Sensitivität (innere und äußere, von Foerster)

Status	mit Fachliteratur angelegt
AutorIn/RedakteurIn	N. N./Stefan Marty-Teuber, Dagmar Panzer
Letzte Änderung	01.04.2022

Zusammenfassung:
Das erste Kapitel dieses Artikels ist mit Fachliteratur angelegt. Es besteht aus einem einschlägigen Zitat zu einer Berechnung, die Heinz von Foerster angestellt hat. Es geht um das Verhältnis von äußerer und innerer Sensitivität ("Empfindungsvermögen") des Körpers im Kontext der Neurophysiologie. Der Forscher berechnete, dass die nach außen gerichtete Sensitivität in einem Verhältnis von 1 : 100'000 zur inneren Sensitivität steht. Das Zitat stammt aus dem Buch „Kybernetik und Kinästhetik“.

Der zweite Teil fasst die gekürzte schriftliche Fassung des Vortrags „Über das Konstruieren von Wirklichkeiten“ von Heinz von Foerster zusammen, um den gesamten Kontext der erwähnten Berechnung aufzuzeigen. Dabei wird auch die Originalstelle der Berechnung zitiert.

Innere und äußere Sensitivität in „Kybernetik und Kinästhetik“

Das folgende Zitat stammt aus dem Buch „Kybernetik und Kinästhetik“, und zwar aus dem abschließenden sechsten Kapitel „Kinästhetik ist praktische Kybernetik“. Es bringt den Text der Infobox „Kinästhetisches Sinnessystem“.

„Kinästhetisches Sinnessystem

Das kinästhetische oder auch propriozeptive Sinnessystem ermöglicht durch das Zusammenspiel von unterschiedlichen, im ganzen Körper verteilten sensorischen Rezeptoren eine sehr differenzierte Wahrnehmung unserer eigenen Bewegung. Mit diesem sehr grundlegenden Sinn gewinnen wir Informationen über unsere innere dynamische ‚Befindlichkeit‘. (vgl. European Kinaesthetics Association 2020a; S. 13)

Diese Wahrnehmung aus einer Innenperspektive spielt in Lernprozessen der Kinästhetik eine entscheidende Rolle. Heinz von Foerster (vgl. Kapitel 5) beschäftigte sich mit der Frage, in welchem mathematischen Verhältnis der Mensch physiologisch betrachtet sensibel für äußere bzw. innere Prozesse ist. Er kam auf ein Verhältnis von 1 : 100‘000 (äußere Sensitivität : innere Sensitivität). Der Mensch ist demnach bei seinem ‚Funktionieren‘ in einem sehr viel höheren Maße mit inneren Prozessen als mit seiner äußeren Umgebung beschäftigt. (Foerster 1985, S. 35)“

Quelle: European Kinaesthetics Association (Hg.) (2020): Kybernetik und Kinästhetik. Unter Mitarbeit von Stefan Marty-Teuber und Stefan Knobel. Linz, Winterthur, Siebnen: Verlag European Kinaesthetics Association, verlag lebensqualität. ISBN: 978-3-903180-22-2 (Verlag European Kinaesthetics Association) ISBN: 978-3-906888-02-6 (verlag lebensqualität). S. 56.

Innere und äußere Sensitivität bei Heinz von Foerster

Status	vorläufig abgeschlossen
AutorIn/RedakteurIn	Stefan Marty-Teuber/Dagmar Panzer
Letzte Änderung	01.04.2022

Der Kontext

Die Aussage, dass äußere und innere Sensitivität in einem Verhältnis von 1 : 100'000 stehen, findet sich in der gekürzten Fassung des Vortrags „Über das Konstruieren von Wirklichkeiten“. Heinz von Foerster (im Folgenden HvF genannt, wie ihn Freunde gerne riefen) hielt dieses Eröffnungsreferat an der vierten internationalen „Conference on Environmental Design Research“, die im „Virginia Polytechnic Institute“ in Blacksburg/Virginia am 15. April 1973 stattfand. Organisiert wurde diese Konferenz von der „Environmental Design Research Association (EDRA)“. Diese internationale, interdisziplinäre Organisation wurde 1968 gegründet und führt bis heute jährliche Konferenzen durch, die sich dem Thema „Environmental Design“ (Planung und Gestaltung der Umwelt, des Lebensraums) widmen. Das Publikum bestand somit aus Fachleuten, WissenschaftlerInnen und StudentInnen verschiedener Wissenschaftszweige, die sich mit dem Thema Umweltgestaltung beschäftigten. Wie er im Verlauf des Vortrags sagt, rechnet er damit, dass die Zuhörerschaft eher mit den Geisteswissenschaften als mit Naturwissenschaften vertraut ist. HvF setzte für seinen Vortrag entsprechend keine Kenntnis der aktuellen kybernetischen, erkenntnistheoretischen oder neurophysiologischen Forschungen voraus. Dies zeigt sich z. B darin, dass er sein grundlegendes Postulat als „unerhörte Behauptung“ bezeichnet.

