das Licht ist an" der neuronalen Erregung entnommen wurde.

Die Parallele ist vielleicht nicht allzu deutlich; es gibt aber noch drei zusätzliche Aspekte: Der erste ist, dass man mit der späteren sozusagen freischwebenden Empfindung "das Licht ist an" nichts Kausales verursachen kann. Man kennt das eher vom Bücherregal, das täglich viele Stunden lang im Gesichtsfeld ist, und durchaus optisch als scharf empfundene Wahrnehmungen aller Bücher umfasst. Dennoch kann man mit dieser unaufmerksamen Wahrnehmung kein bestimmtes Buch aus dem Regal herausnehmen: dazu muss man die visuellen neuronalen Erregungen ("Aufmersamkeit") anwerfen. Ebenso ist es mit dem Elektron: wenn es als Welle die beiden Schlitze durchlaufen hat, dann umfasst das Überlagerungsmuster der Wellen hinter den Schlitzen ja einen weiten Winkelbereich. Mit dieser Wellenverteilung als Ganzes kann man jedoch nichts Kausales antreiben, sondern da tritt dann immer das Elektron als Teilchen auf.

Allerdings ist die Sache komplizierter: wenn man hinter den zwei Schlitzen noch weitere Aufbauten einrichtet, durch die das Elektron weiterhin unbeobachtet hindurchgeht, dann muss man es auch weiterhin als Welle auffassen. Insofern bewirkt die Beobachtung so etwas Ähnliches wie einen Übergang in die klassische Physik, wo es ja ein Elektron, wenn überhaupt,  dann nur als Teilchen geben kann. Und ebenso ist im Fall des Licht-Sehens der klassische Fall nur derjenige, bei dem im Moment einer Wahrnehmung immer eine zugehörige neuronale Erregung läuft.

Der zweite Aspekt ist, dass mit der unaufmerksamen Wahrnehmung im weiteren Verlauf von "Licht an" einhergeht, dass das Wahrgenommene im Lauf der Zeit stets identisch bleibt, und nicht etwa "so ähnlich wie einen Moment zuvor". Eine wiederholte Beobachtung könnte immer nur eine (vielleicht sehr große) Ähnlichkeit ergeben. Dasselbe gilt für das Elektron, obwohl das bei derartigen Experimenten nicht extra betont wird: Das Elektron, das man abschießt, ist dasselbe wie dasjenige, das auf den Leuchtschirm auftrifft. Auch hier könnten mehrfache Messungen bestenfalls große Ähnlichkeit liefern.

Der dritte Aspekt ist, dass man das Elektron in der unbeobachtbaren Form der Welle nur dort annehmen kann, wo man es als Teilchen jederzeit beobachten könnte. So ist es auch, wenn man das genannte Bücherregal stundenlang unaufmerksam wahrnimmt. Wenn man glaubt, dass diese Wahrnehmung durch keinerlei inhaltstragende neuronale Erregung in jedem Moment gespeist wird, dann könnte man ja meinen, dass man das Regal an einem beliebigen Ort wahrnehmen könnte. So ist es aber nicht: Es gibt da ein wohldokumentiertes neuronales System, das die Lage und die Orientierung all meiner Sinnesorgane im Raum feststellt. Dieses "weiß" recht genau, wo ich hinschaue. Wenn dieses nicht meldet, dass ich dort hinschaue, wo das Regal steht (genauer, wo es stand, als die neuronalen Erregungen noch liefen), dann kann ich es unaufmerksam nicht wahrnehmen. In der Tat könnte ich es nur im Fall einer positiven Meldung seitens dieses Systems durch Aktivieren der "Aufmerksamkeit", d.h. durch momentan laufende visuelle Erregungen, sehen in einer Weise, wie sich die Neurophysiologen das immer vorgestellt haben.

Man muss aber bei all diesen Vergleichen zwischen "Licht an" und "‘Elektron fliegt" bedenken, zum einen, dass die Gültigkeit der "Starken Annahme" eine Voraussetzung ist, und zum anderen, dass der Fall "Licht an" ja dem Gehirn zugerechnet wird, welches eher der Beobachter ist, während das Elektron ein beobachtetes Objekt ist.

Eigentlich müsste man also die Geschichte "Licht an" mitsamt der Starken Annahme entsprechend als Beobachter nehmen, und auf das fliegende Elektron als beobachtetes Objekt anwenden. Das ist mir jetzt aber zu undurchsichtig.

Nr  1 2020

 Beobachtung und Zeit, nochmal anders erzählt Observation and time, retold

In an unobserved nature only 'the present' and a plan for the next infinitesimal time step exist. States in a remote past or future play absolutely no role in this narrow world; they do not exist. One may even say that only 'changes' exist; periods between changes are no part of the world. A statement 'the present has a certain (infinitesimal) duration' is not possible, no durations, and in the end, no time exist. Of course, one can neither imagine nor correctly describe such a world. This is only possible on the phenomenal level of consciousness on which a concatenation of 'next states' appears. This operation would rapidly lead to an overload of processing capacity if it was done by physiological means in any organ including a brain. The physiology can only provide an organisatorial tool to enable an activity 'as if such a concatenation took place'. The results of this 'as if …' appear on the phenomenal level of consciousness.  The unresolvable back-reference dilemma, which resembles a 'chicken-and-egg'-dilemma, does not allow to decide whether the neuronal view (only changes play a role) or the phenomenal view (many time constant entities exist) corresponds to 'reality'. Anyhow, the relationship between these two views is essentially that the latter is a time integral of the former. I believe that the transition from a timeless description (for an energetically isolated system) to a description with time arises from a weak energetical contact with the environment (which also contains the observer). For this, see also Brain Letter 1 (2016).

