Die eine Sache, auf die unser Gehirn sich verlässt, um neue Ideen zu generieren

(SeaPRwire) –   Die evolutionäre Superkraft der Menschheit ist unsere Verhaltensflexibilität. Während wir durchs Leben gehen, lernen wir, wie wir die Welt navigieren, indem wir ein Repertoire an Wissen, Gewohnheiten und Strategien aufbauen, die uns in den Situationen, denen wir bisher begegnet sind, gut gedient haben. Aber es wird immer neue Szenarien geben, die möglicherweise neue Lösungen erfordern – etwas, das wir noch nie zuvor getan oder auch nur in Erwägung gezogen haben. Solche Szenarien erfordern “aus dem Rahmen zu denken”, und wenn wir das tun müssen, ziehen wir eine unwahrscheinliche Ressource heran: ein bisschen Zufälligkeit in den Hirnschaltkreisen, die Handlungsoptionen anbieten.

Wir verfügen über die kognitive Kapazität, uns an komplexe, unvorhersehbare Szenarien in allerlei neuen Umgebungen anzupassen. Aber diese Flexibilität – der nahezu unendliche Bereich an Verhaltensweisen, der uns jederzeit offensteht – schafft ein Problem. Wie können wir die Optionen eingrenzen und die beste auswählen?

Es nützt nichts, buchstäblich jede mögliche Sache in Betracht zu ziehen, die wir in jeder Situation tun könnten – wir würden nie fertig werden, uns zu entscheiden. Was wir brauchen, ist die Eingrenzung des Suchraums: ein paar brauchbare Optionen hervorbringen und sie daraufhin bewerten, welche die beste ist. Genau das ermöglicht uns das Lernen.

Während wir aufwachsen und die Welt erkunden, sammeln wir nach und nach Wissen an und entwickeln ein Modell davon, wie die Welt funktioniert. Wir lernen die Eigenschaften und Beziehungen von Objekten in der Welt kennen – vor allem, was wir damit tun können oder was sie mit uns anstellen können. Wir lernen Sequenzen von Ereignissen kennen, die einander häufig folgen. Und vor allem lernen wir die Konsequenzen unserer eigenen Handlungen in den verschiedensten Szenarien kennen.

Wenn wir auf eine neue Situation treffen, wird sich unser Verhalten daher mehr oder weniger an diesem Vorwissen orientieren, je nachdem, wie vertraut die Situation ist. Für sehr vertraute Situationen wissen wir möglicherweise sehr genau, was das Beste ist, das wir tun können. Wir müssen uns keine Zeit und Mühe machen, darüber nachzudenken, weil wir diese Arbeit bereits geleistet haben – es wird einfach zur Gewohnheit oder Automatismus. Das ist extrem effizient.

Aber für Situationen, die zumindest etwas neu sind, müssen wir ein bisschen mehr darüber nachdenken, was zu tun ist. Wir müssen auf all dieses Vorwissen zurückgreifen, um ein paar mögliche Handlungen hervorzubringen, die wir dann bewerten können. Auf einer bestimmten Ebene “poppen” diese Ideen einfach “in unseren Köpfen” auf. Aber trotz dessen, was einige Skeptiker des freien Willens argumentieren, bedeutet dies nicht, dass Sie nicht an der Hervorbringung dieser Ideen beteiligt sind. Sie entstehen intuitiv aus weitgehend unbewussten Prozessen, die eine Suche nach möglichen Handlungen durchführen, eine Suche, die durch das implizite Weltmodell beeinflusst oder voreingenommen ist, das Sie aus Ihren früheren Erfahrungen aufgebaut haben.

Der Pionierpsychologe William James integrierte diese Ideen in das, was er als zweistufiges Modell bezeichnete. Wichtig ist, dass ein bisschen Zufälligkeit – ja, ein bisschen Freiheit – im Suchprozess mitspielt, was die Optionen betrifft, die tatsächlich in den Sinn kommen. Sobald diese unbewussten Prozesse jedoch eine Reihe möglicher Handlungen hervorgebracht haben, werden sie Systemen der Bewertung unterzogen, so dass wir unseren Willen ausüben können, um eine davon auszuwählen, basierend darauf, wie gut wir denken, dass sie für uns ausgehen werden. Wie Robert Doyle zusammenfasste: “Unsere Gedanken kommen uns frei zu; unsere Handlungen gehen freiwillig von uns.” Die Ideen, die in den Sinn kommen, konkurrieren effektiv darum, “das Steuer zu übernehmen” und die Handlung anzutreiben. Unsere Bewertungssysteme ermöglichen es uns, die wahrscheinlichen Ergebnisse aus dem Bereich der vorgeschlagenen Handlungen zu simulieren, den vorhergesagten Nutzen dieser Ergebnisse in Bezug auf all unsere Ziele zu bewerten und eine davon zur Ausführung auszuwählen, während alle anderen unterdrückt werden. Sowohl die vorschlagenden als auch die bewertenden Systeme sind daher so konfiguriert, dass sie uns ermöglichen, Dinge aus unseren eigenen Gründen zu tun.

