Dossier: Die Zukunft von Mensch und Technologie

Wolf Singer, Hirnforscher und Direktor des Max-Planck-Instituts für Hirnforschung in Frankfurt am Main, im Gespräch mit Roman Brinzanik und Tobias Hülswitt.
(Berlin, 10. September 2009)

Ausstieg aus der darwinschen Evolution?

Tobias Hülswitt: Könnte man sich vorstellen, dass sich das Gehirn heute noch physisch verändert durch Interaktion mit Technologien wie beispielsweise dem Internet?

Wolf Singer: Da muss man zwei Aspekte auseinanderhalten. Auf der einen Seite ist die genetische Anlage unserer Gehirne kaum verschieden von der früherer Höhlenbewohner, weil in den dazwischen liegenden dreißig-, vierzigtausend Jahren keine wesentlichen Veränderungen im Genom stattgefunden haben können. Die generelle Auslegung der Architektur und alle Langstreckenverbindungen sind genetisch festgelegt. Deshalb ähneln sich unsere Gehirne. Auf der anderen Seite aber müssen wir davon ausgehen, dass sich die Gehirne erwachsener Menschen unserer Zeit deutlich von denen der Höhlenmenschen unterscheiden, was die Feinauslegung der Kurzstrecken-Verbindungen anbelangt. Vor allem in der Großhirnrinde finden wir ein ungeheuer dichtes Geflecht von kurzen Verbindungen, die meist erst nach der Geburt in engem Wechselspiel mit den Einflüssen aus der jeweiligen Umgebung ausreifen. Biologische Entwicklung ist immer ein Dialog zwischen Genom und Umgebung. Erst mit etwa zwanzig Jahren ist die anatomische Feinstruktur des Gehirns fertig entwickelt, auskristallisiert und fixiert. Bis dahin vollzieht sich ein gewaltiger Wachstumsprozess, während dessen Myriaden von Verbindungen geknüpft werden. Und zwar werden zunächst viel mehr Verbindungen ausgebildet, als letztlich übrig bleiben, denn circa dreißig bis vierzig Prozent werden wieder eingeschmolzen. Hirnentwicklung beruht auf einem ständigen Umbauprozess, der von neuronaler Aktivität gesteuert wird. Da diese wiederum von Sinnessignalen beeinflusst wird, folgt, dass sich die Mikroverschaltung unserer Gehirne an unsere komplexe sozio-kulturelle Welt anpasst und sich deshalb von der des Höhlenmenschen unterscheidet. Sonst könnten wir nämlich nicht Auto fahren, Differenzialgleichungen lösen, Sinfonien komponieren und so behände sprechen, wie wir es tun. Unsere genetisch spezifizierte Anlage erlaubt offenbar diesen Verfeinerungsprozess. Wir leben also von einem Vorschuss, den uns die biologische Evolution gewährt, und profitieren von der enorm verzögerten Entwicklung des Gehirns. Diese macht es möglich, die Errungenschaften der kulturellen Evolution zur Verfeinerung von Hirnstrukturen zu nutzen, also Kulturwissen über epigenetische Mechanismen in unserem Gehirn zu installieren.

Hülswitt: Nehmen wir einmal als Beispiel die sogenannten Digital Natives, die mit dem Internet aufwachsen. Da geht es um Gleichzeitigkeit, Multitasking, komplexeres Denken, das weniger linear, sondern vernetzter funktioniert, während man über sehr viele Informationen verfügt und sich ständig Informationen aussetzt, pausenlos mit anderen Leuten in Verbindung steht und eine potenzielle Multiidentität entwickelt, da man sich im virtuellen Raum anders bewegen kann als in der Realität. Dadurch wächst das Bewusstsein von der Konstruiertheit der eigenen Identität. Könnte all das dazu führen, dass weniger Verbindungen wieder eingeschmolzen werden als die dreißig bis vierzig Prozent, von denen Sie sprachen? Könnte es sein, dass die Verzweigung zunimmt?

