Von Wolf Singer
29. April 2008 Unser Gehirn kommt mit einem ungeheuren Schatz an Vorwissen auf die Welt. Dieses in der Architektur angelegte, von der Evolution mitgegebene Wissen wird während der Lebenszeit ergänzt und genutzt, um die Welt wahrzunehmen. Wahrnehmen ist, so gesehen, das Bestätigen vorformulierter Hypothesen. Fernöstliche Kulturen sehen in der Meditation einen besonders geeigneten Weg, um die Wahrnehmung seiner selbst und der umgebenden Welt zu schärfen. Ich habe darüber mit meinem Kollegen, dem Molekularbiologen Matthieu Ricard, der seit dreißig Jahren als Buddhist meditiert, ein ausführliches Gespräch geführt. Es war dies eine faszinierende Begegnung zwischen verschiedenen Wissenswelten.
Ein Anlass für dieses Gespräch waren die Untersuchungen von Richard Davidson von der University of Wisconsin, der die Hirnströme meditierender Mönche analysierte. Er fand, dass während der Zustände, die Meditierende als den klaren Geist beschreiben oder als ein starkes Gefühl der Empathie, die von uns entdeckten Gamma-Oszillationen mit großer Amplitude auftraten. Das sind periodische Aktivitäten der Hirnrinde im Bereich von 40 bis 80 Hertz, auf die wir bei der Untersuchung von Umwelteinflüssen auf die Gehirnentwicklung gestoßen waren. Wir hatten beobachtet, dass das Gehirn diese hochfrequenten Schwingungen erzeugt, wenn es Sinnesreize mit großer Aufmerksamkeit verarbeitet.
Ohne Dirigent im Kopf
Wir vermuten, dass die Synchronisierung dieser oszillierenden Nervenzellaktivität das Bindungsproblem lösen könnte; das Problem, wie die vielen verteilten Operationen im Gehirn selbstorganisierend so gebunden werden, dass daraus - ohne Dirigent im Kopf - kohärente Wahrnehmungen und Entscheidungen entstehen können.
Es folgte eine Konferenz in Paris, die dem Gedenken an Francisco Varela gewidmet war. Dieser hatte sich zusammen mit dem Dalai Lama um einen westöstlichen Dialog bemüht, in dem untersucht werden sollte, wie sich die westliche Wissenschaft zur Spiritualität verhält. Uns war nach den Beiträgen klargeworden, dass es sich bei diesen synchronen Gamma-Oszillationen nicht um Artefakte handelt, sondern dass Meditation vielmehr ein hochaktiver Zustand ist. Das ist etwas völlig anderes als ein Zustand der Entspannung.
Zeitliche Präzision
Im Anschluss an die Konferenz gab es ein Treffen in Washington, an dem ein Mönch teilnahm, der ein christliches Kloster in Kalifornien leitet. Sein Vortrag machte deutlich, wie sehr sich die verschiedenen spirituellen Praktiken ähneln. Die Vorgänge im Gehirn, die über Gamma-Oszillationen gebunden werden, sind mit der Bildung von Sätzen vergleichbar. Buchstaben werden zu Silben, Silben zu Wörtern und diese zu Sätzen gruppiert. Wenn man annimmt, dass eine Gruppe von Nervenzellen für eine Silbe steht, dann muss man diese Gruppen richtig verbinden, um ein Wort zu bekommen, beispielsweise das Wort „Brille“. Dann bedarf es noch eines Satzes, der uns sagt, dass die Brille etwa auf einer schwarzen Tasche liegt. All das erfordert Bindungsfunktionen, syntaktische Operationen, die schnell und flexibel beliebige Neuronengruppen miteinander verknüpfen können müssen. Solches lässt sich über Synchronisation erreichen.
Die Großhirnrinde arbeitet deshalb mit einer erstaunlichen zeitlichen Präzision, die im Bereich von Millisekunden liegt. Neuronen, die für das gleiche Objekt kodieren, geben ihre Entladungen synchron weiter. Dies ist dann für alle anderen Neuronen eine eindeutige Botschaft der Zusammengehörigkeit, weil synchrone Aktivität auf nachgeschaltete Zellen besonders stark wirkt. Für alle anderen Hirnzellen steht damit fest, dass die hundert oder tausend Neuronen, die gerade gleichzeitig entladen, gemeinsame Sache machen.
Die Grundlage assoziativen Lernens
Warum aber Oszillationen? Weil es sehr viel leichter ist, oszillierende Prozesse zu synchronisieren als stochastische. Ein holländischer Physiker, Christiaan Huygens, der Pendeluhren beobachtete, stellte fest, dass benachbarte Uhren nach einer Weile synchron pendelten. Die Uhren koppelten ihre Pendelbewegungen über die Vibrationen an der Wand. So muss man sich das auch bei Nervenzellen vorstellen. Neuronen, die miteinander vernetzt sind, haben eine Tendenz, synchron zu schwingen.
