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Das Sehen – ein Fenster zum Bewußtsein

Wie merken wir, was wir sehen? Die Hirnvorgänge beim Wahrnehmen doppeldeutiger Testbilder eröffnen faszinierende Einblicke in das Wesen geistiger Prozesse.


Was sehen Sie in der Mitte des links reproduzierten Gemäldes? Auf den ersten Blick erkennen die meisten Betrachter das Gesicht eines Mannes mit Augenmaske, der aufwärts schaut. Doch bei genauerem Hinsehen fügt sich das Bild zu einem komplexeren Tableau. Nase und Oberlippe des Mannes verwandeln sich in Haube und Umhang einer sitzenden Frau. Die Glanzlichter in seinen Augen werden zu den erleuchteten Dachfenstern zweier Hütten, die sich an dunkle Hügel schmiegen. Ein Schatten oder Muttermal auf der Wange des Mannes erweist sich als ein Kind in kurzen Hosen, das neben der sitzenden Frau steht. Beide – das wird nun deutlich – schauen durch ein Loch in der Ziegelmauer, das wir zunächst für den Kopf des Mannes gehalten haben, über einen gelblichen See zu den Hütten hinüber.

Als Salvador Dali 1940 das Gemälde "Die drei Lebensalter: Alter, Jugend, Kindheit" schuf – es enthält gleich drei trügerische Gesichter –, spielte er mit der Fähigkeit des Gehirns, aus denselben Pinselstrichen zwei ganz unterschiedliche Bilder herauszulesen. Mehr als fünfzig Jahre später verwenden Forscher, darunter auch meine Kollegen und ich, ähnlich doppeldeutige visuelle Stimuli, um die Hirnaktivität zu identifizieren, die dem Bewußtsein zugrunde liegt. Wir wüßten nur zu gern, was im Kopf des Betrachters vor sich geht, wenn er begreift, daß die drei Gesichter in Dalis Gemälde eigentlich gar keine Gesichter sind.

Bewußtsein ist schwierig zu definieren, geschweige denn zu untersuchen. Die Neurowissenschaftler haben jedoch in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht und können die komplexen Aktivitätsmuster in den Nervenzellen des Gehirns immer besser interpretieren. Gleichwohl widerstrebt den meisten Menschen – und selbst vielen Wissenschaftlern – die Vorstellung, daß elektrochemische Vorgänge in Neuronen den Geist und insbesondere das Bewußtsein erklären können.

Doch wie der Nobelpreisträger Francis Crick vom Salk-Institut für biologische Studien in San Diego und Christof Koch vom California Insti-tute of Technology in Pasadena vorschlagen, läßt sich das Problem des Bewußtseins in mehrere Einzelfragen aufteilen, von denen einige wissenschaftlich untersucht werden können (siehe "Das Problem des Bewußtseins" von Francis Crick und Christof Koch, Spektrum der Wissenschaft, November 1992, S. 144). Statt sich den Kopf über das Wesen des Bewußtseins zu zerbrechen, kann man beispielsweise fragen: Was ist der Unterschied zwischen den neuralen Prozessen, die mit einer bestimmten bewußten Erfahrung korreliert sind, und denjenigen, bei denen dies nicht der Fall ist?

An dieser Stelle kommen die doppeldeutigen Stimuli ins Spiel. Zwiespältige Wahrnehmungen sind keine Besonderheit des visuellen Systems, sondern geben Aufschluß darüber, wie das Gehirn insgesamt organisiert ist und wie es alle möglichen Sinnesdaten zu bewußten Erlebnissen verarbeitet. Zum Beispiel zitierte der amerikanische Philosoph William James 1890 folgende sinnlose Aneinanderreihung französischer Wörter: pas de lieu Rhône que nous. Selbst jemand, dessen Muttersprache Englisch ist, liest diese Wörterkette wieder und wieder, ohne zu merken, daß sie genau wie der englische Satz paddle your own canoe ("Rudere dein eigenes Kanu") klingt. Wie verändert sich die neurale Aktivität, wenn dieser nun sinnvolle Satz plötzlich ins Bewußtsein dringt?

