Menschen neigen dazu, ihre inneren Gedanken und Gefühle als viel reicher wahrzunehmen, als sie in Echtzeit ausdrücken können. Elon Musk hat öffentlich über dieses Bandbreitenproblem gesprochen. Musk ist so besorgt, dass er sich zum Ziel gesetzt hat, eine Schnittstelle zu schaffen, die es dem menschlichen Gehirn ermöglicht, direkt mit einem Computer zu kommunizieren, ohne durch die langsame Geschwindigkeit des Sprechens oder Schreibens eingeschränkt zu sein.
Hätte Musk Erfolg, wäre er wohl enttäuscht. Laut einer neuen Studie denken Menschen mit einer festen, quälend langsamen Geschwindigkeit von etwa 10 Bit pro Sekunde – sie erinnern sich, treffen Entscheidungen und stellen sich Dinge in dieser Geschwindigkeit vor. Im Gegensatz dazu erfassen die Sinnessysteme des Menschen Daten mit etwa einer Milliarde Bit pro Sekunde. Dieses biologische Paradoxon trägt wahrscheinlich zu dem falschen Gefühl bei, dass unser Geist scheinbar unendlich viele Gedanken gleichzeitig verarbeiten kann – ein Phänomen, das als „Musk-Illusion“ bezeichnet wird.
Das menschliche Gehirn ist viel weniger beeindruckend, als wir vielleicht denken. Es ist unglaublich langsam, wenn es darum geht, Entscheidungen zu treffen, und es ist lächerlich langsamer als jedes andere Gerät, mit dem wir interagieren. Außerdem kann unser Gehirn immer nur eine (langsame) Sache auf einmal machen. Selbst wenn es Musk also gelänge, sein Gehirn an einen Computer anzuschließen, könnte er damit nicht schneller kommunizieren als mit einem Telefon.
Die neue Studie baut auf jahrzehntelangen psychologischen Untersuchungen auf, die zeigen, dass Menschen nur einen kleinen Teil der Informationen aus ihren Sinneserfahrungen selektiv wahrnehmen. Wir können nur einer begrenzten Menge von Informationen Aufmerksamkeit schenken, und nur das wird zu unserer bewussten Erfahrung und geht in unser Gedächtnis ein. Was in früheren Studien fehlte, war der Sinn für Zahlen. Die Forschung hat daher versucht, diese quantitative Lücke zu schließen.
Meister und Zheng sammelten Daten aus Studien in verschiedenen Bereichen, darunter Psychologie, Neurowissenschaften, Technologie und menschliche Leistungsfähigkeit. Sie verwendeten diese Daten – von der Verarbeitungsgeschwindigkeit einzelner Neuronen bis zu den kognitiven Fähigkeiten von Gedächtnisweltmeistern – für viele ihrer eigenen Berechnungen, um Vergleiche zwischen den Studien anzustellen. From research spanning almost a century, they found that human cognition has repeatedly been measured as functioning between about 5 and 20 bits per second, with a ballpark figure of about 10 bits per second. Basierend auf diesem Ergebnis haben die Forscher auch berechnet, dass die gesamte Informationsmenge, die ein Mensch im Laufe seines Lebens lernen kann, bequem auf einen kleinen USB-Stick passen würde.
Die menschlichen Sinnesorgane wie Sehen, Riechen und Hören arbeiten dagegen viel schneller – etwa 100.000.000-mal schneller als die Kognition. Wenn man diese Zahlen vergleicht, wird klar, dass hier eine riesige Lücke klafft. Aus diesem Paradoxon ergeben sich für die Wissenschaft interessante neue Möglichkeiten, die Forschung anders zu organisieren.
Die Fülle der Informationen, die unsere Sinne aufnehmen, führt auch zu der irrigen Annahme, dass wir extreme Details und Kontraste um uns herum wahrnehmen. Dies ist jedoch nachweislich falsch. Wenn man Menschen bittet, zu beschreiben, was sie außerhalb des Blickzentrums sehen, können sie kaum etwas erkennen. Da unsere Augen die Fähigkeit haben, sich auf jedes Detail um uns herum zu fokussieren, gaukelt uns unser Verstand vor, dass diese Dinge immer gleichzeitig vorhanden sind, während wir uns in Wirklichkeit auf bestimmte visuelle Details konzentrieren müssen, um sie zu erfassen. Ähnlich verhält es sich mit der geistigen Leistungsfähigkeit. Im Prinzip könnten wir viele verschiedene Gedanken haben und unsere Wahrnehmung auf viele verschiedene Arten lenken, aber in der Praxis können wir immer nur einen Gedanken auf einmal haben.
Ein weiteres Problem, das zu unserem übersteigerten Selbstbewusstsein beiträgt, ist, dass wir keinen Vergleichsmaßstab haben. Es gibt keinen Weg aus uns heraus, um zu erkennen, dass dies wirklich kein Grund zum Prahlen ist.
Die Ergebnisse werfen Fragen in vielen Bereichen auf, von Evolution und Technologie bis hin zu Vergleichen zwischen den Arten. Eine der interessantesten Fragen ist jedoch, warum der präfrontale Cortex, von dem man annimmt, dass er der Sitz der Persönlichkeit und der Verhaltenssteuerung ist, Milliarden von Neuronen beherbergt, aber nur über eine begrenzte Entscheidungsfähigkeit verfügt und Informationen mit einer Geschwindigkeit von nur 10 Bit pro Sekunde verarbeitet. Es wird vermutet, dass dies damit zusammenhängen könnte, dass das Gehirn häufig Aufgaben wechseln und Informationen über verschiedene Schaltkreise hinweg integrieren muss. Um diese Hypothese zu überprüfen, sind jedoch komplexere Verhaltensstudien erforderlich.
Eine weitere wichtige unbeantwortete Frage ist, warum das menschliche Gehirn nur eine Sache gleichzeitig tun kann. Wenn wir 1.000 Gedanken gleichzeitig hätten, jeder mit 10 Bit pro Sekunde, wäre der Unterschied nicht so groß, wie er ist. Warum der Mensch dazu nicht in der Lage ist, ist ein tiefes Rätsel, über das fast nichts bekannt ist.
Eine grundlegende Erkenntnis
Dies ist eine neu erkannte Grundwahrheit über die Obergrenze des Gehirns, die in etwa der Geschwindigkeit des kausalen Typisierens oder der Konversation entspricht. Die Natur hat offenbar eine Geschwindigkeitsbegrenzung für unser bewusstes Denken eingebaut, die durch keine noch so ausgeklügelte neuronale Technik umgangen werden kann. Warum das so ist? Wir wissen es nicht, aber es ist wahrscheinlich das Ergebnis unserer Evolutionsgeschichte.
Und schließlich: Warum kann unser peripheres Nervensystem Tausende von Dingen gleichzeitig verarbeiten, während wir nur eine Sache nach der anderen tun können? Jede Theorie des Gehirns, die all die faszinierenden Dinge erklären will, zu denen wir fähig sind, wie z.B. Planen und Problemlösen, muss dieses Paradoxon erklären.