Zum Denken und Problemlösen ist kein Gehirn nötig – selbst einfache Zellen können das

 (scientificamerican.com)
2 Punkte von GN⁺ 2024-01-26 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen

Kognitive Fähigkeiten sind auch ohne Gehirn möglich

  • Es wurde gezeigt, dass ein einfacher Organismus namens Planarie sein Gedächtnis behalten kann, selbst wenn er sein Gehirn verliert.
  • Es wurde festgestellt, dass Zellen subtile Veränderungen in elektrischen Feldern als Form von Gedächtnis nutzen können.
  • Diese Entdeckungen deuten darauf hin, dass die kognitiven Fähigkeiten von Lebewesen nicht nur auf das Gehirn beschränkt sind.

Verwandte Entwicklungen

  • Forschende aus verschiedenen Disziplinen haben Merkmale kognitiver Fähigkeiten auch in Zellverbänden ohne Gehirn entdeckt.
  • Robotiker gehen davon aus, dass kognitive Fähigkeiten damit begannen, die Bedeutung des Körpers noch vor der Entwicklung des Gehirns zu erfassen.
  • Pflanzen und Einzeller zeigen ebenfalls komplexe Problemlösungsfähigkeiten und liefern damit ein neues Verständnis von Kognition.

Kognitive Fähigkeiten von Pflanzen

  • Pflanzen nehmen ihre Umgebung erstaunlich gut wahr und reagieren darauf.
  • Pflanzen reagieren angemessen auf verschiedene Reize wie Licht, Geräusche und Berührung.
  • Dieses Verhalten von Pflanzen wird durch elektrische Signale gesteuert.

Kognitive Fähigkeiten von Einzellern

  • Einzeller wie Schleimpilze zeigen komplexe Problemlösungsfähigkeiten, obwohl sie kein Gehirn besitzen.
  • Diese Organismen speichern Informationen über ihre Umwelt und entscheiden auf dieser Grundlage über ihr Verhalten.

Fähigkeit von Zellen zur Speicherung von Erinnerungen

  • Erinnerungen werden nicht nur in Netzwerken zwischen Neuronen gespeichert, sondern können über Moleküle wie RNA auch in anderen Zellen abgelegt werden.
  • Zellen können Erfahrungen speichern und später nutzen, indem sie ihre Struktur und ihre Netzwerke der Genregulation anpassen.

Kommunikation zwischen Zellen durch Bioelektrizität

  • Zellen speichern und teilen Informationen über Bioelektrizität.
  • Bioelektrizität spielt eine wichtige Rolle dabei, wie Zellen komplexe biologische Strukturen hervorbringen.

Potenzielle medizinische Anwendungen

  • Das Verständnis und die Steuerung von Bioelektrizität könnten bei der Krebsbehandlung, der Regeneration von Organen und weiteren Anwendungen eingesetzt werden.
  • Es laufen Forschungen dazu, durch die Steuerung bioelektrischer Muster Tumoren zu entfernen oder Organe zu regenerieren.

Anwendungen in künstlicher Intelligenz und Robotik

  • Ein grundlegendes Verständnis von Kognition eröffnet neue Ansätze für künstliche Intelligenz und Robotik.
  • Das Konzept der „verkörperten Kognition“, bei dem Roboter durch Interaktion mit der realen Welt lernen, rückt in den Fokus.

Ein neues Verständnis von Kognition

  • Kognition entwickelt sich aus der Fähigkeit von Lebewesen, die Probleme zu lösen, mit denen sie konfrontiert sind.
  • Im Verlauf der Evolution haben Lebewesen nicht Maschinen zur Lösung bestimmter Probleme hervorgebracht, sondern Maschinen zur Problemlösung selbst.

GN⁺-Meinung:

  1. Dieser Artikel erweitert unser Verständnis der Kognitionswissenschaft, indem er zeigt, dass die kognitiven Fähigkeiten von Lebewesen nicht nur auf das Gehirn beschränkt sind, sondern auch in anderen Teilen des Körpers und sogar bei Einzellern gefunden werden können.
  2. Die Kommunikation zwischen Zellen durch Bioelektrizität und ihre Fähigkeit zur Speicherung von Erinnerungen eröffnen im medizinischen Bereich revolutionäre Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Therapien, etwa gegen Krebs oder zur Organregeneration.
  3. Die möglichen Anwendungen in künstlicher Intelligenz und Robotik könnten helfen, über die bloße Nachahmung menschlicher Kognition hinauszugehen und neue Formen von Intelligenz zu entwickeln, die von den grundlegenden kognitiven Fähigkeiten lebender Organismen inspiriert sind.

