Hier sind zwei Bilder eines Hauses mit einem deutlichen Unterschied, aber für die Patientin P. S. sehen sie komplett identisch aus.
Here are two images of a house. There’s one obvious difference, but to this patient, P.S., they looked completely identical.
P. S. erlitt einen Schlaganfall, der die rechte Gehirnhälfte schädigte und eine Wahrnehmungsstörung ihrer linken Seite auslöste. Obwohl sie keinen Unterschied zwischen den beiden Häusern erkannte, als sie Forscher fragten, in welchem sie lieber leben möchte, wählte sie das Haus, das nicht brannte -- nicht nur einmal, sondern immer wieder.
P.S. had suffered a stroke that damaged the right side of her brain, leaving her unaware of everything on her left side. But though she could discern no difference between the houses, when researchers asked her which she would prefer to live in, she chose the house that wasn’t burning— not once, but again and again.
Das Gehirn von P. S. verarbeitete weiterhin Informationen aus ihrem gesamten Blickfeld. Sie konnte beide Bilder sehen und ihren Unterschied erkennen, nur wusste sie es nicht. Wenn jemand einen Ball auf ihre linke Seite werfen würde, würde sie sich ducken. Nur würde sie keine Kenntnis über diesen Ball haben oder wieso sie sich geduckt hat.
P.S.’s brain was still processing information from her whole field of vision. She could see both images and tell the difference between them, she just didn’t know it. If someone threw a ball at her left side, she might duck. But she wouldn’t have any awareness of the ball, or any idea why she ducked.
Der Zustand von P. S., bekannt als visueller Neglect, offenbart eine wichtige Unterscheidung zwischen der Verarbeitung von Informationen in unserem Gehirn und unserer Erfahrung dieser Verarbeitung. Diese Erfahrung nennen wir Bewusstsein. Wir sind uns über die Außenwelt, als auch über unser inneres Selbst bewusst. Wir sind uns auch über ein Bild bewusst, wie wir uns über uns selbst beim Betrachten des Bildes oder über unsere inneren Gedanken und Emotionen bewusst sind. Nur woher kommt das Bewusstsein? Naturwissenschaftler, Theologen und Philosophen versuchen seit Jahrhunderten dieser Frage auf den Grund zu gehen -- ohne eine Übereinstimmung zu erzielen.
P.S.’s condition, known as hemispatial neglect, reveals an important distinction between the brain’s processing of information and our experience of that processing. That experience is what we call consciousness. We are conscious of both the external world and our internal selves— we are aware of an image in much the same way we are aware of ourselves looking at an image, or our inner thoughts and emotions. But where does consciousness come from? Scientists, theologians, and philosophers have been trying to get to the bottom of this question for centuries— without reaching any consensus.
Eine neuere Theorie besagt, Bewusstsein ist das unvollkommene Bild des Gehirns von seiner eigenen Tätigkeit.
One recent theory is that consciousness is the brain’s imperfect picture of its own activity.
Um diese Theorie zu verstehen, hilft die klare Vorstellung von einer wichtigen Methode, wie das Gehirn Informationen aus unseren Sinnen verarbeitet. Von Sinnesreizen ausgehend erstellt es Modelle, die einfache Erklärungen von Objekten und Ereignissen in der Welt sind und laufend aktualisiert werden. Alles was wir wissen gründet auf diesen Modellen. Sie erfassen niemals jedes Detail der Dinge, die sie beschreiben, nur so viel, wie das Gehirn für eine passende Reaktion benötigt. Ein Modell etwa, das stark im visuellen System integriert ist, entschlüsselt weißes Licht als Helligkeit ohne Farben. In Wirklichkeit beinhaltet weißes Licht Wellenlängen, die allen unterschiedlichen Farben, die wir sehen können, entsprechen. Unsere Wahrnehmung vom weißen Licht ist falsch und zu stark vereinfacht, aber gut genug, damit es für uns funktioniert. Ebenso wie das Modell des Gehirns vom Körper die Anordnung unserer Gliedmaßen immer im Blick behält, aber nicht die jeder einzelnen Zelle oder etwa der Muskeln, weil dieser Informationsgrad für Bewegungsplanung unnötig ist. Wenn es kein Modell hätte, das die Übersicht über Körpergröße, Form und Bewegungungen behält, würden wir uns schnell verletzen.