Bei unserer Forschungsarbeit mit doppeldeutigen visuellen Stimuli verwenden wir Bilder, die nicht nur zwei unterschiedliche Wahrnehmungen verursachen, sondern auch einen ständigen Wechsel zwischen den beiden auslösen. Ein bekanntes Beispiel für solche Kippfiguren ist der Necker-Würfel (siehe Abbildung oben). Er wird als dreidimensionaler Würfel wahrgenommen, doch seine Perspektive scheint sich alle paar Sekunden zu wandeln. Zweifelsohne muß dieser Wechsel irgendeinem Ereignis im Gehirn entsprechen.

Ein Skeptiker könnte einwenden, daß wir manchmal auf einen Reiz reagieren, ohne uns seiner wirklich bewußt zu sein – beispielsweise wenn wir "automatisch" unser Fahrzeug vor einer roten Ampel anhalten. Doch die Reize und Situationen, die ich untersuche, sind gezielt darauf angelegt, ins Bewußtsein zu dringen.

Wir erfahren von menschlichen Versuchspersonen zwar ohne weiteres, daß sie unsere optischen Stimuli bewußt zur Kenntnis nehmen, denn sie können uns über ihr Erlebnis berichten. Doch außer bei bestimmten operativen Eingriffen ins Gehirn ist es nicht möglich, die Aktivität einzelner Neuronen bei Menschen zu untersuchen und die Personen gleichzeitig über ihr Erleben zu befragen; darum führen wir unsere Experimente mit wachen Tieraffen (Nicht-Menschenaffen) durch, die darauf trainiert worden sind, ihre Wahrnehmungen zu signalisieren, indem sie Hebel betätigen oder in eine bestimmte Richtung blicken. Das Gehirn von Affen gleicht in seiner Organisation dem menschlichen, und die Tiere reagieren auf visuelle Reize auch ganz ähnlich. Daher gehen wir davon aus, daß diese Primaten in etwa wie Menschen bewußt wahrnehmen.

Doppeldeutige Wahrnehmungen erzeugen wir, indem wir – anders als beim Neckerwürfel – simultan jedem Auge ein anderes visuelles Muster präsentieren. Aufgrund eines Phänomens namens binokulare Rivalität nimmt das menschliche Gehirn dabei in langsam wechselnder Folge immer wieder jeweils die eine, dann die andere Wahrnehmung zur Kenntnis (Kasten auf Seite 39).

Im Labor verwenden wir für die Präsentation Stereoskope, in deren linker und rechter Hälfte ein jeweils anderes Muster dargeboten werden kann. Blicken entsprechend trainierte Affen hindurch, so signalisieren sie, daß auch sie eine Wahrnehmung erleben, die sich alle paar Sekunden verändert. Bei unseren Experimenten verfolgen wir außerdem die neuronale Aktivität, die diesen wechselnden Angaben entspricht.

Seit Jahrzehnten erforschen Neurobiologen in immer feineren Details an Tieren, welchen Weg die vom Auge gelieferte visuelle Information nimmt und was dabei mit ihr geschieht. Sie durchläuft sukzessive mehrere Stufen eines neuralen Datenverarbeitungssystems (siehe "Das geistige Abbild der Welt" von Semir M. Zeki, Spektrum der Wissenschaft, November 1992, S. 54). Dessen verschiedene Module analysieren unterschiedliche Merkmalskomponenten der Objekte im Gesichtsfeld. In der Regel wird die Verarbeitung immer spezialisierter, je weiter die Informationen die sogenannte Sehbahn entlang wandern (siehe die Abbildung auf Seite 40).

