Was ist Bewusstsein? Was das Bewusstsein genau ist, und ob sich seine Funktionsweise jemals ganz erklären lässt, bleibt umstritten. Forscher gehen davon aus, dass Bewusstsein auf der Basis von Hirnfunktionen entsteht. Für die Entwicklung des Bewusstseins sind bestimmte Leistungen des Gehirns notwendig. Diese wiederum sind eng mit der Struktur des Gehirns verknüpft. Die hochkomplexen Gehirne von Menschen unterscheiden sich von den weniger komplexen Tiergehirnen in einem einzigen Punkt: Die Großhirnrinde (Neocortex) ist bei Menschen wesentlich ausgeprägter. Die Großhirnrinde ist die äußere, an Nervenzellen (Neuronen) reiche Schicht des Großhirns. Dieser Bereich des Großhirns ist unter anderem dafür verantwortlich, dass Menschen träumen, sprechen oder komplex denken können. Die Großhirnrinde ist je nach Region nur 2 bis 5 Millimeter dick und ein Teil der grauen Substanz des Großhirns. Die Nervenfasern der Neuronen der Großhirnrinde verlaufen unterhalb der Hirnrinde und sind Teil der weißen Substanz des Großhirns.

Mehr als 650 Millionen Jahre brauchte die Evolution, um die anfangs sehr simplen Nervensysteme in der Tierwelt – etwa bei Quallen und Seeanemonen – zum menschlichen Gehirn weiterzuentwickeln. Das Gehirn der Gattung Homo ist im Laufe der Evolution der Primaten dabei immer größer geworden. Die Gehirnvolumina unserer fossilen Vorfahren, wie etwa der Art Australopithecus afarensis, waren mit denen heute lebender Schimpansen vergleichbar. Vor allem in den letzten zwei Millionen Jahren kam es zu einer dramatischen Größenzunahme des menschlichen Gehirns. Anatomischen Vergleichen zufolge sind es vor allem die relativ unspezifischen Stirn- und Schläfenlappen der Großhirnrinde, die überproportional vom enormen Wachstum betroffen waren und die verantwortlich sind für Denken, Planen, Gedächtnis und auch Sprechfähigkeit. Der Beginn des Eiszeitalters vor 2,5 Millionen Jahren mit seinen rasch aufeinanderfolgenden Klimawechseln machte vor allem flexibles Verhalten immer wichtiger, um dem evolutionären Druck der ständig, sich verändernden Umwelt zu begegnen. Diese ökologischen Faktoren waren eine der Ursachen dafür, dass sich Masse und Volumen des Gehirns in mehreren Sprüngen nahezu vervierfacht haben.

Ein Beispiel: Eine entscheidende Weiterentwicklung der Großhirnrinde (Cortex) wurde bei den Affen durch die Benutzung der Hände ausgelöst. Als bei den Säugetieren noch alle vier Extremitäten ausschließlich zur Fortbewegung dienten, genügten einfache Reflexmuster dazu, den Laufrhythmus zu steuern. Im Verlauf der Evolution geschah bei den Primaten ein Wandel der Fortbewegung, vom Vierfüßler zum Klettertier. Die vorderen Extremitäten wurden zu Greifinstrumenten, womit das alte Bewegungsmuster nicht mehr zurechtkam. Der Cortex konnte sich durch massives Wachstum den neuen Anforderungen der Handmotorik anpassen, indem er seine Fläche durch Faltenbildung vergrößerte.

Es fehlt nur noch eine wissenschaftlich einleuchtende Erklärung für die Leistungsfähigkeit, die sich in diesem Bereich des Gehirns als Gedächtnis und Bewusstsein erleben und in Sprache ausdrücken lässt. Nach heutiger Auffassung hat Bewusstsein grundsätzlich zwei Bedeutungen. Die Erste ist, dass wir überhaupt etwas wahrnehmen. Die Zweite, dass wir etwas bewusst wahrnehmen oder tun, also indem wir darüber nachdenken. Forscher am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden haben nun eine genetische Ursache entdeckt, die im Verlauf der Evolution im Genom des Menschen ein überproportionales Gehirnwachstum ausgelöst hat: Gen ARHGAP11. Dieses Gen kommt nur im Menschen vor und trägt zur Vermehrung der sogenannten basalen Hirn-Stammzellen bei, was eine Auffaltung der Großhirnrinde zur Folge hatte. Dadurch können während der Gehirnentwicklung mehr Nervenzellen entstehen und das Großhirn vergrößert sich. All diese Befunde legen nahe, dass ARHGAP11 eine Schlüsselrolle in der evolutionären Expansion der menschlichen Großhirnrinde zukommt. Dieser Bereich des Gehirns ist für die Speicherung von Informationen zuständig, bildet also die biologische Basis des menschlichen Gedächtnisses. Auch Verstand und Denken, zielorientiertes Handeln und die Entstehung von Gefühlen, sind Produkte der Vorgänge in der Großhirnrinde. Einige Wissenschaftler vertreten die Theorie, die vordere Großhirnrinde sei der Sitz des menschlichen Bewusstseins. Dies ist jedoch, wie auch das Rätsel des Bewusstseins an sich, höchst umstritten. Der US-amerikanische Philosoph Thomas Nagels formuliert das Rätsel des Bewusstseins folgendermaßen, indem er fragte: Wie ist es, eine Fledermaus zu sein? Damit wollte er zum Ausdruck bringen, dass wir nie erfahren werden, wie es sich anfühlt, eine Fledermaus zu sein. Wir können uns das zwar vorstellen, doch diese subjektiven Vorstellungen sind aus der Außenperspektive der Naturwissenschaften nicht erforschbar. Daraus ergeben sich zwei philosophische Problemstellungen:

