Als Christof Koch 18 war, hatte er Zahnschmerzen – und er begann sich zu wundern. Ihm war klar, dass das entzündete Gewebe Nervenimpulse bis ins Gehirn jagte. Doch diese Erklärung befriedigte ihn nicht: „Na und? Da planschen einfach Ionen herum, Natrium-, Kalzium- und Chlor-Ionen. Warum sollten sie wehtun?”
Wie entstehen in der materiellen Welt Empfindungen? Das Schmerzende am Schmerz, die Rotheit des Roten? Und wie das Gefühl eines Ichs, das dies alles und sich selbst wahrnimmt – also unser Bewusstsein?
Seine Zahnschmerzen und solche Fragen brachten Koch dazu, in Tübingen Physik und Philosophie zu studieren, wo er am Max-Planck-Institut für Biokybernetik promovierte. Heute arbeitet er am California Institute for Technology (Caltech) und ist einer der prominentesten Bewusstseinsforscher der Welt. Doch wie Schmerzen und andere Empfindungen entstehen, weiß er immer noch nicht – so wenig wie alle seine Kollegen.
Aus gutem Grund nennt der australische Philosoph David Chalmers die Frage, wie die subjektive Welt in unserem Kopf entsteht, das „harte Problem”, eine berühmt gewordene Formulierung. Die – in der Theorie – „leichten Probleme” sind die der objektiv messbaren Aktivitäten: Wie reagieren die Zapfen und Stäbchen im Auge auf ein rotes Licht, wie steuert das Gehirn das Bein des Autofahrers so, dass es prompt auf die Bremse tritt? All diese Fragen scheinen mit heutigen Forschungsmethoden beantwortbar. Nur eine nicht, und die formuliert Chalmers so: „ Warum spielt sich diese Informationsverarbeitung nicht ‚im Dunkeln‘ ab, frei von jedem inneren Gefühl?”
Aber ginge das überhaupt? Könnte es Wesen geben, die kein Bewusstsein haben – und doch wahrnehmen, reden und agieren wie wir? Bewusstseinsforscher nennen solche gedachten Wesen „Zombies” und debattieren heftig, ob sie möglich wären. Der Philosoph Daniel Dennett von der Tufts University in Medford/Massachusetts bestreitet dies vehement: Ein Wesen, das über die gleichen Funktionen verfügen würde wie wir, hätte auch ein Bewusstsein wie wir, ist er überzeugt. Denn die Funktionen sind für Dennett das Bewusstsein, der Rest ist Illusion.
Andere Forscher spotten über Dennetts Versuch, das Bewusstsein so weit herunterzureden, dass es leicht zu erklären ist. Dennett „ könnte ein Zombie sein”, spottet Stuart Hameroff. „Er hat kein Bewusstsein – und glaubt daher, er würde es erklären”. Hameroff, von Haus aus Anästhesist und heute Direktor des Center for Consciousness Studies an der University of Arizona, hat zusammen mit dem englischen Mathematiker und Kosmologen Roger Penrose eine ganz andere, aber nicht minder umstrittene Theorie des Bewusstseins entwickelt. Für die beiden ist Bewusstsein etwas ganz Besonderes und so Fundamentales, dass es „auf dem niedrigsten Level der Realität existieren muss”, wie Hameroff sagt. Diese Welt des Kleinsten ist die der Quanten – jener geheimnisvollen Teilchen, die an mehreren Orten gleichzeitig sein können. Das Bewusstsein würde demnach funktionieren wie ein Quantencomputer, der bislang allerdings auch weitgehend Theorie ist. Seine Quantenberechnungen soll das Hirn in den Mikrotubuli durchführen, winzigen Röhrchen, die das Gerüst der Zellen bilden.
Belege fehlen. Christof Koch feuerte vor Kurzem im Fachblatt Nature eine Breitseite gegen die gewagte Theorie ab und zählte auf, warum die Quantenrechnerei im Nervensystem nicht funktionieren würde. Aber selbst wenn in den Mikrotubuli wirklich Quanteneffekte ihren Spuk treiben sollten – wäre dies eine Erklärung? David Chalmers verneint: „Warum sollten kollabierende Wellenfunktionen in Mikrotubuli uns Bewusstsein verschaffen? Wir wären nicht wirklich schlauer.”