Für jedes Organ gilt: was gerade vorher in ihm passiert ist, ist Grundlage dafür, was unmittelbar danach passiert. Das gilt sogar ganz allgemein für alle naturwissenschaftlichen Vorgänge. Wäre das nicht so, sondern ein einzelner Vorgang jetzt könnte direkt einen Vorgang z.B. eine Stunde später zur Folge haben (egal, was in der Zwischenzeit passiert), dann kämen ja auch sehr viele weitere Vorgänge als Vorläufer für einen bestimmten Vorgang in Frage, und es müsste noch einen Mechanismus zur Auswahlsteuerung geben. Die allgemeine Entwicklung des Geschehens wäre dann sehr unübersichtlich, es gäbe keine zeitliche Abfolge.

Genauer genommen, wenn das doch so wäre, und es gäbe einen Auswahlsteuerungs-Mechanismus, dann wäre ja doch immer irgendein Zustand der direkte Vorläufer des nächsten, aber eben immer nur einer. Und genau diese Abfolge würde dann als Abfolge in der Zeit erscheinen. Im Hintergrund, so könnte man sich denken, könnte es aber eine völlig unerfassbare Protozeit geben, in der die schließlich als 'nacheinander' erscheinenden Zustände protozeitlich wild hin- und herspringen würden. Dass da Zustände direkt nacheinander erscheinen, wäre dann nur die Auffassung dessen, der das (phänomenal) erlebt.

