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Lexikon der Neurowissenschaft: Denken

Essay

Friedhart Klix

Denken

Unter Denken (E thinking) faßt man eine große Klasse von strukturbildenden Vorgängen zusammen, in denen Information erkannt, erschlossen oder neu gebildet wird. Diese Prozesse sind rational gesteuert und (im allgemeinen) emotional fundiert. Eine zentrale Frage in der Erforschung des Denkens ist, woher die Strukturbildung in den Denkverläufen kommt. Zwei gegensätzliche Antworten sind darauf gegeben worden: eine "von unten", vom Gedächtnis her und eine von "oben", vom Ziel des Denkvorganges aus. Die erste Sichtweise war durch Aristoteles begründet: Die Assoziativitäten zwischen Gedächtnisinhalten verleihen dem Denken die Richtung. Was beim Wahrnehmen in Raum und Zeit zusammen vorkommt, was ähnlich erscheint oder was gegensätzlich wirkt, das prägt sich auch in diesen Beziehungen dem Gedächtnis ein. Die von daher bestimmte Steuerung von Denkvorgängen wurde nach J. Locke von J.S. Mill, A. Bain, H. Lotze u.a. zur Assoziationspsychologie ausgebaut. Die zweite Sichtweise als Abkehr von den Assoziationserklärungen des Denkens wurde stark von der Würzburger Schule (v.a. K. Bühler) begründet und in der Gestaltschule durch Wertheimer, Köhler und Lewin forciert. Danach treibt die "Spannung zwischen dem Gegebenen und dem Geforderten" (Wertheimer) den Prozeß zur Lösung hin, die oft mit einem "Kippen", mit plötzlicher Einsicht zutage tritt. Gegenwärtig ist eine Synthese beider Zugänge entstanden, und man betrachtet die Gedächtnisstrukturen als Wissenskörper und die Denkprozesse in ihnen als Wirkung von Operationen, die Wissen transformieren.

Phylogenese

Es kann heute als gesichert gelten, daß das Denken die Funktion eines biologischen Systems, nämlich des Gehirns, ist und daß es sich auch nicht unabhängig von dessen innerer Organisation entwickelt haben kann. Da sich unser Gehirn in der Stammesgeschichte schrittweise ausbildete, muß das Denken eine Folge evolutionärer (materieller) und historisch-gesellschaftlicher Prozesse sein, die eine schrittweise Vervollkommnung symbolischer Funktionen ermöglicht haben. Punktuelles Erkennen von Umweltausschnitten ist schon beim Orientierungs-, Nahrungs- oder Beutesuchverhalten von Insekten gegeben. Wirbeltiere, wie z.B. Vögel, verfügen über strukturierte Bilder ihrer Artumgebung. Die angeborenen auslösenden Mechanismen (AAM) sind eine Vorstufe klassifizierenden Erkennens. Vormenschliche Primaten ordnen die Dinge ihrer Umwelt nach deren Verwendungsweise, z.B. einen Ast zum Stochern, Zuschlagen oder Angeln. Bei der Assoziation von Lauten mit Begriffen werden von den frühen Hominiden bedürfnisgerechte Benennungen gefunden worden sein ("Funktionalwert" eines Dinges und Element produktiven Denkens). Im Prozeß der Hominidisierung werden durch Klima und Umweltänderungen in starkem Maße Lernen und Umlernen herausgefordert. Lange Märsche in nahrungsarmer Savanne erfordern das Einprägen von Wegemarken, um eine reiche Nahrungsquelle als Ziel wiederzufinden. Solche Routen können klassifiziert werden, z.B. nach Art des Zieles, das man erreichen will. Sie können mit anderen Wegen verglichen und verkürzt werden. In Analogie zum "Wegelernen" spricht man auch von "Denkschritten". Diese intensivierten Lernbedingungen während der Hominidisierung schaffen bleibende Module menschlichen Denkens: Die Verkettung von Bild- oder Aktionsfolgen im Gedächtnis, ihre Verkürzung wie auch ihre Umkehr sind in vielen hochkarätigen Denkanforderungen enthalten – im Operieren mit Mengen oder Zahlen, bei der Planung von Unternehmungen, bei der Konstruktion von Werkzeug, bei taktischer Planung (z.B. beim Schach) oder bei der Konstruktion von längeren Mitteilungen. Es gibt Gründe anzunehmen, daß sich die menschliche Hochsprache mit dem kombinatorischen Werkzeugdenken entwickelt hat. Mit der Bindung von Lauten an Begriffe entsteht die enge Wechselbeziehung zwischen Sprache und Denken und mit ihr die Doppelfunktion der Sprache, nämlich gleichzeitig Kommunikations- und Erkenntnismittel zu sein.

