Reiz der Rätsel.

•Dezember 7, 2010 • Schreibe einen Kommentar

aus New York Times, 7. 12. 2010

Tracing the Spark of Creative Problem-Solving

By BENEDICT CAREY

The puzzles look easy, and mostly they are. Given three words — “trip,” “house” and “goal,” for example — find a fourth that will complete a compound word with each. A minute or so of mental trolling (housekeeper, goalkeeper, trip?) is all it usually takes.

Related

The payoff of tackling a mental exercise: leaps of understanding that seem to come out of the blue, without the incremental drudgery of analysis.

But who wants to troll?

Let lightning strike. Let the clues suddenly coalesce in the brain — “field!” — as they do so often for young children solving a riddle. As they must have done, for that matter, in the minds of those early humans who outfoxed nature well before the advent of deduction, abstraction or SAT prep courses. Puzzle-solving is such an ancient, universal practice, scholars say, precisely because it depends on creative insight, on the primitive spark that ignited the first campfires.

And now, modern neuroscientists are beginning to tap its source.

In a just completed study, researchers at Northwestern University found that people were more likely to solve word puzzles with sudden insight when they were amused, having just seen a short comedy routine.

“What we think is happening,” said Mark Beeman, a neuroscientist who conducted the study with Karuna Subramaniam, a graduate student, “is that the humor, this positive mood, is lowering the brain’s threshold for detecting weaker or more remote connections” to solve puzzles.

This and other recent research suggest that the appeal of puzzles goes far deeper than the dopamine-reward rush of finding a solution. The very idea of doing a crossword or a Sudoku puzzle typically shifts the brain into an open, playful state that is itself a pleasing escape, captivating to people as different as Bill Clinton, a puzzle addict, and the famous amnesiac Henry Molaison, or H.M., whose damaged brain craved crosswords.

And that escape is all the more tantalizing for being incomplete. Unlike the cryptic social and professional mazes of real life, puzzles are reassuringly soluble; but like any serious problem, they require more than mere intellect to crack.

“It’s imagination, it’s inference, it’s guessing; and much of it is happening subconsciously,” said Marcel Danesi, a professor of anthropology at the University of Toronto and the author of “The Puzzle Instinct: The Meaning of Puzzles in Human Life.”

“It’s all about you, using your own mind, without any method or schema, to restore order from chaos,” Dr. Danesi said. “And once you have, you can sit back and say, ‘Hey, the rest of my life may be a disaster, but at least I have a solution.’ ”

For almost a century scientists have used puzzles to study what they call insight thinking, the leaps of understanding that seem to come out of the blue, without the incremental drudgery of analysis.

In one classic experiment, the German psychologist Karl Duncker presented people with a candle, a box of thumbtacks and the assignment of attaching the candle to a wall. About a quarter of the subjects in some studies thought to tack the box to the wall as a support — some immediately, and others after a few failed efforts to tack wax to drywall.

The creative leap may well be informed by subconscious cues. In another well-known experiment, psychologists challenged people to tie together two cords; the cords hung from the ceiling of a large room, too far apart to be grabbed at the same time.

A small percentage of people solved it without any help, by tying something like a pair of pliers to one cord and swinging it like a pendulum so that it could be caught while they held the other cord. In some experiments researchers gave hints to those who were stumped — for instance, by bumping into one of the strings so that it swung. Many of those who then solved the problem said they had no recollection of the hint, though it very likely registered subconsciously.

All along, researchers debated the definitions of insight and analysis, and some have doubted that the two are any more than sides of the same coin. Yet in an authoritative review of the research, the psychologists Jonathan W. Schooler and Joseph Melcher concluded that the abilities most strongly correlated with insight problem-solving “were not significantly correlated” with solving analytical problems.

Either way, creative problem-solving usually requires both analysis and sudden out-of-the-box insight.

“You really end up toggling between the two, but I think that they are truly different brain states,” said Adam Anderson, a psychologist at the University of Toronto.

At least, that is what brain-imaging studies are beginning to show. At first, such studies did little more than confirm that the process was happening as expected: brain areas that register reward spiked in activity when people came up with a solution, for instance..

Yet the “Aha!” moment of seeing a solution is only one step along a pathway. In a series of recent studies, Dr. Beeman at Northwestern and John Kounios, a psychologist at Drexel University, have imaged people’s brains as they prepare to tackle a puzzle but before they’ve seen it. Those whose brains show a particular signature of preparatory activity, one that is strongly correlated with positive moods, turn out to be more likely to solve the puzzles with sudden insight than with trial and error (the clues can be solved either way).

