Bewusstsein und Willensfreiheit

Determiniert - und trotzdem frei!

Vor Jahren machte der Neurophysiologe Benjamin Libet mit einer Reihe von Experimenten Furore, die scheinbar die Existenz des freien Willens widerlegten. Der Psychologe Christoph Herrmann von der Universit�t Oldenburg h�lt dagegen: Der Mensch ist frei, solange sein Handeln in ihm selbst gr�ndet.

"Bei Ihnen piept�s wohl!" Ein solcher Satz, in einem unbedachten Moment ge�u�ert, kann einen Kopf und Kragen kosten – etwa, wenn er uns gegen�ber dem Chef entschl�pft. Ich selbst ertappe mich immer wieder dabei, dass ich etwas sage, ohne die Konsequenzen so recht abzusch�tzen. Ganz offenbar sind Handlungen (und auch Sprechen z�hlt dazu) nicht immer vollkommen bewusst geplant, sondern k�nnen sich auch unbewusst Bahn brechen.
Wie die Hirnforschung zeigt, beruhen psychische Leistungen wie Wahrnehmung und Handlungsplanung auf neuronalen Prozessen. Viele Forscher glauben, dass diese beiden Ebenen quasi identisch sind und nur eine jeweils andere Art der Beschreibung darstellen. Diese Position wird als Naturalismus bezeichnet.
Da fast alle physikalischen Prozesse festen Gesetzm��igkeiten folgen, sind wom�glich auch die Vorg�nge im Kopf stets durch voran�gegangene neuronale Prozesse determiniert, das hei�t festgelegt. Damit st�nde das Ergebnis einer Handlungsplanung oder Entscheidung �bereits vor ihrem Auftreten fest. Kann man in diesem Fall noch von freiem Willen �sprechen? …

1. Experiment mit Vorhersehung?

13.12.2009, Babette D�brich, Jena

Mir ist eine Sache nach der Lekt�re dieses (spannenden!) Artikels leider noch nicht wirklich klar geworden:
Sie schreiben, das sog. Bereitschaftspotenzial best�nde zeitlich schon vor der Darbietung des �u�eren Reizes.

Das verwundert mich, denn es suggeriert, dass das Hirn schon vorher wusste, dass im n�chsten Moment ein Aufforderung zum Knopfdruck k�me. Das w�re gut einsehbar bei einer streng periodischen Wiederholung des Reizes.

Wenn das Signal aber nicht periodisch kam, dann w�rde mich doch ziemlich interessieren, woher diese scheinbare "Vorhersehung" des Reizes kommt. Gibt es dazu eine Antwort?

Antwort der Redaktion:
Liebe Frau D�brich,

Sie haben v�llig Recht: Die Versuchspersonen konnten das Auftreten der Reize antizipieren. Wir verwenden zwar randomisierte Zeiten, zu denen die Reize pr�sentiert werden - aber im Prinzip steigt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Reiz auftritt, je l�nger die Pause zwischen zwei Reizen andauert. Daher bauen die Versuchspersonen eine gewisse Erwartung auf, was sich in der Hirnaktivit�t widerspiegelt.

Sch�nen Gru�

Christoph Herrmann

2. Antizipieren, Erwarten & motorisches Bereitschaftspotential

18.01.2010, Ingo-Wolf Kittel, Augsburg - FA f�r pt. Medizin

Lieber Herr Herrmann,

ganz Psychologe, der Sie sind, schreiben Sie in Ihrer Antwort auf den vorg�ngigen Leserbrief von Frau D�brich wie nebenbei, aber nat�rlich v�llig richtig:

"Die Versuchspersonen konnten das Auftreten der Reize antizipieren."

Leider erw�hnen Sie nicht, ob und ggf. wie Vpn dazu methodisch angeleitet wurden, oder ob sie das spontan gemacht haben (und ggf. dazu nachtr�glich befragt wurden). Auch geben Sie nicht genauer an, worin diese Antizipationsleistungen bestanden haben und auf welcher F�higkeit sie eigentlich beruhen.

