Donnerstag, 15. November 2018

Wie Ordnung ins Gedächtnis kommt.

Mondrian 1921
aus derStandard.at, 6. 11. 2018

Spezielle Mustertrennung sorgt für Ordnung unter Erinnerungen 
Mechanismus im Gehirn wird von Verdrahtung in der zuständigen Region gewährleistet 

Klosterneuburg/Wien – Damit man ähnliche Ereignisse der in der Erinnerung nicht durcheinander bringt, sorgt die Mustertrennung im Gehirn. Nun haben österreichische Wissenschafter festgestellt, dass dieser Mechanismus durch spezielle Nervenzellen gewährleistet wird, die ihre Nachbarn hemmen und dadurch wohl einzelnen Zellen Exklusivrechte zukommen lassen.

Das Team um Peter Jonas vom Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg (NÖ) erkundete bei Mäusen die Schaltkreise in der für die Mustertrennung zuständigen Hirnregion, dem Gyrus dentatus. Sie stimulierten eine Nervenzelle und zeichneten auf, wie sieben andere reagierten. Dabei fanden sie heraus, dass sogenannte Parvalbumin-exprimierende Interneuronen dort hauptsächlich die Aktivität benachbarter Neuronen hemmen, was sie andernorts nicht tun. In der Großhirnrinde etwa seien sie nicht auf diese Art und Weise verdrahtet.

Winner takes it all

Die Mustertrennung würde den Wissenschaftern zufolge am ehesten durch einen Mechanismus funktionieren, den man als "der Gewinner nimmt alles" beschreiben könnte, berichten die Gehirnforscher im Fachjournal "Nature Communications". Nachdem die ähnlichen Erinnerungen im Gyrus dentatus sauber getrennt wurden, um Überschneidungen zu vermeiden, speichert sie das Hirn einzeln in der sogenannten CA3-Region. (red, APA)

Abstract
Nature Communications: "Parvalbumin+ interneurons obey unique connectivity rules and establish a powerful lateral-inhibition microcircuit in dentate gyrus."

Mittwoch, 14. November 2018

Unser Vorstellungsvermögen ist räumlich verfasst.


aus derStandard.at, 9. November 2018, 23:55

Wie funktioniert das menschliche Denken?
Neurowissenschafter: Das menschliche Denkvermögen basiert womöglich auf unserem internen Navigationssystem

Eines der fundamentalsten Rätsel der Neurowissenschaft lautet: Wie funktioniert das menschliche Denken? Seit Jahrzehnten haben sich Wissenschafter mit diesem Problem auseinandergesetzt, schlüssige Lösungen blieben jedoch bislang aus. Nun aber glaubt ein internationales Forscherteam, mögliche Antworten auf diese entscheidende Frage gefunden zu haben. Die Wissenschafter vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften kamen gemeinsam mit norwegischen Kollegen zu dem Schluss, dass das gleichsam eingebaute Navigationssystem unseres Gehirns die Basis unseres Denksystems bildet.

Wenn wir durch unsere Umgebung navigieren, sind zwei wichtige Zelltypen im Gehirn aktiv: Orts- zellen im Hippocampus und Rasterzellen im benachbarten entorhinalen Kortex. Beide Nervenzell- typen bilden einen gemeinsamen Schaltkreis, der für die Orientierung und Navigation im Raum ver- antwortlich ist. Die Forscher um Christian Doeller stellten nun allerdings fest, dass unser inneres Navigationssystem offenbar bedeutend mehr zu leisten vermag als bisher vermutet. Das Team geht davon aus, dass dieses System den Schlüssel zum menschlichen Denkvermögen darstellt, hauptsäch- lich deshalb, weil unser gesammeltes Wissen anscheinend ebenso räumlich organisiert ist.

Mehrfach kodierte Umwelt

"Wir glauben, dass das Gehirn Informationen über unsere räumliche Umwelt in sogenannten kogniti- ven Räumen speichert. Diese betreffen nicht nur geografische Daten, sondern auch die Beziehungen zwischen Objekten und Erfahrungen", erklärt Doeller. Solche kognitiven Räume entsprechen menta- len Karten, in die wir unsere Erfahrungen einordnen. Alles, was wir im Alltag wahrnehmen, besitzt physische und gleichermaßen emotionale Eigenschaften, seien es Personen oder Objekte, und kann deshalb im Gehirn entlang entsprechender Merkmale abgespeichert werden. "Auf dieser Grundlage werden in unserem Zentralnervensystem auch unsere Familienmitglieder und Freunde kodiert: nach ihrer Körpergröße, nach ihrem Humor, ihrem Einkommen und vielen anderen Eigenschaften."

Grundlage dieser Annahmen sind zwei mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Entdeckungen aus den Jahren 1971 und 2005, die die Rolle der Orts- und Rasterzellen im Gehirn von Nagetieren nachweisen konnten. Die bei diesen Experimenten beobachteten räumlichen Aktivitätsmuster der Rasterzellen zeigen sich auch beim Menschen, und dies nicht nur, wenn er räumlich navigiert, sondern auch bei geistigen Aufgaben, wie schon eine 2016 veröffentlichte Studie zeigte. Bei dieser Untersuchung soll- ten die Teilnehmer anhand von unterschiedlichen Bildern und parallel dazu präsentierten Symbolen gedankliche Zusammenhänge herstellen.

