Die neurowissenschaftlichen Experimente der vergangenen eineinhalb Jahrhunderte werden einschließlich der Stichhaltigkeit der von ihnen abgeleiteten Erkenntnisse dargestellt.
Die neurowissenschaftlichen Experimente der vergangenen eineinhalb Jahrhunderte werden einschließlich der Stichhaltigkeit der von ihnen abgeleiteten Erkenntnisse dargestellt.Hinweis: Dieser Artikel kann nur an eine deutsche Lieferadresse ausgeliefert werden.
M. R. Bennett is Professor of Neuroscience, University Chair and Scientific Director of the Brain and Mind Research Institute at the University of Sydney. He is the author of many papers and books on neuroscience as well as the history and philosophy of neuroscience, including The Idea of Consciousness (1997) and A History of the Synapse (2001). He is past President of the International Society for Autonomic Neuroscience, past President of the Australian Neuroscience Society, as well as the recipient of numerous awards for his research, including the Neuroscience Medal, the Ramaciotti Medal, the Macfarlane Burnet Medal and the Order of Australia. P. M. S. Hacker is an Emeritus Research Fellow of St John's College, Oxford, UK. He is the author of numerous books and articles on philosophy of the mind and philosophy of language, and is the leading authority on the philosophy of Wittgenstein. Among his many publications is the four-volume Analytical Commentary on Wittgenstein's Philosophical Investigations, and its epilogue, Wittgenstein's Place in Twentieth Century Analytic Philosophy. His most recent work is Human Nature: The Categorial Framework, the first volume of a trilogy on human nature. Together, M. R. Bennet and P. M. S. Hacker have authored the acclaimed Philosophical Foundations of Neuroscience (Blackwell, 2003).
Inhaltsangabe
List of figures xii List of plates xvi Foreword by Sir Anthony Kenny (President of the British Academy, 1989-93) xvii Acknowledgements xx Introduction 1 1 Perceptions, Sensations and Cortical Function: Helmholtz to Singer 4 1.1 Visual Illusions and their Interpretation by Cognitive Scientists 4 1.1.1 Misdescription of visual illusions by cognitive scientists 9 1.2 Gestalt Laws of Vision 10 1.3 Split-Brain Commissurotomy; the Two Hemispheres may Operate Independently 11 1.3.1 Misdescription of the results of commissurotomy 13 1.3.2 Explaining the discoveries derived from commissurotomies 13 1.4 Specificity of Cortical Neurons 15 1.4.1 Cardinal cells 18 1.4.2 Misdescription of experiments leading to the conception of cardinal cells 20 1.5 Multiple Pathways Connecting Visual Cortical Modules 22 1.6 Mental Images and Representations 26 1.6.1 Misconceptions about images and representations 28 1.7 What and Where Pathways in Object Recognition and Maps 30 1.8 Misuse of the Term 'Maps' 31 1.9 The Binding Problem and 40 Hz Oscillations 32 1.9.1 Misconceptions concerning the existence of a binding problem 37 1.9.2 On the appropriate interpretation of synchronicity of neuronal firing in visual cortex 38 1.10 Images and Imagining 39 1.10.1 Misconceptions concerning images and imagining 41 2 Attention, Awareness and Cortical Function: Helmholtz to Raichle 44 2.1 The Concept of Attention 44 2.2 The Psychophysics of Attention 46 2.3 Neuroscience of Attention 55 2.3.1 Attention and arousal 56 2.3.2 Selective attention 58 2.4 Attention Related to Brain Structures 60 2.4.1 Superior colliculus 60 2.4.2 Parietal cortex 67 2.4.3 Visual cortex 71 2.4.4 Auditory cortex 72 2.5 Conclusion 74 3 Memory and Cortical Function: Milner to Kandel 77 3.1 Memory 77 3.1.1 The hippocampus is required for memory, which decays at