Von der Alltagspsychologie her kommt daf�r keine motorische Aktivit�t, sondern unsere "Phantasie" in Betracht. Sich etwas auszudenken geht erfahrungsgem�� aber nicht unbedingt mit K�rperbewegungen einher, eher schon mit Ver�nderungen des "physiologischen Muskeltonus", also der unwillk�rlichen Muskelspannung. Denn die Vorwegnahme der Annehmlichkeiten eines erneut geplanten oder vielleicht sogar schon gebuchten Aufenthalts an einen Ort, an dem man bereits einen sch�nen Urlaub verbracht hat, kann sich geradezu entspannend auswirken.

Noch interessanter aber ist Ihre Angabe, Vpn bauten "eine gewisse Erwartung auf, was sich in der Hirnaktivit�t widerspiegelt."

Konnte tats�chlich die Hirnaktivit�t, die mit Erwartungen korreliert ist, identifiziert werden? (Wie wurde sie ggf. methodisch gesichert?)

Und konnte auch die Hirnaktivit�t aufgedeckt werden, die mit der dazu vorlaufenden Aktivit�t korreliert, etwas zu "antizipieren"?

Die spannende Frage ist n�mlich die, in welchem Verh�ltnis die jeweilige Hirnaktivit�t, die f�r diese psychischen Leistungen typisch ist, zu dem mittlerweile auch au�erhalb der Fachwelt ber�hmt gewordenen "motorischen Bereitschaftspotential" steht, das von dem Neurophysiologen Hans Helmut Kornhuber - der vor kurzem verstorben ist - und seinem ehemaligen Mitarbeiter L�der Deecke Mitte der 1960er Jahre entdeckt worden ist!

Bin ich richtig informiert, dass das mBP bislang immer vor motorischen Willk�rbewegungen und immer �ber den motorischen Assoziationsfeldern des Gehirns festgestellt wurde?

Es m�sste dann doch auch ein spezifisches "motorisches" Korrelat zum "motorischen" BP geben. Es tritt ja deutlich vor Beginn einer Willk�rbewegung auf. Ist dieses motorische Korrelat wissenschaftlich jemals identifiziert worden?

Ihrer R�ckmeldung sehe ich mit Spannung entgegen. F�r alle M�he schon vorab besten Dank und ebensolche Gr��e!

Antwort der Redaktion:
Lieber Herr Dr. Kittel,

haben Sie vielen Dank f�r Ihren sehr durchdachten Leserbrief. Meine Kollegen und ich haben Ihre Fragen bereits in der englischen Originalarbeit (Herrmann et al., 2008) und einem deutschen Buchkapitel (Herrmann et al., 2005) behandelt. F�r eine derart detaillierte Darstellung stand aber in dem �bersichtsartikel in "Gehirn und Geist" nicht ausreichend Raum zur Verf�gung. Deshalb schreibe ich Ihnen gerne anbei die Antworten auf Ihre Fragen:

Frage Dr. Kittel:
Leider erw�hnen Sie nicht, ob und ggf. wie Vpn dazu methodisch angeleitet wurden, oder ob sie das spontan gemacht haben (und ggf. dazu nachtr�glich befragt wurden). Auch geben Sie nicht genauer an, worin diese Antizipationsleistungen bestanden haben und auf welcher F�higkeit sie eigentlich beruhen. [...] Noch interessanter aber ist Ihre Angabe, Vpn bauten "eine gewisse Erwartung auf, was sich in der Hirnaktivit�t widerspiegelt".

