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Integrierte Informationstheorie: Mathematisierung des Bewusstseins

Ein Meilenstein in der Ergründung des menschlichen Geists oder Mathematik auf dem Holzweg? Die Meinungen über die Rolle der abstrakten Wissenschaft in der Bewusstseinsforschung gehen weit auseinander. Dennoch könnten mathematische Konzepte dabei helfen, eines der ältesten Rätsel der Menschheit zu lösen.
Abstraktes Muster aus blau glühenden Kreisen und Linien.Laden...

Ohne die Sprache der Mathematik ist es unmöglich, das Universum zu verstehen. So lautete Anfang des 17. Jahrhunderts die damals gewagte These von Galileo Galilei, der damit die moderne Naturwissenschaft begründete. Heute, mehr als 400 Jahre später, ist seine Aussage allgemein akzeptiert. Mit der abstrakten Disziplin lassen sich Theorien formulieren, Vorhersagen treffen oder Experimente auswerten. Doch ein Phänomen entzieht sich diesem Formalismus bis heute: das Bewusstsein.

Seit Jahrtausenden beschäftigt Menschen auf der ganzen Welt, wie Geist und Materie zusammenhängen. Was genau ist Bewusstsein und wie entsteht es? Während man derartige Fragen früher mit philosophischen Methoden anging, ermöglichten es die naturwissenschaftlichen Durchbrüche des 20. Jahrhunderts, das Forschungsthema neu zu ergründen.

Unter anderem entstand die Informationstheorie, die nicht nur den Weg zu Computern ebnete, sondern auch erste theoretische Modelle des Gehirns lieferte. Hinzu kamen neue bildgebende Verfahren wie Magnetresonanztomographie (MRT) oder Elektroenzephalografie (EEG), um die neuronale Aktivität von Lebewesen zu untersuchen. Diese Entwicklungen wälzten die bisherigen Vorstellungen von Geist und Materie um: Während sie bis dahin als zwei eigenständige Phänomene galten, ließen sich persönliche Wahrnehmungen plötzlich durch Prozesse im Gehirn erklären. Einige Forscher schöpften die Hoffnung, den menschlichen Geist schon bald vollständig zu verstehen …

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  • Quellen

Bayne, T.: On the Axiomatic Foundations of the Integrated Information Theory of Consciousness. Neuroscience of Consciousness 4, 2018

Kleiner, J., Tull, S.: The Mathematical Structure of Integrated Information Theory. Frontiers in Applied Mathematics and Statistics, 2020

Kleiner, J.: Mathematical Models of Consciousness. Entropy 22, 2020

Oizumi, M. et al.: From the Phenomenology to the Mechanisms of Consciousness: Integrated Information Theory 3.0. PLOS Computational Biology 10, 2014