This signature includes strong activation in a brain area called the anterior cingulate cortex. Previous research has found that cells in this area are active when people widen or narrow their attention — say, when they filter out distractions to concentrate on a difficult task, like listening for a voice in a noisy room. In this case of insight puzzle-solving, the brain seems to widen its attention, in effect making itself more open to distraction, to weaker connections..

“At this point we have strong circumstantial evidence that this resting state predicts how you solve problems later on,” Dr. Kounios said, “and that it may in fact vary by individual.”

The punch line is that a good joke can move the brain toward just this kind of state. In their humor study, Dr. Beeman and Dr. Subramaniam had college students solve word-association puzzles after watching a short video of a stand-up routine by Robin Williams. The students solved more of the puzzles over all, and significantly more by sudden insight, compared with when they’d seen a scary or boring video beforehand.

This diffuse brain state is not only an intellectual one, open to looser connections between words and concepts. In a study published last year, researchers at the University of Toronto found that the visual areas in people in positive moods picked up more background detail, even when they were instructed to block out distracting information during a computer task.

The findings fit with dozens of experiments linking positive moods to better creative problem-solving. “The implication is that positive mood engages this broad, diffuse attentional state that is both perceptual and visual,” said Dr. Anderson. “You’re not only thinking more broadly, you’re literally seeing more. The two systems are working in parallel.”

The idea that a distracted brain can be a more insightful one is still a work in progress. So, for that matter, is the notion that puzzle-solving helps the brain in any way to navigate the labyrinth of soured relationships, uncertain career options or hard choices that so often define the world outside.

But at the very least, acing the Saturday crossword or some mind-bending Sudoku suggests that some of the tools for the job are intact. And as any puzzle-head can attest, that buoyant, open state of mind isn’t a bad one to try on for size once in a while. Whether you’re working a puzzle or not.

Einbildungskraft und Urteilsvermögen.

•Dezember 4, 2010 • Schreibe einen Kommentar

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Die Einbildungskraft liefert den Stoff der Vorstellung – und die Urteilskraft sagt Ja oder Nein dazu. Allerdings ‚gibt es‘ das Ja nur in Gestalt eines ausgebliebenen Nein. Die Urteilskraft ist als „nichts als“ die Fähigkeit des Neinsagens. Der Mensch ist das Tier, das nein sagen kann, sagt Max Scheler.

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Mein Bild passe nicht zu meinem Text, sagen Sie – das Nein der Waage sei vielmehr ein ausgebliebenes Ja? Das ist eben so ein springender Punkt: Die Verneinung lässt sich nicht anschaulich darstellen, nicht im ‚analogen‘ Modus. Anschaulich ist die Einbildung. Sie ist dem Urteil voraus-gesetzt. Das, was in der Einbildung ‚gemeint‘ war, müsste durch eine zweiten, nachträglich Akt wieder aufgehoben werden – oder ich ‚lasse es durchgehen‘. Aber die Frage, ob ja oder nein, lag in jedem Fall dazwischen. Durch sie ist der Stoff meiner Einbildung aus dem Erlebensstrom heraus gehoben und zu diesem (im Unterschied zu allem andern) bestimmt worden. Ich habe ihn begriffen. Der Modus des Begreifens ist der ‚digitale‘- Begreifen ist Symbolisieren.

Die Verneinung lässt sich nur digital darstellen, weil sie erst im Akt des Begreifens möglich wurde.

Das Leben hat mehr Möglichkeiten…

•Dezember 3, 2010 • Schreibe einen Kommentar

aus scinexx

„Alien“-Mikrobe: Arsen als

Lebensbaustein

Bisher als unmöglich geltende Lebensform wirft neues Licht auf extraterrestrisches Leben

Forscher haben ein Bakterium entdeckt, dass es eigentlich nicht geben dürfte: Es ernährt sich nicht nur von hochgiftigem Arsen, sondern baut dieses auch in seinen Stoffwechsel ein – sogar in seine DNA. Wie die Wissenschaftler in „Science“ berichten, ist diese im Mono Lake in Kalifornien entdeckte Mikrobe der erste Beleg für ein Lebewesen, das das als essenziell geltende Element Phosphor durch ein anderes Element ersetzt. Dies wirft auch ein völlig neues Licht auf die Suche nach Leben auf anderen Planeten.

