Eine tolle Arbeit, gestern erschienen bei PLoS One. Bjoern Brembs und Kollegen haben Fruchtfliegen am Nacken angeklebt und sie in einer weißen Kammer zappeln lassen. -

Was machen die Fliegen? Sie zappeln nicht im zufälligen Weißen Rauschen sondern ihr Zappeln ist fraktal, und zwar genau passend zur Lévy-Verteilung.

Solche skalenunabhängigen Muster deuten generell auf chaotische Vorgänge, wie sie in komplexen Sytemen die Regel, und aus allen neuralen Systemen bekannt sind. Schostakowitschs 8. und der Gesang der Wale sind fraktales (1/f) Rauschen. Mit diesem Lévy-Fliegen ist es nun aber ganz speziell: Die Fliege muss erst per Zufall eine Richtung wählen und dann in diese Richtung entlang einer Strecke fliegen, die Zufällig aus einer Lévy-Verteilung gewählt wurde.

Das heisst, die Impulse der angeklebten Fliege in der Gummikammer sind nicht rein zufällig. Genau, dieses Denken ist aber in den letzten Jahren immer mehr Konsens geworden: Unser Denken ist grundsätzlich deterministisch, an den Stellen wo es davon Abweicht ist es der Zufall, der das so will.

Hej, und da bin ich genau bei einem Artikel von Franz M. Wuketis in der Zeitschrift Universitas vom November letzten Jahres, der mir vor kurzem sauer aufgestoßen ist, scheibt er da doch: “Unser Verhalten und Handeln werden von Genen, Hormonen und Neuronen bestimmt..” und Willensfreiheit sei eine evolutionär plausible Illusion. - Das komplexe Zusammenspiel von zufälligen Impulsen und ererbten Zwängen, so Wuketis erwecke die Illusion wir hätten eine Freiheit der Entscheidung. Diese Illusion selbst wäre nichts als eine Adaption, welche unser Leben erträglicher macht.

Nun schreiben aber die Fliegenfesseler:

“The current neuroscientific consensus posits that the source of the variability is noise, rendering the variability random or stochastic. We show here that random noise cannot be the sole source of behavioral variability. In addition to the inevitable noise component, we detected a nonlinear signature suggesting deterministic endogenous processes (i.e., an initiator) involved in generating behavioral variability. It is this combination of chance and necessity that renders individual behavior so notoriously unpredictable. The consequences of this result are profound and may seem contradictory at first: despite being largely deterministic, this initiator falsifies the notion of behavioral determinism. By virtue of its sensitivity to initial conditions, the initiator renders genuine spontaneity (“voluntariness”) a biological trait even in flies.”

Im Fliegenhirn gibt es also einen der deterministischen Prozess, der grundlegend daran beteiligt ist Variabilität und Freiheit und damit Unvorhersehbarkeit, also die Möglichkeit der Freiwilligkeit im Verhalten zu schaffen. Wie? Was? Taucht da etwa im Fliegenhirn so etwas wie Willensfreiheit auf?

Willensfreiheit ist der Stoff, aus dem Helden gemacht sind, die richtige Mischung aus Freiheit und Konsequenz. Eine wunderbares Experiment, dass zeigt, das selbst der Fruchtfliege die Heldenhaftigkeit angeboren ist.

Mehr zum Thema gibt es auf Bjoern Brembs blog.