two different rates 77 3.1.2 Memory is of two kinds: declarative and non-declarative 77 3.1.3 Cellular and molecular studies of non-declarative memory in invertebrates 80 3.1.4 Declarative memory and the hippocampus 82 3.1.5 Long-term potentiation (LTP) of synaptic transmission in the hippocampus 84 3.1.6 Cellular and molecular mechanisms of declarative memory in the hippocampus 93 3.1.7 Summary 94 3.2 Memory and Knowledge 96 3.2.1 Memory 99 3.2.2 Memory and storage 103 3.3 The Contribution of Neuroscience to Understanding Memory 113 4 Language and Cortical Function: Wernicke to Levelt 115 4.1 Introduction: Psycholinguistics and the Neuroanatomy of Language 115 4.2 The Theory of Wernicke/Lichtheim 120 4.2.1 Introduction: Wernicke 120 4.2.1.1 Images of sensations 121 4.2.1.2 Movement images 122 4.2.1.3 Voluntary movement 123 4.2.1.4 Sound images and language 125 4.2.1.5 Language acquisition, words and concepts 126 4.2.2 Lichtheim's concept centre 128 4.2.3 Concepts and representations 129 4.2.4 Conclusion 130 4.3 The Mental Dictionary and its Units: Treisman 130 4.4 The Modular Study of Word Recognition and Reading Aloud: Morton 132 4.4.1 The model system 132 4.4.2 The cognitive system 135 4.4.3 Thought units 140 4.4.4 Computational studies 141 4.5 The Modular Study of Fluent Speech: Levelt 141 4.5.1 The model study 141 4.5.2 Development of the model system 145 4.6 The Functional Neuroanatomy of Language Comprehension 147 4.6.1 Attention to visual compared with semantic aspects of words 147 4.6.2 Auditory compared with visual presentation of words 149 4.6.3 Attention to the semantic as compared to the syntactic aspect of a sentence 149 4.7 The Functional Neuroanatomy of Speech 152 4.7.1 Speech 152 4.7.2 Spoken action words and colour words 153 4.7.3 Naming animals and tools 154 4.7.4 Speaking with strings of words compared with single words 158 4.7.5 Word repetition 161 4.8 The Functional Neuroanatomy that Underpins Psycholinguistic Accounts of Language 162 5 Emotion and Cortical-Subcortical Function: Darwin to Damasio 164 5.1 Introduction 164 5.2 Darwin 167 5.3 Cognitive versus Precognitive Theories for the Expression of Emotions 169 5.3.1 On physiological measurements of emotional responses 173 5.3.2 Involvement of the amygdala and the orbitofrontal cortex in the emotional responses to faces 174 5.4 The Amygdala 174 5.4.1 Faces expressing different emotions and the amygdala: PET and fMRI 174 5.4.2 Behavioural studies involving face recognition following damage to the amygdala 179 5.4.3 Fear conditioning and the amygdala 181 5.4.4 Is cognitive appraisal an important ingredient in emotional experience? LeDoux's interpretations of his experiments on the amygdala 181 5.4.5 'Fear' is unrepresentative of the emotions 182 5.5 The Orbitofrontal Cortex 183 5.5.1 Behavioural studies involving face recognition following damage to the orbitofrontal cortex 183 5.5.2 The orbitofrontal cortex and face recognition: PET and fMRI 183 5.5.3 The orbitofrontal cortex and the satisfying of appetites: Rolls's interpretation of his experiments on the orbitofrontal cortex 186 5.5.4 Misconceptions about emotions and appetites 187 5.6 Neural Networks: Amygdala and Orbitofrontal Cortex in Vision 187 5.6.1 Amygdala 187 5.6.2 Orbitofrontal cortex 190 5.7 The Origins of Emotional Experience 191 5.7.1 The claims of LeDoux 191 5.7.2 The claims of Rolls 193 5.7.3 The claims of Damasio, following James 193 5.7.4 Misconceptions concerning the somatic marker hypothesis of James/Damasio 194 6 Motor Action and Cortical-Spinal Cord Function: Galen to Broca and Sherrington 199 6.1 The