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Lexikon der Neurowissenschaft: Kognition

Kognition w, E cognition, ein in verschiedenen Disziplinen (Psychologie, Neurobiologie, Informatik, Philosophie) mit unterschiedlichen Bedeutungen verwendeter Begriff. Es lassen sich mindestens fünf Bedeutungen differenzieren, die zu unterschiedlichen Zeiten entstanden und verschieden scharf gefaßt und theoretisch ausgearbeitet sind (siehe auch Prinz, vgl. Lit.). – Die erste Bedeutung bezieht sich auf das alltagspsychologische Verständnis von Kognition sowie auf einen Großteil der geisteswissenschaftlichen Tradition. Sie versteht unter Kognition bzw. kognitiven Prozessen "höhere" geistige Prozesse, wie z.B. Denken und Problemlösen. In diesem Sinn wird Kognition abgegrenzt von "niederen" psychischen Prozessen, wie sie beispielsweise in der Sensorik oder Bewegungssteuerung involviert sind. Eine solche Dichotomie geht häufig mit der Behauptung einher, daß kognitive Prozesse bewußte Prozesse seien, während nicht-kognitive Prozesse unbewußt blieben. Diese Annahme wird jedoch von der modernen experimentellen Psychologie (Palmer, vgl. Lit.) und Neurowissenschaft (Gazzaniga) abgelehnt (s.u.), weil sich gezeigt hat, daß höhere geistige Prozesse nur teilweise dem Bewußtsein zugänglich sind und daß scheinbar einfache Vorgänge wie Sensorik und Bewegungssteuerung beträchtliche Verarbeitungsleistungen des Gehirns implizieren. Im Rahmen dieser ersten Begriffsbedeutung wird Kognition manchmal als Gegenstück zu Emotion verwendet. Kognition bezeichnet in diesem Fall verstandesgeleitete Prozesse, die sich prinzipiell von emotionalen unterscheiden sollen; eine Auffassung, die in den letzten Jahren durch empirische Forschung zur Emotion verstärkt in Zweifel gezogen worden ist (Damasio). – Die zweite Bedeutung des Wortes definiert Kognition als diejenige Klasse von Prozessen, welche zwischen dem sensorischen Input, dem sogenannten "Reiz", und dem motorischen Output, der "Reaktion", vermitteln (Zimbardo, Gerig). Vermitteln meint, den Umweltreiz aufgrund von Gedächtnisinhalten zu klassifizieren, zu interpretieren und damit die Auswahl der zugehörigen Reaktion bzw. Handlung zu steuern. Kognition in diesem Sinn wird deshalb manchmal auch mit der Konstruktion der internen subjektiven Realität gleichgesetzt, die es Individuen erlaubt, auf objektiv gleiche Umweltreize abhängig von ihrer jeweiligen Interpretation unterschiedlich zu reagieren. Dieser Begriff von Kognition als vermittelnder, interpretierender Prozeß zwischen Reiz und Reaktion ist als Antwort auf die psychologische Schule des Behaviorismus zu sehen, der in seiner klassischen Form direkte Reiz-Reaktion-Verknüpfungen ohne mentale Prozesse und Repräsentationen als angemessen zur Verhaltenserklärung betrachtet. – Drei weitere, wissenschaftlich elaboriertere Begriffe von Kognition sind im Rahmen der Forschungsansätze der kognitiven Psychologie, der Kognitionswissenschaft sowie der kognitiven Neurowissenschaft entstanden. Die kognitive Psychologie hat ihre Anfänge in den 1950er und -60er Jahren. Kognition in ihrem Sinne bezieht sich auf einen Teil des Gegenstandsbereichs der allgemeinen Psychologie, d.h. auf psychische Leistungen der Aufmerksamkeit, der Wahrnehmung, des Gedächtnisses, der Sprache, des Denkens und Problemlösens sowie manchmal auch der Motorik (Spada). Kognitive Psychologie ist dem Paradigma der Informationsverarbeitung verpflichtet. Kognition als Informationsverarbeitung bezieht sich auf diejenigen "Prozesse, durch die der sensorische Input transformiert, reduziert, weiter verarbeitet, gespeichert, wieder hervorgeholt und benutzt wird" (Neisser). Eine zentrale Annahme dieses Ansatzes ist also, daß sich mentale Leistungen wie visuelle Wahrnehmung oder Erinnern nicht in einem Schritt vollziehen, sondern durch eine Reihe von Verarbeitungsschritten zustande kommen, in denen Repräsentationen in unterschiedlichen Verarbeitungsstufen (z.B. die Stufen der "Segmentierung" und "Kategorisierung" bei visueller Wahrnehmung) auf jeweils spezifische Weise transformiert werden. Dieser dritte Kognitionsbegriff, wie ihn die kognitive Psychologie eingeführt hat, wird im Rahmen der konkurrierenden Forschungsansätze der Kognitionswissenschaft und kognitiven Neurowissenschaft unterschiedlich weiter spezifiziert. Die Spezifizierung unterscheidet sich primär in den grundlegenden Metaphern, die zur Beschreibung der Informationsverarbeitungsprozesse verwendet werden. – Der Ansatz der Kognitionswissenschaft, der in den 1970er Jahren seine Grundlegung erfuhr, hat eine seiner wesentlichen Quellen in der kognitiven