Dr.-Ing. Eberhard Liß  -  Kognitiv-logische Modelle im LISS-KOMPENDIUM  -  Übersichtsbeitrag

Ein Anhang für » Beiträge zu Definitionen und Konzepten einer Kognitiven Logik «

Gehirnstrukturen für Lernen und Gedächtnis

"Eine der wichtigsten Funktionen von Nervensystemen ist, lebensnotwendige Information aus der Umwelt aufzunehmen, Gesetzmäßigkeiten ausfindig zu machen, daraus zutreffende Modelle abzuleiten und aufgrund dieses Wissens optimal angepasste Verhaltensstrategien zu entwerfen. All dies dient der Sicherung des Überlebens in einer gefährlichen, sich stetig wandelnden Welt." [Wolf Singer, aus: Wann und warum erscheinen uns Entscheidungen als frei? - Ein Nachtrag]

1.  Lernfähige Gedächtnisstrukturen kognitiver Systeme     

Lebende kognitive Systeme sind befähigt zum 'autonomen' Problemlösen zwecks Selbsterhaltung (Energiehaushalt, Sicherung) und Fortpflanzung (Reproduktion durch Replikation des Genoms). Damit ermöglicht wird ihre Anpassung an veränderliche Umweltbedingungen durch "intelligente" Verhaltensänderung (d. h. Selbstlernen) aufgrund situationsbedingt erworbener Kenntnisse für kognitive Leistungen, wofür 'lernfähige Gedächtnisstrukturen' zuständig sind.
Individuell erlernbar ist in Gehirnen ausgebildetes Erfahrungswissen, das gemäß eigenen Aspekten (vgl. Interessen und Intentionen) selbstbezüglich genutzt wird, - insbesondere für "aus Erfahrung" assoziierte Voraussagen, die einbezogen werden in subjektive Bewertungen und empirische Urteile sowie Entscheidungen für situationsangepasste Aktionen.
Lernende Organismen sind gekennzeichnet durh selbstgewonnene 'ontogenetische Erfahrungen' (vgl. erworbene Kenntnisse) und auch 'philogenetische Erfahrungen' auf der Ebene ihrer Gene (DNA-Struktur), die stammesgeschichtlich an Folgegenerationen einer Art weitergegeben worden sind (natürliche Selektion). Artspezifische Erbanlagen ermöglichen die epigenetische Strukturbildung (Wachstum und Ausbildung) zwecks Selbsterhaltung, insbesondere durch individuelle Stabilisierung (Homöostase, Heilung) gegenüber Umwelteinflüssen.
Die epigenetische Individualentwicklung ist verbunden mit kognitiven Leistungen von lernfähigen Gedächtnisstrukturen in Gehirnen, die unterscheidbar sind nach evolutionären Merkmalen und genetisch veranlagten Fähigkeiten (vgl. Hirnabschnitte mit strukturellen Lerndispositionen).

1.1.  Das Gehirn des Menschen  -  Evolutionäre Aspekte und Kurzcharakteristik

"Da die Evolution sehr konservativ mit Erfindungen umgeht, unterscheiden sich einfache und hochdifferenzierte Gehirne im Wesentlichen nur durch die Zahl der Nervenzellen und die Komplexität der Vernetzung. Daraus folgt, dass auch die komplexen kognitiven Funktionen des Menschen auf neuronalen Prozessen beruhen müssen, die nach den gleichen Prinzipien organisiert sind wie wir sie von tierischen Gehirnen kennen." [Wolf Singer, aus: 'Entscheidungsgrundlagen', FAZ v. 8. Jan. 2004]

Das Gehirn (Encephalon) und das Rückenmark bilden zusammen das 'zentrale Nervensystem' (ZNS), das mit dem 'peripheren Nervensystem' (für Rezeptoren und Effektoren) verbunden ist.
"Das menschliche Gehirn entspricht in seinem Grundaufbau dem Gehirn der anderen Wirbeltiere; es ist dem Gehirn anderer Landwirbeltiere (Amphibien, Reptilien, Vögel und Säuger) sehr ähnlich und stimmt in den meisten Details mit den Gehirnen anderer Säugetiere überein. Vom Gehirn unserer nächsten biologischen Verwandten, der Menschenaffen, ist unser Gehirn mit Ausnahme seiner Größe nahezu ununterscheidbar." [Roth, Das Gehirn und seine Wirklichkeit, Suhrkamp 1996, S. 34]
Die Wirbeltiergehirne werden gegliedert in fünf Hirnabschnitte: Endhirn, Zwischenhirn, Mittelhirn, Hinterhirn und Nachhirn (vgl. Bild). Das Nachirn als Verlängertes Mark (Medulla oblongata) entspricht der direkten Fortsetzung des Rückenmarks (Medulla spinalis). Als Brücke (Pons) bezeichnet wird ein besonderer Abschnitt am Nachhirn bei Reptilien, Vögeln und Säugetieren. Über die Brücke ist der "motorische Extra-Komplex" des Kleinhirns (Cerebellum) mit dem Hirnstamm verbunden (vgl. Bilder und 2.5.).
In folgendem Bild sind einige Beispiele für Gehirnstrukturen von Wirbeltieren dargestellt. Ihre anatomische Analogie betrifft evolutionäre Hirnabschnitte (farblich zugeordnet), die formal ähnlich aber unterschiedlich entwickelt sind.

