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Samstag, 04.02.2012     Medical Tribune Group





Dr. ing. Norbert Hering

Jahrgang 1933; 1993 nach schwerer Erkrankung pensioniert, seitdem als Wissenschaftsjournalist und Dozent tätig. Fachgebiete: Anlagenbau, Rohstoff-Forschung in der Tiefsee, Mensch(en) und High Tech – der Interaktionsbereich zwischen Gehirn und Computer.

Berufsbeginn als Bergmann unter Tage, Studium des Bergfachs (Dipl.-Berging.), Promotion im Bereich der Kybernetik, Wechsel zum Anlagenbau. Knapp 20 Jahre Auslandstätigkeit. Darunter einige Jahre als Managing Director im Anlagenbau in Spanien und Südafrika, als Vorstandsmitglied im Mannesmann-Konzern und Hauptgeschäftsführer der Schweizer SGS – zwischendurch wissenschaftlicher Leiter des Forschungsprogramms „Erze in der Tiefsee“. Beratertätigkeit für die UNO und die UNIDO, Inhaber einer Firmengruppe im Bereich Engineering.

Gegenwärtig: Nach seiner Pensionierung folgten Vorlesungs- und Forschungstätigkeiten an verschiedenen Fachhochschulen und Universitäten zu Themenkreisen um «Gehirn und Computer». Diverse Veröffentlichungen; das Buch „Vom Denken und von Denkmaschinen“ erschien 2005 im Hippocampus Verlag, Bad Honnef.


Mensch(en) & Technik



Basel, 03.03.2006

Wieviel ist wahr von dem, was wir wahrnehmen?

Wahrnehmung – Wahrheit?

BASEL – Die neuesten Ergebnisse der Hirnforschung führen – auf naturwissenschaftlicher Basis – zu Fragen zurück, die bereits griechische Philosophen beschäftigten: Welche Wahrheit oder welchen Teil der Wahrheit nehmen wir eigentlich wahr? Inzwischen haben Hirnforschung und Verhaltensforschung eine Mehrzahl von Einschränkungen an dem identifiziert, was wir von unserer Aussenwelt wahrnehmen. Das muss konsequenter Weise auch für das gelten, was wir in unserer Aussenwelt bewirken.

Wahrnehmungen können objekt-, situations- oder subjekt-bezogener Art sein; Gehirne bilden kein Abbild der Aussenwelt, sondern eher das, was man als eine individuelle „Wahrnehmungswelt“ bezeichnen kann. Dies aber ist naturgemäss weniger eine reale, es ist eine „virtuelle“ Realität. Die Erkenntnis ist nicht neu – nur, wir wissen bislang nicht sehr viel über diese Zusammenhänge. Unsere Welt ist heute zunehmend vernetzter, komplexer, in qualitativ und quantitativ immer grösseren Abhängigkeiten von Cybertechnologien. Jüngste Erfahrungen zeigen eine der Konsequenzen: es bedarf eines immer geringeren technischen Aufwandes, missliebige Gesellschaften zu zerstören, als mit menschlichen Kräften daraus friedliche, demokratische Strukturen aufzubauen.
Dr.-Ing.
Norbert Hering

Heuristisch denkende, evolutionsgeformte Lebewesen auf der einen Seite, nach technisch-wirtschaftlichen Aspekten maximierte artifiziell-kognitive, strikt logisch strukturierte Artefakte auf der anderen – so mehren sich mit jedem weiteren Erkenntnis- und Entwicklungsschritt Reibungs- und Scherflächen zwischen zwei gegenläufig sich entwickelnden Welten: die Welt der Erkenntnisse über das Gehirn und die rapide wachsende Cyber-Welt.

Die evolutionäre Entwicklung des Gehirns

Wie sind wir hinlänglich ausgestattet, um unsere natürliche Umwelt zu erfassen? Zur Erinnerung: das Gehirn eines Erwachsenen wiegt zwischen 1'245 (weiblich) und 1'375 Gramm (männlich), beträgt somit also etwa 2 % der Körpermasse. Unsere hominiden Urahnen (homo erectus) brachten es vor 1,5 Mio. Jahren gerade auf 750 bis 1000 Gramm. Nach heutiger Auffassung waren erste Vorfahren (Australopithecus und andere) nur mit einem bescheidenen Ur-Hirn ausgestattet: Dem Hirnstamm als Sitz des Selbsterhaltungstriebes und Instinktes, zusammengesetzt aus verlängertem Rückenmark, aus Brücke und Mittelhirn. Der Hirnstamm steuerte alle fundamentalen Lebensfunktionen. Das anhängende Kleinhirn koordinierte alle Muskelbewegungen sowie den Gleichgewichtssinn. Die Regelung emotionaler Vorgänge zur Erhaltung des körperlichen Normalzustandes bewirkte das – gleichfalls archaische – Zwischenhirn. Erst vor etwa 500 000 Jahren entwickelten sich das Grosshirn mit der Grosshirnrinde (Cortex), dem Ort der Unterbringung von Bewusstsein, Persönlichkeit und dem Willen.

