Essay

Henrik Walter

Neurophilosophie

Begriffsbestimmung

Das Hauptanliegen der Neurophilosophie (Eneurophilosophy) besteht darin, allgemeine Vorstellungen über mentale Phänomene mit Hilfe der Neurowissenschaft zu hinterfragen und zu verstehen. Zwei Varianten lassen sich unterscheiden: Die Philosophie der Neurowissenschaft befaßt sich mit der kritischen Untersuchung fundamentaler Konzepte und Fragen der Neurowissenschaft selbst. So untersucht sie z.B., wie verschiedene Begriffe der Repräsentation in neurowissenschaftlichen Theorien verwandt werden oder wieviel die empirische Schmerzforschung (Schmerz) uns über mentale Zustände verrät. Die eigentliche Neurophilosophie versucht einer Lösung philosophischer Probleme näherzukommen, indem sie Konzepte und Erkenntnisse der Neurowissenschaft auf traditionelle philosophische Fragen anwendet. Beispiele dafür sind, was wir aus der kognitiven Neurowissenschaft für die Vorstellung eines einheitlichen Selbst lernen können, worin der Unterschied zwischen bewußten und nichtbewußten Zuständen besteht oder inwieweit unser Wissen über das Gehirn dazu beitragen kann, eine empirisch gehaltvolle Theorie der Autonomie zu entwickeln. Obwohl sich ganz unterschiedliche Ansätze zur Neurophilosophie zählen lassen, gibt es doch einen Minimalkonsens, der sich in drei Annahmen zusammenfassen läßt: 1) Mentale Zustände sind wesentlich durch neuronale Zustände bestimmt; 2) philosophische Theorien sollten Erkenntnissen der Neurowissenschaft nicht widersprechen und 3) aus dem Wissen über neuronale Mechanismen des Gehirns kann man etwas über mentale Prozesse lernen.

Von der Philosophie des Geistes zur Neurophilosophie

Seitdem das Gehirn mit geistigen Funktionen in Zusammenhang gebracht wurde, gab es Versuche, mentale Phänomene durch Gehirnprozesse zu erklären. Im deutschen Sprachraum war dies durch den Aufstieg der Neuroanatomie (Anatomie) und Neuropsychologie insbesondere Ende des 19. Jh. der Fall. In seinem "Entwurf einer Psychologie" (1895) versuchte Sigmund Freud, psychische Phänomene durch neuronale Verkettungen zu erklären – ein früher konnektionistischer Ansatz (Konnektionismus), der von Freud aber rasch aufgegeben wurde. Die Neurophilosophie entwickelte sich aus der Philosophie des Geistes und der Diskussion um das Leib-Seele-Problem. Gegen die traditionelle dualistische Vorstellung (Dualismus) einer geistigen neben der materiellen Substanz wandte sich unter anderem der philosophische Materialismus. Entgegen einer weitverbreiteten Meinung beruhten dessen Thesen aber nicht auf tatsächlichen neurowissenschaftlichen Erkenntnissen. Die in den fünfziger und sechziger Jahren des 20. Jh. formulierte Identitätstheorie behauptete, mentale Zustände seien identisch mit neuronalen Zuständen. Sie argumentierte dabei aber lediglich mit symbolisch gemeinten Aussagen wie "Schmerz ist die Erregung von C-Fasern", die stellvertretend für eine zukünftige Neurowissenschaft standen, und sah in der Neurowissenschaft nur einen Spezialfall der Physik. Noch weiter vom Gehirn weg entfernte sich die Philosophie des Geistes durch den in den 1970er Jahren entstandenen Funktionalismus. Dieser sah die Relationen zwischen mentalen Zuständen als das Wesentliche geistiger Prozesse an und argumentierte gegen die Identitätstheorie damit, daß mentale Zustände im Prinzip mit verschiedener "Hardware" möglich seien. Hier wird der Einfluß der Computermetapher "Geist als Software des Gehirns" deutlich. Durch den groß angelegten Versuch einer Verteidigung des Dualismus von Popper und Eccles mit ihrem 1977 erschienen Buch "Das Ich und sein Gehirn" wurden die nicht-dualistischen Philosophen veranlaßt, sich auch mit empirischen Argumenten zum Leib-Seele-Problem auseinanderzusetzen. Einen weiteren markanten Einschnitt stellt das Buch "Neurophilosophy" von Patricia Churchland im Jahre 1986 dar. Darin wirbt Churchland für einen Brückenschlag zwischen Philosophie und Neurowissenschaft, sogar für eine "vereinigte Theorie des Geist-Gehirns". Ein weiterer, vor allem in Deutschland wirksam gewordener Strang der Neurophilosophie entwickelte sich aus erkenntnistheoretisch-kybernetischen Ansätzen, die unter der Bezeichnung "radikaler Konstruktivismus" bekannt geworden sind. Prominentester Vertreter dieser Richtung ist Humberto Maturana. In Experimenten zur Farbwahrnehmung hatte er gefunden, daß diese nicht nur durch den sensorischen Input, sondern auch durch höhere corticale Einflüsse bestimmt wird (top-down-Prozesse). Davon ausgehend behauptet er, die Wirklichkeit stelle nichts weiter als ein Konstrukt unseres Gehirns dar. Das Funktionieren des Gehirns hänge lediglich von dessen internen Systembedingungen ab und dem biologischen Imperativ, sich selbst zu erhalten. Insofern bilde das Gehirn die Wirklichkeit nicht ab, sondern erschaffe sie sich selbst (Autopoiese). Allerdings wird der radikale Konstruktivismus wegen der seiner strengen Form innewohnenden Selbstwidersprüche kritisiert.