Ventricular Doctrine, from Galen to Descartes 199 6.1.1 Galen: motor and sensory centres 199 6.1.2 Galen: the functional localization of the rational soul in the anterior ventricles 201 6.1.3 Nemesius: the attribution of all mental functions to the ventricles 201 6.1.4 One thousand years of the ventricular doctrine 203 6.1.5 Fernel: the origins of neurophysiology 206 6.1.6 Descartes 208 6.2 The Cortical Doctrine: from Willis to du Petit 214 6.2.1 Thomas Willis: the origins of psychological functions in the cortex 214 6.2.2 The cortex 100 years after Willis 216 6.3 The Spinal Soul, the Spinal Sensorium Commune, and the Idea of a Reflex 219 6.3.1 The spinal cord can operate independently of the enkephalon 219 6.3.2 Bell and Magendie: the identification of sensory and motor spinal nerves 222 6.3.3 Marshall Hall: isolating sensation from sense-reaction in the spinal cord 223 6.3.4 Elaboration of the conception of the 'true spinal marrow' 225 6.3.5 Implications of the conception of a reflex for the function of the cortex 227 6.4 The Localization of Function in the Cortex 227 6.4.1 Broca: the cortical area for language 227 6.4.2 Fritsch and Hitzig: the motor cortex 227 6.4.3 Electrical phenomena in the cortex support the idea of a motor cortex 231 6.5 Charles Scott Sherrington: the Integrative Action of Synapses in the Spinal Cord and Cortex 231 6.5.1 Integrative action in the spinal cord 231 6.5.2 The motor cortex 236 7 Conceptual Presuppositions of Cognitive Neuroscience 237 7.1 Conceptual Elucidation 237 7.2 Two Paradigms: Aristotle and Descartes 240 7.3 Aristotle's Principle and the Mereological Fallacy 241 7.4 Is the Mereological Fallacy Really Mereological? 243 7.5 The Rationale of the Mereological Principle 245 7.5.1 Consciousness 245 7.5.2 Knowledge 246 7.5.3 Perception 247 7.6 The Location of Psychological Attributes 250 7.7 Linguistic Anthropology, Auto-anthropology, Metaphor and Extending Usage 253 7.8 Qualia 260 7.9 Enskulled Brains 262 7.10 Cognitive Neuroscience 262 References 264 Index 281
List of figures xii List of plates xvi Foreword by Sir Anthony Kenny (President of the British Academy, 1989-93) xvii Acknowledgements xx Introduction 1 1 Perceptions, Sensations and Cortical Function: Helmholtz to Singer 4 1.1 Visual Illusions and their Interpretation by Cognitive Scientists 4 1.1.1 Misdescription of visual illusions by cognitive scientists 9 1.2 Gestalt Laws of Vision 10 1.3 Split-Brain Commissurotomy; the Two Hemispheres may Operate Independently 11 1.3.1 Misdescription of the results of commissurotomy 13 1.3.2 Explaining the discoveries derived from commissurotomies 13 1.4 Specificity of Cortical Neurons 15 1.4.1 Cardinal cells 18 1.4.2 Misdescription of experiments leading to the conception of cardinal cells 20 1.5 Multiple Pathways Connecting Visual Cortical Modules 22 1.6 Mental Images and Representations 26 1.6.1 Misconceptions about images and representations 28 1.7 What and Where Pathways in Object Recognition and Maps 30 1.8 Misuse of the Term 'Maps' 31 1.9 The Binding Problem and 40 Hz Oscillations 32 1.9.1 Misconceptions concerning the existence of a binding problem 37 1.9.2 On the appropriate interpretation of synchronicity of neuronal firing in visual cortex 38 1.10 Images and Imagining 39 1.10.1 Misconceptions concerning images and imagining 41 2 Attention, Awareness and Cortical Function: Helmholtz to Raichle 44 2.1 The Concept of Attention 44 2.2 The Psychophysics of Attention 46 2.3 Neuroscience of Attention 55 2.3.1 Attention and arousal 56 2.3.2 Selective attention 58 2.4 Attention Related to Brain Structures 60 2.4.1 Superior