Zu wenig Komplexität ist genauso schlecht wie zu viel. Es gibt ein Optimum. Der Umstand, dass die Entwicklung normaler Gehirne mit dem Einschmelzen von Verbindungen einhergeht, muss einen schon nachdenklich stimmen. Es ist offenbar nicht nur gut, viele Verbindungen zu haben, sondern man muss auch die richtigen haben. Natürlich werden die modernen Technologien, wird die Benutzung von Medien, die ein hohes Maß an Multitasking erfordern, die Hirnstrukturen dahingehend optimieren, dass dies leichter wird. In welche Richtung das allerdings die Evolution beeinflusst, ist völlig unklar. Evolution ist nicht gerichtet. Es lässt sich nicht voraussagen, wohin sie führen wird. Jedenfalls darf das Gehirn nicht viel größer werden, weil sonst der Geburtsvorgang nicht mehr ablaufen kann. Entweder, wir kommen dann noch unreifer zur Welt, oder es müsste eine Ko-Evolution geben, es müssten sich die Geburtskanäle der Frauen entsprechend erweitern oder das Wachstum größerer Köpfe muss auf die Zeit nach der Geburt verlegt werden.

Roman Brinzanik: Man kann ja bereits mittels gentechnischer Verfahren sogenannte smarte Mäuse erzeugen, die verbesserte kognitive Fähigkeiten besitzen, etwa ein verbessertes Lernverhalten, oder weniger Angst haben. Das erreicht man zum Beispiel durch den Einbau des menschlichen FOXP2-Gens, das wichtig für Sprache zu sein scheint, oder durch ständige Aktivierung des NR2B-Gens. Mit solchen gezielten Manipulationen wird experimentiert, um Krankheiten wie Dyslexie und Demenz besser verstehen zu können. Aber zeigen sie nicht auch Wege auf, wie man eines Tages das menschliche Gehirn über das von der biologischen Evolution erreichte Maß hinaus optimieren könnte? 

Ich glaube, davon sind wir noch sehr, sehr weit entfernt. Die Verhaltensgenetik bemüht sich, ganz bestimmte Verhaltensmerkmale oder komplexe kognitive Leistungen auf die Gene zurückzuführen. Und was man dabei lernt, ist, dass es in aller Regel nicht ein einzelnes Gen ist, das irgendeine Eigenschaft bestimmt. Es ist meist ein ganzes Konzert, ein Zusammenwirken von vielen, vielen Genen im Genom, das ganz bestimmte Charaktereigenschaften, Persönlichkeitsmerkmale oder kognitive Leistungen begünstigt oder behindert. Und das ist auch der Grund, warum sich die Suche nach den genetischen Ursachen der vererblichen Geisteskrankheiten so schwierig gestaltet. Sicher lassen sich bestimmte Hirnleistungen gezielt verändern. Die wirksamsten Verfahren sind hier Erziehung, Lernen und Üben. Auch pharmakologisch kann man eingreifen, aber das hat meist seinen Preis, genauso wie andere Doping-Strategien. Auf die kurzfristig erzielbare Leistungssteigerung folgt die Phase der Nebenwirkungen: Erschöpfung, toxische Nebenwirkungen, Abhängigkeit und so weiter. Vermutlich arbeitet die Evolution nahe am Optimum. Aber ganz unabhängig von diesen Bedenken: Bislang fehlen uns die Wunderdrogen, und es sieht nicht so aus, als würden wir sie in absehbarer Zeit in die Hand bekommen.

Identität des Menschen

Hülswitt: Was halten Sie denn von Visionen wie der des Hirnforschers David Eagleman, der sagt, wir werden ewig leben im Silizium. Wir werden das Bewusstsein hochladen können auf Festplatten und ...

