Zum Thema ‘Gehirnforschung’

Die moderne Gehirnforschung begann mit der Phrenologie, als Franz Joseph Gall Zusammenhänge zwischen Arealen des Gehirns und kognitiven Funktionen herstellte.

Die Illusion der modernen Gehirnforschung



Es ist ja nicht so, als könne man Neuropublizisten,
die aus fragwürdigen Forschungsergebnissen
noch fragwürdigere Konsequenzen für den
Reformbedarf von Schulen, Gerichten, Sendeanstalten und
Internetdiensten ableiten, ungestraft aus den Augen lassen.
Dirk Baecker

Das Kuriose und vielleicht auch Fatale an der aktuellen Gehirnforschung ist, dass sie die Zuständigkeit sowohl für Dummheit als auch für Intelligenz der dafür doch wohl bisher zuständigen Disziplin Psychologie entreißen und partout mehr nicht abtreten will. Die GehirnforscherInnen glauben nach wie vor, dass sich ihre Disziplin, je weiter diese die neurotechnischen Fertigkeiten nur verfeinert, von einer analytisch-beschreibenden zu einer präventiv-konstruktiven Disziplin fortentwickeln wird. In einer Ankündigung eines Vortrages zur “modernen Hirnforschung” heißt es daher großspurig unter anderen: “Die moderne Hirnforschung konnte in den vergangenen Jahren bedeutende Erkenntnisse zur Funktionsweise des menschlichen Gehirns gewinnen. Nie zuvor verstanden Hirnforscher so gut, welche Hirnareale und neuronalen Informationsverarbeitungsprozesse an der Generierung und Kontrolle von menschlichem Erleben und Verhalten beteiligt sind”.

Insbesondere soll in dem Vortrag die “erstaunliche Plastizität des Gehirns und die besondere Bedeutung von Spezialisierungen der beiden Hirnhälften dargestellt” werden, denn “am Ende sollen die Zuhörerinnen und Zuhörer begreifen, dass es sich bei dem menschlichen Gehirn um einen Weltsichtapparat handelt, dessen wesentliches Ziel es ist, uns die Illusion einer realen Welt zu vermitteln – eine Konstruktion der Wirklichkeit, die real genug ist, um das eigene und das Überleben der Art zu sichern”.

Diese hier postulierten Erkenntnisse sind allerdings so neu nicht, wenn man sich nur einigermaßen mit der Geschichte der Psychologie beschäftigt, denn schon vor beinahe hundert Jahren in der Gestaltpsychologie, der Ganzheitspsychologie und der Feldpsychologie findet man diese Auffassungen, die dann in der radikal konstruktivistischen Psychologie eines Stangl (1989) zusammengefasst und ausformuliert wurden.

Ungenauigkeiten und Betrug plagen im übrigen alle neuen Wissenschaftsbereiche, also auch die Gehirnforschung, was auch daher kommt, dass sie ein Feld ist, das sich schnell entwickelt hat und Erwartungen etwa für neue Methoden des Lernens oder auch Therapien geweckt hat. Deshalb wird über Fortschritte sehr prominent berichtet, sowohl in der Fachliteratur als auch in den Medien.  Vor allem der Erfolgsdruck kann Forschende dann dazu verleiten, zu unlauteren Mitteln zu greifen. Ähnliches ist in anderen kompetitiven Forschungsfeldern wie in der Klon- und Stammzellforschung oder auch Gentherapie passiert, in der immer wieder Skandale über gefälschte oder zumindest überinterpretierte Ergebnisse Schlagzeilen machen. Durch geschönte oder schlampige Forschung wird aber nicht nur Arbeitszeit verschwendet, auch wenn das Wissenschaftssystem in der Lage ist, falsche Resultate mit der Zeit zu korrigieren, doch solche unwissenschaftlich produzierte Resultate leiten häufig die künftige Forschung fehl. Wissenschaft funktioniert nur dann, wenn die Suche nach Wahrheit im Zentrum steht, unabhängig von der Bedeutung, die spezifischen Resultaten von der Gesellschaft beigemessen wird.

Damit werden Befürchtungen geschürt, die sich dann in Diskussionen darüber äußern, ob man hierbei nicht menschliche Grundrechte verletzt. Manche befürchten auf Grund der Ergebnisse der neueren Hirnforschung, dass das Neuro-Enhancement, also die Leistungssteigerung des Gehirns und das Brain reading, die bildlichen Darstellung von Hirnaktivität und daraus Gedanken, Emotionen und Handlungsabsichten herauszulesen, neue Möglichkeiten liefert, das menschliche Gehirn zu manipulieren oder zu beeinflussen. Inzwischen sei es ja sogar möglich, Willensentscheidungen einige Sekunden tendenziell vorauszusagen. Problematisch sei auch das Gehirn-Marketing, bei dem getestet wird, welche Produkte das Gehirn stark ansprechen und Kaufabsichten auslösen.