Das spielt auch beim Lernen eine große Rolle. Dabei werden Neuronen, die für zusammengehörende Inhalte stehen, zu Ensembles verknüpft. Schwingen sie eine Weile synchron, werden die synaptischen Verbindungen verstärkt. Das hat zur Folge, dass sich beim nächsten Mal die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass genau diese Neuronen miteinander schwingen. Dies ist die Grundlage assoziativen Lernens.
Mit dem „inneren Auge“ sehen
Wichtig sowohl für Lernvorgänge als auch für die Beurteilung meditativer Zustände ist, dass die Synchronisation auch an der Steuerung von Aufmerksamkeit beteiligt ist. Wenn man die Aufmerksamkeit auf ein visuelles Objekt lenkt, werden die visuellen Areale im Gehirn in synchrone Schwingungen versetzt. So wird erreicht, dass Informationen schnell erfasst und verarbeitet werden können.
Das gilt auch für die Verknüpfung von anderen Hirnarealen. Wenn man ein Objekt betrachtet, das Töne von sich gibt und das gleichzeitig berührt wird, dann müssen die Signale, die vom auditorischen System verarbeitet werden, mit denen des taktilen Systems und denen aus dem visuellen System zu einer kohärenten Repräsentation zusammengebunden werden. Und auch dabei werden die entsprechenden Aktivierungsmuster synchronisiert. Die Repräsentation liegt also nicht an einem bestimmten Ort im Gehirn, sondern organisiert sich als verteilter Aktivitätszustand - als Aktivitätswolke, die sich durch Synchronizität ausweist. Diese Befunde lassen vermuten, dass Meditierende hirninterne Prozesse mit Aufmerksamkeit belegen, gespeicherte Inhalte aktivieren und mit dem „inneren Auge“ betrachten.
Netzwerke im Hirn
Wir haben einige Untersuchungen zu den neuronalen Korrelaten von bewussten Inhalten durchgeführt, deren Ergebnisse sich mit den meditativen Praktiken in Verbindung bringen lassen. Versuchspersonen sollten geschriebene Wörter erkennen, die auf einem Bildschirm kurz dargeboten wurden. Die Kontrastverhältnisse waren so angelegt, dass die Personen die Wörter nur manchmal wahrnahmen. Nach ein paar Sekunden wurden die Personen wieder mit Wörtern konfrontiert und gefragt, ob es die gleichen seien. Hatten sie die Wörter vorher gesehen, konnten die Versuchspersonen sofort den richtigen Knopf drücken. In den Fällen, in denen sie die Wörter nicht gesehen hatten, wurden sie gebeten zu raten. Dabei stellte sich heraus, dass auch in den Fällen, in denen sie nichts bewusst gesehen hatten, das Gehirn den Reiz dennoch erkannt und dekodiert hatte. Wenn die Wörter sich glichen, waren die Reaktionszeiten kürzer.
Irgendwo im Gehirn wurde also erkannt, was die Buchstabenfolgen bedeuteten, aber die Person war sich dessen nicht bewusst. Wir beobachteten, dass die Reize, die tatsächlich auch bewusst wurden, in der frühen Kodierungsphase, nach etwa 150 Millisekunden, zu einer hohen Synchronizität der oszillatorischen Aktivitätsmuster führten. Es bildete sich ein ausgedehntes Netzwerk von synchron schwingenden Neuronengruppen, das sehr viele zentrale Hirnbereiche umfasst. Wurden die Worte nicht bewusst verarbeitet, blieben die Oszillationen lokal und schlossen sich nicht zusammen.
Ein Faszinosum
Die Bedingung für Bewusstsein wäre demnach ein dynamischer Zustand von Netzwerken im Großhirn, der sich durch extreme Kohärenz ausdrückt. Nun scheint es, als würden Meditierende durch Fokussierung ihrer Aufmerksamkeit auf innere Prozesse solche Zustände gezielt herbeiführen, als hielten sie die Plattform des Bewusstseins in einem empfängnisbereiten Zustand. Zugleich versuchen sie, diesen Raum von konkreten Inhalten, vor allem von konfliktträchtigen Inhalten, frei zu halten.
Es wäre natürlich ein Faszinosum, wenn es möglich sein sollte, einen Zustand, der normalerweise bei der Herstellung eines bewussten Vorganges erzeugt wird, aufrechtzuerhalten, aber gleichzeitig von Inhalten zu entleeren.
Es herrscht Harmonie
Meine spekulative Erklärung dessen, was da möglicherweise geschieht, hat etwas mit dem neuronalen Korrelat von Lösungen zu tun. Das Gehirn verarbeitet ständig Informationen und ist zugleich auf der Suche nach Lösungen. Es muss aber die Rechenprozesse von den Ergebnissen trennen; erst wenn die Netzwerke zu Lösungen gefunden haben, darf gelernt werden, darf sich das System verändern. Was die neuronale Signatur dieser Lösungen ist, weiß im Moment niemand. Eine nicht ganz abwegige Hypothese ist, dass sich Lösungen dadurch auszeichnen, dass hinreichend viele Neuronen in hinreichend weit verteilten Regionen hinreichend lange synchron aktiv sind.
