Eine neue Theorie in der Physik behauptet, das Rätsel des Bewusstseins zu lösen

Zusammenfassung: Bewusstsein lasse sich nicht allein auf neuronale Aktivität reduzieren, sagen die Forscher. Eine neue Studie legt nahe, dass die Dynamik des Bewusstseins durch einen neu entwickelten konzeptionellen und mathematischen Rahmen verstanden werden kann.

Quelle: Bar-Ilan-Universität

Wie entstehen aus 1,4 kg Hirngewebe Gedanken, Gefühle, Vorstellungen und eine innere Welt?

Die Fähigkeit des Gehirns, Bewusstsein zu schaffen, hat manche seit Tausenden von Jahren verwirrt. Das Geheimnis des Bewusstseins liegt darin, dass jeder von uns eine Subjektivität hat, so etwas wie Fühlen, Fühlen und Denken.

Anders als unter Narkose oder in einem tiefen, traumlosen Schlaf leben wir im Wachzustand nicht „im Dunkeln“ – wir erleben die Welt und uns selbst. Aber wie das Gehirn bewusste Erfahrungen erzeugt und welcher Bereich im Gehirn dafür verantwortlich ist, bleibt ein Rätsel.

Laut Dr. Nir Lahav, einem Physiker der Bar-Ilan-Universität in Israel, „ist dies ein ziemliches Mysterium, denn es scheint, dass unsere bewusste Erfahrung nicht aus dem Gehirn stammen kann und tatsächlich nicht aus irgendeinem physikalischen Prozess stammen kann.“

So seltsam es auch klingen mag, bewusste Erfahrung kann nicht in unserem Gehirn gefunden oder auf neuronale Aktivität reduziert werden.

Dr. Zakaria Nehme, ein Philosoph von der University of Memphis, sagt: „Stellen Sie sich das so vor: Wenn ich mich glücklich fühle, erzeugt mein Gehirn ein bestimmtes Muster komplexer neuronaler Aktivität. Dieses neuronale Muster wird vollständig mit meinem bewussten Gefühl verbunden sein von Glück, aber es ist nicht mein eigentliches Gefühl. Es ist nur ein neurales Muster, das mein Glück darstellt. Deshalb muss mich ein Wissenschaftler, der in meinen Geist schaut und dieses Muster sieht, fragen, was ich fühle, denn das Muster ist nicht das Gefühl selbst, sondern nur eine Repräsentation davon.“

Infolgedessen können wir das bewusste Erleben dessen, was wir fühlen, fühlen und denken, in keiner Gehirnaktivität reduzieren. Wir können nur Assoziationen zu diesen Erfahrungen finden.

Nach mehr als 100 Jahren Neurowissenschaft haben wir sehr gute Beweise dafür, dass das Gehirn für die Gestaltung unserer bewussten Fähigkeiten verantwortlich ist. Wie ist es also möglich, dass diese bewussten Erfahrungen nirgendwo im Gehirn (oder im Körper) zu finden sind und nicht auf eine komplexe neuronale Aktivität reduziert werden können?

Dieses Rätsel ist als schwieriges Bewusstseinsproblem bekannt. Es ist ein so schwieriges Problem, dass es bis vor zwei Jahrzehnten nur von Philosophen diskutiert wurde, und selbst heute, obwohl wir enorme Fortschritte in unserem Verständnis der neurowissenschaftlichen Grundlagen des Bewusstseins gemacht haben, gibt es immer noch genug Theorie, um zu erklären, was Bewusstsein ist und wie es gelöst werden kann schwieriges Problem.

Dr. Lahaf und Dr. Nehme haben kürzlich eine neue physikalische Theorie in der Zeitschrift veröffentlicht Grenzen in der Psychologie Er behauptet, das schwierige Bewusstseinsproblem rein physikalisch zu lösen.

Wenn wir unsere Annahme über das Bewusstsein ändern und davon ausgehen, dass es sich um ein relatives Phänomen handelt, verblasst das Mysterium des Bewusstseins auf natürliche Weise, so die Autoren. In der Arbeit entwickeln die Forscher einen konzeptuellen und mathematischen Rahmen zum Verständnis des Bewusstseins aus relativistischer Sicht.

