Wissenschaftler haben große Anstrengungen unternommen, um das schwer fassbare anatomische Korrelat des Bewusstseins zu finden. Dennoch bleibt der Ursprung des Bewusstseins unklar.
„Als Neurochirurg wurde mir beigebracht, dass das Gehirn das Bewusstsein erschafft“, sagt Dr. Eben Alexander, der ausführlich über seine Erfahrungen mit dem Bewusstsein während eines tiefen Komas berichtet hat.
Vielen Ärzten und Biomedizinstudenten mag dasselbe über das Bewusstsein beigebracht worden sein. Die Wissenschaftler streiten sich jedoch noch darüber, ob diese Theorie zutrifft.
Stellen Sie sich ein Kind vor, das zum ersten Mal einen Elefanten beobachtet. Das Licht wird von dem Tier reflektiert und fällt in die Augen des Kindes. Die Photorezeptoren der Netzhaut im Augenhintergrund wandeln dieses Licht in elektrische Signale um, die über den Sehnerv zur Hirnrinde gelangen. So entsteht das Sehen oder das visuelle Bewusstsein.
Wie verwandeln sich diese elektrischen Signale auf wundersame Weise in ein lebhaftes geistiges Bild? Wie werden sie zu den Gedanken des Kindes, gefolgt von einer emotionalen Reaktion – „Wow, der Elefant ist so groß!“
Die Frage, wie das Gehirn subjektive Wahrnehmungen, einschließlich Bildern, Gefühlen und Erfahrungen, erzeugt, wurde von dem australischen Kognitionswissenschaftler David Chalmers 1995 als das „schwierige Problem“ bezeichnet.
Wie sich herausstellt, ist das Vorhandensein eines Gehirns möglicherweise keine Voraussetzung für Bewusstsein.
Hirnlos“, aber nicht geistlos
In der Zeitschrift The Lancet wurde der Fall eines französischen Mannes beschrieben, bei dem im Alter von 6 Monaten ein postnataler Hydrocephalus – überschüssige Liquorflüssigkeit im oder um das Gehirn – diagnostiziert wurde.
Trotz seiner Erkrankung wuchs er gesund auf, wurde verheiratet, Vater von zwei Kindern und arbeitete als Beamter.
Als er 44 Jahre alt war, ging er wegen einer leichten Schwäche in seinem linken Bein zum Arzt. Die Ärzte untersuchten seinen Kopf gründlich und stellten fest, dass sein Hirngewebe fast vollständig verschwunden war. Der größte Teil des Raums in seinem Schädel war mit Flüssigkeit gefüllt, und nur eine dünne Schicht Hirngewebe war übrig geblieben.
„Das Gehirn war praktisch nicht mehr vorhanden“, schrieb der Hauptautor der Fallstudie, Dr. Lionel Feuillet von der Abteilung für Neurologie des Hôpital de la Timone in Marseille, Frankreich.
Der Mann hatte ein normales Leben geführt und hatte keine Probleme, Dinge zu sehen, zu fühlen oder wahrzunehmen.
[The Lancet berichtete über den Fall eines französischen Beamten, bei dem im Alter von 6 Monaten ein postnataler Hydrocephalus diagnostiziert wurde. Später zeigte eine Kernspintomographie eine massive Vergrößerung des lateralen, dritten und vierten Ventrikels, einen sehr dünnen Kortikalis-Mantel und eine Zyste in der hinteren Schädelgrube].
Die normale Hirnrinde ist für Sinneswahrnehmungen und Bewegungen zuständig, der Hippocampus für das Gedächtnis. Hydrocephalus-Patienten verlieren oder haben ein deutlich geringeres Volumen dieser Hirnregionen, können aber immer noch entsprechende Funktionen ausführen.
Selbst ohne große Gehirne können diese Menschen überdurchschnittliche kognitive Funktionen haben.
Professor John Lorber (1915-1996), ein Neurologe von der Universität Sheffield, untersuchte mehr als 600 Fälle von Kindern mit Hydrocephalus. Dabei stellte er fest, dass die Hälfte von etwa 60 Kindern mit der schwersten Form des Hydrozephalus und zerebraler Atrophie einen IQ von mehr als 100 hatte und ein normales Leben führte.
Unter ihnen befand sich ein Universitätsstudent mit hervorragenden Noten, einem erstklassigen Abschluss in Mathematik, einem IQ von 126 und einem normalen Sozialverhalten. Das Gehirn dieses Mathegenies war nur 1 Millimeter dick, während das eines Durchschnittsmenschen normalerweise 4,5 Zentimeter dick ist – 44 Mal größer.