Weitere Anpassungen von Gehirn und Körper erfolgten durch die Adaption an besondere Lebensräume und Nahrungsbedingungen. So sind Paläonthologen der Überzeugung, dass früheren Savannenbewohner als Vegetarier aufgrund ihrer kräftigen Kau- und Mahlzähne im Kopf wenig Platz für ein gut ausgebildetes Gehirn übrig blieb. Die unterentwickelte Intelligenz schaffte nur unzureichende Voraussetzungen für eine hinlängliche Adaption an wechselnde Lebensumstände – letztlich das „Aus“ für die armen Rohköstler.

Unseren Nachfahren wird von Forschern aufgrund ständig wachsender Anforderungen eine weitere Vergrösserung des Gehirns (besonders des Grosshirns und des Cortex) auf ca. 3000 Gramm vorausgesagt. Der Archäologe G. Bosinsky ist allerdings der Auffassung, dass „die Aufsplittung unserer Gesellschaft in Spezialisten die weitere Evolution unserer Gehirne ersetzt“. Ein interessanter Gedanke: Er erwartet weniger eine Intensivierung der intellektuellen Beherrschung unserer selbstgeschaffenen Cyberwelt durch kollektive Intelligenz, als eine Art von intellektuell-geistiger „Versteppung“ als Folge der technischen Evolution Anders die Prophezeiung von Wissenschaftern um Ray Kurzweil vom MIT/Boston: Sie sehen einen evolutionären Sprung von menschlicher Intelligenz auf die künstliche Intelligenz von Artefakten wie Androiden oder Robotern durchaus im Bereich des zukünftig Möglichen.

Wahrnehmung und Willensbildung

Eine frühe Wahrnehmungs-Forschung beschäftigte René Descartes und seine Zeitgenossen. Die Vorstellung von der mentalen Einbettung von Engrammen: Einstiche der (nadelförmigen) Wahrnehmungen in eine Art Nadelkissen. Ende des 20. Jahrhunderts trat eine Zäsur ein: Entscheidungen zur Durchführung von Handlungen fallen laut Benjamin Lisbet und anderen Neurologen im Sekundenabstand vor der bewussten Willensentscheidung. Ist die freie Entscheidung, der freie Wille des Menschen nur eine Fiktion?

Ein herber Schlag für menschliches Selbstbewusstsein: das aktive Bewusstsein trottet mit Sekundenabstand hinter dem Bereitschaftspotential hinterher. Mit dieser Erkenntnis ist die Souveränität der freien, unabhängigen Willensbildung, ist eine willensgesteuerte, bewusste Umsetzung von Wahrnehmungen in Handlungen in Frage gestellt.

„Freie“ Willensbidung und Verantwortung

Damit droht sich die Zuständigkeit von Personen für ihre Handlungen aus dem Bereich der moralischen Verantwortung zu lösen, die willentliche Urheberschaft eines Handelnden zu seiner Handlung in Frage zu stellen. Grundsätze unserer ethisch-moralischen, sittlichen Ordnung, unserer Rechtsordnung, christliche Glaubensgrundsätze – ganze Kulturpfeiler drohen mit einem Schlag relativiert zu werden. Was Wunder, dass diese Erkenntnisse in den Jahren 2003 und 2004 Meinungsstürme durch den Blätterwald peitschten. Und dass plötzlich Vertreter von Wissenschaftsbereichen – die sich bislang kaum gegenseitig zur Kenntnis genommen hatten, sich erfreut miteinander bekannt machen, ja sogar konferieren; sogar Geistes- und Naturwissenschaftler!

