Dr. Bastian Mayerhofer

Communication | Strategy | Psychology of Humor

Belief Revision: Wenn richtiges Denken auf falschen Annahmen beruht

10–15 Minuten
thymus als Beispiel für Belief revision

Warum intelligente Menschen vollkommen logisch zu falschen Ergebnissen kommen können – und was ein medizinischer Irrtum mit der Funktionsweise von Humor zu tun hat.

Ein medizinisches Rätsel

Anfang des 19. Jahrhunderts standen Ärzte vor einem erschreckenden Phänomen: Säuglinge und kleine Kinder starben plötzlich und unerwartet. Manche waren am Abend scheinbar gesund zu Bett gebracht worden und wurden am nächsten Morgen tot aufgefunden.

Die Medizin suchte nach einer Erklärung.

Bei Autopsien fiel etwas auf: Manche dieser Kinder hatten einen vergleichsweise großen Thymus – ein Organ hinter dem Brustbein, das, wie wir heute wissen, eine wichtige Rolle für die Entwicklung des Immunsystems spielt.

Verglichen mit den anatomischen Referenzwerten der damaligen Zeit war dieser Thymus ungewöhnlich groß.

Und damit entstand eine plausible Hypothese.

Vielleicht war der Thymus nicht nur auffällig.

Vielleicht war er die Ursache.

Im Laufe des 19. Jahrhunderts entwickelten sich verschiedene Vorstellungen darüber, wie ein vermeintlich vergrößerter Thymus zum plötzlichen Tod beitragen könnte. Eine davon war mechanisch unmittelbar einleuchtend: Ein zu großes Organ im Brustraum könnte auf die Atemwege drücken. Später wurden umfassendere Krankheitsbilder wie der sogenannte status thymicolymphaticus diskutiert.

Die genauen Theorien veränderten sich.

Eine Grundannahme blieb:

Dieser Thymus ist zu groß.

Und irgendwann verfügte die Medizin über eine Technologie, mit der man etwas dagegen tun konnte.

Röntgenstrahlen.

Eine Behandlung, die funktionierte

Im frühen 20. Jahrhundert wurden Säuglinge und Kinder mit Röntgenstrahlen behandelt, um ihren vermeintlich vergrößerten Thymus zu verkleinern. Teilweise wurde eine solche Bestrahlung sogar prophylaktisch diskutiert.

Und das Bemerkenswerte war:

Die Behandlung funktionierte.

Röntgenstrahlung konnte den Thymus verkleinern.

Innerhalb des damaligen Modells ergab das eine ausgesprochen überzeugende Geschichte:

Wir haben einen gefährlich großen Thymus identifiziert. Wir behandeln ihn. Danach ist er kleiner.

Problem erkannt. Problem behandelt.

Nur gab es ein Problem.

Der Thymus war nicht zu groß gewesen.

Der Fehler lag im Normalen

Um zu entscheiden, ob etwas ungewöhnlich groß ist, braucht man eine Vergleichsgröße.

Man muss wissen, was normal ist.

Und woher wusste die damalige Anatomie, wie groß ein normaler Thymus sein sollte?

Unter anderem aus Autopsien.

Das ist zunächst vollkommen nachvollziehbar. Wer den menschlichen Körper verstehen wollte, musste ihn untersuchen. Das Problem lag nicht primär in der Messung.

Das Problem lag in der Stichprobe.

Ein erheblicher Teil der Menschen, deren Körper für anatomische Untersuchungen zur Verfügung standen, stammte aus armen Bevölkerungsschichten und war vor dem Tod chronisch krank, mangelernährt oder schweren körperlichen Belastungen ausgesetzt gewesen.

Und genau diese Faktoren können den Thymus schrumpfen lassen.

Mit anderen Worten:

Was in den Anatomiebüchern als normaler Thymus erschien, konnte bereits ein ungewöhnlich kleiner Thymus sein.

Plötzlich dreht sich die gesamte Geschichte um.

Die Thymi der plötzlich verstorbenen Kinder waren nicht notwendigerweise pathologisch vergrößert.

Sie konnten schlicht normal sein.

Nur der Maßstab, an dem man sie gemessen hatte, war zu klein.

