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Die Kognitiven Neurowissenschaften haben in den vergangenen Jahren eine faszinierende Entwicklung vollzogen. Unterstützt durch neue bildgebende Verfahren konnte sich die Erforschung des menschlichen Gehirns und seiner Funktionen zu einem zentralen Forschungsfeld entwickeln, in dem sich Psychologie, Humanbiologie und Neurologie zu einer neuen Disziplin verbinden. Das "Lehrbuch Kognitive Neurowissenschaften" bietet einen umfassenden Überblick über Methoden und Forschungsgegenstände des Fachs.

 

Inhaltsverzeichnis//Vorwort zur 3. Auflage 15/Vorwort zur 2. Auflage 17/Vorwort zur 1. Auflage 19/1. Kognitive Neurowissenschaft-Was ist das? 21/1.1. Einführung 23/1.2. Geschichte der kognitiven Neurowissenschaften 24/1.3. Beziehung zwischen Psychologie und Hirnforschung 29/1.4. Zusammenfassung 32/1.5. Fragen und Aufgaben 33/1.6. Weiterführende Literatur. 33/2. Das menschliche Gehirn: Eine kurze Einführung 35/2.1. Orientierung im Gehirn 37/2.2. Grobe Einteilung des menschlichen Gehirns. 40/2.2.1. Graue Substanz, weiße Substanz und das Ventrikelsystem 40/2.2.2. Hierarchische Organisation des zentralen Nervensystems 42/2.2.3. Zerebraler Kortex 42/2.2.4. Basalganglien 47/2.2.5. Limbisches System 48/2.2.6. Zwischenhirn. 49/2.2.7. Hirnstamm 50/2.2.8. Hirnnerven 53/2.3. Hirnhäute 55/2.4. Zusammenfassung 55/2.5. Fragen und Aufgaben 56/2.6. Weiterführende Literatur 57/3. Nervenzellen, Module, Kabel und Netzwerke. 59/3.1. Einführung 61/3.2. Enzephalisationsquotient 61/3.3. Neurone und Gliazellen 65/3.4. Brodmann-Areale 67/3.5. Von der Phrenologie zu Netzwerken. 68/3.6. Zusammenfassung 72/3.7. Fragen und Aufgaben 75/3.8. Weiterführende Literatur. 75/4. Reifung des Gehirns. 77/4.1. Allgemeines zur Reifung und Entwicklung des Gehirns. 79/4.2. Embryonalentwicklung 80/4.1.1. Von der Neurulation zum Gehirn 80/4.1.2. Neurogenese 82/4.1.3. Migration 84/4.1.4. Verknüpfung der Neurone und Dendritisierung 85/4.1.5. Synaptogenese und programmierter Zelltod 87/4.1.6. Myelinisierung 87/4.1.7. Zusammenfassung der wichtigsten Entwicklungsschritte/in der Embryonalphase 88/4.3. Gehirnentwicklung in den ersten Lebensjahren bis zur Adoleszenz 89/4.4. Gehirnentwicklung in der Adoleszenz 92/4.5. Entwicklung des Gehirns und neurophysiologische Aktivität 95/4.6. Hirnentwicklung und Verhalten 97/4.7. Kritische Phasen 105/4.8. Zusammenfassung 106/4.9. Fragen und Aufgaben 109/4.10. Weiterführende Literatur 109/5. Methoden der kognitiven Neurowissenschaften 111/5.1. Einleitung 113/5.2. Klassische Methoden aus der kognitiven Psychologie 113/5.3. Bildgebung 114/5.3.1. Magnetresonanztomografie - das Grundprinzip 115/5.4. Elektrophysiologie. 125/5.4.1. Frequenzbezogene Analysen. 127/5.4.2. Ereigniskorrelierte Potenziale 129/5.4.3. Elektrophysiologische Grundlage von EEG und ERP 132/5.5. Dipolanalysen und elektrische Tomografie 133/5.6. Magnetenzephalografie (MEG). 134/5.7. Nahinfrarotspektroskopie. 136/5.8. Biofeedback von kortikaler Aktivität 138/5.9. Beeinflussung des Gehirns 140/5.10. Läsionsstudien 141/5.11. Weiterführende Methoden. 