Konnektionistische Neurophilosophie

Im gleichen Jahr wie Neurophilosophy erschien die "Bibel des Konnektionismus", das zweibändige Werk "Parallel distributed processing". Der Konnektionismus postuliert, daß die Informationsverarbeitung und die menschliche Kognition als ein Prozeß von Aktivierungsausbreitung in Netzwerken verstanden und modelliert werden müssen, dessen Grundeinheiten verteilt und in ihrer Bedeutung kontextabhängig sind. Dies steht im Gegensatz zu der sogenannten symbolischen Kognitionswissenschaft bzw. GOFAI (Abk. für Egood old fashioned artificial intelligence), nach denen die Grundeinheiten kognitiver Prozesse aus feststehenden, kontextunabhängig bedeutungshaltigen Bausteinen ("Symbolen") bestehen. Der Begriff der neuronalen Netze zeigt die enge Orientierung am Vorbild des Gehirns. Paul Churchland (1989) war einer der ersten, der die philosophischen Folgerungen, die sich aus dem Konnektionismus ergeben, in aller Konsequenz (und mit mancher Polemik) durchdachte. Als "eliminativer Materialist" vertritt er die Meinung, die grundlegenden Vorstellungen der Alltagspsychologie (E folk psychology) über mentale Zustände seien zum großen Teil unzutreffend und durch neue, durch den Konnektionismus inspirierte Konzepte zu ersetzen, radikal ausgedrückt: zu eliminieren oder, wie manchmal moderater gesagt wird: zu revidieren. Analoge Entwicklungen hat es in der Wissenschaft oft gegeben. So verschwand etwa das Konzept des "Phlogiston", eines hypothetischen Verbrennungstoffes, durch die Entwicklung einer wissenschaftlichen Theorie der Verbrennung. Während die traditionelle Kognitionswissenschaft unter "Repräsentationen" Kombinationen einzelner feststehender, bedeutungshaltiger Elemente versteht, sind Repräsentationen für Churchland Partitionen (Teilbereiche) multidimensionaler Vektorräume, z.B. von neuronalen Aktivierungen. Kognitive Prozesse sind dann nicht mehr Symbolmanipulationen nach festgelegten Regeln, sondern Vektor-zu-Vektor-Transformationen in Netzwerken. Churchland wendet diese konnektionistischen Konzepte nicht nur auf die Kognitionswissenschaft, sondern auch auf die Wissenschaftstheorie an. Ausgangspunkt seiner Überlegungen ist, daß neuronale Netze durch wiederholten Input darauf trainiert werden können, neuen Input korrekt zu erkennen. Während eines solchen Trainings werden die Gewichte, d.h. die Verbindungsstärken zwischen den Elementen eines künstlichen neuronalen Netzes, verändert. Im Gehirn entspricht dies der Veränderung der Stärke synaptischer Verbindungen. In Anwendung auf die Repräsentation von Theorien behauptet Churchland, Theorien seien nicht als eine Menge sprachlich formulierbarer Hypothesen im Gehirn repräsentiert, sondern als Konfiguration synaptischer Gewichte, die den multidimensionalen Vektorraum neuronaler Aktivierungen so partitioniert, daß sowohl bekannter als auch neuer Input möglichst wenig Fehlermeldungen hervorruft. Schließlich diskutiert Churchland 1995 die Bedeutung einer konnektionistischen Repräsentationstheorie für Theorien des Bewußtseins und ethische Fragen (Ethische Probleme in der Neurowissenschaft).