1. Das Qualiaproblem (auch phänomenales Bewusstsein): Bewusstseinszustände haben einen Erlebnisinhalt­, es ist aber nicht eindeutig klar, wie das Gehirn Erleben produzieren kann. 
2. Das Intentionalitätsproblem: die meisten Bewusstseinszustände haben nicht nur einen Erlebnisinhalt, sondern auch einen Absichtsinhalt. Was heißt, dass sie sich auf ein Handlungsziel beziehen. Es ist aber nicht klar, wie das Gehirn Gedanken mit solchen Eigenschaften erzeugen kann. 

Die Forschung unterscheidet heute zwischen verschiedenen Entwicklungsstufen des Bewusstseins.

• Bewusstsein als beseelt sein:  Mit Seele ist die Gesamtheit aller Gefühlsregungen und geistigen Vorgänge beim Menschen gemeint. In diesem Sinne ist „Seele“ weitgehend gleichbedeutend mit Psyche. Im Gegensatz zur Seele umfasst die Psyche aber keine transzendenten Elemente. Als transzendent gilt, was außerhalb des Bereiches der normalen Sinneswahrnehmung bzw. jenseits der Sinnenwelt des Menschen liegt (z. B. Vorstellungen von Gott, der Freiheit und dem ewigen Leben) und nicht von dieser abhängig ist.

• Bei Bewusstsein sein: Damit ist der wach bewusste Zustand von Lebewesen gemeint, der sich unter anderem vom Schlaf­zustand, der Bewusstlosigkeit und anderen Bewusstseinszuständen (z.B. Narkose, Hypnose, Schizophrenie, etc.) abgrenzt. 

• Phänomenales Bewusstsein: Ein Lebewesen, das nicht nur Reize aufnimmt, sondern auch erlebt , hat ein phänomenales Bewusstsein. Z. B. wenn man Schmerzen hat, sich freut, Farben wahrnimmt oder friert. Es wird angenommen, dass Tiere mit hinreichend komplexer Gehirnstruktur ebenfalls ein solches Bewusstsein haben.

• Zugriffsbewusstsein: Ein Lebewesen, das Kontrolle über seine Gedanken hat, Entscheidungen treffen und koordiniert handeln kann, hat ein solches Bewusstsein. Das trifft auch auf Tiere zu. Ein hungriges Tier ist sich darüber bewusst, dass es Hunger hat. In Reaktion darauf wird es jagen. Ein Tier, das Schmerzen empfindet, richtet seine Aufmerksamkeit auf den Schmerz.

• Gedankliches Bewusstsein: Ein Lebewesen, das denkt, sich erinnert, plant und erwartet, dass etwas der Fall ist, hat ein gedankliches Bewusstsein. 

• Bewusstsein des Selbst: (Selbstbewusstsein) haben Lebewesen, die nicht nur phänomenales und gedankliches Bewusstsein haben, sondern auch wissen, dass sie ein solches Bewusstsein haben.

Und schließlich Individualitätsbewusstsein besitzt, wer sich seiner selbst und darüber hinaus seiner Einzigartigkeit als Lebewesen bewusst ist und die Andersartigkeit anderer Lebewesen wahrnimmt. Dieses Bewusstsein hat der Mensch und andeutungsweise einige andere Säugetierarten. Delfine z. B. können sich selbst im Spiegel erkennen. Auch große Menschenaffen wie Schimpansen und, Orang-Utans, Raben, Elstern, Asiatische Elefanten und Schweine erkennen sich selbst im Spiegel. Umstritten ist, welche Aussagekraft das Bestehen des Spiegeltests neben dem Nachweis von Selbstwahrnehmung zum Beispiel auch für ein Ichbewusstsein bei Tieren hat. Übrigens: Kleinkinder erkennen sich selbst im Spiegel erst ab etwa 18 Monaten. Das bedeutet, das Individualitätsbewusstsein ist abhängig vom Entwicklungsstadium des Gehirns.