 

Ich seh’ etwas, was du nicht siehst


Die Bahn beginnt in der Netzhaut am Hintergrund jedes Auges. Die dort erzeugten vorverarbeiteten Signale werden in Form elektrischer Impulse zunächst zu einem kleinen Gebilde tief in jeder Hirnhälfte geleitet, dem seitlichen Kniehöcker (Corpus geniculatum laterale). Seine Neuronen können durch visuelle Stimulation entweder vom einen oder vom anderen Auge aktiviert werden, nicht aber von beiden. Die Zellen reagieren auf jede Helligkeits- oder Farbänderung in ihrem sogenannten rezeptiven Feld, ihrem visuellen Einzugsbereich; darunter versteht man denjenigen Teil des Sehfeldes, aus dem das jeweilige Neuron Informatio-nen erhält.

Vom Kniehöcker fließt der Informationsstrom weiter zur primären Sehrinde am hinteren Pol des Gehirns. Das fachlich auch als primärer visueller Cortex bezeichnete Areal wird meist mit V1 abgekürzt. Die Neuronen dort verhalten sich anders als die im Kniehöcker. Sie lassen sich gewöhnlich durch jedes Auge aktivieren, sind aber auch empfindlich für spezifische Reizmerkmale – etwa für die Bewegungsrichtung eines Objekts innerhalb ihres rezeptiven Feldes. Von der primären Sehrinde wird die visuelle Information an mehr als zwei Dutzend andere Rindenfelder weitergeleitet.

Ein Teil dieser Information läßt sich auf seinem Weg durch zwei Hirnareale namens V2 und V4 verfolgen und gelangt von dort zum sogenannten inferior-temporalen Cortex (ITC), der am unteren Rand des Schläfenlappens liegt und wie alle anderen erwähnten Strukturen paarig angelegt ist, das heißt in beiden Hirnhälften. Zahlreiche Untersuchungen – unter anderem neurologische Studien an hirngeschädigten Patienten – zeigen, daß der ITC eine wichtige Rolle bei der Formwahrnehmung und Objekterkennung spielt. Die davorgeschalteten Neuronen in V4 sprechen selektiv auf Kriterien an, die für das Unterscheiden von Umrissen wichtig sind. Im ITC selbst verhalten sich manche Neuronen wie V4-Zellen, während andere nur dann reagieren, wenn in ihren sehr großen rezeptiven Feldern vollständige Objekte auftauchen, zum Beispiel Gesichter. Andere von der primären Sehrinde ausgehende Signale passieren die Regionen V2 und V3 sowie ein Areal namens MT/V5, bevor sie schließlich den Scheitellappen erreichen. Die meisten Neuronen in MT/V5 sprechen stark auf jeweils bestimmte Bewegungsrichtungen an. Nervenzellen in Arealen des Scheitellappens reagieren, wenn ein Tier seine Aufmerksamkeit auf einen Stimulus richtet oder beabsichtigt, sich auf das Gesehene zuzubewegen.

Zur Überraschung der Experimentatoren stellte sich schon bald heraus, daß viele Neuronen dieser Bahnen – sowohl in der primären Sehrinde als auch in höheren Ebenen der Verarbeitungshierarchie – selbst dann noch mit der für sie typischen Selektivität auf visuelle Reize ansprechen, wenn man die Versuchstiere vollständig narkotisiert hat (die Augen bleiben dabei offen). Zweifellos sind Tiere – und Menschen – sich nicht all ihrer neuralen Aktivität bewußt.

Diese Beobachtung wirft die Frage auf, ob bewußtes Gewahrwerden auf der Aktivierung spezieller Hirnregionen oder Neuronengruppen beruht. Anhand der binokularen Rivalität bei wachen trainierten Affen läßt sich diese Frage zumindest ansatzweise behandeln. In solchen Experimenten bieten wir dem Versuchstier mehrere visuelle Reize – meist Muster oder Figuren, die auf einen Bildschirm projiziert werden. Affen lassen sich durch eine Belohnung mit Fruchtsaft leicht darauf abrichten, korrekt zu signalisieren, welchen Reiz sie wahrnehmen (Kasten auf Seite 42/43).

