Psychologie und Gehirn: Zur Innenansicht des Menschen
19.4.: Die Evolution des Gehirns und die Evolution des Denkens (Onur Güntürkün) Wie ist das menschliche Gehirn entstanden? Ist unsere Fähigkeit zu komplexem Denken wirklich so einmalig, wie wir glauben? Mittlerweile wissen wir, dass das menschliche Gehirn ein ganz normales Wirbeltiergehirn ist. Es weist keine Merkmale auf, die es qualitativ von anderen, vergleichbaren Gehirnen abheben. Was uns einzigartig macht, ist die Anzahl der Nervenzellen in unserer Hirnrinde. In diesem Punkt übertreffen wir bei weitem selbst andere Tiere mit größeren Gehirnen wie z. B. Wale und Elefanten. Die kognitive Überlegenheit des Menschen über alle anderen Konkurrenten ist keine Illusion sondern wissenschaftliches Faktum. Aber diese Überlegenheit beruht nicht auf einem gänzlich anders gestalteten Gehirn, sondern ist das Resultat von größerer Rechenkapazität durch mehr Nervenzellen. Aber in der Evolution von Gehirnen und Denkfähigkeiten haben sich parallel zum Menschen andere evolutionäre Zweige entwickelt, die mit ganz anders strukturierten Gehirnen unserer Denkfähigkeit zumindest nahe kommen, wenn auch nicht erreichen.
26.4.: Lernen und Erinnern (Onur Güntürkün) Unser Gehirn kennt keine Unterscheidung zwischen Hard- und Software. Unser Gehirn ist reine Hardware, aber eine, die sich ununterbrochen durch den Strom neuer Erfahrungen umbaut. Die Kontaktstellen zwischen Nervenzellen, die Synapsen, sind plastisch und verändern ihre Effizienz durch Erfahrungen, die das Individuum macht. Somit ist die Plastizität der Synapsen die Grundlage des Lernens. Wir „inkorporieren“ also unsere Erfahrungen in die Materie unseres Gehirns. Dieses materialisierte Gedächtnis ist über weite Teile unseres Gehirns verteilt. Aber wie schaffen wir es, die Fragmente unserer Erfahrungen als einheitliches Gedächtnis wieder zu aktivieren und somit für uns subjektiv erlebbar zu machen? Dies ist nur möglich, weil wir mehrere Arten von Gedächtnissen haben. In dem langsam lernenden unserer Hirnrinde sind viele Details verstreut abgespeichert. Im schnell lernenden Gedächtnis unseres Hippocampus speichern wir die Zusammenhänge zwischen den Fragmente sowie den Ort ihrer Speicherung in der Hirnrinde. Mit der Interaktion von Hirnrinde und Hippocampus steht und fällt die Güte oder der Zerfall unseres Gedächtnisses.
3.5.: Das zerfallende Gedächtnis (Nikolai Axmacher) Das Gedächtnis ist zentral für unsere Identität: Nur wenn wir uns erinnern, wer wir in der Vergangenheit waren, wissen wir auch, wer wir jetzt sind und wie wir uns in Zukunft verhalten sollten. Gedächtnisstörungen greifen daher tiefgreifend in unser Selbstbild ein, gleichzeitig zählen sie aber zu den häufigsten kognitiven Defiziten. Das Gedächtnis kann aus vielerlei Gründen beeinträchtigt sein: In begrenztem Umfang vergessen wir alle, und dies kann durchaus wichtig sein; bei neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen wie der Alzheimer-Demenz ist dagegen unser Gedächtnis auf Dauer tiefgreifend geschädigt. Umgekehrt können psychische Traumatisierungen oder Konflikte zu pathologischen Formen des Gedächtnisses führen. Was passiert im Gehirn, wenn wir etwas vergessen, wenn das Gedächtnis bei einer Demenz nachlässt oder wenn wir umgekehrt unter wiederkehrenden Erinnerungen an schlimme Erfahrungen leiden? Welche aktuellen Therapiemöglichkeiten gibt es in diesen Fällen?
10.5.: Schlaf, Gedächtnis und Traum (Jan Born) Wieso schlafen wir? Der Schlaf ist nicht die Ruhephase des Gehirns, denn nachts arbeitet unser Gehirn genauso wie während des Tages. Aber die Weise, in der es arbeitet, unterscheidet sich massiv vom Wachszustand. Während im Wachzustand unser Gehirn optimal darauf vorbereitet ist, die Flut der auf uns von außen einströmenden sozialen und physischen Reizmuster zu verarbeiten, widmet es sich im Schlaf der langfristigen Abspeicherung der tagsüber gemachten Erfahrungen. Dieses Abspeichern im Schlaf ist ein aktiver Vorgang, bei dem wichtige Erfahrungen auf neuronaler Ebene reaktiviert und umgestaltet werden, wodurch der Schlaf Ordnung in die vielen Erlebnisse des Tages bringt. Lange Zeit dachte man, dass Träume ein Ausdruck dieser aktiven Verarbeitung von Gedächtnisinhalten im Schlaf sind. Doch tatsächlich findet die Gedächtnisbildung nicht in dem mit Träumen verbundenen REM-Schlaf (REM für „rapid eye movement“) statt sondern im Tiefschlaf. Eine systematische Beziehung von Träumen zur Gedächtnisbildung besteht nicht. Träume entstehen wahrscheinlich im Übergang zwischen Schlaf und Wachzustand dann, wenn die verschiedenen Strukturen des Gehirns in inkohärenter Weise erwachen. Die bizarre Natur von Träumen lässt sich damit erklären, dass bereits erwachende, übergeordnete Kontrollstrukturen des Gehirns versuchen, in den zufälligen Input, den sie unter anderem aus noch schlafenden Emotionsstrukturen des Gehirns erhalten, einen sinnstiftenden Zusammenhang in Raum und Zeit hineinzubringen.
