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Was ist die Gehirnfunktion?

Die Aufgabe des Gehirns als Teil des Zentralnervensystems (ZNS) besteht darin, die meisten Funktionen von Körper und Verstand zu regulieren. Dies umfasst auch vitale Funktionen wie das Atmen oder der Herzfrequenz, grundlegende Fähigkeiten wie Schlafen, Essen oder dem Sexualinstinkt, sowie höhere Funktionen wie Denken, Erinnern, logisches Denken oder Sprechen. Um eine scheinbar einfache Aufgabe auszuführen muss unser Gehirn tausende von Prozessen ablaufen lassen, die garantieren, dass wir die Aufgabe richtig ausführen. Eine korrekte Gehirnfunktion ist ein Schlüssel zu einem gesunden Leben-

Auf der Seite über die Teile des Gehirns erwähnen wir, dass grundlegende vitale Funktionen von den ältesten Gehirnstrukturen ausgeführt werden. In anderen Worten: von den Strukturen im Rautenhirn (Rückenmark, Pons, Cerebellum) und im Mittelhirn. Höhere Gehirnfunktionen wie logisches Denken, Gedächtnis und Aufmerksamkeit werden von den Hemisphären und Lappen kontrolliert, die Teil des Cortex bilden.

Was sind kognitive Funktionen?

Kognitive Funktionen sind mentale Prozesse, die uns erlauben, Umweltinformation zu empfangen, auszuwählen, zu speichern, zu verändern, zu entwickeln und wiederzuerlangen. So können wir die Welt um uns herum verstehen und Beziehungen herstellen.

An einem einzigen Tag verwenden wir unsere Gehirnfunktionen kontinuierlich. Möchtest du ein Frühstück? Du liest vielleicht ein Buch? Du fährst mit dem Auto? Du hast ein interessantes Gespräch mit Freunden? Alle Aktivitäten, die wir täglich durchführen benötigen Millionen von Verbindungen und komplexen mentalen Berechnungen zwischen verschiedenen Gehirnbereichen, um uns in unserer Umgebung zurechtzufinden.

Was sind kognitive Funktionen?

Wenn wir über höhere kognitive Funktionen sprechen, meinen wir damit häufig kognitive Fähigkeiten, die benötigt werden, um die Welt zu verstehen und mit ihr in Beziehung zu treten. Auch wenn wir diese Funktionen manchmal getrennt untersuchen, darf man dabei nicht vergessen, dass kognitive Funktionen immer miteinander in Verbindung stehen und manchmal übergreifend ausgeführt werden. Im Folgenden betrachten wir die wichtigsten kognitiven Funktionen etwas genauer:

AUFMERKSAMKEIT: Die Aufmerksamkeit ist ein komplexer mentaler Prozess, der nicht auf eine einfache Definition oder eine konkrete anatomische Struktur reduziert werden kann. Es ist auch nicht möglich, die Aufmerksamkeit mit einem einzigen Test zu bewerten, da sie verschiedene Prozesse umfasst. Um es zu vereinfachen, können wir sagen, dass die Aufmerksamkeit eine kognitive Funktion ist, die wir verwenden, um zwischen Reizen zu wählen, die unser Gehirn gleichzeitig erreichen, sowohl externe Stimuli (Gerüche, Töne, Bilder...) als auch interne (Gedanken, Emotionen...) und nützlich sind, um mentale oder motorische Aktivitäten durchzuführen. In Wirklichkeit handelt es sich um eine Reihe von Prozessen, die in ihrer Komplexität variieren und uns erlauben, den Rest unserer kognitiven Funktionen richtig auszuführen. Die Aufmerksamkeit kann je nach Komplexität in verschiedene Arten unterteilt werden. Klicke auf das Plus in diesem Kasten, um sie anzuzeigen.

FOKUSSIERTE AUFMERKSAMKEIT: Wachsam sein. Die Fähigkeit, auf einen Reiz zu reagieren.

DAUERAUFMERKSAMKEIT: Die Fähigkeit, über einen Zeitraum von mindestens 3 Minuten aufmerksam zu sein. Meist wird dafür der Ausdruck "Konzentration" verwendet. Beim Lesen eines Buches ist beispielsweise Konzentration erforderlich.

SELEKTIVE AUFMERKSAMKEIT: Die Fähigkeit, die es uns erlaubt, uns auf eine Aufgabe zu konzentrieren, während Ablenkungen aus der Umwelt, wie Hintergrundgeräusche oder Aktivitäten, blockiert werden. Wir nehmen das vorige Beispiel wieder auf: Die selektive Aufmerksamkeit ermöglicht es uns, ein Buch zu lesen, während Musik oder der Fernseher läuft.

