Wie der Körper unser Denken beeinflusst

Wie ist es möglich, dass der Körper unser Denken beeinflussen kann, wenn es doch offensichtlich ist, dass das Gehirn den Körper steuert? In ihrem Buch «How the Body Shapes the Way We Think – a New View of Intelligence» zeigen Rolf Pfeifer, Universität Zürich, und Josh Bongard, Universität Vermont, wie stark Denken und Körper zusammenhängen, dass wir einerseits im Denken den Beschränkungen des Körpers unterliegen, dass aber anderseits der Körper die Denkfunktionen auch ermöglicht. Sie argumentieren, dass die Gedanken, zu denen wir fähig sind, ihren Ursprung im «Embodiment» haben – in den morphologischen und materiellen Eigenschaften des Körpers.

Das Prinzip des Embodiments oder der verkörperten künstlichen Intelligenz geht davon aus, dass der Körper in der Interaktion mit der Umwelt die für das Gehirn relevante Information erzeugt. Intelligenz sitzt also nicht nur im Gehirn, sondern ergibt sich aus dem Zusammenspiel von Gehirn, Morphologie, Materialien und Umgebung.

Dieses Zusammenspiel zwischen Gehirn und Körper illustriert Prof. Rolf Pfeifer, Direktor des Artifical Intelligence Lab der Universität Zürich, am Beispiel des Laufens. Trifft das Bein beim Laufen auf den Boden auf, macht das Knie eine sehr schnelle Federbewegung. Diese Federbewegung ist so schnell, dass sie nicht neuronal – weder vom Gehirn noch vom Rückenmark – gesteuert sein kann. Die Bewegung ergibt sich aus der Elastizität der Muskeln, die je nach Phase beim Laufen unterschiedlich ist. Das Gehirn steuert die Bahn der Gelenke nur grob, dafür verändert es dynamisch die Elastizität der Muskeln, also die Materialeigenschaften. Folglich übernehmen die Materialeigenschaften des Muskel-Sehnensystems die Feinsteuerung. «Mit andern Worten lagert das Gehirn gewisse Funktionen an die Materialien aus und wird dadurch selbst entlastet», erklärt Rolf Pfeifer.

Beim Gehen hingegen ist der Vorwärtsschwung des Beines weitgehend passiv, d.h. die Muskeln sind schlaff, machen also gar nichts oder nur sehr wenig. Die Steuerung wird von der Schwerkraft übernommen, da das Bein wie ein Pendel funktioniert. «In diesem Fall wird die Steuerung an die Interaktion mit der Umwelt delegiert» so Pfeifer. Das Bein bewegt sich also fast ohne Energie nach vorne, weil die Muskeln nichts machen – und das Gehirn braucht auch nur sehr wenig zu leisten.

Das von Pfeifer und Bongard in ihrem neusten Buch beschriebene Konzept des Embodiments hat zu fundamentalen Veränderungen im Gebiet der Artificial Intelligence und der kognitiven Wissenschaften in den letzten zwei Jahrzehnten geführt. Rolf Pfeifer und Josh Bongard verwenden die Methodik «Verstehen durch Nachbauen», um ihre Einsichten zu beschreiben. «Wenn wir verstehen, wie wir intelligente Systeme entwerfen und bauen können», so Pfeifer, «verstehen wir auch Intelligenz im Allgemeinen besser.»

In einer leicht zugänglichen, nicht-technischen Sprache und mit vielen anschaulichen Beispielen illustriert, skizzieren sie eine mögliche Theorie der Intelligenz, aufbauend auf neuere Erkenntnisse der Robotik, Biologie, Neurowissenschaften und Psychologie. Sie illustrieren, wie eine solche Theorie in den Bereichen ubiquitous computing, Business und Management, und Psychologie des menschlichen Gedächtnisses angewandt werden kann. «Embodied intelligence», wie von Pfeifer und Bongard beschrieben, hat grundsätzliche Konsequenzen für unser Verständnis von natürlicher und künstlicher Intelligenz und dafür, wie wir uns selbst und unsere Umwelt verstehen.