Für Denken und Problemlösen ist kein Gehirn nötig – selbst einfache Zellen können das
(scientificamerican.com)- Michael Levin und Forschende im Bereich der basalen Kognition gehen davon aus, dass kognitive Fähigkeiten wie Lernen, Gedächtnis und Problemlösen nicht nur im Gehirn, sondern auch in Zellverbänden und auf Ebene einzelner Zellen auftreten
- Planarien zeigen, dass Erinnerungen auch außerhalb des Gehirns erhalten bleiben können: Selbst nachdem sie ihren Kopf verloren und einen neuen regeneriert hatten, konnten sie frühere Erfahrungen mit einer Leber-Belohnung auf einer rauen Schale schneller nutzen
- Experimente mit Pflanzen, Schleimpilzen und Meeresschnecken stützen die Annahme, dass nicht-neuronale Mechanismen wie elektrische Signale, RNA, innere Zellstrukturen und Genregulationsnetzwerke an Informationsspeicherung und Verhaltensänderungen beteiligt sein können
- Levin geht davon aus, dass Zellen über Bioelektrizität Körperform und Regeneration koordinieren; als Belege nennt er den Zwei-Kopf-Zustand bei Planarien, ektopische Augen bei Kaulquappen und die Regeneration von Froschbeinen
- Basale Kognition könnte medizinische Anwendungen wie Krebsbehandlung, Organregeneration und Wundheilung beeinflussen sowie das Design von Robotern und KI, die über den Körper lernen, und stärkt die Sicht auf Leben als Problemlösungsmaschine
Planarien und Erinnerungen außerhalb des Gehirns
- Planarien sind kleine Plattwürmer, die am Boden von Seen und Teichen weltweit leben; in ihrem Kopf befindet sich ein mikroskopisch kleines Gehirn mit zwei Augenflecken
- Wird ihr Körper in zwei Hälften geteilt, bildet die Kopfhälfte einen neuen Schwanz und die Schwanzhälfte einen neuen Kopf; nach etwa einer Woche entstehen daraus zwei gesunde Würmer
- Der Biologe Michael Levin von der Tufts University nutzt Planarien als Versuchsmodell, weil er davon ausgeht, dass Intelligenz bei Lebewesen zu einem erheblichen Teil auch außerhalb des Gehirns liegen kann
- In natürlicher Umgebung bevorzugen Planarien glatte Flächen mit Versteckmöglichkeiten; setzt man sie in eine gerillte Schale, sammeln sie sich eher am Rand
- Levin trainierte vor etwa zehn Jahren einige Planarien, indem er ihnen in der Mitte einer gerillten Schale Leberpüree als Belohnung gab; andere wurden auf dieselbe Weise in einer glatten Schale trainiert
- Anschließend wurden bei allen Tieren die Köpfe entfernt, die Kopfhälften verworfen und die Schwanzhälften durften zwei Wochen lang neue Köpfe regenerieren
- Setzte man die regenerierten Würmer dann in eine gerillte Schale und gab Leber in die Mitte, zögerten jene Tiere, die zuvor in einer glatten Schale gelebt hatten, sich zu bewegen
- Dagegen lernten die aus Schwänzen regenerierten Tiere, die zuvor in der gerillten Schale belohnt worden waren, schneller, sich zum Futter zu bewegen
- Das deutet darauf hin, dass die Erinnerung an die Leber-Belohnung selbst nach vollständigem Verlust des Gehirns erhalten geblieben sein könnte
Basale Kognition: Lernen und Problemlösen ohne Gehirn
- Levin geht davon aus, dass nicht nur spezialisierte Gehirnzellen wie Neuronen, sondern auch gewöhnliche Zellen Informationen speichern und auf dieser Grundlage handeln können
- Besonderes Interesse gilt Befunden, wonach Zellen Veränderungen winziger elektrischer Felder – also Bioelektrizität – als eine Form von Gedächtnis nutzen könnten
- Daraus entwickelte sich das Feld der basalen Kognition (basal cognition), in dem Forschende nach Spuren von Lernen, Gedächtnis und Problemlösen innerhalb und außerhalb des Gehirns suchen
