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Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten.

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1 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley Cognition Processes that are relevant for behavior in a (cognitive) system that is (at least) minimally capable of behavior Cognitive ProcessesNeural Processes Behaviour (Observed) Nomology Empirical Indicator Correlation Empirical Indicator Neural Phenomena (Observed) Kuhlenbeck, The Brain and its Universe (1982); Bieri, Analytische Philosophie des Geistes (1981); Vogeley, Repräsentation und Identität (1995)

2 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley Cognition Processes that are relevant for behavior in a (cognitive) system that is (at least) minimally capable of behavior Cognitive ProcessesNeural Processes Behaviour (Observed) Nomology Empirical Indicator Correlation Empirical Indicator Neural Phenomena (Observed) Cognitive Psychology Philosophy (Social) Cognitive Neuroscience Kuhlenbeck, The Brain and its Universe (1982); Bieri, Analytische Philosophie des Geistes (1981); Vogeley, Repräsentation und Identität (1995)

3 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley Time Topology Chemistry Coding Principles Levels of Description System Level Network Level Cellular Level Summation in Space Summation over Time NeuromodulationChemoarchitecture Synchronisation Phenomena Frequency Modulation Levels of Description of Neural Systems Time Plasticity Cytoarchitecture, Localisation of Functions Module Architecture Neurotransmission

4 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley Time Topology Chemistry Coding Principles Levels of Description System Level Network Level Cellular Level Module Architecture Summation in Space Neurotransmission Summation over Time NeuromodulationChemoarchitecture Cytoarchitecture, Localisation of Functions Synchronisation Phenomena Frequency Modulation Levels of Description of Neural Systems

5 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley fMRT PET Spatial Resolution sMRT Temporal Resolution MEG EEG Electrophysiology Functional Neuroimaging Struktural Neuroimaging Histology Neuroanatomy (Histology) Immunhistochemistry

6 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley Referenzrahmen allozentrisch (Cartesisches Koordinaten-System) egozentrisch (polares Koordinaten-System) Perspektivenwechsel Dritte-Person- Perspektive Erste-Person- Perspektive Vogeley & Fink, Tr Cogn Sci (2003)

7 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley (Wieviele Kugeln sieht er?) (Wieviele Kugeln sehen Sie?) Erste-Person-PerspektiveDritte-Person-Perspektive Vogeley et al., J Cogn Neuroscience (2004)

8 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley Kameraposition First- Person- Perspective (1PP) Ansicht Aufsicht Perspective How many balls do you see? Third- Person- Perspective (3PP) Reaktionszeit Korrektheit 1PP 3PP 1PP 3PP How many balls do you see? How many balls does he see? How many balls does he see? Vogeley et al., J Cogn Neuroscience (2004)

9 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley How many balls do you see? First-Person-Perspective (1PP) How many balls does he see? Third-Person-Perspective (3PP) SPM99 Block-Design n=11, random effect height threshold p = 0.05, corr. (SnPM) extent threshold = 20 voxels SPM99 Block-Design n=11, random effect height threshold p = 0.05, corr. (SnPM) extent threshold = 20 voxels Vogeley et al., J Cogn Neuroscience (2004)

10 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley three players triangular constellation players can change positions the subject will participate via the blue player David et al., J Cogn Neuroscience (2006)

11 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley David et al., J Cogn Neuroscience (2006) SPM2 Region-of-Interest-Analysis ACT (1PP-Cluster) height threshold p = 0.05, two-tailed, corr. Aktiv-Bedingungen Passiv-Bedingungen Kontrast: Aktiv > Passiv

12 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley David et al., J Cogn Neuroscience (2006)

13 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley Agency First- Person- Perspective (1PP) Active Passive Perspective Throw the ball to the red person! Third- Person- Perspective (3PP) Reaction Time Correctness Scores Who throws the ball? Throw the ball to the red person! Who throws the ball? David et al., J Cogn Neuroscience (2006)

14 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley 1PP, 3PP, PAS: SPM2 Event-Related-Design n=13, random effect height threshold p = 0.05, corr. extent threshold = 10 voxels ACT: SPM2 Event-Related-Design n=13, random effect height threshold p = , uncorr. extent threshold = 10 voxels David et al., J Cogn Neuroscience (2006)

15 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley SPM2 Region-of-Interest-Analysis ACT (1PP-Cluster) height threshold p = 0.05, two-sided, corr. David et al., J Cogn Neuroscience (2006)

16 Schlüsselthemen der Geisteswissenschaften – Expertisen für das 21. Jahrhundert, 12. bis 14. Januar 2009, Berlin Wissen und Können – Kognitive Fähigkeiten biologischer und künstlicher Systeme. Andreas Bartels, Mark May, Rainer Stuhmann-Laeisz, Kai Vogeley


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