Neuronale Dynamik selektiver Aufmerksamkeit: die Auswahl verhaltensrelevanter Informationen im Gehirn

Prof. Dr. Andreas Kreiter

Institut für Hirnforschung, Universität Bremen

 

Die Sinnesorgane versorgen das Gehirn mit einem ständigen Strom von Signalen aus unserer Umgebung. Dabei übersteigt die Menge der darin enthaltenen Informationen bei Weitem die Verarbeitungskapazitäten des Gehirns, wobei nur Bruchteile dieses Signalstroms im aktuellen Verhaltenskontext entscheidungsrelevant sind. Diese Signale müssen von den Irrelevanten getrennt und für die Verhaltenssteuerung selektiv weiterverarbeitet werden. Subjektiv erleben wir diesen Auswahlprozess als selektive Aufmerksamkeit, z.B. für eine einzelne Anzeige in einem Schaltpult.

 

Zu dieser Notwendigkeit, aus einem Überangebot von außen kommender Sinnessignale auszuwählen, tritt ein ähnliches Auswahlproblem innerhalb des Gehirns. Aufgrund der hohen Konvergenz und Divergenz neuronaler Verbindungen im Gehirn erhalten Nervenzellen zur gleichen Zeit Signale von tausenden anderer Nervenzellen, die sich auf ganz unterschiedliche Inhalte beziehen können. Auch hier muss ein hochflexibler, aufmerksamkeitsabhängiger Selektionsprozess stattfinden, der innerhalb von Sekundenbruchteilen unter den verschiedenen eingehenden Signalen das zu Verwendende auswählt.

 

Eine befriedigende Erklärung dieser und ähnlicher Leistungen des Gehirns gelingt nicht auf Basis herkömmlicher, v.a. auf der anatomischen Verschaltung beruhender Konzepte. In diesem Vortrag werde ich darstellen, wie sich aus Konzepten zur Dynamik neuronaler Signalinteraktionen ein neues Bild der Funktionsweise des Gehirns ergibt. In diesem wird der effektive Signalaustausch zwischen Nervenzellen und damit der effektiv wirksame Schaltplan des Gehirns und seine Funktionsweise in Sekundenbruchteilen an die gerade aktuellen Anforderungen an die Informationsverarbeitung angepasst.