Diese Auffassung erscheint vorerst als unfruchtbar; man bleibt lieber bei der üblichen Vorstellung, dass jeder Vorgang genau nur einen Nachfolger-Vorgang hat, und diese Abfolge ist dann ohne jede Auswahlmöglichkeit 'die Zeit'. Übrigens ist mit der Aussage 'es gibt nur einen Nachfolger' auch der sogenannte Zeitpfeil festgelegt. Unter dem Problem des Zeitpfeils versteht man ja, dass die mikroskopischen Naturgesetze eigentlich auch zeitlich rückwärts gültig wären, und da gilt es als Problem, welche dieser beiden Möglichkeiten realisiert ist. Man muss aber sagen: es gibt in jedem Moment einen Zustand, und einen Plan für einen weiteren. Der Schritt hin zu letzterem erscheint dann als die Vorwärtsrichtung der Zeit.
Ein Lebewesen lebt auf diese Weise immer in der Gegenwart, und ist nur mit dem Plan für den unmittelbar darauffolgenden Vorgang befasst. Dass das so ist, wird verdeutlicht durch die Tatsache, dass alle mikroskopischen unumstrittenen Naturgesetze (Newton, Maxwell, Schrödinger) Differentialgleichungen der Zeit sind.
Allerdings sagen diese Gleichungen nur, dass es einen Zustand, und einen Plan für einen anderen Zustand gibt, aber dass der Schritt vom ersteren zum letzteren ein Zeitschritt ist, sagen sie eigentlich nicht. Diese Zuschreibung ist die Auswirkung der argumentativen Rückbezüglichkeit: der Wissenschaftler, der diese Analysen anstellt, kann auch im Alltag gar nichts anderes denken als dass die Abfolge von Zuständen der Welt eine Abfolge in der Zeit ist, weil er in sich von vornherein nur diese Vorstellung vorfindet, und sein materielles Gehirn genau denselben Umständen unterliegt wie die von ihm untersuchten Umstände der Welt. Es ist ein 'Henne-Ei-Problem': Wenn dem Wissenschaftler zuerst die Vorstellung eingebaut wurde, dass der fragliche Schritt ein Zeitschritt sei, dann muss er zwangsläufig den Fortgang in der Welt als solchen auffassen, und damit schließlich auch den Fortgang der Dinge in seinem Gehirn.
Nochmal anders ausgedrückt: Wenn einerseits die ganze Welt ieinemmer nur in einem Zustand ist, es andererseits aber mehrere Zustände gibt, dann muss es ja irgendeine Maßnahme geben, die es überhaupt erstmal ermöglicht, die Aussage '...mehrere...' zu machen. Auf irgendeine Weise ist dieser eine Zustand ja nicht immer derselbe. Die Aussage 'mehrere' ist jedoch insofern nicht richtig, als es über den einen Jetzt-Zustand hinaus immer nur einen anderen Zustand gibt, in dem man sich befinden kann. Dann heißt das, dass diese beiden Zustände zeitlich direkt aufeinanderfolgen.
Das scheint vielen Wissenschaftlern nicht klar zu sein, wenn sie nämlich von 'Gedächtnis' reden. Da gibt es die Vorstellung, dass ein längst vergangener Vorgang (in Form eines Gedächtnis-Abrufs) direkt einen gegenwärtigen Vorgang bewirken kann. Ein jeder weiß doch (so meinen sie) was Vergangenheit ist: wenn man sich nämlich erinnert.
Vielmehr ist es so: Weit zurückliegende Ereignisse beeinflussen die Gegenwart nur über diese unzähligen kleinen aufeinanderfolgenden Zwischenschritte. Es ist nicht mehr nachvollziehbar, durch welches Gemisch verschiedener zurückliegender Ereignisse der jetzige Zustand zustandekam. Aber sie haben in der Summe den Jetztzustand beeinflusst.
Ein Abruf aus einem neuronalen Speicher ('Erinnerung') ist ein gegenwärtiger Vorgang. Wenn man immer in der Gegenwart lebt, dann liegt es auf der Hand, dass es ein Riesenschritt ist, diesem Vorgang die Bedeutung 'Vergangenheit' zuzuweisen. Vor allem, was soll denn 'Vergangenheit' überhaupt heißen, wo doch Gehirne auch nur das tun können, was andere Organe auch tun, nämlich wie gesagt in der Gegenwart zu leben.Im Gegenteil: das Konzept "Vergangenheit" kann gar nicht (eben wegen der genannten Prinzipien) neuronal dargestellt werden. Das würde ja bedeuten, dass man einen vergangenen Einzelvorgang (der aber gar nicht mehr existiert) aus dem Gemisch wieder heraussortiert. Was man dazu nur zur Verfügung hat, ist eine gegenwärtig abrufbare Kopie des damaligen Vorgangs (d.h. ein Gedächtnisinhalt). Wenn in der Evolution ein Tier erstmals eine solche Kopie erzeugt hat, woher soll es denn die Idee nehmen, dass es sich dabei um ein Abbild von etwas Vergangenem (was nicht mehr existiert und keinerlei Rolle mehr spielt) handelt? Das Tier hat keine Möglichkeit, zu "wissen", dass es selbst vor einiger Zeit diese Kopie hergestellt hat, denn dieser Zeitpunkt ist ja nicht mehr existent.
Wenn sich so ein Konzept dennoch herausbildet, dann muss es zwangsläufig auf einem naturwissenschaftlich nicht erfassbaren Niveau sein (nämlich dem phänomenalen Niveau des Bewusstseins). Mit diesem Schritt wurde sozusagen das Bewusstsein erfunden. Dort wurde dann auch erfunden, dass der (infinitesimale) Unterschied zwischen einem gegenwärtigen Zustand, und dem unmittelbar darauffolgenden "mathematisch integriert" werden kann, wodurch das Konzept langer Zeitabschnitte entstand. So kann ein gegenwärtiger Gehirnzustand (nämlich ein abgerufener Gedächtnisinhalt) denselben, aber früheren  Gehirnzustand bedeuten, aber er kann dadurch keine damalige physiologische Wirklichkeit werden: ich kann nicht jetzt das neuronale Kommando geben, dass meine Hand sich gestern bewegen soll. Regelrecht neurophysiologisch kann eine solche Integration nur in der Form der natürlichen Abfolge durchgeführt werden, indem ein neuer Zustand entsprechend dem Plan entsteht, und der vorige verlöscht. Hingegen wenn ein Naturwissenschaftler eine solche Integration durchführt (er 'löst' eine Differentialgleichung), dann entstehen dabei alle Werte in einem ausgedehnten Zeitbereich. Beispielsweise kann man den gesamten Zeitverlauf einer kompletten Periode einer Pendelschwingung ausrechnen. Wenn so etwas physiologisch durchgeführt würde, käme es sofort zu einer totalen Überlastung der neuronalen Verarbeitung. Neuronal kann nur eine Art organisatorisches Werkzeug bereitgestellt werden, dass gerade so arbeiten muss, dass phänomenal der Eindruck entsteht, 'als ob eine solche Integration stattgefunden habe'. Genau dieses ergibt dann den Alltagseindruck, den man von der Welt hat.
Als 'aus der Realität stammend' in einem belastbaren Sinn fasst man nur auf, woraus man selber motorische Kommandos unmittelbar herstellen kann, hingegen nicht unbedingt, was man wahrnimmt. Ich kann stundenlang das Bücherregal vor mir sehen, völlig stabil, unverändert und überall scheinbar optisch scharf. Das ist unaufmerksame Wahrnehmung. Auf deren Grundlage kann ich jedoch kein bestimmtes Buch aus dem Regal nehmen. In diesem Sinne ist diese Art von Wahrnehmung nicht real. Sie entsteht ja auch nur durch phänomenale Integration aus zeitlich entfernten Daten. Um das Buch zu nehmen, muss ich visuelle neuronale Erregungen anwerfen, die dann auch sofort weiterverrechnet werden bis zur Steuerung meines greifenden Arms. Ohne die direkte Aneinanderreihung von tatsächlichen Zuständen kann halt nichts in der Welt wirklich passieren.
