Fühlen, Denken und das menschliche Gehirn

(nach Antonio R. Damasio: Descartes‘ Irrtum)

Inhalt

Einleitung

Körper und Geist bilden eine Einheit, Empfinden, Fühlen und Denken sind untrennbar miteinander verbunden. Die verschiedenen geistigen Prozesse finden zwar in unterschiedlichen Regionen des Gehirns statt, sind aber vielfältig miteinander verflochten und bedingen sich gegenseitig. Das Bewusstsein jedoch kann nicht in einer speziellen Region lokalisiert werden und ist eine emergente Erscheinung des Zusammenwirkens aller Einzelprozesse.

Der Aufbau des Gehirns

Das menschliche Gehirn ist ein sehr komplexes, hierarchisch strukturiertes Systems von mehr als 10^10 Neuronen, die durch mehr als 10^13 Synapsen miteinander verschaltet sind. Die Nervenimpulse werden von den Axonen durch Ausschüttung chemischer Substanzen in den Synapsen an die Dendriten von im Durchschnitt 1000 und bis zu 6000 anderen Neuronen weitergeleitet. Neuronen bilden die unterste Ebene der neuronalen Architektur. Sie sind zu lokalen Schaltkreisen in den einzelnen Rindenregionen und subkortikalen Kernen verknüpft. Die Verknüpfungsstruktur hängt von den unterschiedlichen Aufgaben ab. Rindenregionen und subkortikale Kerne sind miteinander zu Systemen verbunden, die jeweils komplexere Funktionen erfüllen und ihrerseits zu übergeordneten Systemen zusammengefasst sind. Durch Unfälle und Tumor-Operationen können jeweils sehr spezifische Gehirnfunktionen ausgeschaltet werden. Solche Spezifischen Funktionssysteme gibt es für alle Sinnesorgane zur Auswertung von Empfindungen und für alle Organe, deren Motorik von Gehirn gesteuert werden kann, sowie für alle lebenswichtigen Funktionen, die unbewusst gesteuert werden. Ferner gibt es Regionen für Sprache und Begriffsverarbeitung, für das logisch-rationale Denken und, überraschenderweise, ein davon völlig autonomes System für die Entscheidungsfindung. Das letztere ist stark korreliert mit der Fähigkeit zur Emotionsverarbeitung und der Verarbeitung von körpereigenen Empfindungen sowie dem Sozialverhalten und befindet sich meist in der vorderen rechten Hirnhälfte, wenn sich das Sprachzentrum in der linken befindet.

Die Arbeitsweise des Gehirns

Das Gehirn hat primär die Aufgabe, die Funktionen und das Verhalten des Körpers so zu steuern, dass der Organismus sich an seine Umwelt anpasst und in dieser seine Überlebenschancen erhöht. Hierzu dienen folgende Aktivitäten:

Die verschiedenen Ein- und Ausgabefelder des Gehirns sind nicht direkt, sondern nur über verschiedene andere Gehirnregionen mit unterschiedlichen Funktionen miteinander verbunden. Dabei gibt es kein Zentrum, in dem etwa alle unterschiedlichen Eingaben zusammenlaufen. Jedes Sinnessystems verfügt über eigene lokale Apparate für Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis, mit denen ein globales Aufmerksamkeitszentrum zeitlich nacheinander koordiniert zusammenarbeitet.