- Viele Wissenschaftler gingen lange davon aus, dass echte Kognition erst vor rund 500 Millionen Jahren mit den ersten Gehirnen entstand und dass Verhalten ohne komplexe Neuronenverbände eher Reflexen gleiche
- Levin und einige andere Forschende sehen den Unterschied zwischen Zellverbänden und Gehirnen jedoch nicht als Unterschied der Art, sondern des Grades
- Kognition könnte demnach entstanden sein, als Zellen begannen, zur Bildung komplexer Organismen zusammenzuarbeiten, und später durch Gehirne verstärkt worden sein, damit Tiere schneller handeln und denken konnten
- Josh Bongard von der University of Vermont sagt, das Gehirn sei eine der jüngeren Erfindungen der Natur; zuerst komme der Körper, darauf setze dann neuronale Kognition auf
Nicht-neuronale Kognition bei Pflanzen und Schleimpilzen
- Immer mehr Beispiele für Intelligenz ohne Gehirn im gesamten Lebensreich haben das Interesse an basaler Kognition verstärkt
- Stefano Mancuso von der University of Florence vertritt die Ansicht, dass Neuronen keine „Wunderzellen“ seien und dass fast alle Pflanzenzellen ebenfalls elektrische Signale erzeugen können
- Die Mimose, auch bekannt als touch-me-not, klappt ihre Blätter normalerweise bei Berührung ein; Forschende der University of Western Australia und der University of Firenze konditionierten sie jedoch, indem sie sie einen ganzen Tag lang ohne Schaden zu verursachen schüttelten, woraufhin sie den Reiz rasch ignorierte
- Selbst einen Monat später erinnerte sich die Pflanze bei einem erneuten Test noch an diese Erfahrung
- Die Venusfliegenfalle schließt sich nur, wenn innerhalb kurzer Zeit zwei Fühlhaare berührt werden; nach dem Schließen müssen drei weitere Berührungen folgen, bevor sie Verdauungssaft ausschüttet
- Auch Pflanzenreaktionen werden – wie bei Tieren – durch elektrische Signale vermittelt
- Verbindet man Venusfliegenfalle und Mimose mit einem Draht, kann eine Berührung der Fühlhaare der Venusfliegenfalle dazu führen, dass die gesamte Mimose erschlafft
- Manche Pflanzen zeigen unter Narkosegas eine abgeflachte elektrische Aktivität und reagieren nicht mehr, als wären sie bewusstlos
- Pflanzen nehmen ihre Umwelt hochdifferenziert wahr
- Sie können Schatten unterscheiden, den Teile ihres eigenen Körpers erzeugen, von Schatten durch äußere Objekte
- Sie können das Geräusch fließenden Wassers wahrnehmen und in diese Richtung wachsen
- Sie können das Summen von Bienen erkennen und Nektar vorbereiten
- Sie können Abwehrchemikalien produzieren, wenn Insekten sie anfressen
- Pflanzen aus der Gattung Arabidopsis erhöhen den Senfölgehalt in ihren Blättern, wenn sie Aufnahmen von fressenden Raupen hören
- Schleimpilze besitzen kein Nervensystem und lösen dennoch Labyrinthe und Probleme der Ressourcenverteilung
- Forschende aus Japan und Ungarn setzten einen Schleimpilz an ein Ende eines Labyrinths und Haferflockenstücke ans andere; der Schleimpilz erkundete mögliche Wege, zog sich aus Sackgassen zurück und wählte unter vier möglichen Lösungen jedes Mal den kürzesten Pfad
- Dieselbe Forschungsgruppe ordnete Haferflockenstücke entsprechend der Bevölkerungsstruktur Tokios an, woraufhin der Schleimpilz ein Netzwerk bildete, das dem Tokioter U-Bahn-Netz stark ähnelte
- Audrey Dussutour platzierte einen Teller mit Haferbrei am Ende einer mit Koffein bedeckten Brücke; der Schleimpilz konnte sie mehrere Tage lang nicht überqueren, tat es dann aber aus Hunger und verlor danach seine Abneigung gegen Koffein
