Psychophysiologie der Kognition

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1 Psychophysiologie der Kognition Eine Einführung in die Kognitive Neurowissenschaft Bearbeitet von Frank Rösler 1. Auflage Buch. x, 461 S. Hardcover ISBN Format (B x L): 16,8 x 24 cm Weitere Fachgebiete > Philosophie, Wissenschaftstheorie, Informationswissenschaft > Wissenschaften Interdisziplinär > Neurowissenschaften, Kognitionswissenschaft Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 Inhaltsverzeichnis 1 Prolog: Worum geht es in diesem Buch? Eingrenzung: Begriffe und Forschungsstrategien Kognitive Psychologie Psychophysiologie und Biologische Psychologie Modellierung kognitiver Funktionen Kognitive Neurowissenschaften Abgrenzungen Vorschau Wegweiser Grundlagen Elementare Bausteine des Nervensystems Neurone Synapsen und Transmitter Gliazellen Verschaltungsprinzipien Simulation neuronaler Aktivität Modellneurone Assoziative Netze Autoassoziative Netze Kompetitive Netze Versteckte Schichten intermediäre Modellneurone Diskrete vs. kontuinierliche Signale Nervensysteme vs. Computer Hardware, Software und Wetware Zusammenfassung Wahrnehmung Introspektion und Experiment Signalfilter im visuellen System Rezeptive Felder Neuronale Interaktionen: Kontrastverstärkung Interaktionen zwischen verschiedenen Filtern Hierarchie und Spezialisierung im visuellen System Anatomie des Sehsystems Spezialisierungen Hierarchien Spezialisierte Verarbeitungsgebiete und einheitliche Perzepte? Zusammenfassung Aufmerksamkeit Introspektion und Experiment Verstärkung relevanter oder Hemmung irrelevanter Information Objektivierung von Aufmerksamkeitseffekten Hirnelektrische Korrelate der Aufmerksamkeitsverteilung Wo erfolgen die Verstärkung und Abschwächung? Aufmerksamkeitseffekte auf der Ebene einzelner Zellen Kontrastverstärkung und Modulation von Signalfiltern durch Aufmerksamkeit Aufmerksamkeitseffekt auf höheren Ebenen der Verarbeitung? Beeinflussung spezifischer Filter durch übergeordnete Zentren Gatterfunktion des Thalamus Zusammenfassung Motivation und Lernen Introspektion und Experiment Motivation Lernen Erwartungen, Dopamin und Lernen Dopamin Dopamin und Lernen Rescorla-Wagner-Modell und Delta-Regel

3 VIII Inhaltsverzeichnis Erwartungsbildung, eine grundlegende Eigenschaft des Nervensystems Aktivierung des dopaminergen Systems beim Menschen BOLD-Antworten bei klassischer und operanter Konditionierung Belohnung und Vermeidung: Gemeinsame biologische Grundlagen? Erwartungen über Gewinne in naher und ferner Zukunft Was wird durch das Dopaminsignal beeinflusst? Durch Verstärker kontrolliertes Lernen formalisiert Assoziativer Verstärkungs- Bestrafungs-Algorithmus Vorhersagefehlermodell (Akteur-Kritiker-Modell) Zusammenfassung Neuronale Plastizität Entwicklungsbedingte Plastizität Entwicklung elementarer Filter der Wahrnehmung Entwicklung der Filter für höhere kognitive Leistungen Entwicklungsbedingte Veränderungen des Nervensystems Anpassung des Nervensystems an sensorische Defizite Plastizität im Erwachsenenalter Veränderungen aufgrund von Verletzungen des Nervensystems Veränderungen durch Training und Lernen Zelluläre Veränderungen Langfristige Änderungen der elektrischen Eigenschaften von Synapsen im Hippocampus Neurogenese Modellierung der entwicklungsbedingten Plastizität Zusammenfassung Gedächtnis Introspektion und Experiment Ein oder mehrere Gedächtnisse? Aktiviertes und strukturelles Gedächtnis Wo im Gehirn sitzt das Gedächtnis? Zwei grundlegende Erkenntnisse Wiedererkennen Kontrollierter Abruf nichtsprachlicher Gedächtnisinhalte Wie wird Information repräsentiert? Merkmalscodierung bei Objekten Merkmalscodierung sprachlicher Inhalte Transiente Speicherung im medialen Temporallappen Orts- und Ereignisfilter im Hippocampus Der Hippocampus als Speicher für kortikale Adressen Konsolidierung Replay und Semantisierung Konsolidierung im Schlaf Denken im Schlaf? Replay im Schlaf Regulation der synaptischen Plastizität im Hippocampus und im Kortex Weitere Gedächtnissysteme Deklaratives vs. prozedurales Gedächtnis Arbeits- und Langzeitgedächtnis Zusammenfassung der Speicherund Konsolidierungstheorie Modellierung der verteilten Repräsentation von Gedächtnisinhalten Ein assoziatives Modell zur Vergangenheitsbildung Ein Modell der thematischen Rollenzuweisung in einem assoziativen Netz Zusammenfassung, Einschränkungen und Perspektiven Auswahl und Entscheidung Introspektion und Experiment Optimale Entscheidungen in Wahlsituationen Auch Enten verhalten sich rational Entscheidungen bei der Signalentdeckung