HvF war zum Zeitpunkt der Abfassung des Vortrags seit 16 Jahren Direktor des „Biological Computer Laboratory (BCL)“ in Urbana, wo führende WissenschaftlerInnen aus unterschiedlichen Disziplinen insbesondere „die Gesetze des Rechnens in lebenden Organismen“ erforschten. Vor diesem Hintergrund spiegelt der Vortrag den Kenntnisstand führender NeurophysiologInnen, MathematikerInnen oder BiologInnen der 1970er-Jahre, beruht aber unseres Wissens auf Grundlagen, die aus heutiger Sicht nicht als überholt oder widerlegt bezeichnet werden können. Dies muss allerdings eine Fachperson beurteilen.

Wie es bei HvF die Regel ist, ist die Aussage über das Verhältnis von innerer und äußerer Sensitivität in ein dichtes Netz von Herleitungen und kohärenten Argumentationen eingebettet. Deshalb wird im Folgenden der ganze Vortrag „Über das Konstruieren von Wirklichkeiten“ skizziert. Aus der Perspektive der Kinästhetik enthält er eine Vielzahl von Postulaten oder Hypothesen, die sich bestens als theoretische Grundlagen eignen, um z. B. Grundsätze der Sensibilisierung der Bewegungswahrnehmung (Kinästhesie) oder der Bewegungsinteraktion abzustützen.

Der Aufbau des Vortrags

Die Struktur des Vortrags erläutert HvF für seine ZuhörerInnen zu Beginn (vgl. unten). Er baut seinen Vortrag wie folgt auf (zitierte Überschriften aus der deutschen Übersetzung):

Kurzfassung

Das Postulat

Die Experimente

1 Der blinde Fleck

2 Skotom

3 Alternanten

4 Verstehen (urspr. „wahrnehmen, auffassen, begreifen, etwas können“)

Interpretation

Neurophysiologie

1 Evolution

2 Das Neuron

3 Die Übertragung

4 Die Synapse*

5 Der Cortex

6 Descartes

7 Die Errechnung

8 Geschlossenheit

Bedeutung

Nach HvF dient dieser Aufbau der Rechtfertigung des Postulats, das die Ausgangslage des Vortrags bildet. Für die ZuhörerInnen beschreibt er die Struktur des Vortrages folgendermaßen:

„Zunächst möchte ich Sie einladen, an einem Experiment teilzunehmen; darauf werde ich einen klinischen Fall sowie die Ergebnisse zweier Experimente darstellen. Danach möchte ich eine Interpretation und sodann eine stark komprimierte Darstellung der neurophysiologischen Basis dieser Experimente und meines eben formulierten Postulats anbieten. Abschließend möchte ich versuchen, die Bedeutung alles dieses für ästhetische und ethische Überlegungen klarzumachen.“

HvF vergleicht die Sensitivität des Zentralnervensystems in Bezug darauf, wie sich die innere Umwelt verändert, und in Bezug darauf, wie sich die äußere Umwelt verändert, am Schluss des vierten Unterkapitels „Die Synapse“ (oben mit einem Stern gekennzeichnet). Dabei kommt er zum Schluss, dass die Sensitivität für innere Veränderungen hunderttausend Mal stärker als die Sensitivität für äußere Veränderungen ist.

„Kurzfassung“ des Vortrags

Der deutschen Übersetzung des Vortrags im Buch „Sicht und Einsicht“ geht eine sehr kurze „Kurzfassung“ (von HvF?) voraus. Sie zitiert lediglich die Aussage „Triff eine Unterscheidung!“ des Mathematikers und Psychologen George Spencer Brown (1923–2016). In seinem Buch „Laws of Forms“ von 1969 stellt Brown dar,

„dass die gesamte mathematische Welt – aber nicht nur diese – darauf basiert, dass jemand eine Unterscheidung trifft. Die Laws of Form [kursiv] von George Spencer Brown stellen einen mathematischen Kalkül dar, in dem das Treffen von Unterscheidungen formal behandelt und schließlich der Beobachter, der unterscheidet, als ständig implizit entdeckt wird. Insofern sind die Laws of Form [kursiv] nicht nur ein mathematischer, sondern auch ein philosophischer oder genauer: erkenntnistheoretischer Text.“

