Kein Mensch kann sie wissen, kein Forscher erschließen
Um nach langer beruflich und technisch bedingter Pause, wieder einen Anfang zu machen, heute ein Schnellschuss in Richtung Hamburg: Ich traf mich an einem der letzten Abende mit einem Freund, einem fast-Mediziner. Wir philosophierten bei Bier und Wein über den kürzlich im Spiegel erschienen Artikel zur Entschlüsselung der Sprache des Gehirns und dem Lesen von Gedanken. Beide waren wir reichlich erschüttert – so wie viele Andere, die sich dem Kreis der Neurowissenschaften zurechnen.
Gedanken lesen zu können, das behaupteten Menschen schon Anfang des 20. Jahrhunderts, als die ersten EEG-ähnlichen Apparate auftauchten. Heute lachen wir darüber. Aber auch neue Techniken wie fMRI sind nur sehr krude Werkzeuge, um Vorgänge im Gehirn zu registrieren – meiner Meinung nach einfach ungeeignet dafür, Hirnaktivität mit angemessener Genauigkeit zu erfassen oder gar Gedanken zu lesen.
Sehen wir einmal ab vom Einwand der Philosophen, die darauf bestehen, dass bewusste Gedanken als subjektive Einheiten den Mitteln der Wissenschaft grundsätzlich nicht zugänglich sind – einfach deshalb, weil sie ganz anderer Qualität sind, als objektiv zugängliche Gegenstände. Neurowissenschaftler messen nicht Gedanken, sondern im besten Falle Hirnaktivität, und diese meist nur mittelbar. Der Psychologe John-Dylan Haynes sagt im Spiegel sinngemäß, jeder Gedanke ginge mit einem eigenen Muster von Hirnaktivität einher – einem einzigartigen Gedankenabdruck – und mit Computerprogrammen könne man diese Muster erkennen. Das ist nicht falsch, führt den Laien aber leicht in die Irre, denn der Spiegelautor erzählt nicht die ganze Wahrheit. Zunächst einmal ist es keine bewiesene Tatsache, dass neuronale Aktivität allein den Bewusstseinsinhalt festlegt, sondern ein Postulat. Niemand weiß, wie aus Nervenfeuern bewusste Gedanken und Wahrnehmungen entstehen sollen. Warum soll nicht vielmehr der molekulare Zustand von Synapsen, der weder mit EEG noch mit fMRI erfasst wird, Gefühle und Gedanken bestimmen, während das neuronale Feuern nur als indirekt Vermittler wirkt?
Und selbst wenn neuronales Feuern unsere Bewusstseinsinhalte festlegt, dann sind nicht alle Aktivitätsmuster, die das Gehirn erzeugt, mit den heutigen Messmethoden voneinander zu unterscheiden (und auch nicht mit denen von morgen und übermorgen). So führt in Wirklichkeit sehr unterschiedliche Aktivität im Hirn leicht zu gleichen gemessenen Mustern, egal ob im fMRI oder EEG. Das wird schon darin offenbar, dass der Raum aller möglichen Gedanken unbegrenzt ist, nicht aber die Menge unterscheidbarer Muster. Funktionale Tomographie ist allein deshalb schon völlig unzureichend, weil alle messbare Hirnaktivität über mehrere Sekunden verschmiert ist. Nicht, weil die Geräte (noch) nicht gut genug wären, sondern weil schon das gemessene Signal selbst so träge ist. Für alle neuronale Aktivität, die nicht zu messbaren Durchblutungsveränderungen führt, ist der Scanner schlicht blind - etwa die Aktivierung einzelner Zellen oder kleiner Gruppen sowie die Synchronisierung zuvor unabhängig feuernder Neuronen. Und im Verhältnis zur Größe der Zellen ist die örtliche Auflösung aller nicht-invasiven Methoden extrem ungenau.
