Sir John Carew Eccles (1903–1997) ist im Neurowissenschafts-Lehrbuch der Mann, der die ionischen Mechanismen der synaptischen Erregung und Hemmung aufgeklärt hat – Nobelpreis Medizin 1963, gemeinsam mit Alan Hodgkin und Andrew Huxley. Was im Lehrbuch nicht steht: Eccles war über mehr als vier Jahrzehnte ein öffentlich bekennender Substanz-Dualist, der die Reduktion des Bewusstseins auf neuronale Aktivität als „Aberglaube" bezeichnete; war Mitglied der Pontifical Academy of Sciences; hielt 1977/78 die Gifford Lectures in Edinburgh; verfasste mit Karl Popper das 600-seitige The Self and Its Brain (Springer 1977); und publizierte 1992, im hohen Alter von 89 Jahren, gemeinsam mit dem theoretischen Physiker Friedrich Beck im Proceedings of the National Academy of Sciences ein quantenmechanisches Mind-Brain-Interaktions-Modell – die wahrscheinlich konkreteste neurowissenschaftliche Variante des post-1906-Programms von Pauli und Bohm. Diese Hälfte seines Werks erscheint in keinem Standard-Neurowissenschafts-Curriculum.
Wer war Eccles?
Geboren am 27. Januar 1903 in Melbourne, Australien, als Sohn eines Schullehrers. Medizinstudium an der Universität Melbourne (BSc 1922, MB BS 1925). 1925 erhielt Eccles ein Rhodes-Stipendium und wechselte nach Magdalen College, Oxford. Dort wurde er Schüler von Charles Sherrington, dem Begründer der modernen Synapsen-Lehre, der wenige Jahre später (1932) den Nobelpreis erhielt. Promotion bei Sherrington 1929, Fellow of Magdalen 1932. 1937 Rückkehr nach Australien als Direktor des Kanematsu-Instituts in Sydney, ab 1944 Lehrstuhl für Physiologie in Dunedin, Neuseeland.
1952 wurde er als Gründungsdirektor an die John Curtin School of Medical Research der Australian National University in Canberra berufen – jene 14 Jahre, in denen die für den Nobelpreis ausgezeichneten Arbeiten entstanden. 1966 wechselte er ans Institute for Biomedical Research in Chicago, 1968 an die SUNY Buffalo. 1975 Emeritierung, Übersiedlung in die Schweiz (Contra bei Locarno), wo er bis zu seinem Tod am 2. Mai 1997 lebte. Adelsstand 1958 (KBE), Mitglied der Royal Society 1941, Mitglied der Pontifical Academy of Sciences (Berufung 1961, mit der Eccles bis zu seinem Tod aktiv blieb).
Die wissenschaftliche Hauptarbeit: Synaptische Übertragung
Die zentrale Frage, die Eccles' wissenschaftliche Karriere geprägt hat, war: Wie kommunizieren Neuronen miteinander – elektrisch oder chemisch? Sein Lehrer Sherrington und Eccles selbst vermuteten lange eine elektrische Übertragung. In einer berühmten Wissenschaftsdebatte mit Henry Dale und Otto Loewi (Befürworter der chemischen Hypothese) musste Eccles bis in die späten 1940er Jahre seine Position behaupten.
1951–1952 fielen die entscheidenden Experimente. Mit hochauflösenden Mikroelektroden gelang es Eccles und seinem Team in Dunedin, intrazelluläre Potenziale einzelner motorischer Vorderhornzellen des Rückenmarks zu messen. Die Befunde:
- Nach präsynaptischer Erregung tritt im Empfängerneuron ein exzitatorisches postsynaptisches Potenzial (EPSP) auf – eine elektrische Spannungsänderung in der erwarteten Richtung.
- Nach präsynaptischer Hemmung tritt ein inhibitorisches postsynaptisches Potenzial (IPSP) auf – eine Spannungsänderung in der entgegengesetzten Richtung.
- Beide Potenziale lassen sich nur durch eine chemische Übertragung erklären, nicht durch eine rein elektrische.
Eccles akzeptierte den Befund öffentlich – Wissenschaftshistoriker schildern es als geradezu paradigmatischen Fall einer redlichen Hypothesen-Aufgabe – und wurde damit zum Hauptarchitekten der heutigen Synapsen-Physiologie. 1963 der Nobelpreis. Die Begründung des Karolinska Institutet: „für ihre Entdeckungen über die ionischen Mechanismen, die der Erregung und Hemmung in den peripheren und zentralen Anteilen der Nervenzellmembran zugrunde liegen".