[Eine Analyse von mehr als 600 Fällen von Kindern mit Hydrozephalus ergab, dass von den 60 Fällen, bei denen die Flüssigkeit 95 Prozent des Schädels ausfüllte, etwa 30 einen überdurchschnittlichen IQ hatten. Auf der rechten Seite der Abbildung ist das Gehirnbild eines College-Studenten mit einem 1 mm dicken Gehirn abgebildet, der einen IQ von 126 hatte, womit er zu den oberen 5 % der Bevölkerung gehörte].
Lorbers Ergebnisse wurden 1980 in der Zeitschrift Science unter der Überschrift „Is Your Brain Really Necessary?“ veröffentlicht.
Das unsichtbare Gehirn
„Das Wichtige an Lorber ist, dass er eine lange Reihe systematischer Untersuchungen durchgeführt hat, anstatt sich nur mit Anekdoten zu beschäftigen.“ Patrick Wall (1925-2001), Professor für Anatomie am University College London, wurde in einem Artikel von Roger Lewin zitiert, der 1981 in Science veröffentlicht wurde und Lorbers Artikel diskutiert.
Die Fälle von Menschen ohne Gehirn stellen die konventionelle Lehre in Frage, dass die Gehirnstruktur die Grundlage für die Entstehung von Bewusstsein ist. Ist unser Gehirn – das etwa drei Pfund wiegt und aus rund zwei Milliarden Neuronen besteht, die durch etwa 500 Billionen Synapsen miteinander verbunden sind – die wahre Quelle des Bewusstseins?
Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass tiefe und unsichtbare Strukturen im Gehirn die normale kognitive Funktion erklären – selbst bei schwerem Wasserkopf. Diese Strukturen sind auf herkömmlichen Hirnscans oder mit bloßem Auge nicht ohne weiteres zu erkennen. Die Tatsache, dass sie nicht ohne weiteres sichtbar sind, bedeutet jedoch nicht, dass sie nicht existieren oder für die Gehirnfunktion nicht wichtig sind.
„Seit Hunderten von Jahren sind Neurologen davon ausgegangen, dass alles, was ihnen lieb und teuer ist, von der Hirnrinde ausgeführt wird, aber es könnte durchaus sein, dass die tiefen Strukturen des Gehirns viele der Funktionen ausführen, von denen man annimmt, dass sie allein der Hirnrinde vorbehalten sind“, so Wall in dem Artikel von 1981.
Diese unbekannten Tiefenstrukturen „sind zweifellos für viele Funktionen wichtig“, so der Neurologe Norman Geschwind (1926-1984) vom Beth Israel Hospital, das mit der Harvard University verbunden ist, in dem Artikel von 1981.
Darüber hinaus sind die tiefen Strukturen „mit ziemlicher Sicherheit wichtiger als bisher angenommen“, so David Bowsher, Professor für Neurophysiologie an der Universität von Liverpool im Vereinigten Königreich, in demselben Artikel.
Die Quelle des Bewusstseins könnte in Bereichen liegen, die wir noch nicht erforscht haben. Wenn medizinische Theorien ein Rätsel nicht lösen können, könnte die Physik mit einer Wendung in der Handlung einspringen – insbesondere die Quantenphysik.
Jenseits der Neuronen
„Um das Bewusstsein zu verstehen, können wir nicht nur die Neuronen betrachten“, erklärte Dr. Stuart Hameroff, Direktor des Zentrums für Bewusstseinsstudien an der Universität von Arizona, gegenüber The Epoch Times.
Selbst Einzeller wie Pantoffeltierchen zeigen zielgerichtete Verhaltensweisen wie Schwimmen, Ausweichen vor Hindernissen, Paarung und vor allem Lernen, ohne eine einzige Synapse zu haben oder Teil eines neuronalen Netzwerks zu sein.
[Selbst Einzeller wie Pantoffeltierchen zeigen zielgerichtete Verhaltensweisen wie Schwimmen, Ausweichen vor Hindernissen, Paarung und Lernen, ohne eine einzige Synapse zu haben oder Teil eines neuronalen Netzes zu sein.]
Hameroff zufolge werden diese intelligenten, möglicherweise bewussten Verhaltensweisen durch Mikrotubuli im Inneren des Pantoffeltierchens vermittelt. Die gleichen Mikrotubuli finden sich in den Neuronen des Gehirns und in allen tierischen und pflanzlichen Zellen.
Mikrotubuli sind, wie der Name schon sagt, winzige Röhren im Inneren von Zellen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Zellteilung, der Bewegung und dem intrazellulären Transport und scheinen die Informationsträger in Neuronen zu sein.