Antwort:
Die Versuchspersonen wurden in unserem Paradigma nicht dazu aufgefordert, die pr�sentierten Stimuli zu antizipieren. Da die Stimuli jedoch mit einem randomisierten Interstimulusintervall (ISI) von 1 bis 1,5 Sekunden pr�sentiert wurden, trat eine gewisse Regelm��igkeit bei der Pr�sentation auf. Das bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit f�r das Erscheinen eines Stimulus auf dem Bildschirm mit der Dauer des ISI zunimmt. Dadurch steigt mit andauerndem ISI auch die Erwartung des Reizes. Es scheint plausibel anzunehmen, dass die Aktivit�t das Ergebnis einer unspezifischen Erwartung der Versuchspersonen ist, die in die eine oder die andere der beiden Handlungen einm�nden kann. Das Ph�nomen beobachtet man typischerweise, wenn die Versuchspersonen erwarten, dass sie gleich eine Aufgabe ausf�hren sollen. Tats�chlich gibt es, wie Trevena und Miller (2002) berichtet haben, einige Belege daf�r, dass das BP "zumindest teilweise auch von kognitiven oder perzeptuellen Aspekten der Bewegungsvorbereitung, wie beispielsweise der Antizipation oder der Motivation, verursacht werden kann". Auch Libets Versuchspersonen sollten in vielen nachfolgenden Durchg�ngen ebenfalls die Hand bewegen. Deshalb kann man annehmen, dass sie auch eine unspezifische Erwartung bez�glich ihrer Handbewegung entwickelten. Es erscheint uns aus diesen Gr�nden plausibler, die von Libet beobachtete Aktivit�t als Indiz einer allgemeinen Erwartung und nicht als spezifische Determination der bewussten Bewegungsentscheidung zu interpretieren. Eine Korrelation zwischen der Erwartung der Versuchspersonen und dem BF wurde jedoch nicht berechnet, da die Versuchspersonen nicht nach jedem Durchgang nach ihrer Erwartung befragt wurden.

Frage Dr. Kittel:
Bin ich richtig informiert, dass das mBP bislang immer vor motorischen Willk�rbewegungen und immer �ber den motorischen Assoziationsfeldern des Gehirns festgestellt wurde?

Antwort:
Unsere Daten zeigen ein magnetisches Feld, das dem Dr�cken von Kn�pfen bei einem Wahlreaktionsparadigma vorangeht und mit der Zeit langsam st�rker wird. Deecke et al. (1984) haben zwar argumentiert, dass BPs beziehungsweise BFs nur vor Willk�rbewegungen (Handlungen), aber nicht, oder nur zu einem geringeren Grad, vor Reaktionen, wie etwa der Reaktion auf einen visuellen Reiz, messbar sind. Inzwischen wurde jedoch gezeigt, dass eine �hnliche vorbereitende motorische Aktivit�t messbar war, bevor Versuchspersonen durch Knopfdruck auf einen visuellen Reiz reagieren sollten (Endo et al. 1999). In dieser Untersuchung dauerte das BP jedoch nur einige hundert Millisekunden, was wahrscheinlich damit zu tun hatte, dass die Baseline direkt vor dem Beginn des visuellen Reizes korrigiert wurde. Nachfolgestudien haben auch deutliche, lang andauernde BPs in solchen Paradigmen nachgewiesen, in denen auf auditive (Leocani et al. 2001) und visuelle Reize (Endl et al. 1999) reagiert werden musste.

Ich hoffe, dass Ihnen diese Informationen weiter helfen.

Sch�nen Gru�

Christoph Herrmann

Literaturangaben:

Deecke, L. et al.: Movement-associated potentials and motor control. Report of the EPIC VI Motor Panel, Annals of the New York Academy of Sciences, 1984.

Endl, W. et al.: Event-related potential correlate of false recognition of faces. In: Neuroscience Letters 265, S. 115-118, 1999

Endo, H. et al.: Automatic activation in the human primary motor cortex synchronized with movement preparation. In: Cognitive Brain Research 3, S. 229-239, 1999.

Herrmann, C. S. et al: Analysis of a choice-reaction task yields a new interpretation of Libet's experiments. In: International Journal of Psychophysiology 67, S. 151-157, 2008.

Herrmann, C. S. et al.: Eine neue Interpretation von Libets Experimenten aus der Analyse einer Wahlreaktionsaufgabe. In: Herrmann, C. S. et al. (Hrsg.): Bewusstsein: Philosophie, Neurowissenschaften, Ethik, S. 120-134, UTB, Frankfurt 2005.

Leocani, L. et al.: Event-related desynchronization in reaction time paradigms: a comparison with eventrelated potentials and corticospinal excitability. In: Clinical Neurophysiology 112, S. 923-930, 2001.

Trevena, J. A., Miller, J.: Cortical movement preparation before and after a conscious decision to move. In: Consciousness and Cognition 11, S. 162-190, 2002.