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-01-26
Hacker-News-Kommentare

  • Warnung vor „Bioelektrizität“

    • Der Begriff „Bioelektrizität“ erfasst den subtilen Unterschied zwischen Ladungsgradienten und chemischen Gradienten in Zellen nicht.
    • Das Anlegen externer elektrischer Spannung kann biologische Systeme beeinflussen, ist jedoch eine grobe Methode.
    • Zellwände sind chemisch selektiv, und Depolarisation über Kalzium- und Natriumkanäle ist weit präziser als die Aktivität gewöhnlicher Nervenzellen.
    • Warnung vor Ersatzannahmen
    • Ein System beeinflussen zu können, ist nicht dasselbe, wie zu zeigen, dass diese Methode die Ursache ist.
    • Im Beispiel der Übertragung von Erinnerungen bei Aplysia mittels RNA werden Erinnerungen nicht sofort übertragen; die RNA braucht Zeit, um sensorische Zellen zu beeinflussen und die Sensitivität zu erhöhen.
    • Wenn die neuronalen Verbindungen ausreichend sind, behält das Tier die antrainierte Erinnerung selbst dann, wenn die betreffende RNA entfernt wird.
    • Verschiedene Systeme wirken über unterschiedliche Zeitskalen hinweg zusammen und erzeugen so das Verhalten, das wir beobachten.

  • Verbreitung von Levins Ideen

    • In Biologie und Medizin gewinnt die Sicht auf Intelligenz auf Zell- und Gewebeebene neue Aufmerksamkeit.
    • Diese Perspektive öffnet Risse im bisherigen medizinischen Denken, das nur genetische oder biochemische/hormonelle Erklärungen zuließ.
    • Es besteht die Hoffnung, dass daraus neue Chancen für präzisere medizinische Behandlungen entstehen.

  • Sean Carolls Mindscape-Podcast

    • Komplexe Systeme halten ihren inneren Zustand aufrecht und besitzen Modelle, die die umgebende Welt abbilden und zukünftige Ereignisse vorhersagen.
    • Zellen haben ein sehr primitives Modell der Welt und bewahren ihr inneres Gleichgewicht in Erwartung kommender Ereignisse.

  • Unterschied zwischen Problemlösung und Denken

    • Ein Gehirn ist für das Lösen von Problemen möglicherweise nicht notwendig, für Denken jedoch schon.
    • Ohne eine hirnähnliche Struktur handelt es sich eher um vorprogrammierte Verhaltensreaktionen als um Denken.

  • Michael Levins Forschung

    • Michael Levins Forschung hat das Potenzial, unser Verständnis von Intelligenz, Geist und Medizin zu revolutionieren.
    • Man kann Zellen dazu bringen, ein neues Herz wachsen zu lassen, ohne Gene zu verändern.
    • Wie schon antike Mystiker andeuteten, könnte Intelligenz etwas Grundlegendes des Seins sein, ebenso wichtig wie das Universum und die Zeit oder sogar noch fundamentaler.

  • Das Wesen des Lebens und Wahrnehmung

    • Jede Zelle muss ihre Umgebung fortlaufend bewerten, entscheiden, was sie aufnimmt, und die nächsten Schritte planen.
    • Wahrnehmung ist das, was Leben ermöglicht, und nicht etwas, das erst später in der Evolution aufgetaucht ist.

  • Kollektive Intelligenz

    • Jede Intelligenz ist kollektiv, und jedes kognitive System besteht aus Teilen.
    • Nicht nur Menschen, sondern auch Pflanzen, andere Tiere und sogar die weltweite menschliche Gesellschaft könnten eine Form von Bewusstsein besitzen.

  • Schleimpilze

    • Schleimpilze können als einzelne Zelle sehr groß werden und eine Größe und Masse erreichen, die mit bloßem Auge sichtbar ist.

  • Die Notwendigkeit von Bewusstsein

    • Wie in Peter Watts' „Blindsight“ ist Bewusstsein für fortgeschrittene Problemlösung nicht nötig und kann sogar hinderlich sein.

  • Umwelt und Problemlösung

    • Das Gehirn hat die Aufgabe, die Umwelt und ihre Probleme in etwas zu übersetzen, das einfachere Strukturen „lösen“ können.
    • Zellen können in einem begrenzten Kontext Probleme lösen, und Gruppen von Zellen können komplexere Probleme lösen.