Bisher galt es als eindeutig, dass alles bekannte Leben bestimmte chemische Elemente als essenzielle Bausteine benötigt. Neben Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel gehört auch Phosphor dazu. Das Element Phosphor ist unter anderem Bestandteil des Erbmoleküls DNA, aber auch von Energie liefernden Verbindungen wie ATP. Doch jetzt hat ein amerikanisches Forscherteam unter Leitung von Felisa Wolfe-Simon von der Arizona State Universität erstmals einen Beleg dafür gefunden, dass es auch Lebensformen gibt, die ohne Phosphor auskommen.

Sechs Elemente galten als essenziell

„Wir gingen von dem aus, was wir über die ‚Konstanten’ in der Biologie wussten, nämlich, dass Leben sechs Elemente in drei Komponenten benötigt, in der DNA, den Proteinen und den Fetten“, erklärt Wolfe-Simon. „Das nutzten wir um experimentell testbare Alternativen hier auf der Erde zu suchen.“ Bereits seit einiger Zeit spekulieren Forscher darüber, ob im Laufe der Evolution nicht auch Organismen entstanden sein könnten, die eines oder mehrerer der vermeintlich essenziellen Elemente durch andere ersetzt haben.

„Schatten-Biosphäre“ parallel zur unsrigen?

„Das Leben, wie wir es kennen, benötigt bestimmte chemische Elemente und schließt andere aus“, erklärt Ariel Anbar, Leiter des Astrobiologieprogramms an der Arizona State Universität. „Aber sind dies wirklich die einzigen Optionen? Wie anders könnte Leben noch sein?“ Seine Vermutung: Möglicherweise existiert eine Art „Schatten-Biosphäre“ parallel zu der uns bisher bekannten, in der beispielsweise Lebewesen das Phosphor gegen Arsen getauscht haben. Arsen steht im Periodensystem der Elemente direkt unter Phosphor und teilt daher einige seiner Eigenschaften.

„Wir stellten die Hypothese auf, dass biochemische Systeme analog zu den uns heute bekannten Arsenat in der äquivalenten biologischen Rolle des Phosphats eingesetzt haben könnten“, so Wolfe-Simon. „Und auch, dass diese Organismen sich auf der urzeitlichen Erde entwickelt haben und in ungewöhnlichen Umwelten sogar bis heute überdauert haben könnten.“ Als einen Kandidat für diese ungewöhnlichen Umgebungen untersuchten die Forscher das Sediment des Mono Lake in Kalifornien, das extrem salzhaltig ist und hohe Konzentrationen an Arsen enthält.

Arsen sogar in DNA eingebaut

Tatsächlich wurden sie fündig: Sie stießen im Sediment auf das Bakterium GFAJ-1. Um zu testen, ob und wie die Mikrobe Arsen in seinem Stoffwechsel verbaute, führten die Wissenschaftler Laborversuche mit isolierten Kulturen des Organismus durch. Bei diesen ersetzten sie nach und nach das gesamte Phosphor der Nährsubstrate durch radioaktiv markiertes markiertes Arsen. Das Ergebnis: Die Bakterien wuchsen auf dem hochgiftigen Nährmedium nicht nur munter weiter, sie bauten das giftige Element auch tatsächlich in verschiedene Biomoleküle ihres Zellstoffwechsels ein – sogar in ihre DNA.

„Dieser Organismus hat offensichtlich doppelte Fähigkeiten: Er kann entweder mit Phosphor oder mit Arsen wachsen”, erklärt Paul Davies von der Arizona State Universität. „Das macht ihn sehr speziell, auch wenn es damit noch keine völlig fremde Lebensform mit anderem Ursprung und parallelem Stammbaum darstellt. Aber GFAJ-1 könnte ein Hinweis darauf sein, dass solche noch seltsameren Kreaturen existieren. Der heilige Gral wäre eine Mikrobe, die komplett ohne Phosphor auskommt.“

Suche nach extraterrestrischem Leben muss erweitert werden

Bedeutung hat der neue Fund nicht nur für die Vorstellung des Lebens auf der Erde, sondern auch für die Astrobiologie, die Suche nach Leben auf fremden Planeten. „Eines der Leitprinzipien bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten und bei unserem Astrobiologieprogramm ist: ‚Folge den Elementen‘“, erklärt Anbar. „Die neue Studie lehrt uns, dass wir mehr darüber nachdenken müssen, welchen Elementen wir folgen.“

„In dieser Geschichte geht es nicht nur um Arsen oder den Mono Lake“, ergänzt Wolfe-Simon. „Wenn ein Organismus hier auf der Erde etwas so Unerwartetes tun kann, was kann das Leben dann noch, was wir bisher nicht gesehen haben? Das gilt es jetzt herauszufinden.“


Ein Video über den Fund gibt es auf Youtube.