Vorderhirn (Prosencephalon) = Endhirn + Zwischenhirn  |  Hirnstamm = Mittelhirn + Brücke + verl. Mark

Mit obigen Analogiebeispielen für Wirbeltiergehirne wird eine relative Vergrößerung des Gehirns im Verlauf der Evolution veranschaulicht. Auffallend ist die phylogenetische Zunahme der Oberflächenausdehnung durch verstärkte Faltung vor allem der Großhirnrinde (Isocortex, auch Neocortex genannt) und des tief gefurchten Kleinhirns im Hinterhirn.
Die evolutionäre Erweiterung der Gehirnstrukturen erfolgte durch genetische Ausbildung von vielen zusätzlichen Nervenzellen (neue Neuronen) und ihren neuartigen Verknüpfungen über Synapsen (neue Organisationsprinzipien). Die dadurch hoch entwickelten Gehirne sind gekennzeichnet durch sehr komplexe Hirnfunktionen für kognitive Leistungen, die "intelligentes" Verhalten und arterhaltende Anpassungen an veränderte Umweltbedingungen ermöglichen.
Einen evolutionären Selektionsvorteil bedeutet die verbesserte Lernfähigkeit kognitiver Systeme durch 'kognitives Erfassen von Beziehungen' (Begreifen) bei der Gewinnung von Erfahrungswissen (Kenntniserwerb), das erforderlich ist zur optimalen Entscheidungsfindung für intelligentes Verhalten. Dabei sind erworbene Kenntnisse als bedingte Relationen "strukturell" erlernbar durch situationsabhängige Ausbildung lernfähiger Gedächtnisstrukturen (gemäß strukturellen Lerndispositionen, vgl. 1.3.).

Bei hoch entwickelten Säugetieren wie den Primaten (Herrentieren) führten evolutionäre Variationen und Selektionen zu stammesgeschichtlichen Aufzweigungen der Arten. Vor ca. 5 Millionen Jahren trennten sich die Abstammungslinien von "Menschenaffen" (Pongiden) und "Menschenartigen" (Hominiden), den Vorläufern für weitere Aufzweigungen bis zum heutigen Menschen (Homo sapiens sapiens), siehe » Daten-Übersicht.
Die relativ junge Wirbeltierart "Homo sapiens" (einsichtiger Mensch) lebt erst seit ca. 150 000 Jahren auf der Erde und überlebte alle menschenähnlichen Arten, auch den intelligenten, vermutlich sprachbegabten Neandertaler (Homo neanderthalensis), der vor ca. 30 000 Jahren ausgestorben war.

Die Evolution des Großhirns (Kortikalisation) erreichte beim Menschen das relativ größte Stirnhirn-Volumen für den sog. Assoziationscortex und fast die stärkste Faltung der Großhirnrinde im Tierreich (ist bei Walen und Delphinen am größten). Das heutige Gehirn des Menschen enthält noch evolutionäre 'primitive Systeme', die aus alter Zeit vor dem Auftreten erster Säugetiere stammen, und die viel später ergänzt worden sind mit neuen leistungsfähigeren Gehirnstrukturen.
Eine deutliche Vergrößerung des Gehirns war kennzeichnend für den Homo habilis (den Geschickten), der vor etwa 2,5 Millionen Jahren schon Steinwerkzeuge nutzte und selbst herstellte (Feuersteinbearbeitung). Eine weitere Gehirnvergrößerung ist mit Fossilien des Homo erectus (dem Aufgerichteten) nachgewiesen worden. Ihm wird der erste Feuergebrauch (vor 0,7 - 0,5 Mill. Jahren) und schon die Jagd von Großwild zugeschrieben.
Zu Beginn der letzten Eiszeit vor etwa 120 000 Jahren lebte der Homo sapiens als Jäger und Sammler. Seine komplexen Hirnfunktionen erreichten hohe Qualitätsstufen, bezeichnet mit 'Sapientia' (Einsicht, Verstand, Weisheit). Sein entwickelter Intellekt befähigte ihn zu höheren Lernformen und zum "intelligenten" Problemlösen. Menschliche Bestattungen von Toten in der Erde erfolgten seit ca. 100 000 Jahren.
Die evolutionäre Vergrößerung des Großhirns mit gefalteter Rinde (Neocortex) fand ihr Ende vor ca. 100 000 Jahren, was neuere Forschungsergebnisse zu Skelettfunden aufzeigen. -
Ein durchschnittliches Gehirn heutiger Menschen hat gleiche Ausmaße und anatomische Merkmale wie ein menschliches "Steinzeitgehirn", das etwa die dreifache Größe eines heutigen Schimpansengehirns erreichte.
Der intelligente Steinzeitmensch (homo sapiens sapiens vor ca. 50 000 Jahren) war genetisch befähigt zu kognitiven Leistungen und auch Sprache, Bewusstsein und Kreativität. Gefunden wurden uralte Elfenbeinschnitzereien, Kleinplastiken, Felsreliefs und Höhlenmalereien, die als Kunstwerke gemäß dem damaligen naturverbundenem Wissen und Glauben geschätzt werden.