ALTERNIERENDE AUFMERKSAMKEIT: Die geistige Flexibilität, die es uns erlaubt, die Aufmerksamkeit von einer Aufgabe fließend auf eine andere zu lenken. Beispielsweise wenn du liest und ein Lied hörst, das dir gefällt, bist du fähig zu unterbrechen und das Lied zu hören oder zu singen und dann wieder zum Buch zurückzukehren.

GETEILTE AUFMERKSAMKEIT: Die Fähigkeit, auf mehr als eine Aufgabe gleichzeitig zu antworten oder zwei Dinge zur gleichen Zeit zu erledigen, zum Beispiel mit einem Freund sprechen während man einen Text schreibt oder gleichzeitig telefonieren und kochen.

Es gibt keine anatomische Struktur, die alleine für die Aufmerksamkeit zuständig ist, doch es sind verschiedene Schaltkreise vorhanden, die in diesen Prozess involviert sind. Darüber hinaus gibt es drei zusätzliche Systeme:

Aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem (ARAS): Dabei geht es um den Zustand oder das Grundniveu des Bewusstseins, das die Verarbeitung sensorischer Stimuli, die in die Großhirnrinde gelangen, optimiert. Es besteht aus dem retikulären Aktivierungssystem, dem Thalamus, dem limbischen System, den Basalganglien und dem frontalen Cortex.

Posteriores Aufmerksamkeitssystem: Dieses ermöglicht die Orientierung und Lokalisierung von Stimuli, insbesondere von visuellen Reizen. Es wird für die Wahrnehmung, die visuell-räumliche Aufmerksamkeit, die Verarbeitung neuer Information usw. benötigt. Die grundlegenden Strukturen, die damit in Verbindung stehen, sind der posteriore parietale Cortex, das laterale Pulvinar, der Hippocampus und der anteriore cinguläre Cortex.

Anteriores Aufmerksamkeitssystem: Dieses ermöglicht es uns, die Aufmerksamkeit auf eine Aktion zu lenken. Regulation und Kontrolle machen die Ausführung komplexer kognitiver Aufgaben möglich. Dieses System ist ein Teil des anterioren cingulären Cortex, des dorsolateralen präfrontalen Cortex, des orbital-frontalen Cortex, des Neostriatums, des supplementärmotorischen Cortex und des ventralen tegmentalen Areals.

GEDÄCHTNIS: Das Gedächtnis ist ein komplexer Prozess, der es uns erlaubt, Information zu verschlüsseln, zu speichern und wieder abzurufen. Wenn das Aufmerksamkeitssystem nicht korrekt funktioniert, sind wir bei diesen Aufgabe nicht so leistungsfähig. Wenn wir beim Ausführen von bestimmten Dingen keine Aufmerksamkeit zeigen, können wir die Information nicht verschlüsseln, speichern oder wieder abrufen. Um das Gedächtnis zu verstehen, können wir dieses nach folgenden zwei Kriterien klassifizieren:

1-ZEITLICHES KRITERIUM:

Kurzzeitgedächtnis:

-Unmittelbare Gedächtnis

-Arbeitsgedächtnis: Kurzzeitiges passives Speicherungssystem, das es uns erlaubt, mit Informationen zu arbeiten, beispielsweise wenn wir versuchen, uns an eine Telefonnummer zu erinnern, bevor wir diese auf ein Stück Papier schreiben.

Langzeitgedächtnis

2- BEREICHE IN DENEN DAS GEDÄCHTNIS OPERIERT:

Deklaratives (explizites) Gedächtnis: Dieses bezieht sich auf Erinnerungen, die bewusst abgerufen werden können.

-Episodisches Gedächtnis: Dieses autobiographische Gedächtnis ermöglicht es uns, uns an vergangene Konzepte und Ereignisse zu erinnern. Zum Beispiel: Wo waren wir im vergangenen Jahr im Urlaub? Wann war mein Schulabschluss? Wann habe ich geheiratet?

-Semantisches Gedächtnis: Dieses bezieht sich auf Gelerntes und unser Allgemeinwissen. Zum Beispiel: Wie heißt die Hauptstadt von Frankreich? Was ist eine Quadratwurzel?

Der mediale Temporallappen und das Diencephalon sind Strukturen, die mit dieser Art von Gedächtnis in Verbindung stehen.