Fritz Mauthner

•Dezember 2, 2010 • Schreibe einen Kommentar

aus Neue Zürcher Zeitung, 2. 12. 2010

…grüsst mit Buddha

upj. · Den Herolden der analytischen Philosophie gilt der späte Ludwig Wittgenstein – insonderheit seit den 1953 publizierten «Philosophischen Untersuchungen» – als einsame Lichtfigur der philosophischen Sprachkritik, als ob niemand vor ihm je erkannt hätte, dass die meisten Fragen der Philosophie auch Fragen nach der Bedeutung der Wörter und ihrer Verwendung sind. Da sich die moderne analytische Philosophie aber dezidiert ahistorisch gebärdet, ist ihr bisweilen entgangen, dass die ganze Philosophiegeschichte mit «sprachanalytischen» Positionen durchsetzt ist. Auch Wittgenstein hat auf den Schultern von anderen gestanden; man denke nur an das Werk Ernst Machs oder etwa an den ebenso genialen wie marginalisierten Fritz Mauthner. Mauthner, 1849 in Böhmen geboren und 1923 in Meersburg am Bodensee verstorben, hat ein großes, von Kennern geschätztes Werk hinterlassen, zu dem u. a. seine dreibändigen «Beiträge zu einer Kritik der Sprache» gehören. Darin wird die Sprachkritik als radikalste Vernunft- und Erkenntniskritik umrissen, der grundlegend metaphorische Charakter des Sprechens herausgearbeitet – und es werden, originell genug, gewisse sonderbare Blüten der Logik auf die «Tautologik» zurückgeführt. Wittgenstein hat das Werk Mauthners sehr wohl gekannt, wenn auch immer abgewertet.

Mauthner gehört zu jenen «Überbegabten», die in verschiedenen Sparten brillieren; Drama, Novelle, Schauspiel, Satire; hinzu kommen Beiträge zur Kulturgeschichte sowie eine vierbändige Geschichte des Atheismus im Abendland. Nach seinem Tod hat die damals sehr offene «Neue Zürcher Zeitung» diesem durchaus unbequemen und radikalen Geist am 8. Juli 1923 immerhin einen ganzseitigen Nachruf gewidmet. Um Mauthner, diesen so aufrechten und anregenden unter den radikalen Denkern, ist es erfreulicherweise nie ganz still geworden. Eben hat der in Konstanz domizilierte Libelle-Verlag Mauthners Erzählung «Der letzte Tod des Gautama Buddha» neu zugänglich gemacht. Ein wie immer erleuchtendes Nachwort hat der Mauthner- und Buddhismus-Kenner Ludger Lütkehaus dem kleinen Band mit auf den Weg gegeben.

Fritz Mauthner: Der letzte Tod des Gautama Buddha. Herausgegeben und mit einem Nachwort von Ludger Lütkehaus. Libelle-Verlag, Konstanz 2010. 125 S., Fr. 29.90.

Können Tiere sprechen?

•Dezember 1, 2010 • Schreibe einen Kommentar

aus FAZ.NET

Das Lachen der Killerwale

Wie Orcas miteinander kommunizieren, wird zwar seit Jahrzehnten studiert, aber erst in groben Zügen verstanden. Im Familienverband pflegen die Meeressäuger eigene Dialekte. Das jeweilige Repertoire müssen sie erlernen, doch manche ihrer Rufe sind offenbar angeboren.

Von Sonja Kastilan

29. November 2010

Als Killerwal Keiko alias Willy vor sieben Jahren einer Lungenentzündung erlag, nahm die ganze Welt Anteil. Sein kurzes Leben in Freiheit endete in einem norwegischen Fjord. Allein. Dem ausgesetzten Kinoliebling war es im Atlantik nicht gelungen, sich wilden Artgenossen anzuschließen. Einsamkeit, darunter dürfte auch Luna im Nordpazifik vor Vancouver Island gelitten haben – mit einem nicht weniger tragischen Schicksal, das zumindest ganz Kanada zu Tränen rührte. Und die würde man überall als ein Zeichen tiefempfundener Trauer verstehen, ebenso unmissverständlich wie umgekehrt das Signal herzlicher Freude: Auch Lachen ist universal.

