11 - Aufmerksamkeit

Welche Themen wurden behandelt

• Die Interpretation von neuronaler Informationsverarbeitung als Einbahnstrasse von den Sensoren zur Wahrnehmung
• Die Evolution von Hochleistungs-Sinnessystemen als Anpassung an die Vorteile der Verfügbarkeit von detaillierten Informationen über die Umwelt für das Überleben und die Fortpflanzung von Individuen
• Die Notwendigkeit den mit dieser Hochentwicklung verbundenen Datenmengen Herr zu werden. Die dafür entwickelten Mechanismen müssen vor allem drei Herausforderungen Rechnung tragen:
  • Das Nervensystem enthält Nadelöhre (bottlenecks) die eine Begrenzung der maximalen Datenmenge erfordern
  • Bei der Reduktion von Datenmengen ist die unterschiedliche Relevanz verschiedener Informationen zu berücksichtigen, d.h. das schlechte Signal-Rausch-Verhältnis (im evolutionären Sinne) der von den Sensoren aufgenommenen Daten sollte bei der Reduktion verbessert werden
• Ergebnis einer evolutionär optimalen Datenreduktion ist eine Repräsentation der sensorischen Umwelt die sich auf Kosten einer kompletten und akkuraten ‘Abbildung’ auf die für das Überleben relevanten Informationen konzentriert.
• Bei diesem Prozess spielt Aufmerksamkeit die zentrale Rolle, neben Signalkompression und der Entwicklung von ungleichmässig verteilter Sensitivität und Steuerbarkeit der Sensoren.
• Als Beispiel von der Modulation sensorischer Informationsverarbeitung durch Aufmerksamkeit wurden in der Vorlesung die Einflüsse von räumlicher und eigenschafts-basierter Aufmerksamkeit auf die Reaktion von Neuronen im Areal MT des visuellen Cortex von Rhesus-Affen vorgestellt.
• Diese sind charakterisiert durch Gain-Effekte (‘multiplikative Modulation’) auf neuronale Antworten, deren Stärke bestimmt ist von der Ähnlichkeit zwischen den sensorischen Präferenzen eines gegebenen Neurons und den Präferenzen der aktuellen freiwilligen Aufmerksamkeit.

Beispielfragen

• Welchen Einfluss hat räumliche Aufmerksamkeit auf eine typische Tuningkurve eines richtungsselektiven Neurons im visuellen Cortex? Wieso bedarf es zur Beantwortung dieser Frage zweier Tuningkurven?
• Ein physiologisch motiviertes Modell von Aufmerksamkeit ist das ‘feature-similarity gain model of attention’. Unter welchen Bedingungen (für die Position und die anderen Eigenschaften eines Reizes) sagt dieses Modell einen besonders hohen Aufmerksamkeitseffekt voraus?
• Beschreiben Sie eine Alltags situation in der Eigenschafts-basierte Aufmerksamkeit (im Gegensatz zu räumlicher Aufmerksamkeit) eine besonders starke Rolle spielt.
• Nennen Sie Beispiele für ungleich verteilte Sensitivität, steuerbare Sensoren und Signalkompression im visuellen System.

Wichtige Konzepte und Begriffe

• Vigilanz vs. Aufmerksamkeit
• Automatische vs. freiwillige Aufmerksamkeit
• Räumliche vs. Eigenschafts-basierte Aufmerksamkeit

Letzte Aktualisierung dieser Seite: 11. Januar 2019