Bereitschaftspotential

Ableitungen des Bereitschaftspotentials an drei Elektroden sowie die Differenz der ersten beiden ganz unten

Das Bereitschaftspotential ist ein elektrophysiologisch messbares Phänomen, das im Vorfeld willkürlicher Bewegungen in bestimmten Arealen der Großhirnrinde (im supplementärmotorischen Cortex) auftritt und als Ausdruck von Aktivierungs- und Vorbereitungsprozessen interpretiert wird.

Die Erstbeschreibung erfolgte in den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts durch die deutschen Hirnforscher Hans Helmut Kornhuber und Lüder Deecke[1]. Ließ man Probanden spontane Fingerbewegungen ausführen und zeichnete ein kontinuierliches Gleichstrom-EEG auf, so zeigte sich mehr als eine Sekunde vor Ausführung der Bewegung eine charakteristische negative Potentialwelle, vor allem in frontalen und parietalen Ableitungen. Der Nachweis dieser als Bereitschaftspotential oder readiness potential bezeichneten Wellen veränderte das Verständnis von der neuronalen Verarbeitung motorischer Programme grundlegend.

Da das Bereitschaftspotential mit einer messbaren Spannung von bis zu 20 µV[2] im Vergleich zu anderer Gehirnaktivität schwach ist, kann es nicht einfach zum Zeitpunkt seines Auftretens gemessen und ausgewertet werden, sondern muss über eine Vielzahl von Versuchsdurchläufen gemittelt werden. Die Versuchspersonen in den bekannten Libet-Experimenten mussten denselben Vorgang etwa vierzigmal wiederholen. Angaben über den Zeitpunkt, an dem das Potential auftritt, sind demnach stets Durchschnittswerte.[3]

Etwa 500ms vor Beginn einer willkürlichen Bewegung ist bereits ein Potentialanstieg messbar, der Wunsch zur Handlung eines Probanden wird jedoch erst ca. 200 ms vor dieser wahrgenommen.[4] Diese Zeit wurde ermittelt, indem Versuchspersonen während einer EEG-Messung die rotierenden Zeiger einer Uhr betrachteten. Wollten die Versuchspersonen nun eine willkürliche Bewegung, wie etwa das Drücken eines Knopfes, ausführen, teilten sie die Position des Uhrzeigers zu dem Zeitpunkt mit, als ihnen der Wunsch zur Handlung bewusst wurde. Um die individuelle Zeitverzögerung der einzelnen Personen bei der Beschreibung der Position des Uhrzeigers zu bestimmen, wurden Kontrollexperimente durchgeführt bei denen die Versuchspersonen die Position des Zeigers während eines zeitlich festgelegten Stimulus der Haut mitteilen sollten.

Diese Gegebenheit bekräftigt die Vermutung, dass freier Wille eine Illusion sei, da der Wunsch, eine spontane Bewegung auszuführen, erst lange nach Vorbereitung dieser Bewegungsabläufe entsteht. Da in Versuchen bisher nur mit kleinen Bewegungen experimentiert wurde, ist allerdings fraglich, ob sich die Ergebnisse auch auf Denk- und Wollensakte verallgemeinern lassen.

Libet schreibt dem Bewusstsein jedoch ein Veto-Recht zu, das in der Lage ist, bis 200-100 ms vor der Handlung – bis etwa zur Amplitude des Bereitschaftspotentials – eine vorbereitete Bewegung noch kurzfristig abzubrechen.[5] Die Versuchspersonen können somit de facto noch die motorische Handlung unterdrücken.

Literatur

  • Hans Helmut Kornhuber und Lüder Deecke: Hirnpotentialänderungen bei Willkürbewegungen und passiven Bewegungen des Menschen: Bereitschaftspotential und reafferente Potentiale In: Pflügers Arch Physiol (1965), 281, S. 1–17
  • Hans Helmut Kornhuber und Lüder Deecke: Readiness for movement – The Bereitschaftspotential-Story In: Current Contents Life Sciences (1990), 33, 4 Citation Classics January 22: 14.
  • Hans Helmut Kornhuber und Lüder Deecke: Wille und Gehirn Bielefeld u. Locarno Edition Sirius (im AISTHESIS Verlag) 2007. ISBN 978-3-89528-628-5.

Einzelnachweise

  1. Hans H. Kornhuber und Lüder Deecke: Hirnpotentialänderungen bei Willkürbewegungen und passiven Bewegungen des Menschen: Bereitschaftspotential und reafferente Potentiale. In: Pflügers Arch Physiol (1965), 281, S. 1-17
  2. Hiroshi Shibasaki und Mark Hallett: What is the Bereitschaftspotential? In: Clinical Neurophysiology (2006), 117, S. 2341–2356
  3. Gerhard Roth: Aus Sicht des Gehirns. Suhrkamp, Frankfurt/M. 2003, ISBN 3518583832, S. 486 ff.
  4. Adina L. Roskies: How Does Neuroscience Affect Our Conception of Volition? In: Annual Review of Neuroscience (2010), 33, S. 109-130
  5. Benjamin Libet: Unconscious cerebral initiative and the role of conscious will in voluntary action In: Behavioral and Brain Sciences (1985), 8, S. 529-566

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