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Hirnforschung : Das Abenteuer unseres Bewusstseins

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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.

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