Während des Experiments wird die Aktivität einzelner Neuronen in den Bahnen, die optische Eindrücke verarbeiten, mit Elektroden erfaßt – abgeleitet, wie der Fachmann sagt. Bekommen beide Augen gleichzeitig identische Reize präsentiert, sprechen einzelne Nervenzellen je nach Art des Dargebotenen ganz verschieden darauf an: Reizmuster A aktiviert beispielsweise ein bestimmtes Neuron, Muster B hingegen nicht.

Sobald wir mit dieser Versuchskonstellation sowohl einen für ein bestimmtes Neuron wirksamen als auch einen unwirksamen Reiz ermittelt haben, können die beiden nun so angeboten werden, daß jedes Auge einen anderen von ihnen sieht. Wir erwarteten, daß sich der Affe – wie ein Mensch in derselben Situation – der beiden rivalisierenden Reize in alternierender Folge bewußt wird. Tatsächlich teilen uns die Tiere genau dies durch ihre Reaktion mit. Indem der Experimentator die Nervensignale während sukzessiver Darbietung rivalisierender Reizpaare registriert, vermag er zudem festzustellen, welche Neuronen ihre Aktivität nur dann verändern, wenn die Reize wechseln, und welche Zellen mit geänderter Frequenz "feuern", wenn das Tier eine veränderte Wahrnehmung signalisiert, ohne daß die Stimuli wechseln.

Jeffrey D. Schall – inzwischen an der Vanderbilt-Universität in Nashville (Tennessee) – und ich haben eine Version des Experiments durchgeführt, bei der ein Auge ein langsam nach oben wanderndes Gittermuster sieht, während das gleiche Gitter vor dem anderen nach unten driftet. Wir leiteten Signale vom visuellen Areal MT/V5 ab, dessen Zellen bevorzugt auf Bewegung reagieren. Etwas mehr als 40 Prozent der dortigen Neuronen änderten ihr Aktivitätsniveau, wenn der Affe anzeigte, daß seine Wahrnehmung von aufwärts nach abwärts oder umgekehrt gewechselt hatte. Die meisten dieser Zellen lagen in den tiefsten Schichten des Areals.

Der von uns gemessene Prozentsatz war unerwartet gering, denn fast alle Neuronen von MT/V5 sind richtungsempfindlich. Die meisten davon verhielten sich jedoch eher wie die Nervenzellen in V1: Sie blieben aktiv, wenn sich ihr bevorzugter Stimulus im Gesichtsfeld des einen oder anderen Auges befand, unabhängig davon, ob er bewußt wahrgenommen wurde oder nicht.

Es gab weitere Überraschungen. Rund ein Viertel der auf Wahrnehmungswechsel ansprechenden Neuronen war erregt, wenn der Affe signalisierte, er nehme den für das fragliche Neuron wirksamen Reiz eines Aufwärts/Abwärts-Paares wahr. Doch ein ähnlich hoher Anteil zeigte paradoxerweise dann die stärkste Erregung, wenn der wirksame Reiz gerade nicht wahrgenommen wurde, obwohl er dem einen Auge deutlich sichtbar war. Andere richtungsempfindliche Neuronen, die bei einem Wahrnehmungswechsel reagierten, verhielten sich komplizierter. Solange vor beiden Augen entweder nur das aufwärts oder das abwärts wandernde Gitter lief, machten die Zellen keinen großen Unterschied zwischen diesen Alternativen, weil sie beispielsweise eigentlich eine Linksbewegung bevorzugten. Doch bei rivalisierender Präsentation wurde eine der beiden Vertikalbewegungen ihr Favorit – möglicherweise, weil die vertrackte Aufgabe hohe Anforderungen an die Wahrnehmung stellt und "Entscheidungen erzwingt".