Laut Dr. Lahav, dem Hauptautor des Papiers, „muss das Bewusstsein mit denselben mathematischen Werkzeugen untersucht werden, die Physiker für andere bekannte relativistische Phänomene verwenden.“

Um zu verstehen, wie die Relativitätstheorie das schwierige Problem löst, betrachten Sie ein anderes relativistisches Phänomen, die konstante Geschwindigkeit. Wählen wir zwei Beobachter, Alice und Bob, wobei Bob in einem Zug sitzt, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, und Alice ihn vom Bahnsteig aus beobachtet. Es gibt keine absolute physikalische Antwort auf die Frage, wie schnell Bob ist.

Die Antwort hängt vom Bezugsrahmen des Beobachters ab.

Anhand von Bobs Bezugsrahmen wird er messen, dass er stationär ist und dass sich Alice zusammen mit dem Rest der Welt rückwärts bewegt. Aber aus Alices Sicht ist Bob derjenige, der sich bewegt, und sie bleibt stehen.

Obwohl ihre Messungen entgegengesetzt sind, sind beide korrekt, nur aus unterschiedlichen Bezugsrahmen.

Da Bewusstsein nach der Theorie ein relatives Phänomen ist, finden wir die gleiche Situation im Bewusstseinszustand.

Nun befinden sich Alice und Bob in unterschiedlichen kognitiven Bezugsrahmen. Bob wird messen, dass er bewusste Erfahrung hat, aber dass Alice nur Gehirnaktivität ohne Anzeichen einer tatsächlichen bewussten Erfahrung hat, während Alice misst, dass sie jemand ist, der Bewusstsein hat, und dass Bob nur neuronale Aktivität ohne Beweise für seine bewusste Erfahrung hat.

Genauso wie im Fall der Geschwindigkeit, obwohl es entgegengesetzte Messungen gibt, sind beide korrekt, aber von unterschiedlichen kognitiven Bezugsrahmen aus.

Aufgrund der relativen Betrachtungsweise ist es daher kein Problem, dass wir unterschiedliche Eigenschaften aus unterschiedlichen Bezugsrahmen messen.

Die Tatsache, dass wir bei der Messung der Gehirnaktivität die tatsächliche bewusste Erfahrung nicht finden können, liegt daran, dass wir vom falschen kognitiven Bezugsrahmen aus messen.

Nach der neuen Theorie erschafft das Gehirn unsere bewusste Erfahrung nicht, zumindest nicht durch Berechnungen. Der Grund, warum wir bewusste Erfahrung haben, liegt im physikalischen Messprozess.

Kurz gesagt, unterschiedliche physikalische Messungen in unterschiedlichen Referenzrahmen zeigen unterschiedliche physikalische Eigenschaften in diesen Referenzrahmen, obwohl diese Rahmen dasselbe Phänomen messen.

Angenommen, Bob misst Alices Gehirn im Labor, während sie sich glücklich fühlt. Obwohl sie unterschiedliche Merkmale beobachten, messen sie tatsächlich dasselbe Phänomen aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Da sich die Arten von Messungen unterscheiden, sind in kognitiven Referenzrahmen unterschiedliche Arten von Merkmalen aufgetreten.

Damit Bob die Gehirnaktivität im Labor beobachten kann, muss er Messungen seiner Sinnesorgane wie seiner Augen verwenden. Diese Art der sensorischen Messung zeigt das Substrat, das die Gehirnaktivität verursacht – Neuronen.

Somit hat Alice in seinem kognitiven Rahmen nur neurale Aktivität, die ihr Bewusstsein repräsentiert, aber kein Zeichen ihrer tatsächlichen bewussten Erfahrung selbst. Aber damit Alice ihre nervöse Aktivität als Glück messen kann, verwendet sie eine andere Art von Messung. Sie verwendet keine Sinnesorgane, sie misst ihre neuronalen Repräsentationen direkt durch die Interaktion zwischen einem Teil ihres Gehirns und anderen Teilen. Es misst seine neuralen Repräsentationen gemäß seinen Beziehungen zu anderen neuralen Repräsentationen.

Dies ist eine völlig andere Messung als unser sensorisches System, und daher zeigt diese Art der direkten Messung eine andere Art von physikalischen Eigenschaften. Wir nennen diese eigenschaftsbewusste Erfahrung.

Infolgedessen misst Alice ihre neuronale Aktivität ausgehend von ihrem kognitiven Bezugsrahmen als bewusste Erfahrung.

siehe auch

Unter Verwendung der mathematischen Werkzeuge, die relativistische Phänomene in der Physik beschreiben, zeigt die Theorie, dass, wenn die Dynamik von Bobs neuronaler Aktivität so geändert werden könnte, dass sie der Dynamik von Alices neuronaler Aktivität entspricht, beide im selben kognitiven Bezugsrahmen wären und genau das hätten dieselbe bewusste Erfahrung wie die andere.