So weit, so gut. Es geht aber immer um die Sparsamkeit, also viel Detail durch möglichst wenige Daten zu erfassen. Nun gibt es ja die Idee, dass die Welt ziemlich viele zeitkonstante Objekte enthält, oder zumindest viele, die viel länger einigermaßen unverändert bleiben als das Lebewesen, dass sich um die Analyse dieser Verhältnisse bemüht. Allerdings trifft man da wieder auf die unauflösbare argumentative Rückbezüglichkeit, in diesem Fall auf die Frage, ob das an der Natur selbst liegt, oder an dem Lebewesen.
Dies wird man nicht lösen. Aber man könnte, um noch weiter zu sparen, diesen freilich zweifelhaften Sachverhalt zum Anlass nehmen, um nur zeitliche Änderungen von Zuständen überhaupt als 'Zustände' gelten zu lassen. Das ergäbe dann eine Welt, in der es (riesengroße, winzig kleine, und gesprenkelte) Gebiete gäbe, in denen 'etwas ist' (d.h. wo sich etwas ändert), aber dazwischen ist absolut nichts. Gebiete, in denen sich nichts ändert, gibt es nicht. Das heißt dann aber auch, dass an ein so existierendes Gebiet ein anderes direkt anschließt, das ebenfalls existiert, das aber nach landläufiger Vorstellung von dem vorigen durch 10000 Jahre getrennt ist. Von denen bemerkt man aber nichts, weil sich nichts geändert hat. Diese 10000 Jahre verbergen sich dann in den genaueren Unterschieden zwischen den zwei direkt aneinander anschließenden 'Zuständen'.
Die drei unumstrittenen physikalischen Grundgleichungen könnten für diese Sichtweise durchaus passen. Dann müsste man sie so auffassen, dass sie einfach 'Zustände' beschreiben, und nicht 'Änderungen von einem Zustand zum nächsten'. Allerdings hätte man dann die Sorge, wie man denn von einem solchen Zustand zu einem anderen gelangt. Vielleicht gibt es dafür auch noch einen Trick, aber das ist eine andere Geschichte [Wenn man die ganze Welt in eine Art Pixel einteilt, und jeden Zustand durch eine Riesenflut von Pixelangaben kennzeichnet, und wenn man es dann auch noch schafft, einen physikalischen Begriff "Wirkung" für jeden Pixel zu definieren, dann ist der einzig mögliche Ablauf in dieser Welt gegeben durch die kleinstmögliche Wirkungssumme über alle denkbaren 'Pfade' in dieser Vielpixel-Welt].
Es scheint, dass diese Auffassung eigentlich die richtige ist, d.h. dass das Gehirn, für sich allein genommen, sich entsprechend verhält: Es kennt nur Änderungen. Mit Hilfe des Bewusstseins wird daraus die dem Menschen geläufige Auffassung konstruiert, in der dann auch konstante Zustände und Gegenstände auftreten. Das muss man noch etwas genauer ausführen.
Zuvor aber eine Zwischenbemerkung: Wenn man Sinnesleistungen des Gehirns erkunden sollte einschließlich absolut und ganz streng unveränderlicher Situationen (diese könnte man dann überhaupt nicht wechseln, und auch Wiederholungen wären unmöglich), dann würde man zwar im Gehirn allerlei Erregungsabläufe, auch zeitlich veränderliche, vorfinden, aber man wüsste überhaupt nicht, womit diese zusammenhingen, denn es gibt ja viel zu viel Konstantes in der Welt.
Das ist jedem Neurowissenschaftler geläufig. Deshalb, wenn man beispielsweise das Sehen untersucht, wird ein Lichtreiz eingeschaltet oder ins Gesichtsfeld geschoben, und man benutzt den Zeitpunkt des Einschaltens als Angelpunkt für das Geschehen im Gehirn. In der Tat reagieren alle bislang untersuchten Neurone, die überhaupt reagieren, viel heftiger auf Änderungen des Reizes als auf den konstanten Dauerzustand davor und danach. Die (naturwissenschaftlich unzugängliche) Wahrnehmung hingegen, d.h. der Sinnesanteil des Bewusstseins, zeigt Dauerzustände deutlich an: wenn ich den Blick auf einen Gegenstand richte, dann erscheint er im ersten Moment genau so wie auch im späteren Verlauf. Zugleich gibt es ein allgemeines Zeitempfinden, das diesen späteren Verlauf als Zeitverlauf erleben lässt.
Ende der Zwischenbemerkung. Also sei nun angenommen, dass das Gehirn nur auf Änderungen reagieren kann. Das ist eine Aussage nur über die Ursache. Wie die Reaktionen des Gehirns daraufhin aussehen, ist damit nicht gesagt. Vor allem ist damit nicht gesagt, wenn ein zuvor konstanter Reiz sich abrupt ändert, und danach der veränderte Wert auch wieder konstant bleibt, dass die neuronalen Reaktionen auf diese Änderung ebenfalls einen solchen stufenförmigen Verlauf haben. Da kann man allerlei andere Zeitverläufe beobachten. Diese Verläufe haben aber nichts mit dem Zeitverlauf des Reizes zu tun, sondern mit der Weiterverarbeitung. Es soll ja daraus vielleicht eine motorische Reaktion neuronal berechnet werden.
Nun wird also ein zeitliches Integral über diese Änderungen ausgeführt, und die Ergebnisse erscheinen auf dem phänomenalen Niveau des Bewusstseins. Dabei werden alle Änderungen, die auf Bewegungen der eigenen Sinnesorgane zurückzuführen sind, nicht mitgezählt. Wenn ich also einen Schritt mache, und sich dabei die Bilder auf meinen Netzhäuten entsprechend verschieben, dann gilt das nicht als Änderung, die bei der Integralbildung zu berücksichtigen wäre.
Allerdings merkt man bei der Gelegenheit, dass man ja gar nicht weiß, wo man diese Zeitachse überhaupt hernehmen soll, längs derer man ja ein Integral bilden will. Man hat ja nur eine Sammlung von Änderungen (die man aber für Zustände hält), und man weiß zunächst einmal nichts davon, dass die Unterschiede zwischen diesen 'Zuständen' mit einer Erscheinung 'Zeit' zu tun haben.Nun muss man bedenken, dass das Bilden eines solchen Integrals eher ein Problem des Beobachters ist, und ein solcher Beobachter muss sich zunächst einmal aus der Welt herausisolieren. Die Natur selbst, so scheint es, ist mit den genannten 'Zuständen' eigentlich zufrieden.
Hier hilft die Geschichte 'Zeit und Physik' (Hirnbrief 1; 2016). Dort werden Überlegungen wiedergegeben, wie man von  wohletablierten Gleichungen der klassischen Physik, in der genau diese Änderungen, aber keinerlei Zeit vorkommt, zu Gleichungen gelangt, in denen die Zeit erscheint. Was hier 'Physik' genannt wird, ist all das, was ein Beobachter in der Welt beobachtet (oder vielmehr in einer Welt minus diesem Beobachter). Bei diesen Überlegungen geht man von einem zunächst völlig isolierten (folglich unbeobachtbaren) System aus, dessen Verhalten man beschreibt. Das könnten beispielsweise zwei Klötze sein, die durch eine Spiralfeder verbunden sind, und die ziehharmonika-artig schwingen. Da kommt man ohne Zeit zurecht. Der Schritt, der zum Zeitbegriff führt, besteht darin, dass das untersuchte System einen sehr schwachen energetischen Kontakt zur Umgebung aufnimmt, in der auch der Beobachter enthalten ist. Es lässt sich zeigen, dass dann das System einer ebenfalls wohletablierten Gleichung der Physik gehorcht, in der die Zeit vorkommt. Man sagt, dass die Zeit durch den Kontakt mit der Umgebung hereinkommt. Die Gleichungen mit Zeit werden um so richtiger, je schwächer die Wechselwirkung mit der Umgebung ist.
Es ist sehr schwierig, nach Physikerart diese Gedankengänge korrekt zu durchlaufen. Dennoch glaube ich, dass sie beschreiben, was der Hintergrund dafür ist, dass bei der obengenannten Integration neuronaler Prozesse die Idee entsteht, dass sich diese Integration längs einer Zeitachse vollzieht. 