Am Baylor College of Medicine in Houston (Texas) untersuchte ich mit David A. Leopold – er arbeitet inzwischen mit mir am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen – die Nerventätigkeit in Hirnarealen, die für die Objekterkennung eine wichtige Rolle spielen. Wir maßen die Aktivität in V4 sowie in V1 und V2, während die Versuchstiere Linienmuster sahen, die entweder schräg nach rechts oder nach links geneigt waren. Im Areal V4 entsprach der Anteil der Zellen, deren Aktivität Wahrnehmung widerspiegelte, ungefähr dem Wert, den Schall und ich im MT/V5 gefunden hatten, nämlich ungefähr 40 Prozent. Aber wiederum feuerte ein erheblicher Prozentsatz davon am stärksten, wenn ihr bevorzugter Reiz nicht wahrgenommen wurde. In V1 und V2 hingegen feuerte weniger als eine von zehn Zellen ausschließlich dann, wenn das Tier den wirksameren Stimulus wahrnahm – und keine einzige, wenn es ihn nicht perzipierte.

Das Aktivitätsmuster im ITC war völlig anders. David L. Sheinberg – der ebenfalls mit mir vom Baylor College zum Max-Planck-Institut gewechselt war – untersuchte mit mir dieses Areal, nachdem wir Affen darauf trainiert hatten, ihre Wahrnehmungen unter binokularer Rivalität zwischen komplexen visuellen Mustern zu signalisieren: Bildern von Menschen, Tieren und verschiedenen künstlichen Objekten. Wir fanden, daß fast alle Neuronen – rund 90 Prozent – heftig reagierten, wenn ihr bevorzugtes Muster wahrgenommen wurde; andernfalls war ihre Aktivität stark gehemmt. Demnach scheint die große Mehrheit der Neuronen im ITC auf visuelle Signale in einer Weise anzusprechen, die mit bewußter Wahrnehmung verknüpft ist.

Frank Tong, Ken Nakayama und Nancy Kanwisher von der Harvard-Universität in Cambridge (Massachusetts) haben binokulare Rivalität bei menschlichen Versuchspersonen untersucht, und zwar mittels funktioneller Kernspin-Tomographie; dieses Verfahren liefert Bilder der Hirntätigkeit, indem es die damit einhergehende Zunahme der Durchblutung in bestimmten Gehirnarealen erfaßt. Der ITC erwies sich als besonders aktiv, wenn die Probanden berichteten, sie sähen Bilder von Gesichtern.

 

Wo sitzt das visuelle Bewußtsein?


Alles in allem reagieren bei Affen die meisten Neuronen in den ersten Stationen der Sehbahn hauptsächlich darauf, ob ihr bevorzugter visueller Stimulus vorhanden ist oder nicht; nur einige wenige zeigen ein Verhalten, das vielleicht mit Veränderungen der Wahrnehmung zusammenhängt. Hingegen steigt in den späteren Verarbeitungsstufen der Anteil der Zellen, deren Aktivität Wahrnehmung widerspiegelt, schließlich bis auf 90 Prozent.

Kritiker könnten einwenden, die wechselnden Wahrnehmungen, welche die Versuchstiere bei binokularer Rivalität anzeigen, würden verursacht, indem das Gehirn schon am Beginn der Sehbahn visuelle Information unterdrückt – erst von einem Auge, dann vom anderen. Demnach wäre der Wechsel der neuronalen Aktivitäten und Wahrnehmungen einfach nur das Resultat eines Umschaltvorgangs, bei dem der Input abwechselnd vom einen oder anderen Auge kommt; so etwas hätte für das visuelle Bewußtsein in anderen, "normalen" Situationen keinerlei Bedeutung. Doch unsere experimentellen Befunde belegen eindeutig, daß das Sehsystem bei binokularer Rivalität fortwährend Input von beiden Augen verarbeitet.

