Wie unser Bewusstsein erzeugt wird

Mit dem Bewusstsein beschäftigen sich vor allem die Philosophen und die Neurowissenschaftler. Die Philosophen versuchen, dem Bewusstsein durch reines Nachdenken auf die Spur zu kommen. Bislang ohne Erfolg. Die Neurowissenschaftler schauen sich das Gehirn genau an. Dem Bewusstsein sind sie aber dadurch nicht nähergekommen. Warum scheitern alle ihre Bemühungen? Das liegt am materiellen Weltbild der Philosophen und Neurowissenschaftler. Für sie gibt es nur die Materie, sonst nichts. Das Bewusstsein muss deshalb eine Eigenschaft der Materie sein. Aber wie aus ihr beispielsweise das Rot des Sonnenuntergangs entsteht, das können sie nicht erklären. Da gibt es nicht den Hauch eines Ansatzes.

Das materielle Weltbild ist unvollständig. Wie auf dieser Website erläutert, zeigen die Erklärung der Verschränkung und die Lösung des Messproblems, wie die Ergänzung aussieht: Es gibt neben der materiellen Welt eine von Raum und Materie losgelöste innere Welt. Beide Welten sind aufs Engste miteinander verbunden, denn es herrscht zwischen ihnen ein intensiver Informationsaustausch. Ich fragte mich, ob er nicht irgendetwas mit unserem Bewusstsein zu tun haben könnte. Denn Bewusstsein stellt ja Information dar, die in unserem Gehirn auftaucht. Und es taucht in ihm sehr viel Information aus der inneren Welt auf. Denn wie Sie wissen, kommt es bei jedem sich neu bildenden Atom oder Molekül zum Auftauchen der passenden Abbilder aus reiner Information. Das erzeugt seine Superpositionszustände. Im Gehirn werden ständig Moleküle in riesigen Mengen neu gebildet. Erzeugen die dabei auftauchenden Abbilder unser Bewusstsein?

Ich betrachtete zunächst ein einzelnes Atom. Hat es Bewusstsein? Zur Antwort auf diese Frage musste ich das „Grundprinzip des Bewusstseins“ finden. Ich gelangte schließlich zu folgendem Grundprinzip: Bewusstsein ist die Wahrnehmung der Ursache von Veränderung. Dann hat schon ein einzelnes Atom Bewusstsein: Die auftauchenden Abbilder werden von ihm wahrgenommen, weil sie die Ursache für seine Veränderung sind. Sie verändern es, weil sie ja die Superpositionszustände erzeugen. Ein einzelnes Atom hat allerdings nur im Moment seiner Neubildung Bewusstsein. Denn wenn die Veränderung abgeschlossen ist, wird deren Ursache nicht mehr wahrgenommen. Lässt sich damit unser menschliches Bewusstsein erklären? Und passt die Erklärung zu den Erkenntnissen der Neurowissenschaftler?

Wie ist unser Gehirn organisiert? Es besteht aus sehr vielen Modulen. Jedes steht für eine bestimmte Aufgabe. Es gibt bei ihnen eine Hierarchie. Die untenstehenden Module erledigen einfache Aufgaben, wie zum Beispiel eine erste Verarbeitung der von den Sinnesorganen kommenden Informationen. Oder sie stehen für einfaches Verhalten. Das sind Situationen, bei denen man ohne großes Nachdenken direkt reagieren muss. Zum Beispiel wenn ein Kind vor dem Auto auf die Straße läuft. Das muss ohne Nachdenken zum sofortigen Bremsen führen. Da werden nur einige wenige in der Hierarchie untenstehende Module aktiv. Bei komplexeren Situationen werden aber viele in der Hierarchie höherstehende Module mit einbezogen. Das bedeutet dann längeres Nachdenken, bevor es zu einer Handlung kommt. Das ist zum Beispiel der Fall, wenn uns das Angebot für eine neue Stelle in einer anderen Stadt vorliegt.

Jetzt ein Beispiel, das für das Bewusstsein eine wichtige Rolle spielt. Wenn Sie eine rote Kugel betrachten, dann werden zwei Module aktiv. Eines steht für die Form, das ist die Kugel. Das andere für die Farbe, also für das Rot. Es werden somit zwei räumlich getrennte Module aktiv, im Bewusstsein taucht aber die rote Kugel auf. Das heißt, „Kugel“ und „Rot“ bilden im Bewusstsein eine Einheit, sie sind aber im Gehirn räumlich getrennt. Warum sie im Bewusstsein eine Einheit bilden, war für die Neurowissenschaftler bislang ein großes Rätsel. Sie nennen es das Bindungsproblem. Wie Sie gleich sehen werden, bringt die Erklärung des Bewusstseins mittels der inneren Welt hier endlich Licht ins Dunkel.