Ontogenese

Es gibt zahlreiche Versuche, die Ontogenese des menschlichen Denkens zu systematisieren. Für die einen ist die Entwicklung der Sprache (ihre Wandlungen im Wortschatz und Grammatik) wichtigstes Zeugnis geistiger Entwicklung eines Menschen (z.B. Bühler, Stern, Slobin). Andere Autoren betrachten stärker die Strukturseite des Denkens (z.B. Koffka, Werner). Piaget leitet die Anfänge mentaler Prozesse aus den sensomotorischen Schemata von Säuglingen ab und bestimmt Assimilation und Akkommodation als die treibenden, zu Gleichgewichten strebenden Faktoren der Denkentwicklung. Sie lösen die frühen Reflexschemata ab und führen über das symbolisch-vorbegriffliche Denken (zwischen 2. und 4. Lebensjahr) zur Phase des anschaulichen Denkens (4.-7. Lebensjahr). Es ist dies gewissermaßen eine Aufsicht auf die Dinge und ihre momentanen Eigenschaften, seien es Zustände oder Veränderungen. Die vierte Stufe, die der konkreten Operationen, wird von Piaget an Eigenschaften algebraischer Gruppen exemplifiziert: Assoziativität und Kooperation von Operationen (einschließlich dem Nulloperator für die Erkennung der Konstanz der Dinge) sowie ihre Umkehrung als Reversibilität sind danach charakteristische Komponenten des menschlichen Denkens, die dieser Entwicklungsperiode entstammen. Erwachsenenqualität wird nach dem 12. Lj. mit der Phase der formalen Operationen erreicht. Hier kann die Abhängigkeit der Denkresultate vom jeweiligen Bezugssystem erkannt werden. Das ist allgemein als Relativitätsprinzip des Denkens bekannt. Besonderes Verdienst hat sich Piaget auch dadurch erworben, daß er diese Strukturformen des Denkens in Zusammenhang gebracht hat mit der gedanklichen Durchdringung der Welt und ihrer Phänomene. Dies wurde gezeigt am Beispiel der Erfassung von Kausalität und des Phänomens der Zeit. Andererseits ist diese strenge Abfolge begrifflicher Wissensstrukturen und Operationen zum Teil auch mehr eine Konstruktion des Forschers denn als strenge ontogenetische Gesetzmäßigkeit anzusehen. Es gibt viele Dimensionen in den Vorgängen menschlichen Denkens. Einige wesentliche sind von Piaget getroffen, aber keineswegs alle.