In einem neueren Sammelband mit dem Titel “Zukunft Gehirn” geben Hirnforscher einen Überblick darüber, “was wir aktuell über die wohl komplexeste Struktur im Universum wissen und auf welchen Feldern demnächst Durchbrüche zu erwarten sind. Das Buch vermittelt das wichtigste Wissen über Funktion und Entwicklung des Gehirns, etwa unsere Fähigkeit, etwas zu lernen, im Gedächtnis zu behalten und später wieder abzurufen. Es schildert, wie wir die verschiedenartigsten Belohnungen erkennen und benutzen können, um unser Leben zu erhalten, zu gestalten und weiterzugeben. Der Leser lernt die Zusammenhänge zwischen Hirnprozessen und Erleben, Verhalten und Handeln, aber auch die Notwendigkeit und Funktionsweise des Schlafens zu verstehen. Er erhält einen Einblick in die Krankheiten des Gehirns und ebenso einen Ausblick auf mögliche Therapieansätze, etwa in der Stammzellforschung. Und er wird mit Fragen und Antworten konfrontiert, wie sich die Ergebnisse der modernen Hirnforschung in Bezug auf Ethik, Recht und die Frage nach der Freiheit verorten lassen”.

Sind Gehirne überhaupt modellierbar?

Die gelungene Simulation eines Nervennetzes durch ein Computermodell müsste etwa das raumzeitliche Muster der Aktionspotentiale nachbilden, wozu es aber notwendig wäre zu wissen, wie Aktionspotentiale in der Realität zustande kommen. Dieser Prozess ist aber nach all dem derzeitigen Wissen hochgradig analog-kontinuierlich, sodass es fraglich ist, ob man dien Prozess auf vernünftige Weise digitalisieren kann. Schon allein bei einer einzigen Pyramidenzelle im Cortex, also eine sehr spezialisierte Nervenzelle, besitzt auf ihrem Dendritenbaum mehr als zehntausend erregende und hemmende Synapsen. Dabei muss man etwa wissen, welche Informationen essentiell dafür sind, wann der Schwellenwert überschritten wird und das Neuron feuert. In der Theorie hört sich das Problem einfach an, denn die Potentiale, die sich an den aktiven Synapsen bilden, wandern zum Axonhügel, addieren sich, und wenn die Überlagerung den Schwellenwert überschreitet, dann feuert das Neuron, doch ist die Praxis viel komplexer, denn es gibt eine sehr komplexe zeitliche Phasenbeziehung aller aktiven Synapsen, wobei aber auch der Ort der Synapsen auf dem Dendritenbaum von Bedeutung ist, denn die Amplituden der synaptisch erzeugten Potentiale nehmen im Gegensatz zu den Aktionspotentialen mit der Entfernung ab. Darüber hinaus gibt es im menschlichen Gehirn gibt viele verschiedene erregende und hemmende Neuronenarten, die nicht nur mit verschiedenen Botenstoffen arbeiten. Auch ist diese Reizleitungsdynamik kein stabiles System, sondern alles hängt von der Vorgeschichte ab, die diese Neuronenstrukturen erlebt haben. Das Gehirn ist auch ein extrem dynamisches System ist, denn es verändert sich in jeder Sekunde seiner Existenz, wobei diese Veränderungen zum Teil rückbezüglichen Schleifen geschuldet sind, da sich das Gehirn viel mit sich selbst beschäftigt. Bedeutsam sind darüber hinaus auch die Wechselwirkungen mit der äußeren Welt, denn ohne die vollständige Kenntnis des Körpers und seiner Position in der Umgebung lässt sich das Gehirn nicht verstehen (Wehr, 2016).

Eine Bilanz nach einem Jahrzehnt der intensiven Hirnforschung ist ernüchternd, denn sie ist offensichtlich nur darauf aus, das Gehirn in noch höherer Auflösung zu beschreiben, anstatt zu versuchen, es zu verstehen. Auch mit sehr detaillierten Gehirnscans lässt sich nicht mehr zeigen, als dass das Gehirn ein extrem komplexes dynamisches System ist. Welch Überraschung! Langsam dämmert es den Gehirnforschern, dass nicht nur mathematische und chirurgische Methoden benötigt werden, um die Komplexität des menschlichen Gehirnes zu erfassen, sondern vor allem eine Erkenntnistheorie zum Umgang mit solchen komplexen Systemen. Diese steht aus!

Literatur
Stangl, Werner (1989). Die Psychologie im Diskurs des Radikalen Konstruktivismus. Braunschweig: Friedr. Vieweg & Sohn.
Wehr, M. (2016). Die Schnittstelle im Kopf. Frankfurter Allgemeine vom 11. Juni.



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Psychologie der Entscheidung



Abends muss man die Idee haben, morgens die kritische Haltung und mittags den Entschluss treffen.
André Kostolany

Einen Überblick über die Entscheidungsforschung in der Psychologie und die aktuellen Theorien und Forschungsergebnisse wie die Grundfaktoren von Entscheidungsprozessen, Präferenzen, Zielkonflikten und Unsicherheit sowie Abwägen der Entscheidungsfolgen stellt die Neuauflage dieses Klassikers dar.