- Diese Erinnerung blieb sogar nach einem Jahr im Ruhezustand erhalten
Erinnerungsspeicherung ist nicht nur Sache neuronaler Verbindungen
- Das traditionelle Gedächtnismodell geht davon aus, dass Erinnerungen in stabilen Synapsennetzwerken zwischen Neuronen im Gehirn gespeichert werden
- David Glanzman von der UCLA führte ein Experiment durch, bei dem eine Erinnerung an einen Elektroschock von einer Meeresschnecke auf eine andere übertragen wurde
- Er extrahierte RNA aus dem Gehirn einer Meeresschnecke, die Schocks erhalten hatte, und injizierte sie in das Gehirn einer anderen Meeresschnecke
- Das Empfängertier zeigte daraufhin eine Rückzugsreaktion auf eine Berührung, die zuvor dem Schock vorausgegangen war
- Wenn RNA ein Medium zur Speicherung von Erinnerungen sein kann, könnten nicht nur Neuronen, sondern auch andere Zellen Erinnerungen speichern
- Es gibt verschiedene Kandidatenmechanismen dafür, wie Zellverbände Erfahrungen abbilden könnten
- Das Zytoskelett und Genregulationsnetzwerke können auf unterschiedliche Weise moduliert werden und später das Verhalten beeinflussen
- Bei Planarien könnte der verbleibende Körper Informationen im Zellinneren gespeichert und während der Regeneration an den gesamten Körper weitergegeben haben
- Möglich ist auch, dass sich bereits die grundlegende neuronale Reaktion auf rauen Untergrund verändert hatte
- Levin interessiert sich jedoch stärker für die Möglichkeit, dass Informationen nicht nur in Zellen selbst, sondern in Interaktionszuständen zwischen Zellen und in bioelektrischen Mustern gespeichert sind
Wie Bioelektrizität die Körperform koordiniert
- Dass Elektrizität durch biologische Körper fließt, ist seit Langem bekannt; bis vor Kurzem betrachteten viele Biologen sie jedoch vor allem als Mittel der Signalübertragung
- Seit den 1930er Jahren beobachteten einige Forschende, dass auch andere Zelltypen Bioelektrizität zur Speicherung und Weitergabe von Informationen nutzen könnten
- Vor dem Hintergrund seiner Informatik-Ausbildung richtete Levin seine Aufmerksamkeit auf die Tatsache, dass Kanäle in Zellmembranen wie Spannungsgatter arbeiten und so Stromstärken regulieren
- So wie Computer Transistoren zwischen 0 und 1 umschalten, um Programme zu bilden, könnten auch Zellen über elektrisch basierte Informationsverarbeitung ihre Aktivitäten koordinieren
- In den 2000er Jahren entwickelte Levin Methoden, um die Spannung an verschiedenen Stellen von Planarien zu messen, und stellte fest, dass sich die Spannungen an Kopf- und Schwanzende unterscheiden
- Nachdem die Spannung am Schwanz mithilfe eines Medikaments auf den typischen Wert des Kopfes verändert worden war, regenerierte die Kopfhälfte nach dem Teilen des Wurms statt eines Schwanzes einen zweiten Kopf
- Teilte man den neuen Wurm anschließend erneut, wuchsen aus beiden Köpfen wiederum neue Köpfe nach
- Genetisch waren diese Tiere identisch mit normalen Planarien, doch eine einmalige Spannungsänderung führte zu einem dauerhaften Zwei-Kopf-Zustand
- Auch Experimente mit dem African clawed frog zeigten, dass Bioelektrizität Formbildung und Regeneration steuern kann
- An bestimmten Stellen einer Kaulquappe ließ sich durch gezielte Spannung ein funktionsfähiges Auge erzeugen
- Wurde auf eine Wunde 24 Stunden lang das passende bioelektrische Signal angewendet, ließ sich die Regeneration eines funktionsfähigen Beins auslösen