Die frühe Philosophie: Neurophysiological Basis of Mind (1953)
Schon 1953 publizierte Eccles bei Clarendon Press in Oxford ein Buch, das in seinem Werk eine eigentümliche Stellung hat: The Neurophysiological Basis of Mind. The Principles of Neurophysiology. Die Waynflete Lectures, die er 1952 an Magdalen College gehalten hatte. Eccles diskutiert hier zum ersten Mal öffentlich die Frage, ob die damalige Neurophysiologie ausreicht, um die bewussten Erfahrungen zu erklären. Seine Antwort: nein. Die strukturellen Eigenschaften neuronaler Aktivität (räumliche Verteilung, zeitliche Muster) erzeugen keine Aussage über die qualitative Innenseite der Erfahrung. Eccles war damals 50 Jahre alt, neun Jahre vor seinem Nobelpreis. Die dualistische Grundüberzeugung steht – nicht als spätes Lebenswerk, sondern als durchgehende Position.
Karl Popper und The Self and Its Brain (1977)
Eccles und Karl Popper kannten sich seit Oxford 1937. Beide hatten unabhängig die anti-reduktionistische Position vertreten, beide waren in den 1960er Jahren prominent geworden. In den frühen 1970er Jahren begannen sie, in Villa Serbelloni am Comer See, an einem gemeinsamen Buch zu arbeiten. Springer-Verlag in Heidelberg veröffentlichte das Ergebnis 1977: The Self and Its Brain. An Argument for Interactionism, 600 Seiten, hälftig zwischen den beiden Autoren aufgeteilt – Popper schrieb die philosophischen Kapitel I–V und die Endsynthese, Eccles die empirischen Kapitel VI–X und die neurobiologischen Detail-Argumente. Die Schlusskapitel sind ein wörtliches Dialog-Transkript zwischen beiden.
Die zentrale These ist Popper'sche „Drei-Welten"-Ontologie:
- Welt 1: die physikalisch-materielle Welt (Atome, Felder, Gehirne).
- Welt 2: die Welt der subjektiven Erlebnisse (Bewusstsein, Schmerz, Farben-Erleben).
- Welt 3: die Welt der kulturellen Produkte (Bibliotheken, Theorien, Kunstwerke).
Eccles' und Poppers Position: Diese drei Welten sind ontologisch real und kausal aufeinander wirksam. Das Gehirn (Welt 1) wirkt auf das Bewusstsein (Welt 2), aber auch umgekehrt: das Bewusstsein wirkt auf das Gehirn. Es handelt sich nicht um Epiphänomenalismus (in dem Welt 2 zwar existiert, aber nichts bewirkt), sondern um Interaktionismus – die direkte philosophische Linie von Descartes, neu formuliert.
„I maintain that the human mystery is incredibly demeaned by scientific reductionism, with its claim in promissory materialism to account eventually for all of the spiritual world in terms of patterns of neuronal activity. This belief must be classed as a superstition."
— John Eccles, Evolution of the Brain. Creation of the Self, S. 241 (1989).
Die Gifford Lectures 1977/78
1977/78 hielt Eccles in Edinburgh die Gifford Lectures, jene seit 1888 laufende Vortragsreihe, die explizit der „Wissenschaft der Natürlichen Theologie" gewidmet ist – also der Frage, wie weit die naturwissenschaftliche Erkenntnis mit der Erkenntnis Gottes vereinbar ist. Vortragende vor Eccles waren u. a. William James (1900–02), Henri Bergson (1913), Niels Bohr (1949), Werner Heisenberg (1955–56). Eccles' Vorträge erschienen 1979 bei Routledge unter dem Titel The Human Mystery, ergänzt 1980 durch The Human Psyche.
Die zentrale Aussage der Gifford Lectures: Die naturwissenschaftliche Erkenntnis stützt nicht den Materialismus, sondern macht ihn umso unhaltbarer, je genauer sie das Gehirn beschreibt. Je präziser man die neuronalen Mechanismen aufklärt – und niemand hat sie genauer aufgeklärt als Eccles –, desto deutlicher wird, dass die qualitative Innenseite der Erfahrung in diesen Mechanismen schlechterdings nicht enthalten ist. Sie muss anders dazukommen.
Beck-Eccles 1992: das Quantenmodell der Mind-Brain-Interaktion
In den späten 1980er Jahren stellte sich Eccles dem schwierigsten Problem seiner interaktionistischen Position: Wie soll das nichtmaterielle Bewusstsein das materielle Gehirn beeinflussen, ohne den Energie- und Impulserhaltungssatz zu verletzen? Eccles fand die Antwort in der Quantenmechanik. Er suchte sich den Darmstädter theoretischen Physiker Friedrich Beck als Mitarbeiter, der die quantenfeldtheoretischen Details ausarbeitete.
1992 publizierten Beck und Eccles im Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS 89, 11357–11361) die Arbeit „Quantum aspects of brain activity and the role of consciousness". Die Idee in groben Zügen:
- An den präsynaptischen Endigungen einer Nervenzelle gibt es Mikroskopisch kleine Strukturen, die presynaptic vesicular grids – aufgereihte, gespeicherte Neurotransmitter-Vesikel.