„Das Postulat“

Zu Beginn erwähnt HvF die Figur Jourdain aus dem Stück „Der Bürger als Edelmann“ von Molière. Jourdain lernt als ungebildeter Neureicher die Unterscheidung zwischen Prosa und Poesie kennen und ist außer sich vor Begeisterung über die Entdeckung, dass er schon ein Leben lang Prosa gesprochen hat. Er erinnert HvF an gewisse KollegInnen, die vor einiger Zeit in gleicher Weise voller Begeisterung entdeckt hatten, dass sie in einer Umwelt leben. Wichtiger erscheint HvF in diesem Zusammenhang eine andere Entdeckung.

„Wenn Monsieur Jourdain spricht, sei es Prosa oder Dichtung, dann ist er selbst es, der diese erfindet; und immer dann, wenn wir unsere Umwelt wahrnehmen, sind wir selbst es, die diese Umwelt erfinden.“

Im Anschluss drückt er diese Entdeckung in einem Postulat aus:

„Die Umwelt, die wir wahrnehmen, ist unsere Erfindung. [kursiv]“

Der Titel „Über das Konstruieren von Wirklichkeiten“ des Vortrags spiegelt dieses Postulat. Im weiteren Verlauf präzisiert HvF die Begriffe „konstruieren/erfinden“ durch „errechnen“.

„Die Experimente“

„Der blinde Fleck“

Wenn man allein mit dem linken Auge einen schwarzen Stern neben einem runden schwarzen Fleck fixiert, verschwindet dieser in einem bestimmten Abstand vom Auge. Entscheidend an diesem nachvollziehbaren Experiment ist für HvF, dass der Fleck in diesem Moment nicht da ist und sein Fehlen nur durch eine Veränderung des Abstandes bzw. dadurch, dass man ihn dann wieder sieht, bemerkt werden kann. HvF bringt diese Beobachtung lapidar auf den Punkt:

„Wir sehen nicht, daß wir nicht sehen.“

„Skotom“

Als Skotome werden Gesichtsfelddefekte bzw. Ausfälle eines Teils des visuellen Feldes bezeichnet. HvF beschreibt den klinischen Fall, bei dem bestimmte gut heilende okzipitale Läsionen (Verletzungen des Hinterkopfs, z. B. durch Geschosse) zu einem Skotom führen können, ohne dass sich die verletzte Person dessen bewusst wird. Allerdings kann die betreffende Person nach ein paar Wochen z. B. die Fähigkeit verlieren, die Bewegung der Arme oder Beine zu kontrollieren. Erfolgreich therapiert wurden in dieser Zeit betroffene PatientInnen dadurch, dass ihnen ein bis zwei Monate lang die Augen verbunden wurden.

Diese Therapie wurde dadurch begründet, dass der Patient einen Lernprozess durchläuft, in dem „er seine ‚Aufmerksamkeit‘ von (nicht-existenten) visuellen Hinweisen auf seine Körperstellung auf jene (normal arbeitenden) Kanäle umstellt, die direkte [kursiv] Hinweise auf seine Körperstellung aus (propriozeptiven) Sensoren in Muskeln und Gelenken liefern.“

HvF betont, dass einerseits einer betroffenen Person wie im vorhergehenden Experiment die fehlende Wahrnehmung nicht bewusst werden kann. Andererseits wird „die Fähigkeit wahrzunehmen durch sensumotorische Interaktion wieder aufgebaut“. Diese Situation führt ihn zur Formulierung der folgenden Metaphern:

„(a) ‚Wahrnehmen ist Handeln.‘

(b) ‚Wenn ich nicht sehe, daß ich blind bin, dann bin ich blind; wenn ich aber sehe, daß ich blind bin, dann sehe ich.‘“

Eine enge Anlehnung an die erste Metapher findet sich später im Kernaphorismus „Jedes Tun ist Erkennen, und jedes Erkennen ist Tun“ des Buches „Der Baum der Erkenntnis“ von Maturana/Varela.

Die zweite Metapher erinnert an den Sinnspruch „Ich weiß, dass ich nichts weiß“, der dem antiken Philosophen Sokrates (ca. 470–399 v. Chr.) zugeschrieben wird.