Manchmal liegt der Fehler nicht in unseren Daten. Er liegt in dem Maßstab, mit dem wir entscheiden, was die Daten bedeuten.

Und jetzt wird es kognitionspsychologisch interessant

Und bevor wir diese Geschichte aus heutiger Sicht belächeln, ist eine Sache wichtig:

Das waren keine dummen Menschen.

Es waren einige der bestausgebildeten Mediziner und Wissenschaftler ihrer Zeit. Sie arbeiteten mit den anatomischen Lehrbüchern, diagnostischen Verfahren und wissenschaftlichen Erkenntnissen, die ihnen zur Verfügung standen. Viele ihrer Schlussfolgerungen waren innerhalb dieses Wissensstandes durchaus nachvollziehbar.

Und genau deshalb ist der Fall so interessant.

Wir stellen uns einen Denkfehler häufig ungefähr so vor: Jemand bekommt korrekte Informationen und zieht daraus eine falsche Schlussfolgerung.

Aber Fehler können viel tiefer im System entstehen.

Der Thymus-Fall zeigt eine wesentlich unangenehmere Möglichkeit:

Was, wenn nicht unsere Logik falsch ist, sondern eine Annahme, auf deren Richtigkeit wir längst aufgehört haben zu achten?

Angenommen, unsere Grundannahme lautet:

„Das hier ist die normale Größe eines kindlichen Thymus.“

Dann können wir anschließend ausgesprochen vernünftig denken:

Der Thymus dieses Kindes ist größer als der Normalwert. Also ist er vergrößert. Bei plötzlich verstorbenen Kindern finden wir solche vermeintlich vergrößerten Thymi. Vielleicht besteht ein kausaler Zusammenhang. Wenn ein großer Thymus gefährlich ist, sollten wir gefährdete Kinder identifizieren. Wenn wir den Thymus verkleinern können, könnten wir möglicherweise das Risiko reduzieren.

Das ist keine offensichtlich absurde Argumentationskette.

Im Gegenteil.

Sie ist innerhalb ihres Modells erstaunlich kohärent.

Der Fehler sitzt nur eine Ebene tiefer.

Manchmal denken wir nicht falsch. Wir denken vollkommen korrekt auf Basis einer falschen Grundannahme.

Willkommen zurück beim Homo Probabilisticus

Im vorherigen Beitrag haben wir den Menschen als Homo Probabilisticus betrachtet: als Organismus, der permanent Hypothesen darüber bildet, wie die Welt wahrscheinlich beschaffen ist.

Wir beginnen dabei nie bei null.

Wir besitzen Vorwissen. Erwartungen. Kategorien. Referenzwerte. In einem bayesianischen Modell könnte man von Priors sprechen.

Das ist keine Schwäche unseres Denkens.

Es ist seine Voraussetzung.

Wenn wir bei jeder neuen Beobachtung unser gesamtes Weltmodell von Grund auf rekonstruieren müssten, wären wir kaum handlungsfähig. Ein Gehirn muss Erfahrungen komprimieren und daraus stabile Erwartungen bilden.

Deshalb besitzt unser Denken notwendigerweise eine gewisse Trägheit.

Und das ist meistens ausgesprochen sinnvoll.

Ein gutes Gehirn darf seine Meinung nicht ständig ändern

Angenommen, dein bester Freund ist seit zwanzig Jahren zuverlässig.

Heute kommt er zwanzig Minuten zu spät.

Du könntest daraus schließen:

Neue Evidenz. Modellrevision. Dieser Mensch ist offensichtlich vollkommen unzuverlässig.

Das wäre konsequent.

Und sozial vermutlich etwas anstrengend.

Eine einzelne Beobachtung kann ein Ausreißer sein. Eine Messung kann falsch sein. Eine Situation kann besondere Ursachen haben.

Ein intelligentes System muss deshalb unterscheiden können zwischen Signal und Rauschen.

Es muss widersprechende Evidenz manchmal aushalten können, ohne sofort seine Grundannahmen zu verwerfen.

Belief Preservation ist deshalb zunächst kein Denkfehler.

Es ist eine Voraussetzung für stabiles Denken.

Das eigentliche Problem: Wann wird Stabilität zu Starrheit?

Damit stehen zwei Anforderungen gegeneinander:

Belief Preservation: Bewährte Modelle trotz einzelner Abweichungen aufrechterhalten.