Logik

Rein strukturelle Aspekte des Denkens werden formal in der Logik untersucht. Sie haben aber immer auch das Interesse der Denkpsychologen auf sich gezogen. Ein Beispiel ist das deduktive Schließen, wie "Alle P sind S, Q ist ein P, also ist Q auch ein S" (Deduktion). Berühmtes Beispiel: Alle Menschen sind sterblich; Sokrates ist ein Mensch, also ist Sokrates sterblich. Viele strukturell unterscheidbare Schlußtypen sind untersucht worden, wie z.B. Folgerungen aus "Einige P sind A, einige A sind B, also: einige B sind P" (etwa: einige Vögel sind Enten, einige Enten sind Schwimmer, also: einige Schwimmer sind Vögel.). Oder: Genau ein P ist Q; daraus folgt, daß es zwischen P und Q wenigstens eine logisch darstellbare Beziehung gibt, umgekehrt wie bei "kein P ist ein Q". Anders sind die Denkvorgänge beim induktiven Schließen (Induktion). Hier sind Eigenschaften U einer Teilmenge X aus S bekannt. Bei einer geeignet großen Menge von X mit der Eigenschaft U als Element von S wird von dieser Eigenschaft auf die der Gesamtmenge S geschlossen. Alle Schwäne sind weiß, X ist ein Schwan, also ist er weiß. In Afrika jedoch gibt es schwarze Schwäne. Solche möglichen Übergeneralisierungen spielen besonders in der geistigen Entwicklung von Kindern eine Rolle (wenn z.B. ein Kind alles Schwimmende, auch ein schwimmendes Holzstück, als eine "Ente" bezeichnet). Eine besondere Form des Schließens ist der analoge Schluß. Analogien beruhen auf der Übertragung einer Sorte von Ding- oder Wissenseigenschaften auf die einer anderen, unbekannteren. Analogisierung geschieht zumeist aufgrund von Ähnlichkeiten zwischen beiden – in entwicklungspsychologischer Sicht etwa, wenn ein zweijähriges Kind angesichts einer verkehrt auf dem Teller liegenden Tasse feststellt: "Tasse ist müde". Analoge Schlüsse können auch bei hochkarätigen wissenschaftlichen Denkakten neue Einsichten vermitteln und bis dahin unbekannte Zusammenhänge erschließen lassen (Beispiel: elektrodynamische Theorie von Maxwell).

Begriffe, Sprache und Denken

Seit den frühen Experimenten von C.L. Hull oder N. Ach ist klar: Begriffe sind Klassifikationen von Objektmengen aufgrund von gemeinsamen Merkmalen. Sie sind wie Orientierungspunkte im Fluß des menschlichen Denkens, sie sind die invarianten Eigenschaften der klassifizierten Mengen. Diese sind im menschlichen Gedächtnis mit bedeutungshaltigen Lautbildungen, den Phonemen der Worte, assoziiert. Dabei sind wechselseitig Aktivierungen möglich: Worte können den assoziierten Merkmalssatz aktivieren und zur Vorstellung bringen – wie auch die Merkmale eines Begriffs das Wort aktivieren können. Bei bestimmten Krankheitsformen ist diese Wechselwirkung gestört: Aphasische Patienten können die zu einem Begriff gehörende Merkmalsmenge beschreiben, sie finden aber das Wort nicht, und umgekehrt (Aphasie). Man kann sich die Auswahlwirkung einer solchen Begriffsstruktur wie die Lichtquelle eines Scheinwerfers vorstellen: Sie ist vom Gedächtnis aus durch die Augen auf die Umwelt gerichtet, leuchtet dort eine wohlbestimmte Objektmenge an und filtert dabei die Inhalte des aktivierten Begriffs heraus, indem sie das Klassifizierte sichtbar macht: Bäume, Häuser, Menschen, Kinder; Ereignisse wie Hochzeiten, Beerdigungen, Autounfälle usw. Man erkennt an diesen Beispielen, daß es verschiedene Arten von Begriffen gibt: Objektbegriffe, deren Merkmale Mengen von Objekten wie Baum, Haus usw. definieren; Ereignisbegriffe, die oft durch ein Verb wie Kaufen, Unterrichten benannt sind. Begriffliche Ereignisfolgen können in Wortfolgen übersetzt werden, wenn sie eine sprachlich transportierte Mitteilung werden. Diese Wechselbeziehungen zwischen begrifflich bestimmten Ereignisfolgen und den sie darstellenden Wortsequenzen begründen die möglichen Zusammenhänge zwischen Sprache und Denken. Die Erkenntnis struktureller Relationen zwischen Begriffen führte dazu, solche Gedächtnisbindungen wie Propositionen im logischen Sinne zu betrachten; das Verb also als (logisches) Prädikat P und die Objektbegriffe als Argumente (a,b,c,...), was dann zu Konfigurationen der Art P(a,b,c...) führt, z.B. Schenken (Hans, Buch, Sabine). Die Menge der Argumente bestimmt hier die Stelligkeit des Prädikats. Im Rahmen der künstlichen Intelligenz hat man solche Darstellungen genutzt, um von der Organisation begrifflichen Wissens Prozesse der Spracherzeugung im Modell zu erfassen. Die Nachbildung menschlichen Denkens in der Sprache ist dadurch aber nur sehr abgerüstet möglich. Daß in den Wechselwirkungen zwischen Sprache und Denken auch neue Erkenntnis entstehen kann, ist in der Psychologie u.a. durch die Methode des lauten Denkens erwiesen worden. Sie ist in starkem Maße bei der Erforschung produktiven Denkens, vor allem in Zusammenhang mit der Analyse von Problemlöseprozessen angewandt worden.