Die Autoren wollen nun weiter die minimalen, präzisen Messungen untersuchen, die jedes kognitive System benötigt, um Bewusstsein zu schaffen.

Die Implikationen einer solchen Theorie sind enorm. Es kann angewendet werden, um zu bestimmen, welches Tier das erste Tier im Evolutionsprozess war, das Bewusstsein hatte, wann ein Fötus oder Kind anfängt, bewusst zu werden, welche Patienten mit Bewusstseinsstörungen bei Bewusstsein sind und welche künstlichen Intelligenzsysteme bereits ein niedriges (ggf jeder) Bewusstseinsgrad.

Über dieses Bewusstsein und Neues aus der Physikforschung

Autor: Ilana Oberländer
Quelle: Bar-Ilan-Universität
Kontakt: Ilana Oberlander – Bar-Ilan-Universität
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„Relativitätstheorie des BewusstseinsGeschrieben von Nir Lahav et al. Grenzen in der Psychologie

Zusammenfassung

Relativitätstheorie des Bewusstseins

In den letzten Jahrzehnten hat die wissenschaftliche Erforschung des Bewusstseins unser Verständnis dieses schwer fassbaren Phänomens erheblich erweitert. Trotz der kritischen Entwicklung in unserem Verständnis des funktionalen Aspekts des Bewusstseins fehlt uns jedoch immer noch eine grundlegende Theorie zum phänomenologischen Aspekt.

Zwischen unserem wissenschaftlichen Wissen über das funktionale Bewusstsein und seinen „subjektiven“ phänomenologischen Aspekten besteht eine „Interpretationslücke“, die als „hartes Problem“ des Bewusstseins bezeichnet wird. Der phänomenologische Aspekt des Bewusstseins ist die Antwort des ersten Menschen auf die Frage „was ist es“ und hat sich bisher als nicht richtungsweisend für die wissenschaftliche Forschung erwiesen.

Befürworter natürlicher Dualismen argumentieren, dass sie aus einem speziellen, nicht reduktiven, primitiven Element der Realität bestehen, das unabhängig von den funktionalen und physischen Aspekten des Bewusstseins ist. Betrüger hingegen argumentieren, dass es sich lediglich um eine erkenntnistheoretische Illusion handelt und dass alles, was existiert, letztendlich physische und nicht-phänomenale Eigenschaften sind.

Wir argumentieren, dass sowohl binäre als auch wahnhafte Positionen fehlerhaft sind, weil sie stillschweigend davon ausgehen, dass Bewusstsein eine absolute Eigenschaft ist, die nicht vom Beobachter abhängt.

Wir entwickeln ein konzeptionelles und mathematisches Argument für eine relativistische Theorie des Bewusstseins, in der das System phänomenologisches Bewusstsein hat oder nicht. In Bezug auf einige Beobachter.

Phänomenales Bewusstsein ist weder privat noch illusorisch, es ist nur relativ. Im Bezugsrahmen eines kognitiven Systems ist es beobachtbar (Perspektive der ersten Person) und in einem anderen Bezugsrahmen nicht (Perspektive der dritten Person). Beide kognitiven Zuordnungsrahmen sind wahr, genauso wie im Fall eines Beobachters, der behauptet, in Ruhe zu sein, während der andere behauptet, der Beobachter habe eine konstante Geschwindigkeit.

Angesichts der Tatsache, dass Bewusstsein ein relatives Phänomen ist, kann keine der beiden Positionen des Beobachters privilegiert werden, da beide dieselbe zugrunde liegende Realität beschreiben. Aufbauend auf relativistischen Phänomenen in der Physik haben wir eine mathematische Formulierung des Bewusstseins entwickelt, die die Erklärungslücke überbrückt und das schwierige Problem löst.

Angesichts der Tatsache, dass der kognitive Referenzrahmen der ersten Person auch legitime Beobachtungen über das Bewusstsein macht, schließen wir mit dem Argument, dass Philosophen nützliche Beiträge zur Wissenschaft des Bewusstseins leisten können, indem sie mit Neurowissenschaftlern zusammenarbeiten, um die neuronalen Grundlagen phänomenologischer Strukturen zu erforschen.