Belief Revision: Modelle verändern oder aufgeben, wenn widersprechende Evidenz irgendwann stark genug wird.

Wer seine Überzeugungen bei jeder neuen Beobachtung verändert, besitzt kein stabiles Weltmodell.

Wer sie niemals verändert, besitzt irgendwann kein lernendes Weltmodell mehr.

Die interessante Frage lautet deshalb nicht:

Warum sind Menschen so stur?

Sondern:

Wie viel widersprechende Evidenz sollte notwendig sein, bevor ein vernünftiges Gehirn eine bisher erfolgreiche Grundannahme aufgibt?

Das ist das eigentliche Problem von Belief Revision.

Warum falsche Grundannahmen so gefährlich sind

Jetzt können wir noch einmal zum Thymus zurückkehren.

Denn sobald die Grundannahme etabliert war, konnte sie weitere Beobachtungen strukturieren.

Ein großer Thymus war nicht mehr einfach ein großer Thymus.

Er war ein vergrößerter Thymus.

Allein dieses Wort enthält bereits eine Theorie.

„Groß“ beschreibt.

„Vergrößert“ vergleicht.

Und zwar mit einer Vorstellung davon, wie groß etwas eigentlich sein sollte.

Nun findet man einen solchen „vergrößerten“ Thymus bei einem plötzlich verstorbenen Kind.

Das scheint die Theorie zu bestätigen.

Man findet ihn bei einem lebenden Kind.

Das Kind erscheint nun möglicherweise gefährdet.

Man bestrahlt den Thymus.

Er wird kleiner.

Auch das scheint innerhalb des Modells sinnvoll.

Und damit entsteht etwas epistemologisch Faszinierendes:

Eine falsche Grundannahme kann eine ganze Kette korrekter Beobachtungen produzieren, die sich gegenseitig zu bestätigen scheinen.

Eine erfolgreiche Intervention beweist noch keine richtige Theorie

Gerade die Behandlung macht die Geschichte besonders lehrreich.

Denn die Röntgenstrahlung tat tatsächlich etwas.

Der Thymus wurde kleiner.

Aber daraus folgt nicht, dass die ursprüngliche Krankheitsannahme richtig war.

Wenn ich überzeugt bin, dass lange Haare Kopfschmerzen verursachen, und dir anschließend die Haare abschneide, war meine Intervention ebenfalls erfolgreich.

Deine Haare sind danach kürzer.

Über die Ursache deiner Kopfschmerzen habe ich damit noch nichts bewiesen.

In komplexen medizinischen, psychologischen oder sozialen Systemen ist dieser Unterschied wesentlich schwieriger zu erkennen.

Wir können erfolgreich verändern, was wir messen – und trotzdem falsch verstehen, warum wir es verändern.

Die Konsequenzen waren real

Beim Thymus blieb dieser epistemische Fehler nicht im Lehrbuch.

Tausende Kinder wurden wegen eines vermeintlich vergrößerten Thymus bestrahlt.

Und Jahrzehnte später zeigte sich der Preis.

Langzeituntersuchungen von Menschen, die als Säuglinge eine solche Bestrahlung erhalten hatten, fanden deutlich erhöhte Risiken für verschiedene Tumorerkrankungen. Besonders gut dokumentiert ist das erhöhte Risiko für Schilddrüsenkrebs – die Schilddrüse liegt anatomisch nahe am Thymus und wurde bei der Behandlung ebenfalls Strahlung ausgesetzt.

In einer großen Langzeitkohorte blieb das erhöhte Schilddrüsenkrebsrisiko noch mehr als fünf Jahrzehnte nach der Bestrahlung nachweisbar.

Das macht diese Geschichte so unbequem.

Es ging nicht um dumme Menschen.

Es ging nicht um fehlende Intelligenz.

Und es ging vermutlich bei den meisten Beteiligten auch nicht um schlechte Absichten.

Es ging um vernünftiges Handeln innerhalb eines falschen Modells.

Was hat das mit Humor zu tun?

Erstaunlich viel.

Matthew Hurley, Daniel Dennett und Reginald Adams stellen in Inside Jokes eine ungewöhnliche Theorie über den evolutionären Nutzen von Humor auf.