Wahrnehmungsbilder werden von den Sinnesorganen topografisch organisiert auf die frühen Rindenfelder projiziert, von wo aus sie komprimiert als dispositionelle Repräsentation in speziellen Konvergenzzonen durch Lernvorgänge ins Gehirn eingespeichert werden. Von dort aus werden sie bei Denkvorgängen auf die gleichen Rindenfelder rückprojiziert und als Erinnerungsbilder wahrgenommen, die jedoch nicht die gleiche Detailtreue der ursprünglichen Wahrnehmungsbilder besitzen, sondern infolge der Komprimierung Informationsverluste zeigen, aber das uns während der Wahrnehmung wesentliche noch enthalten. Diese Erinnerungsbilder sind flüchtig, müssen aber für den Zeitraum eines Denkvorganges (bis zu einigen Sekunden) aufrechterhalten werden. Gespeichert werden also nicht topografisch organisierte Bilder, sondern nur die Mittel, um diese Bilder später wieder rekonstruieren zu können. Der dabei verwendete Code ist z.Zt. noch unbekannt. Als solche dispositionellen Repräsentationen wird unser gesamtes Wissen abgelegt. Das angeborene Wissen ist dabei im Hypothalamus, im Hirnstamm und im limbischen System eingespeichert, während das durch Lernen erworbene Wissen in höheren Rindenfeldern und subkortikalen Kernen abgelegt wird. Bei Denkvorgängen aktivieren wir diese dispositionellen Repräsentationen zu Vorstellungsbildern, operieren mit ihnen und legen sie verändert wieder ab. Diese visuellen, akustischen oder symbolischen Bilder oder Bewegungen müssen dabei nicht unbedingt ins Bewusstsein treten, dispositionelle Repräsentationen von ihnen können aber nur in den Assoziationsfeldern gespeichert werden, wenn sie vorher topografisch in den frühen sensorischen oder motorischen Rindenfeldern dargestellt wurden.

Das für lebenswichtige Funktionen erforderliche Wissen und der Grundaufbau des Gehirn ist durch Gene festgelegt. Die weiter detaillierte Struktur des Gehirns und das erlernte Wissen entsteht während der Ontogenese durch den Gebrauch des Gehirn in der jeweils spezifischen Umwelt, wobei jedoch die evolutionär älteren Gehirnstrukturen weiterhin auf die Gestaltung und Arbeitsweise der höheren Strukturen Einfluss nehmen.

Lebenswichtige Prozesse, wie Atmung, Ernährung, Kampf- und Fluchtverhalten bei der Verteidigung gegen Feinde werden durch angeborene Triebe und Instinkte geregelt, die in den unbewussten Regionen des Gehirns eingespeichert sind. In komplizierteren und wechselhaften Umwelten reicht das jedoch nicht aus. Inwieweit Umweltsituationen nützlich oder schädlich für das Überleben des Organismus sind, muss dann genauer analysiert werden und in den verschiedenen Situationen jeweils zweckmäßige Verhaltensweisen sind zu lernen und für spätere ähnliche Situationen aufzubewahren. Dies leisten in erster Linie die höheren Regionen des Gehirns, wobei viele Auswirkungen unterschiedlicher Verhaltensweisen durch Körperempfindungen als gut oder schlecht erfahren und entsprechend bewertet werden. In die Entscheidungsfindung zwischen alternativen Verhaltensweisen ist deshalb als letzte Instanz immer der angeborene und unbewusste Teil der Gehirnfunktionen eingeschaltet. (Entscheidung aus dem Bauch). Die angelernten Verhaltensweisen haben immer eine soziale Komponente und betreffen das Verhalten in einer Sozialgemeinschaft, deshalb sind diese Eigenschaften auch nicht allein durch das Individuum, sondern immer auch durch die Umwelt bestimmt, selbst wenn nützliche Traditionen für das Verhaltens des Individuums eine entscheidende Rolle spielen. Das ist auch Ursache dafür, dass Sozialverhalten entsteht, welches nicht allein egoistisch, sondern vielfach altruistisch orientiert ist. (siehe hierzu Memetik)