To understand this theory, it helps to have a clear idea of one important way the brain processes information from our senses. Based on sensory input, it builds models, which are continuously updating, simplified descriptions of objects and events in the world. Everything we know is based on these models. They never capture every detail of the things they describe, just enough for the brain to determine appropriate responses. For instance, one model built deep into the visual system codes white light as brightness without color. In reality, white light includes wavelengths that correspond to all the different colors we can see. Our perception of white light is wrong and oversimplified, but good enough for us to function. Likewise, the brain’s model of the physical body keeps track of the configuration of our limbs, but not of individual cells or even muscles, because that level of information isn’t needed to plan movement. If it didn’t have the model keeping track of the body’s size, shape, and how it is moving at any moment, we would quickly injure ourselves.
Das Gehirn braucht auch Modelle über sich selbst. Zum Beispiel hat das Gehirn die Fähigkeit, bestimmten Objekten und Ereignissen Aufmerksamkeit zu schenken. Es steuert auch unser Hauptaugenmerk, verlagert es unseren Bedürfnissen gemäß, innerlich und äußerlich, von einer Sache zur anderen. Ohne die Fähigkeit den Fokus zu steuern, könnten wir keine Bedrohung einschätzen, eine Mahlzeit beenden oder überhaupt funktionieren. Um den Fokus wirksam zu steuern, muss das Gehirn ein Modell der eigenen Aufmerksamkeit entwerfen. Mit 86 Milliarden Nervenzellen, die ständig miteinander interagieren, kann das Modell des Gehirns von der eigenen Informationsverarbeitung niemals perfekt selbstbeschreibend sein. Aber wie auch das Modell des Körpers oder unsere Auffassung vom weißen Licht, muss es das auch nicht. Unsere Gewissheit, eine metaphysische, subjektive Erfahrung zu haben, kommt vielleicht von einem der Modelle des Gehirns, das kurz beschreibt, was es bedeutet, Informationen fokussiert und tiefgehend zu verarbeiten. Forscher versuchten schon herauszufinden,
The brain also needs models of itself. For example, the brain has the ability to pay attention to specific objects and events. It also controls that focus, shifting it from one thing to another, internal and external, according to our needs. Without the ability to direct our focus, we wouldn’t be able to assess threats, finish a meal, or function at all. To control focus effectively, the brain has to construct a model of its own attention. With 86 billion neurons constantly interacting with each other, there’s no way the brain’s model of its own information processing can be perfectly self-descriptive. But like the model of the body, or our conception of white light, it doesn’t have to be. Our certainty that we have a metaphysical, subjective experience may come from one of the brain’s models, a cut-corner description of what it means to process information in a focused and deep manner. Scientists have already begun trying to figure out
wie das Gehirn das Selbstmodell erzeugt. Kernspintomogramm-Studien sind ein Zugang für die genaue Bestimmung der beteiligten Netzwerke. Die Studien vergleichen Muster von neuralen Aktivitäten, wenn jemand bewusst und unbewusst einen Sinnesreiz, wie ein Bild, wahrnimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Bereiche für visuelle Verarbeitung aktiviert sind, ob sich die Teilnehmer des Bildes bewusst sind oder nicht, aber ein ganzes zusätzliches Netzwerk leuchtet nur dann auf, wenn sie das Bild bewusst sehen. Patienten mit einem visuellen Neglect, wie P. S., haben üblicherweise einen Schaden in einem bestimmten Teil dieses Netzwerks. Weiterer Schaden an dem Netzwerk führt manchmal zu einem vegetativen Zustand ohne Anzeichen von Bewusstsein.
how the brain creates that self model. MRI studies are a promising avenue for pinpointing the networks involved. These studies compare patterns of neural activation when someone is and isn’t conscious of a sensory stimulus, like an image. The results show that the areas needed for visual processing are activated whether or not the participant is aware of the image, but a whole additional network lights up only when they are conscious of seeing the image. Patients with hemispatial neglect, like P.S., typically have damage to one particular part of this network. More extensive damage to the network can sometimes lead to a vegetative state, with no sign of consciousness.
Ein Hinweis wie dieser bringt uns dem Verständnis näher, wie das Bewusstsein in unser Gehirn integriert ist, aber es gibt noch viel mehr zu lernen. Etwa wie die Neuronen in den Netzwerken mit dem Bewusstsein zusammenhängen und spezifische Informationen verarbeiten, liegt außerhalb der Reichweite unserer derzeitigen Technologie. Da wir uns Fragen zum Bewusstsein wissenschaftlich nähern, werden wir neue Fragestellungen zur menschlichen Identität eröffnen.
Evidence like this brings us closer to understanding how consciousness is built into the brain, but there’s still much more to learn. For instance, the way neurons in the networks related to consciousness compute specific pieces of information is outside the scope of our current technology. As we approach questions of consciousness with science, we’ll open new lines of inquiry into human identity.