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Gehirn-Bewusstseins-Problem John C. Eccles: Wie das Selbst sein Gehirn steuert von Thomas Smettan und Philipp Neumann.

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Präsentation zum Thema: "Gehirn-Bewusstseins-Problem John C. Eccles: Wie das Selbst sein Gehirn steuert von Thomas Smettan und Philipp Neumann."—  Präsentation transkript:

1 Gehirn-Bewusstseins-Problem John C. Eccles: Wie das Selbst sein Gehirn steuert von Thomas Smettan und Philipp Neumann

2 Das Leib-Seele-Problem Das Leib-Seele-Problem ist der Kern der Philosophie des Geistes. Das Leib-Seele-Problem ist der Kern der Philosophie des Geistes. Es ist die Frage danach, wie sich die mentalen Zustände zu den physischen Zuständen verhalten. Es ist die Frage danach, wie sich die mentalen Zustände zu den physischen Zuständen verhalten. Das Nachdenken über den Zusammenhang zwischen Körper und Geist geht bis in die Antike zurück. Das Nachdenken über den Zusammenhang zwischen Körper und Geist geht bis in die Antike zurück. Platon: Platon: Die Seele ist das Wesen des Menschen, nicht-körperlich und unsterblich. Sie ist das Lebensprinzip gewisser Lebewesen. Die Seele belebt alles, das sie berührt und muss deshalb notwendigerweise selbst Leben sein. Aristoteles: Aristoteles: Er unterscheidet zwischen drei Seelen: vegetativ, animalisch und vernünftig. Der Mensch kann nur aufgrund seiner Seele denken. Ohne Seele wäre er kein Mensch, sie kann also nicht ohne Körper sein. Descartes: Descartes: Alle Lebensphänomene sind mechanisch erklärbar Ausnahme: das Denken Körper: res extensa Seele: res cogitans Mensch kann sich nur denkend denken Mensch kann sich nur denkend denken

3 Das Leib-Seele-Problem Ich forschte nun, Wer ich sei. Ich fand, dass ich mir einbilden konnte, keinen Körper zu haben, und dass es keine Welt und keinen Ort gäbe, wo ich wäre; aber nicht, dass ich selbst nicht bestände; vielmehr ergab sich selbst aus meinen Zweifeln an den anderen Dingen offenbar, dass ich selbst sein müsste; während, wenn ich aufgehört hätte zu denken, alles Andere, was ich sonst für wahr gehalten hatte, mir keinen Grund für die Annahme meines Daseins abgab. Hieraus erkannte ich, dass ich eine Substanz war, deren ganze Natur oder Wesen nur im Denken besteht, und die zu ihrem Bestand weder eines Ortes noch einer körperlichen Sache bedarf; in der Weise, dass dieses Ich, d.h. die Seele, durch die ich das bin, was ich bin, vom Körper ganz verschieden und selbst leichter als dieser zu erkennen ist; ja selbst wenn dieser nicht wäre, würde die Seele nicht aufhören, das zu sein, was sie ist.

4 Das Leib-Seele-Problem Das Leib-Seele-Problem wird auch als Körper-Geist-Problem bezeichnet, da das Wort Seele schon religiös angehaucht ist. Das Leib-Seele-Problem wird auch als Körper-Geist-Problem bezeichnet, da das Wort Seele schon religiös angehaucht ist. Da weitgehend Einigkeit darüber besteht, dass der Geist (wenn es ihn gibt, und er irgendwie in Kontakt mit dem Körper steht) nicht mit dem ganzen Körper in Kontakt steht, sondern nur mit dem Gehirn, spricht man auch vom Gehirn-Geist-Problem. Da weitgehend Einigkeit darüber besteht, dass der Geist (wenn es ihn gibt, und er irgendwie in Kontakt mit dem Körper steht) nicht mit dem ganzen Körper in Kontakt steht, sondern nur mit dem Gehirn, spricht man auch vom Gehirn-Geist-Problem. Da es sehr verschiedene Meinungen darüber gibt, was man sich unter dem Wort Geist vorzustellen hat (manche sogar bezweifeln, dass es ihn gibt) ist es wohl sinnvoll vom Gehirn-Bewusstseins- Problem zu sprechen. Da es sehr verschiedene Meinungen darüber gibt, was man sich unter dem Wort Geist vorzustellen hat (manche sogar bezweifeln, dass es ihn gibt) ist es wohl sinnvoll vom Gehirn-Bewusstseins- Problem zu sprechen.