colliculus 60 2.4.2 Parietal cortex 67 2.4.3 Visual cortex 71 2.4.4 Auditory cortex 72 2.5 Conclusion 74 3 Memory and Cortical Function: Milner to Kandel 77 3.1 Memory 77 3.1.1 The hippocampus is required for memory, which decays at two different rates 77 3.1.2 Memory is of two kinds: declarative and non-declarative 77 3.1.3 Cellular and molecular studies of non-declarative memory in invertebrates 80 3.1.4 Declarative memory and the hippocampus 82 3.1.5 Long-term potentiation (LTP) of synaptic transmission in the hippocampus 84 3.1.6 Cellular and molecular mechanisms of declarative memory in the hippocampus 93 3.1.7 Summary 94 3.2 Memory and Knowledge 96 3.2.1 Memory 99 3.2.2 Memory and storage 103 3.3 The Contribution of Neuroscience to Understanding Memory 113 4 Language and Cortical Function: Wernicke to Levelt 115 4.1 Introduction: Psycholinguistics and the Neuroanatomy of Language 115 4.2 The Theory of Wernicke/Lichtheim 120 4.2.1 Introduction: Wernicke 120 4.2.1.1 Images of sensations 121 4.2.1.2 Movement images 122 4.2.1.3 Voluntary movement 123 4.2.1.4 Sound images and language 125 4.2.1.5 Language acquisition, words and concepts 126 4.2.2 Lichtheim's concept centre 128 4.2.3 Concepts and representations 129 4.2.4 Conclusion 130 4.3 The Mental Dictionary and its Units: Treisman 130 4.4 The Modular Study of Word Recognition and Reading Aloud: Morton 132 4.4.1 The model system 132 4.4.2 The cognitive system 135 4.4.3 Thought units 140 4.4.4 Computational studies 141 4.5 The Modular Study of Fluent Speech: Levelt 141 4.5.1 The model study 141 4.5.2 Development of the model system 145 4.6 The Functional Neuroanatomy of Language Comprehension 147 4.6.1 Attention to visual compared with semantic aspects of words 147 4.6.2 Auditory compared with visual presentation of words 149 4.6.3 Attention to the semantic as compared to the syntactic aspect of a sentence 149 4.7 The Functional Neuroanatomy of Speech 152 4.7.1 Speech 152 4.7.2 Spoken action words and colour words 153 4.7.3 Naming animals and tools 154 4.7.4 Speaking with strings of words compared with single words 158 4.7.5 Word repetition 161 4.8 The Functional Neuroanatomy that Underpins Psycholinguistic Accounts of Language 162 5 Emotion and Cortical-Subcortical Function: Darwin to Damasio 164 5.1 Introduction 164 5.2 Darwin 167 5.3 Cognitive versus Precognitive Theories for the Expression of Emotions 169 5.3.1 On physiological measurements of emotional responses 173 5.3.2 Involvement of the amygdala and the orbitofrontal cortex in the emotional responses to faces 174 5.4 The Amygdala 174 5.4.1 Faces expressing different emotions and the amygdala: PET and fMRI 174 5.4.2 Behavioural studies involving face recognition following damage to the amygdala 179 5.4.3 Fear conditioning and the amygdala 181 5.4.4 Is cognitive appraisal an important ingredient in emotional experience? LeDoux's interpretations of his experiments on the amygdala 181 5.4.5 'Fear' is unrepresentative of the emotions 182 5.5 The Orbitofrontal Cortex 183 5.5.1 Behavioural studies involving face recognition following damage to the orbitofrontal cortex 183 5.5.2 The orbitofrontal cortex and face recognition: PET and fMRI 183 5.5.3 The orbitofrontal cortex and the satisfying of appetites: Rolls's interpretation of his experiments on the orbitofrontal cortex 186 5.5.4 Misconceptions about emotions and appetites 187 5.6 Neural Networks: Amygdala and Orbitofrontal Cortex in Vision 187 5.6.1 Amygdala 187 5.6.2 Orbitofrontal cortex 190 5.7 The Origins of Emotional Experience 191 5.7.1 The claims of LeDoux 191 5.7.2 The claims of