Unser Gehirn muss unter Zeitdruck denken.

Es kann nicht jede mögliche Interpretation vollständig prüfen, bevor es sich auf eine davon festlegt. Deshalb produziert es fortlaufend schnelle, plausible Annahmen.

Die meisten davon funktionieren.

Manche sind falsch.

Und jetzt entsteht ein interessantes computationales Problem:

Wie findet ein System Fehler in Annahmen, die es selbst bereits als Grundlage für weitere Gedanken verwendet?

Hurley und Kollegen schlagen vereinfacht gesagt vor, dass Humor Teil eines Belohnungsmechanismus sein könnte, der uns motiviert, genau solche kognitiven Fehltritte aufzuspüren und zu korrigieren.

Das Gehirn entdeckt einen Fehler.

Es korrigiert sein Modell.

Und bekommt dafür etwas ausgesprochen Wirksames:

Vergnügen.

Ein guter Witz ist ein kleines Belief-Revision-Labor

Bei einem Garden-Path-Witz passiert strukturell etwas Bemerkenswertes.

Der Anfang des Witzes erlaubt mehrere Interpretationen.

Dein Gehirn wählt automatisch die wahrscheinlichste.

Du bemerkst diese Entscheidung meistens überhaupt nicht.

Für dich ist es einfach das, was gerade gemeint ist.

Auf dieser ersten Interpretation baust du weiter.

Dann kommt die Pointe.

Und plötzlich funktioniert das Modell nicht mehr.

Jetzt reicht es nicht unbedingt, nur das letzte Wort neu zu interpretieren.

Dein Gehirn muss zurück.

Wo bin ich falsch abgebogen?

Und dann passiert etwas Entscheidendes:

Du erkennst, dass eine frühere Annahme falsch war.

Mit einer alternativen Interpretation ergibt plötzlich alles wieder Sinn.

Das ist Belief Revision im Zeitraffer.

Thymus und Pointe

Natürlich sind ein historischer medizinischer Irrtum und ein Witz moralisch und praktisch vollkommen unterschiedliche Dinge.

Aber auf der Ebene der Informationsverarbeitung gibt es eine interessante strukturelle Ähnlichkeit.

Beim Thymus:

Falsche Grundannahme → plausible Schlussfolgerungen → weitere Beobachtungen werden innerhalb dieses Modells interpretiert → die Grundannahme bleibt bestehen.

Beim Garden-Path-Witz:

Falsche Grundannahme → plausible Interpretation → neue Information erzeugt Inkohärenz → die frühere Grundannahme wird entdeckt → Reinterpretation → Mirth.

Der entscheidende Unterschied liegt also nicht darin, dass unser Gehirn beim Witz keine Fehler macht.

Im Gegenteil.

Der Witz funktioniert, weil unser Gehirn einen Fehler macht.

Nur bekommt es anschließend die Gelegenheit, ihn zu entdecken.

Vielleicht liegt darin eine tiefere Funktion von Humor

Das bedeutet nicht, dass Menschen mit gutem Humor automatisch rationaler sind oder dass regelmäßiges Witzeerzählen vor Dogmatismus schützt.

Dafür wäre die wissenschaftliche Evidenz deutlich zu dünn.

Aber als kognitives Prinzip ist die Verbindung faszinierend.

Humor erzeugt einen geschützten Raum, in dem etwas passiert, das wir im echten Leben häufig vermeiden:

Wir entdecken, dass wir falschlagen – und erleben die Korrektur nicht als Niederlage.

Wir erleben sie als Pointe.

Vielleicht ist das einer der Gründe, warum Humor für kognitive Flexibilität so interessant ist.

Er macht Modellrevision spielerisch.

Für einen kurzen Moment wird aus:

„Verdammt, ich lag falsch.“

etwas anderes:

„Ahhh. Jetzt ergibt es Sinn.“

Und manchmal lachen wir genau dabei.

Die wichtigste Frage lautet vielleicht: Was nehme ich gerade als selbstverständlich an?

Wir können unser Denken nicht permanent von Grund auf überprüfen.

Das wäre weder möglich noch sinnvoll.

Aber wir können gelegentlich versuchen, nicht nur unsere Schlussfolgerungen zu hinterfragen, sondern eine Ebene tiefer zu gehen.