5 Das Leib-Seele-Problem Jedoch läuft man bei dieser Formulierung Gefahr, den Geist auf das Bewusstsein zu beschränken, obwohl er vielleicht vielmehr ist als nur Bewusstsein. Jedoch läuft man bei dieser Formulierung Gefahr, den Geist auf das Bewusstsein zu beschränken, obwohl er vielleicht vielmehr ist als nur Bewusstsein. John Eccles spricht vom Selbst. John Eccles spricht vom Selbst. Selbst = erfahrene Einheit, die sich aus einer Verbindung von Erinnerungen an bewusste Zustände herleitet, die zu sehr unterschiedlichen Zeiten über das ganze Leben verteilt erfahren werden Selbst = erfahrene Einheit, die sich aus einer Verbindung von Erinnerungen an bewusste Zustände herleitet, die zu sehr unterschiedlichen Zeiten über das ganze Leben verteilt erfahren werden

6 "Ich habe sehr viele Leichen seziert, "Ich habe sehr viele Leichen seziert, aber eine Seele habe ich nicht gefunden." (Rudolph Virchow)

7 Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl) Geist-Gehirn-Substanzdualismus: K + S Interaktionistischer Substanzdualismus:Interaktionistischer Substanzdualismus: K K K S S K S S Parallelistischer Substanzdualismus:Parallelistischer Substanzdualismus: K K S S Epiphänomenalistischer Substanzdualismus:Epiphänomenalistischer Substanzdualismus: K K K S

8 Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl) Materialistischer Monismus: K Eliminativer Materialismus:Eliminativer Materialismus: es gibt keine geistigen Zustände Reduktiver Materialismus:Reduktiver Materialismus: geistige Zustände lassen sich auf körperliche Zustände reduzieren

9 Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl) Idealistischer Monismus: G Eliminativer Idealismus:Eliminativer Idealismus: es gibt keine körperlichen Zustände Reduktiver Idealismus:Reduktiver Idealismus: körperliche Zustände lassen sich auf geistige Zustände reduzieren

10 Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl) Panpsychismus = Geist-Materie-Monismus Das Geistige ist kein bloß subjektives Phänomen.Das Geistige ist kein bloß subjektives Phänomen. Geistiges lässt sich nicht auf Physisches reduzieren, Physisches nicht auf Geistiges.Geistiges lässt sich nicht auf Physisches reduzieren, Physisches nicht auf Geistiges. Geistiges und Physisches sind immer eine einzige Substanz (Geistmaterie).Geistiges und Physisches sind immer eine einzige Substanz (Geistmaterie). Eine geistmaterielle Substanz hat körperliche und geistige Eigenschaften.Eine geistmaterielle Substanz hat körperliche und geistige Eigenschaften. Eine geistmaterielle Substanz einer gewissen Komplexität ist ein Subjekt.Eine geistmaterielle Substanz einer gewissen Komplexität ist ein Subjekt.

11 Geist-Gehirn-Theorien (Auswahl) Substanzmonistischer Eigenschaftsdualismus Materialistischer Eigenschaftsdualismus:Materialistischer Eigenschaftsdualismus: Geistige Zustände lassen sich nicht auf physische Zustände reduzieren. Geistige Zustände lassen sich nicht auf physische Zustände reduzieren. Geistige Zustände sind nicht mit physischen Zuständen identisch. Geistige Zustände sind nicht mit physischen Zuständen identisch. Geistige Zustände haben keinen substanziellen geistigen Träger. Geistige Zustände haben keinen substanziellen geistigen Träger. Geistiges und Physisches sind Eigenschaften materieller Substanzen. Geistiges und Physisches sind Eigenschaften materieller Substanzen. Geistige Eigenschaften emergieren aus komplexen materiellen Substanzen. Geistige Eigenschaften emergieren aus komplexen materiellen Substanzen. Es gibt psychophysische Gesetze. Es gibt psychophysische Gesetze. Idealistischer EigenschaftsdualismusIdealistischer Eigenschaftsdualismus