Lösungen finden tut gut, denn es wird nach dem Auffinden einer Lösung ein Signal an die Belohnungssysteme geschickt, die das Heureka-Gefühle erzeugen. Mein Verdacht ist, dass der zentralnervöse Zustand, den Meditierende herbeiführen, dem Zustand des Habens einer Lösung entspricht. Und das tut gut. Gleichzeitig werden die Inhalte, die im Bewusstsein aufscheinen, als passend empfunden. Es fügt sich alles zu allem, es herrscht Harmonie. Vielleicht gelingt es in der Meditation, die Belohnungszentren auf diese Weise zu aktivieren und das Gefühl von Stimmigkeit zu bekommen.
Willentliche Weltabgewandtheit
Im Grunde ist jeder erwachsene Mensch imstande, dieses Bewusstseinstraining anzuwenden. So wie man motorische Fertigkeiten lernen kann, lassen sich auch interne Zustände willentlich herbeiführen und durch Training stabilisieren. Aber es bedarf der Anleitung und erheblicher Selbstkontrolle und Disziplin, denn man muss versuchen, mit willentlicher Kontrolle hirninterne Prozesse in den Fokus der Aufmerksamkeit zu nehmen. Kinder sind hierzu noch nicht in der Lage.
Meditierende wollen in dieser willentlichen Weltabgewandtheit ihr Inneres erforschen und zudem einen besseren Menschen aus sich machen. Wir richten unsere Aufmerksamkeit meistens nach außen, um Erkenntnisse zu gewinnen. Wir versuchen, die Welt analytisch zu durchdringen. Das unterscheidet uns.
Meditierende lassen sich weniger gut täuschen
Das mentale Training beeinflusst aber nicht nur die Hirnaktivitäten während der Übung, sie verändert bestimmte Hirnfunktionen dauerhaft. Menschen mit Meditationserfahrung weisen eine verkürzte Aufmerksamkeitslücke auf. Sie können ihre Aufmerksamkeit in viel kürzeren Abständen auf schnell aufeinanderfolgende Reize konzentrieren. Wenn wir älter werden, wird dieser „attentional blink“ immer länger. Wir brauchen immer mehr Zeit, um die Aufmerksamkeit auf den je nächsten Reiz zu lenken. Meditierende können dieser altersabhängigen Zunahme entgegenwirken. Ein siebzigjähriger Meditierender kann einen ebenso kurzen „attentional blink“ haben wie ein dreißigjähriger Mensch. Auch wurde eine Zunahme der grauen Substanz in Bereichen gefunden, die sich mit der Steuerung der Aufmerksamkeit befassen. Wenn man trainiert, verändert man Verschaltungen im Gehirn.
Ein anderer Effekt ist die Fähigkeit, Emotionen sauberer zu differenzieren. Wenn andere uns mit Gesichtsausdrücken täuschen wollen und etwa versuchen, freundlich auszusehen, aber eigentlich ärgerlich sind, dann schleichen sich Mikroexpressionen ein. Für kurze Momente drückt die Mimik den Ärger aus. Das führt bei uns unbewusst zu dem Gefühl, dass etwas nicht stimmt. Menschen mit großer Meditationserfahrung können offenbar die extrem kurzen Expressionen weit besser wahrnehmen. Sie sind weniger täuschbar. Es ist noch unklar, ob sie die Mikroexpressionen besser wahrnehmen, weil sie einen reduzierten „attentional blink“ haben oder weil sie die Kontrolle von Emotionen besonders trainiert haben.
Wertvolle Erfahrungen
Die beiden Kulturen, die östliche und die westliche, haben sich komplementär entwickelt. Wir kümmern uns in unserer Extroversion vielleicht zu wenig um unser Innenleben. Doch bleibt die Frage, ob sich Konflikte allein dadurch bewältigen lassen, dass man sie kommen und gehen lässt und die Plattform seines Bewusstseins von negativen Affekten zu befreien sucht, das Gehirn in einen Zustand versetzt, der einer Lösung gleichkommt.
Unbestritten ist es erstrebenswert, sein Inneres kennenzulernen, eine bessere Kontrolle über seine Affekte zu erlangen, gute Gefühle zu trainieren und sie zu kultivieren, wie Empathie. Wertvoll ist auch die Erfahrung, dass sich solche Fähigkeiten üben lassen. Und nicht zuletzt sind meditative Praktiken ein äußerst wirksames Antidot gegen Fremdbestimmung, Extroversion und Hektik.
Wolf Singer ist geschäftsführender Direktor am Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main. Er ist einer der angesehensten Neurobiologen im Land. In der Reihe seiner Essays und Bücher ist zuletzt in der Edition Unseld im Suhrkamp Verlag „Hirnforschung und Meditation. Ein Dialog“ mit Matthieu Ricard erschienen.
Text: F.A.Z.
Bildmaterial: Bundesverband Gedächtnistraining e.V.
