Kognitive Leistungen – Wahrnehmung, Aufmerksamkeitssteuerung, Gedächtnisbildung, Entscheidungsfindung, Handlungskontrolle oder Syntaxanalyse – entstehen in einem Nervensystem, dessen Elemente nur wenige Funktionseigenschaften besitzen. Neurone erregen und hemmen einander, Verknüpfungen zwischen Neuronen werden durch Erfahrung modifiziert. Wie entstehen in einem solchen System kognitive Leistungen, welche Prozesse laufen dabei ab? In diesem Lehrbuch erläutert der Kognitions- und Biopsychologe Frank Rösler den wechselseitigen Bezug zwischen Phänomenen der Kognitionspsychologie, deren biologischen Korrelaten und der Modellierung in neuronalen Netzen für Studierende in Masterstudiengängen bzw. in der zweiten Hälfte einer Ausbildung zum Bachelor mit Schwerpunkt in Kognitionspsychologie, Kognitiver Neurowissenschaft, Neurobiologie, Neuroinformatik, Psycholinguistik oder Neurophilosophie.
Tabella dei contenuti
1. Prolog: Worum geht es in diesem Buch?- 1.1 Eingrenzung: Begriffe und Forschungsstrategien.- 1.2 Abgrenzungen.- 1.3 Vorschau.- 2. Grundlagen.- 2.1 Elementare Bausteine des Nervensystems.- 2.2 Simulation neuronaler Aktivität.- 2.3 Nervensysteme vs. Computer-Hardware, Software und Wetware.- 2.4 Zusammenfassung.- 3. Wahrnehmung.- 3.1 Introspektion und Experiment.- 3.2 Signalfilter im visuellen System.- 3.3 Hierarchie und Spezialisierung im visuellen System.- 3.4 Spezialisierte Verarbeitungsgebiete und einheitliche Perzepte?- 3.5 Zusammenfassung.- 4. Aufmerksamkeit.- 4.1 Introspektion und Experiment.- 4.2 Verstärkung relevanter oder Hemmung irrelevanter Information.- 4.3 Objektivierung von Aufmerksamkeitseffekten.- 4.4 Wo erfolgen die Verstärkung und Abschwächung?- 4.5 Aufmerksamkeitseffekte auf der Ebene einzelner Zellen.- 4.6 Beeinflussung spezifischer Filter durch übergeordnete Zentren.- 4.7 Gatterfunktion des Thalamus.- 4.8 Zusammenfassung.- 5. Motivation und Lernen.- 5.1 Introspektion und Experiment.- 5.2 Erwartungen, Dopamin und Lernen.- 5.3 Aktivierung des dopaminergen Systems beim Menschen.- 5.4 Was wird durch das Dopaminsignal beeinflusst?- 5.5 Durch Verstärker kontrolliertes Lernen – formalisiert.- 5.6 Zusammenfassung.- 6. Neuronale Plastizität.- 6.1 Entwicklungsbedingte Plastizität.- 6.2 Plastizität im Erwachsenenalter.- 6.3 Zelluläre Veränderungen.- 6.4 Modellierung der entwicklungsbedingten Plastizität.- 6.5 Zusammenfassung.- 7. Gedächtnis.- 7.1 Introspektion und Experiment.- 7.2 Wo im Gehirn sitzt das Gedächtnis?- 7.3 Wie wird Information repräsentiert?- 7.4 Transiente Speicherung im medialen Temporallappen.- 7.5 Konsolidierung.- 7.6 Weitere Gedächtnissysteme.- 7.7 Zusammenfassung der Speicher- und Konsolidierungstheorie.- 7.8 Modellierung der verteilten Repräsentation von Gedächtnisinhalten.- 8. Auswahl und Entscheidung.- 8.1 Introspektion und Experiment.- 8.2 Entscheidungen zwischen Signalen und Rauschen.- 8.3 Gewinne, Verluste und Erwartungswahrscheinlichkeiten.- 8.4 Optimale Entscheidungen bei der Signalentdeckung – formalisiert.- 8.5 Soziale Abhängigkeiten: Dynamische, rückgekoppelte Entscheidungen.- 8.6 Ein Modell des Entscheidungsverhaltens.- 8.7 Zusammenfassung.- 9. Handlungskontrolle.- 9.1 Introspektion und Experiment.- 9.2 Hirnareale, die bei Handlungskonflikten aktiviert werden.- 9.3 Ein Modell der Handlungskontrolle und der Aktivierung des ACC.- 9.4 Generalisiertes Prinzip der Handlungskontrolle und Konfliktlösung.- 9.5 Zusammenfassung.- 10. Hierarchien der Handlungskontrolle.- 10.1 Symbole und Hierarchien.- 10.2 Anatomie des präfrontalen Kortex.- 10.3 Was leistet der präfrontale Kortex?- 10.4 Motivationale und emotionale Einflüsse auf den frontalen Kortex.- 10.5 Ein Modell zur hierarchischen Kontrolle.- 10.6 Zusammenfassung.- 11. Sprache.- 11.1 Was ist Sprache?- 11.2 Sprachrelevante Hirngebiete.- 11.3 Syntaktische Zerlegung.- 11.4 Semantische Zuordnung.- 11.5 Integration der biologischen Korrelate von Syntax und Semantik.- 11.6 Modellierung der semantischen und syntaktischen Analyse.- 11.7 Zusammenfassung.- 12. Epilog: Einige ungelöste Probleme.- 12.1 Geist und Gehirn – verschieden oder identisch?- 12.2 Kontextabhängigkeiten.- 12.3 Kausalzusammenhänge.- 12.4 Ideografische vs. nomothetische Erklärungen und Vorhersagen.- 12.5 Zusammenfassung.
Circa l’autore
Frank Rösler ist Professor für Allgemeine und Biologische Psychologie und Experte auf dem Gebiet der kognitiven Psychophysiologie. Er lehrte viele Jahre am Fachbereich Psychologie der Philipps-Universität Marburg und ist seit 2010 am Department für Psychologie der Universität Potsdam tätig. Er hat an internationalen Institutionen geforscht und gelehrt, darunter University of California, University of Queensland, das Max-Planck-Institut für Psycholinguistik in Nijmegen, das Wissenschaftskolleg zu Berlin und das Hanse-Wissenschaftskolleg. Er ist Ehrenmitglied und Träger der Wilhelm-Wundt-Medaille der Deutschen Gesellschaft für Psychologie, gehört der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften und der Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften – an, und er arbeitet als Beirat unter anderem am Max-Planck Institut für Bildungsforschung und für die Zeitschrift Gehirn und Geist.
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