Nr  2 2020 Wie das Gehirn zurechtzukommen versucht mit der Anforderung, eine Szene zu beobachten, aber sie durch keinerlei Kontakt zu stören. How the brain tries to cope with the requirement to observe a scene without disturbing it.
Consciousness is known to escape reasoning in terms of natural science. One cannot prove that I have conscious experiences. Oral reports cannot help since scientifically they are only meaningless waves of air pressure that can be generated by throat motor neurones, and that can influence auditory neurones. Only I can experience a meaning (phenomenal content) of such air waves. Biological similarity of all humans cannot help. Enigmatic features of consciousness are the subjectivity, the Self, and Free Will.

On the other hand, in physics, the observation of an event encompasses the impossible requirement not to disturb the event by any contact. In classical physics, this is approximately circumvented by minimalisation of energetic contacts.

One may view consciousness as an attempt to solve this discrepancy. Perception is the sensory component of consciousness, and therefore it is not compatible with natural science (no one can prove that I perceive something; one can only observe how my sensory neurones react). Perception as such would be an ideal solution because it does not imply a physical interaction with the observed scene. However, all the difficulties with this idea, so far unresolvable, accumulate in the the intercalated role of the brain. One can only see some neuronal efforts in the desired direction for that purpose.

Alle Welt weiß, dass das Bewusstsein sich einer Erklärung auf naturwissenschaftlicher Grundlage entzieht. Nur auf Englisch lässt sich mit Überzeugungskraft zum Ausdruck bringen, dass es sich dabei um das 'hard problem' handelt. Freilich wird 'das Bewusstsein' unterteilt in Teil-Erscheinungen, die dann vielleicht in unterschiedlichem Ausmaß als unverständlich gelten.

Da gibt es die Subjektivität der phänomenalen Gehalte des Bewusstseins, d.h. nur ich selbst erlebe sie, aber niemand sonst kann an mir die Beschaffenheit eines Bewusstseinsinhalts beobachten. Auch sprachlich kann ich nicht wiedergeben, wie ich "rot" empfinde. Viel wichtiger ist, dass niemand feststellen kann, dass ich überhaupt ein Bewusstsein habe (damit ist nicht das Gegenteil von Bewusstlosigkeit gemeint, wie die Ärzte das verstehen, denn dabei handelt es sich nur um eine Ansammlung objektiver Beobachtungen). Sprachliche Berichte können ohnehin nicht helfen, weil diese, naturwissenschaftlich gesehen, nur Abfolgen bedeutungsloser Luftdruckwellen sind, die beim Empfänger der Nachricht (naturwissenschaftlich feststellbare) neuronale Folgen haben, und dann vielleicht als wiederum nicht beobachtbare phänomenale Gehalte auftauchen.

Weiterhin habe ich die Vorstellung von einem 'Ich', welches keineswegs deckungsgleich ist mit meinem Körper (aber viel stärker ist es verknüpft mit dem Wort 'meinem'). Ich kenne die Tatsache, dass ich mich sozusagen 'von innen' empfinde, nur von mir selbst. Ich kann mir keinerlei Vorstellung davon machen, was denn mit dieser Empfindung vor meiner Geburt war, und was nach meinem Tod aus ihr wird. Da müsste es eine Welt geben, die ganz ohne diese Ich-Empfindung zurechtkam bzw. -kommen wird. Es gibt zwar viele per Beobachtung als ähnlich erkennbare menschliche Körper, aber das ist eine biologisch-naturwissenschaftliche Feststellung, die überhaupt nichts enthalten kann über diese Ich-Empfindung, von der es nur eine einzige gibt. Es hilft gar nichts, etwa zu denken, dass es ja viele andere Menschen gibt, die alle, und zu allen Zeiten, ihre eigene Ich-Empfindung haben. Ganz nebenbei bemerkt man aber schon, dass ein Teil der Undurchsichtigkeit mit dem Zeitverlauf des 'Ich' zu tun hat.

Schließlich gibt es als weitere unverständliche Erscheinung den 'Freien Willen', mit dem das Ich eine Handlung starten kann. Hierzu ist unter Naturwissenschaftlern die Ansicht weitverbreitet, dass der Wille nicht frei sein kann, weil dem Zeitpunkt meines 'freien' Beschlusses schon längst einige leicht feststellbare neuronale Prozesse vorausgehen, die dafür kausal in Frage kommen. Diese naive Betrachtung gibt allerdings vor, dass man alle Anteile dieser Feststellung naturwissenschaftlich versteht, vor allem auch, was denn ein 'Zeitpunkt einer phänomenalen Empfindung' sei. Zeitpunkte werden ja üblicherweise als Elemente der Naturwissenschaft aufgefasst, und da meint man, dass man phänomenale Gehalte zumindest auf der Zeitachse in der Naturwissenschaft festnageln könne. Wenn man das anzweifelt, und Beispiele sucht, wo neuronales Geschehen und zugehörige phänomenale Gehalte zeitlich auseinanderklaffen, dann muss man sich von renommierten Naturwissenschaftlern anhören "Wie soll denn das gehen?". Für diese Leute ist das 'hard problem' auf der Zeitachse vermeintlich schon längst gelöst. Man stützt sich einfach auf Platos berühmtes Höhlengleichnis, das auch schon die voreilig angenommene Synchronizität des vermutlich realen (d.h. auch des neuronalen) und des phänomenalen Geschehens enthält.