Dieser Einwand gilt natürlich nicht nur für Hameroffs Theorie. Viele Naturwissenschaftler suchen daher einstweilen nicht nach einer Erklärung des Bewusstseins, sondern nach Phänomenen im Gehirn, die irgendwie damit einhergehen. Im Fachjargon ist dabei von NCC die Rede, abgekürzt von „Neural Correlates of Consciousness”.
Auf den ersten Blick scheint es nicht schwer zu sein, herauszufinden, wo im Gehirn die NCC am Werk sind. Schließlich gibt es Narkosemittel, die das Bewusstsein ausschalten. Man muss also nur herausbekommen, wo sie ansetzen – und schon hat man den Sitz des Bewusstseins. Oder? Auch nach 200 Jahren Erfahrung mit Betäubungsmitteln ist über deren Wirkweise erstaunlich wenig bekannt. Vor allem scheint es keinen bestimmten Gehirnteil zu geben, an dem sie ihre Wirkung entfalten. Vielversprechender ist es, statt auf den Ort auf den chemischen Angriffspunkt zu achten. Diesen Weg hat der Bremer Neurobiologe Hans Flohr versucht. Dabei beruft er sich auf die Tatsache, dass das Betäubungsmittel Ketamin Gehirnzellen lahm legt, die mit so genannten NMDA-Rezeptoren arbeiten. Diese Gehirnzellen spielen nach Flohr eine zentrale Rolle bei der Koordination großer Nervennetze und sollen daher für das Bewusstsein entscheidend sein.
Doch auch diese Theorie hat ihre Probleme, wie die britische Psychologin Susan Blackmore in ihrem Lehrbuch „Consciousness” festhält: Viele Narkosemittel setzen chemisch an ganz anderen Zellen an, schalten aber natürlich ebenfalls das Bewusstsein aus.
Eine andere Spur zu den NCC führt über ein Wahrnehmungsphänomen, dem Forscher schon vor einem Jahrhundert nachgingen. Bekommen Menschen mithilfe einer Stereobrille für jedes Auge ein anderes Bild präsentiert, dann sehen sie nicht etwa ein Mischbild, sondern abwechselnd das eine und das andere Bild. Bewusstseinsforscher fasziniert dabei folgende Überlegung: Was die Augen sehen, bleibt gleich – doch was wir bewusst wahrnehmen, wechselt. Wo im Gehirn findet dieser Übergang statt?
Wie Experimente zeigen, ändert sich auf den frühen Stufen der Verarbeitung von Sehinformationen, etwa in einem Gebiet namens V1, nichts. Doch einige Gehirnregionen wie der fusiforme Gyrus am unteren Rand des Großhirns machen die Wechsel mit. Hier laufen offenbar Prozesse ab, die entscheiden, was wir bewusst sehen. Und hier sitzen die „vielversprechendsten Kandidaten für die NCC”, so Koch. Doch was da genau passiert, ist bislang ungeklärt.
Wieso aus diesen oder irgendwelchen anderen Nerven-Aktivitäten Bewusstsein entsteht, bleibt also zumindest vorläufig noch offen. Francis Crick, der die DNA mitentschlüsselt hat und später bis zu seinem Tod 2004 zusammen mit Christof Koch nach NCC suchte, räumte freimütig ein, dass er zu Fragen wie der nach der Rotheit von Rot nicht viel beizusteuern habe – „außer sie vom Tisch zu wischen und das Beste zu hoffen”.
Tatsächlich glauben Forscher wie das Philosophen-Ehepaar Patricia und Paul Churchland von der University of California in San Diego, dass sich das „harte Problem” eines Tages einfach in Nichts auflösen wird. So wie dank des Fortschritts der Biologie heute niemand mehr nach der vor 100 Jahren diskutierten Lebenskraft „élan vital” sucht, könne sich dank immer mehr bekannter NCC auch die Frage nach dem Bewusstsein irgendwann nicht mehr stellen.
Chalmers hält gegen, dass es bei der Frage nach dem Leben letztlich um objektiv Beobachtbares ging, beim Bewusstsein aber nicht. Solche Einwände findet Patricia Churchland kleinlich: „Es ist defätistisch, so an die Dinge heranzugehen, auch wenn es vielleicht den Philosophen gefällt, die fürchten, dass die Hirnforschung ihr Geschäft übernimmt.” Jochen Paulus ■