- Levin vergleicht das mit dem Aufruf einer Subroutine in der Programmierung
- Man muss nicht jedes Detail eines Auges wie Linse oder Netzhaut einzeln vorgeben; ein Signal auf bioelektrischer Ebene kann Unteraufgaben in Zellverbänden ausführen lassen
- Bioelektrizität wird damit als „kognitiver Klebstoff“ interpretiert, der Zellverbände zum gemeinsamen Funktionieren zusammenhält
Medizinische Anwendungen: Krebs, Regeneration, Wundheilung
- Levin geht davon aus, dass das Erlernen der Steuerung von Zellverhalten über Bioelektrizität Auswirkungen auf Krebsbehandlung, Organregeneration und Wundheilung haben könnte
- Krebs lässt sich als Zustand interpretieren, in dem ein Teil des Körpers nicht mehr mit dem Rest des Körpers kooperiert
- Normale Zellen erfüllen als Teil eines Kollektivs festgelegte Rollen, etwa als Leber- oder Hautzellen
- Krebszellen behandeln den umgebenden Körper wie eine fremde Umgebung und verhalten sich wie eigenständige Organismen, die Nährstoffe suchen, sich vervielfältigen und sich gegen Angriffe verteidigen
- Stress, Chemikalien und genetische Mutationen können die Kommunikation zwischen Zellen zerstören
- Levins Team konnte bei Fröschen Tumoren auslösen, indem es gesundem Gewebe gezielt „schlechte“ bioelektrische Muster aufzwang
- In manchen Fällen verschwanden Tumoren auch wieder, nachdem passende bioelektrische Muster erneut eingebracht wurden
- Dieser Ansatz kann als Versuch verstanden werden, die Kommunikation zwischen entgleistem Krebsgewebe und dem Körper wiederherzustellen
- Levin stellt in Aussicht, dass bioelektrische Therapien eines Tages beim Menschen das Tumorwachstum stoppen könnten
- Auch bei der Organregeneration ist die Entschlüsselung des bioelektrischen Codes wichtig, der Zellen dazu bringt, in das richtige Muster hineinzuwachsen
- In Experimenten mit Kaulquappen konnten Tiere, die bei der Geburt schwere Hirnschäden erlitten hatten, nach passender bioelektrischer Stimulation ein normales Gehirn ausbilden
Der Körper als kollektive Intelligenz
- In seiner Arbeit „The Computational Boundary of a Self“ aus dem Jahr 2019 interpretiert Levin den Menschen als kollektive Intelligenz, die aus kleineren problemlösenden Agenten zusammengesetzt ist
- Josh Bongard beschreibt den Menschen als „intelligente Maschine, gemacht aus intelligenten Maschinen, gemacht aus intelligenten Maschinen“
- Die Metamorphose des African clawed frog stützt diese Sichtweise zusätzlich
- Wenn sich eine Kaulquappe in einen erwachsenen Frosch verwandelt, verändert sich die Form des Kopfes stark, und Augen, Mund und Nasenlöcher verschieben ihre Position
- Levin erzeugte „Picasso tadpoles“, indem er die normale Entwicklung von Froschembryonen elektrisch durcheinanderbrachte, sodass Augen, Nasenlöcher und Mund an falschen Stellen lagen
- Wäre die endgültige Gesichtsausbildung nur ein vorprogrammiertes mechanisches Verfahren, hätte auch das Gesicht des erwachsenen Tiers deformiert bleiben müssen
- Doch während der Metamorphose fanden Augen und Mund in die korrekte Anordnung zurück
- Levin sieht darin ein Beispiel für das Wirken von Intelligenz: Zellen verfolgen ein abstraktes Ziel und lösen unter veränderten Bedingungen über neue Zwischenschritte ein Problem
Basale Kognition als Impuls für KI und Robotik
- In KI und Robotik gilt basale Kognition als möglicher Ansatz, um Schwächen heutiger Systeme zu adressieren
