Eine zu große Herausforderung?
 
Einige Fragen über die Zeit

Prnst Pöppel, Dr. phil., med. habil., Univ.-Professor, Institut für Medizinische Psychologie  und Humanwissenschaftlciches Zentrum der Ludwig-Maximilians-Universität München
 
 



  
  
     
     Vielleicht ist der Grund für die Unübersichtlichkeit, dass es sich bei dem Thema Zeit nicht um eine, sondern um viele verschiedene Fragen handelt. Welche Fragen sind es, insbesondere über das menschliche Zeiterleben, die uns bewegen?
     

     

      Gegenwart und Gedanken
       
    Was ist Gegenwart? Ist Gegenwart der ausdehnungslose Schnitt zwischen dem Kommenden und dem Gewesenen? Oder ist Gegenwart ein Zeitraum des Erlebens, in dem sich Erwartungen oder Erinnerungen spiegeln? Wenn Gegenwart eine Bedeutung hat, dann kann nicht beides richtig sein. Oder eine andere Frage: Warum wird die Dauer objektiv gleicher Zeitabschnitte so oft verschieden lang erlebt? Eine Stunde wartend kann ewig währen, eine Stunde liebend zu schnell vergehen. Wie entsteht Langeweile, und was ist der Grund für die Atemlosigkeit der Zeit? Warum müssen Eindrücke eine bestimmte Dauer haben, um überhaupt bewusst zu werden? Wie ist es möglich, verschiedene Ereignisse als gleichzeitig oder aber als aufeinander folgend zu empfinden? Was ist der Grund dafür, dass ein Gedanke den anderen ablöst, und wir nicht stets demselben Gedanken verhaftet bleiben - und manchmal geschieht genau dieses?

    Und wenn ein neuer Gedanke entsteht, was ist erforderlich, damit dieser neue Gedanke einen sinnvollen Bezug zum vorausgegangenen Gedanken hat und sich nicht im Chaos verliert? Wie hängt die Aufeinanderfolge von Gedanken mit dem Gedanken der Aufeinanderfolge zusammen? Die Aufeinanderfolge von Gedanken ist notwendig für die Entstehung eines Konzeptes, dass es so etwas wie Aufeinanderfolge gibt - aber was muss hinzukommen, damit wir einen Begriff von zeitlicher Folge haben? Wie entsteht in unserem Erleben der Eindruck einer Richtung der Zeit, dass also Zukünftiges gegenwärtig wird und in die Vergangenheit entlassen wird? Oder schiebt sich die Gegenwart voran und nimmt der Zukunft Zeit weg? Haben wir überhaupt ein unmittelbares Gefühl von Zeitrichtung, oder ist dies nicht vielmehr eine mentale Rekonstruktion, der unmittelbaren Anschauung eher fremd? Hängt die Erfahrung von gerichteter Zeit mit physikalischen Gesetzen zusammen, wie etwa dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, oder ergibt sich der Eindruck gerichteter Zeit aus der Weise unserer Welterfahrung? Und eine weitere zutiefst beunruhigende Frage: Was veranlasst uns eigentlich zu sagen, die Zeit fließe regelmäßig, gleichsam mit konstanter Geschwindigkeit, wie es Isaac Newton formulierte: „Die absolute, wahre und mathematische Zeit fließt aus sich selbst heraus gleichförmig ohne Bezug zu etwas Äußerem“? Fließt die Zeit denn wirklich kontinuierlich? Könnte es nicht auch sein, dass selbst innerhalb eines physikalischen Bezugssystems Zeit ihr Tempo gelegentlich wechselt? Dass wir dies nicht annehmen, kennzeichnet unseren tiefen Glauben an die Gültigkeit physikalischer Gesetze. Und fließt die Zeit überhaupt - könnte sie nicht auch zersplittert sein und schrittweise jene Domäne, die wir Zukunft nennen, erobern? Kleinste Zeitstücke, temporale Quanten, könnten sich aneinander reihen, und die Kontinuität der Zeit könnte somit eine Illusion sein.

    Was folgt, sind Beschreibungen von Beobachtungen, die aus dem Blickwinkel der Hirnforschung und Psychologie erfolgen. Erhofft wird, dass manche dieser experimentellen Beobachtungen zu einigen der genannten Fragen einen Bezug herzustellen erlauben, und damit zwar die Fragen nicht hinreichend beantworten, sie aber als bedenkenswert erscheinen lassen. Als theoretischer Hintergrund wird hierbei davon ausgegangen, dass menschliches Zeiterleben hierarchisch strukturiert ist, wobei die nächst höhere Ebene einer subjektiven Realisierung jeweils neuronale Prozesse der niederen Ebenen notwendig voraussetzt; auf der phänomenalen Seite handelt es sich um solche Zeiterfahrungen wie Gleichzeitigkeit, Aufeinanderfolge, anschauliche Gegenwart, oder subjektive Dauer.
     