24.5.: Die Entstehung von Emotionen (Onur Güntürkün) Die meisten von uns glauben, dass Emotionen nur die Gefühle sind, die wir in bestimmten Situationen erleben. Zwar sind diese Gefühle ein wichtiger Teil von Emotionen, aber evolutionär betrachtet sind Emotionen hauptsächlich vor-bewusste Handlungstendenzen wie z. B. „ich will da unbedingt hin“ oder „ich will hier ganz schnell weg“. Durch diese Handlungstendenzen gelang es einem Teil unserer Vorfahren schneller als ihre Konkurrenten Ressourcen zu erobern bzw. gefährliche Situationen zu vermeiden. Wir sind die Nachkommen der Überlebenden und haben ihr Emotionssystem geerbt. Deshalb reagieren wir z. B. blitzschnell mit einer Angstreaktion noch bevor wir genau erkannt haben, was uns Angst macht. Doch dieser perfekte evolutionäre Mechanismus wird zur Krankheit, wenn in einer eigentlich sicheren Welt die Regulation von Emotionen misslingt. Deshalb werden wir eine Reise in die Hirnmechanismen von Emotionen machen, um zu verstehen, wie sie funktionieren und wie sie zuweilen außer Kontrolle geraten.
31.5.: Linkes Hirn – Rechtes Hirn (Onur Güntürkün) Auf den ersten Blick sehen unsere zwei Gehirnhälften symmetrisch aus, aber ihre Funktionen sind es nicht. Z. B. ist Sprache hauptsächlich eine Leistung unserer linken Hirnhälfte, räumliche Orientierung ist dagegen eine Domäne der rechten. Wieso ist das so, und welche Konsequenzen entstehen daraus für die Organisation unseres Denkens? Wahrscheinlich sind Hirnasymmetrien ein Resultat des Kommunikations-Nadelöhrs zwischen den beiden Hirnhemisphären: Es braucht viel länger, um Nachrichten zwischen den Hirnhälften hin- und herzuschicken als ein Problem innerhalb einer Hirnhälfte zu verarbeiten. Dieses Problem zwang wahrscheinlich sowohl unser Gehirn als auch die Gehirne vieler anderer Tiere sich asymmetrisch zu spezialisieren. Daraus ergeben sich dramatische Konsequenzen, wenn es zu Verletzungen des Gehirns kommt, da Ausfälle innerhalb einer Hirnhälfte eine komplette Gesamtfunktion vernichten können. Noch viel tiefgreifender ist die Frage „wer entscheidet, wenn ich entscheide?“. Sprechen sich dann die Hirnhälften ab, oder gewinnt eine davon die Überhand ohne dass uns je bewusst wird, dass die unterlegene Hemisphäre alternative Entscheidungspläne hatte?
7.6.: Was macht ein Gehirn intelligent? (Lars Penke) Was ist Intelligenz und was im Gehirn lässt uns intelligent werden? Im Grunde beschreibt Intelligenz Unterschiede zwischen Menschen in der Fähigkeit, Probleme durch Denken schnell und effizient zu lösen. Diese kann man mit Intelligenztests messen, die als Ergebnis den Intelligenzquotienten, also den IQ, ausgeben. Doch was unterscheidet die Gehirne von Menschen mit hohem und niedrigem IQ? Der IQ hängt mit dem Hirnvolumen zusammen, vor allem dem Volumen der grauen Substanz in denjenigen Arealen, in denen alle Sinnesmodalitäten integriert werden und in denen komplexe kognitive Prozesse ablaufen. Auch die Prozessgeschwindigkeit von Synapsen und ihre effiziente Organisation hängen mit unserem IQ zusammen. Intelligente Menschen können somit pro Zeiteinheit mehr Gedanken durchdenken als weniger intelligente. Dies wir anatomisch unterstützt von intakten Nervenbahnen. Intelligenz scheint somit vom Aufbau unseres Gehirns abzuhängen, welcher hoch erblich ist. Aber ist IQ somit genetisches Schicksal? Diesem Schluss liegen verbreitete Fehlinterpretationen des Konzeptes der Erblichkeit zugrunde, welches weder genetischen Determinismus noch Angeborenheit bedeutet. Nicht nur die Umwelten, in die wir geboren wurden, sondern auch die Umwelten, die wir willentlich aufsuchen verändern unser Gehirn und unseren IQ. Auch die molekulargenetischen Grundlagen vom IQ sind weitaus komplexer als bisher gedacht; wir sind weit davon entfernt, die „Gene für Intelligenz“ zu kennen oder gar pränatale Intelligenzdiagnostik zu betreiben. Die Erkenntnisse über das Zusammenspiel von Genen und Umwelt in der Entwicklung von Gehirn und Intelligenz haben tiefgreifende Konsequenzen für die Organisation von Bildungsstrukturen in unserer Gesellschaft.