142/5.12. Übersicht über die Methoden der kognitiven Neurowissenschaften 144/5.13. Zusammenfassung 145/5.14. Fragen und Aufgaben 149/5.15. Weiterführende Literatur 149/6. Hemisphärenasymmetrie 151/6.1. Allgemeines 153/6.2. Funktionelle Links-rechts-Asymmetrien 153/6.2.1. Sprachlateralisierung 153/6.2.2. Händigkeit 154/6.2.3. Experimentalpsychologische Verfahren 158/6.2.4. Neurophysiologische Asymmetrien 163/6.2.5. Zusammenfassung der funktionellen Asymmetrien 167/6.2.6. Befunde aus der Neurologie 167/6.3. Corpus callosum und interhemisphärischer Informationsaustausch 168/6.3.1. Split brain 168/6.3.2. Corpus-callosum-Anatomie 169/6.4. Anatomische Asymmetrien 171/6.4.1. Sylvische Fissur. 172/6.4.2. Globale Links-rechts-Unterschiede 173/6.4.3. Die Planum-temporale-und Planum-parietale-Asymmetrie 175/6.4.4. Weitere anatomische Asymmetrien 176/6.5. Verhaltensauffälligkeiten und atypische Asymmetrien 180/6.6. Dynamik der Asymmetrien 180/6.6.1. Asymmetriewechsel bei auditorischer Wahrnehmung 181/6.6.2. Interaktionen zwischen beiden Hemisphären beim motorischen Lernen 182/6.7. Ursachen der Asymmetrien 186/6.8. Geschlechtsunterschiede bei Asymmetrien 187/6.9. Zusammenfassung 190/6.10. Fragen und Aufgaben 192/6.11. Weiterführende Literatur 192//7. Allgemeines zur Wahrnehmung 193/7.1. Bedeutung der Wahrnehmung 195/7.2. Was ist Wahrnehmung? 195/7.3. Ablauf der Wahrnehmung 196/7.4. Psychophysik 198/7.5. Bottom-up-und Top-down-Verarbeitung 203/7.6. Beziehung zwischen Top-down-und Bottom-up-Verarbeitung 205/7.7. Bindungsproblem und dynamische Kopplung. 206/7.8. Synästhesie 208/7.9. Zusammenfassung 210/7.10. Fragen und Aufgaben. 212/7.11. Weiterführende Literatur. 212/8. Visuelle Wahrnehmung. 213/8.1. Vom Auge zum Gehirn 215/8.1.1. Retina. 215/8.1.2. Sehbahn 216/8.1.3. Rezeptive Felder 218/8.2. Visueller Kortex. 218/8.2.1. Visuelle Areale. 218/8.2.2. Verschaltungsprinzip im visuellen Kortex. 223/8.2.3. Retinotopie. 225/8.3. Blindsight - Blindsicht. 229/8.4. Einfache und grundlegende Wahrnehmungsleistungen 229/8.4.1. Tiefenwahrnehmung. 229/8.4.2. Farbwahrnehmung 232/8.4.3. Bewegungswahrnehmung. 234/8.5. Objektwahrnehmung 236/8.5.1. Das Problem der Objektwahrnehmung. 236/8.5.2. Theoretische Konzepte zur Erklärung der Objektwahrnehmung 236/8.5.3. Kortikale Repräsentation der Objektwahrnehmung. 238/8.5.4. Raum Wahrnehmung 251/8.6. Störungen der visuellen Wahrnehmung. 254/8.7. Visuelle Vorstellungen. 258/8.8. Zusammenfassung 259/8.9. Fragen und Aufgaben 262/8.10. Weiterführende Literatur 263/9. Auditorische Wahrnehmung. 265/9.1. Einleitung 267/9.2. Akustische Signale 267/9.3. Lautstärke und Isophone. 269/9.4. Auditorisches System 270/9.4.1. Ohr. 270/9.4.2. Zentrale Verarbeitung akustischer Reize 276/9.5. Zusammenfassung 295/9.6. Fragen und Aufgaben 298/9.7. Weiterführende Literatur 298/10. Aufmerksamkeit. 301/10.1. Das Wesen der Aufmerksamkeit. 303/10.2. Bewusstsein - Aufmerksamkeit 304/10.3. Kontrollierte und automatische Prozesse. 