Denkgeschwindigkeit

Einige besondere menschliche Eigenheiten, Stärken und Schwächen und ihre Bedeutung für die Kommunikation Mensch und Technik sowie ihr möglicher Einfluss auf Funktionalitäten und Sicherheiten von Mensch-Maschine-Systemen:
  • Die Kapazität des Arbeitsspeichers (Kurzzeitgedächtnis) ist auf 7 ± 2 Chunks begrenzt. Durch Blockbildung in Form von „Schema“ und „Skripts“ ist sie methodisch erweiterbar.
  • Die Verweilzeit der Informationen im Kurzzeitgedächtnis beträgt wenige Sekunden.
  • Informations-Selektion: bei einer Aufnahme von 1 Milliarde bit/s kommt es im Bewusstsein schliesslich zu einer Verarbeitung von nur 40 bit/sDer Informationsfluss von der Aussenwelt/Sensoren (Sinnen) und dem Ultrakurzzeitspeicher (Ultrakurzzeitgedächtnis) ist auf unveränderlich 16 bit/s begrenzt; dies ist auch durch Training nicht erweiterbar. Dieser Wert spielt bei der Verständlichkeit von Sprache und Musik eine grosse Rolle.
  • Der Zeittakt der Gegenwartsempfindung des Gehirns beträgt zwei bis drei Sekunden.
  • Die Dauer der Übertragung von Wahrgenommenem zwischen Arbeitsspeicher (Kurzzeitgedächtnis) und Langzeitspeicher (LZG) kann – einschliesslich Bildung von Proteinketten und der synaptischen Konsolidierung und Verknüpfung – von etwa 20 Minuten bis zu Stunden oder gar Wochen dauern. Bei Unterbrechungen dieses Lernprozesses kann der gesamte Vorgang auch völlig abgebrochen werden.
  • Unter Umständen kann vom Gehirn ein völlig fehlerhafter Rückschluss von Handlungen auf zugrunde liegende Ausgangslagen/Motive erfolgen. U Wahrnehmungen und Erinnerungen haben holistischen Charakter, zeitversetzt; Erfahrenes liegt als ein gebündelter Gesamteindruck vor. Die einzelnen Informationsanteile werden innig miteinander verknüpft. Verlässlichkeit der Wahrnehmung
  • Auf Erinnerungen/Erlerntes ist nicht unbedingt Verlass. Ältere Engramme werden mitunter durch neue Erfahrungen verändert oder sogar ganz überschrieben. U Entsprechend qualifizierte Wahrnehmungen werden parallel organisiert gespeichert. Unterschiedlich zur Arbeitsweise von Computern ist diese Engrammstruktur nicht sonderlich geeignet, in Sequenzen logischer und strikt-rationaler Aussagen verwandelt zu werden.
  • Durch die Eigenschaft der selektiven Wahrnehmungen ist nicht sichergestellt, dass alle wichtigen Informationen aus einer Situation wirklich erfasst werden.
  • An der Stanford University, Kalifornien, hat man das selektive Vergessen näher entschlüsseln können; man hat herausgefunden, wo im Gehirn die Weichen zum bewussten, selektiven Vergessen gestellt werden: im präfrontalen Kortex und im Hippocampus (M. Andersen und J. Gabrieli).
  • Die Spanne zwischen Bewusstwerden und der Ausführung einer Handlung wird durch sensorische und motorische Reaktionszeiten verzögert (Reaktionszeiten im Sekundenbereich).
  • Zwischen einer Entscheidung zu einer Handlung und ihrer willentlichen Ausführung besteht ein negativer Schlupf von ca. 0,3 Sekunden (B. Lisbet), d.h. es entscheidet unbewusst und definitiv in mir, dass ich in ca. 0,3 Sekunde eine bereits festgelegte Entscheidung treffen werde.
  • Das Gehirn ist von der Evolution nicht darauf optimiert, im kognitiven Bereich Vorgänge in der Welt so wahrzunehmen, wie sie tatsächlich sind. Das eigentliche Ziel ist die Wahrnehmung und Bewertung zur Existenzsicherung des Individuums.
  • Das aktive Bewusstsein erreichen nur ein Millionstel der wahrgenommenen Informationen. U Verhaltenstests zeigen die angeborene menschliche Neigung, hinter Wahrnehmungen und Motiven direkt-kausale Ursachen anzunehmen. Sind diese nicht erkennbar, werden sie erdacht. Wir bevorzugen lineare, kausal erkennbare Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge; leider wird dies dem multiplen Ursachen-Wirkungen-Geflecht komplexer Cyber-Systeme nicht gerecht.
  • Unser Ausschnitt der Wahrnehmung aus dem Umwelt-Geschehen: elektromagnetische Wellen zwischen 400 und 800 Nanometer Ohren: 16 bis 20 000 Hertz

In einer der nächsten Ausgaben: Teil 2 von "Wahrnehmung – Wahrheit?": Wie wahr ist das, was wir wahrnehmen?

Eine Leistung, die unser Gehirn ständig erbringen muss, ist die Integration von Sinneswahrnehmungen zu kohärenten Wahrnehmungseindrücken. Ohne diese Integration würden wir unser Umfeld als ein ungeordnetes Durcheinander bedeutungsloser Farbflecken, Geräuschfetzen, Geruchselementen wahrnehmen.“

Inhaltsverzeichnis Mensch & Technik





 
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