Gedankliche Pfade

Die anschließenden Magnetresonanztomographien lieferten interessante Resultate: Der entorhinaler Kortex der Teilnehmer zeigte die gleichen Aktivitätsmuster wie beim Orientieren in einer echten Um- gebung. "Wenn wir alle diese Erkenntnisse zusammenbringen, gehen wir nun davon aus, dass das Ge- hirn eine mentale Karte speichert, egal ob es sich um einen gedanklichen oder einen realen Raum handelt. Unsere Gedankengänge würden demnach wie Pfade durch einen Raum und entlang von geistigen Achsen verarbeitet werden", sagt Jacob Bellmund, Erstautor des Fachartikels im Fachjour- nal Science.

"Diese Prozesse dienen uns vermutlich insbesondere dazu, neue Objekte und Situationen zu erschlie- ßen, selbst wenn wir sie zuvor nie erlebt haben", meint der Neurowissenschafter. Mithilfe der bereits existierenden mentalen Karten könnten wir einschätzen, wie ähnlich Neues bereits Bekanntem ist, sodass wir es dann in Relation dazu entlang der existierenden Achsen einordnen können.

"Wir können so zu Generalisierungen gelangen, sodass wir in jeder neuen Situation, in der wir uns ja ständig befinden, letztlich abschätzen, wie wir uns zu verhalten haben", meint Bellmund. (tberg.)

Abstract
Science: "Navigating cognition: Spatial codes for human thinking."


Nota. - Der Dilthey-Schüler Paul Graf Yorck von Wartenberg hat in den zwanziger Jahren in Bewusst- seinsstellung und Geschichte in der indischen und der antiken griechischen Bewusstseinsverfassung eine 'okulare' Grundeinstellung wahrgenommen, die etwas dann 'verstanden' zu haben meinte, wenn sie es als Bild darstellen konnte. Nach dem 'katholisch-antiken Amalgam' des Mittelalters habe sich seit Descartes im bürgerlichen Westen eine 'räumliche Bewusstseinsstellung' durchgesetzt, die alles 'ver- steht', indem sie es in räumliche Bezüge verwandelt (messen und konstruieren). Das ist klug und mate- rialreich dargestellt; aber nicht ganz überzeugend, weil er seit der Reformation eine 'transzendente' Be- wusstseinsstellung als Ziel und Zweck der Bewegung bemerkt haben will, die alles auf ein Absolutes bezöge (wenn ich's recht verstehe).

Das Beste daran ist seine Analyse der Verräumlichung seit Descartes. Sie durchdringt in der Tat die bürgerliche Lebenswelt in alle Winkel. Nach den neuen Befunden möchte man fast hinzufügen: Durch sie hat das Denken Einklang mit seinen physiologischen Bedingungen gefunden, und die Kant'schen transzendentalen Anschauungsformen wären gleich-originär, weil dem Hirn im Konfigurieren seiner Anschauungen die räumliche Dimension vorgegeben ist - der es als dynamisches Korrelat die Zeit hin- zufügen muss: um das tätige Moment auffassen zu können.
JE


Dienstag, 13. November 2018

Ausgespielt.

 aus derStandard.at, 13. November 2018

Schon kleinste Meinungsunterschiede stören Kooperationbereitschaft 
Gängige Modelle zur Entstehung und Ausbreitung von Kooperation vernachlässigen unterschiedliche Ansichten und versagen in der Realität, besagt eine neue Studie

Wien/Klosterneuburg – Der Wille zur Zusammenarbeit wurde bisher überschätzt. Eine einzelne Unstim- migkeit untergräbt bereits den Kooperationswillen in einer Gesellschaft und kann sie in zerstrittene Grup- pen spalten, berechneten österreichische Forscher mit spieltheoretischen Modellen. Sie berücksichtigten, dass Menschen oft uneins sind, was gut und was schlecht ist. Die Studie erschien im Fachjournal "PNAS".

Mit spieltheoretischen Modellen versuchen Wissenschafter herauszufinden, wie sich Kooperation in einer Population etablieren kann und welche sozialen Normen sie unterstützen. In früheren Arbeiten wurde aber mit der Annahme gearbeitet, dass jeder in der Gruppe über die anderen Bescheid weiß und alle die gleichen Werte vertreten. "In der Realität treffen diese Annahmen oft nicht zu", so die Forscher um Christian Hilbe vom Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg (NÖ) und den österreichischen Biomathematiker Martin Nowak von der Harvard University.

Einigkeit vorausgesetzt

In früheren Studien habe man acht Hauptstrategien ermittelt, die rasch zu einer stabilen Zusammenarbeit in einer Gesellschaft führen. Eine davon lautet zum Beispiel, dass man jemandem anderen nur hilft, wenn er einen guten Ruf hat. Bei einer anderen findet es jeder gut, wenn anderen geholfen wird, ganz egal was man von einer Zielperson hält.