306/10.4. Aufmerksamkeitsmetaphern und Aufmerksamkeitsinstanzen 308/10.4.1. Die "Filter"-Metapher 308/10.4.2. Die "Spotlight"-Metapher. 308/10.4.3. Die "Spotlight-in-the-brain" -Metapher 308/10.4.4. Die "Attention-as-vision"-Metapher. 309/10.4.5. Top-down-Ansätze 309/10.4.6. Bottom-up-Ansätze. 309/10.4.7. Hybrid-Ansätze. 309/10.5. Neuropsychologie der Aufmerksamkeit. 310/10.5.1. Taxonomie der Aufmerksamkeit nach Zoomeren-Sturm. 310/10.5.2. "Biased-competition"-Modell der Aufmerksamkeit. 312/10.5.3. Neuroanatomie der Aufmerksamkeit. 315/10.6. Neurophysiologie der Aufmerksamkeit 321/10.6.1. Verstärkung neuronaler Aktivität 321/10.6.2. Aufmerksamkeit und elektrische Hirnoszillationen. 326/10.6.3. Neurochemie der Aufmerksamkeit. 327/10.7. Zeitlicher Verlauf von Aufmerksamkeitsprozessen 329/10.8. Neurophysiologie bewusster und reflexiver Aufmerksamkeitssteuerung. 331/10.9. Aufmerksamkeitsmodelle 333/10.9.1. Aufmerksamkeitsmodell nach Posner 333/10.9.2. Aufmerksamkeitsmodell nach Mesulam. 335/10.9.3. Aufmerksamkeitsmodell nach Mirsky 336/10.9.4. Aufmerksamkeitsmodell nach Corbetta und Shulman. 338/10.10. Aufmerksamkeitsstörungen. 339/10.10.1. Neglekt 340/10.10.2. Bälint-Holmes-Syndrom. 342/10.11. Zusammenfassung 343/10.12. Fragen und Aufgaben 346/10.13. Weiterführende Literatur. 346/11. Exekutive Funktionen. 349/11.1. Was sind exekutive Funktionen? 351/11.2. Theoretische Überlegungen zu den exekutiven Funktionen 352/11.2.1. System der überwachenden Aufmerksamkeit 352/11.2.2. Handlungstheoretische Modelle. 352/11.2.3. Arbeitsgedächtnismodelle 353/11.2.4. Theorie der somatischen Marker 354/11.2.5. Reduktion auf Basisprozesse. 354/11.2.6. Konzept der exekutiven Funktionen nach Drechsler 355/11.3. Anatomie der exekutiven Kontrolle 358/11.3.1. Anatomisch-funktionelles Netzwerk der exekutiven Funktionen 360/11.3.2. Rolle der Basalganglien. 362/11.3.3. Frontalkortex. 362/11.4. Modelle der Frontalkortexfunktionen 364/11.4.1. Domänenspezifisch oder funktionsspezifisch 364/11.4.2. Hierarchische Modelle 365/11.4.3. Dorsolaterales präfrontales Kontrollsystem 368/11.4.4. Ventromediales präfrontales System. 373/11.5. Zusammenfassung 379/11.6. Fragen und Aufgaben. 381/11.7. Weiterführende Literatur 382/12. Motorische Kontrolle. 383/12.1. Faszination der Bewegung 385/12.2. Das motorische Transformationsproblem 385/12.3. Ein einfaches Modell der menschlichen Bewegungskontrolle. 387/12.3.1. Regelung und Steuerung. 388/12.3.2. Das motorische Programm 389/12.4. Motorareale. 390/12.4.1. Organisation der Motorareale. 392/12.4.2. Funktion einzelner kortikaler Areale - der Informationsfluss im motorischen System. 395/12.5. Planung von Bewegungen. 402/12.6. Bewegungsvorbereitung und Willenshandlungen. 404/12.7. Bewegungslernen 409/12.8. Bewegung, Vorstellung und Sprache. 411/12.9. Störungen der Motorik 415/12.10. Zusammenfassung 418/12.11. Fragen und Aufgaben 422/12.12. Weiterführende Literatur 422/13. Allgemeines zum Gedächtnis. 423/13.1. Warum das Gedächtnis so wichtig ist? 425/13.2. Gedächtnissysteme. 