„Alternanten“

HvF verweist auf ein Experiment, bei dem den ProbandInnen in einer Endlosschleife ein Wort (z. B. COGITATE) in ziemlicher Lautstärke abgespielt wird. Nach ein bis zwei Minuten nehmen die ProbandInnen plötzlich statt des Wortes, das sie bis dahin deutlich wahrgenommen hatten, ein anderes bedeutsames Wort (eine Alternante wie COGITATE oder CUT THE STEAK) ebenso deutlich wahr. HvF kommentiert oder erklärt dieses Experiment nicht weiter.

„Verstehen (urspr. ‚wahrnehmen, auffassen , begreifen, etwas können‘)“

Als letztes Experiment führt HvF ein Experiment mit einer Katze an. Ihr waren in der Hörbahn Mikroelektroden eingesetzt worden, um mittels Elektroenzephalogrammen Aktivitäten von Nervenzellen aufzuzeichnen. Dabei wurden Nervenzellen an Stellen berücksichtigt, „die als erste auditorische Stimuli empfangen (Cochlea Nucleus, CN), als auch von anderen bis hin zum auditorischen Cortex“.. Durch das Niederdrücken eines Hebels kann die Katze einen Futterbehälter öffnen. Der Hebel funktioniert aber nur, wenn ein Einzelton auf einer bestimmten Tonhöhe (c6) wiederholt wird.

Die Aufzeichnungen der in Bildern abgedruckten Elektroenzephalogrammen aus unterschiedlichen Situationen lassen den Schluss zu, dass „kein Ton wahrgenommen wird, solange dieser Ton uninterpretierbar ist (Bilder 3 und 4: reines Geräusch), dass das ganze System aber sofort zu arbeiten beginnt, wenn der erst ‚Piepton‘ zu hören ist (Bilder 5 und 6: Geräusch wird zum Signal), wenn also eine Wahrnehmung verständlich wird“. Für die Katze bedeuten die wiederholten Pieptöne, dass sie jetzt dank ihrer Aktivität (bzw. des Mechanismus) zu Fressen kommt.

„Interpretation“

Die Experimente dienen HvF als Beispiele dafür, dass man etwas sieht oder hört, „was gar nicht ‚da‘ ist“, oder etwas nicht sieht oder hört, was von außen betrachtet existiert, „es sei denn, unsere Koordination von Sinneswahrnehmung und Bewegung erlaubt uns, das, was da zu sein scheint, zu ‚erfassen‘“. Mit dieser Aussage spielt er auf den klinischen Fall des Skotoms an. Zur Bekräftigung dieser Beobachtungen verweist er auf das Prinzip der undifferenzierten Kodierung:

„Die Reaktion einer Nervenzelle enkodiert nicht [kursiv] die physikalischen Merkmale des Agens, das ihre Reaktion verursacht. Es wird lediglich das ‚so viel‘ an diesem Punkt meines Körpers enkodiert, nicht aber das ‚was‘.“

Er führt dieses Prinzip mit dem Beispiel einer Rezeptorzelle der Netzhaut aus (eines Stäbchens der Retina). Als Rezeptorzellen sind Stäbchen lichtempfindlich und können elektromagnetische Strahlung absorbieren. Dadurch wird ihr elektrochemisches Potenzial verändert, was „eine periodische elektrische Entladung in Zellen auf einer höheren Ebene des postretinalen Netzwerks verursacht“. Dabei ist die Periodizität, d. h. die Anzahl der Entladungen pro Zeiteinheit, proportional zur Intensität der Strahlung, die die Rezeptorzelle absorbiert. Festzuhalten ist nach HvF, dass diese Entladungen keinen Hinweis darauf enthalten, was es war (nämlich elektromagnetische Strahlung), das die Stäbchen feuern ließ. Darauf verallgemeinert HvF:

„Das gleiche gilt für jeden beliebigen anderen sensorischen Rezeptor, die Geschmacksknöspchen, die Druckrezeptoren, und alle die anderen Rezeptoren, die mit den Sinneswahrnehmungen des Geruchs, der Wärme und Kälte, der Klänge und Geräusche usw. verbunden sind: Sie sind alle ‚blind‘, was die Qualität [kursiv] ihrer Stimulierung angeht und reagieren nur auf deren Quantität [kursiv].“

Für das vorliegende Thema von Bedeutung ist, dass HvF hier wie in der Berechnung des Verhältnisses der inneren und äußeren Sensitivität den Begriff der sensorischen Rezeptoren verwendet. Dort werden alle „sensorischen Rezeptoren“, die empfindlich für äußere Veränderungen sind, mit allen sensiblen Spitzen der Dendritenäste in synaptischen Spalten verglichen (vgl. unten).