Die Modelle, in denen sich solche Strategien bewährt haben, gehen aber samt und sonders davon aus, dass alle Beteiligten bestimmte Verhaltensweisen als gut empfinden, erklärte Hilbe. Dies sei im wirklichen Leben aber nicht der Fall. Manche Menschen würden es gut finden, dass man Ertrinkende egal welcher Herkunft aus dem Mittelmeer rettet, andere nicht.

Wenn Menschen in den Modellen über fehlerhafte Informationen verfügen können und Meinungsver- schiedenheiten existieren, versagten diese acht Strategien. "Keine davon führte zu einem hohen Maß an Kooperation, und viele waren instabil oder setzten sich erst gar nicht in der Bevölkerung durch", schreiben die Forscher.

Gespaltene Population

Meinungsunterschiede würden sich bei den zuvor als erfolgreich beschriebenen Strategien teils rasch in der Gesellschaft verbreiten und sie spalten. Manchmal könne demnach sogar eine einzelne Unstimmigkeit dazu führen, dass eine Population in zwei polarisierende Untergruppen aufgeteilt werde. Bei einigen Strategien kann sich die Bevölkerung laut den mathematischen Modellen zwar wieder zusammenraufen, aber das dauert oft lange.

Welche Strategien zu stabiler Kooperation unter realistischen Voraussetzungen führen, könne man aber noch nicht sagen, sagte Hilbe: "Da wir auf zeitaufwendige Simulationen angewiesen sind, haben wir zunächst die acht bisher vielversprechendsten Kandidaten getestet, aber für die haben wir eher schlechte Neuigkeiten". Nun wolle man die anderen möglichen Strategien mit vergleichbarer Komplexität abklopfen. Derer gibt es zwei hoch zwölf, also 4.096. Hilbe: "Ich fürchte, da werden wir eine Weile beschäftigt sein."


Abstract
PNAS: "Indirect reciprocity with private, noisy, and incomplete information"


Nota. - Theoretische Modelle gehen von der Normalität aus. Unter Normalität verstehen sie den Durch- schnitt. Stillschweigend vorausgesetzt ist, dass die im Modell dargestellte Realität von Gesetzen regiert wird. Das tut bewusst und absichtsvoll die Naturwissenschaft; das macht sie geradezu aus, nämlich im Unterschied zu andern Wissensgebieten.

Übertragen auf menschliches Verhalten - nämlich unsere Geschichte - wird daraus eine Petitio principii. Die Annahme, dass der Durchschnitt der Normalfall ist, ist die Annahme einer Gesetzlichkeit. Würde allerdings die Geschichte der Menschheit von Normalität und Durchschnitt bestimmt, wäre ein Geschichts- wissenschaft nie entstanden. Die beherrschende Realität der Geschichte sind vielmehr die außerordent- lichen Sonderfälle. Sie durchbrechen die Normalität und bereiten das Feld für neue Durchschnitte, indem sie historische Bedingungen verändern. Das nennt man eine Krise. 

Sie entsteht - neben Naturkatastrophen - daraus, dass das Verhalten der Menschen nicht von Ursachen regiert wird, sondern von den Meinungen, die sie von den Ursachen haben. Die entstehen, so trübe es sein mag, im Bewusstsein. Und darin ist, verkleistert und larviert, der freie Wille tätig. Der lässt sich nunmal nicht berechnen.
JE


Montag, 12. November 2018

Lügen haben kühle Nasen.

Wärmebild eines Probanden am Anfang und Ende einer Lüge: Die Temperaturen von Händen, Stirn und Nase haben sich verändert.
aus scinexx                                                                                               Wärmebild eines Probanden am Anfang und Ende einer Lüge

Stirn und Nase verraten die Lüge
Pinocchio-Effekt zeigt Lügen besser als ein klassischer Lügendetektor 

Die Nase verräts: Ob jemand lügt oder die Wahrheit sagt, lässt sich am besten an seiner Gesichtstemperatur erkennen. Denn beim Lügen sinkt die Temperatur der Nase, während sich die Stirn leicht aufheizt – und das wird im Wärmebild sichtbar. Im Experiment haben Forscher anhand dieses "Pinocchio-Effekts" eine Trefferquote von 80 Prozent erzielt, das ist zehn Prozent höher als beim klassischen Lügendetektor, wie sie berichten. 


Lügen gilt in den meisten Gesellschaften als unmoralisch und ist verpönt – eigentlich. Aber abhängig vom Geschlecht, dem Beruf, der Tageszeit und natürlich der Situation lügt jeder Mensch ab und zu. Bei der Strafverfolgung versucht man oft, Lügen anhand von verräterischen Verhaltensweisen auf die Schliche zu kommen, so soll das seitliche Wegschauen oder ein häufiger Griff an die Nase eine Unwahrheit verraten.

Der Pinocchio-Effekt

Doch es gibt auch physiologische Anzeichen dafür, dass jemand lügt. Weil uns das Lügen unter Stress setzt, verändern sich dabei Blutdruck, Atmung und auch die Leitfähigkeit der Haut. Das kann mit dem Polygraphen, umgangssprachlich Lügendetektor genannt, erkannt werden – zumindest in 60 bis 70 Prozent der Fälle. Zudem ist bekannt, dass sich beim Lügen die Temperatur unserer Nase verändern kann – durch diesen Pinocchio-Effekt wird sie wärmer oder kälter als der Rest des Gesichts.