Psychologie und versteht Informationsverarbeitung im Sinne des Allzweck-Digitalrechners, wobei sich die Metaphorik eher auf die Software bzw. die Algorithmen als auf die Hardware bezieht (Strube). Kognitive Prozesse im Sinne dieser vierten Bedeutung sind dem zufolge dann erklärt, wenn die Informationsverarbeitungsprozesse, d.h. die Transformationen der mentalen Repräsentationen, algorithmisch angemessen spezifiziert worden sind. Die Art und Weise, wie diese Computationen physisch realisiert sind, ob in einem Digitalrechner oder in einem Primatengehirn, spielt diesem Ansatz nach keine Rolle. Die Erklärung der kognitiven Prozesse erfolgt unabhängig von der Implementation (Pylyshyn). Es wird zwar nicht bestritten, daß Kenntnisse über das materielle Substrat der Kognition, das Gehirn, nützlich seien können, aber ihnen kommt keine essentielle Rolle bei der Beschreibung und Erklärung kognitiver Prozesse zu. Wissenschaftsgeschichtlich hat dieser Kognitionsbegriff zum einen in der Informatik, besonders in der Disziplin der künstlichen Intelligenz, seinen Widerhall gefunden. Zum anderen hat er in der kognitiven Psychologie computersimulierte Modelle zu "höheren" geistigen Prozessen hervorgebracht, die sich auf Denken und Problemlösen oder Wissensrepräsentation beziehen. Kognitive "low-level" Prozesse wie Wahrnehmung oder Bewegungssteuerung sind aus dieser Perspektive kaum erforscht worden. – Der fünfte Kognitionsbegriff, welcher der kognitiven Neurowissenschaft entstammt, hat seine Anfänge in den 1980er Jahren und ist aufgrund des gemeinsamen Erbes aus der traditionellen kognitiven Psychologie auch dem Ansatz der Informationsverarbeitung verpflichtet. Entscheidend ist, daß sich dieser Ansatz im Unterschied zur Kognitionswissenschaft gegen eine vom materiellen Substrat losgelöste Beschreibung bzw. Erklärung von Kognition wendet; manchmal ist deshalb von Neurokognition bzw. neurokognitiver Psychologie die Rede. Es wird konzidiert, daß Informationsverarbeitungsprozesse unabhängig von der Hardware korrekt beschrieben werden können, daß dies aber keine produktive forschungsleitende Strategie sei, wenn das Ziel lautet, Informationsverarbeitungsprozesse genauer zu fassen. Weiterhin ist kennzeichend, daß die "hierarchische" Zerlegung kognitiver Leistungen (z.B. des Langzeitgedächtnisses) in ihre Teilfunktionen (z.B. deklaratives vs. prozedurales Gedächtnis) durch empirische Befunde zur Architektur des Verarbeitungssystems, d.h. des Gehirns, vorangetrieben wird. Bildgebende Verfahren wie funktionale Kernspintomographie, Einzelzellableitungen, die Messung ereigniskorrelierter Potentiale sowie Untersuchungen der Folgen lokaler Hirnschäden stellen wichtige methodische Grundpfeiler in diesem Vorhaben dar. Kognition in diesem Sinn weist zwar Gemeinsamkeiten mit dem Begriff der kognitiven Psychologie auf, fügt aber neue Definitionsmerkmale hinzu. Während in den Anfängen der kognitiven Neurowissenschaft primär die klassischen Themen der kognitiven Psychologie untersucht wurden, wird neuerdings unter dem Begriff Neurokognition der gesamte Gegenstandsbereich der allgemeinen Psychologie verstanden, d.h. nicht nur Wahrnehmung, Denken, Sprache und Gedächtnis, sondern auch Emotion und Motivation bzw. Handlungskontrolle sowie Motorik. Dieser Begriff steht damit diametral entgegengesetzt zum ersten, oben genannten Kognitionsbegriff, der die Abgrenzung zu emotionalen Prozessen betont. Des weiteren wird als Kernmerkmal dieses Kognitionsbegriffs Informationsverarbeitung im Sinne einer neuro-computationalen Verarbeitung im Gehirn beschrieben, die darin besteht, daß einzelne Neuronen bzw. Verbände von Neuronen im Rahmen von konnektionistischen und neuronalen Netzwerken Aktivation bzw. Spikes übermitteln.

W.S.

Lit.: Damasio, A.R.: Descartes´ Error: Emotion, Reason and the Human Brain. New York, 1994. Gazzaniga, M.S.: The New Cognitive Neurosciences. Cambridge, 2000. Gazzaniga, M.S., Ivry, R.B., Mangun, G.R.: Cognitive Neuroscience: The Biology of Mind. New York, 1998. Neisser, U.: Cognitive Psychology. New York, 1967. Palmer, S.E.: Vision Science. Cambridge, 1999. Prinz, W.: Kognition. Kognitiv. In Ritter, J., Gründer, K. (Hrsg.): Historisches Wörterbuch der Philosophie. Basel, 1976. Pylyshyn, Z.: Computation and cognition: Issues in the foundations of cognitive science. The Behavioral and Brain Sciences 3, 111-169 (1980). Spada, H.: Allgemeine Psychologie. Bern, 1990. Strube, G. (Hrsg): Wörterbuch der Kognitionswissenschaft. Stuttgart, 1996. Zimbardo, P.G., Gerrig, R.J.: Psychologie. Berlin, 1999.

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