     

      Zeitliche Ordnung durch zeitlose Zonen
       
    Zunächst seien einige Befunde über Gleichzeitigkeit und zeitlicher Folge beschrieben. Wenn man über einen Kopfhörer in beide Ohren kurze Reize gibt, die etwa eine Millisekunde dauern, und wenn die beiden Reize physikalisch gleichzeitig gegeben werden, dann hört man nur einen einzigen Ton, der mitten im Kopf lokalisiert wird. Wenn zwischen die beiden Klicks eine kleine zeitliche Verzögerung (von z.B. zwei Millisekunden) eingeschaltet wird, so hört man wiederum nur einen einzigen Ton, allerdings an einer anderen Stelle im Kopf; die zwei Klicks werden zu einem Klangereignis verschmolzen, obwohl sie objektiv ungleichzeitig sind. Objektive Ungleichzeitigkeit ist also nicht hinreichend, um subjektiv eigenständige Wahrnehmungen zu bewirken. Erst dann, wenn die zeitliche Differenz zwischen den beiden Klicks etwa drei Millisekunden beträgt, ist die sogenannte Fusionsschwelle überschritten, und man hat in jedem Ohr eine eigenständige Reizrepräsentation.

    Bei dem gerade beschriebenen Experiment fragen wir, ob jeweils ein oder zwei Reize gehört wurden. Im nächsten Experiment fragen wir, welches der erste und welches der zweite Reiz war. Die Frage zielt also auf die zeitliche Ordnung, nicht mehr darauf, ob man es mit einem oder zwei akustischen Ereignissen zu tun hatte. Die Änderung der Frage führt zu einem anderen Ergebnis: Für das Erkennen der zeitlichen Ordnung misst man etwa 30 bis 40 Millisekunden. Offensichtlich wird durch die neue Frage ein anderer Mechanismus des Gehirns angesprochen, der die Abfolge von Ereignissen erkennbar macht, als jener, der Einheit oder Zweiheit bestimmt. Dieses einfache Experiment weist auf die Mächtigkeit psychophysischer Experimente, dass nämlich verbal definierte Kontexte der Informationsverarbeitung unterschiedliche neuronale Prozesse aktivieren. Bei der Bestimmung der Grenzen zeitlicher Abfolge ist überdies auffällig, dass die Ordnungsschwellen in den verschiedenen Sinnesbereichen - beim Hören, Sehen und Tasten - die gleiche Dauer haben, während die Transduktion physikalischer Ereignisse in neuronale Impulse für die drei Sinnessysteme unterschiedliche Zeit beansprucht. Die Übereinstimmung der zeitlichen Ordnungsschwellen legt die Annahme nahe, dass für deren Erkennung ein einheitlicher Mechanismus des Gehirns in Anspruch genommen wird.

    Weitere Experimente legen nahe, dass dieser Ordnungsmechanismus durch periodische Prozesse innerhalb von Nervennetzen bereitgestellt wird. Zeichnet man die hirnelektrische Aktivität auf, dann stellt man fest, dass nach jedem Klickreiz neuronale Oszillationen ausgelöst werden, deren Periode im Bereich von 30 bis 40 Millisekunden liegt. Eine Periode dieser Oszillationen kann als ein Systemzustand des Gehirns angesehen werden, innerhalb dessen räumlich und zeitlich verteilte Information gleichsam eingesammelt wird. Eine Periode ist somit eine „zeitlose Zone“, innerhalb derer die Vorher-Nachher-Beziehung von Geschehnissen nicht bestimmt ist.

    Dass es sich hierbei um einen grundlegenden zeitstiftenden Prozess des Gehirns handelt, geht aus Beobachtungen hervor, die mit Patienten in Vollnarkose erhoben wurden. Bei solchen Patienten sind die neuronalen Oszillationen aufgehoben, und in diesem physiologischen Zustand wird sensorische Information nicht mehr in integrativer Weise verarbeitet. Für Patienten in diesem Zustand vergeht anders als im Schlaf überhaupt keine Zeit mehr. Man kann beobachten, dass ein Patient aus einer Narkose aufwacht und fragt, wann denn die Operation beginne. Die durch neuronale Oszillationen bereitgestellten Systemzustände sind somit die Grundlage für  die Bereitstellung der Elemente unserer Bewusstseinstätigkeit. Am Rande sei bemerkt, dass es aufgrund dieser Beobachtung möglich wird, neuerdings die Tiefe einer Narkose genau zu bestimmen.
     

