September 30, 2022

Kreuznacher Rundschau

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Brain Memory Intelligence Consciousness

Der Physiker behauptet, das Geheimnis des Bewusstseins gelöst zu haben

Wissenschaftler haben einen neuen konzeptuellen und mathematischen Rahmen entwickelt, um das Bewusstsein aus relativistischer Sicht zu verstehen.

Der Theorie zufolge brauchen wir zur Lösung des schwierigen Problems des Bewusstseins nur unsere Annahmen darüber zu ändern. Wenn wir erkennen, dass Bewusstsein ein relatives physikalisches Phänomen ist, verschwindet das Mysterium des Bewusstseins auf natürliche Weise.

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Die Fähigkeit des Gehirns, Bewusstsein zu schaffen, hat die Menschen seit Tausenden von Jahren verblüfft. Das Geheimnis des Bewusstseins liegt in der Tatsache, dass jeder von uns eine Subjektivität hat, mit der Fähigkeit zu fühlen, zu fühlen und zu denken. Anders als unter Narkose oder in einem tiefen, traumlosen Schlaf leben wir im Wachzustand nicht „im Dunkeln“ – wir erleben die Welt und uns selbst. Es bleibt jedoch ein Rätsel, wie das Gehirn bewusste Erfahrungen erzeugt und welcher Bereich des Gehirns dafür verantwortlich ist.

Laut Dr. Nir Lahav, einem Physiker der Bar-Ilan-Universität in Israel, „ist dies ein ziemliches Mysterium, denn es scheint, dass unsere bewusste Erfahrung nicht aus dem Gehirn stammen kann und tatsächlich nicht aus irgendeinem physikalischen Prozess stammen kann.“ So seltsam es auch klingen mag, bewusste Erfahrungen in unserem Gehirn können nicht gefunden oder auf neuronale Aktivität reduziert werden.

Dr. Zakaria Nehme, ein Philosoph von der University of Memphis, sagt: „Stellen Sie sich das so vor: Wenn ich mich glücklich fühle, erzeugt mein Gehirn ein bestimmtes Muster komplexer neuronaler Aktivität.“ Dieses neuronale Muster wird vollständig mit meinem bewussten Gefühl verbunden sein von Glück, aber es ist nicht mein eigentliches Gefühl. Es ist nur ein neurales Muster, das mein Glück darstellt. Deshalb muss mich ein Wissenschaftler, der in meinen Geist schaut und dieses Muster sieht, fragen, was ich fühle, denn das Muster ist nicht das Gefühl selbst, sondern nur eine Repräsentation davon.“ Aus diesem Grund können wir das bewusste Erleben dessen, was wir fühlen, fühlen und denken, in keiner Gehirnaktivität reduzieren. Wir können nur Korrelationen für diese Erfahrungen finden.

Nach mehr als 100 Jahren Neurowissenschaft haben wir sehr starke Beweise dafür, dass das Gehirn für die Gestaltung unserer bewussten Fähigkeiten verantwortlich ist. Wie also können diese bewussten Erfahrungen nirgendwo im Gehirn (oder im Körper) lokalisiert und nicht auf eine komplexe neuronale Aktivität reduziert werden?

Dieses Rätsel ist als schwieriges Bewusstseinsproblem bekannt. Es ist ein so schwieriges Problem, dass es bis vor zwei Jahrzehnten nur von Philosophen diskutiert wurde. Obwohl wir enorme Fortschritte in unserem Verständnis der neurowissenschaftlichen Grundlagen des Bewusstseins gemacht haben, gibt es auch heute noch eine pathologische Theorie, die erklärt, was Bewusstsein ist und wie dieses schwierige Problem gelöst werden kann.

im Magazin Grenzen in der PsychologieDr. Lahaf und Dr. Nehme haben kürzlich eine neue physikalische Theorie veröffentlicht, die den Anspruch erhebt, das schwierige Problem des Bewusstseins auf rein physikalische Weise zu lösen. Wenn wir unsere Annahme über das Bewusstsein ändern und davon ausgehen, dass es sich um ein relatives Phänomen handelt, verschwindet laut Forschern das Mysterium des Bewusstseins auf natürliche Weise. In der Arbeit entwickeln die Autoren einen konzeptuellen und mathematischen Rahmen zum Verständnis des Bewusstseins aus relativistischer Sicht. Laut Dr. Lahav, Hauptautor der Abhandlung, „muss das Bewusstsein mit den gleichen mathematischen Werkzeugen untersucht werden, die Physiker bei anderen bekannten relativistischen Phänomenen verwenden.“

Um zu verstehen, wie die Relativitätstheorie das schwierige Problem löst, betrachten Sie ein anderes relativistisches Phänomen, die konstante Geschwindigkeit. Lassen Sie uns zunächst zwei Monitore auswählen, Alice und Bob. Bob sitzt in einem Zug, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, und Alice beobachtet ihn vom Bahnsteig aus. Es gibt keine absolute physikalische Antwort auf die Frage „Wie groß ist Bobs Geschwindigkeit?“ Die Antwort hängt vom Bezugsrahmen des Beobachters ab. Anhand von Bobs Bezugsrahmen wird er messen, dass er stationär ist und dass sich Alice zusammen mit dem Rest der Welt rückwärts bewegt. Aber aus Alices Bezugsrahmen ist Bob derjenige, der sich bewegt, und sie bleibt stehen. Sie haben entgegengesetzte Messungen, aber beide sind korrekt, nur aus unterschiedlichen Bezugsrahmen.