Für HvF stellt sich aus der Feststellung, dass die Nervenaktivität die Qualität der physikalischen äußeren Reize nicht enkodiert, „die fundamentale Frage, wie unser Gehirn denn die überwältigende Vielfalt dieser farbenprächtigen Welt hervorzaubern kann, wie wir sie in jedem Augenblick unseres bewussten Lebens erfahren, – und manchmal sogar, wenn wir schlafen und träumen.“ HvF bezeichnet diese Frage als das Problem der Kognition bzw. den Versuch, kognitive Prozesse zu erklären, und umschreibt Kognition in einem ersten Schritt folgendermaßen:

„KOGNITION → Errechnung einer Realität.“

HvF erklärt im Anschluss, was gegen diese Definition eingewendet werden könnten und handelt darauf diese Einwände einzeln ab. Erstens weist er darauf hin, dass er den Begriff Rechnen sehr allgemein für jede (nicht unbedingt zahlenmäßige) Operation verwenden möchte, „die beobachtete physikalische Entitäten (‚Objekte‘) transformiert, modifiziert, ordnet, neu anordnet usw.“.

Zweitens verteidigt er die Verwendung des unbestimmten Artikels „einer“ (Realität). Der unbestimmte Artikel legt nahe, dass es nicht um die eine und einzige, „objektive“ Realität oder Umwelt geht. Genau das meint HvF:

„Meine Wahrnehmung der Berührung in Korrelation [kursiv] mit meiner visuellen Sinneswahrnehmung erzeugt [kursiv] eine Erfahrung, die ich als ‘Hier ist ein Tisch‘ beschreiben kann.“

HvF lehnt aus erkenntnistheoretischen Gründen die Auffassung explizit ab, dass die Wahrnehmung eines Tischs über Berührung die visuelle Wahrnehmung bestätigt, dass da tatsächlich in der Realität ein Tisch vorhanden ist.

Drittens weist HvF darauf hin, dass somit „kognitive Prozesse weder Armbanduhren noch Milchstraßensysteme errechnen, sondern im besten Fall Beschreibungen[kursiv] derartiger Entitäten“. Unter Berufung auf die Neurophysiologie bzw. auf eine Publikation von Humberto Maturana von 1970 ergänzt er, dass diese Beschreibungen durch die neuronale Aktivität auf höheren Ebenen immer wieder errechnet werden und somit eine unendliche Rekursion vorliegt. Schließlich sagt er nun doch, dass auch beim Errechnen von Beschreibungen eine Errechnung vorliegt. So formuliert er die folgende Definition der Kognition und beschreibt die Absicht seines weiteren Vorgehens:

„KOGNITION → Errechnung von [rekursiv durch einen hier nicht dargestellten Pfeil mit Errechnung verbunden]

Ich fasse zusammen: Mein Vorschlag besteht darin, kognitive Prozesse als nie endende rekursive Prozesse des (Er-)Rechnens aufzufassen. Ich hoffe, daß ich nun mit der folgenden tour de force [kursiv] durch die Neurophysiologie diese Interpretation verständlich machen kann.“

„Neurophysiologie“

„Evolution“

HvF greift auf die einfachsten Manifestationen des Prinzips der rekursiven Errechnung zurück, die aus der Sicht der Evolutionstheorie sehr früh auftreten. Es geht dabei „um die ‚unabhängigen Effektoren‘ bzw. unabhängigen sensumotorischen Einheiten, wie sie sich über die Oberflächen von Einzellern und Vielzellern verteilt finden“. Sie können hilfreich sein, um zu verstehen, dass kognitive Prozesse oder unter Berufung auf Maturana das ganze Leben auf diesem Prinzip beruht. Sie bestehen in der schematischen Darstellung aus einem dem sensorischen Teil, nämlich aus einem dreieckigen Kopf, und aus einem zwiebelartig dargestellten motorischen Teil, der fähig ist, sich zusammenzuziehen.

Wenn die sensible Spitze eine Veränderung der chemischen Konzentration in unmittelbarer Nähe wahrnehmen kann, zieht sich die Einheit sofort zusammen. Daraus resultiert eine Bewegung, die einerseits die Gestalt oder die örtliche Lage des Lebewesens verändert und andererseits die chemische Konzentration für benachbarte Einheiten ändern kann, wodurch sich diese sofort zusammenziehen usw. Dadurch ergibt sich eine Rekursion von veränderter Sinneswahrnehmung und veränderter Gestalt.