Reduktionismus und Koevolution

Von Anfang an wurde die Neurophilosophie mit einem reduktionistischen Programm in Verbindung gebracht (Reduktionismus). Wurde dies von Befürwortern als methodisch erstrebenswert dargestellt, beurteilten Gegner diese Orientierung als negativ. Bei der Kritik muß man allerdings unterscheiden zwischen entrüsteten moralischen Vorwürfen ("Sie wollen den Menschen auf sein Gehirn reduzieren, ihm höhere Eigenschaften absprechen, ihn zu einem bloßen Objekt machen!") und wissenschaftstheoretischen Argumenten. Letztere beschäftigen sich nicht mit der Reduktion von Menschen auf ihr Gehirn, sondern mit der Reduktion einer wissenschaftlichen Theorie auf eine andere. Ein zentrales wissenschaftstheoretisches Argument besagt, eine Reduktion psychologischer Theorien auf neurowissenschaftliche Theorien sei unmöglich, weil psychische Zustände prinzipiell auch durch andere als neuronale Prozesse realisiert werden könnten (Argument der multiplen Realisierbarkeit). Daher seien sowohl die zentralen Begriffe wie auch die Theorien "höherer" Wissenschaften autonom gegenüber der Neurowissenschaft. Dieses Argument war vor allem vor der Entwicklung des Konnektionismus verbreitet und hat durch die dort neu entwickelten Konzepte an Schlagkraft verloren. Auch wurden frühe, an der Physik orientierte Theorien der Reduktion durch differenziertere Reduktionstheorien ersetzt, und inzwischen gibt es einige Beispiele für erfolgreiche Reduktionen psychologischer auf neurowissenschaftliche Theorien. Einem anderen Argument zufolge soll es prinzipiell nicht möglich sein, das qualitative Moment bewußter Erlebnisse durch empirische Theorien vollständig zu erklären (Qualia). Ein weiteres Argument schließlich verweist darauf, daß mentale Zustände bedeutungshaltig sind bzw. normative Elemente enthalten. Da Bedeutung und Normativität aber keine Eigenschaften physischer Zustände seien, könne eine Reduktion nicht erfolgreich sein. Als Reaktion auf diese Argumente haben Neurophilosophen eine methodologische Antwort entwickelt, die sogenannte koevolutionäre Strategie. Anstatt zu fordern, Psychologie müsse durch Neurowissenschaft ersetzt werden, wird nun postuliert, daß sich verschiedenstufige Theorien zusammen entwickeln, gegenseitig beeinflussen und miteinander ändern müssen. Dabei kann aus methodischen Gründen auf die Begrifflichkeiten höherer Ebenen nicht verzichtet werden. Dennoch wird sich eine Revision von Begriffen und Theorien in der Psychologie und der Philosophie des Geistes als nötig erweisen.