14.6.: Gehirn und Geschlecht (Onur Güntürkün) In ihrem 1949 erschienenen Buch “Das andere Geschlecht” schrieb Simone de Beauvoir „Man wird nicht als Frau geboren, man wird es.“ Simone de Beauvoir irrte sich. Tatsächlich werden wir die allermeisten von uns als eines der zwei Geschlechter geboren und besitzen vom ersten Moment an ein sexualdimorphes Gehirn. Wenn wir meinen, dass wir unseren Kindern ihre typischen Jungen oder Mädchenspielsachen ausschließlich anerziehen irren wir uns, denn auch die Kinder verschiedener Affenarten zeigen die identischen Unterschiede. Menschen ändern auch ihr geschlechtstypisches Denken und Verhalten unter der Einwirkung männlicher oder weiblicher Sexualhormone. Doch dürfen wir nicht den Fehler Simone de Beauvoirs in umgekehrter Art und Weise machen und glauben, dass Geschlecht eine ausschließlich biologische Frage sei. Denn auch die Gesellschaft formt jede Facette unseres Verhaltens und unseres Gehirns in einer geschlechtstypischen Art und Weise. Wie unser gesamtes Denken und Verhalten ist somit auch unsere geschlechtliche Identität ein unentwirrbares Resultat aus Biologie und Kultur.
21.6.: Die Freiheit des Denkens (Onur Güntürkün) Das Gehirn des Menschen enthält über 100 Milliarden Nervenzellen, die durch 1 Billiarde Synapsen miteinander verbunden sind und pro Sekunde 10 Billiarden synaptische Informationseinheiten erzeugen. Wie entsteht hierbei die Ordnung unseres Denkens? Es ist wahrscheinlich, dass wir eines Tages die Prinzipien dieser Ordnung verstehen werden und vielleicht können wir dann auch Menschen helfen, deren Denkstrukturen zusammengebrochen sind. Aber können wir dann auch Gedanken lesen? Wohl kaum. Die Lebenserfahrungen eines Menschen sind in der Billiarde Synapsen gespeichert. Somit ist das synaptische Netzwerk so individuell wie unsere Biographie. Technische Systeme können bereits einige wenige Wahrnehmungen und Entscheidungen aus dem Gehirn lesen. Aber um richtig Gedanken lesen zu können, müsste der größte Teil des neuronalen Netzwerks ausgelesen werden. Dieser (Alp)Traum ist jenseits aller Möglichkeiten, die momentan vorstellbar sind.
28.6.: Neuronale Grundlagen des Bewusstseins (Wolf Singer) Es gehört zu den Behauptungen der Neurobiologie, dass alle mentalen Phänomene, die wir an uns und anderen wahrnehmen, auf neuronalen Prozessen beruhen, also deren Folge und nicht deren Ursache sind. Zu diesen Phänomenen zählen Wahrnehmungen, Gefühle, Gedanken, Entscheidungen und auch das Bewusstsein. Seit etwa drei Dekaden widmet sich eine zunehmende Zahl von Hirnforschern der Suche nach den neuronalen Korrelaten des Bewusstseins. Die Forschung verfolgt dabei sehr unterschiedliche Ziele. Die einen suchen nach den Bedingungen, die erfüllt sein müssen, damit Gehirne „bewusst sein“ können, also Leistungen erbringen, die mit dem Attribut „bewusst“ verbunden sind. Hier werden in der Regel bewusste mit unbewussten Prozessen kontrastiert. Die anderen befassen sich mit dem „hard problem“ , mit dem schwierigen Problem, wie die immateriellen Konnotationen von Bewusstseinsinhalten, die nur aus der ersten Person Perspektive erschließbar sind, mit den materiellen neuronalen Prozessen in Verbindung gebracht werden können, die aus der dritten Person Perspektive des analysierenden Wissenschaftlers beschrieben werden. Im Vortrag werden die Ergebnisse der beiden Forschungsansätze diskutiert und die Grenzen der auf die Neurowissenschaften beschränkten Erklärungsversuche aufgezeigt. Diese Grenzen einer naturalistischen Deutung, so der Vorschlag, lassen sich vielleicht überwinden, wenn mentale Phänomene auch als soziale Realitäten betrachtet und ihre Deutung im erweiterten Rahmen der kulturellen Evolution und eines epigenetisch geprägten Selbstmodells versucht wird.