Problemlöseprozesse und produktives Denken

In der Psychologie wurden sehr verschiedene Zugänge zur Untersuchung produktiven und kreativen Denkens gewählt. Oft wurde dabei die Methode des lauten Denkens genutzt. Eine neuere Methode ist auf die Art der Entscheidungsfindung in komplexen Problemsituationen konzentriert. Diese Situationen sind nicht voll überschaubar, wie z.B. die ökonomische Organisation einer Stadt mit vielen Konsequenzen der Entscheidungen oder die Verwaltung eines weiträumigen Areals in Afrika mit Konsequenzen für die Wasserversorgung usw. Die Entscheidungen der Versuchspersonen werden als Computerbefehle in die komplex vernetzte Situationsstruktur eingegeben, die Konsequenzen werden registriert und in nachfolgenden Entscheidungen zu verbessern oder zu korrigieren versucht. Charakteristisch für komplexes menschliches Problemlöseverhalten ist das Aufspalten eines Weges zum Ziel und die Verknüpfung der Teilresultate zur endgültigen Lösung hin. Dabei kommt es in bestimmten, kritischen Lösungsphasen zu einer Art Kippen der Problemlage, zum Umstrukturieren (als Aha-Erlebnis oder plötzliche Einsicht erlebt), das eine rasche Lösungsfindung einleiten kann ( siehe Zusatzinfo ).

Lit.: Anderson, J.R.: Kognitive Psychologie. Heidelberg 1988. Dörner, D. (et al.): Lohausen – Vom Umgang mit Unbestimmtheit und Komplexität. Bern 1983. Duncker, K.: Zur Psychologie des produktiven Denkens. Berlin 1963. Flugel, J.C.: Probleme und Ergebnisse der Psychologie. Stuttgart 1953. Klix, F.: Die Natur des Verstandes. Hogrefe Verlag, Göttingen 1992. Klix, F.: Begriffliches Wissen – episodisches Wissen. In: Klix, F. und Spada, H.: Enzyklopädie der Psychologie, Bd. 6 Wissen, Göttingen 1997. Wertheimer, M.: Über Schlußprozesse im produktiven Denken. Berlin 1920.

Denken

Aha-Erlebnis:
In langen Interviews zwischen Albert Einstein und Max Wertheimer über die mentale Entstehung der Relativitätstheorie beschreibt Einstein eine solche Situation, die die Gültigkeit dieser These aus kleinen Experimenten für die Theoriefindung im großen zu belegen scheint. Einstein berichtet, er habe viele Jahre nach einer Lösung für einige Widersprüche in der seinerzeitigen physikalischen Theoriebildung gesucht, bis ihm klar geworden sei, daß die Quelle der Ungereimtheiten im Zeitbegriff der klassischen Physik liegen mußte. Nachdem dies erfaßt war, gelang ihm die Lösung in ganz kurzer Zeit.

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