12 Kritik an materialistischen Theorien Materialistische Theorien können (noch) nicht erklären, wie sich aus toter Materie Bewusstsein entwickelt. Materialistische Theorien können (noch) nicht erklären, wie sich aus toter Materie Bewusstsein entwickelt. Materialistische Theorien, die die Interaktion zwischen Geist und Gehirn leugnen, können nicht erklären, worin der Überlebensvorteil liegt, wenn Geistiges nicht auf Körperliches einwirkt. (Evolutionäres Argument) Materialistische Theorien, die die Interaktion zwischen Geist und Gehirn leugnen, können nicht erklären, worin der Überlebensvorteil liegt, wenn Geistiges nicht auf Körperliches einwirkt. (Evolutionäres Argument) Die Beweislast liegt wahrscheinlich bei der Theorie, die den Interaktionismus (oder mentale Zustände überhaupt) bestreitet, da der Mensch durch alltägliche Erfahrung / Alltagsverständnis glaubt, dass er einen Geist hat. Die Beweislast liegt wahrscheinlich bei der Theorie, die den Interaktionismus (oder mentale Zustände überhaupt) bestreitet, da der Mensch durch alltägliche Erfahrung / Alltagsverständnis glaubt, dass er einen Geist hat.

13 Kritik am interaktionistischen Dualismus Kann nicht erklären, wie (und wo) diese Interaktion zwischen Geist und Körper stattfinden soll. Kann nicht erklären, wie (und wo) diese Interaktion zwischen Geist und Körper stattfinden soll. Wenn mentale Zustände physische Zustände beeinflussen könnten, dann widerspräche dies dem Energieerhaltungssatz. Wenn mentale Zustände physische Zustände beeinflussen könnten, dann widerspräche dies dem Energieerhaltungssatz. Diese Einwände will Eccles beseitigen!

14 3-Welten-Theorie Alles Seiende Welt 1: Physikalische Objekte und Zustände Welt 2: Zustände des Bewusstseins Welt 3: Wissen im Objektiven Sinn

15 1984 erschien das Buch Das Wunder der Existenz von dem Physiker Henry Margenau erschien das Buch Das Wunder der Existenz von dem Physiker Henry Margenau. Sehr komplexe physikalische Systeme [...] deren Grundbausteine klein genug sind, um probabilistischen, quantenmechanischen Gesetzen zu unterliegen, sind stets einer Vielzahl möglicher physikalischer Veränderungen ausgesetzt, von denen jede eine eindeutige Wahrscheinlichkeit aufweist. Findet eine Veränderung statt, die Energie oder mehr oder weniger Energie als eine andere erfordert, gleicht der komplexe Organismus die Differenz automatisch aus. Deshalb braucht der Geist selbst dann, wenn er etwas mit der Veränderung zu tun hat – d.h. selbst im Fall einer Wechselbeziehung zwischen Geist und Körper –, keine Energie beizutragen. Sehr komplexe physikalische Systeme [...] deren Grundbausteine klein genug sind, um probabilistischen, quantenmechanischen Gesetzen zu unterliegen, sind stets einer Vielzahl möglicher physikalischer Veränderungen ausgesetzt, von denen jede eine eindeutige Wahrscheinlichkeit aufweist. Findet eine Veränderung statt, die Energie oder mehr oder weniger Energie als eine andere erfordert, gleicht der komplexe Organismus die Differenz automatisch aus. Deshalb braucht der Geist selbst dann, wenn er etwas mit der Veränderung zu tun hat – d.h. selbst im Fall einer Wechselbeziehung zwischen Geist und Körper –, keine Energie beizutragen. Man kann den Geist im anerkannten Sinn des Wortes als ein Feld betrachten, aber er ist ein nicht-materielles Feld. Vielleicht kommt ihm ein Wahrscheinlichkeitsfeld noch am nächsten [...] es muss auch keine Energie enthalten, um für all die bekannten Phänomene verantwortlich zu sein, in denen der Geist mit dem Gehirn in Wechselbeziehung tritt. Man kann den Geist im anerkannten Sinn des Wortes als ein Feld betrachten, aber er ist ein nicht-materielles Feld. Vielleicht kommt ihm ein Wahrscheinlichkeitsfeld noch am nächsten [...] es muss auch keine Energie enthalten, um für all die bekannten Phänomene verantwortlich zu sein, in denen der Geist mit dem Gehirn in Wechselbeziehung tritt. In Feldern quantenmechanischer Größenordnung ist es möglich, Wahrscheinlichkeitsverschiebungen zu verursachen, ohne das Energieerhaltungsgesetz zu verletzen. In Feldern quantenmechanischer Größenordnung ist es möglich, Wahrscheinlichkeitsverschiebungen zu verursachen, ohne das Energieerhaltungsgesetz zu verletzen. Hypothese: Mentale Ereignisse ändern über ein quantenmechanisches Wahrscheinlichkeitsfeld die Wahrscheinlichkeit der Emission von Vesikeln aus präsynaptischen Vesikelgittern.