Aus was bestehen die Module und wie kommunizieren sie miteinander? Hierzu müssen wir tiefer in das Gehirn schauen. Unser Körper besteht aus Zellen. Die sind nicht alle gleich, sondern haben sich spezialisiert. So gibt es zum Beispiel Leberzellen und Hautzellen. Unser Gehirn besteht ebenfalls aus Zellen. Es sind etwa 100 Milliarden, und man nennt sie Neuronen. Sie haben eine Besonderheit, sie geben Salven von elektrischen Impulsen ab. Dazu sagt man griffig, dass die Neuronen „feuern“. Mit den elektrischen Impulsen regen sich die Neuronen gegenseitig an. Die Module bestehen somit aus Netzwerken von Neuronen, und die Kommunikation sowohl innerhalb der Module wie auch zwischen ihnen erfolgt mittels elektrischer Impulse.

Wenn wir bei Bewusstsein sind, dann gibt es immer ein großes Netzwerk aus vielen besonders eng miteinander verbundenen Neuronen. Dieses Netzwerk erzeugt unser Bewusstsein, das ist klar erwiesen. Bislang war allerdings völlig unklar, wie es das macht. Der Informationsaustausch mit der inneren Welt liefert die Erklärung, wie ich jetzt erläutern werde.

Das Feuern der Neuronen des Bewusstseins-Netzwerks erfolgt nach Art eines Orchesters. Viele Instrumente spielen gleichzeitig, aber die Zusammensetzung der gleichzeitig spielenden Instrumente ändert sich ständig. Es gibt daher immer einen Satz von gleichzeitig feuernden Neuronen. Hierzu sagt man, dass sie synchron feuern. Sie geben ihre elektrischen Impulse immer zur gleichen Zeit ab. Wobei der Satz der synchron feuernden Neuronen sich ständig verändert. Ihm gehören zu unterschiedlichen Zeitpunkten stets andere Neuronen an. Innerhalb des Bewusstseins-Netzwerks existiert somit eine enge zeitliche Abstimmung zwischen den Neuronen. Die ist wichtig für die koordinierte Zusammenarbeit der vielen Neuronen des Bewusstseins-Netzwerks.

Wie weiter oben erläutert, hat schon jedes sich neu bildende Atom im Moment seiner Neubildung Bewusstsein. Denn es nimmt die auftauchenden Abbilder aus der inneren Welt wahr. Es nimmt sie deshalb wahr, weil es von ihnen verändert wird. Indem sie seine Superpositionszustände erzeugen. Das ist das Grundprinzip des Bewusstseins. Es gilt selbstverständlich nicht nur für Atome, sondern auch für Moleküle.

Nicht nur im Gehirn, sondern überall im menschlichen Körper werden ständig Moleküle in riesiger Zahl neu gebildet. Und alle haben im Moment ihrer Neubildung Bewusstsein. Daher sollten wir ein Ganzkörper-Bewusstsein besitzen, bestehend aus der Gesamtheit der Mini-Bewusstseins aller sich im ganzen Körper jeweils neu bildenden Molekülen. Unser Bewusstsein ist aber völlig anders. Erstens ist es im Gehirn konzentriert und nicht über den ganzen Körper verteilt. Und zweitens ist es hochgradig strukturiert. Wohingegen das Ganzkörper-Bewusstsein zu einem Informationsbrei führen sollte. Das ist zu klären.

Fragen wir uns zunächst, was die sich neu bildenden Moleküle sind, die im Gehirn das Bewusstsein bewirken. Da drängt sich etwas auf: die Synapsen. Sie sitzen in den Verbindungsleitungen zwischen den Neuronen und sind kleine Verdickungen mit einem Spalt. Es gibt sie in riesiger Zahl, auf ein Neuron kommen etwa 1000 Synapsen. Trifft ein elektrischer Impuls auf eine von ihnen, so kann er sie aufgrund des Spalts nicht überwinden. Er setzt aber kleine Moleküle frei, die sogenannten Neurotransmitter. Diese durchqueren den Spalt und docken auf der anderen Seite an riesige Moleküle, die Rezeptormoleküle, an. Das wiederum löst eine elektrische Erregung aus, die sich weiter fortpflanzt in Richtung des nächsten Neurons. So hat der elektrische Impuls den Spalt letztlich doch überwunden. Das Andocken der Neurotransmitter an die Rezeptormoleküle bewirkt ihre Neubildung. Denn die Neurotransmitter reagieren mit ihnen, und es entstehen vergrößerte Rezeptormoleküle. Die haben eine andere Form als die ursprünglichen Rezeptormoleküle. Diese veränderte Form löst zahlreiche Effekte aus. Der wichtigste ist die erwähnte elektrische Erregung.