4 Inhaltsverzeichnis IX Grundquoten, Gewinne und Verluste Entscheidungen zwischen Signalen und Rauschen Aktivität einzelner Zellen bei der Signalentdeckung Aktivität einzelner Zellen bei Entscheidungen zwischen komplexen Reizvorlagen BOLD-Antworten bei Entscheidungen zwischen komplexen Reizvorlagen Gewinne, Verluste und Erwartungswahrscheinlichkeiten Neurone, die Kosten, Nutzen und Grundquoten codieren Zusammenfassung und Folgerungen Optimale Entscheidungen bei der Signalentdeckung formalisiert Akkumulierte Evidenz und Likelihood-Ratios Berücksichtigung normal verteilter Evidenzwerte Optimale Entscheidung ohne Kenntnis der Populationserwartungswerte und ohne Berechnung einer Normalverteilung Verrechnung der Signalevidenz in Nervensystemen Soziale Abhängigkeiten: Dynamische, rückgekoppelte Entscheidungen Neurone codieren die relative subjektive Attraktivität einer Handlungsalternative BOLD-Korrelate des Explorierens und Ausbeutens Verhaltenshemmung durch Gebiete des frontalen Kortex Ein Modell des Entscheidungs - verhaltens Basalganglien Steuerung motorischer Programme Simulation der kortikostriatären Interaktion Was leistet das Modell? Bewertung des Modells Zusammenfassung Handlungskontrolle Introspektion und Experiment Experimentell ausgelöste Handlungskonflikte Aufgabenwechsel Bahnung und Hemmung konkurrierender Gedächtnis - repräsentationen Rückwärtige Hemmung Erklärungen Hirnareale, die bei Handlungs - konflikten aktiviert werden Konkurrierende Handlungen Handlungsfehler Funktion des im ACC gebildeten Signals Ein Modell der Handlungskontrolle und der Aktivierung des ACC Bewertung des Modells Generalisiertes Prinzip der Handlungskontrolle und Konfliktlösung Zusammenfassung Hierarchien der Handlungskontrolle Symbole und Hierarchien Anatomie des präfrontalen Kortex Kortexareale Verbindungen Was leistet der präfrontale Kortex? Hierarchische Kontrolle durch Kontextreize Hierarchisches Aushandeln von Konflikten Funktionale Spezialisierungen? Kontrolle des Gedächtnisabrufs Motivationale und emotionale Einflüsse auf den frontalen Kortex Ein Modell zur hierarchischen Kontrolle Zusammenfassung Sprache Was ist Sprache? Sprachrelevante Hirngebiete Syntaktische Zerlegung Biologische Korrelate der syntaktischen Zerlegung

5 X Inhaltsverzeichnis Das Broca-Gebiet, ein Zentrum der Konfliktregulation? Sprachspezifität des Broca-Gebiets? Semantische Zuordnung Biologische Korrelate der semantischen Zuordnung Semantische Bahnung, Konflikte und Ambiguitäten Generatoren der N Integration der biologischen Korrelate von Syntax und Semantik Syntax vs. Semantik Semantik und Syntax Gedächtnis - aktivierung und Kontrolle Modellierung der semantischen und syntaktischen Analyse Lexikalischer Zugriff Syntaktische Zerlegung Das Modell von Lewis und Vasishth Das Modell von Vosse und Kempen (2000) Zusammenfassung Epilog: Einige ungelöste Probleme Geist und Gehirn verschieden oder identisch? Konzepte, Ebenen und Hierarchien Relationen und Abbildungsprobleme Übersetzen und zuordnen heißt nicht ersetzen Kontextabhängigkeiten Abhängigkeit des Verhaltens und Erlebens vom vorangegangenen Kontext Abhängigkeit biologischer Signale vom vorangegangenen Kontext Kausalzusammenhänge Rückkopplungen Multifunktionalität Ideografische vs. nomothetische Erklärungen und Vorhersagen Exkurs: Freier Wille Experimente zur Vorhersagbarkeit des Verhaltens aus biologischen Signalen Wer wird zum Straftäter? Zusammenfassung Anhang 1: Anatomische Tafeln Anhang 2: Farbtafeln Literaturverzeichnis Abkürzungen Sachwortverzeichnis Namensverzeichnis