Nicht nur:

„Ist meine Antwort richtig?“

Sondern:

„Welche Annahme müsste stimmen, damit meine Antwort richtig ist?“

Und dann:

„Woher weiß ich eigentlich, dass diese Annahme stimmt?“

Das sind zwei ausgesprochen einfache Fragen.

Aber sie führen häufig an einen interessanteren Ort als das übliche „Denk doch mal kritisch“.

Denn manchmal ist unser letzter Gedanke vollkommen vernünftig.

Der Fehler sitzt drei Schlussfolgerungen weiter hinten.

Normal – verglichen mit wem?

Der Thymus liefert dafür noch eine zweite Frage, die weit über Medizin hinausgeht:

Normal – verglichen mit wem?

Medizinische Normwerte beruhen auf Referenzpopulationen.

Psychologische Tests werden an bestimmten Populationen normiert.

Algorithmen lernen aus Trainingsdaten.

Unternehmen definieren „High Performance“ anhand der Menschen, die im bestehenden System erfolgreich waren.

Und unser eigenes Gehirn entwickelt Vorstellungen davon, was normal, typisch oder wahrscheinlich ist, aus der Welt, die wir bisher erlebt haben.

Keine dieser Referenzen ist die Welt selbst.

Sie ist eine Stichprobe der Welt.

Und wenn diese Stichprobe verzerrt ist, können wir anschließend ausgesprochen präzise rechnen und trotzdem zuverlässig danebenliegen.

Garbage in, garbage out.

Nur mit deutlich eleganteren Formeln dazwischen.

Gute Überzeugungen dürfen stabil sein. Sie müssen nur sterben können.

Belief Revision bedeutet deshalb nicht, ständig seine Meinung zu ändern.

Es bedeutet auch nicht, jeder Überzeugung nervös ein „aber wer weiß“ hinterherzuschieben.

Wir brauchen stabile Modelle.

Wir brauchen Priors.

Wir brauchen Grundannahmen.

Ohne sie könnten wir weder wahrnehmen noch entscheiden noch handeln.

Die Kunst besteht darin, sie nicht mit der Welt selbst zu verwechseln.

Vielleicht ist das eine der wichtigsten Formen intellektueller Flexibilität:

Eine Überzeugung stark genug zu halten, um mit ihr handeln zu können – und locker genug, um sie loszulassen, wenn eine bessere Erklärung auftaucht.

Oder etwas weniger philosophisch:

Wenn deine gesamte Theorie davon abhängt, wie groß ein normaler Thymus ist, solltest du gelegentlich nachsehen, woher du eigentlich weißt, wie groß ein normaler Thymus ist.

Manchmal steckt der interessanteste Denkfehler nicht in der Antwort.

Sondern in einer Frage, die niemand mehr gestellt hat.

Zack … und wieder stirbt ein Frosch. 🐸


Quellen & weiterführende Literatur

  • Hurley, M. M., Dennett, D. C. & Adams, R. B. Jr. (2011).
    Inside Jokes: Using Humor to Reverse-Engineer the Mind.
    MIT Press.
  • Adams, M. J. et al. (2010).
    Thyroid cancer risk 40+ years after irradiation for an enlarged thymus: an update of the Hempelmann cohort.
    Radiation Research, 174(6), 753–762.
  • Hildreth, N. G., Shore, R. E., Hempelmann, L. H. & Rosenstein, M. (1985).
    Risk of extrathyroid tumors following radiation treatment in infancy for thymic enlargement.
    Radiation Research, 102(3), 378–391.
  • Shore, R. E. et al. (1985).
    Thyroid tumors following thymus irradiation.
    Journal of the National Cancer Institute, 74(6), 1177–1184.

Historischer Hinweis: Die Geschichte des sogenannten status thymicolymphaticus entwickelte sich über viele Jahrzehnte und umfasste unterschiedliche medizinische Erklärungsmodelle. Die verzerrte Vorstellung einer „normalen“ Thymusgröße durch Autopsiepopulationen ist ein wichtiger und gut dokumentierter Teil dieser Geschichte, sollte aber nicht als einzige Ursache für die Entstehung und Persistenz des gesamten Krankheitskonzepts verstanden werden.

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