Jetzt haben Emilio Gómez Milan von der Universität Granada und sein Team untersucht, wie verlässlich der Pinocchio-Effekt eine Lüge verrät. Dabei stellten sie schon in Vorversuchen fest, dass die thermische Reaktion unseres Gesichts komplexer ist als gedacht. Denn nicht nur die Nasentemperatur allein, sondern vor allem die Veränderung von Stirn und Nase zusammen verraten am besten ob jemand lügt. Außerdem kann die Richtung dieser thermischen Veränderungen variieren.

Stirn und Nase reagieren beim Lügen

"Wenn wir lügen, müssen wir nachdenken, unsere Ausreden planen und den Kontext analysieren und das erfordert eine kognitive Leistung", erklärt Milan. "Diese Denkleistung führt dazu, dass die Temperatur unserer Stirn ansteigt." Gleichzeitig setzt uns das Lügen aber unter Stress und löst eine gewisse Angst aus. Diese emotionale Belastung kann dazu führen, dass sich die Blutgefäße in den exponierten Stellen des Gesichts zusammenziehen – die Nasenspitze wird dadurch kälter.

Anzeichen fürs Lügen: Im Wärmebild hat sich die Stirn des Probanden aufgeheizt, die Nasenpsitze ist kühler geworden.

Lügen am Telefon

Aber wie gut lässt sich am Pinocchio-Effekt eine Lüge erkennen? Um das herauszufinden, baten die Forscher 60 Probanden, in einem Telefonat mit einem guten Freund oder Familienangehörigen eine dicke Lüge zu erzählen. Die Spannbreite der Lügen reichte dabei von eher harmlosen wie der Behauptung, gerade einen Prominenten getroffen zu haben bis zu emotional schwerwiegenden wie der Aussage, man habe gerade einen Autounfall gehabt.


Mithilfe einer Wärmebildkamera analysierten die Forscher, wie sich die Gesichtstemperatur der Versuchspersonen während dieser Lügen veränderte. Als Gegentest erstellten sie thermische Aufnahmen von Kontrollpersonen, die in einem Telefonat emotional bewegende und erschreckende Szenen schilderten, die sie vor sich auf einem Bildschirm sahen. "In beiden Fällen lösten die Umstände Stress aus", erklärt Milan. Die emotionale Reaktion müsste demnach ähnlich sein. Würde das Wärmebild dennoch die Lügner entlarven?

80 Prozent Trefferquote

Das Ergebnis: Durch die Kombination von Stirn- und Nasentemperatur gelang es den Forschern, in rund 80 Prozent der Tests die Lügner zu identifizieren. Damit lag die Trefferquote rund zehn Prozent höher als bei klassischen Lügendetektortests. "Die Lügner-Gruppe zeigte den Pinocchio-Effekt an der Nase und ihre geistige Anstrengung an der Stirn und das ermöglichte es uns, die Lüge zu erkennen", so Milan.

Allerdings sei auch diese Methode nicht unfehlbar: "Es gibt keine Methode, die Lügen zu 100 Prozent erkennt, denn der Unterschied zwischen Lüge und Wahrheit ist quantitativ nicht qualitativ", erklärt der Forscher. Anders ausgedrückt: Der Übergang von Wahrheit zu leichter Beschönigung über Flunkern bis zu krasser Lüge ist eher graduell. Und notorische Lügner zeigen eine geringere Stressreaktion als beim Flunkern unerfahrene Menschen.

Dennoch glauben die Wissenschaftler, dass der Pinocchio-Effekt und die ihn entlarvenden Wärmebild- aufnahmen die Lügenerkennung beispielsweise bei der Strafverfolgung verbessern könnten. So könnten solchen Aufnahmen die klassischen Verhörtechniken und den Lügendetektortest ergänzen und so vor allem falschpositive Ergebnisse verringern – denn diese seien vor allem beim Polygraphen durchaus häufig, so Milan. (Journal of Investigative Psychology and Offender Profiling, 2018; doi: 10.1002/jip.1505)

(University of Granada, 12.11.2018 - NPO)

Dienstag, 6. November 2018

Goethes Farbenlehre.

Goethe, Tuschzeichnuung 1809
aus derStandard.at, 6. November 2018,

Als Goethe glaubte, Newton widerlegt zu haben
Der berühmte Dichter hielt seine Farbenlehre für sein Hauptwerk. Doch er verschätzte sich – auch was seine eigenen wissenschaftlichen Fähigkeiten anging 

von Florian Freistetter

"Mehr Licht!" soll Johann Wolfgang von Goethe gesagt haben, kurz bevor er am 22. März 1832 an einem Herzinfarkt starb. Vielleicht wollte er ein letztes Mal poetisch sein. Vielleicht wollte er einfach nur, dass die Vorhänge vor dem Fenster aufgezogen werden.