- Selbst KI, die bei Sprachmanipulation oder Spielen mit klaren Regeln herausragend ist, hat große Schwierigkeiten mit dem Verständnis der physischen Welt
- Sie kann Sonette im Stil Shakespeares erzeugen, ist aber schwach darin, vorherzusagen, wie man geht oder wie ein Ball einen Hügel hinabrollt
- Bongard meint, solche KI könne Ursache und Wirkung nicht durch einen Körper lernen
- Mit einem Körper kann ein System auf die Welt einwirken, die Reaktion beobachten und so Ursache und Wirkung lernen
- Im Rahmen der verkörperten Kognition (embodied cognition) verfolgt er daher Roboterdesigns, die lernen, indem sie beobachten, wie ihre Form mit der Welt interagiert
- Bongards Labor verwendet ein KI-Programm, das Roboter aus flexiblen würfelartigen Bausteinen ähnlich LEGO entwirft
- Er nennt es ein „Minecraft“ für die Robotik
- Die Würfel fungieren wie blockförmige Muskeln und lassen den Roboter sich wie eine Raupe bewegen
- Die von der KI entworfenen Roboter „evolvieren“ durch Versuch und Irrtum zu besserer Bewegung, indem Würfel hinzugefügt oder entfernt und die schlechtesten Designs aussortiert werden
- 2020 entdeckte Bongards KI ein Designprinzip für gehende Roboter, woraus später die Xenobot-Experimente in Levins Labor hervorgingen
Xenobot und Anthrobot
- Levins Labor entnahm durch Mikrochirurgie lebende Hautstammzellen des African clawed frog und brachte sie im Wasser dazu, sich miteinander zu verklumpen
- Die Zellen verschmolzen zu Einheiten von der Größe eines Sesamkorns, die sich wie ein einzelnes System verhielten
- Die Flimmerhärchen der Hautzellen, die auf erwachsenen Fröschen normalerweise die schützende Schleimschicht erhalten, dienten in diesen Strukturen als Ruder für die Fortbewegung im Wasser
- Diese Gebilde konnten Labyrinthe erkunden und bei Beschädigung sogar Wunden schließen
- Die Zellen teilen zwar dasselbe Genom, sind aber kein Frosch; Levin und Bongard nannten sie nach der Froschgattung Xenopus „xenobots“
- 2023 zeigte das Tufts-Team, dass Ähnliches auch mit Fragmenten menschlicher Lungenzellen möglich ist
- Die Aggregate aus menschlichen Zellen setzen sich selbst zusammen und bewegen sich auf bestimmte Weise
- Das Team nannte sie „anthrobots“
- Levin sieht in Xenobots und Anthrobots keine spezielle Lösung für ein einzelnes Problem, sondern einen Beleg dafür, dass die Evolution Problemlösungsmaschinen hervorbringt
- Xenobots hat es historisch nie gegeben, und es gab auch keinen Selektionsdruck, ein guter Xenobot zu werden
- Dennoch verhalten sich Zellverbände innerhalb von 24 Stunden nach ihrer Platzierung in der Welt auf neue Weise
Leben als kognitiver Zustand
- Levin glaubt, dass basale Kognition helfen kann, Formen von Geist anzuerkennen, die dem Menschen nicht ähneln, etwa bei Schleimpilzen oder in Siliziumsystemen
- Pamela Lyon von der University of Adelaide, die den Begriff „basal cognition“ 2018 prägte, betrachtet die Vorstellung, menschliche Intelligenz sei qualitativ grundlegend anders, als eine Form des Exzeptionalismus
- Lyon sagt, schon das Lebendigsein selbst sei im Kern ein kognitiver Zustand
- Jede Zelle muss ihre Umgebung fortlaufend bewerten
- Sie muss entscheiden, was sie aufnimmt und was sie abweist
- Sie muss den nächsten Schritt planen
- Aus dieser Perspektive ist Kognition kein spätes Zusatzmerkmal der Evolution, sondern eine Bedingung dafür, dass Leben überhaupt möglich ist
- Lebewesen lassen sich demnach als Systeme verstehen, die Treibstoff und Rohmaterial aus der Außenwelt aufnehmen, nicht nur ihre Bestandteile herstellen, sondern auch die Maschinen, die diese Bestandteile erzeugen, und sich zugleich selbst reparieren