426/13.3. Gedächtnisprozesse 426/13.4. Messung des Gedächtnisses 427/13.5. Taxonomie des Langzeitgedächtnisses 427/13.6. Gedächtnis auf der zellulären Ebene 429/13.6.1. Habituation und Sensitivierung. 430/13.6.2. Langzeitpotenzierung und Langzeitdepression 431/13.6.3. Veränderung der Synapsen beim Lernen 432/13.6.4. Zusammenfassung der synaptischen Mechanismen 433/13.7. Neuronale Netze. 433/13.8. Mesiotemporales Gedächtnissystem 439/13.9. Von der zellulären Ebene zum übergeordneten System. 441/13.10. Konsolidierung im deklarativen Gedächtnis 441/13.11. Gedächtnis und Emotionen 444/13.12. Zusammenfassung 446/13.13. Fragen und Aufgaben 448/13.14. Weiterführende Literatur 448/14. Deklaratives Gedächtnis. 449/14.1. Das deklarative Gedächtnis und seine Teilkomponenten 451/14.2. Mesiotemporaler Hirnbereich und das deklarativeGedächtnis 451/14.2.1. Theorien 451/14.2.2. Integration aller neurowissenschaftlichen Gedächtnistheorien. 454/14.3. Frontalkortex und deklaratives Gedächtnis. 455/14.3.1. Encodieren im Frontalkortex 456/14.3.2. Abruf von Informationen 457/14.3.3. Zusammenfassung 460/14.4. Parietallappen und deklaratives Gedächtnis 460/14.5. Sensorische Areale und deklaratives Gedächtnis. 461/14.6. Elektrophysiologische Kennwerte des deklarativen Gedächtnisses 461/14.7. Wie ist Wissen repräsentiert?. 465/14.7.1. Semantisches Netzwerk 466/14.7.2. Prototypenmodell. 468/14.7.3. Exemplartheorie. 468/14.7.4. Neurowissenschaftliche Befunde. 469/14.8. Beeinflussung des deklarativen Gedächtnisses 470/14.9. Zusammenfassung. 472/14.10. Fragen und Aufgaben. 474/14.11. Weiterführende Literatur. 474/15. Nondeklaratives Gedächtnis 475/15.1. Einleitung. 477/15.2. Verschiedene Formen des Primings. 478/15.2.1. Perzeptuelles Priming. 478/15.2.2. Konzeptuelles Priming 482/15.2.3. Semantisches Priming. 484/15.2.4. Theorien zum Priming 486/15.3. Lernen von Fertigkeiten. 487/15.3.1. Lernen von motorischen Fertigkeiten. 491/15.3.2. Perzeptuelles Lernen 495/15.3.3. Lernen von kognitiven Fertigkeiten 498/15.4. Konditionierung. 500/15.5. Zusammenfassung. 503/15.6. Fragen und Aufgaben. 504/15.7. Weiterführende Literatur. 504//16. Arbeitsgedächtnis. 505/16.1. Einführung. 507/16.2. Arbeitsgedächtnismodelle. 508/16.3. Hirnaktivität bei Arbeitsgedächtnisaufgaben 511/16.4. Verbales Arbeitsgedächtnis. 512/16.4.1. Phonologisches Arbeitsgedächtnis 512/16.4.2. Arbeitsgedächtnis für Grapheme 513/16.4.3. Semantisches Arbeitsgedächtnis. 515/16.4.4. Zusammenfassung zum verbalen Arbeitsgedächtnis 515/16.5. Visuelles Arbeitsgedächtnis 516/16.6. Auditorisches Arbeitsgedächtnis 518/16.7. Die Rolle des dorsolateralen Präfrontalkortex. 518/16.8. Elektrophysiologie des Arbeitsgedächtnisses. 519/16.9. Zusammenfassung 523/16.10. Fragen und Aufgaben 525/16.11. Weiterführende Literatur 525/17. Plastizität 527/17.1. Einleitung 529/17.2. Genetik und Umwelt. 531/17.3. Funktionelle Plastizität bei Tieren 532/17.4. Funktionelle Plastizität beim Menschen. 533/17.5. Strukturelle Plastizität. 