Nicht-deklaratives oder implizites Gedächtnis: Dieses bezieht sich auf unbewusste Erinnerungen und Fähigkeiten, wie beispielsweise Radfahren oder Eislaufen. Der Neocortex, Amygdala (wenn Emotionen im Spiel sind), Striatum und Reflexbogen sind hier involviert.

Man darf auch nicht vergessen, dass sich die Speicherbereiche im Temporallappen befinden, jedoch umso näher zu den Frontallappen rücken, je strategischer die Komponenten sind (siehe Bild unten).

EXEKUTIVE FUNKTIONEN: Die Exekutiveb Funktionen sind die komplexesten kognitiven Funktionen. Es gibt verschiedene Definitionen dafür, doch die meisten enthalten die kognitive Kontrolle sowie Gedanken- und Verhaltenskontrolle durch verschiedene zusammenhängende Prozesse. Sie umfassen eine Serie komplexer Fähigkeiten wie Fokussierung, Planung, Programmierung, Regelung und die Überwachung vorsätzlichen Verhaltens. Die Exekutiven Funktionen werden im Frontallappen gesteuert. Gemäß Lezack werden diese Funktionen wie folgt unterteilt:

1- Zielsetzung:

-Motivation

-Selbstbewusstsein

-Wie wir unsere Beziehung zur Welt wahrnehmen

2-Planung von Strategien, um Ziele zu erreichen:

-Abstraktionsfähigkeit

-Kognitive Flexibilität oder die Fähigkeit, alternative Gedanken zu schmieden

-Die Fähigkeit, unterschiedliche Möglichkeiten zu bewerten und eine davon zu wählen, um das Verhalten zu steuern

3-Fähigkeiten, die zur Ausführung einer Verhaltensweise beötigt werden:

-Fähigkeit, Verhalten einfach und ordentlich zu beginnen, zu erhalten und nacheinander durchzuführen.

4-Fähigkeiten, um Verhaltensweisen oder Aktivitäten effizient auszuführen:

-Zeitkontrolle

-Feedback

-Selbstregulierung durch Verhalten

Ohne Exekutive Funktionen könnten wir unsere täglichen Aufgaben nicht erledigen. Wir benutzen diese unbewusst für alle Aktivitäten, die wir ausführen. Beispielsweise wenn wir eine Urlaubsreise planen: Wohin soll es gehen? Wie lange haben wir Zeit? Was können wir in dieser Zeit alles tun? Welche Route ist die Beste? Welche Transportmittel werden wir verwenden? Sogar bei einer so einfachen Tätigkeit wie Kochen benötigen wir die Exekutiven Funktionen: Die Zutaten und Utensilien müssen gewählt werden, Pfannen und Töpfe überwacht werden, man muss wissen, wie lange etwas gekocht werden muss, in welcher Reihenfolge die Zutaten gemischt werden... Wenn wir beispielsweise ein Omlette machen brauchen wir das Gemüse, dann die Eier, dann die Pfanne.

SPRACHE: Die Sprache ist ein symbolisches Kommunikationssystem, das durch Einzelsprachen präsentiert wird. Die Sprache ist nicht nur für die Kommunikation mit anderen sehr wichtig, sondern strukturiert auch unsere internen Gedanken. Die Sprachverarbeitung nutzt verschiedene Gehirnregionen, die insbesondere in der linken Hemisphäre durch unterschiedliche funktionale Systeme zusammenarbeiten. Man kann von zwei kortikalen Bereichen sprechen, die für den Ausdruck und die Rezeption der Sprache zuständig sind und sich vorwiegend in der linken Gehirnhemisphäre befinden.

1-BEREICH DES SPRACHAUSDRUCKS: Umfasst verschiedene Regionen der Großhirnrinde.

-Präfrontaler Bereich: Dieser ist in die motivationalen Prozesse der Sprache involviert. Hier beginnt sowohl die verbale als auch die schriftliche Kommunikation (mit den Exekutiven Funktionen in Verbindung stehend).

-Broca-Areal: Dieses Areal befindet sich im linken Frontallappen. Es ist für die Sprachproduktion und die Verarbeitung gesprochener Sprache zuständig.

-Primär motorischer Cortex: Beginnt die Bewegungen, die für die Aussprache von Worten und das Schreiben erforderlich sind.

2-BEREICH DER SPRACHREZEPTION: Umfasst folgende Regionen:

-Occipitallappen: Ermöglicht es, Sprachbilder zu identifizieren.

-Parietallappen: Zuständig für die Integration visueller und auditiver Stimuli.