Ich habe lange nach einem Gleichnis gesucht, was die Unzulänglichkeit des fMRI zum "Lesen des Gehirns" anschaulich darstellt. Bei einem blieb ich schließlich hängen: Mit dem Tomographen Hirnaktivität erschöpfend messen zu wollen, ist wie einzig an der Tankuhr ablesen zu wollen, wohin uns die Reise im Auto führt. Sicher gibt es einen Zusammenhang zwischen Bewegung des Tankzeigers und der Autofahrt. Und wenn ich nur zwei Ziele zur Auswahl habe, so wie in bisherigen fMRI-Versuchen zum "Gedankenlesen", werde ich wohl auch mit mehr als fünfzig-prozentiger Wahrscheinlichkeit sagen können, ob ich gen Meer oder in die Berge fahre. Aber daraus zu schließen, die Tankuhr wäre das adäquate Mittel, um das Ziel der Route zu bestimmen ist, wie Sie hoffentlich nachvollziehen, Unsinn – denn Sie ignorieren eine Vielzahl anderer wichtiger Faktoren.
Und ebenso wie viele Straßen nach Rom führen, können ähnliche Gedanken oder Wahrnehmungen völlig unterschiedliche Muster hervorrufen. Denn ein bestimmter Gedanke wird nur unter den gleichen Umständen und Voraussetzungen das gleiche Hirnaktivitätsmuster hervorbringen – ein Fall, der praktisch nie eintritt. Denn das Hirn ist immerwährender Veränderung unterworfen, ständig bilden sich neue und verfallen alte Verbindungen, folglich werden auch vergleichbare Gedankengänge nicht die gleichen Neuronen zum Feuern bringen. Hinzu kommen ständig wechselnde äußere Umstände. Wie Chris Frith in einer Kritik der fMRI-Lügendetektion anmerkt, verändert allein der Kontext einer Studie (ob die Probanden dachten, sie interagieren mit einem Menschen oder einem Computer) die messbare Hirnaktivität, obwohl exakt die gleiche Aufgabe zu lösen war. Ebenso werden Stimmungen, Launen, Erfahrungen allesamt einen unberechenbaren Einfluss auf die Messergebnisse haben.
Im Weiteren kritisiert Frith auch die bislang nicht genug hinterfragte Praxis, von Gruppenstudien auf Individuen zu schließen, insbesondere da "forensische" Personenkreise sicher nicht dem Querschnitt der Bevölkerung entsprechen. Schließlich bleibt die Frage, inwiefern Messungen im Labor auf die "echte Welt" übertragbar sind. Von den Testprobanden muss schließlich keiner um ernsthafte Konsequenzen fürchten, wenn er – aufgefordert durch den Testleiter – lügt. Das ganze soziale Gefüge, die echten Ängste und Befürchtungen eines Angeklagten (etwa vor der drohenden Todesstrafe) lässt sich schlicht nicht im Labor nachvollziehen, jedenfalls nicht in ethisch vertretbaren Studien. Im Übrigen sollte schon Abschreckung genug sein, dass selbst eine Trefferquote von 90 Prozent eine Fehlerquote von 10 Prozent bedeutet – jeder Zehnte würde also zu unrecht der Lüge bezichtigt, oder ihm wird irrigerweise Glaube geschenkt. Dem Zweifel, der für die Unschuld des Angeklagten spricht, gehört damit immer die Oberhand.
Zurück zum Artikel: Belegen die angeführten Beispiele tatsächlich, die Sprache des Gehirns werde entziffert und Gedanken könnten aus der Hirnaktivität abgeleitet werden? Wenn dem so wäre, dann sollte man sich doch wundern, dass gelähmte Patienten erst Training brauchen, bis sie an Gehirn-Computer-Schnittstellen angeschlossen werden können. Versteht die Gedankenlesemaschine von Niels Birbaumer nun "die Sprache des Gehirns" oder muss vielmehr der Proband erst die "Gedankensprache" lernen, die die Maschine spricht?
Auch die Arbeiten mit fMRI-Scannern sind kein Beleg dafür, dass wir den Code des Hirns entschlüsselt hätten. Die verwendeten Algorithmen sind einzig dazu in der Lage einmal gelernte Muster wieder zu erkennen. Nicht beliebige Muster, sondern immer nur eines unter zwei möglichen. Vielleicht gelingt es eines Tages, 5, 10 oder 100 Muster zuverlässig voneinander zu unterscheiden, immer unter der Voraussetzung, dass die Maschine die Muster vorher fleißig gelernt hat. Muster wiedererkennen, gut und schön – mit Muster verstehen, also den "Code entziffern", hat das noch nichts zu tun. Wir wissen noch nicht einmal, wie unmittelbare, momentane Wahrnehmungen in unserem Hirn repräsentiert sind. Und wie es sein kann, dass Erinnerungen, Gefühle, abstrakte Gedanken in neuronalem Feuern und synaptischen Veränderungen stattfinden, ist mir genauso rätselhaft wie Ihnen, und wie allen Neurowissenschaftlern, die sich mit diesen Phänomenen auseinandersetzen.