Das wissen wir so genau, weil beim Menschen die binokulare Rivalität selbst dann den typischen langsamen Wahrnehmungswechsel hervorruft, wenn die konkurrierenden Stimuli rasch – mehrmals pro Sekunde – zwischen beiden Augen vertauscht werden. Falls die Rivalität nur davon abhinge, welchem Auge das Gehirn gerade seine Aufmerksamkeit schenkt, müßte sie unter diesen Bedingungen verschwinden: Der Betrachter würde einen raschen Wechsel der Stimuli wahrnehmen. Die tatsächlich beobachtete Fortdauer von langsam wechselnden rivalisierenden Wahrnehmungen spricht dafür, daß der Effekt auftritt, weil zwei unterschiedliche Reizrepräsentationen in der Sehbahn gleichzeitig miteinander konkurrieren. Mit Hilfe der binokularen Rivalität läßt sich somit erforschen, wie das visuelle System entscheidet, was wir wahrnehmen, selbst wenn beide Augen (fast) dasselbe sehen.

Was sagen diese Befunde über das bewußte visuelle Wahrnehmen aus? Vor allem zeigen sie, daß wir unserer Hirnaktivitäten großenteils nicht gewahr werden – nicht einmal der meisten jener Aktivitäten, die (zumindest teilweise) unser bewußtes Erleben erzeugen. Nur ein winziger Bruchteil der Nervenzellen unseres Denkorgans scheint plausible Kandidaten für das "neuronale Korrelat" der bewußten Wahrnehmung abzugeben – das heißt, in einer Form zu reagieren, die zuverlässig Wahrnehmung widerspiegelt. Überdies beschränken sich die wenigen Kandidaten nicht auf ein bestimmtes Hirnareal, sondern sind über das gesamte Sehsystem verteilt. Zwar enthält der ITC bei Affen viel mehr davon als die übrigen untersuchten Regionen, doch könnten solche Zellen auch anderswo vorkommen, was künftige Experimente klären müssen.

Außerdem könnten weitere Hirnregionen dann für eine etwaige Entscheidung zuständig sein, die aus dem Eintreffen eines Stimulus im Bewußtsein erfolgt. Erik D. Lumer und seine Kollegen am University College in London haben diese Möglichkeit mittels funktioneller Kernspin-Tomographie am Menschen untersucht. Dabei zeigte sich, daß wie bei Affen der Schläfenlappen aktiviert ist, wenn ein Stimulus ins Bewußtsein dringt. Doch genau dann, wenn die Versuchsperson meldet, der Stimulus ändere sich, werden andere "höhere" Hirnregionen aktiv, insbesondere Scheitel- und Stirnbereich der Hirnrinde.

Noch wissen wir nicht genug über Lokalisation und Vernetzung der für bewußtes Erleben zuständigen Neuronen; aber die vorliegenden Befunde machen deutlich, daß man sich visuelle Bewußtheit nicht bloß als Endprodukt einer hierarchischen Serie von Verarbeitungsstufen vorstellen darf. Vielmehr sind daran neben sämtlichen Abschnitten der Sehbahn auch Regionen des Scheitel- und Stirnlappens beteiligt, die bei höheren kognitiven Prozessen eine Rolle spielen. Selbst auf den untersten von uns untersuchten Ebenen, V1 und V2, spiegelt die Aktivität einer nicht unwesentlichen Minderheit von Neuronen das wider, was bewußt gesehen wird; auf den höheren Ebenen nimmt nur der Prozentsatz aktiver Zellen weiter zu.

Gegenwärtig ist noch nicht klar, ob die Aktivität der Neuronen auf den untersten Stufen von ihren Verbindungen mit anderen Nervenzellen in diesen Arealen abhängt oder ob sie das Ergebnis von Rückkopplungsschleifen ist, die von "oben"– von den Schläfen- oder Scheitellappen – ausgehen. Denn visuelle Informationen fließen nicht nur von tieferen zu höheren Ebenen, sondern auch umgekehrt von oben nach unten (top-down). Theoretischen Überlegungen zufolge können derartige Feedback-Systeme komplizierte Verhaltensmuster aufweisen, zum Beispiel mehrere stabile Zustände annehmen, und diese wiederum könnten verschiedenen Zuständen des visuellen Bewußtseins entsprechen.