Vielleicht hat er sich aber auch in seinen letzten Momenten an das erinnert, was er als seine größte Lebensleistung ansah. Und was waren nicht seine Bücher, Dramen und Gedichte, wie er selbst sagt: "Auf alles, was ich als Poet geleistet habe, bilde ich mir gar nichts ein. Daß ich aber in meinem Jahrhundert in der schwierigen Wissenschaft der Farbenlehre der Einzige bin, der das Rechte weiß, darauf tue ich mir etwas zugute."

Umtriebiger Literat

Goethe, der große Dichter, war also fest davon überzeugt, auch ein großer Naturwissenschafter zu sein. Er hielt sich für den "Einzigen", der verstanden hatte, wie Farben funktionieren. Genau das erklärte er in seiner 1810 veröffentlichten Schrift "Zur Farbenlehre".

Als Minister des Herzogs von Sachsen-Weimar-Eisenach war Goethe unter anderem für den Berg- und Ackerbau und die Forstwirtschaft zuständig. Das weckte sein Interesse an naturwissenschaftlichen Fragen, mit denen er sich ab 1780 beschäftigte. Er sammelte Mineralien, von denen er bis zu seinem Tod fast 18.000 Exemplare zusammen trug. Er betrieb Botanik, Geologie, verfolgte die chemische Forschung und untersuchte menschliche Knochen. Vor allem aber beschäftigten ihn die Farben.

Seine Farbenlehre hielt Goethe für sein naturwissenschaftliches Hauptwerk. Inspiriert durch Beobachtungen von Licht, Schatten und Farben in der Natur, die Goethe auf seinen vielen Reisen machte, griff er die Arbeit von Isaac Newton an. Der englische Forscher hatte schon im 17. Jahrhundert erklärt und experimentell demonstriert, dass weißes Licht aus verschiedenen Farben zusammengesetzt ist. Diese Farben lassen sich durch ein Prisma trennen und auch wieder zu weißem Licht zusammenführen.

Newtons Prisma

Newton hatte sein bahnbrechendes Experiment in einem komplett abgedunkelten Raum durchgeführt. Sonnenlicht fiel nur durch ein kleines Loch in einer Wand auf ein Prisma, der dahinter entstehende Regenbogen aus farbigen Licht war gut zu sehen. Goethe dagegen ging anders vor, wie er in seiner Farbenlehre schrieb: "Eben befand ich mich in einem völlig geweißten Zimmer; ich erwartete, als ich das Prisma vor die Augen nahm, eingedenk der Newtonischen Theorie, die ganze weiße Wand nach verschiedenen Stufen gefärbt, das von da ins Auge zurückkehrende Licht in so viel farbige Lichter zersplittert zu sehen."

Aber natürlich sah Goethe nichts. Die weiße Wand war eine ausgedehnte Lichtquelle. Das Prima zerlegte das Licht zwar in einzelne Farben, aber da hier viele Lichtstrahlen in das Prisma fallen, überlagerten sich die ebenso vielen farbigen Einzelstrahlen wieder zu weißem Licht. Nur an Kanten oder ähnlichen Bereichen der Wand, wo keine komplett flächige Lichtquelle vorlag, waren Regenbogenfarben zu sehen.

Goethe aber hielt sein Experiment für einen Erfolg: "Es bedurfte keiner langen Überlegung, so erkannte ich, dass eine Grenze notwendig sei, um Farben hervorzubringen, und ich sprach wie durch einen Instinkt sogleich vor mich laut aus, dass die Newtonische Lehre falsch sei."

Ablehnende Zeitgenossen

Johann Wolfgang von Goethe war also überzeugt, die optische Forschung von Newton widerlegt zu haben. Licht sei eine Einheit; Helligkeit, also weißes Licht, könne nicht durch Dunkles, also aus Farben zusammengesetzt sein. Licht und Dunkelheit waren für Goethe gleichberechtigte Phänomene und beide ebenso gleichberechtigt für die Entstehung von Farben nötig und verantwortlich. Sie würden durch das Zusammenwirken von Licht und Finsternis bei der Vermittlung eines "trüben Mediums" entstehen.

Die meisten Wissenschafter der damaligen Zeit lehnten die Goethe'sche Farbenlehre allerdings ab. Hermann von Helmholtz bezeichnete sie etwa als "den Versuch, die unmittelbare Wahrheit des sinnlichen Eindrucks gegen die Angriffe der Wissenschaft zu retten." Aus heutiger Sicht wissen wir, dass Goethe zwar ein paar interessante Gedanken zur Psychologie der Farbwahrnehmung hatte. Aber seine physikalische Beschreibung des Lichts und der Farben und ihrer Entstehung ist schlicht und einfach falsch.

Selbstbewusst verschätzt

Goethes Irrtum bestand nicht nur in fehlerhaften Experimenten und falscher Interpretation der Ergebnisse. Er lag vor allem in einer falschen Einschätzung seiner eigenen Fähigkeiten. Johann Wolfgang von Goethe war unzweifelhaft ein umfassend gebildeter Mensch und einer der bedeutendsten deutschsprachigen Dichter. Aber nur weil man in einem Bereich überragende Fähigkeiten besitzt, folgt daraus keine universelle Begabung für alle Disziplinen.