541/17.6. Rehabilitation 545/17.7. Zusammenfassung 548/17.8. Fragen und Aufgaben 550/17.9. Weiterführende Literatur 551/18. Sprache und Kommunikation. 553/18.1. Einführung 555/18.2. Was ist Sprache? 556/18.3. Sprache der Tiere 561/18.4. Produktion von Lauten und Sprache. 561/18.5. Funktionelle Neuroanatomie sprachlicher Äußerungen 564/18.5.1. Zeitliche Organisation der auditiven Sprachverarbeitung 569/18.5.2. Neurale Signatur der lautsprachlichen Verarbeitung 574/18.5.3. Neuroanatomische Korrelate der Sprachartikulation. 581/18.6. Die Sprache des Gehirns. 584/18.7. Gebärdensprache 586/18.8. Die Evolution der Sprache. 589/18.9. Zusammenfassung 592/18.10. Fragen und Aufgaben 594/18.11. Weiterführende Literatur 594/19. Lesen und Schreiben. 597/19.1. Das Wesen des Lesens 599/19.2. Wie lesen wir?. 600/19.3. Funktionelle Neuroanatomie und Neurophysiologie des Lesens. 603/19.4. Leseprozess 604/19.5. Lesestörungen. 606/19.6. Schreiben 609/19.7. Lesen in anderen Sprachen. 610/19.8. Zusammenfassung. 612/19.9. Fragen und Aufgaben. 613/19.10. Weiterführende Literatur. 613/20. Emotion und Motivation. 615/20.1. Einleitung. 617/20.2. Emotion und Motivation-was ist das?. 617/20.3. Emotionstheorien. 620/20.4. Konzept der Basisemotionen - von Darwin zu Ekman. 624/20.5. Theorie von Panksepp - die Rolle von Emotionssystemen. 625/20.6. Theorie der somatischen Marker von Damasio. 627/20.7. Emotionen und Lernen 631/20.7.1. Furchtkonditionierung 631/20.7.2. Indirektes Konditionieren. 632/20.7.3. Informationswege der Amygdala 632/20.7.4. Amygdala und Lernen. 633/20.8. Asymmetrie-Hypothese der Emotionsverarbeitung 635/20.9. Verstärkung und Motivation. 638/20.10. Frontalkortex 638/20.11. Funktionelle Spezialisierung des Frontalkortex. 640/20.12. Konzept der Verstärkung 640/20.12.1. Verstärkung im Affengehirn 641/20.12.2. Verstärkung im Menschengehirn 641/20.13. Wanting und Liking. 643/20.14. Impulskontrolle 644/20.15. Zusammenfassung. 645/20.16. Fragen und Aufgaben. 648/20.17. Weiterführende Literatur. 649/21. Urteilen und Entscheiden 651/21.1. Einleitung. 653/21.2. Psychologische Entscheidungstheorien 653/21.2.1. Klassische Entscheidungstheorie - eine Frage des Nutzens. 653/21.2.2. Prospect-Theorie und Rahmungseffekte 654/21.3. Einfluss von Emotionen auf Entscheidungen 657/21.4. Spieltheorien. 659/21.5. Neuronale Grundlagen. 661/21.5.1. Interaktives Entscheidungsverhalten 666/21.5.2. Entscheidungspräferenzen. 670/21.5.3. Entscheidungsverhalten und Informationsintegration. 672/21.6. Theoryofmind 674/21.7. Oxytocin und Entscheidungsverhalten 676/21.8. Zusammenfassung 676/21.9. Fragen und Aufgaben 678/21.10. Weiterführende Literatur 679//22. Das Gehirn in Ruhe. 681/22.1. Einleitung 683/22.2. Ruhezustand gemessen mit der funktionellen Magnetresonanztomografie . 684/22.3. Ruhezustand gemessen mit dem EEG 686/22.4. Interindividuelle Unterschiede in den Ruhenetzwerken. 690/22.5. Der Schlaf-ein besonderer Ruhezustand des Gehirns 690/22.6. Zusammenfassung 695/22.7. Fragen. 697/22.8. Weiterführende Literatur 698//Literatur. 699//Index. 726