Sollte man nun also das Bewusstsein einfach einreihen in eine im Prinzip unendlich große, frei erfindbare Menge phänomenaler Gehalte, die allesamt naturwissenschaftlich unverständlich und unbeobachtbar sind? Der Wert, den ich einem Goldbarren zumesse, oder auch 'Gott', sind da noch harmlos; weit abwegigere Ideen sind problemlos denkbar.

Damit ist man unzufrieden. Vielmehr hat man den Eindruck, dass das Bewusstsein doch etwas Handfesteres ist. Dafür gibt es einige Hinweise. Einer hängt mit der menschlichen Sprache zusammen, und zwar mehr im Detail mit dem Unterschied, ob ich als Empfänger eine Sprache verstehe oder nicht. Naturwissenschaftlich ist ja an den übertragenen Luftdrucksignalen kein Unterschied zwischen den beiden Fällen feststellbar; sogar entsteht das Gehörte in beiden Fällen in Form phänomenaler Gehalte. Aber im Fall des Unverständnisses sind es nur Feststellungen über die Art der Schallfolge, wie sie vielleicht auch für nichtsprachliche Schallfolgen, etwa Maschinengeräusche, entstehen würden. Hingegen im Fall einer verstandenen Sprache gehören die phänomenalen Gehalte in dieselbe große Familie, die auch alle meine Gedanken umfasst. Auch neurophysiologisch könnte man den Unterschied sicherlich feststellen, weil sicherlich die neuronalen Verarbeitungen in unterschiedlichen Hirngebieten stattfinden.

Allerdings hilft dieser Punkt nicht sehr viel weiter, denn auch für völlig frei erfundene unsinnige Gedanken würde doch gelten, dass sie sich in der genannten großen Familie befänden. Vielleicht nützt es ein bißchen, dass ein sprachlich übermittelter Inhalt einerseits direkt von einer anderen Person zu mir gelangen kann, andererseits aber über eine dritte Person, die den Inhalt versteht, ihn dann an mich weitergibt, und ich beide Botschaften als dieselben auffasse. Sogar könnte diese Person ihn in eine Fremdsprache übersetzen, und dann, in Form einer völlig anderen Schallfolge an eine dritte Person übermitteln, die dann den Inhalt wieder zurückübersetzt und mir zusendet. Mit einigem Bemühen kann ich erkennen, dass es sich um denselben phänomenalen Gehalt handelt, und dazu offenbar nicht eine (weit gefasst) ähnliche Schallfolge erforderlich ist. (Freilich sollte man so ein Manöver nicht durchführen wie es mit Goethes "Über allen Gipfeln ist Ruh'" geschah: Lermontov übertrug dieses Gedicht in sehr feinfühliger Weise ins Russische. Dann hat ein minderer deutscher Dichter Lermontovs Gedicht ins Deutsche übertragen, ohne den eigentlichen Ursprung zu kennen. Dabei geht natürlich in erster Linie verloren, was ein Gedicht als sprachliche Äußerung überhaupt ausmacht. Da reicht es eben nicht, wenn man Anteile wie "Gipfel" immer noch vorfindet.) Theoretisch könnte es sehr viele solcher Zwischenpersonen geben; es wäre dann eine rein praktische Erwägung, dass völlig unsinnige Gedanken nicht so ohne weiteres unabhängig voneinander über sehr viele Zwischenpersonen zu mir kommen könnten, und ich all diese Inhalte als dieselben erkennen würde. Manche unsinnigen Gedanken lassen sich ohnehin sprachlich kaum, oder gar nicht, ausdrücken.

Auch dieses hilft nicht wirklich. Es ist weiterhin denkbar, dass die Übersetzung von und zu phänomenalen Gehalten immer nur an einer Art Schnittstellen zu neuronalen Mechanismen im meinen Kopf stattfinden, d.h. alle Signale kommen herein in physikalischer und dann neuronaler Form, und erst sozusagen im letzten Moment werden sie in mir in phänomenale Gehalte übersetzt. Umgekehrt beim Aussenden: in mir werden phänomenale Gehalte als erstes in neuronale Prozesse und dann in Schallwellen übersetzt. Andere Personen haben nur mit diesen Schallwellen, und mit den damit zusammenhängenden neuronalen Prozessen zu tun. Dass in ihnen ebenfalls Übersetzungen in phänomenale Gehalte stattfinden, bleibt unergründbar, weil diese Übersetzungen, und überhaupt die ganzen phänomenalen Gehalte naturwissenschaftlich nicht erfassbar sind.

Was ich jetzt dazu sagen werde, ist von hinten aufgezäumt und zunächst mal völlig aus der Luft gegriffen: Es gibt einen natürlichen Drang, von der ganzen Welt einen Teil (nämlich den Beobachter und zugleich 'Versteher' des Beobachteten) abzuspalten, der seine Beobachtungen nutzt, um selbst möglichst lange erhalten zu bleiben, d.h. zu überleben. Eine wirklich komplette Abspaltung ist jedoch nicht möglich; der Beobachter bleibt immer ein Teil des einzigen Universums. Andererseits verursacht die Abspaltung, dass die Beobachtungen nur die restliche Welt betreffen können. Dabei bleibt unklar, wie groß die Fehler sind, wenn die restliche Welt für die ganze Welt genommen wird.