Gefühle und Empfindungen

Gefühle und Empfindungen vermitteln zwischen rationalen, bewussten und nichtrationalen unbewussten Prozessen. Primäre Gefühle werden durch unspezifische äußere Reize von der Amygdala auslöst und erzeugen durch angeborene dispositionelle Repräsentationen den dem entsprechenden Gefühl zugeordneten Körperzustand. (Furcht, Wut, Freude). Sekundäre Gefühle werden durch Denkprozesse ausgelöst, bei denen aus gespeicherten dispositionellen Repräsentationen Vorstellungsbilder in den sensorischen Feldern erzeugt werden. Diese Vorstellungsbilder sind mit früher erworbenen emotionalen Erfahrungen verknüpft und lösen ihrerseits über die Amygdala dispositionelle Repräsentationen in den senso-motorischen Feldern unbewusste Körperreaktionen aus, die den zugeordneten Gefühlszuständen entsprechen. Durch Rückmeldungen des autonomen Nervensystems über den veränderten Körperzustand werden diese Gefühle erst bewusst gemacht. Personen mit bestimmten rechtsseitigen präfrontalen Hirnschäden können deshalb primäre Gefühle normal empfinden, während sie sekundäre Gefühle nicht auslösen können. Dies beeinträchtigt wesentlich deren Entscheidungsfähigkeit. Desgleichen können durch primäre Gefühle ausgelöste Körperbewegungen normal ausgeführt werden, wenn die gleichen Bewegungen infolge Hirnschäden nicht willkürlich ausgeführt werden können. Weiterhin können manche durch Gefühle ausgelöste Muskelbewegungen normalerweise nicht willkürlich erzeugt werden. Bei Schädigung der Amygdala oder des cingulären Cortex sind dagegen weder primäre noch sekundäre Gefühle vorhanden.

Die Empfindung eines sekundären Gefühls beruht auf der Rückmeldung von chemischen und Nervensignalen aus dem Körper in das Gehirn und ist nur möglich, wenn die auslösenden Vorstellungsbilder im Gehirn nebeneinander mit den somatosensiblen Bildern bestehen und das Selbst diese Bilder zusammendenkt. Primäre Gefühle können deshalb erst im Nachhinein empfunden werden. Wenn gerade keine besonderen Gefühle empfunden werden, empfängt das Gehirn ständig körperliche Signale, welche die Grundlage seines Selbstbewusstseins bilden, ihm aber nicht ständig bewusst sind. Grundlage des Selbstbewusstseins ist das Hintergrundempfinden des eigenen Körpers.

Im Denkprozess verknüpft das Gehirn Vorstellungsbilder und Ereignisse mit den parallel vorhandenen Empfindungen des Körperzustandes und bewertet und beeinflusst somit die Ergebnisse des Denkens. Euphorische Empfindungen beschleunigen die Denkprozesse und fördern die Kreativität. Manisch-depressive Zustände hemmen die Denkprozesse, verringern die Anzahl der Assoziationen, fördern die Konzentration auf immer die gleichen Vorstellungen und die Fortdauer der negativen emotionalen Reaktionen.

Die Hypothese der somatischen Marker

Zweck des Denkens ist im Allgemeinen das Finden einer Entscheidung über verschiedene Handlungsmöglichkeiten, die die Zukunft beeinflussen können. Voraussetzung für Denken und Entscheiden ist, dass der Entscheidende Wissen besitzt

Und verfügt

Eine rationale Entscheidung erfordert die Kosten-Nutzen-Analyse aller Handlungsmöglichkeiten und ihrer Verzweigungen und erfordert meistens mehr Zeit, als in der betreffenden Situation zur Verfügung steht. Deshalb werden normalerweise keine rationalen Entscheidungen getroffen, sondern zur Beschleunigung des Verfahrens beurteilt der Entscheidende die verschiedenen Handlungsmöglichkeiten gefühlsmäßig, indem er Assoziationen der vorhandenen Handlungsmöglichen mit den in seinen Vorstellungsbildern abrufbaren Möglichkeiten herstellt und sich auf die mit letzteren verbundenen guten oder schlechten Empfindungen verlässt. Unmittelbar negative Auswirkungen können durch Willenskraft unterdrückt und die Aufmerksamkeit auf langfristig eintretende positive Wirkungen gelenkt werden. Biologie und Kultur bestimmen dann das Endergebnis solcher Entscheidungen, wobei die Kultur langfristig und altruistisch positive Entscheidungen bevorzugt.