Die Proteine, aus denen die Mikrotubuli bestehen (Tubulin), sind „das am häufigsten vorkommende Protein im gesamten Gehirn“, so Hameroff gegenüber The Epoch Times. Er stellt die Hypothese auf, dass Mikrotubuli eine Schlüsselrolle im menschlichen Bewusstsein spielen.
„Wenn man in das Innere der Neuronen schaut, sieht man all diese Mikrotubuli, die in einem periodischen Gitter angeordnet sind, das perfekt für die Informationsverarbeitung und Schwingungen ist“, so Hameroff.
Aufgrund ihrer Eigenschaften funktionieren die Mikrotubuli wie Antennen. Laut Hameroff dienen sie als „Quantengeräte“ zur Übertragung von Bewusstsein aus einer Quantendimension.
Quantengeräte
Der britische Physiker, Mathematiker und Nobelpreisträger Sir Roger Penrose und Hameroff stellten die Hypothese auf, dass Quantenprozesse Bewusstsein erzeugen.
Der Begriff „Quanten“ bezieht sich auf winzige Einheiten von Energie oder Materie auf mikroskopischer Ebene. Ihre einzigartigen Eigenschaften können uns helfen, viele Dinge zu verstehen, die die derzeitige Wissenschaft nicht erklären kann.
Einfach ausgedrückt, fungieren Mikrotubuli als Brücke zwischen der Quantenwelt und unserem Bewusstsein. Sie nehmen Quantensignale auf, verstärken sie, organisieren sie und verwandeln sie durch Prozesse, die wir nicht vollständig verstehen, in die Gefühle, Wahrnehmungen und Gedanken, die unser Bewusstsein ausmachen.
Mikrotubuli können verblüffende Fakten über das Gehirn erklären. Hameroff geht davon aus, dass sich die Gehirne von Menschen, die mit einem Wasserkopf geboren wurden, anpassen können, da ihre Mikrotubuli die Neuroplastizität steuern und ihr Hirngewebe reorganisieren.
„Im Laufe der Zeit passen sich die Mikrotubuli in diesem Gehirn an und ordnen sich neu, um das Bewusstsein und die Kognition aufrechtzuerhalten“, sagte er.
Hameroff zufolge funktioniert unser Gehirn also wie ein Informationsprozessor, der Signale aus dem Universum empfängt und sie in Bewusstsein umwandelt.
Das Gehirn verarbeitet Informationen auf mehreren Ebenen, die jeweils mit unterschiedlichen Frequenzen schwingen. Gehirnwellen schwingen langsam mit 0,5-100 Hertz (Hz). Einzelne Neuronen feuern schneller mit 500-1000 Hz. Innerhalb der Neuronen schwingen die Mikrotubuli viel schneller, im Megahertz-Bereich. Auf der kleinsten Quantenskala erreichen die Frequenzen unvorstellbar hohe Werte, theoretisch bis zu 10^43 Hz.
[Nach Ansicht des Neurowissenschaftlers Hameroff und des Nobelpreisträgers Sir Roger Penrose dienen unsere Gehirne als Informationsprozessoren, die Signale aus dem Universum empfangen und sie zu Bewusstsein formen. Mikrotubuli, die am häufigsten vorkommenden Proteine in Neuronen, könnten als Brücke dienen, um die Wellen aus der Quantenwelt in unserem Gehirn zu sammeln. Sobald sie im Gehirn verarbeitet werden, entsteht Bewusstsein].
Auch andere Wissenschaftler nutzen alternative Quantentheorien, um geistige Aktivitäten zu erklären. Eine in der Zeitschrift Physical Review E veröffentlichte Studie zeigt, dass Schwingungen in Lipidmolekülen innerhalb der Myelinscheide Paare von quantenverschränkten Photonen erzeugen können. Die Studie legt nahe, dass diese Quantenverschränkung zur Synchronisierung der Hirnaktivität beitragen und so Einblicke in das Bewusstsein ermöglichen könnte.
Ein Quantenorchester
„Das Gehirn ist kein Computer aus einfachen Neuronen, sondern ein Quantenorchester“, beschrieb Hameroff, “denn es gibt Resonanzen und Harmonie und Lösungen über verschiedene Frequenzen, ähnlich wie in der Musik. Und [deshalb] denke ich, dass das Bewusstsein mehr mit Musik als mit einer Berechnung zu vergleichen ist.“
Die Wissenschaft entwickelt sich ständig weiter. Die Erforschung des Bewusstseins ist nach wie vor ein Bereich aktiver Forschung und Debatte in den Neurowissenschaften und der Philosophie.
Jede neue Entdeckung eröffnet jedoch neue Möglichkeiten. Lassen Sie uns bei der weiteren Erforschung dieser Geheimnisse neugierig und aufgeschlossen bleiben.