     

      Gegenwart als zeitliche Arbeitsplattform
       
    Wir fragen uns im nächsten Schritt, was mit den einzelnen Bausteinen des Bewusstseins geschieht. Eine kurze Überlegung zeigt, dass für das menschliche Zeiterleben ein weiterer Mechanismus angenommen werden muss. Ereignisse werden nicht für sich allein stehend wahrgenommen, sondern sie werden aufeinander bezogen, sodass aufeinander folgende Ereignisse jeweils eine Wahrnehmungsgestalt bilden. Dies ist dadurch möglich, dass das Gehirn einen zeitlichen Integrationsmechanismus bereitstellt. Dieser Integrationsmechanismus mit einer oberen zeitlichen Grenze von etwa drei Sekunden lässt sich durch verschiedene Beispiele veranschaulichen.

    Lässt man ein Metronom im Sekundentakt schlagen, so ist es jedem möglich, eine subjektive Akzentuierung vorzunehmen; wir können jedem zweiten Metronomschlag einen subjektiven Akzent geben, sodass wir den Eindruck haben, er sei etwas lauter als der nicht-akzentuierte Schlag. Versuchen wir nun aber, aufeinander folgende Schläge des Metronoms zu einer anschaulichen Gestalt zusammenzufassen, wenn die Pause zwischen den Schlägen fünf Sekunden beträgt, so ist eine subjektive Akzentuierung unmöglich; die Zugehörigkeit zu einer Wahrnehmungsgestalt, die durch die Akzentuierung ausgedrückt wird, kann aufgrund des zu großen Abstandes nicht mehr konstruiert werden. Dieser einfache Versuch zeigt, dass die Integration aufeinander folgender Ereignisse zu Wahrnehmungsgestalten zeitlich begrenzt ist. Nur wenn zwei aufeinander folgende Ereignisse in einen engen zeitlichen Rahmen fallen, kann eine Beziehung zwischen ihnen hergestellt werden, und nur dann ist es möglich, eines der Ereignisse subjektiv hervorzuheben. Wir deuten dieses Phänomen so, dass zentrale Mechanismen des Gehirns einzelne Ereignisse nur etwa drei Sekunden festhalten können, und dass die Integrationsfähigkeit nach dieser Zeit gleichsam „erschöpft“ ist.

    Aus einem prinzipiell anderen Experiment lässt sich ebenfalls ableiten, dass es einen automatischen zeitlichen Verknüpfungsprozess gibt, der auf wenige Sekunden begrenzt ist. Es handelt sich hierbei um die Reproduktion von vorgegebenen Zeitstrecken. Ein typischer Befund solcher Versuche ist, dass eine Versuchsperson die Dauer eines vorgegebenen Reizes nur bis zu etwa drei Sekunden recht genau reproduzieren kann und dass längere Zeitstrecken zu sehr ungenauen Wiederholungen führen. Dieser Befund kann so gedeutet werden, dass ein Geschehnis nur innerhalb einer bestimmten Zeitstrecke als Ganzes überblickt werden kann. Analoge Experimente gibt es aus der Psychophysik, wenn Reize hinsichtlich ihrer Intensität miteinander verglichen werden sollen. Man interessiert sich beispielsweise dafür, ob zwei Töne gleich laut oder zwei Lichter gleich hell sind. In allen diesen Experimenten beobachtet man Folgendes: Nur wenn die beiden Reize innerhalb eines zeitlichen Fensters bis zu etwa drei Sekunden gegeben werden, ist ein sachgerechter Vergleich möglich. Wird der Zeitabstand zwischen den beiden Reizen größer, so kommt es zum Verblassen des ersten Reizes und damit zu einer Überschätzung des zweiten Reizes.