Jeder Mensch ist von Geburt an fähig, diese Gefühlsregungen zu deuten, ganz gleich welchem Kulturkreis er angehört und welche Sprache er spricht. Nun zeigen Aufnahmen, dass Killerwale (Orcinus orca), die bisher vor allem durch erworbene Ausdrucksweisen aufgefallen sind, vergleichbare Ursignale unter Wasser äußern. „Wir verständigen uns mit Hilfe erlernter und angeborener Komponenten, das ist bei Orcas offenbar nicht anders“, sagt Andrew Foote vom Centre for GeoGenetics in Kopenhagen. Zusammen mit Kollegen aus Hamburg, Seattle und Moskau publizierte Foote die Entdeckung eines universalen Orca-Rufs jetzt im Fachmagazin Naturwissenschaften. „Unterschiedliche vokale ‚Clans‘ schienen keinen Ruf g

„Resident, Offshore, Transient“

Früh von der eigenen Sippe getrennt, lernte Luna – zum untypischen Einzelgängerdasein verdammt – ähnliche Laute wie Seelöwen zu produzieren. In der Nootka-Meerenge lebten sie in friedlicher Nachbarschaft: L98, so chiffrierten Forscher den männlichen Orca, gehörte einem Typus von Killerwalen an, die sich hauptsächlich von Königslachs ernähren. Anderen Meeressäugetieren drohte durch Luna also keine Gefahr. Sein Bellen verblüffte, die Harmonien und Frequenzen verrieten jedoch den Wal: „Statt den üblichen drei, vier Kilohertz umfasste das Pulsspektrum bei Luna bis zu zehn Kilohertz und mehr“, sagt Foote, der eine Analyse dazu im August 2006 veröffentlichte. Fünf Monate nachdem die Schiffsschraube eines Schleppers den Wal tödlich verletzt hatte.

Tierstimmenimitator L98 ist heute ein legendäres Beispiel für das vokale Lernvermögen seiner Spezies, von der gleich mehrere Gruppen vor der kanadischen Westküste vorkommen. Drei Ökotypen um genau zu sein, die sich in ihrem Aussehen, den Verhaltens- und Ernährungsweisen unterscheiden: „Resident, Offshore, Transient“, so bezeichnen Zoologen die ortsansässigen, küstenfernen oder vorüberziehenden Killerwale von British Columbia und Washington. Aktuelle genetische Studien, an denen Andrew Foote beteiligt ist, weisen darauf hin, dass solche Orca-Typen als Unterart oder gar als eigenständige Art firmieren könnten.

Wer planscht wo?

Zum Thema

Wie diese sozialen Meeressäuger miteinander kommunizieren, wird zwar seit Jahrzehnten studiert, aber erst in groben Zügen verstanden. „Neben Klicks für die Echolokation und tonalen Pfiffen, produzieren Orcas verschiedene gepulste Rufe“, erklärt Nicola Rehn, die an der Universität Hamburg die Tierlaute untersucht. Gerade jene Killerwale, die in komplexen Gemeinschaften zum Beispiel rings um Vancouver Island residieren, sind besonders auf akustische Signale angewiesen, wenn sie den Kontakt auch über größere Distanzen halten wollen – und kommunizieren. Beim Jagen mit etwas Abstand zueinander überwiegen stereotype Rufe. Das ändere sich mit dem Sozialverhalten in nächster Nähe, sagt Rehn. „Wenn die Tiere miteinander agieren, spielen oder sexuell aktiv sind, äußern sie auch extrem variable Rufe.“ Wer planscht wo, zu welcher Gruppe gehört er? Ist er nahverwandt oder ein potentieller Partner, und wie ist sein Zustand? Womöglich verrät all das ein Code. Noch kennt kein Mensch die genaue Bedeutung der akustischen Signale, nur ihren ungefähren Kontext.