Rolls 193 5.7.3 The claims of Damasio, following James 193 5.7.4 Misconceptions concerning the somatic marker hypothesis of James/Damasio 194 6 Motor Action and Cortical-Spinal Cord Function: Galen to Broca and Sherrington 199 6.1 The Ventricular Doctrine, from Galen to Descartes 199 6.1.1 Galen: motor and sensory centres 199 6.1.2 Galen: the functional localization of the rational soul in the anterior ventricles 201 6.1.3 Nemesius: the attribution of all mental functions to the ventricles 201 6.1.4 One thousand years of the ventricular doctrine 203 6.1.5 Fernel: the origins of neurophysiology 206 6.1.6 Descartes 208 6.2 The Cortical Doctrine: from Willis to du Petit 214 6.2.1 Thomas Willis: the origins of psychological functions in the cortex 214 6.2.2 The cortex 100 years after Willis 216 6.3 The Spinal Soul, the Spinal Sensorium Commune, and the Idea of a Reflex 219 6.3.1 The spinal cord can operate independently of the enkephalon 219 6.3.2 Bell and Magendie: the identification of sensory and motor spinal nerves 222 6.3.3 Marshall Hall: isolating sensation from sense-reaction in the spinal cord 223 6.3.4 Elaboration of the conception of the 'true spinal marrow' 225 6.3.5 Implications of the conception of a reflex for the function of the cortex 227 6.4 The Localization of Function in the Cortex 227 6.4.1 Broca: the cortical area for language 227 6.4.2 Fritsch and Hitzig: the motor cortex 227 6.4.3 Electrical phenomena in the cortex support the idea of a motor cortex 231 6.5 Charles Scott Sherrington: the Integrative Action of Synapses in the Spinal Cord and Cortex 231 6.5.1 Integrative action in the spinal cord 231 6.5.2 The motor cortex 236 7 Conceptual Presuppositions of Cognitive Neuroscience 237 7.1 Conceptual Elucidation 237 7.2 Two Paradigms: Aristotle and Descartes 240 7.3 Aristotle's Principle and the Mereological Fallacy 241 7.4 Is the Mereological Fallacy Really Mereological? 243 7.5 The Rationale of the Mereological Principle 245 7.5.1 Consciousness 245 7.5.2 Knowledge 246 7.5.3 Perception 247 7.6 The Location of Psychological Attributes 250 7.7 Linguistic Anthropology, Auto-anthropology, Metaphor and Extending Usage 253 7.8 Qualia 260 7.9 Enskulled Brains 262 7.10 Cognitive Neuroscience 262 References 264 Index 281
Rezensionen
Frankfurter Allgemeine Zeitung | Besprechung von 26.01.2009Keine Lizenzen fürs Gehirn
Hirnforschung ist ein Wissenschaftsgebiet mit großer populärer Ausstrahlung. Es ist gleichzeitig ein Gebiet, auf dem Neigungen zu sehr merkwürdigen Vorstellungen und steilen Behauptungen auffallend hemmungslos gepflegt werden. Offensichtlich sind die beiden Phänomene nicht unabhängig voneinander. Eine naheliegende Vermutung ist, den Zusammenhang als Effekt der reichlich produzierten populären Darstellungen anzusehen. Doch so einfach ist die Sache nicht.
Zum einen schon deshalb, weil auf diesem Terrain die Grenzen zwischen eigentlich wissenschaftlichen und populär-exoterischen Darstellungen in Buchform recht verschwommen sind. Aber selbst wenn man Fachliteratur im engeren Sinn heranzieht, stößt man schnell auf die einschlägigen Merkwürdigkeiten. Wo nämlich die referierten Experimente auf mehr oder minder überzeugende Weise bestimmte Fähigkeiten mit neuronalen Aktivitäten korrelieren und daraus Modellvorstellungen der beteiligten neuronalen Verarbeitungsmechanismen entwickelt werden, tritt unversehens ein Gehirn auf den Plan, das Dinge tut, die uns allerdings vertraut vorkommen müssen: Es stellt Vermutungen auf, löst Probleme, fühlt, prüft, entscheidet. Mit anderen Worten: Es erweist sich als kurioses und rätselhaftes Scheinsubjekt.
