In seiner 1948 veröffentlichten Erstlingsschrift „Das Gedächtnis. Eine quantenphysikalische Untersuchung“ stellte der österreichische Physiker und spätere Kybernetiker Heinz von Foerster eine bahnbrechende Theorie auf, die das menschliche Vergessen über biologische Quantensprünge mathematisch erklärte.
Das nur rund 40 Seiten umfassende Werk bildete seine wissenschaftliche Eintrittskarte in die USA und führte direkt zu seiner Einladung zu den legendären Macy-Konferenzen.
Der Kern der Theorie
Von Foerster kombinierte quantenmechanische Prinzipien mit der Psychologie, um die von Hermann Ebbinghaus im 19. Jahrhundert gemessenen Vergessenskurven exakt mathematisch zu rekonstruieren:
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- Trägermoleküle (Makromoleküle): Er postulierte, dass Gedächtnisinhalte im Gehirn nicht in elektrischen Impulsen, sondern in der Struktur großer Moleküle (Proteine oder Nukleinsäuren) dauerhaft codiert sind.
- Quantenzustände: Das Einprägen einer Information hebt diese Moleküle in ein höheres, angeregtes Energieniveau (einen metastabilen Quantenzustand).
- Der Vergessensprozess: Durch thermische Schwankungen im Gehirn fallen diese Moleküle im Laufe der Zeit spontan per Quantensprung in ihren niedrigeren Grundzustand zurück. Dieser statistische Zerfall ist das physikalische Äquivalent zum Vergessen.
- Der Lern- und Regenerationsfaktor: Um dem Zerfall entgegenzuwirken, ging er von einer biologischen Energiequelle aus, die die Trägerstrukturen immer wieder „auflädt“ (Reaktivierung von Erinnerungen).
Die historische Bedeutung
Obwohl sich die biologische Gedächtnisforschung später auf synaptische Plastizität fokussierte, war das Buch ein Meilenstein. Es bewies, dass biologische Gedächtnisleistungen mit den exakten Formeln der Quantenmechanik und Thermodynamik berechenbar sind. Als der Neurophysiologe Warren McCulloch das Buch in den USA las, war er so fasziniert, dass er von Foerster sofort zum Direktor des Biological Computer Laboratory (BCL) in Illinois machte.
Möchtest du mehr darüber erfahren, wie Warren McCulloch diese Arbeit aufnahm, oder interessieren dich die mathematischen Formeln, die von Foerster für die Vergessenskurve nutzte?
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In heutigen Fachkreisen wird Heinz von Foersters quantenphysikalische Gedächtnistheorie von 1948 nicht als biologisch korrektes Modell, sondern als historischer Meilenstein und visionärer Vorläufer moderner Denkschulen bewertet.
Während die konkrete physikalische These im Bereich der Neurowissenschaften als überholt gilt, erfährt sie in der Systemtheorie und der Philosophie des Geistes eine anhaltende konzeptionelle Relevanz.
Die aktuelle Relevanz lässt sich in drei Bereiche unterteilen:
1. Neurowissenschaften: Empirisch überholt
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- Der biologische Irrtum: Von Foersters Annahme, Gedächtnisinhalte seien in den Quantenzuständen einzelner Riesenmoleküle stabilisiert, hat sich biologisch nicht bestätigt.
- Der heutige Konsens: Die moderne Hirnforschung zeigt, dass Gedächtnis auf der synaptischen Plastizität – also der Veränderung von Verbindungsmustern und Signalstärken zwischen den Neuronen – basiert und nicht in statischen Molekülspeichern liegt.
2. Kognitionswissenschaften: Pionierarbeit des „Enaktivismus“
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- Abkehr vom reinen Datenspeicher: Hochaktuell ist von Foersters grundlegende Kritik am naiven informationstechnischen Speicherbegriff. Er betonte früh, dass Gedächtnis kein passives Archiv („Computer-Festplatte“) ist, sondern ein dynamischer, sich ständig selbst regenerierender Prozess.
- Verbindung zu modernen Theorien: Seine Arbeit gilt heute als ein historischer Vorläufer des Enaktivismus und der verkörperten Kognition (Embodied Cognition). Diese modernen Ansätze begreifen Wahrnehmung, Denken und Erinnern ebenfalls als unrennbare, ganzheitliche Prozesse des gesamten Organismus.
3. Systemtheorie und Kybernetik: Das Fundament des Konstruktivismus
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- Die Rolle des Beobachters: Für die Kybernetik zweiter Ordnung und den Radikalen Konstruktivismus ist die Schrift ein Gründungsdokument. Die mathematische Modellierung zwang zu der Erkenntnis, dass das Gehirn ein operational geschlossenes System ist, das seine Berechnungen anhand interner Zustände durchführt.
- Das BCL-Erbe: Das Buch gilt in der Wissenschaftsgeschichte als der intellektuelle Zündfunke, der zur Gründung des berühmten Biological Computer Laboratory (BCL) führte und damit die Entwicklung moderner System- und Netzwerktheorien massiv beschleunigte.
Zusammenfassend liest heute niemand mehr das Werk, um die biologische Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Es wird jedoch intensiv in der Wissenschaftsgeschichte und der Erkenntnistheorie zitiert, wenn es um den Ursprung systemischer und konstruktivistischer Modelle von Geist und Kognition geht.
Möchtest du näher beleuchten, wie von Foersters Kritik am Speicherbegriff den modernen Begriff der Systembiologie beeinflusst hat, oder suchst du nach aktueller Literatur, die sich kritisch mit seiner Arbeit auseinandersetzt?
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