Erfahrene Bioakustiker wie Nicola Rehn und Andrew Foote erkennen innerhalb von Orca-Populationen unabhängige akustische Clans, die sich wiederum aus mehreren Schulen, sogenannten Pods, zusammensetzen. Diese Pods benutzen außer ein paar gemeinsamen noch jeweils eigene Rufe, und jede ihrer Familie pflegt einen anderen Dialekt, der sich gleich der menschlichen Sprache im Verlauf der Zeit leicht verändert. „In den Resident-Gruppen bleiben Killerwale ein Leben lang bei ihrer Mutter, die ihr spezifisches Repertoire weitergibt“, sagt Rehn. Nach umfassenden Verhaltens- und Lautanalysen hegte sie vor ein paar Jahren den Verdacht, dass ein bestimmter Ruf nicht nur von „Matrilinien“ eines Clans verwendet wird, sondern ebenso von entfernten Populationen. Vor der russischen Halbinsel Kamtschatka glucksen aufgeregte Killerwale wie die Orcas der Küstenregion Nordamerikas.

Den Code knacken

Im Jahr 1989 hatte der kanadische Orca-Kenner John Ford bereits „excitements-calls“ mit schnellen Tonhöhenmodulationen beschrieben: In großer Aufregung stießen Killerwale variable Pulsfolgen aus. Diesen Ruftyp (V4) fanden Rehn und ihre Kollegen jetzt beim Vergleich von sieben nordpazifischen Clans in allen der untersuchten Orca-Sprachkulturen. Insgesamt 69 Aufnahmen, die ihnen rund 35 Stunden Tonmaterial lieferten: „Zwar sind leichte Unterschiede zu hören und in den visuellen Spectrogrammen auch zu sehen, doch es handelt sich immer um die gleiche, universelle Grundstruktur“, sagt Andrew Foote. Eine, die bei engen Sozialkontakten eine Rolle spiele und Erregung ausdrücken könnte. Ob die Wale wirklich lachen? Das weiß im Moment niemand, nur dass V4 ein ähnlich variables Signal mit positivem oder negativem Sinn ist, je nach Kontext: Zoologen dokumentierten solche Töne auch in Konfliktsituationen. In Folgestudien müsste nun der Beobachtungshorizont ausgeweitet werden, auf andere Verbreitungsgebiete. Allerdings bedeutet jede Stunde Killerwalgeplauder etwa einen Tag der Auswertung.

„Diese Studie liefert uns wichtige Hinweise und Anstöße. Vermutlich finde ich den V4-Ruf auch in meinen Aufzeichnungen aus dem Atlantik“, sagt Volker Deecke, der das vokale Lernen von Zahnwalen an der Universität im schottischen St. Andrews erforscht. Während Delphine individuelle Pfiffsignaturen besitzen, bedienen sich Orcas Gruppenrepertoires und familiären Dialekten: Unterschiede oder Ähnlichkeiten spiegeln ihre Verwandtschaftsbeziehung wider, wie Deecke kürzlich herausfand. Ein Hauptproblem bei der Erforschung von Meeressäugetieren: „Wir können schlecht zuschauen und sehen, was geschieht, wenn sie bestimmte Rufe äußern und auf die von Artgenossen reagieren. Kollegen, die Vögel oder Schimpansen beobachten, haben ganz andere Informationen zur Hand.“ Aber neue Technologien zur Datensammlung können diese Wissenslücke jetzt schließen. So lässt sich das Verhalten von Killerwalen mit Lauten korrelieren – und vielleicht ihren Code knacken.

Drei Sekunden und die Dauer des Subjekts.

•November 27, 2010 • Schreibe einen Kommentar

aus Neue Zürcher Zeitung, 27. 11. 2010

Ein Vortrag des Hirnforschers Ernst Pöppel

Von Uwe Justus Wenzel · Das Hirn darf man sich als einen nervösen Menschen vorstellen. In Abständen von wenigen Sekunden fragt es: «Was gibt’s eigentlich Neues in der Welt?» So – so ungefähr – hat es Ernst Pöppel formuliert. Der an der Ludwig-Maximilians-Universität in München arbeitende Psychologe sprach am vorgestrigen Abend in der vollbesetzten Aula der Zürcher Universität auf Einladung des Schweizerischen Instituts für Auslandforschung über das Thema «Gehirn und Persönlichkeit». Zahlreiche Untersuchungen, so liess er wissen, haben ergeben: Drei Sekunden dauern mit messbarer Regelmäßigkeit die Szenen der Aufmerksamkeit, die sich auf der Bühne des Bewusstseins abspielen. Drei Sekunden währt mithin die Gegenwart; Drei-Sekunden-Einheiten strukturieren die Welt. Ernst Pöppel findet die drei Sekunden in der Dauer eines Händedrucks ebenso wieder wie in der Zeit, die vergeht, bis zappende Fernsehkonsumenten sich entschieden haben, ob sie bei einem Sender verweilen.

