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Kognitive Funktionen

Kognitive Funktionen sind die mentalen Prozesse, die es uns ermöglichen, jede Aufgabe zu bewältigen, von der einfachsten bis zur komplexesten. Sie umfassen eine Vielzahl geistiger Fähigkeiten, darunter Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und exekutive Funktionen. Diese Prozesse ermöglichen es uns, die Welt wahrzunehmen, uns auf wichtige Informationen zu konzentrieren, Erfahrungen zu speichern und uns daran zu erinnern und Entscheidungen zu treffen. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit der Entstehung und dem Abruf von Erinnerungen und erörtert Prozesse im Zusammenhang mit Konzentration, Verständnis und Entscheidungsfindung.

Speichersysteme

Das Gedächtnis ist eine kognitive Funktion, die es uns ermöglicht, Informationen zu kodieren, zu speichern und abzurufen. Es ist wichtig für das Lernen, die Anpassung an neue Situationen und die Bildung unserer Identität.

Gedächtnisbildung

Die Gedächtnisbildung umfasst mehrere grundlegende Prozesse:

  • Kodierung: Umwandlung von Sinneseindrücken in eine speicherbare Form. Dabei geht es darum, Informationen über unsere Sinne wahrzunehmen und in neuronale Codes umzuwandeln.
  • Konsolidierung: Stabilisierung der Speicherspur nach der ersten Erfassung. Dieser Prozess stärkt das Gedächtnis und macht es widerstandsfähiger gegen Störungen.
  • Lagerung: Die Speicherung verschlüsselter Informationen über einen bestimmten Zeitraum. Erinnerungen werden je nach Typ in unterschiedlichen Regionen des Gehirns gespeichert.
  • Erholung: Die Zugänglichkeit gespeicherter Informationen und ihre Einbringung ins Bewusstsein bei Bedarf.

Speichertypen

Der Speicher ist keine einzelne Einheit, sondern besteht aus mehreren Systemen:

Sensorisches Gedächtnis

  • Definition: Das Element des Kurzzeitgedächtnisses, das nur Millisekunden bis Sekunden dauert.
  • Funktion: Ermöglicht es Personen, Eindrücke sensorischer Informationen zu behalten, nachdem der ursprüngliche Reiz unterbrochen wurde.
  • Arten:
    • Ikonische Erinnerung: Visuelles sensorisches Gedächtnis.
    • Öko-Speicher: Auditives sensorisches Gedächtnis.

Kurzzeitgedächtnis (STM)

  • Definition: Ein temporäres Speichersystem, das eine begrenzte Menge an Informationen für einen kurzen Zeitraum (etwa 20–30 Sekunden) speichern kann.
  • Kapazität: Traditionell wird angenommen, dass es sich um 7±2 Elemente handelt, obwohl neuere Forschungen darauf schließen lassen, dass es weniger sein könnten.
  • Funktion: Ermöglicht die aktive Manipulation und Wiederholung von Informationen.

Arbeitsspeicher

Als Erweiterung des Kurzzeitgedächtnisses befasst sich das Arbeitsgedächtnis mit der Verarbeitung und Bearbeitung von im KZG gespeicherten Informationen.

  • Komponenten (basierend auf dem Baddeley-Modell):
    • Zentraler Vollstrecker: Konzentriert die Aufmerksamkeit und koordiniert Aktivitäten.
    • Phonologische Schleife: Verarbeitet verbale und auditive Informationen.
    • Visuell-räumlicher Skizzenblock: Verwaltet visuelle und räumliche Informationen.
    • Episodischer Puffer: Integriert Informationen aus verschiedenen Domänen und vermittelt ein Zeitgefühl.

Langzeitgedächtnis (LTM)

  • Definition: Kontinuierliche Speicherung von Informationen über einen längeren Zeitraum.
  • Arten:
    • Explizites (deklaratives) Gedächtnis: Bewusste Erinnerungen an Fakten und Ereignisse.
    • Semantisches Gedächtnis: Allgemeines Wissen über die Welt.
    • Episodisches Gedächtnis: Persönliche Erfahrungen und besondere Ereignisse.
    • Implizites (nicht-deklaratives) Gedächtnis: Unbewusste Erinnerungen, die das Verhalten beeinflussen.
    • Prozedurales Gedächtnis: Fähigkeiten und Aufgaben.
    • Grundierung: Eine Ausstülpung, die die Reaktion auf Reize beeinflusst.
    • Klassische Konditionalität: Erlernte Assoziationen.

Speicherwiederherstellung

Für die Verfügbarkeit gespeicherter Informationen sind Wiederherstellungssignale und -strategien von entscheidender Bedeutung:

  • Erinnerung: Abrufen von Informationen ohne Hinweise (z. B. Aufsatztests).
  • Erkennung: Identifizieren von vorherigen Lerninformationen mit Signalen (z. B. Multiple-Choice-Tests).
  • Umschulung: Schnelleres Lernen zuvor erlernter Informationen.