Aus der Perspektive der Evolution haben sich in einem nächsten Schritt die sensorischen Teile der Sinneswahrnehmung und die motorischen Teile der Handlung getrennt und blieben durch dünne Fasern, die sogenannten Axone, miteinander verbunden. Diese übermitteln „Einwirkungen auf die Sensoren an die zugehörigen Effektoren“, wodurch der Begriff des Signals entsteht.

„Der entscheidende Schritt in der Evolution der komplexen Organisation des Zentralnervensystems (ZNS) der Säugetiere scheint jedoch das Auftreten eines ‚internuntialen Neurons‘ gewesen zu sein, einer Zelle, die zwischen der sensorischen und der motorischen Einheit gelagert ist (Bild 9). Es handelt sich dabei im allgemeinen um eine sensorische Zelle, die jedoch so spezialisiert ist, daß sie nur auf ein universales ‚Agens‘ reagiert, nämlich auf die elektrische Aktivität der afferenten Axone, die in ihrer Nachbarschaft enden. Da ihre gegenwärtige Aktivität ihre spätere Reaktionsfähigkeit beeinflussen kann, führt diese Zelle das Element des Rechnens in das Reich der Lebewesen ein ermöglicht so den entsprechenden Organismen die erstaunliche Vielfalt nicht-trivialer Verhaltensweisen. […] Ich glaube daher, daß nun leicht einzusehen ist, warum sich diese Neurone entlang zusätzlicher vertikaler Schichten mit zunehmenden horizontalen Verbindungen so schnell vermehrt haben, um jene komplexen ineinander verknüpften Strukturen zu bilden, die wir ‚Gehirne‘ nennen.“

„Das Neuron“

Über zehn Milliarden Neuronen bilden nach HvF das menschliche Gehirn. Es sind Einzelzellen, die hochgradig spezialisiert sind und drei anatomisch unterschiedliche Teile umfassen, nämlich die zweigähnlich verästelten Dendriten, den Zellleib mit dem Zellkern und die Axone. Mit ihren einzelnen Ausläufern enden die Axone bei den Dendriten anderer Neurone oder rekursiv bei denjenigen desselben Neurons. Aufgrund der Membran des Zellleibs weist das Zellinnere ungefähr ein Zehntel Volt elektrische Ladung im Vergleich zu seiner Umgebung auf. „Wird diese Ladung in der Region der Dendriten hinreichend gestört, dann ‚feuert‘ das Neuron und schickt diese Störung entlang seiner Axone an dessen Endpunkte, die Synapsen.“

„Die Übertragung“

Solche elektrische Störeinwirkungen können mit Mikrosonden gemessen und dargestellt werden. HvF zeigt drei Abbildungen solcher Messungen in einem Druckrezeptor, der konstant, aber in unterschiedlicher Intensität eine Stimulation erfährt. Die periodischen Entladungen des Druckrezeptors sind in allen drei Fällen gleich groß und unterscheiden sich nur durch ihre Frequenz. Dabei entspricht eine niedrige Frequenz einer schwachen Stimulation, eine höhere Frequenz einer stärkeren.

„Die Synapse“ und die Berechnung des Verhältnisses von innerer zu äußerer Sensitivität

HvF erklärt nun die Anatomie einer synaptischen Verbindung. Sie besteht aus einem winzigen Spalt. Dieser ist mit Transmittersubstanzen gefüllt und befindet sich zwischen dem knollenartigen Ende eines afferenten Axons und dem Dendritenast eines Neurons.

HvF weist darauf hin, dass die Transmittersubstanzen des synaptischen Spaltes je nach ihrer chemischen Zusammensetzung eine unterschiedliche Wirkung haben können. Ein Impuls, der sich entlang eines afferenten Axons ausbreitet, kann einen anderen gleichzeitig ankommenden Impuls aufheben (inhibitorischer Effekt) oder einen anderen Impuls verstärken (Bahnungseffekt).