Sogar von der Rhythmik der Poesie, der Länge der Verszeilen, lässt der Neurowissenschafter sich seine These bestätigen. Sie läuft in dieser Version auf die Behauptung hinaus, es gebe «biologische Marker» für ästhetische Werte. Mit heiterer und gar nicht nervöser Selbstironie interpretierte Pöppel seinen Ausgriff in die Welt der Kunst als ein Anzeichen für die «Präpotenz» der Hirnforschung. Zu Beginn hatte er sich von einem grassierenden «Neuro-Pop» distanziert, der auf alle Fragen eine neurowissenschaftliche Antwort zu haben vorgaukelt. Nicht an jeder Stelle der locker ineinander geflochtenen Ausführungen war dann aber deutlich, wie demgegenüber so etwas wie eine Neuro-Klassik aussähe, die einer Phantasie der Allzuständigkeit nicht die Zügel schießen ließe. Mussten wir wirklich erst auf die Hirnforschung warten, um zu wissen, dass es leichter fällt, Fremdsprachen in jungen Jahren zu lernen?

Das eigentliche Vortragsthema, «Gehirn und Persönlichkeit», fand im Anschluss an die «Drei-Sekunden-Bühnen» seine Fortsetzung in der Frage, wie überhaupt eine Kontinuität der Selbstwahrnehmung zustande komme, wenn die Aufmerksamkeitsspannen des Bewusstseins so kurz sind (und wenn zudem der innere Sinn die Zeit nicht als fliessenden Strom wahrnimmt, sondern als ein in Einheiten von dreissig, vierzig Millisekunden «zerhacktes» Pulsieren). Pöppels Antwort: durch «semantische Vernetzung und soziale Synchronisation» – dadurch also, dass Bedeutung und Sprache ins Spiel kommen und andere Menschen.

Das «und» ist Ernst Pöppel wichtig. Er verficht das Prinzip der Komplementarität (das die Leser seines lesenswerten Buches «Der Rahmen» schon kennen): Identität und Dynamik, Rationalität und Gefühl, Autonomie und soziale Einbindung bestimmen das Geschehen. Mit der Komplementarität als Prinzip, das Harmonien aus Gegensätzlichem wirkt, geht dasjenige der Homöostase Hand in Hand: Alle Organismen, vom Einzeller bis zum Menschen, suchen ihr Gleichgewicht und damit sich selbst zu erhalten. Die Homöostase kam freilich nur kurz, am Anfang des anregenden Vortrags, vor (verkörpert von einem projizierten Einzeller). Sie wäre vermutlich auch der Anknüpfungspunkt gewesen, um zu erörtern, inwiefern die Neuropsychologie zu dem Thema der Veranstaltungsreihe etwas beizutragen vermag, in deren Rahmen Ernst Pöppel gesprochen hat: «Strategien in Politik, Wirtschaft und Wissenschaft».

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Nota.

„Neuropop“ ist eine hübsche Wortprägung. Aber ob Neuropotpourri viel besser ist?

…dass der „innere Sinn die Zeit nicht als fließenden Strom wahrnimmt, sondern als ein in Einheiten von dreißig, vierzig Millisekunden «zerhacktes» Pulsieren“: Was soll das denn heißen: der ‚innere Sinn‘ „nimmt wahr“? Was ist denn das für eine „Wahr“nehmung, von der keiner was merkt? Merken kommt nicht ohne (wie immer man es definieren mag) Bewusstsein aus. Aber die in dreissig, vierzig Millisekunden pulsieren Hackstückchen kommen doch eben nicht zu Bewusstsein. „Gegeben“ ist aber die Zeit, wenn überhaupt, nur dem Bewusstsein. Und im Bewusstsein fließt sie.

Na, und so weiter.