- Die Freisetzung eines Vesikels (Exozytose) ist auf Quanten-Niveau ein statistischer Tunnel-Prozess mit niedriger Wahrscheinlichkeit.
- Eccles' Hypothese: Das nichtmaterielle Bewusstsein („Welt 2") beeinflusst diese Tunnel-Wahrscheinlichkeit – nicht die Energieübertragung, sondern die Auswahl, welches der vielen möglichen Quanten-Ereignisse aktualisiert wird. Damit ist die Erhaltungs-Bilanz gewahrt, aber das Bewusstsein hat einen kausalen Einfluss.
- Die elementare Einheit dieses Einflusses nennt Eccles ein Psychon – das mentale Korrelat eines Dendron, eines neuronalen Mikro-Sites, an dem die Quanten-Selektion stattfindet.
Die Arbeit ist nicht beiläufig. Sie ist eine PNAS-Hauptpublikation eines Nobelpreisträgers im Alter von 89 Jahren, mit einem detaillierten quantenfeldtheoretischen Apparat. Sie ist die direkteste neurowissenschaftliche Variante des Programms, das Wigner 1961 in Remarks on the Mind-Body Question philosophisch aufgemacht hatte und das Bohm 1980 in Wholeness and the Implicate Order ontologisch formuliert hatte. Penrose und Hameroff publizierten ihre eigene quantenmechanische Bewusstseinstheorie (Orchestrated Objective Reduction) 1996 – vier Jahre nach Beck und Eccles.
How the Self Controls Its Brain (1994)
Zwei Jahre später, 1994, publizierte Eccles bei Springer-Verlag in Berlin sein letztes großes Werk: How the Self Controls Its Brain. Ein 200-Seiten-Synthese seiner gesamten Position. Eccles war 91 Jahre alt. Das Buch verbindet die experimentelle Synapsen-Physiologie (sein Nobelpreis-Werk) mit der Psychon-Hypothese (sein Quanten-Modell) und mit der popperschen Drei-Welten-Ontologie. Es ist die kompakteste verfügbare Darstellung des Eccles-Programms.
Im Vorwort schreibt Eccles, das Buch sei „a comprehensive theory at last attainable, supported by recent neurophysiology and quantum mechanics, of how the non-material conscious self can have effective interaction with neural events at the synaptic level." Das ist die Gesamtthese.
Eccles' öffentliches Bekenntnis
Eccles hat seine Position nie versteckt. Er war Mitglied der Pontifical Academy of Sciences seit 1961, sprach mehrfach im Vatikan, korrespondierte mit Theologen und Philosophen, hielt populäre Vorträge im Stil seines Lehrers Sherrington. In Interviews bezeichnete er sich als an die Unsterblichkeit der individuellen Seele Glaubender. Sein Buch The Wonder of Being Human (mit dem Philosophen Daniel N. Robinson, Free Press 1984) ist eine ausdrückliche Verbindung von Neurophysiologie und religiös informierter Anthropologie.
Auffällig: Anders als Faraday oder Maxwell, anders als Jung und Pauli, hat Eccles seine spirituell-philosophische Position völlig offen, in der Form englischsprachiger Standardwissenschaftsverlage (Springer, Routledge, Free Press) und in den höchsten institutionellen Foren (PNAS, Gifford Lectures) vertreten. Eccles' Beispiel beweist: Es war auch nach 1960 möglich, als Nobelpreisträger öffentlich Dualist zu sein – die Kosten waren nicht der Verlust der Position, sondern die editorial-rezeptive Abkopplung der spirituell-philosophischen Hälfte vom „eigentlichen" wissenschaftlichen Werk.
Position im Pattern
Eccles ist die neurowissenschaftliche Vervollständigung unserer post-1906-Linie. Sein Profil ergänzt die vorherigen Fälle in zwei Hinsichten:
- Disziplinär: Während Schrödinger, Bohm, Pauli und Wigner aus der Quantenphysik kamen, kommt Eccles aus der Neurowissenschaft. Damit ist die These „Bewusstsein als methodisch ernstzunehmende Größe" nicht nur aus der Seite der Physik, sondern auch aus der Seite der Biologie repräsentiert.
- Konkretheit: Eccles und Beck haben 1992 versucht, die Mind-Brain-Interaktion in einem konkreten Quantenmodell mit experimentell prinzipiell überprüfbaren Mikrostruktur-Vorhersagen zu formulieren. Das ist die operationalisierbarste Version der post-1906-These der ganzen Reihe.