Das ist ein Verhalten, dem man in der Wissenschaft (aber nicht nur dort) immer wieder begegnen kann. Etwa beim Nobelpreisträger Ivar Giaever, der immer wieder gern in der Öffentlichkeit erklärt, dass der Klimawandel kein Problem und das menschengemachte CO2 nicht dafür verantwortlich sei.

Giaever ist allerdings kein Experte für Klimawissenschaft, sondern Physiker, und seine "Erkenntnisse" über den Klimawandel entstammen dem Selbststudium im Internet. Auch wenn Giaever ein Genie sein mag, was die Quantenmechanik angeht – was die Klimaforschung betrifft, ist er a priori nicht besser qualifiziert als jeder andere Laie.

Die Grenzen der eigenen Kompetenz

Eine Ausbildung zum Ingenieur macht einen auch nicht zwingend zum Experten für die Relativitätstheorie oder die Kosmologie. Trotzdem erhalte ich regelmäßig Post von (meist pensionierten) Ingenieuren, die mir im Detail erklären wollen, dass sie Einsteins Erkenntnisse oder die Urknalltheorie widerlegt haben.

Goethe war zwar ein naturwissenschaftlich informierter und interessierter Mensch, aber studiert hatte er Jus und nicht Physik. Er war kein ausgebildeter Naturwissenschafter, und seine Forschung war fehlerhaft.

Es ist erschreckend leicht, dem Goethe'schen Irrtum zu verfallen. Wenn man es gewohnt ist, Tag für Tag Experte auf seinem eigenen Gebiet zu sein, dann muss man sich manchmal aktiv daran erinnern, dass man trotzdem nicht überall Bescheid weiß. Aber genau das ist wichtig. Wissenschaft kann nur dann funktionieren, wenn man sich der eigenen Grenzen bewusst ist. Denn nur dann hat man eine Chance, sie zu erweitern.  


Nota. - Ob man für die Wissenschaft wie für die Kunst ein besonderes eingeborenes Talent braucht, ist höchst zweifelhaft. Zum Ethos der Wissenschaft gehört die Annahme, dass man mit Gewissenhaftigkeit beim Sammeln des Materials und bei Genauigkeit in der Befolgung der geltenden Regeln und natürlich mit etwas Fleiß schon zu Ergebnissen kommen werde, die immerhin der Überprüfung durch die Kollegen standhalten.

Ob Genie ausreicht, um diese Bedingungen im Einzelfall auch mal zu überspringen? Eine wahre Einsicht kann einem im Traum kommen, ganz ohne Begabung. Dass sie wahr ist, kann der Traum nicht bezeugen: Das muss die Wissenschaft schon erst noch prüfen

Ebenso wenig wie ein Kunstwerk lässt sich ein Stück Wissenschaft individuell bestimmen. Kunst und Wissenschaft sind en gros regulative Instanzen im Lebenszusammenhang einer Kultur, en détail sind sie die spezifische Tätigkeit eines Berufsstandes. Der steht in Konkurrenz und Austausch miteinander; rechtferti- gen und bewähren muss er sich auf längere Sicht vor einer Öffentlichkeit, die ihm einen Markt bietet, Wis- senschaftler oder Künstler ist keiner für sich allein, sondern wenn, dann für den Rest der Welt.

Das ist es zugleich, was gegebenenfalls ihr Selbstvertrauen rechtfertigt: Als Angehörige eines streitbaren Standes weiß sich ein jeder unter ständiger Beobachtung durch seinesgleichen, und wo er sich vergreift, werden die andern schon laut schreien, bevor er es selber merkt. Wissenschaftlich  werden sie durch Teil- habe an einer unablässig prozessierenden Kritik. 

Und nicht durch eine zünftige Ausbildung noch durch genaues Befolgen der zünftigen Regeln. Die wird man wohl brauchen, um der Kritik der Andern standzuhalten. Doch nicht auf sie kommt es an, sondern eben - auf die prozessierende Kritik.

*

Entlastend für Goethe muss man ihm zugute halten, dass Wissenschaft in diesem Sinn zu seiner Zeit erst noch im entstehen begriffen war - wozu er mit seinem dilettantischen Auftritt ja seinen Beitrag geliefert hat. Dilettantisch war er, weil schon dmals (schon seit der Scholastik) die Kritik, die er ja an Newton vor- nahm, darin zu bestehen hatte, zuerst die Voraussetzungen zu prüfen, von denen der Kritisierte ausgeht. Hätte Goethe das getan, hätte er Newtons Lehre genauer verstanden und nicht fälschlich gemeint, sie widerlegt zu haben, bloß weil sein eignes Experiment daneben gegriffen hat.

Der Grund für Goethes Fehlgriff ist, dass er selbstgefällig war wie jeder Philister, und deren Schutzheiliger ist er bis heute.
JE,

Freitag, 26. Oktober 2018

Die Revolution des Kleinhirns.

aus scinexx                                                           Das Cerebellum liegt beim Menschen oberhalb des Nackens.

