Ist alles auf der Welt ein bisschen bewusst?

Die Idee, dass Bewusstsein weit verbreitet ist, ist für viele intellektuell und vielleicht auch emotional attraktiv
Gründe dafür. Aber kann man das testen? Überraschenderweise kann es vielleicht.

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25. August 2021

Andrea Daquino

Panpsychismus ist der Glaube, dass Bewusstsein im ganzen Universum zu finden ist – nicht nur in Menschen und Tieren, sondern auch in Bäumen, Pflanzen und Bakterien. Panpsychisten sind der Meinung, dass ein gewisser Aspekt des Geistes sogar in Elementarteilchen vorhanden ist. Die Idee, dass das Bewusstsein weit verbreitet ist, ist für viele aus intellektuellen und vielleicht auch emotionalen Gründen attraktiv. Aber lässt sich das empirisch überprüfen? Überraschenderweise kann es vielleicht. Das liegt daran, dass eine der populärsten wissenschaftlichen Bewusstseinstheorien, Integrierte Informationstheorie (IIT), teilt viele – wenn auch nicht alle – Merkmale des Panpsychismus.

Als der amerikanische Philosoph Thomas Nagel hat argumentiert, etwas ist bewusst, wenn es etwas gibt, wie es ist, dieses Ding in dem Zustand zu sein, in dem es sich befindet. Ein menschliches Gehirn im Wachzustand fühlt sich wie etwas Bestimmtes an.

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom September 2021

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IIT spezifiziert eine eindeutige Nummer, die integrierte Information eines Systems, gekennzeichnet durch den griechischen Buchstaben φ (ausgesprochen Fliege ). Wenn φ Null ist, fühlt sich das System nach nichts an; Tatsächlich existiert das System nicht als Ganzes, da es vollständig auf seine Bestandteile reduzierbar ist. Je größer φ, desto bewusster ist ein System und desto irreduzibler. Bei einer genauen und vollständigen Beschreibung eines Systems sagt IIT sowohl die Quantität als auch die Qualität seiner Erfahrung (falls vorhanden) voraus. Das IIT sagt voraus, dass Menschen aufgrund der Struktur des menschlichen Gehirns hohe φ-Werte haben, während Tiere kleinere (aber positive) Werte und klassische digitale Computer fast keine haben.

Der Wert von φ einer Person ist nicht konstant. Sie nimmt während der frühen Kindheit mit der Entwicklung des Selbst zu und kann mit dem Auftreten von Demenz und anderen kognitiven Beeinträchtigungen abnehmen. φ schwankt während des Schlafs, wird während Träumen größer und in tiefen, traumlosen Zuständen kleiner.

IIT beginnt mit der Identifizierung von fünf wahren und wesentlichen Eigenschaften jeder denkbaren bewussten Erfahrung. Beispielsweise sind Erfahrungen eindeutig (Ausschluss). Dies bedeutet, dass eine Erfahrung nicht weniger ist als sie ist (nur die Empfindung der Farbe Blau erleben, aber nicht den sich bewegenden Ozean, der die Farbe ins Gedächtnis ruft), noch mehr als sie ist (z. B. den Ozean erleben und gleichzeitig bewusst sein). der Baumkronen hinter dem Rücken). In einem zweiten Schritt leitet IIT fünf zugehörige physikalische Eigenschaften ab, die jedes System – Gehirn, Computer, Kiefer, Sanddüne – aufweisen muss, um sich wie etwas anzufühlen. Ein Mechanismus in IIT ist alles, was eine kausale Rolle in einem System spielt; das könnte ein logisches Gatter in einem Computer oder ein Neuron im Gehirn sein. IIT sagt, dass Bewusstsein nur in Systemen von Mechanismen entsteht, die eine bestimmte Struktur haben. Um es etwas zu vereinfachen, muss diese Struktur maximal integriert sein – nicht genau beschreibbar, indem man sie in ihre Bestandteile zerlegt. Es muss auch eine Ursache-Wirkungs-Macht auf sich selbst haben, was bedeutet, dass der aktuelle Zustand eines bestimmten Mechanismus die zukünftigen Zustände nicht nur dieses bestimmten Mechanismus, sondern des Systems als Ganzes einschränken muss.

Bei einer genauen physikalischen Beschreibung eines Systems bietet die Theorie eine Möglichkeit, das φ dieses Systems zu berechnen. Die technischen Details, wie dies geschieht, sind kompliziert , aber das Ergebnis ist, dass man das φ eines Systems im Prinzip objektiv messen kann, solange man eine so genaue Beschreibung davon hat. (Wir können das φ von Computern berechnen, weil wir sie, nachdem wir sie gebaut haben, genau verstehen. Die Berechnung des φ eines menschlichen Gehirns ist immer noch eine Schätzung.)

Die Debatte über die Natur des Bewusstseins mag zunächst wie eine akademische Übung klingen, aber sie hat reale und wichtige Konsequenzen.