Neurophilosophie im Einsatz

Im folgenden sollen zur Illustration einige Beispiele für neurophilosophisches Arbeiten gegeben werden. Eines der frühen Themen der Neurophilosophie waren Split-Brain-Patienten. Dies sind Patienten, bei denen aus medizinischen Gründen die Verbindung zwischen beiden Hirnhälften (Großhirnhemisphären) neurochirurgisch unterbrochen wurde. Auch wenn sich ihr Verhalten im Alltag dadurch nicht ändert, läßt ihr Verhalten in bestimmten experimentellen Situationen den Schluß auf eine Art geteiltes Bewußtsein zu. So können Informationen selektiv einer Hemisphäre dargeboten werden. Diese werden offenbar nur dann bewußt, wenn sie in die linke Hemisphäre gelangen. Handlungen, die durch Informationen der rechten Hemisphäre erfolgen, sind dem sprachlichen Bewußtsein nicht zugänglich und laufen offenbar unabhängig von diesem ab. Philosophen haben daher die Frage gestellt, ob die Vorstellung eines einheitlichen Selbst nicht eine Illusion ist. – Ein anderer viel diskutierter Befund betrifft Experimente zum Bereitschaftspotential. Dabei handelt es sich um ein negatives Hirnpotential, das ca. 1-1,5 Sekunden vor einer Willkürbewegung auftritt. Aus Experimenten von Benjamin Libet wurde geschlossen, daß die Entscheidung zu einer Willkürbewegung erst einige hundert Millisekunden nach dem Zeitpunkt bewußt wird, zu dem die neuronalen Voraussetzungen zur Einleitung der Bewegung vorliegen. Dies legt den Schluß nahe, daß unsere bewußte Entscheidung zu einer Bewegung diese nicht auslöst, sondern vielmehr eine kausal nicht wirksame Begleiterscheinung darstellt. Allgemein stellt sich daher die Frage, inwieweit wir unsere Handlungen wirklich bewußt steuern und ob wir tatsächlich einen freien Willen haben. An dieser Diskussion haben sich von Anfang an auch Philosophen beteiligt, und sie dauert bis heute an. Sie ist ein gutes Beispiel dafür, welche Funktion neurophilosophische Arbeit haben kann. Denn bei der Diskussion dieser Experimente zeigt sich, daß die Folgerungen, die sich aus ihnen ziehen lassen, davon abhängen, ob und wie wir zentrale Begriffe, wie z.B. "Willensfreiheit" oder "Bewußtsein", definieren oder wie wir experimentelle Versuchsanordnungen interpretieren. Auch finden sich in empirischen Arbeiten gelegentlich formal unschlüssige Argumentationen oder Verwechslungen von Voraussetzungen und Folgerungen aus einem Experiment. Zudem sind philosophische Schlußfolgerungen in empirischen Arbeiten aus Unkenntnis schon lange bekannter Argumentationszusammenhänge voreilig naiv. Deshalb hat sich als ein Aufgabengebiet der Neurophilosophie die kritische Begleitung neurowissenschaftlicher Theorieentwicklungen herausgestellt. Diese funktioniert aber natürlich nur dann, wenn Philosophen gut informiert über neurowissenschaftliche Fakten sind. Ein gutes Beispiel dafür ist auch das neue Gebiet der funktionellen bildgebenden Verfahren des Gehirns (Bildgebung in der Neurowissenschaft). Mit deren Hilfe ist es möglich, die Hirnaktivität bei Gesunden während geistiger Aktivität nichtinvasiv und wiederholbar zu messen. Dies hat zu einer Flut von philosophisch relevanten Daten geführt. Eine Interpretation solcher Untersuchungen ist aber nur möglich bei Kenntnis der technischen Randbedingungen und Meßgrundlagen sowie der sehr starken Vorannahmen, die in die Auswertungsmethoden eingehen.
In den letzten 10 Jahren sind etliche Versuche unternommen worden, neurobiologisch fundierte Bewußtseinstheorien zu entwerfen. Daran sind sowohl philosophisch interessierte Neurowissenschaftler als auch empirisch informierte Philosophen beteiligt. Einerseits werden bestimmte Befunde in ihrer Bedeutung für Bewußtseinstheorien diskutiert, wie etwa die zeitliche Synchronisation von Nervenzellen oder die Bedeutung von thalamischen Relaisstationen. Andererseits werden aber auch Versuche unternommen, viele Einzelbefunde zu einer empirisch gehaltvollen und philosophisch relevanten Theorie zu verbinden. Schließlich können Theorien auf ihre Konsistenz mit neurobiologischem Wissen geprüft werden. So läßt sich etwa die zur Zeit populäre Quantentheorie des Bewußtseins (Bewußtseinsumfang) mit neurophilosophischen Argumenten erfolgreich kritisieren.
Ein weiteres Beispiel ist die neurophilosophische Arbeit an der Vorstellung der Willensfreiheit. Hier existiert eine Vielzahl empirisch relevanter Befunde, die von Fragen der allgemeinen Gehirnorganisation, über das Problem der neuronalen Repräsentationen von Zielen und Absichten bis hin zu den neurobiologischen Korrelaten von neurologisch und psychiatrisch bedingten Willensstörungen reichen. Da es sich beim Thema Willensfreiheit auch um Fragen handelt, die sich nicht empirisch entscheiden lassen, ist das Ziel einer neurophilosophischen Herangehensweise das folgende: Die Argumente und Intuitionen zur Willensfreiheit lassen sich daraufhin überprüfen, inwieweit sie mit unserem Wissen über das Gehirn vereinbar sind. Dabei zeigt sich, daß bestimmte Auffassungen zur Willensfreiheit neurobiologisch unplausibel sind. Neue Sichtweisen bestimmter Vorstellungen, etwa des "Andershandelnkönnens" oder der Idee der "Urheberschaft", erfahren durch Konfrontation mit neurobiologischem Wissen eine neue Interpretation, die dann wiederum auf ihre philosophische Bedeutung hin untersucht werden kann.
Als ein Beispiel für die Fruchtbarkeit des Wechselspiels zwischen Philosophie und Neurowissenschaft kann schließlich die Frage angeführt werden, inwieweit es wirklich allein das Gehirn ist, das unsere mentalen Zustände bestimmt. So gibt es in der Philosophie eine Diskussion darüber, ob es allein innere Zustände, d.h. mentale bzw. neuronale Zustände sind, die einen mentalen Zustand festlegen (Internalismus) oder ob dabei auch äußere Zustände berücksichtigt werden müssen (Externalismus). Es zeigt sich, daß für diese Frage wiederum Befunde der Neurowissenschaft von Relevanz sind. So haben Neuroimmunologie und Psychoneuroimmunologie gezeigt, daß es einen engen Zusammenhang zwischen immunologischen Vorgängen im Körper und dem Gehirn gibt. Auch die lange Zeit vernachlässigten Emotionen lassen sich nur unter Berücksichtigung körperlicher Vorgänge theoretisch fassen. Weiterhin läßt sich durch Befunde der kognitiven (Neuro-)Wissenschaft zeigen, daß kognitive Prozesse keine passiven Vorgänge sind, sondern in einem aktiv in der Welt handelnden System stattfinden. Dieses aktive Verwobensein mit der Welt, ein klassisches Thema der Phänomenologie, wird unter dem Schlagwort der "verkörperten" oder "situierten Kognition" diskutiert. Diese empirisch gestützten Argumentationen stärken eine externalistische Auffassung mentaler Zustände und haben auch Bedeutung für Bewußtseinstheorien.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß sich die Neurophilosophie von einer eher physikalistisch geprägten wissenschaftstheoretischen Richtung her zu einer an den Ergebnissen der Neurowissenschaft selbst orientierten Philosophie des Geistes hin entwickelt hat. Die angeführten Beispiele zeigen, daß ein Verständnis der unserem Geistesleben zugrundeliegenden neuronalen Vorgänge nur interdisziplinär erfolgreich sein kann.