HvF folgert daraus, dass die synaptischen Spalten als Mikroumwelten der sensiblen Spitzen der Dendritenäste aufgefasst werden können. Auf dieser Grundlage bestimmt er das Verhältnis der inneren zur äußeren Sensitivität:

„… mit dieser Interpretation vor Augen können wir die Sensitivität des Zentralnervensystems gegenüber Veränderungen der inneren [kursiv] Umwelt (der Gesamtsumme aller Mikroumwelten) mit seiner Sensitivität gegenüber Veränderungen der äußeren [kursiv] Umwelt (das heisst aller sensorischen Rezeptoren) vergleichen. Da es lediglich einige 100 Millionen sensorische Rezeptoren und etwa 10 000 Milliarden Synapsen in unserem Nervensystem gibt, sind wir gegenüber Veränderungen in unserer inneren Umwelt 100 000mal stärker empfindlich als gegenüber Veränderungen in unserer äußeren Umwelt.“

Wie aus dem Kapitel „Interpretation“ zu erschließen ist, meint HvF in diesem Kontext mit dem Begriff der sensorischen Rezeptoren alle Rezeptoren, mit denen wir Informationen über unsere Umwelt errechnen können. Die propriozeptiven oder kinästhetischen Rezeptoren werden somit in dieser Berechnung nicht berücksichtigt bzw. außer Acht gelassen. Auf jeden Fall tragen sie nur zur Erhöhung des Verhältnisses zugunsten der inneren Sensitivität bzw. zur Verstärkung der grundsätzlichen Aussage bei.

„Der Cortex“

Um die Rechenkapazität des Gehirns zu veranschaulichen und „zumindest eine gewisse Vorstellung von der Organisation der gesamten Maschinerie zu gewinnen, die alle unsere perzeptuellen, intellektuellen und emotionalen Erfahrungen errechnet“, geht HvF auf einen zwei Quadratmillimeter großen Hirnschnitt ein, der von einer Katze stammt. Er ist hundertfach reduziert, zeigt die Axone nicht und lässt nach HvF dennoch erahnen, wie dicht gepackt das Gehirn ist.

„Descartes“

In einem kurzen Exkurs erläutert HvF mit einem Zitat von Descartes, wie man sich im 17. Jahrhundert die Funktionsweise des Körpers bzw. die Wahrnehmung und Verarbeitung vorstellte. Besonders sprechend ist die Erwähnung von Lebensgeistern, die aus eine Hohlraum heraus in die Muskeln fließen und eine Aktivität auslösen, und ebenso die Metapher, dass zuvor ein Zug auf die Nerven diesen Hohlraum öffnet wie der Zug an einer Kordel (eines Herrschaftshauses) die Glocke (in einem bestimmten Zimmer) läuten lässt. HvF kann sich einen abschließenden Seitenhieb auf den Behaviorismus nicht verkneifen, wo einige AnhängerInnen zu seiner Zeit noch immer diese gleiche Auffassung vertreten würden, nur seien die Lebensgeister weggefallen.

„Die Errechnung“

Bei diesem Unterthema präsentiert HvF eine typische neuronale Errechnung in einer schematischen Darstellung. Sie betriff die Netzhaut (Retina) und das postretinale Netzwerk bei einem Säugetier. Mit diesem Schichtenmodell zeigt er auf, dass Rechenprozesse in denjenigen Schichten stattfinden, in denen es Synapsen hat. In diesen Schichten werden nach Untersuchungen von 1968 „die Sinneswahrnehmung der Farbe sowie einige Formmerkmale errechnet“.

Die Formberechnung führt HvF länger aus. Er beschreibt insbesondere, wie die Schichten zusammenarbeiten und bei einheitlichem Lichteinfall inhibitorische Signale (aufhebende, vgl. oben) benachbarter Neurone gegenüber eigenen exzitatorischen Signalen (im Sinn von „Tu etwas!“) zu einer Nullreaktion führen, und zwar unabhängig von der Stärke der Stimulierung und der Veränderung der Belichtung.

Im Unterschied dazu erklärt HvF dann den Fall, dass ein Hindernis einen Teil der rezeptiven Schicht abdeckt. Nun erhält ein Neuron zwei eigene exzitatorische Signale, aber nur ein inhibitorisches von einem benachbarten Neuron – und nicht wie zuvor von den beiden benachbarten Neuronen. Es wird also feuern. Dies lässt den Schluss zu, dass grundsätzlich die Funktion darin besteht, „jede räumliche Veränderung des visuellen Feldes dieses ‚Auges‘“ zu errechnen.