16 Aufbau einer Nervenzelle Bouton = synaptisches Endknöpfchen am Ende einer Verzweigung eines Axons Bouton = synaptisches Endknöpfchen am Ende einer Verzweigung eines Axons Synapse = Zusammenschluss eines Boutons mit einer nachfolgenden Zelle Synapse = Zusammenschluss eines Boutons mit einer nachfolgenden Zelle ein synaptischer Spalt trennt Bouton von nachfolgender Zelle ein synaptischer Spalt trennt Bouton von nachfolgender Zelle

17 Bouton (synapt. Endknöpfchen) enthält ca Vesikel, die jeweils 5000 – Moleküle der Transmittersubstanz enthalten enthält ca Vesikel, die jeweils 5000 – Moleküle der Transmittersubstanz enthalten 30 bis 50 Vesikel befinden sich im präsynaptischen Vesikelgitter 30 bis 50 Vesikel befinden sich im präsynaptischen Vesikelgitter Nervenimpuls Influx von Ca 2+ -Ionen Nervenimpuls Influx von Ca 2+ -Ionen 4 Ca 2+ -Ionen aktivieren mittels Calmodulin (= Calcium- bindendes Protein) ein Vesikel und können es veranlassen, einen Kanal durch die synaptische Membran zu öffnen 4 Ca 2+ -Ionen aktivieren mittels Calmodulin (= Calcium- bindendes Protein) ein Vesikel und können es veranlassen, einen Kanal durch die synaptische Membran zu öffnen Freisetzung der Transmittermoleküle Freisetzung der Transmittermoleküle Exozytose P( ) < 0,5

18 Exozytose kurzfristigen Mini-EPSP (EPSP = exzitatorisches postsynaptisches Potential = Änderung des Membranpotentials [= elektrische Spannung zw. Innen- u. Außenseite einer Biomembran]) Weiterleitung entlang dem Dendriten Summierung vieler Mini-EPSPs Summierung vieler Mini-EPSPs entstehendes EPSP am Ende der Dendriten ist groß genug (10 bis 20 mV), um zur Impulsentladung entlang des Axons der Pyramidenzelle zu führen Impuls führt zur effektiven Erregung an den vielen Synapsen der Pyramidenzelle

19 IPSP (= Inhibitorische Postsynaptische Potential) IPSP (= Inhibitorische Postsynaptische Potential) EPSP > IPSP Abfeuern eines Signals EPSP > IPSP Abfeuern eines Signals inhibitorische Synapsen (von ihnen ausgehende Signale verstärken das IPSP eines Neurons) inhibitorische Synapsen (von ihnen ausgehende Signale verstärken das IPSP eines Neurons) An tausenden von Dornsynapsen muss eine Wahrscheinlichkeitssteigerung erfolgen! An tausenden von Dornsynapsen muss eine Wahrscheinlichkeitssteigerung erfolgen! Vesikelgitter geben jeweils ein synaptisches Vesikel Vesikelgitter geben jeweils ein synaptisches Vesikel zur Exozytose frei Sperrfeuer auf das ihnen angeschlossene Neuron Sperrfeuer auf das ihnen angeschlossene Neuron EPSP wird erhöht Weitergabe eines Impulses EPSP wird erhöht Weitergabe eines Impulses

20 Verstärkung durch Dendron Bündelung der Dendriten der Pyramidenzellen zu Dendronen ermöglicht eine Verstärkung des Effekts Bündelung der Dendriten der Pyramidenzellen zu Dendronen ermöglicht eine Verstärkung des Effekts Der Geist ist in der Lage, die Exozytosewahrscheinlichkeit in einem ganzen Dendron zu erhöhen. Der Geist ist in der Lage, die Exozytosewahrscheinlichkeit in einem ganzen Dendron zu erhöhen. hat Zugriff auf zehntausende präsynaptischen Vesikelgitter hat Zugriff auf zehntausende präsynaptischen Vesikelgitter Wirkung ist verstärkt Wirkung ist verstärkt Dendronen bündeln sich wiederum zu funktionalen Einheiten, den Modulen. Dendronen bündeln sich wiederum zu funktionalen Einheiten, den Modulen. Der Ausdruck Modul beschreibt die abstrakte Einheit. Der Ausdruck Modul beschreibt die abstrakte Einheit.