-Linker Temporallappen: Dieser ist für die Synthetisierung und das Verstehen von Sprachlauten verantwortlich. Dazu gehören die Heschl'sche Querwindungen (primäre Hörrinde, hier werden die Laute wahrgenommen, um sie danach im multimodalen Bereich zu kodieren) und die Wernicke-Region (Sprachverständnis, hier erhalten die wahrgenommenen Laute ihre Bedeutung).

Zusätzlich zu den Hirnrindenarealen sind auch andere Bereiche ausschlaggebend für die Sprachfunktion. Die Verbindung zwischen den Hirnrindenarealen mit anderen subkortikalen Hirnstrukturen, wie beispielsweise der Fasciculus arcuatus (der das Broca-Areal mit der Wernicke-Region verbindet), der Thalamus (wichtig für die Sprachregulierung, da dieser sympathische mit expressiven Regionen verbindet), das Pulvinar, Fazialis- und Basalganglien sowie das Cerebellum (das für die Sprachflüssigkeit, Rhythmus und Ton von Bedeutung ist) usw.

FUNKTIONEN VISUELLER UND VISUELL-RÄUMLICHER WAHRNEHMUNG:Die Funktionen visueller Wahrnehmung ermöglichen es uns, Reize zu erkennen und zu unterscheiden. Sie helfen uns, Gesehenes zu interpretieren, in Kategorien einzuordnen und zu assoziieren, damit diese Information in unser Wissen aufgenommen werden kann. Wenn diese Funktionen korrekt funktionieren, sind wir fähig, Gesichter von Freunden oder Familie zu erkennen, oder beispielsweise einen Schlüssel, einen Hut und einen Kamm zu unterscheiden.

Visuell-räumliche Funktionen (räumliches Vorstellungsvermögen) werden verwendet, um den Raum, in dem wir leben (unabhängig davon, ob es sich um zwei oder drei Dimensionen handelt) zu analysieren, zu verstehen und zu bewältigen. Diese Funktionen umfassen Prozesse wie mentale Navigation, Wahrnehmung von Distanz und Tiefe, visuell-räumliche Konstruktion und mentale Rotation. Wir verwenden visuell-räumliche Funktionen, wenn wir eine Landkarte betrachten, uns in einer Stadt orientieren oder eine Distanz schätzen.

In der linken Hemisphäre dominiert die Sprache, in der rechten die Wahrnehmung. Die Räumliche Analyse, Gesichtserkennung, Erkennung von Landkarten oder Objekten, Musikverarbeitung, somästhetische Empfindungen, Gesichtsausdruck und motorische Aktivitäten, die keine verbale Kontrolle benötigen, werden vorwiegend vom Occipital- und Parietallappen in der rechten Hemisphäre und deren Verbindungen zum restlichen Gehirn reguliert.

Was sind kognitive Funktionen?

Warum verwenden wir Gehirnfunktionen?

Im Laufe eines Tages werden die Gehirnfunktionen ununterbrochen verwendet. Tausende von Aufgaben müssen erledigt werden, die Millionen von komplexen mentalen Berechnungen in unterschiedlichen Gehirnregionen erforderlich machen. Wir zeigen dir ein paar Beispiele, wie du diese kognitiven Fähigkeiten und Gehirnfunktionen täglich in zahlreichen Aufgaben einsetzt.

  • Ist Kochen gut fürs Gehirn? Wenn du kochst, musst du verschiedene Töpfe und Pfannen gleichzeitig überwachen, die Rezepte richtig umsetzen und dich gleichzeitig um deine Gäste kümmern.
  • Eine Besprechung? Eine geschäftliche Besprechung oder auch ein Familientreffen zu organisieren, ist eine komplexe Aufgabe. Dabei müssen verschiedene neuronale Netzwerke und Funktionen für Aufmerksamkeit, Konzentration, aktive Zuhörfähigkeit, Reaktionszeit usw. aktiviert werden.
  • Einen Drachen steigen lassen? Die meisten Menschen gehen davon aus, dass man sich natürlich entspannt, doch ohne gewisse kognitive Fähigkeiten wäre dies nicht möglich.
  • Autofahren? Auch wenn du ein erfahrener Fahrer bist, benötigst du gewisse Fähigkeiten, um das Auto schnell und sicher zum Ziel zu führen. Dazu gehören beispielsweise Konzentration und viele andere kognitive Fähigkeiten.
  • Freunde treffen? Das Leben wäre einsam ohne die kognitiven Fähigkeiten, die es uns ermöglichen, andere zu treffen und zu grüßen.

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