Lassen Sie mich als Vorwort annehmen, dass die Gesamtheit der mentalen Zustände und ihrer entsprechenden Verhaltensweisen in einer Person vollständig auf die physische Aktivität von Neuronen reduzierbar ist, die zu festgelegten Zeiten eine Vielzahl von Chemikalien durch synaptische Spalten senden. Es gibt kein außerlogisches, metaphysisches Seinsgefühl, das unsere Handlungen leitet, z. B. Geister, Seelenstoffe usw.
Jenseits dieser Bestimmung, die offensichtlich ist, stellt sich die übergreifende Frage, wie bestimmte Netzwerke im Gehirn verschiedene strukturelle und Verhaltensfähigkeiten im Geist kontrollieren. Wenn wir beispielsweise eine Person in ein MRT legen und sie bitten, bis drei zu zählen, erwarten wir eine Aktivierung in einem Teil des Scheitellappens. Wie feinkörnig ist diese Aktivierung? Wenn wir dieselbe Person bitten, dieselbe Zählung zu einem anderen Zeitpunkt durchzuführen, wird dann ein anderes Netzwerk im selben Bereich des Gehirns verwendet?
Die erste Frage hat eine Folge dazu; eine Art Rollentausch: Ist es bei einem ausreichend detaillierten Bild des Gehirns einer Person möglich, mehr oder weniger zu beschreiben, was die Person tut oder denkt?
Wenn wir sie in ein MRT stecken, wird die Aktivierung nicht sehr feinkörnig sein. Es gibt ungefähr 630.000 Neuronen in einem 3 x 3 x 3 mm großen Voxel, das während der fMRT aufgezeichnet wird. Aber selbst dieses grobe Detail reicht aus, um viele beeindruckende Aufgaben des Gedankenlesens zu erfüllen (z. B. Mitchell et al., 2008).
Aber was wäre, wenn wir jedes einzelne Neuron im Gehirn gleichzeitig aufzeichnen könnten, könnten wir dann eine eindeutige 1-zu-1-Zuordnung zwischen neuronalem Feuern und Verhalten finden? Nicht wirklich. Überlegen Sie, was passiert, wenn Sie bis drei zählen – und lassen Sie uns alles ignorieren, was in Ihrem Gehirn vor sich geht, was nicht zu dieser Aufgabe beiträgt (z. B. autonome Funktionen, Gedankenwandern usw.). Bewegen sich Ihre Zunge, Ihr Kiefer und Ihre Lippen auf genau die gleiche Weise jedes Mal? Klingt das akustische Signal jedes Mal gleich? Nein; Es gibt eine gewisse Variabilität im neuronalen Feuern, die eine Verhaltensvariabilität verursacht.
OK, nun, was wäre, wenn sich Ihre Muskeln in genau demselben Muster bewegen würden. Wäre dann die neuronale Signatur zwischen den Versuchen identisch? Nicht unbedingt. Nehmen wir an, es gibt 100 Milliarden Neuronen im menschlichen Gehirn. So viele Freiheitsgrade können wir in unserem Verhalten nicht beobachten. Es ist wahrscheinlich, dass unser Verhalten „identisch“ bleibt, wenn wir ein einzelnes Neuron entfernen. Es gibt eine enorme Menge an Dimensionsreduktion, um von einem Array von 100 Milliarden Neuronen zu menschlichem Verhalten zu gelangen. Aber insgesamt hängt die Antwort auf Ihre Frage davon ab, wie Sie „Leistung“ charakterisieren. Wenn Sie die Leistung als ausreichend komplex definieren, sodass die Leistung dem Muster des neuronalen Feuerns entspricht , dann wird die Frage zu einer Tautologie.
Die Antwort auf die umgekehrte Frage ist etwas anders. Es ist wahrscheinlich, dass, wenn wir genau dasselbe Muster der neuronalen Feuerung zweimal beobachten, das Verhalten genau dasselbe sein wird. Aber selbst dann besteht die Möglichkeit von Rauschen im peripheren Nervensystem, sobald Signale unser Gehirn verlassen, was zu einer gewissen Variabilität führt.
Im weiteren Sinne zielt die kognitive Neurowissenschaft darauf ab, genau diese Frage zu beantworten: Wie korrespondiert die Aktivität des Gehirns mit unserer Kognition und unserem Verhalten? Ich denke gerne, dass wir in diesem Bereich einige anständige Fortschritte gemacht haben, aber wir haben noch lange keine vollständige Antwort auf diese Frage.
Mitchell, TM, Shinkareva, SV, Carlson, A., Chang, KM, Malave, VL, Mason, RA, & Just, MA (2008). Vorhersage der menschlichen Gehirnaktivität im Zusammenhang mit der Bedeutung von Substantiven. Wissenschaft, 320 (5880), 1191-1195. Pdf
Benutzer523