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Erstens ist Bioelektrizität ein allgemeiner Begriff, der die feinen Unterschiede zwischen elektrischen und chemischen Gradienten in Zellen nicht erfasst. Man kann auf gradientenbasierte biologische Systeme direkt elektrische Ladung ausüben, aber das ist eher ein gewaltsames Erzwingen. Zellwände sind chemisch selektiv; wenn man von außen Spannung anlegt, kann man zwar einen Effekt erzeugen, der dem Feuern von Neuronen ähnelt, aber das ist weit weniger präzise als die durch Kalzium- und Natriumkanäle vermittelte Depolarisation bei normaler Erregung. Mit anderen Worten: Bioelektrizität ist nicht simpel
Zweitens bedeutet die Tatsache, dass man ein System auf irgendeine Weise beeinflussen kann, nicht, dass diese Weise auch die Ursache ist. Beim Beispiel der Gedächtnisübertragung mit RNA aus Aplysia bedeutet das nicht, dass der Empfänger direkt nach der Übertragung sofort ein Gedächtnis hat; vielmehr braucht die injizierte RNA Zeit, um Sinneszellen empfindlicher zu machen. Ein bereits trainiertes Tier steht dagegen in einem Zustand, in dem die synaptische Umstrukturierung schon abgeschlossen ist. Wenn es passende Synapsen gibt und man die relevante RNA augenblicklich vollständig entfernen könnte, würde das Tier sich vermutlich trotzdem weiter an das Training „erinnern“. Synapsen allein reichen aus
Tatsächlich erzeugen mehrere Systeme, die auf unterschiedlichen Zeitskalen arbeiten, gemeinsam Verhalten. Die Beiträge mancher Systeme lassen sich durch andere Eingriffe nachahmen. Wegen dieser Komplexität kann man nicht sagen „in Wirklichkeit ist es X“; das Beste, was man sagen kann, ist eher „X spielt eine große Rolle“ oder „X trägt Y % zum beobachteten Phänomen bei“
Der erste Satz stimmt sicher, und auch dass RNA auf einer langsameren Zeitskala wirkt. Aber können wir wirklich zu 100 % sicher sein, dass die im ersten Satz erwähnte, von uns noch nicht verstandene Komplexität das zweite Szenario nicht beeinflusst?
Schon vor den neueren Aplysia-Studien wurde bei uns im Graduiertenstudium „RNA-Gedächtnisübertragung bei Planarien“ als Beispiel dafür behandelt, „wie man mit nicht reproduzierbaren Experimenten große Behauptungen aufstellt“. Ich erkenne an, dass Epigenetik inzwischen ein etabliertes Feld ist, aber ich mache mir Sorgen, dass Leute diese Effekte mit anderen Phänomenen vermischen
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240584402...
Außerdem gibt es Forschung dazu, dass Neuronen über lipidumhüllte mRNA kommunizieren
https://www.nature.com/articles/d41586-018-00492-w
https://www.inverse.com/article/40113-arc-protein-ancient-mo...
In diesem Bereich gibt es viel Spannendes
Was man in der Wissenschaftsberichterstattung oft sieht, ist das Muster, dass ein oder zwei Leute kühne Behauptungen aufstellen, in die Nachrichten kommen und die Leute es dann ohne Reproduktion einfach glauben. Viele Aussagen, von denen wir behaupten, sie zu kennen, sind eigentlich selbst zitierbedürftig. Und dann nicken Menschen, die solche Experimente nie gemacht haben, nur und sagen: „Klar, das stimmt schon“
Wurde das alles tatsächlich reproduziert? Welche Stärken und Schwächen wurden in der Forschung angenommen? Was wurde bewiesen oder widerlegt? Was sind die nächsten Schritte? Und gibt es Teile davon, die bereits in einem Simulator implementierbar sind?