Auch die Ängste, die der Artikel auf primitive Weise schürt, lassen sich nicht nachvollziehen. Niemand wird Sie ohne Ihr Wissen an eine EEG-Haube anschließen oder in den Hirnscanner schieben. Die bisherigen Methoden setzen immer Kooperation voraus. Der Spiegeljournalist hat recht, dass "kein physikalisches Gesetz dagegen spricht", dass Ihr Gehirn von der Ferne belauscht wird. Ebenso spricht kein physikalisches Gesetz dagegen, dass jemand vom Mond aus in Ihr Schlafzimmerfenster lunscht. Und, machen Sie sich darüber Sorgen? Eine psychologisch gut geführte Befragung bedeutet immer noch wesentlich mehr Gefahr für Ihre gedankliche Privatsphäre als diese Techniken. Weiterhin bleibt auch unklar, wieso die Messbarkeit von Hirnprozessen die Freiheit der Gedanken bedroht. Die Freiheit der Musik wird ja auch nicht dadurch bedroht, dass wir sie per Mikrophon aufnehmen.
Und was, wie mein Freund am gemeinsamen Abend bemerkte, als wirklich spannender und interessanter Punkt stattdessen völlig übersehen wird: Die Absurdität der Tatsache, dass das Gehirn beginnt, über sich selbst nachzudenken und sich selbst zu erklären, zu verstehen. Das allein ist an sich viel skandalöser und aufregender, als alles wovon der Artikel handelt. Stattdessen jongliert der Text wild mit den Begriffen Erinnerungen, Wahrnehmungen, Gedanken, als wäre alles ein und das selbe. Leider wird er auch nicht dadurch spannender, dass er eine oberflächliche Ansammlung von Forschungsergebnisse ohne weitere Erläuterung für "verblüffend" erklärt.
"Das Gehirn will sich selbst verstehen." Lassen Sie sich lieber das auf der Zunge zergehen – und machen Sie sich auf Einiges gefasst. Wir sind in philosophischer Reife noch weit, weit entfernt davon zu begreifen, was das heißt. Gut, dass es – anders als der Spiegel behauptet – noch längst nicht so weit ist.
Quellen
SPIEGEL 14/2008: Der Memory-Code – Forscher entziffern die Sprache des Gehirns
Sip et al. Detecting deception: the scope and limits. Trends Cogn Sci (Regul Ed) (2008) vol. 12 (2) pp. 48-53
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"Kein Mensch kann sie wissen, kein Forscher erschießen"
Erschießen? Ist das 'ne freudsche Fehlleistung? Vielleicht aber auch nicht, denn die Gedanken können weder erschlossen noch erschossen werden.
...die ursprüngliche Fassung war durchaus bewusst gewählt, aber der vorschlag gefällt mir (wie sie sehen). merci.
1) Wenn ich das richtig im Spiegel gelesen habe, dann kann man solche Messungen im Gehirn nur machen, wenn man ´halbtot´ im Messgerät liegt. Man lebt zwar, aber man darf sich keinesfalls bewegen, weil dies die Messung verfälscht. Wie lange kann man das wohl durchhalten.
2) Man kann bei den sogenannten ´Nahtod-Erlebnissen´ dem Gehirn selbstbeobachtbar zusehen, wie es das eigene episodische Gedächtnis durchsucht. Die Gehirnforschung hat das bis heute nicht erkannt - sondern hält diese Erlebnisse als das Ergebnis eines Sterbeprozesses. Es gibt wohl nicht peinlicheres als eine Gehirnforschung, die 33 Jahre geschlafen hat (1975 wurde das Buch von Dr.Moody ´Leben nach dem Tod´ veröffentlicht).
=> wer solche Denkfehler macht, will den Code unseres Gehirns entschlüsseln? Na ja.
Lieber Vinzenz,
vielen Dank für Deine fundierte Kritik nicht nur des Spiegel-Artikels, sondern unserer allgemeinen Bildgebungseuphorie heute. Ich hoffe, dass dieser wohltuende Post ganz ganz viele Leser findet, da es Dir gelingt, in klaren Worten die Überheblichkeit des Vorhabens zu entlarven, dies und das und jenes mittels fMRT & Co. zu erklären. Auch finde ich Deinen Vergleich treffend: "Mit dem Tomographen Hirnaktivität erschöpfend messen zu wollen, ist wie einzig an der Tankuhr ablesen zu wollen, wohin uns die Reise im Auto führt."