Die Gewichte für solche Entscheidungen bezeichnet Damasius als somatische Marker. Sie beruhen auf dem Prozess der sekundären Gefühle und werden durch Erfahrung erworben, wobei die Vermeidung unangenehmer Körperzustände, Belohnung und Bestrafung eine wesentliche Rolle spielen. Die somatischen Marker entstehen im präfrontalen Cortex, in dem auch Signale von allen Sinnesorganen und Körperteilen einlaufen, Vorstellungsbilder aktiviert und sekundäre Gefühle erzeugt werden. Somatische Marker können Entscheidungen bewusst oder unbewusst beeinflussen, bei Tieren geschieht das unbewusst. Das Wirken somatischer Marker im Unbewussten bezeichnet man auch als Intuition. Durch diese werden negative Assoziationen bereits im Unterbewussten eliminiert und die Denkprozesse auf erfolgreiche Pfade konzentriert.

Evolutionär gesehen, ist der älteste Entscheidungsapparat für die fundamentale biologische Regulation zuständig, dann kommt der Apparat für den persönlichen und sozialen Bereich hinzu und die jüngste Errungenschaft sorgt für eine Reihe abstrakt-symbolischer Operationen, zu denen das künstlerische und wissenschaftliche Denken, das utilitaristisch-technische Denken und die Entwicklung von Sprache und Mathematik gehören. In den zuletzt entstandenen Apparaten wird jedoch auf die Anwendung der früher entwickelten Prinzipien zurückgegriffen.

Entscheidungsfindung ist um so schneller und einfacher möglich, je besser das zugrundeliegende Wissen kategorisiert und klassifiziert sowie durch Marker bewertet vorliegt. Die Wissenspräsentation erfordert die Konzentration der Aufmerksamkeit, um die wesentlichen Vorstellungsbilder unter weitgehendem Ausschluss unwesentlicher im Arbeitsgedächtnis zu halten bzw. eine Zeitlang immer wieder aufs Neue zu präsentieren. Auch für diesen Prozess sind die somatischen Marker hilfreich.

Kategorisierung und Klassifizierung des Wissens erfordert wie auch die Bildung von Sätzen aus Worten die Herstellung einer Ordnung mit Hilfe von Wertungen, die möglicherweise ebenfalls unter Mitwirkung somatischer Marker erzeugt werden.

Die emotionale Beeinflussung von Körperfunktionen durch Signale aus dem Gehirn kann zuverlässig über eine Messung der Hautleitfähigkeit gemessen werden. Diese Beeinflussung erfolgt unbewusst, bei normalen Menschen kann sie sowohl durch direkte Sinnesreize als auch durch die Erzeugung von Vorstellungsbildern ausgelöst werden. Bei präfrontalen Hirnschäden werden zwar direkte Reaktionen ausgelöst, jedoch können Vorstellungsbilder keine Reaktionen auslösen. Diese Tatsache ist den betreffenden Personen sogar bewusst. Gezielte Versuche beweisen, dass solche Menschen zwar einwandfrei logisch denken können, aber daraus keine Zukunftsvorstellungen entwickeln und vorausschauende Handlungsentscheidungen treffen können. Ihre Entscheidungen bleiben immer "kurzsichtig". Sie können aus ihren momentanen Überlegungen keine Wertungen ableiten, die zeitlich längeren Bestand haben und akkumuliert werden können, mit anderen Worten: sie können keine somatischen Marker für diese Situationen und Handlungen bilden.

