Die Atmung ist mit dem freien Willen verbunden: Forschende der ETH Lausanne (EPFL) zeigen, dass man beim Ausatmen eher eine freiwillige Entscheidung trifft als beim Einatmen. Die Ergebnisse der Studie, die im Fachblatt "Nature Communications" erscheint, eröffnen neue Perspektiven auf eine fast 60 Jahre alte neurowissenschaftliche und philosophische Debatte über den freien Willen, hieß es.

"Wir zeigen, dass freiwillige Handlungen tatsächlich mit inneren Zuständen des Körpers verbunden sind. Dies gilt insbesondere für das Ein- und Ausatmen", so Studienleiter Olaf Blanke von der EPFL. Die Schlussfolgerung der Forschenden basieren auf dem sogenannten Bereitschaftspotenzial (auf Englisch "Readiness Potential" oder kurz RP). Dieses Signal der Hirnaktivität wird eine Sekunde oder mehr vor willentlichen Muskelbewegungen - deutlich bevor sich die Versuchsperson ihrer Absicht, eine Bewegung auszuführen, überhaupt bewusst wird.

Ist der freie Wille eine Illusion?

Die Interpretationen dieses RP-Signals sind zwiespältig: auf der einen Seite als Signatur freiwilliger Handlungen, da es kurz vor einer solchen auftritt; auf der anderen Seite als Zeichen dafür, dass freier Wille eine Illusion sei. Denn das Signal tritt auf, bevor die freiwillige Entscheidung bewusst getroffen wird.

Wenn man annimmt, dass unsere bewussten Entscheidungen die Folge einer Kaskade feuernder Neuronen sind, könnte das RP-Signal jedoch wichtige Hinweise auf den Ursprung freiwilliger Handlungen und den freien Willen liefern, wie die EPFL schrieb. Dieser könnte in enger Verbindung zum Rest des Körpers stehen, der von Nervenzellen durchzogen Signale ans Gehirn sendet.

Wie die EPFL-Forschenden um Blanke nun berichten, ist die Atmung Teil des Mechanismus, der zu bewussten freiwilligen Handlungen führt. Insbesondere beim Ausatmen sei demnach die Wahrscheinlichkeit höher, solche Handlungen zu initiieren.

Atmung beeinflusst freien Willen

Blanke und sein Team baten 52 Probanden am Campus Biotech in Genf nach Belieben einen Knopf zu drücken. Mit einem Elektroenzephalogramm (EEG) maßen die Forschenden ihre Hirnaktivität, mit einem Gürtel um den Brustkorb die Atmung und die Herzaktivität.

Die Wissenschafter entdeckten dabei, dass das RP-Signal und freiwillige Aktionen (das Drücken des Knopfs) mit dem regelmäßigen Zyklus der Atmung zusammenhängen, nicht aber mit dem Herzschlag. Die Teilnehmer initiierten freiwillige Handlungen häufiger beim Ausatmen als beim Einatmen, wobei sie sich dieser Kopplung von Atmung und Handlung völlig unbewusst blieben.

Freier Wille beeinflusst Körperzustände

Dies deute darauf hin, dass übergeordnete motorische Kontrollen, wie zum Beispiel freiwillige Handlungen, durch die unfreiwilligen und zyklischen motorischen Aktionen unserer inneren Organe, insbesondere der Lunge, bestimmt oder beeinflusst werden, erklärte Studienerstautor Hyeong-Dong Park. Die Atmung könnte nur eines von mehreren Beispielen sein, wie der freie Wille von inneren Körperzuständen und deren Verarbeitung durch das Gehirn beeinflusst wird, fügte Blanke hinzu.

Die entdeckte Kopplung der Atmung mit Entscheidungen zum Handeln ließe sich beispielsweise nutzen, um Hirn-Computer-Schnittstellen zu optimieren. Auch in die Erforschung von Krankheiten, die mit einer gestörten freiwilligen Kontrolle von Handlungen einhergehen wie etwa Zwangsstörungen, könnten die Erkenntnisse einfließen. (apa/sda)