Dankeschön.
Hallo Vinzenz,
auch ich finde den Artikel sehr gelungen; ob er die durchschnittlichen 1:30 Minuten nach oben korrigiert, welche unsere Leser auf einer Seite verharren? :-)
Das Bild mit dem Tankanzeiger finde ich nur bedingt gut -- müsste man nicht sagen, dass es ganz viele Tankanzeiger gibt, so wie es mehrere zehntausend Voxel im Gehirn gibt? Ein Bild, mit dem ich gerne auf Vorträgen arbeite, um den Leuten zu verdeutlichen, was man mit den heutigen Methoden misst, ist das eines Steines, den man ins Wasser wirft (die experimentelle Aufgabe), um Anhand der Wellen (Voxel) zu erkennen, welcher Stein es war. Ich denke, da wird deutlich, dass man vielleicht bestimmte Aussagen treffen kann über die größe des Steines oder die Energie, mit der er ins Wasser gefallen ist, dass es aber ganz viele Steine (Gedanken?) gibt, welche auf diese Wellen(aktivierung) passen.
Das mit der Erkennungsrate von 90% ist ein wichtiger Punkt; müsste man aber hier nicht noch Selektivität und Spezifizität auseinander halten? Wenn ich nämlich 90% der Lügen richtig erkenne (und ergo 10% Lügen verpasse), dann sagt das ja noch nichts darüber aus, wie viele wahre Aussagen ich irrtürmlich als Lüge klassifiziere -- und das sind in der forensischen Praxis ja die ganz besonders schlimmen Fälle, wo ein Unschuldiger für schuldig gehalten wird.
Gabriel Curio würde dir übrigens bei dem Beispiel der Gehirn-Computer-Schnittstellen wohl erwidern, dass sie genau das versuchen: Die Maschine die Bedeutung der Hirnaktivierung lernen lassen und nicht umgekehrt den Menschen die Funktionsweise der Maschine.
Viele Grüße
Stephan
P.S. Du meintest wohl kein physikalisches Gesetz bei dem Mond-Beispiel, nicht wahr?
Hier einige philosophische Argumente, die mich davon überzeugen, dass Hirnaktivitäten zwar mit Gedanken korrelieren, aber nicht identisch sind:
1) Gedanken (zumindest Urteile) können wahr oder falsch sein. Über Hirnaktivitäten kann man das wohl nicht sagen.
2) Kategorienfehler: im Gehirn nach Gedanken zu suchen ist wie bei einer (optisch identifizierbaren) Fußballmannschaft auch noch den Mannschaftsgeist sehen zu wollen.
Die Bedeutung eines Wortes findet man auch nicht in den Schriftzeichen (als rein materielle Träger). Um zu wissen, was eine Kamera ist, reicht es auch nicht, die Einzelteile zu analysieren.
Ich wiederhole ungern:
Man kann manchmal dem eigenen Gehirn dabei zusehen, wie es sein episodisches Gedächtnis durchsucht, und die Erinnerungen neu bewertet.
So ein LIVE-Erlebnis sagt doch viel mehr über Gehirnfunktionen als jede elektronische Messung.
ich glaube unsere analogien funktionieren auf unterschiedlichen ebenen, ich werd zu dem thema demnächst noch einen eigenen eintrag schreiben.
mir ist bewusst, das curio et al. gern hirnaktivität ohne vorheriges training für ihre interfaces nutzen möchten. nur ist es eben noch nicht so weit, anders der spiegel glauben machen möchte.
und so lang sollte birbaumer seine maschine auch nicht als "gedankenlesemaschine" verkaufen. ich kann einen wasserkocher auch nicht als kaffemaschine anpreisen, auch wenn "wasser kochen" schonmal in die richtige richtung geht – es ist unsinn.
das mit "ein physikalisches gesetz", ich bin nach wie vor der meinung, dass es so richtig ist. aber vielleicht missverständlich formuliert...