Überraschung im Kleinhirn
Cerebellum kontrolliert viel mehr als nur unsere Bewegungen

Unterschätzte Hirnregion: Das Kleinhirn ist offenbar doch nicht nur für die Steuerung von Bewegungsabläufen zuständig. Stattdessen scheint dieser Teil des Gehirns entgegen bisheriger Annahme an so gut wie jeder höheren kognitiven Funktion beteiligt zu sein – von der Aufmerksam- keit bis hin zur Entscheidungsfindung. Demnach übernimmt das Kleinhirn für all diese Prozesse offenbar eine Art Qualitätskontrolle, wie Forscher im Fachmagazin "Neuron" berichten. 

Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass das Kleinhirn vor allem eines tut: die Motorik steuern. Demnach ist dieser oberhalb des Nackens liegende, stark gefurchte Teil des Gehirns für die Planung und Feinabstimmung von Bewegungen sowie für das Erlernen neuer Bewegungsabläufe zuständig. Wer sich für diese Prozesse nicht interessierte, ließ die in der Fachsprache Cerebellum genannte Region bei der Forschung meist links liegen – ein Fehler?

Blick aufs vermeintliche Bewegungszentrum

In jüngster Zeit zeichnet sich ab, dass das Kleinhirn womöglich doch auch für zahlreiche nicht-motorische Funktionen eine Rolle spielt. Forscher um Scott Marek von der Washington University School of Medicine in St. Louis glauben nun sogar herausgefunden zu haben: Das Cerebellum ist an jeder höheren kognitiven Funktion beteiligt - von der Aufmerksamkeit, über das Gedächtnis bis hin zu Entscheidungsprozessen. 

Für ihre Studie griffen die Wissenschaftler auf Gehirnscans von Kollegen zurück, die sich selbst zu Forschungsobjekten gemacht und sich regelmäßig in den Magnetresonanztomografen gelegt hatten. Jeweils über zehn Stunden Scanmaterial standen ihnen von insgesamt zehn Personen zur Verfügung – genug, um sich das Cerebellum genauer anzusehen. Vom gut erforschten Cortex ist bekannt, dass er über Schaltkreise verfügt, die unterschiedliche Hirnregionen zu funktionellen Netzwerken verknüpfen: Würden sich ähnliche Netzwerke auch im Kleinhirn finden lassen?

80 Prozent für höhere Funktionen 

Die Auswertung der Aufnahmen zeigte: Mit den Sinnesfunktionen Sehen, Hören und Tasten assoziierte Netzwerke fehlen im Cerebellum tatsächlich völlig – aber nur 20 Prozent dieses Gehirnteils sind der Bewegung gewidmet. Das ist den Forschern zufolge ähnlich viel wie beim Cortex. Die restlichen 80 Prozent sind dagegen von an höheren Funktionen beteiligten Netzwerken besetzt, wie das Team berichtet.

Bei diesen Netzwerken handelt es sich um das Aufmerksamkeits-Netzwerk und das Default-Mode-Netzwerk, das unter anderem für Tagträume und das Abrufen von Erinnerungen eine Rolle spielt. Außerdem identifizierten Marek und seine Kollegen zwei Netzwerke, die an exekutiven Funktionen wie Planungs- und Entscheidungsprozessen beteiligt sind.

Zentrum für Qualitätskontrolle

Interessant dabei: Weitere Analysen offenbarten, dass das Cerebellum immer als letzter Schritt in einer Kette von Gehirnreaktionen aktiv wird. Signale werden von Sinnessystemen empfangen, von Netzwerken im Cortex verarbeitet und danach erst an das Kleinhirn weitergeleitet. Dies deutet nach Ansicht der Forscher daraufhin, dass dieser Teil des Gehirns als Zentrum für eine Art Qualitätskontrolle fungiert.

"In einer Fertigungsstraße wäre das Cerebellum die Person, die das Auto am Ende inspiziert und sagt, 'Das ist gut' oder 'Das muss noch einmal ausgebessert werden'. Hier werden alle Gedanken und Aktionen kontrolliert und präzisiert", sagt Mareks Kollege Nico Dosenbach. "Alle dachten, das Kleinhirn drehe sich nur um Bewegung. Doch genauso wie es eine Qualitätskontrolle unserer Bewegungen durchführt, tut es dies auch für viele andere Dinge."

Neues Verständnis

Diese Erkenntnis könnte beispielsweise erklären, warum betrunkene Menschen nicht nur torkeln, sondern mitunter auch schlechte Entscheidungen treffen. Denn wie die Forscher berichten, reagiert das Kleinhirn sehr sensibel auf Alkohol. Im Rausch gefällte Fehlentscheidungen könnten demnach die Folge einer nicht mehr funktionierenden Qualitätskontrolle exekutiver Funktionen sein.