Die Rezeptormoleküle sind überall im Gehirn vorhanden. Das Bewusstseins-Netzwerk weist aber ein Alleinstellungsmerkmal auf, denn es gibt in ihm einen Verstärkungseffekt. Der kommt davon, dass stets ein Teil seiner Neuronen synchron feuert. Das führt dazu, dass sich die Rezeptormoleküle in ihren Verbindungsleitungen alle gleichzeitig neu bilden. Dadurch kommt es zum gleichzeitigen Auftauchen der entsprechenden passenden Abbilder. Die sich, da sie nicht vollständig lokalisiert sind, überlagern und so gegenseitig verstärken.

Aufgrund dieses Verstärkungseffekts dominieren die im Bewusstseins-Netzwerk auftauchenden Abbilder in unserem Bewusstsein. Alle anderen sich nicht-synchron neu bildenden Rezeptormoleküle im Gehirn und alle im übrigen Körper sich neu bildenden Moleküle führen zwar ebenfalls zu Bewusstsein, das wird aber vom Verstärkungseffekt des Bewusstseins-Netzwerks völlig überdeckt.

Die Erklärung des Bewusstseins mittels der auftauchenden Abbilder löst das oben angesprochene Bindungsproblem. Kommen wir hierzu wieder zum Beispiel der roten Kugel zurück. Wenn Sie sie betrachten, dann werden zwei Module im Gehirn aktiv. Eines für die Kugel, das andere für das Rot. Die des Moduls „Kugel“ bewirken im Bewusstsein die Kugel, die des Moduls „Rot“ das Rot. Wie kommt es zur Einheit der roten Kugel? Für die Neurowissenschaftler war das bislang ein Problem, das Bindungsproblem, da ja die beiden Module „Kugel“ und „Rot“ im Gehirn räumlich getrennt sind. Mit den auftauchenden Abbildern aus reiner Information ist dieses Problem vom Tisch. Denn die Neuronen in den beiden Modulen feuern synchron, dadurch tauchen die Abbilder in ihnen gleichzeitig auf. Und da sie nicht vollständig im Raum lokalisiert sind, vereinigen sie sich zur roten Kugel.

Der Verstärkungseffekt aufgrund des synchronen Feuerns der Neuronen erklärt zwar, warum das Bewusstseins-Netzwerk im Bewusstsein dominiert. Er erklärt aber nicht seine Strukturierung. Denn wenn Sie vor sich eine rote Kugel und einen blauen Würfel nebeneinander auf dem Tisch liegen sehen, dann sind die rote Kugel und der blaue Würfel in Ihrem Bewusstsein getrennt. Würden die bewusstseinsbildenden Neuronen alle völlig synchron feuern, dann gäbe es in Ihrem Bewusstsein eine Überlagerung der roten Kugel und des blauen Würfels und keine Trennung der beiden Objekte.

Das Gehirn ist aber raffinierter. Denn wie schon erläutert, feuert die Neuronen des Bewusstseins-Netzwerks nach Art eines Orchesters. Das bedeutet, dass sie nicht alle synchron feuern, sondern zeitlich fein abgestimmt. Wenn Sie die rote Kugel und den blauen Würfel betrachten, dann sind vier Module aktiv. Zwei für die Formen „Kugel“ und „Würfel“, und zwei für die Farben „Rot“ und „Blau“. Die Module „Kugel“ und „Rot“ feuern völlig synchron, daher sehen sie die rote Kugel und nicht „Rot“ und „Kugel“ getrennt. Gleiches gilt für den blauen Würfel. Woher aber kommt die Trennung zwischen der roten Kugel und dem blauen Würfel? Die Ursache hierfür besteht darin, dass die Module der roten Kugel und des blauen Würfels zeitlich zueinander versetzt feuern. Das bewirkt die Trennung der roten Kugel und des blauen Würfels im Bewusstsein. Es ist genau dieses Prinzip der zeitlichen Abstimmung, das zu unserem strukturierten Bewusstsein führt.

Unser Bewusstsein hat eine außerordentlich wichtige Funktion. Denn die auftauchenden Abbilder aus der inneren Welt bewirken etwas im Gehirn. Sie erzeugen die Superpositionszustände und das führt zur Stabilisierung der sich neu bildenden Rezeptormoleküle. Ohne diese Stabilisierung würde unser Gehirn nicht funktionieren. Bewusstsein ist daher keine nutzlose Begleiterscheinung. Es ist vielmehr eine unbedingt notwendige Voraussetzung für unser Überleben.