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16.10.2008 | Von:
Michael Hagner

Eine sehr kurze Geschichte der modernen Hirnforschung

Das Gehirn als Computer

Ein neues Kapitel in der Hirnforschung wurde durch die Kybernetik eröffnet. Mit ihr vollzog sich ein Wandel von einer organizistischen zu einer technizistischen Betrachtung des Gehirns, die einer Maschinentheorie des Geistes entsprach. Solche Überlegungen waren schon um 1930 mit dem Behaviorismus sowie Hans Bergers Erfindung der Elektroenzephalographie (EEG) aufgekommen, wodurch das Gehirn als elektrisches Organ konzipiert wurde. Doch die Kybernetik ging weiter. Sie konzentrierte sich nicht auf Strukturen, sondern auf Funktionen; sie war nicht an individuellen geistigen Merkmalen interessiert, sondern an allgemeinen Gesetzmäßigkeiten des Denkens, Wahrnehmens und Verhaltens; sie setzte nicht auf Größenverhältnisse und auf topographische Konstellationen, sondern auf dynamische Zustände und Verschaltungen, bei denen es gleichgültig war, ob diese durch organische Substanzen wie Nervenzellen oder durch Maschinen realisiert wurden. Größe und Anzahl von Nervenzellen waren irrelevant, stattdessen kam es auf ihren Aktivierungszustand an. Das Gehirn galt nicht länger als Organ, in das Intelligenz und Gefühle, Denken und Triebe an verschiedenen Orten eingeschrieben wurden, sondern als Funktionseinheit, die symbolische Informationsverarbeitung betrieb und Probleme löste. Dieser cognitive turn machte das Gehirn zu einem Computer. Die zentrale Frage lautete: Nach welchem Algorithmus funktioniert das Gehirn, und wie lassen sich Gehirnfunktionen elektronisch simulieren?

An diesem Punkt kam die Neuronentheorie wieder ins Spiel. Die Neuronen als kleinste funktionelle Einheiten des Gehirns agieren wie ein Relais, indem ihre physiologische Wirkung auf zwei Zuständen basiert: dem Aktivierungs- oder dem Ruhezustand. Diese Idee des On-off-Prinzips war eine genuin physiologische Theorie, die von dem Alles-oder-Nichts-Prinzip der Nervenaktivierung ausging, das E. A. Adrian bereits in den 1920er Jahren aufgestellt hatte. Diese Theorie wurde in dem Moment zu einem mathematischen und medientechnischen Ereignis, als Alan Turing 1936 die These aufstellte, dass Rechenmaschinen und Gehirne gleichermaßen nach logischen Prinzipien verstanden werden könnten, auch wenn das Nervensystem keine Maschine mit diskreten Zuständen sei. Darauf aufbauend versuchten Warren McCulloch und Walter Pitts, die Vorgänge im Nervensystem als logische Operationen zu kennzeichnen, bei denen der Aktivitätszustand eines einzelnen Neurons mit dem simpelsten psychischen Akt korrespondierte. Die Informationstheorie des Nervensystems befasste sich mit kleinsten Einheiten, um den gemeinsamen Nenner intelligenter Operationen dingfest zu machen. Als es gelang, die Aktivität einzelner Neuronen im Gehirn mittels einer Mikroelektrode abzuleiten, zeigte sich insbesondere am visuellen System, dass bestimmte Zellen tatsächlich auf spezifische Reize reagieren. Ob solche Aktivitätsmuster mit einfachsten psychischen Akten identifiziert werden können, ist bis heute ungeklärt.