Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

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.

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 …

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Der Umbau der Chemieindustrie

Täglich entstehen in riesigen Fabriken zahllose Stoffe, die wir in unserem Alltag nutzen – allerdings nur dank fossiler Rohstoffe und eines extrem hohen Energieverbrauchs. In dieser »Woche« geht es um den Umbau der Chemieindustrie hin zur Klimaneutralität. Außerdem: Gibt es sie, die »Zuckersucht«?

Spektrum der Wissenschaft – Vögel - Gefiederte Vielfalt

Die kognitiven Fähigkeiten von Vögeln erstaunen selbst Fachleute immer wieder. Wie schaffen es Vögel, trotz ihres winzigen Gehirns, Werkzeuge zu benutzen oder sich im Spiegel zu erkennen? Wie kam es zum Gesang der Vögel und was verbirgt sich dahinter? Wie kommt es zu den vielfältigen Farben und Mustern des Federkleids? Studien zur Embryonalentwicklung zeigen, auf welchen theoretischen Grundlagen die Farb- und Formenfülle im Tierreich beruhen. Und die Vorfahren der Vögel, die Dinosaurier, erwiesen sich als fürsorgliche Eltern.

Spektrum Kompakt – Pi ist überall - Die fabelhafte Welt der Mathematik

Häufiger als man denkt, schleicht sie sich in unseren Alltag ein: Die Kreiszahl Pi spielt nicht nur eine Rolle bei runden Flächeninhalten, sondern auch bei Lebenssimulationen, Streichhölzern oder Billardspielen - und obwohl sie seit jeher fasziniert, wirft ihr Vorkommen noch immer Fragen auf.

Schreiben Sie uns!

2 Beiträge anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • 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

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.