Faktoren, die das Gedächtnis beeinflussen

  • Aufmerksamkeit: Erforderlich für die Kodierung; Geteilte Aufmerksamkeit kann die Gedächtnisbildung stören.
  • Emotionen: Emotionale Stimulation kann die Gedächtniskonsolidierung durch die Interaktion der Amygdala mit dem Hippocampus verbessern.
  • Kontext: Erinnerungen können in einem Kontext, der dem ähnelt, in dem sie kodiert wurden, leichter abgerufen werden (kontextabhängiges Gedächtnis).
  • Zustandsabhängiges Gedächtnis: Informationen, die in einem bestimmten Zustand (z. B. Stimmung) gelernt wurden, können im gleichen Zustand leichter abgerufen werden.
  • Störungen: Neue Informationen können den Abruf alter Informationen beeinträchtigen und umgekehrt.

Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und exekutive Funktionen

Aufmerksamkeit

Aufmerksamkeit ist ein kognitiver Prozess, der es uns ermöglicht, uns gezielt auf einen Aspekt der Umgebung zu konzentrieren und andere zu ignorieren.

Aufmerksamkeitstypen

  • Selektive Aufmerksamkeit: Konzentriert sich auf einen bestimmten Reiz und filtert andere heraus.
  • Geteilte Aufmerksamkeit: Gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Reize.
  • Aufmerksamkeit bestanden: Konzentration über einen langen Zeitraum aufrechterhalten.
  • Abwechselnde Aufmerksamkeit: Aufmerksamkeitsverschiebung zwischen Aufgaben, die unterschiedliche kognitive Anforderungen stellen.

Aufmerksamkeitstheorien

  • Broadbent-Filtermodell: Legt nahe, dass ein selektiver Filter auf der Grundlage physikalischer Eigenschaften bestimmte Informationen durchlässt.
  • Treisman-Dämpfungstheorie: Bedeutet, dass nicht gehörte Nachrichten abgeschwächt, aber nicht vollständig gefiltert werden.
  • Theorie der Ressourcenzuweisung: Aufmerksamkeit ist eine begrenzte Ressource, die auf verschiedene Aufgaben aufgeteilt wird.

Wahrnehmung

Wahrnehmung ist der Prozess des Organisierens, Interpretierens und bewussten Erlebens sensorischer Informationen.

Stufen der Wahrnehmung

  • Sensation: Wahrnehmung äußerer Reize durch Sinnesrezeptoren.
  • Transduktion: Umwandlung von Sinnesreizen in neuronale Signale.
  • Wahrnehmung: Interpretieren von Sinnesinformationen zum Verständnis der Umgebung.

Prinzipien der Wahrnehmungsorganisation

Laut Gestaltpsychologie:

  • Figur-Erde-Beziehung: Trennen eines Objekts von seinem Hintergrund.
  • Nähe: Gruppieren von Elementen, die nahe beieinander liegen.
  • Ähnlichkeit: Gruppieren ähnlicher Elemente.
  • Kontinuität: Wahrnehmung kontinuierlicher Muster.
  • Fertigstellung: Lücken schließen, um ein vollständiges Objekt zu erstellen.

Oben-Unten- und Unterseitenverarbeitung

  • Verarbeitung der Unterseite: Erstellen einer Wahrnehmung aus diskreten Sinneseindrücken.
  • Top-Down-Verarbeitung: Nutzung vorhandenen Wissens zur Interpretation sensorischer Informationen.

Exekutive Funktionen

Exekutive Funktionen sind kognitive Prozesse auf hoher Ebene, die eine präzise Steuerung des Verhaltens ermöglichen.

Komponenten der Exekutivfunktionen

  • Arbeitsspeicher: Speicherung und Manipulation von Informationen.
  • Kognitive Flexibilität: Anpassung an neue Regeln oder Anforderungen.
  • Inhibitorkontrolle: Hemmung impulsiver Reaktionen.
  • Planen und Organisieren: Ziele setzen und den besten Weg zu deren Erreichung bestimmen.

Die neuronale Basis exekutiver Funktionen

  • Vorderer präfrontaler Lappen: Der Hauptbeteiligungsbereich ist insbesondere der dorsolaterale präfrontale Lappen.
  • Vorderer cingulärer Lappen: Beteiligung an der Fehlererkennung und -beachtung.
  • Orbitofrontallappen: An der Entscheidungsfindung und der Belohnungsverarbeitung beteiligt.

Entscheidungsprozesse

  • Heuristiken und Verzerrungen: Mentale Abkürzung, die zu systematischen Fehlern führen kann.
  • Verfügbarkeitsheuristik: Eine Wahrscheinlichkeitsschätzung basierend darauf, wie leicht einem Beispiele in den Sinn kommen.
  • Ähnlichkeitsheuristik: Wahrscheinlichkeitsabschätzung basierend auf der Ähnlichkeit mit dem Prototyp.
  • Zwei-Wege-Prozesstheorie:
    • System 1: Schnelles, automatisches, intuitives Denken.
    • System 2: Langsames, überlegtes, analytisches Denken.

Kognitive Funktionen sind für unser tägliches Leben von wesentlicher Bedeutung. Sie beeinflussen, wie wir die Welt wahrnehmen, uns konzentrieren, uns an Erfahrungen erinnern und Entscheidungen treffen. Das Verständnis dieser Prozesse bietet Einblicke in das menschliche Verhalten und kann zu Strategien zur Verbesserung der Lern-, Gedächtnis- und Problemlösungsfähigkeiten führen.

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