Besonders hervorzuheben sind die Kapitel zu wichtigen aktuellen Anwendungsfeldern der Entscheidungsforschung:

  • Financial Decision Making
  • Aeronautical Decision Making
  • Medical Decision Making
  • Health-related Decision Making.

Das Buch bietet eine hervorragende Einführung in und einen profunden Überblick über die Psychologie des Entscheidens, da die AutorInnen auch komplexe Sachverhalte gut erklären können.

Entscheidungen werden im Gehirn übrigens nicht in einer einzigen Region gefällt, sondern entstehen gleichzeitig in einem dichten Netzwerk sogenannter Assoziationsbereiche des Frontal– und Parietallappens, von denen die neuronalen Entscheidungssignale sowohl an motorische Regionen zur Steuerung der Bewegungshandlung weitergeleitet werden, als auch an sensorische Regionen, wo die Sinnesreize zuerst verarbeitet werden, die der Entscheidung zugrunde liegen. Die getroffene Entscheidung wird also auch an jene Hirnregionen zurückgemeldet, aus denen die sensorische Information stammte, wobei in diesem Netzwerk auch der Kontext der Entscheidungssituation verarbeitet wird, denn während einer Entscheidung werden Kontextsignale an verschiedene andere motorische und sensorische Hirnregionen gesendet. Selbst einfachen Handlungsentscheidungen liegt ein komplexes Wechselspiel zwischen weit verteilten Hirnregionen zugrunde. Das Gehirn berücksichtigt dabei die Art des Reizes, gleicht diesen mit dem Kontext ab, tauscht Informationen aus und leitet schließlich die passende Reaktion ein, die sich für für die Menschen dann ganz sebstverständlich erscheint (Siegel et al., 2015).

Das bewusste Abwägen bei Entscheidungen hat auch seine Grenzen, denn wenn man allzu sehr über die Gründe einer Entscheidung für eine bestimmte Sache nachdenkt, kann das auch zu schlechten Entscheidungen führen, weil man sich mit der Länge des Nachdenkens auch auf nichtoptimale Kriterien konzentriert. Bauchentscheidungen können in manchen Situationen einer rationalen Strategie überlegen sein, wobei diese dann gut funktionieren, wenn sie auf Fachwissen beruhen. Bewusste Entscheidungen zu treffen kann aber auch sehr fordernd sein, vor allem wenn sehr häufiges Entscheiden notwendig ist.

Bei Entscheidungen sind zu viele Auswahlmöglichkeiten oft hinderlich, auch wenn eine große Auswahl von Menschen generell als attraktiv angesehen wird. Man vermutet daher, dass mit einem größer werdenden Angebot an Optionen die Vorteile der größeren Auswahl immer geringer werden, d.h., die Wahrscheinlichkeit, dass eine noch bessere Option dabei ist, wird immer geringer. Umgekehrt nehmen die Kosten, eine Entscheidung zu treffen, immer stärker zu, denn man braucht mehr Zeit, kann sich nicht alle Optionen merken, denn der Vergleich wird schwieriger. Ab einem bestimmten Punkt übersteigen die kognitiven Kosten die Vorteile einer großen Auswahl und man wird dabei demotiviert, ist letztlich unzufrieden mit der Entscheidung oder trifft dann überhaupt keine Entscheidung mehr.

Reutskaja et al. (2018) haben untersucht, was dabei im Gehirn vor sich geht, und es zeigte sich, dass Probanden eine kleine Auswahl an sechs Produkten als zu gering ansahen, die Wahl aus vierundzwanzig hingegen war diesen zu schwierig, wobei die optimale Auswahlgröße bei den meisten etwa Zwölf betrug. Die Gehirnaktivität in den Basalganglien und dem anterioren cingulären Cortex, die an Entscheidungsprozessen beteiligt sind, spiegelte diese präferierte mittlere Auswahlgröße wider. Die Gehirnaktivität in diesen Arealen war immer dann am höchsten, wenn zwölf Produkte zur Wahl standen. Die ForscherInnen vermuten, dass die Aktivität in diesen Arealen die Differenz zwischen dem kleiner werdenden Nutzen eines größer werdenden Auswahlangebots und den steigenden Bearbeitungskosten widerspiegelt. Wird die Auswahl zu groß, übersteigen die Kosten den Nutzen, die Aktivität sinkt, und es entsteht die berühmte Qual der Wahl.

Siehe auch Wie beeinflussen Routinen das Entscheidungsverhalten?

Literatur

Reutskaja, E., Lindner, A., Nagel, R., Andersen, R. A. & Camerer, C. F. (2018). Choice overload reduces neural signatures of choice set value in dorsal striatum and anterior cingulate cortex. Nature Human Behaviour, doi:10.1038/s41562-018-0440-2.
Siegel, M., Buschman, T. J. & Miller, E. K. (2015). Cortical information flow during flexible sensorimotor decisions. Science, 348, 1352-1355.



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