Ich denke übrigens, die Art, wie Agenten in die Welt hineinstechen und mit ihr interagieren, lässt sich in einem Simulator durchaus umsetzen. Selbst auf primitiver Ebene könnte man Teile davon in einer Game Engine modellieren
Ich weiß nicht, wie Biologie und Medizin früher Intelligenz auf Ebene einzelner Zellen und Gewebe betrachtet haben, aber angesichts dessen, dass medizinisches Denken normalerweise eher genetisch oder biochemisch/hormonell aufgeteilt ist, wirkte diese Lücke ziemlich erschütternd. Hoffentlich führt das zu neuen Möglichkeiten für präzisere medizinische Behandlungen
Auch die anderen Themen, die er in Vorträgen und Interviews behandelt, sind beeindruckend. Das Interview mit Lex Fridman geht ziemlich in die Tiefe, aber persönlich fand ich andere Interviews noch besser
Das hat das Potenzial, unser Verständnis von Intelligenz, Geist und Medizin revolutionär zu verändern. Vielleicht kann man Zellen anweisen, ein neues Herz zu bauen, ohne Gene zu verändern. Er will einen anatomischen Compiler, der unsere erstellten „Designs“ in elektromagnetische Zellstimulation übersetzt, damit die Zellen sie bauen
Persönlich habe ich das Gefühl, dass das zu einem Weltbild führt, das viel besser zu der Perspektive passt, auf die alte Mystiker aller Zeiten und Kulturen hingewiesen haben. Intelligenz ist etwas Grundlegendes am Sein wie Raum und Zeit, vielleicht sogar noch grundlegender. Alles scheint ein Spiel der Intelligenz zu sein, wunderbar und zugänglich
Dort taucht das Konzept auf, dass komplexe Systeme zu intelligenten Systemen führen. In einer lockeren Definition können solche Systeme interne Zustände besitzen, die die umgebende Welt repräsentieren. Eine Art Modell, um zu interagieren und zukünftige Ereignisse zu extrapolieren. Aus dieser Perspektive wird auch Bewusstsein verständlicher. Bewusstsein fühlt sich eher wie ein Nebenprodukt an, aber die menschliche Fähigkeit, ein internes Modell der Welt im Kopf zu halten und damit zu interagieren, ist ziemlich hoch entwickelt. In einer Feedback-Schleife entstehen dann Strukturen wie „ich denke, dass sie denkt, dass ich denke, dass sie denkt ...“, und so könnte sich ein Bewusstsein entwickelt haben, etwa als Wahrnehmung des eigenen Selbst in der Welt
Wie auch immer: Auch Zellen halten ein sehr primitives Modell der Welt aufrecht und können ihr inneres Gleichgewicht angesichts erwarteter Ereignisse bewahren. Ich bin nur ein Cocktailphilosoph, aber sind wir das nicht alle?
[0] https://podverse.fm/podcast/e42yV38oN
Zum Beispiel glaube ich nicht, dass GPT-4 Bewusstsein hat, bin mir aber ziemlich sicher, dass es in den Neuronen und Gewichten Repräsentationen einer abstrakten Welt und der Beziehungen in ihr gibt. Andernfalls könnte es vieles von dem, was es jetzt tut, nicht leisten
Ich denke, ein Weltmodell ist letztlich etwas, das als Beziehungen zwischen Neuronen dargestellt werden kann, die dieses Modell symbolisieren. Und bei einer gegebenen Größenordnung von Parametern könnte es auch eine perfekte Menge von Neuronen und Verbindungen geben, die alles am effizientesten ausdrückt. Wahrscheinlich existiert eine perfekte Konfiguration, aber mit Training oder evolutionären Methoden wird man sie nicht erreichen
Für all das braucht es meiner Ansicht nach kein Bewusstsein
Man könnte auch einen Thermostat aus einem Bimetallstreifen mit Schalter bauen, bei dem die thermische Ausdehnung unterschiedlich ist; das ist offensichtlich kein intelligentes Gerät. Deshalb fällt es mir schwer, dieser Definition zuzustimmen
Aber ich kann überhaupt nicht verstehen, wie aus der Interaktion von Materie mit anderer Materie und Kräften subjektive Erfahrung entstehen soll. Für mich ergibt das überhaupt keinen Sinn. Wenn man eine Kopie meines Gehirns erstellt, hätte diese Kopie ebenfalls Bewusstsein, aber ihre eigene einzigartige subjektive Erfahrung. So weit kann ich folgen, aber ich verstehe nicht, was diese subjektive Erfahrung genau ist und wie „bloß“ mechanische Materie so etwas hervorbringen kann