Lit.:Bechtel, W. et al.: Philosophy and the Neurosciences: A Reader. Blackwell, Oxford, im Druck. Bickle, J.: Psychoneural Reduction: The New Wave. Cambridge 1998. Bickle, J., Mandik, P.: The Philosophy of Neuroscience. Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2000 http://plato.stanford.edu/entries/neuroscience. Block, N. et al.: The Nature of Consciousness. Cambridge 1997. Carter, R.: Atlas Gehirn. München 1999. Churchland, P.S.: Neurophilosophy. Towards a unified science of the mind-brain. Cambridge 1986. Churchland, P.A.: A Neurocomputational Perspective. Cambridge 1989. Churchland, P.A.: The engine of reason, the seat of the soul. Cambridge 1995 (deutsch: Die Seelenmaschine. Heidelberg 1997). Clark, A.: Being there: Putting brain, body, and world together again. Cambridge 1997. Libet, B.: Unconscious cerebral initiative and the role of conscious will in voluntary action. Behavioral and Brain Sciences 8 (1995): S. 529-566. Hardcastle, V.G.: The myth of pain. Bradford 1999. Hurley, S.L.: Consciousness in action. Cambridge 1998. Libet, B. et al.: The volitional brain. Towards a neuroscience of free will. Imprint Academic 1999. Maturana, H.: Die Organisation und Verkörperung von Wirklichkeit. Braunschweig ²1985. Metzinger, T. (Hrsg.): Bewußtsein. Paderborn 1995. Nagel, T.: Brain Bisection and the Unity of Consciousness. Synthese 22 (1971). Newen, A., Vogeley, K. (Hrsg.): Selbst und Gehirn. Menschliches Selbstbewußtsein und seine neurobiologischen Grundlagen. Paderborn 2000. Northoff, G.: Das Gehirn. Eine neurophilosophische Bestandsaufnahme. Paderborn 2000. Popper, K., Eccles, J.C.: The self and its brain: An argument for interactionism. London 1977. (deutsch: Das Ich und sein Gehirn. München 1982). Roth, G.: Das Gehirn und seine Wirklichkeit. Frankfurt 1994. Rumelhart, D.E., McClelland, J.L. (Hrsg.): Parallel Distributed Processing. Cambridge 1986. Walter, H.: Neurophilosophie der Willensfreiheit. Paderborn 1998.