Von vorn aufgezäumt würde man sagen, dass eine Abspaltung von der Welt aus einem völlig unbekannten Grund erfolgte, und der genannte Drang dann eine Folge war. Dieser verlangte als Ziel die Lösung eines an sich unlösbaren Problems, nämlich die Beobachtung der Welt, aber eben ohne die Störung unklaren Ausmaßes durch die Beobachtung selbst. Der Erfolg dieses Schritts liegt in der Tatsache, dass dieser 'Beobachter' als Teil der Welt überhaupt entstanden ist und auch auffällt, und er nicht als Teil allgemeiner Variationen nur mal kurz erscheint und wieder verschwindet.

Ganz naiv würde man als 'Lösung' des dargelegten Problems verlangen, dass dieser Beobachter irgendwie überhaupt nicht zur Welt gehören dürfe, dass er also weder aus ihr etwas entnimmt und auch nicht auf sie einwirkt. So etwas ist im Rahmen der Naturwissenschaft nicht vorgesehen, aber es sieht ja zumindest teilweise so aus, als ob 'das Bewusstsein' solche Bedingungen erfüllte. Das allein ist ja schon recht seltsam. Noch seltsamer ist, dass es ja nur ein Universum gibt (gäbe es mehrere, dann wäre ein jedes nur ein Teil-Universum), und dem nur ein 'Ich' als Beobachter gegenübersteht. Die Welt würde von diesem abgespaltenen 'Ich' überhaupt nichts bemerken. Das Rückbezüglichkeits-Dilemma, welches darin besteht, dass ich die Welt nur kenne als große Sammlung phänomenaler Gehalte des Bewusstseins, lasse ich jetzt mal beiseite.

Welche Rolle soll denn nun im Rahmen dieser Geschichte das Gehirn spielen? Aus der Sicht des Beobachters, also von einer phänomenalen Warte aus, gehört das Gehirn zur Welt, und damit keineswegs zu den Dingen, die von der Welt abgespalten wurden. Damit kann es problemlos mehrere Gehirne in der Welt geben.

Zum einen weist einiges darauf hin, dass beim Sehen, welches für den Menschen die Haupt-Sinnesart ist, rein neuronal gesehen die beteiligten neuronalen Prozesse handlungsorientiert sind. Da kommen keine Gegenstände vor, sondern nur, was man tun muss. Beispielsweise gibt es da keine Türklinke, sondern eine neuronale Anweisung, wie man diese, visuell gesteuert, drücken muss. Freilich, wenn in einem solchen Fall die Türklinke ins Gesichtsfeld kommt, dann stellt der Neurophysiologe erstmal fest, dass es visuelle Neurone gibt, die auf das Erscheinen dieser Türklinke reagieren. Das heißt aber noch lange nicht, dass damit ein 'Konzept einer Türklinke als Objekt' gefunden wurde. Vielmehr ist es eine erste Verarbeitungsetappe auf dem Weg zur Handsteuerung.

Einen Gegensatz dazu bildet die introspektiv empfundene visuelle Wahrnehmung, bei der nur die neuronalen Signale von zeitlichen Änderungen als Grundlage genommen werden, dann aber anschließende konstante Szenenabschnitte durch keinerlei inhaltstragende neuronalen Signale gestützt werden. Vielmehr wird nur die Abwesenheit weiterer Änderungen festgestellt. In der Wahrnehmung gibt es also sehr wohl die Türklinke als Objekt, egal was mit ihr geschieht. Sie entsteht bei ihrem erstmaligen Erscheinen, und bleibt phänomenal unverändert erhalten, so lange keine Signale kommen, dass sich etwas ändert. Im Prinzip, wenn es nur einmal eine Änderung einer visuellen Szene gäbe, und danach alles konstant bliebe, dann käme man, für den Zweck der Wahrnehmung, mit einer einige hunderte von Millisekunden dauernden Analyse dieser Änderung zurecht, und könnte damit dennoch eine quasi ewig dauernde konstante Wahrnehmung befeuern.

Zu dieser Geschichte (die so leicht kein gestandener Wissenschaftler schluckt) gehört noch der wichtige Zusatz, dass alle neuronal feststellbaren Änderungen nicht mitgezählt werden, die auf eigene Bewegungen der Augen oder des Körpers zurückzuführen sind. Erst damit kann das Konzept des (dauerhaften) Objekts entstehen. Auf solchen organisatorischen Prinzipien ist schließlich die gesamte Naturwissenschaft aufgebaut, oder was man im Alltag unter 'Verstehen' versteht, oder auch, was man als 'die Welt' auffasst. Dieses sind phänomenale Konzepte, die nur sehr indirekt mit dem neuronalen Geschehen zusammenhängen. Das ist das Rückbezüglichkeits-Dilemma. Einiges dazu steht schon in den Hirnbriefen 2 und 3 (2017). Hier sieht man schon, wie sich das Gehirn sozusagen anstrengt, irgendwie den Beobachter aus der Weltsicht herauszulösen.

Da gibt es zum anderen die Idee in der Physik (siehe Hirnbrief 1,2016), dass man in einem vollständig abgeschlossenen System jeden infinitesimalen Zeitschritt ersetzen kann durch die Gesamtheit aller infinitesimalen Positions-Unterschiede (im Beispiel eines Gravitationssystems kommen hinzu die Massen aller Körper, deren gegenseitige Abstände, die mit den Anziehungskräften verknüpften potentiellen Energien, und die konstante Gesamtenergie). Das liegt daran, dass in einem solchen System die Gesamtenergie konstant bleibt (deshalb die Abgeschlossenheit; es darf keine Energie hineingehen oder herauskommen). Im Inneren finden zwar Veränderungen der kinetischen und der potentiellen Energie statt, aber immer gerade so, dass deren Gesamtsumme konstant bleibt. Was es aber doch im Inneren gibt, sind unterschiedliche Zustände, und es gibt auch eine wohldefinierte Reihenfolge, in der diese durchlaufen werden. Nur die Angabe, wie lange es dauert für einen bestimmten Schritt, sei überflüssig.

