Die biologischen Grundlagen des Zugangs zum Bewusstsein
Marie de Chalup
Wissenschaftliche Abteilung
Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland
27.06.2011 15:07
Stanislas
Dehaene (Professor am Collège de France und Direktor der Abteilung
Cognitive Neuroimaging des INSERM/CEA am Neurospin-Zentrum) und
Jean-Pierre Changeux (emeritierter Professor am Institut Pasteur und am
Collège de France) präsentieren in einem Artikel die Ergebnisse ihrer
fast 15-jährigen Forschungsarbeit über die physiologischen und
biologischen Grundlagen des Zugangs zum menschlichen Bewusstsein. Die
Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht.
Mitte
der 1990er Jahre haben die Forscher Stanislas Dehaene und Jean-Pierre
Changeux einen theoretischen und experimentellen Ansatz zum Verständnis
der biologischen Prozesse des Zugangs zum menschlichen Bewusstsein
entwickelt. Ihre auf dem Gebiet der Neurowissenschaften bahnbrechenden
Arbeiten ermöglichten es ihnen, die neuronale Aktivität der bewussten
Informationsverarbeitung objektiv zu messen.
Zur
Messung der neuronalen Aktivität bei der Bewusstseinsbildung haben die
Forscher ein Versuchsmodell entwickelt, das auf einer einfachen Idee
basiert: Der Vergleich der Hirnaktivität bei der bewussten und der
unbewussten Informationsverarbeitung. Einem Patienten wurden während
einer schnellen Abfolge von Bildern geschriebene Wörter gezeigt. Durch
die Variation der Bedingungen der Bilder-Präsentation ist die
Versuchsperson in der Lage, oder auch nicht, das geschriebene Wort
wiederzugeben. Konnte sie sich erinnern, so ist dies auf eine bewusste
Verarbeitung zurückzuführen. Konnte sie es nicht, wurde das Wort nicht
bewusst wahrgenommen.
Die Forscher konnten aufzeigen, dass das Wort
dennoch vom Gehirn verarbeitet wurde, wenn auch nur in unterschwelliger
bzw. unbewusster Form. Bei jeder neuen Versuchsanordnung wurde die
neuronale Aktivität in unterschiedlichen Hirnregionen des Patienten mit
Hilfe verschiedener Verfahren gemessen. So war es möglich, die
neuronalen Aktivitäten bei der bewussten und der unbewussten
Verarbeitung des gleichen Reizes objektiv zu vergleichen.
Durch die Fortsetzung dieser Arbeiten mit neuen Methoden zur Erfassung
der Gehirnaktivität war es möglich, die Abfolge der Abläufe im Gehirn
während der Bewusstseinsbildung zu erfassen. Die ersten Hirnareale, die
sowohl bei der bewussten als auch bei der unbewussten
Informationsverarbeitung aktiviert werden, sind der visuelle Kortex und
insbesondere die Areale, die bei der Erkennung geschriebener Wörter
beansprucht werden. Bei der bewussten Verarbeitung (200 - 400
Millisekunden nach der Präsentation des Wortes) wird ein großes
Hirnareal – darunter der präfrontale Kortex - von einer enormen
elektrischen Welle überflutet. Nach Angaben der Forscher synchronisiert
sich dieses Areal während der Bewusstseinsbildung durch Neuronen, die
über lange Axone eng miteinander verbunden sind.
Laut Stanislas Dehaene und Jean-Pierre Changeux bietet dieser letzte
Schritt den Zugang zum Bewusstsein. Sie sind davon überzeugt, dass diese
Anregung des präfrontalen Netzwerks und die Synchronisierung der
Neuronen in diesen Arealen nur ausgelöst werden können, wenn ein
Mindestmaß an Aktivität in den vorangegangenen Schritten erreicht wurde. Bewusstsein
wäre demzufolge die Bereitstellung von Informationen in einem
"neuronalen Arbeitsbereich", der es dem Signal ermöglicht, in das
Langzeitgedächtnis überzugehen.
Diese Theorien von Jean-Pierre Changeux und Stanislas Dehaene
ermöglichen die Interpretation verschiedener klinischer Zustände, bei
denen der Zugang zum Bewusstsein verändert oder verhindert wurde, wie
zum Beispiel bei einer Vollnarkose, durch Koma oder psychiatrische
Erkrankungen wie Schizophrenie.
Die Veröffentlichung der Arbeit dieser Forscher in der renommierten
Fachzeitschrift Neuron zeugt von der Anerkennung durch die
Wissenschaftsgemeinschaft. Jedoch sollte dieses Modell des Zugangs zum
Bewusstsein, auch nach Meinung der Autoren selbst, nur als ein erstes
Modell des menschlichen Bewusstseins verstanden werden: Es muss auf der
Grundlage der beachtlichen Fortschritte in den Neurowissenschaften
weiterentwickelt und präzisiert werden.
Weitere Informationen :
"Experimental
and Theoretical Approaches to Conscious Processing", Neuron -
28.04.2011 - Stanislas Dehaene (1,2,3,4) & Jean-Pierre Changeux
(4,5) DOI 10.1016/j.neuron.2011.03.018
Kontakte:
- INSERM, Cognitive Neuroimaging Unit, Gif sur Yvette, 91191 France
- CEA, DSV, I2BM, Neurospin center, Gif sur Yvette, 91191 France
- Université Paris 11, Orsay 91401, France
- Collège de France, 11 Place Marcelin Berthelot, 75005 Paris, France
- Institut Pasteur CNRS URA 2182, Institut Pasteur, 75015 Paris, France