What is mirrored by mirror neurons?

Abstract

Mirror neurons are a particular class of visumotorical neurons, originally discovered in area F5 of the monkey premotorical cortex. They discharge both (1) when the animal performs a specific action and (2) when it observes a similar action. Actually, it is often assumed that this unique functioning could explain different abilities ranging from imitation behaviour to faculty of speech. In this article, we discuss the question what is meant by the expression: “The neuron x mirrors the action y by perception z”. The problem resulted from the fact, that neurons cannot mirror anything—except in the light of a metaphorical description. How can this metaphorical description be dissolved for a distinct and explicit scientific terminology? The basic steps of our argumentation are as follows. (1) The expression to mirror can be defined in mutual relation between different types of actions in respect of at least two participants: the proponent A, who conducts a special action x (e.g. grapping a peanut (A(x)) and the opponent B who observes these actions y (B(y)) and vice versa. (2) In order to detect different tokens as a type of action and to guarantee the changes of the participants there must be constituted a speech act in a dialogue, in which types of actions are defined by the invariance of special equivalence. (3) The change of the participants represents and defines the metaphorical expression to mirror in the light of a non-metaphorical and reproducible schema. (4) Then, the invariance of the type of action can be identified in different speech acts. Three of them (called narratives) were defined paradigmatically: (4.1) the ethological-narrative; (4.2) the neurophysiological-narrative; (4.3) the language-narrative. (5) These narratives are the modelling and explicit formulations of the primarily metaphorical expression: “The neuron x mirrors the action y by perception z”.

Zusammenfassung

Spiegelneurone sind eine spezielle Klasse von visumotorischen Neuronen, die ursprünglich im Areal F5 des prämotorischen Kortex bei Makaken entdeckt wurden. Eine Forschergruppe um Rizzolatti hatte dabei nachgewiesen, dass diese Neuronen nicht nur bei bestimmter Durchführung einer „Handlung” des Affen (bspw. das Ergreifen einer Erdnuss) messbar sind, sondern auch bei visueller Wahrnehmung „dieser Handlung”. In der Fachliteratur werden Spiegelneurone die unterschiedlichsten Funktionen zugeschrieben, die von Imitationsverhalten bis hin zu der Bedingung für Sprachfähigkeit reichen. Fragt man nach der Geltung derartiger Zuschreibungen wird schnell deutlich, dass hinsichtlich der Verwendung des Referenten Spiegelneuron fehlende sprachliche Präzision vorliegt: Es stellt sich nämlich die Frage, wie dem neurowissenschaftlich definierten Terminus Neuron das umgangssprachlich wenig explizite Prädikat spiegeln außerhalb einer rein metaphorischen Bestimmung sinnvoll zugeschrieben werden kann. In diesem Artikel soll geklärt werden, wie diese metaphorische Beschreibung aufzulösen ist und für wissenschaftliche Sprachspiele nutzbar gemacht werden kann. Dabei wird wie folgend vorgegangen: 1. Ausgehend von der Frage, was überhaupt unter einem „Spiegelgegenstand” zu verstehen ist und wie er für Spiegelneuronenkonzeption nicht-metaphorisch zur Verfügung gestellt werden kann, wird der Ausdruck „spiegeln” anhand der Wechselwirkung zweier Handlungsteilnehmer in der (epipraktischen) Rede eines Sprechaktes definiert. 2. Um die gleiche Durchführung einer Handlung als Typus eines Handlungsschemas zu bestimmen, das eine Reproduzierbarkeit experimenteller Durchführbarkeit als gelingende Aktualisierung garantiert, muss eine Invarianz bezüglich bestimmter Äquivalenzrelationen innerhalb der Sprechakte ausgezeichnet werden. 3. Die Äquivalenzrelation kann dabei in unterschiedlichen Sprechakten unterschiedlich definiert werden. 4. Drei Sprechakte (als Sprachspiele bezeichnet) werden paradigmatisch vorgestellt: 4.1 Das ethologische Sprachspiel. 4.2 Das neurophysiologische Sprachspiel. 4.3 Das sprachimmanente Sprachspiel. 5. Die unterschiedlichen Sprachspiele können dann als eindeutige Ausformulierungen und wissenschaftliche Ausdeutungen des anfänglich metaphorischen Ausdrucks „Das Neuron x spiegelt die Handlung y in der Wahrnehmung z” verstanden werden.

Résumé

Les neurones miroirs sont une catégorie spéciale de neurones visuomoteurs qui ont été découverts à l’origine dans la zone F5 du cortex prémoteur chez les macaques. Une équipe de chercheurs autour de Rizzolatti avait démontré que ces neurones ne sont pas seulement mesurables pendant l’exécution d’une certaine « action » par le singe (p. ex. la saisie d’une cacahuète), mais aussi lors de la perception visuelle de « cette » action. Dans la littérature spécialisée, les fonctions les plus diverses sont attribuées au neurones miroirs et vont du comportement d’imitation à la condition de la capacité à parler. Si l’on se renseigne sur la validité de ces attributions, on se rend rapidement compte qu’il y a un manque de précision linguistique dans l’utilisation du terme de neurone miroir : il convient en effet de se demander comment il est possible d’apposer au terme scientifiquement défini en neurologie de neurone le terme peu explicite issu du langage courant miroir en dehors d’une affectation purement métaphorique. Le présent article se propose d’expliquer comment résoudre cette description métaphorique et comment la rendre utilisable pour des jeux linguistiques scientifiques. On postule à cet effet les éléments suivants : 1. À partir de la question de savoir ce qu’il faut entendre en général par un « objet miroir » et comment il peut être utilisé de manière non métaphorique pour le concept de neurone miroir, l’expression « miroir » est définie à l’aide de l’interaction entre deux participants à une action dans le discours (épipratique) d’un acte de parole. 2. Pour déterminer la même exécution d’une action comme type de schéma d’action qui garantit une reproductibilité de la faisabilité expérimentale en tant qu’actualisation réussie, il faut faire ressortir une invariance relative à certaines relations d’équivalence au sein de l’acte de parole. 3. La relation d’équivalence peut alors être définie différemment dans différents jeux linguistiques. 4. Trois actes de parole (désignés par jeux linguistiques) sont présentés sous forme de paradigme : 4.1 Le jeu linguistique éthologique. 4.2 Le jeu linguistique neurophysiologique. 4.3 Le jeu linguistique immanent au langage. 5. Les différents jeux linguistiques peuvent alors être compris comme des formulations extensives explicites et comme des significations scientifiques de l’expression initialement métaphorique « Le neurone x reflète l’action y dans la perception z ».