Ja, und wer sind wir dann? Man kann sich ja auf den Standpunkt zurückziehen, alles, was uns ausmacht, das ganze Fleisch und Blut und die Pumpe, das ist alles nur Energieversorgung, und das Gehirn kann man, hätte man es verstanden, auch in Silikon implementieren, und dann bekäme man im Wesentlichen das, was uns interessiert, nämlich eine Person mit einem Charakter, Intelligenz, Geschichte und Erfahrung. Das Gedankenexperiment kann man anstellen, auch wenn dessen Realisierung noch den Status von Utopien hat. Aber was wären diese Silikongebilde dann, welcher ontologische Status käme ihnen zu? Und die uns bekannten Rechnerarchitekturen haben mit dem, was in Gehirnen vor sich geht, so gut wie nichts zu tun. Nun kann man natürlich versuchen, mit einem Rechner Prozesse zu simulieren, von denen wir vermuten, dass sie im Gehirn ablaufen. Das wird auch schon gemacht. Aber allein das, was eine einzelne Nervenzelle leistet, lässt sich bisher nur in Annäherung und grober Vereinfachung auf einem Großrechner simulieren. Und diese benötigen dann nicht selten Stunden, um eine Sekunde Echtzeitaktivität zu reproduzieren. Das alles zusammen genommen macht einen schon ein wenig skeptisch.

Brinzanik: Es wird heute bereits an Hybrid-Rechnern geforscht, die aus biologischen und elektronischen Teilen zusammengesetzt sind. Es werden auch passende Schnittstellen zwischen Nervenzellen und künstlichen Nanostrukturen entworfen. Wie weit könnte man mit solchen Ansätzen kommen?

Ich kann mir schon vorstellen, dass es möglich wäre, einfache neuronale Netze, die man in der Kulturschale entwickeln kann, über Konditionierung von Eingangs- und Ausgangsfunktionen dahin zu bringen, gewisse Speichervorgänge oder assoziative Funktionen zu erfüllen. Wenn man dann so ein adaptives Netzwerk mit einem Rechner kombiniert, lassen sich vielleicht manche Probleme der Informationsverarbeitung elegant lösen. Was mir völlig absurd erscheint, ist der Versuch, interpretierbare Informationen direkt ins Gehirn zu spielen. Das funktioniert zurzeit allenfalls auf sehr peripheren Verarbeitungsstufen, wie etwa der Cochlea, weil dort noch stereotype Ordnungsprinzipien dominieren. Reizt man elektrisch einen vorausbestimmten Ort, hört der Patient einen bestimmten Ton. Das ist zu erwarten, da der elektrische Reiz genau die Sinneszellen erregt, die auch durch den entsprechenden Ton erregt würden. Hingegen gelingt es noch nicht einmal annähernd, Videobilder durch elektrische Reizung so auf die Retina zu übertragen, dass bildhafte Eindrücke entstehen. Und wenn man die Großhirnrinde direkt reizt, wird es gänzlich unübersichtlich. Reizt man irgendeinen Punkt in der primären Sehrinde, wo es noch relativ ordentlich zugeht, dann sieht der Proband bestenfalls einen oder mehrere Lichtblitze oder wandernde Leuchtspuren. Alle Versuche, durch strukturierte Reizung der Sehrinde geordnete Seheindrücke zu erzeugen, sind bis jetzt total fehlgeschlagen, weil wir den neuronalen Code nicht kennen. Nun kann man hoffen, dass das Gehirn lernt, auch aus völlig abnormen Erregungsmustern gewisse Informationen zu extrahieren. Aber etwas wie einen Gedächtnisinhalt „hochladen“? Mein biografisches Gedächtnis irgendwo hin kopieren? Das sind naive Mutmaßungen, die offensichtlich auf zu einfachen Annahmen über die Organisation von Gehirnen basieren. Wir wissen ja noch nicht einmal, wo und wie Gedächtnisengramme konfiguriert sind.