    Eine weitere Frage ist, ob der auf etwa drei Sekunden begrenzte Integrationsmechanismus nur für die Wahrnehmung gilt oder ob er auch für andere Bereiche unseres Erlebens und Verhaltens zutrifft. Untersuchungen über die Dauer von geplanten Bewegungen haben ergeben, dass auch hier eine deutliche zeitliche Begrenzung vorliegt, d. h. Bewegungsabläufe werden bevorzugt für drei Sekunden programmiert. Ein Vergleich von homologen Bewegungsweisen bei verschiedenen Kulturen hat ergeben, dass die Dauer solcher Bewegungen überall gleich ist; das spricht dafür, dass es sich hier um einen universellen Mechanismus des menschlichen Gehirns handelt, der für Planung und Ausführung von Bewegungen zuständig ist. Einen weiteren Einblick in die Steuerung von Bewegungen und ihre Einbettung in ein begrenztes Zeitfenster bekommt man durch Experimente, in denen die Synchronisation von Sinnesreizen mit Bewegungen überprüft wird. Eine Versuchsperson erhält den Auftrag, eine Serie von akustischen Reizen mit rhythmischen Bewegungen zu synchronisieren. Hierbei zeigt sich, dass bei kurzen Reizintervallen die Reize durch die Bewegung präzise antizipiert werden; bevor der Reiz erscheint, erfolgt also bereits eine Reaktion. Verlängert man den Reizabstand, ist die Versuchsperson jenseits einer Grenze von zwei bis drei Sekunden nicht mehr in der Lage, präzise vorauszusehen, wann der nächste Reiz kommen wird.

    Fasst man die verschiedenen Versuche zusammen, so wird nahegelegt, die zeitliche Arbeitsplattform von etwa drei Sekunden als subjektive Gegenwart zu deuten, da was immer in einem solchen Intervall geschieht, dieses Geschehen von dem Eindruck anschaulicher Gegenwärtigkeit begleitet wird. Was hier also versucht wird, ist eine pragmatische Definition eines subjektiven Phänomens auf der Grundlage empirischer Befunde.
     

     

      Dauer und Kontinuität
       
    Ein weiterer Bereich menschlicher Zeiterfahrung bezieht sich auf das Erleben von Dauer. Ein wesentlicher Befund hierbei ist, dass der mentale Inhalt, wieviel wir also erleben, die Dauer vorbeigegangener Zeit bestimmt. Wird in einem Drei-Sekunden-Fenster viel verarbeitet, dann wird im Rückblick die Zeit als lang beurteilt. Wird hingegen wenig verarbeitet, dann erscheint die vorbeigegangene Zeit im Rückblick kurz. Hier wird ein Integrationsmechanismus ganz neuer Art angesprochen, nämlich ein Gedächtnis, in dem Information im Hinblick auf Zeitdauer abgefragt werden kann. Gedächtnis ist also eine notwendige Voraussetzung dafür, dass wir unterschiedliche Dauern erleben können. In diesem Zusammenhang muss auf das Zeitparadox hingewiesen werden. Befinden wir uns in einer Situation, in der viel Information verarbeitet wird, scheint die Zeit schnell vorüberzugehen, doch obwohl die Zeit zu fliegen scheint, wird sie rückblickend als lang erlebt. Im Gegensatz dazu ist ein durch wenig Information gekennzeichnetes Geschehen langweilig, d.h. die Zeit scheint langsam zu vergehen. Im Rückblick erscheint langweilige Zeit dagegen anschaulich verkürzt.

    Es wurde darauf hingewiesen, dass der Ablauf der subjektiven Zeit auf (mindestens) zwei Ebenen segmentiert ist, dass also zeitliche Quanten von etwa 30 bis 40 Millisekunden grundlegend sind für die Definition von Ereignissen, und dass ein automatischer Integrationsmechanismus die anschauliche Gegenwart bereitstellt. Wie kommt es, dass wir trotz der zeitlichen Segmentierung ein kontinuierliches Erleben haben, dass die Zeit zu fließen scheint?

    Hier wird ein weiterer Mechanismus unseres Gehirns wirksam. Was jeweils auf einer zeitlich begrenzten Arbeitsplattform repräsentiert wird, ist üblicherweise nicht unabhängig von den vorhergegangenen Repräsentationen, d. h. aufeinander folgende Segmente enthalten voneinander abhängige Inhalte. Zwischen diesen repräsentierten Inhalten kommt es zu einer Verbindung, zu einer semantischen Vernetzung. Entscheidend für menschliche Bewusstseinstätigkeit sind die Inhalte des Erlebens, nicht die formale, in diesem Fall die zeitliche Struktur seiner Repräsentation. Der subjektive Eindruck einer zeitlichen Kontinuität ist also eine Illusion bedingt durch die gedankliche Verknüpfung des jeweils auf verschiedenen Arbeitsplattformen Repräsentierten. Unser Erleben ist eigentlich zeitlich fragmentiert.

    Anschrift des Autors

    Institut für Medizinische Psychologie
    Goethestr. 31
    80336 München
     
     
     
     
     
     

     

      

       

     

     

       
     

      
     

     
     

Forschung & Lehre 1999