Für Max Bennett und Peter Hacker, Neurowissenschaftler der eine, Philosoph im Wittgensteinschen Geist der andere, liegt in diesem Trugschluss vom Subjekt auf einen Teil von ihm - nämlich auf das Gehirn - der Kern der Verwirrungen, in denen Neurowissenschaftler wie auch um den Geist bemühte Philosophen sich gern verfangen. Sie offenzulegen war der Anspruch ihres ersten, vor fünf Jahren gemeinsam verfassten Buchs. Sein Titel, "Philosophical Foundations of Neuroscience", zielte nicht etwa darauf ab, dass Philosophie ein theoretisches Fundament liefern könne. Nicht um Theorien und Thesen ging es, sondern um begriffliche Klärungsarbeit, die den Gebrauch unseres psychologischen Vokabulars umreißt und auf diese Weise vor Augen führt, wo Hirnforscher oder Philosophen zu Ausritten über die Grenzen des Sinns ansetzen.
Das Buch fand sofort große Beachtung, und auch in den regen Debatten, die auf sein Erscheinen folgten, schlugen sich Bennett und Hacker mit Bravour (F.A.Z. vom 9. Juli 2007). Nun haben sie ein zweites Buch folgen lassen, das noch einmal dasselbe Terrain sichtet, diesmal allerdings aus einer anderen Perspektive und ausschließlich auf Beiträge aus der kognitiven Neurowissenschaft gerichtet (M. R. Bennett, P. M. S. Hacker: "History of Cognitive Neuroscience". Wiley-Blackwell Publishing, Oxford 2008. 288 S., Abb., geb., 80,- [Euro]).
Um begriffliche Klärungen geht es weiterhin, und wieder ist zu bewundern, wie klar die Gebrauchsweisen unserer auf das Innenleben Bezug nehmenden Worte und Wendungen voneinander abgehoben und knapp charakterisiert werden. Aber der Effekt der Kontrastierung dieser tief in Handlungskontexte eingelassenen "Grammatik" unserer psychologischen Ausdrücke mit ihren häufigen neurowissenschaftlichen Verzeichnungen tritt nun eher in den Hintergrund. Das Hauptgewicht liegt auf der Darstellung, aus welchen Untersuchungen und Experimenten sich Modelle und Thesen der kognitiven Neurowissenschaften ergeben, die mit solchen Verzeichnungen verknüpft sind. Oder vielmehr: warum sie sich bei genauerer Betrachtung gerade nicht aus den Befunden gewinnen lassen.
Die Grunddiagnose, dass sich das Gehirn zwar hübsch materialistisch ausnimmt, aber oft auf fatale Weise den alten "Geist" und einen mit ihm verknüpften schiefen Dualismus beerben muss, bleibt intakt. Doch nun geht es um die auf den ersten Blick oft noch unverdächtig wirkenden Schritte, die das Gehirn letztlich zum erstaunlichen Akteur machen. Mit sicheren und ohne große Gesten angebrachten Schnitten wird der spekulative Wildwuchs gekappt.
Bennett und Hacker wird gern entgegengehalten, dass die von ihnen kritisierten Missverständnisse neurowissenschaftlicher Erklärungsmöglichkeiten nur auf eher harmlose abkürzende Redeweisen hinauslaufen. Doch zu solchem Entgegenkommen sind die beiden Autoren zu Recht nicht bereit: Eine Neurowissenschaft, die mit derartigen Lizenzen operiert und dabei ihre eigenen methodischen Möglichkeiten beständig verzerrt, steht in ihren Augen sich selbst im Weg.
Weshalb es eben auch ohne Übertreibungen gehen sollte und mit halbwegs klarem Verständnis der explikativen Ansprüche, die sich mit der Erforschung der Gehirnfunktionen tatsächlich verbinden lassen. Welche Möglichkeiten der Empfehlung als Experten für Gott, Welt und Menschenbild damit für manche Neurowissenschaftler wegfielen, wissen die Autoren aber wohl auch recht gut.