Kurz gesagt verstehe ich nicht, was die tatsächliche Substanz subjektiver Erfahrung ist
Dieser Materialismus stammt von René Descartes und zeitgenössischen Philosophen. Im Westen wird er oft unbewusst mit der Evolutionstheorie verknüpft. Etwa in dem Sinne, dass sich Bewusstsein entwickelt habe, weil es irgendwie nützlich war. Aber das ist ein sehr großer Sprung
Beide Theorien haben jeweils ihre eigene Grundlage, sind aber sehr theoretisch und brauchen sehr viel mehr Belege. Trotzdem bilden sie die Grundlage fast allen westlichen Denkens
Aus wissenschaftlicher Sicht wissen wir überhaupt nicht, wie man neues Bewusstsein erschafft oder was Bewusstsein ist. In der menschlichen Erfahrung ist es eher fast umgekehrt, sodass sich die Realität wie eine emergente Eigenschaft des Bewusstseins anfühlt
Gleichzeitig haben wir gelernt, dass Materie und Zeit nicht so festgefügt sind, wie man noch vor ein paar Jahrhunderten dachte
Das Konzept, dass Zellen ein primitives Modell haben, könnte eine ähnliche Metapher sein wie die Ausführung von Assembler-Befehlen durch eine CPU. Nicht weil die CPU „denkt“, sondern weil sie aufgrund ihrer Verdrahtung auf Reize fast zwangsläufig in festgelegter Weise reagiert. Natürlich mag es Ausnahmen wie Sonnenstrahlung geben, und bei Zellen ist es genauso. Die Reizreaktionen von Zellen sind allerdings viel komplexer als bei einer CPU
Ähnlich könnte man auch „Ereignisse vorhersehen“ als Analogie zum Speicher eines Computers sehen. Die bisher abgelaufenen Prozesse haben einen bestimmten Zustand im Speicher hinterlegt, und dieser Zustand verändert später die Reaktion auf Reize anders als zuvor. Man könnte es etwa so sehen, als würde man einen bestimmten Wert zu einem in Registern gespeicherten Wert addieren
Ohne etwas Gehirnähnliches ist es schwer, das Denken zu nennen; bestenfalls ist es vorprogrammiertes oder vortrainiertes Reaktionsverhalten
Ich kenne keine eindeutigen Belege dafür. Ich weiß, dass die meisten Menschen das glauben, aber der entscheidende Punkt ist, dass es sich um einen Glauben handelt
Levin hat experimentell gezeigt, dass diese Fähigkeit auch auf zellulärer Ebene auftritt. Er hat auch gezeigt, dass es kein vorprogrammiertes Verhalten sein kann. Es scheint zielgerichtetes Verhalten zu geben
Das Konzept eines „DNA“-Gedächtnisspeichers in dem Buch hielt ich immer für Science-Fiction. Ein großartiges Konzept, aber sehr fernliegend — und dass so eine Science-Fiction-Idee tatsächlich möglich sein könnte, ist ziemlich aufregend
Wie wäre es, wenn man etwas trinken könnte und dadurch die Erinnerungen eines anderen Menschen bekäme. Vielleicht könnte man so einen „Abschluss“ trinken und in kurzer Zeit enorm viel lernen
„Glanzman konnte die Erinnerung an einen Elektroschock von einer Meeresschnecke auf eine andere übertragen, indem er RNA aus dem Gehirn einer Meeresschnecke extrahierte, die Elektroschocks erhalten hatte, und sie in das Gehirn einer neuen Meeresschnecke injizierte. Das aufnehmende Tier ‚erinnerte‘ sich daran, sich bei einer Berührung zurückzuziehen, die dem Schock vorausging. Wenn RNA ein Speichermedium für Erinnerungen sein kann, dann könnten nicht nur Neuronen, sondern jede Zelle zu so etwas fähig sein“
Stimmt. Kognition bedeutet nicht nur, Differentialgleichungen zu lösen. Gemeint sind auch die grundlegendsten Funktionen und Prozesse wie Wahrnehmung und Bewertung
Diese Theorie folgert, dass nicht nur Menschen, sondern auch Pflanzen und andere Tiere Bewusstsein haben und dass auch die globale menschliche Gesellschaft eine Art Bewusstsein haben könnte
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Dann wäre eine Ansammlung von Gesellschaften wiederum eine Meta-Intelligenz auf der nächsthöheren Ebene, und alles sähe wie eine fraktale Struktur aus