Die Rechenprozesse, die hier stattfinden, sind nach HvF zwar sehr elementare Operationen, aber ihre Organisation lässt das bedeutsame Prinzip verstehen, wie abstrakte Vorstellungen (im Beispiel: die „Kante“) errechnet werden. Zur Generalisierung dieses Prinzips weist HvF auf zwei Ebenen hin, auf denen sich Errechnung zeigt:

„(a) in den tatsächlich ausgeführten Operationen,
und (b) in der Organisation dieser Operationen, wie sie hier durch die Struktur des Nervennetzes dargestellt wird.
In der Computersprache würde man bei (a) von ‚Operationen‘ sprechen, bei (b) jedoch von einem ‚Programm‘. Wie wir später noch sehen werden, können in ‚biologischen Rechnern‘ die Programme selbst zum Gegenstand von Rechenprozessen werden. Wir erreichen so ‚Metaprogramme‘, ‚Meta-Metaprogramme‘ … usw. Und all das ist natürlich die Folge der rekursiven Organisation dieser Systeme“

„Geschlossenheit“

In diesem Unterkapitel nimmt HvF die Funktionsweise des ganzen Organismus in den Blick. In einer schematischen Darstellung präsentiert er ein Modell, das „die Einzelstücke wieder durch ihre funktionalen Beziehungen“ verbindet. Die Darstellung zeigt

• die Neuronenbündel,
• die synaptischen Spalten, die Synapsen zu anderen Neuronenbündeln bilden,
• die Hirnanhangdrüse (Hypophyse) als „Steuerdrüse für das gesamte endokrine System“
• die rekursiv verbundenen sensorischen und motorischen Oberflächen.

Zur rekursiven Verbindung der sensorischen und motorischen Oberflächen führt er aus:

„Die Nervenimpulse […] wirken schließlich auf die motorische Oberfläche (MS), deren Veränderungen (Bewegungen) unmittelbar wiederum von der sensorischen Oberfläche (SS) wahrgenommen werden […]“

Ebenso rekursiv verbunden werden im Modell die Hirnanhangdrüse und die synaptischen Spalten. Allerdings führen die hier verarbeiteten Impulse zur Veränderung (Modifikation) der Arbeitsweise (modus operandi) der synaptischen Spalten bzw. des ganzen Systems.

Das Modell illustriert somit die „die doppelte Schließung des Systems, das nun rekursiv nicht nur das verarbeitet, was es ‚sieht‘, sondern auch die Tätigkeit seiner eigenen Organe“. HvF transformiert dann das Modell in einen dreidimensionalen Torus, um so im Kern zeigen zu können, wie ein lebender Organismus in funktionaler Hinsicht organisiert ist.

Zu den Rechenprozessen, die in diesem Torus stattfinden, merkt HvF an, dass sie „einer nicht-trivialen Einschränkung“ unterliegen. Sie besteht in einem Postulat, das er „Kognitive Höostase“ nennt:

„Das Nervensystem ist so organisiert (bzw. organisiert sich selbst so), daß es eine stabile Realität errechnet.“

Er weist darauf hin, dass sich aus diesem Postulat die Autonomie bzw. Selbstregelung jedes lebenden Organismus ergibt und dass Autonomie mit Regelung der Regelung gleichbedeutend ist.

„Und genau dies leistet der doppelt geschlossene, rekursiv rechnende Torus: Er regelt seine eigene Regelung.“

„Bedeutung“

Mit einem kurzen Kapitel schließt der Vortrag. HvF wechselt hier auf die ethische und ästhetische Ebene:

„Es mag in der Zeit wie der unseren seltsam anmuten, Autonomie zu fordern, denn Autonomie bedeutet Verantwortung. Wenn ich selbst der einzige bin, der entscheidet, wie ich handle, dann bin ich für meine Handlungen verantwortlich.“

Er weist darauf hin, dass es eher üblich ist, andere für das eigene Handeln verantwortlich zu machen, um dann die Paradoxie der Haltung des Solipsismus aufzuzeigen. Er kommt zum Schluss, dass der springende Punkt darin besteht, dass man die Wahl hat, sich selbst als einzig existierende Realität zu betrachten oder nicht. Tut man das nicht, ist niemand die einzig existierende Realität und es muss „etwas Drittes geben, das den zentralen Bezugspunkt bildet. Dies ist die Relation zischen Du und Ich, und diese Relation heisst IDENTITÄT:
Realität = Gemeinschaft“

Der Vortrag schließt mit einem fulminanten, kurzgehaltenen Höhepunkt durch die Formulierung zweier Imperative:

„Worin liegen nun die Konsequenzen alles dieses für Ethik und Ästhetik?
Der ethische Imperativ [kursiv]: Handle stets so, daß die Anzahl der Wahlmöglichkeiten grösser wird.
Der ästhetische Imperativ [kursiv]: Willst du sehen, so lerne zu handeln.“

Vergleiche auch

• Wahrnehmung
• Kinästhetik (Begriff)
• Feedback-Control-Theorie
• Zirkularität
• Maschinen (triviale und nichttriviale)
• Heinz von Foerster