Dass die Wissenschaft es geschafft hat, ein paar Signale im Gehirn zu identifizieren - die Pupille bewegen, den Arm heben etc. - ist etwa für Menschen mit schwersten Behinderungen ein großartiger Fortschritt, das wurde in dem eingeschobenen Artikel von Marco Evers sehr realistisch und eindrucksvoll dargestellt. Nur hat das nichts mit einer Decodierung der Geistestätigkeit zu tun. Jeder Gedanke geht, wie Sie auch schreiben, mit einem einzigartigen Muster in dem riesigen neuronalen Geflecht einher, d.h. mit einem Prozess, den bisher kein Gerät der Welt aufzeichnen kann. Auch für die nähere Zukunft stehen die Chancen da noch bei Null. Man muß sich dazu nur klarmachen, was das Gehirn da leistet. Wenn man - als Test - mal ein paar Sekunden über einen einfachen Begriff, wie z.B. „Wasser“ nachdenkt, erzeugt das Gehirn blitzschnell zahlreiche disparate Assoziationen, die wiederum jeweils aus vielen, im Millisekundenbereich ablaufenden Unterprozessen bestehen. Meiner Meinung nach ist es sehr gewagt anzunehmen, man könnte, dieses hyperkomplexe Geschehen überhaupt mit technischen Mitteln beobachten oder aufzeichnen, geschweige denn mit den gegenwärtig zur Verfügung stehenden Apparaten. Leider fehlt in dem Artikel des SPIEGEL jeder Anflug gesunder Skepsis, der ihn vom BILD-Niveau unterscheiden sollte.
Hallo Vinzenz,
ich gestehe, nach längerem Nachdenken über den Tankanzeiger denke ich inzwischen, dass es ein guter Vergleich für den Punkt ist, den du in deinem Artikel machst; ich bin gespannt auf deinen Folgeartikel!
Bei dem physikalischen Gesetz hast du aber ganz sicher einen Tippfehler: Du schreibst nämlich, es würde ein physikalisches Gesetz dagegen sprechen, dass man vom Mond aus ein Schlafzimmerfesnter ausspioniert. Welches physikalische Gesetz sollte das sein? Du willst doch sagen: Es gibt keins aber trotzdem leben wir nicht in der Panik, wir würden permanent vom Mond aus beobachtet.
Viele Grüße
Stephan
P.S. Dein Artikel wurde übrigens ganz nett von der Netzeitung aufgegriffen:
http://www.netzeitung.de/wissenschaft/1001017.html
Da bin ich zum Glück nicht die Einzige, welche sich an dem euphorisch gehaltenen Beitrag im Spiegel etwas gestört hat.....
Vor allem die zitierte Sudie mit 12!! Probanden im Mittelpunkt:
"12 Teilnehmer, alle stammen aus einer Population, nämlich der Carnegie Mellon University. Das heißt, es handelt sich um eine sehr kleine Untersuchungsgruppe und sie entstammen aus einer homogenen Gruppe. Etwaige große Altersunterschiede oder unterschiedliche Schichtenzugehörigkeiten sind ausgeschlossen. Da Denkvorgänge altersvariabel, kulturell und sozial beeinflusst sein könnten, ist hier von vornherein die Chance erhöht, dass die Probanden Bilder ähnlich wahrnehmen."....[...]
wobei mit meinem Pädagogenblick mir das besonders auffiel:
"......[..]Unauffällige Hinweise auf Ungereimtheiten im Spiegel-Essay:
Ganz leise keimen vielleicht bei manchen aufmerksamen Lesern Zweifel über die "Gedankenlesevision" auf, wenn sie erfahren, dass alleine das gedankliche "Buchstabenschreiben" einen Riesenaufwand erfordert:
So braucht es erst einmal sage und schreibe 100 Stunden bis man "nur" mit seinen Gedanken einen Cursor bewegen kann. Um gedanklich zu "schreiben" brauchte die schnellste !!! Versuchsperson (VP) immer noch 60 Sekunden für 8 Buchstaben. D.h. nur für den vorangehenden blau geschriebenen Satz benötigt die VP mehr als 600 Sekunden (= 10 Minuten!)
Wobei es einen riesigen Unterschied macht, ob man die Buchstaben selbst mit seinen Gedanken "produziert", oder ob jemand diese Buchstaben aus unserem Gehirn "herauslesen" wollte. Dieser umgekehrte Weg ist nämlich - auch mit einzelnen Buchstaben - nicht möglich."
(Ausführlich:hier )