Aber was passiert, wenn wir keine guten Gründe haben? Wenn wir wirklich nicht wissen, was zu tun ist? Dies könnte beispielsweise der Fall sein, wenn wir auf ein wirklich neues Szenario treffen, wenn sich die Umstände ändern und unser Weltmodell nicht mehr verlässlich ist oder wenn unser derzeitiges Verhalten einfach nicht unsere Ziele erreicht. In solchen Fällen können wir neue Ideen entwickeln müssen.

Dann können wir uns auf spezialisierte Hirnsysteme verlassen, die von der Lärmhaftigkeit von Netzwerken von Neuronen abhängen. Wenn wir in unseren Zielen frustriert sind, registrieren Regionen im vorderen Teil unseres Gehirns – der präfrontale und zinguläre Kortex – diese Tatsache und senden Signale an Regionen im Hirnstamm. Einer dieser Bereiche ist der Locus coeruleus – der “blaue Fleck” – tief im Hirnstamm. Neuronen in dieser Region projizieren im gesamten Gehirn und setzen den Neurotransmitter Noradrenalin frei, der signalisiert, dass unser aktuelles Weltmodell nicht mehr funktioniert, die Erregung und Wachsamkeit erhöht und die Aufmerksamkeit auf Bereiche der Volatilität oder Ungewissheit lenkt. Insbesondere kann dies ein Signal dafür sein, dass wir etwas anderes tun müssen.

Im Großhirn werden Optionen für eine mögliche Handlung oder eine andere durch Aktivitätsmuster von Neuronen codiert, die zusammen aktiv sind. In jeder gegebenen Situation konkurrieren rivalisierende Ensembles innerhalb eines größeren Satzes von Neuronen. Da Neuronen, die zusammen feuern, stärker miteinander vernetzt werden, werden Muster, die regelmäßig aktiv sind, gut eingefahren – es wird wahrscheinlicher, dass sich die Population der Neuronen in dieses Muster einfügt. Sie fahren eine Spur ein, indem sie Denkgewohnheiten werden.

Aber diese Systeme müssen flexibel und anpassungsfähig an sich ändernde Bedingungen sein. Es ist anpassungsfähig an eine sich wandelnde Welt, nicht nur in eine bestimmte Sache einzuschließen, sondern ein bisschen variabel zu sein – zumindest den Spielraum zu haben, alle paar Mal auch andere Möglichkeiten zu erkunden. Diese Schaltkreise sind daher ein wenig rauschhaft und in einem kritischen Zustand – sie können von einem Muster zum anderen wechseln, um auf neue Informationen oder manchmal auch zufällig zu reagieren. Das Noradrenalin, das vom Locus coeruleus freigesetzt wird, erhöht die Rauschhaftigkeit aller Neuronen in diesen kortikalen Regionen. Dies “schüttelt” das System auf und ermöglicht es, möglicherweise in neue Muster einzusetzen.

In der Maschinellen Lernens ist dies als Erhöhung der “Temperatur” des Systems bekannt, eine weit verbreitete Methode, Systeme aus lokal optimalen, aber global suboptimalen Zuständen herauszuschütteln. In unserem eigenen Gehirn ermöglicht es uns, den Suchraum für Handlungsoptionen zu erweitern – außerhalb des Rahmens zu denken. Wie der Nobelpreisträger Linus Pauling sagte: “Der beste Weg, auf eine gute Idee zu kommen, besteht darin, viele Ideen zu haben”. Aber man braucht immer noch ein System, um die guten von den schlechten zu unterscheiden. Diese Optionen werden daher den normalen Systemen der Bewertung unterzogen, so dass wir letztendlich immer noch das auswählen, was wir tatsächlich tun.

Dieser Mechanismus der Kreativität ähnelt der Art und Weise, wie die Evolution die Erforschung neuer Formen ermöglicht: indem sie Variationen zufällig erzeugt und sie dann der Selektion unterwirft. Dasselbe Prinzip gilt im Immunsystem bei der Erzeugung von Antikörpern. In all diesen Fällen wird eine kontrollierte Quelle des Zufalls als kreative Ressource in Kombination mit einem leistungsstarken selektiven Filter verwendet. Mehr Versuch und Irrtum als umgekehrt. Auch wenn wir also diesen lärmhaften Ideengenerator nutzen, um unseren Suchraum zu erweitern, sind unsere endgültigen Handlungen immer noch sehr von uns abhängig.

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