Wie bei Schrödinger und Bohm gilt: Eccles hat publiziert. Die Texte sind nicht versteckt. Aber die editorial-rezeptive Trennung wirkt: Das Nobel-Werk steht in den Lehrbüchern, der Dualismus und die Psychon-Theorie nicht. Die Selektion ist nicht durch Daten erzwungen – sie ist ein historisches, institutionelles Faktum.
Was bleibt
- Dualismus ist nicht widerlegt. Wer das behauptet, muss zeigen, dass die qualitative Innenseite der Erfahrung („wie es ist, rot zu sehen") aus den neuronalen Mechanismen folgt. Diese Demonstration steht aus, seit Eccles 1953 die Frage gestellt hat. Eccles' Nobelpreis-Arbeit hat das Problem schärfer gemacht, nicht aufgelöst.
- Das Quantenmodell ist publiziert. Beck und Eccles 1992 in PNAS, ein peer-reviewed Top-Journal. Es ist nicht widerlegt; es wird nicht weiterverfolgt, weil die Neurowissenschaft heute weitgehend in der materialistischen Standardrichtung arbeitet. Aber als Vorschlag steht es auf dem Tisch.
- Linie zu Penrose-Hameroff. Die Orchestrated-Objective-Reduction-Theorie (Mikrotubuli-Bewusstsein), die Roger Penrose und Stuart Hameroff seit 1996 publizieren, ist eine eigenständige, aber thematisch parallele Hypothese. Penrose hat in The Emperor's New Mind (1989) Eccles explizit gewürdigt; Beck-Eccles 1992 und Penrose-Hameroff 1996 sind zwei unabhängige, gleichgerichtete Quantenmind-Vorschläge der späten 20. Jahrhunderts.
- Eccles war kein Außenseiter. Nobelpreis 1963, Royal Society, Pontifical Academy, Gifford Lectures, Springer-Buch mit Karl Popper, PNAS-Publikation 1992. Wer ihn als „Esoteriker" abtut, hat die institutionelle Lage nicht gelesen.
- Position in der Pattern-Reihe. Eccles ergänzt die quantenphysikalische Linie (Pauli, Schrödinger, Bohm, Wigner, Dürr, Josephson) um die neurowissenschaftliche Seite. Damit hat unsere post-1906-Linie sowohl die Physik-Hochkaräter als auch einen Nobelpreis-Neurowissenschaftler. Mehr zum institutionellen Hintergrund in unserem Beitrag Mediumschaft und Macht.
Eccles einzubeziehen heißt nicht, die Synapsen-Physiologie anders zu beurteilen. Es heißt, sie in dem theoretischen Rahmen zu lesen, in dem ihr Aufklärer sie bis zum Ende seines Lebens eingebettet hat – einem Rahmen, in dem das materielle Gehirn die Bedingung, aber nicht der Produzent des Bewusstseins ist, und in dem die quantenmechanische Indeterminiertheit der präsynaptischen Vesikel-Freisetzung den einzigen denkbaren Ort liefert, an dem ein nicht-materielles Selbst auf das materielle Gehirn einwirken kann, ohne die Erhaltungssätze zu verletzen. Wer das aus der Lektüre ausspart, liest nicht Eccles, sondern eine Rezeption.
Quellen
- John C. Eccles & Karl R. Popper: The Self and Its Brain. An Argument for Interactionism. Springer International, Berlin/Heidelberg/London 1977 – die 600-seitige Hauptarbeit.
- John C. Eccles: The Neurophysiological Basis of Mind. The Principles of Neurophysiology. Clarendon Press, Oxford 1953 – die Waynflete Lectures, die erste systematische Dualismus-Stellungnahme.
- John C. Eccles: The Human Mystery. Springer, Berlin 1979 – die Gifford Lectures 1977.
- John C. Eccles: The Human Psyche. Springer, Berlin 1980 – die Gifford Lectures 1978.
- John C. Eccles & Daniel N. Robinson: The Wonder of Being Human. Our Brain and Our Mind. Free Press, New York 1984.
- John C. Eccles: Evolution of the Brain. Creation of the Self. Routledge, London 1989 – mit der berühmten „Aberglauben"-Stelle gegen den promissory materialism.
- Friedrich Beck & John C. Eccles: Quantum aspects of brain activity and the role of consciousness. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Bd. 89, 1992, S. 11357–11361.
- John C. Eccles: How the Self Controls Its Brain. Springer, Berlin 1994 – die späte Synthese.
- John C. Eccles: Facing Reality. Philosophical Adventures by a Brain Scientist. Longmans, London 1970.
- Ragnar Granit: Charles Scott Sherrington. An Appraisal. Nelson, London 1966 – zum Sherrington-Kontext.
- The Australian Academy of Science: Biographical Memoir of Sir John Carew Eccles (Bennett, McKenzie, Stein), 2001.
- Nobelprize.org: John C. Eccles' Nobel Lecture 1963 „The ionic mechanism of postsynaptic inhibition".