Systeme können auf verschiedenen Ebenen evaluiert werden – man könnte das φ eines zuckerwürfelgroßen Stücks meines Gehirns oder meines Gehirns als Ganzes oder von mir und Ihnen zusammen messen. In ähnlicher Weise könnte man das φ eines Siliziumatoms, eines bestimmten Schaltkreises auf einem Mikrochip oder einer Ansammlung von Mikrochips messen, aus denen ein Supercomputer besteht. Bewusstsein existiert nach der Theorie für Systeme, für die φ maximal ist. Es existiert für alle diese Systeme und nur für solche Systeme.

Das φ meines Gehirns ist größer als die φ-Werte aller seiner Teile, wie auch immer man sich daran macht, es zu unterteilen. Ich bin also bei Bewusstsein. Aber das φ von mir und dir zusammen ist kleiner als mein φ oder dein φ, also sind wir uns nicht gemeinsam bewusst. Wenn jedoch eine zukünftige Technologie einen dichten Kommunikationsknotenpunkt zwischen meinem Gehirn und Ihrem Gehirn schaffen könnte, dann würde eine solche Gehirnüberbrückung einen einzigen Geist schaffen, der über vier kortikale Hemisphären verteilt ist.

Umgekehrt ist das φ eines Supercomputers kleiner als das φs aller Schaltkreise, aus denen er besteht, sodass ein Supercomputer – wie groß und leistungsfähig auch immer – kein Bewusstsein hat. Die Theorie sagt voraus, dass, selbst wenn ein Deep-Learning-System den Turing-Test bestehen könnte, es ein sogenannter Zombie wäre – ein simuliertes Bewusstsein, aber nicht wirklich bewusst.

Wie der Panpsychismus betrachtet IIT das Bewusstsein als eine intrinsische, grundlegende Eigenschaft der Realität, die im Baum des Lebens abgestuft und höchstwahrscheinlich weit verbreitet ist, da sich jedes System mit einer Menge integrierter Informationen ungleich Null wie etwas anfühlen wird. Das bedeutet nicht, dass sich eine Biene fettleibig fühlt oder Wochenendpläne macht. Aber eine Biene kann ein gewisses Glück empfinden, wenn sie pollenbeladen in der Sonne zu ihrem Bienenstock zurückkehrt. Wenn eine Biene stirbt, hört sie auf, irgendetwas zu erleben. Ebenso kann es sich angesichts der enormen Komplexität selbst einer einzelnen Zelle mit Millionen von interagierenden Proteinen ein winzig kleines bisschen wie etwas anfühlen.

Die Debatte über die Natur des Bewusstseins mag zunächst wie eine akademische Übung klingen, aber sie hat reale und wichtige Konsequenzen. Ganz offensichtlich spielt es eine Rolle, wie wir über Menschen im Wachkoma denken. Solche Patienten können stöhnen oder sich auf andere Weise unprovoziert bewegen, reagieren aber nicht auf Befehle, um gezielt zu signalisieren, indem sie ihre Augen bewegen oder nicken. Ist ihr bewusster Verstand, gefangen in ihrem beschädigten Körper, in der Lage, wahrzunehmen, aber unfähig zu reagieren? Oder sind sie ohne Bewusstsein?

Die Beurteilung solcher Patienten auf das Vorhandensein von Bewusstsein ist schwierig. IIT-Befürworter haben ein Verfahren entwickelt, das das Bewusstsein einer nicht reagierenden Person testen kann. Zuerst errichteten sie ein Netzwerk von EEG-Elektroden, die elektrische Aktivität im Gehirn messen können. Dann stimulieren sie das Gehirn mit einem sanften Magnetimpuls und zeichnen die Echos dieses Impulses auf. Sie können dann ein mathematisches Maß für die Komplexität dieser Echos berechnen, das als Störungskomplexitätsindex (PCI) bezeichnet wird.

Bei gesunden, bewussten Personen – oder bei Menschen, die einen Hirnschaden haben, aber bei klarem Bewusstsein sind – liegt der PCI immer über einem bestimmten Schwellenwert. Auf der anderen Seite liegt ihr PCI in 100 % der Fälle, wenn gesunde Menschen schlafen, unter diesem Schwellenwert (0,31). Daher ist es vernünftig, PCI als Proxy für das Vorhandensein eines Bewusstseins zu nehmen. Wenn der PCI einer Person in einem anhaltenden vegetativen Zustand immer unterhalb dieser Schwelle gemessen wird, können wir mit Zuversicht sagen, dass diese Person kein verdecktes Bewusstsein hat.

Diese Methode wird in einer Reihe von klinischen Zentren in den USA und Europa untersucht. Andere Tests zielen darauf ab, die Vorhersagen zu validieren, die das IIT über den Ort und das Timing der Spuren des sensorischen Bewusstseins in den Gehirnen von Menschen, nichtmenschlichen Primaten und Mäusen macht.

Im Gegensatz zum Panpsychismus können die verblüffenden Behauptungen der IIT empirisch getestet werden. Wenn sie sich halten, hat die Wissenschaft möglicherweise einen Weg gefunden, einen Knoten zu durchtrennen, der Philosophen seit der Existenz der Philosophie verwirrt hat.

Christof Koch ist Chefwissenschaftler des MindScope-Programms am Allen Institute for Brain Science in Seattle.

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