21 Interface = Liaison-Gehirn Liaison-Gehirn ist im Präfrontallappen zu verorten Liaison-Gehirn ist im Präfrontallappen zu verorten auf Seite des Gehirns postuliert Eccles hierzu Mikroareale auf Seite des Gehirns postuliert Eccles hierzu Mikroareale dies sind wahrscheinlich die präsynaptischen Vesikelgitterdies sind wahrscheinlich die präsynaptischen Vesikelgitter Grundeinheit für die Interaktion ist in den Dendronen zu vermuten, da sie die kleinsten neurologischen Einheiten sind, der eine effiziente Wirkung nachgewiesen werden kannGrundeinheit für die Interaktion ist in den Dendronen zu vermuten, da sie die kleinsten neurologischen Einheiten sind, der eine effiziente Wirkung nachgewiesen werden kann Dendron-Psychon-HypotheseDendron-Psychon-Hypothese

22 Dendron-Psychon-Hypothese

23 Eccles Hypothese Hypothese: Geist ist aktiv mit dem Auslesen aus der Vielzahl aktiver Zentren in den Moduln der Liaison-Zentren befasst. Er selektiert aus diesen Zentren in Übereinstimmung mit seiner Aufmerksamkeit und seinen Interessen und integriert seine Wahl, um von Augenblick zu Augenblick die Einheit bewusster Erfahrung zu vermitteln. Er wirkt auch zurück auf die neuronalen Zentren.

24 Eccles Hypothese Hypothese: Alle mentalen Ereignisse und Erfahrungen sind eine Zusammensetzung elementarer oder eindeutiger mentaler Ereignisse PsychonenAlle mentalen Ereignisse und Erfahrungen sind eine Zusammensetzung elementarer oder eindeutiger mentaler Ereignisse Psychonen Jedes dieser Psychone ist auf eindeutige Weise reziprok mit seinem Dendron verbunden. Die Psychonen stellen keine Wahrnehmungswege zu den Erfahrungen von Welt 2 dar, sondern sie sind selbst die Erfahrungen in ihrer ganzen Vielfalt und Eindeutigkeit.Jedes dieser Psychone ist auf eindeutige Weise reziprok mit seinem Dendron verbunden. Die Psychonen stellen keine Wahrnehmungswege zu den Erfahrungen von Welt 2 dar, sondern sie sind selbst die Erfahrungen in ihrer ganzen Vielfalt und Eindeutigkeit. Die Psychonen können auf die ihnen zugeordneten Dendronen einwirken, indem sie in jedem der Vesikelgitter der synaptischen Boutons die quantale Wahrscheinlichkeit der Exozytose verändern.Die Psychonen können auf die ihnen zugeordneten Dendronen einwirken, indem sie in jedem der Vesikelgitter der synaptischen Boutons die quantale Wahrscheinlichkeit der Exozytose verändern.

25 Intentionsgesteuerte Zunahme von P

26 Lösung des Leib-Seele-Problems? 1992 Lösung: 1992 Lösung: Eine mentale Absicht des Selbst wird neuronal wirksam, indem sie vorübergehend die Wahrscheinlichkeiten für Exozytosen in einem ganzen Dendron erhöht und auf diese Weise die große Zahl von Wahrscheinlichkeitsamplituden koppelt, um eine kohärente Wirkung zu erzielen. Es gibt nur noch keine Experimente, die beweisen, dass mentale Ereignisse die Wahrscheinlichkeit einer Exozytose erhöhen. Es gibt nur noch keine Experimente, die beweisen, dass mentale Ereignisse die Wahrscheinlichkeit einer Exozytose erhöhen. Hauptproblem ist aber gelöst, da kein Widerspruch zu den Erhaltungssätzen der Physik vorliegt. Hauptproblem ist aber gelöst, da kein Widerspruch zu den Erhaltungssätzen der Physik vorliegt.

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