In Zukunft wollen die Wissenschaftler die Schaltkreise im Kleinhirn näher unter die Lupe nehmen. Klar ist aber schon jetzt: "Unser Verständnis des Cerebellums muss sich verschieben – weg von einem reinen Bewegungszentrum hin zu einem generellen Kontrollbereich für höhere, kognitive Funktionen", konstatiert Marek. (Neuron, 2018; doi: 10.1016/j.neuron.2018.10.010)

(Washington University School of Medicine, 26.10.2018 - DAL)


Nota. - Wenn es die Feinabstimmung und die Schlusskontrolle leistet, sollten sich die Hirnforscher, die bis- her vergeblich nach dem 'Sitz des Ich' gesucht haben, vielleicht einmal das Kleinhirn vornehmen - ich wette, sie waren bisher nur im Großhirn tätig; denn es liegt ja auf der Hand: Die höchste Leistung des Gesamtsys- tems erbringt die Region, die als allerletzte zum Schluss dazugekommen ist.

Ja, das Gehirn ist eben wirklich ein System. Und anscheinend nicht so, dass mit jeder neu hinzukommenden Funktion bzw, der für sie neu ausgebildeten Region das Gesamtsystem rückwirkend umgebaut werden müss- te, sondern eher so, dass bei jeder neu entwickelten Funktion die ältesten Regionen die Finger immer gleich mit im Spiel gehabt haben und die Systemerweiterung jeweils progressiv geschehen konnte. Das eine ist so plausibel wie das andere. Man muss nur erst drauf kommen. 
JE

Freitag, 19. Oktober 2018

Intuition.


aus derStandard.at, 19. Oktober 2018, 06:30

Das "Bauchgefühl" in der Wissenschaft
Psychologin nützt Intuition für Forschungsarbeit: Sie könne ein mächtiges Instrument im wissenschaftlichen Erkenntnisprozess sein

von  

Wissenschaft gilt als Inbegriff der Vernunft. Logisches Denken, gründliches Prüfen sind ihre unverzichtbaren Werkzeuge. Sie sollen Objektivität garantieren. Ahnungen sind demgegenüber verpönt. Die Psychologin Barbara Kump, Universitätsassistentin am Institut für KMU-Management an der Wirtschaftsuniversität Wien, möchte dieses Bild allerdings korrigieren.

Das "Bauchgefühl" Intuition kann ein mächtiges Instrument im wissenschaftlichen Erkenntnisprozess sein, so ihre These. Intuition darf dabei jedoch nicht als "sechster Sinn" verklärt werden. Vielmehr versteht Kump darunter eine Form der Datenverarbeitung.

Während das rationale Denken bewusst abläuft und dabei einen im Hirn lokalisierten Arbeitsspeicher benutzt, umgeht Intuition diesen Speicher. Ein Nachteil dieser Form von Denken ist, dass sie unbewusst abläuft. "Dieser Nachteil ist aber gleichzeitig ein Vorteil", meint Kump. "Unser bewusster Arbeitsspeicher ist sehr klein, er kann deshalb nur einen Bruchteil aller Eindrücke aufnehmen. Intuition kann viel mehr Daten schnell verarbeiten."

Sprachliche Bilder

Intuition lässt sich nur schwer sprachlich ausdrücken. Man behilft sich deshalb sprachlicher Bilder. Kennt man diese Einschränkungen, kann Intuition nutzbringend eingesetzt werden. "Intuition kann schnell Muster in Daten erkennen", so Kump. "Ein Beispiel ist der Arzt, der einen Patienten ansieht und intuitiv weiß, dass mit ihm etwas nicht stimmt."


Die Wissenschafterin hat ihren Ansatz bereits in einem Projekt aus dem Bereich der Organisationsforschung angewandt. Dabei ging es um die Frage, wie Unternehmen mit Veränderungen umgehen und welchen Herausforderungen sie dabei gegenüberstehen. Dafür hat sie mit einem Team Interviews mit Vertretern der Unternehmen durchgeführt.

"Einerseits sind wir mit einem rationalen Blick an die Aufgabe herangegangen", erklärt Kump. "Gleichzeitig haben wir aber explizit unsere Eindrücke auf uns wirken lassen." Ein Schritt im Rahmen der Auswertung der Interviews bestand dann darin, Assoziationen, Metaphern oder sprachliche Bilder zu entwickeln. Dabei tauchten etwa Begriffe wie "Ameisenhaufen", "Gleichmacherei" oder "Feriencamp" als Beschreibungen der Unternehmen auf. In der sehr emotional geführten Diskussion kristallisierten sich dann Hypothesen heraus.

Hypothesen überprüfen

Vielversprechende wurden von weniger plausiblen Hypothesen getrennt. Als letzter Schritt überprüften die Wissenschafter, ob die intuitiv gewonnenen Hypothesen von den Daten bestätigt werden oder nicht. Als externe Bestätigung der Methodik darf gelten, dass sich die Unternehmen in den Ergebnissen durchwegs wiederfanden. So war eine Firma beispielsweise sehr auf die Gleichwertigkeit aller Mitarbeiter bedacht. Das Projekt konnte jedoch herausarbeiten, dass zwischen jüngeren und älteren Mitarbeitern ein latenter Konflikt besteht.

Kumps Ideen dürften auch in der wissenschaftlichen Community auf Gehör stoßen. So publizierte sie gemeinsam mit Christina Schweiger von der FH Wien der WKW ein Paper, das bei der Managementkonferenz Euram mit dem "Most Inspirational Paper Award" ausgezeichnet wurde.