Eine wichtige Frage ist, ob die Aktivität irgendeines der von uns identifizierten Neuronen tatsächlich die bewußte Wahrnehmung des Versuchstiers entscheidend bestimmt. Immerhin wäre denkbar, daß diese Zellen nur von einer anderen, noch unbekannten Hirnregion gesteuert werden, die eigentlich über bewußtes Erleben entscheidet.

Aus eleganten Experimenten von William T. Newsome an der Stanford-Universität (Kalifornien) geht hervor, daß zumindest die neuronale Aktivität im Areal MT/V5 unmittelbar bestimmen kann, was ein Affe wahrnimmt. Newsome identifizierte zunächst Neuronen, die selektiv auf einen visuellen Stimulus ansprechen, der sich in eine bestimmte Richtung bewegt, und aktivierte diese Zellen anschließend künstlich mit schwachen elektrischen Reizen. Die Affen signalisierten nun das Wahrnehmen einer entsprechenden Bewegung selbst dann, wenn der visuelle Stimulus nicht in die angegebene Richtung verschoben wurde.

Interessant wäre, ob andere Typen von Neuronen – im ITC und möglicherweise auf tieferen Ebenen – ebenfalls direkt an der Vermittlung von Bewußtsein beteiligt sind. Wenn das der Fall ist, müßte sich durch ihre Stimulation oder vorübergehende Inaktivierung die Wahrnehmung des Versuchstiers bei binokularer Rivalität verändern.

Eine umfassende Erklärung der visuellen Bewußtheit müßte auch Erkenntnisse über andere kognitive Prozesse berücksichtigen, etwa Aufmerksamkeit oder Arbeitsgedächtnis. Experimente von Robert Desimone am amerikanischen National-Institut für seelische Gesundheit in Bethesda (Maryland) offenbarten eine bemerkenswerte Ähnlichkeit zwischen den Prozessen bei binokularer Rivalität und bei gezielter Aufmerksamkeit. Die von Desimone trainierten Affen signalisieren, wenn sie bestimmte Reize sehen, für die sie zuvor eine Ankündigung erhalten haben. Auch in diesem Fall reagieren viele Neuronen abhängig davon, welchen Reiz das Tier erwartet oder wo es ihn zu sehen erwartet. Natürlich wüßten wir gern, ob das dieselben Nervenzellen sind, die bei binokularer Rivalität nur dann feuern, wenn ein Muster ins Bewußtsein gelangt.

Allmählich setzt sich aus diesen Untersuchungen ein komplexes Bild des Gehirns zusammen, in dem Bewußtseinszustände nicht nur als Reaktion auf externe Sinnesdaten erzeugt werden, sondern auch als Ergebnis interner "Erwartungssignale", die auf früheren Erlebnissen beruhen. Im Prinzip sollte es den Hirnforschern gelingen, die für diese Wechselwirkungen zuständigen Netzwerke aufzuspüren. Die Aufgabe ist gewaltig – doch unser Erfolg bei der Identifikation von Neuronen, die Bewußtsein widerspiegeln, stellt einen guten Anfang dar.

Literaturhinweise


Auge und Gehirn. Neurobiologie des Sehens. Von David H. Hubel. Spektrum Bibliothek. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1989.

A Vision of the Brain. Von Semir Zeki. Blackwell Scientific Publications, 1993.

The Visual Brain in Action. Von A. David Milner und Melvyn A. Goodale. Oxford University Press, 1996.

Was die Seele wirklich ist. Die naturwissenschaftliche Erforschung des Bewußtseins. Von Francis Crick. Rowohlt, 1997.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 1 / 2000, Seite 36
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
1 / 2000

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 1 / 2000

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