Noch eins sei aber hervorgehoben: „Komplementarität“, „Harmonie“ und „Homöostase “ – das ist Neurometaphysik. Nämlich wenn man sie wie wirkende Kräfte vorstellt. Was lässt sich beobachten? Dass in allem Lebenden zwei gegensätzliche Tendenzen vorkommen – eine zum Wachstum ‚aus sich‘ oder ‚über sich‘ hinaus; und eine andere zur Beharrung im Status quo und zu seiner Wiederherstellung ‚auf erweiterter Skala‘. Und wer kann diese ‚Tendenzen‘ beobachten? Nur einer, der darauf achtet.

J. E.

Entscheidet mein Gehirn oder entscheide ich?

•November 26, 2010 • Schreibe einen Kommentar

aus scinexx

„Ampel“ im Gehirn: Verzögerung

entscheidet

Verzögerte Hemmung von Nervenzellen ist mögliche Grundlage für Entscheidungen

In jeder wachen Minute müssen wir Entscheidungen treffen – manchmal im Bruchteil einer Sekunde. Neurowissenschaftler haben jetzt eine mögliche Erklärung gefunden, wie im Gehirn zwischen Alternativen gewählt wird: Offenbar könen schon winzigste Verzögerungen zwischen erregenden und hemmenden Signalen über Pro oder Contra entscheiden, berichten sie im Journal of Neuroscience.

Die Ampel springt von Grün auf Gelb: Schnell noch Gas geben oder doch auf die Bremse treten? Unser tägliches Leben ist eine lange Reihe von Entscheidungen. Im Gehirn besteht dieser Vorgang oft darin, dass einem Gehirnprozess der Vorzug gegenüber einem anderen gegeben wird, wobei beide auf dieselben Ressourcen im Nervensystem zugreifen wollen. Was genau im Gehirn geschieht, wenn zwischen Alternativen gewählt wird, war aber bislang ein Rätsel.

Nervenzell-Netzwerk im Rechner nachgebaut

Wissenschaftler des Bernstein Center an der Universität Freiburg um Jens Kremkow, Arvind Kumar und Professor Ad Aertsen stellen nun einen Mechanismus vor, mit dem das Gehirn bereits auf der Ebene einzelner Nervenzellen innerhalb von Sekundenbruchteilen aus mehreren Aktionen wählen kann. Da Struktur und Aktivität des Gehirns zu komplex sind, um diese Frage im einfachen biologischen Experiment zu beantworten, bauten die Wissenschaftler ein Netzwerk aus Nervenzellen im Computer nach.

Abstand zwischen erregenden und hemmenden Signalen entscheidend

Neuronen des Gehirns können erregend oder hemmend auf die Aktivität anderer Nervenzellen wirken. In dem von den Forschern konstruierten Netzwerk agierten zwei Gruppen von Neuronen als Sender zweier unterschiedlicher Signale. In einem nachgeschalteten Bereich, dem „Gatter“, sollten andere Neurone kontrollieren, welches der Signale weitergeleitet wird. Da die Zellen innerhalb des Netzwerks sowohl mit erregenden als auch mit hemmenden Neuronen verknüpft waren, erreichten die Signale das Gatter jeweils in erregender wie auch – nach kurzer Verzögerung – in hemmender Form.

Die Forscher fanden in ihren Simulationen heraus, dass für die „Entscheidung“ der Neurone zugunsten eines der Signale diese Verzögerung den Schlüssel darstellte: War sie sehr klein, wurden die Zellen im Gatter in ihrer Aktivität zu schnell gehemmt, als dass sie das Signal hätten weiterleiten können. Umgekehrt führte eine größere Verzögerung dazu, dass sich das Gatter für das Signal öffnete. Ergebnisse aus neurophysiologischen Experimenten zeigten bereits, dass in echten Nervenzellen eine Veränderung der Verzögerung möglich ist und unterstützen somit den Befund von Kremkow und Kollegen, dass auf dieser Basis die Auswahl aus mehreren Alternativen im Gehirn realisiert sein
kann.

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Nota.

Das „Was“ einer Entscheidung ist also sozusagen ‚von alleine da‘ – „determi- niert“ durch den je vorangegangenen ‚Zustand‘ des Gehirns, wie Wolf Singer sich ausdrücken würde. Die Entscheidung selber geschieht aber erst als eine alternative Wahl zwischen Ja und Nein – wobei das Ja eine Art ‚ausgebliebenes Nein‘ darstellt. Nun soll uns Wolf Singer noch erklären, wie eine alternative Wahl zwischen nur zwei Möglichkeiten von irgendwas oder irgendwem vorab „determiniert“ werden könnte!

J. E.