Zwei Ansätze stehen sich hier also gegenüber: die Physik macht strenge Aussagen über abgeschlossene Systeme, aber es wird sehr wohl gewusst, dass man ohne einen (energetisch möglichst störungsarmen) Zugang zum System, zum Zweck der Beobachtung, eigentlich keine Aussagen machen kann. Irgendwie muss es immer neben dem beobachteten System noch einen Beobachter geben, der nicht zu diesem System hinzugerechnet werden darf.

Dem steht in gewisser Weise das Gehirn gegenüber, mit seinem Bemühen, diese Situation in den Griff zu kriegen. Das neuronale Geschehen allein (freilich beurteilt mit Hilfe der phänomenalen Naturwissenschaft des Hirnforschers) macht keinen Unterschied zwischen Welt und Gehirn. Türklinke, neuronale Verarbeitung, Muskelbewegung, Öffnung der Tür finden alle in einer unaufgeteilten Welt statt. Wenn es dabei bleibt, dann gibt es niemanden, der 'etwas versteht'. Eine derartige Situation ist im Grunde genommen verträglich mit derjenigen, die die Physiker für ein völlig abgeschlossenes System annehmen. Alles läuft von allein, niemand beobachtet oder versteht etwas. Aber es gibt auch niemanden, der weiß, dass da überhaupt etwas ist.

Hier quetscht sich das Bewusstsein hinein. Die Physiker möchten die ganze Welt als ein abgeschlossenes System auffassen, und weil man von diesem ja nur etwas erfahren kann, indem man die Abgeschlossenheit durchbricht, könnte es sich dabei um den Versuch handeln, den Widerspruch 'aufzulösen' durch die Erfindung eines außerhalb der Naturwissenschaft, und außerhalb der Welt stehenden 'Bewusstseins'. Auf einem freischwebenden phänomenalen Bewusstseinsniveau entsteht also der Beobachter, der Naturwissenschaft betreibt, der aber selber keinen naturwissenschaftlichen Regeln gehorcht. Die Physiker wollen von dem Beobachter erfahren, was denn in einem wirklich abgeschlossenen System passiert, natürlich ohne dass er dieses tatsächlich beobachtet (sondern sich das nur denkt).

Ohne einen hier ersichtlichen Zusammenhang mit dem zuletzt Gesagten kommt mit diesen Überlegungen der oben schon genannte Befund einher, dass das, was nach unserer gewöhnlichen Ansicht eine zeitliche Änderung ist, überhaupt nur als Zustand gilt. Die Welt soll nur aus solchen Zustandsänderungen bestehen; wenn sich also nach gewöhnlicher Ansicht nichts ändert, dann existiert das überhaupt nicht. Solch einen Sachverhalt kann man noch nicht mal klar ausdrücken.

Und prompt versucht das Gehirn, auch diesen Aspekt zu unterstützen, indem es von sensorischen Erregungen nur die Signale von Änderungen hernimmt. Wenn sich nichts ändert, wird das (für den Zweck der Bewusstseinsbildung) überhaupt nicht Zeitpunkt für Zeitpunkt signalisiert, sondern einfach nur 'es ändert sich nichts' festgestellt, und ein ganzes längeres Intervall wird 'aufgefüllt' mit den anfänglichen Signalen. Das geht so lange, bis wieder eine Änderung passiert. Das Besondere daran ist, dass natürlich nicht 'gewusst' werden kann, wann denn eine Änderung kommen könnte. Freilich würde sich der Fortgang der Zeit am neuronalen Geschehen erkennen lassen, denn da wird ja Handlung zubereitet, und dafür muss alles zeitlich passen. Aber dieses neuronale Geschehen wird ja in konstanten Intervallen für das Bewusstsein nicht zu Rate gezogen. Es ist wie wenn man tagsüber ungewollt einschläft, und beim Wiedererwachen nicht weiß, wie lange man geschlafen hat.

Es sieht also so aus, als ob die Physiker-Idee hier eine Grundlage hat, nämlich dass 'die Zeit' überflüssig ist, und nur Änderungen in der Welt überhaupt eine Rolle spielen. Zwischen den Änderungen ist nichts.

Allerdings entsteht natürlich sofort die Frage, wieso es dennoch die 'Zeit' als Element des Erlebens gibt. Wieso erlebe ich ein 10 Sekunden lang eingeschaltetes Licht als während dieser Zeit dauerhaft leuchtend, und wieso erlebe ich überhaupt eine Dauer? Das könnte natürlich daran liegen, dass ich ja neuronal doch ein Teil derselben Welt bin, die ich da beobachte.

Darüber muss ich selber zunächst mal noch nachdenken. Vielleicht gibt es da einen Zusammenhang mit der versuchten Störungsfreiheit von Beobachtungen.

Ganz allgemein muss ich eine Warnung aussprechen, dass man all diese Auslassungen nicht allzu ernst nehmen darf; sie stellen keine wirklich tragfähige Begründung dar. Die Warnung soll aber auch an diejenigen gerichtet sein, die in diesem schwierigen Gebiet so tun, als ob  mit ein paar begrenzten Darlegungen alles geklärt sein könne. Vor allem wird ja häufig das Rückbezüglichkeits-Dilemma überhaupt nicht angesprochen, obwohl es eine enorme Hürde für alle Erklärungsversuche darstellt. Eigentlich hätte ich im vorliegenden Text nach jedem zehnten Satz sagen müssen, dass das Gesagte innere Widersprüche enthält eben wegen der Rückbezüglichkeit.