Die neuronalen Grundlagen des Selbst

Körper und Gehirn bilden eine untrennbare Einheit, nicht nur in dem Sinne, dass das Gehirn evolutionär mit dem Körper entstanden, aus ihm hervorgegangen ist und von ihm ernährt wird, sondern auch weil es primär ständig Signale aus dem Körper erhält, in den Körper zurücksendet und die verschiedenen somatischen Vorstellungsbilder ständig aus dispositionellen Repräsentationen rekonstruiert, entsprechend dem aktuellen Körperzustand verändert und wieder abspeichert. Alle Wechselwirkungen des Gehirns mit der Umwelt werden vermittelt über die Wechselwirkung des Körpers mit der Umwelt und alle Signale aus der Umwelt werden durch Körperorgane in körpereigene Signale transformiert und dann erst im Gehirn verarbeitet. Die in den frühen sensorischen Rindenfeldern erzeugten Wahrnehmungsbilder der Außenwelt sind eigentlich von der Umwelt hervorgerufene Veränderungen des Körperzustandes und alle Einwirkungen des Gehirns auf die Umwelt erfolgen durch Abruf der in dispositionellen Repräsentationen abgelegten motorischen Aktivitätsvorstellungen des Muskel-Skelettsystems. Alle im Gehirn stattfindenden geistigen Prozesse hatten ursprünglich die Funktion der Überlebenssicherung des Organismus in einer sich ständig verändernden Umwelt und benötigten dafür dispositionelle Repräsentationen der Körperzustände und ihre Veränderungen durch die Umwelt. Es ist deshalb naheliegend, dass die evolutionär später entstandenen Denkoperationen mit Erinnerungs- und Vorstellungsbildern sich der ursprünglichen neuronalen Apparate bedienen, um die ursprünglichen Funktionen der Überlebenssicherung immer besser zu gewährleisten. Immer abstrakter werdende Denkoperationen ermöglichen die Analyse von immer komplexeren Umwelten und immer weiter in die Zukunft projizierten Handlungsalternativen mit letztendlich noch immer auf die Überlebenssicherung ausgerichteten Zielstellungen und unter Verwendung der jeweils aktuellen Repräsentationen des Körperzustandes. Der Körper ist deshalb das fundamentale Bezugssystem aller Denkvorgänge.

Die neuronale Grundlage des Selbst ruht in dispositionellen Repräsentationen von Schlüsselereignissen der Autobiographie des Individuums, die jederzeit in Vorstellungsbilder entfaltet und durch neue Lebenserfahrungen ergänzt werden können. Diese Ergänzung erfolgt durch parallele Repräsentation der Erinnerungsbilder mit aktuellen Wahrnehmungsbildern in den frühen sensorischen Feldern, die durch somatische Marker bewertet und kombiniert werden. Die Kombination erfolgt in den sensorischen und motorischen Assoziationsfeldern der Großhirnrinde und subkortikaler Kerngebiete mit Konvergenzeigenschaften, in denen sich das subjektive Selbst manifestiert. Dieser grundlegende neuronale Apparat ist auf die Sprache nicht angewiesen und funktioniert auch bei höheren Tieren. Beim Menschen tritt als übergeordnetes Signalsystem die Sprache hinzu, die abstrakte Denkvorgänge und eine verfeinerte Form von Subjektivität ermöglicht, in der sich Bewusstsein ausbildet.

Das Selbst wird uns bewusst (Selbstbewusstsein), wenn sich die Aufmerksamkeit auf den Vorgang konzentriert, bei dem Erinnerungsbilder mit einem gerade aktuellen Wahrnehmungsbild verglichen und ggf. verändert werden.

Damasio widerlegt die von Descartes vertretene Auffassung: "Ich denke, also bin ich". Denken ist eindeutig eine evolutionär entstandene Funktion des Gehirns zur Überlebenssicherung des Organismus und wird zudem von Empfindungen des Körpers stimuliert, unterstützt und positiv bewertet. Die Möglichkeit der Stimulierung des Denkens durch die Erzeugung von Gefühlen und Empfindungen wird von der Gesellschaft jedoch bisher nur völlig ungenügend erkannt und genutzt.

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