Die gleiche Situation finden wir im Bewusstseinszustand, weil Bewusstsein nach der Theorie ein relatives Phänomen ist. Nun befinden sich Alice und Bob in unterschiedlichen kognitiven Bezugsrahmen. Bob wird messen, dass er bewusste Erfahrung hat, aber dass Alice nur Gehirnaktivität ohne Anzeichen einer tatsächlichen bewussten Erfahrung hat. Auf der anderen Seite wird Alice messen, dass sie Bewusstsein hat und Bob nur nervöse Aktivität ohne Beweise für seine bewusste Erfahrung hat.

Genauso wie im Fall der Geschwindigkeit, obwohl es entgegengesetzte Messungen gibt, sind beide korrekt, aber von unterschiedlichen kognitiven Bezugsrahmen aus. Aufgrund der relativen Betrachtungsweise ist es daher kein Problem, dass wir unterschiedliche Eigenschaften aus unterschiedlichen Bezugsrahmen messen. Die Tatsache, dass wir bei der Messung der Gehirnaktivität die tatsächliche bewusste Erfahrung nicht finden können, liegt daran, dass wir vom falschen kognitiven Bezugsrahmen aus messen.

Nach der neuen Theorie erschafft das Gehirn unsere bewusste Erfahrung nicht, zumindest nicht durch Berechnungen. Der Grund, warum wir bewusste Erfahrung haben, liegt im physikalischen Messprozess. Kurz gesagt, unterschiedliche physikalische Messungen in unterschiedlichen Referenzrahmen zeigen unterschiedliche physikalische Eigenschaften in diesen Referenzrahmen, obwohl diese Rahmen dasselbe Phänomen messen.

Angenommen, Bob misst Alices Gehirn im Labor, während sie sich glücklich fühlt. Obwohl sie unterschiedliche Merkmale beobachten, messen sie tatsächlich dasselbe Phänomen aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Aufgrund der unterschiedlichen Arten von Messungen sind in kognitiven Referenzrahmen unterschiedliche Arten von Eigenschaften aufgetreten.

Damit Bob die Gehirnaktivität im Labor beobachten kann, muss er Messungen seiner Sinnesorgane wie seiner Augen verwenden. Diese Art der sensorischen Messung zeigt das Substrat, das die Gehirnaktivität verursacht – Neuronen. Somit hat Alice in seinem kognitiven Rahmen nur neurale Aktivität, die ihr Bewusstsein repräsentiert, aber kein Zeichen ihrer tatsächlichen bewussten Erfahrung selbst.

Damit Alice jedoch ihre neuronale Aktivität als Glück misst, verwendet sie verschiedene Arten von Messungen. Sie benutzt die Sinnesorgane nicht, sie misst ihre neuronalen Repräsentationen direkt durch die Interaktion zwischen einem Teil ihres Gehirns und anderen Teilen. Es misst seine neuralen Repräsentationen gemäß seinen Beziehungen zu anderen neuralen Repräsentationen.

Dies ist eine völlig andere Messung als unser sensorisches System, und daher zeigt diese Art der direkten Messung eine andere Art von physikalischen Eigenschaften. Wir nennen diese eigenschaftsbewusste Erfahrung. Infolgedessen misst Alice ihre neuronale Aktivität ausgehend von ihrem kognitiven Bezugsrahmen als bewusste Erfahrung.

Unter Verwendung der mathematischen Werkzeuge, die relativistische Phänomene in der Physik beschreiben, zeigt die Theorie, dass, wenn die Dynamik von Bobs neuronaler Aktivität so geändert werden könnte, dass sie der Dynamik von Alices neuronaler Aktivität entspricht, beide im selben kognitiven Bezugsrahmen wären und genau das hätten dieselbe bewusste Erfahrung wie die andere.

Jetzt wollen Dr. Lahaf und Dr. Nehme weiter die minimale Anzahl präziser Messungen untersuchen, die jedes kognitive System benötigt, um Bewusstsein zu schaffen. Die Implikationen einer solchen Theorie sind enorm. Es kann angewendet werden, um zu bestimmen, welches Tier das erste Tier im Evolutionsprozess war, das Bewusstsein hatte, welche Patienten mit Bewusstseinsstörungen bei Bewusstsein sind, wann ein Fötus oder Kind beginnt, bewusst zu werden, und welche Systeme der künstlichen Intelligenz bereits den heutigen Tiefstand (ggf jeder) Bewusstseinsgrad.

Referenz: „Eine relativistische Theorie des Bewusstseins“ von Nir Lahav und Zakaria A. Grace, 12. Mai 2022, hier verfügbar. Grenzen in der Psychologie.
DOI: 10.3389 / fpsyg.2021.704270

Siehe auch  Das Frachtschiff Cygnus verlässt die Raumstation und stirbt in Flammen