Das Frontalhirn (= Stirnhirn) des Menschen hat im Vergleich zu allen Primaten die größten Frontallappen (= Stirnlappen), der zweiteiligen Großhirnrinde. Das vergrößerte Frontalhirn (besonders präfrontaler Cortex und Broca-Sprachzentrum) sind zuständig für symbolisch-abstraktes Denken verbunden mit sprachlichen Bewusstseinsformen für hoch entwickelte Intelligenz, d. h. die Fähigkeit zum Problemlösen durch 'vernünftiges' Urteilen und Entscheiden, verbunden mit 'verhaltensändernden' kognitiven Leistungen beim Lernen (vgl. 2.4.).
Lernende Tiere und Menschen können nutzbares Wissen individuell erwerben, überprüfen, korrigieren und verbessern. In der menschlichen Großhirnrinde (Neocortex) nachweisbar ist deklaratives Wissen für sprachliche Darstellungsformen, die als Aussagen geäußert werden können, wobei teilbare Datenmengen kommunikativ übertragbar und zwecks Verständigung mitteilbar sind.

Neurowissenschaftlich als Sprachzentren lokalisierte Bereiche des assoziativen Cortex ermöglichen dem Menschen postnatales Erlernen von unterschiedlichen Sprachen (Sprach- und Denkentwicklung). Die sprachliche Ausdrucksfähigkeit ist besonders vorteilhaft bei der interaktiven Kommunikation mit Partnern. Verständlich formulierte Aussagen sind nützlich für 'informierende' Mitteilungen und dienen zur Beschreibung oder Erklärung von untersuchten Sachverhalten.
Das Sprachvermögen des Menschen ist veranlagt für höhere Bewusstseinsformen als bei intelligenten Tieren mit "primärem Bewusstsein". [Edelman] Hoch entwickeltes "Selbstbewusstsein" ist erlebbar durch mentale Selbstreflexion, d. h. selbstbezügliches Nachdenken, besonders hinsichtlich Statusreports über "Ich"-Zustände, die sprachlich formulierbar sind. Selbstbewusst denkende Menschen sind befähigt zu "rationaler" Kritik (logischer Reflexion) und auch zu "intentionaler" Selbstkontrolle (Selbstbestimmung), die sie im Rahmen ihrer Handlungsfreiheit 'selbstkritisch' planen können (vgl. 2.6).

Der "einsichtig" denkende Mensch besitzt rationales Erkenntnisvermögen (Verstand und Vernunft), das seinem Intellekt entspricht und ihn befähigt zu selbstbezüglicher Erkennung und Deutung von ausschnittsweise wahrnehmbaren Außenwelterscheinungen (seiner Anschauungswelt). Aufgrund eigener Untersuchungen verbunden mit Kenntniserwerb (vgl. Forschungsresultate) erlangt und verbessert er die wissenschaftlich-technische Kompetenz zum Lösen seiner Probleme. Er ist in der Lage, mit seinen vervielfältigbaren Werkzeugen künstliche Produkte herzustellen, die als Menschenwerk seine Kultur kennzeichnen und zur Verbesserung der sozialen Verhältnisse beitragen können.
Die Erkenntnisfähigkeit für Lernen und Erinnern aufgrund von kognitiven Prozessen im Gehirn ermöglicht ein 'konstruktives Verstehen' analysierbarer Zusammenhänge von Objektformen.
Damit ermöglicht wird die hoch entwickelte Lernform der (praktischen oder theoretischen) Einsicht in prinzipielle Sinn-Zusammenhänge. Diese ist durch konstruktives Verstehen erklärbar, wobei 'modellhaft' erfasste Beziehungen "im Gedächtnis" strukturell gespeichert werden, - entsprechend einer Ausbildung oder Feinstrukturierung des individuellen Erfahrungswissens (siehe 1.4. und 2.6.). [Liß]

Kognitive Leistungen des Gehirns kann der 'selbstreflexiv' denkende Mensch erforschen und darüber explizite Aussagen formulieren, beispielsweise als Thesen zu prinzipiellen Erkenntnissen der möglichen Deutung seiner mentalen Reflexionen. Wegen der Komplexität der zu analysierenden Gehirnfunktionen zur Bestimmung von intelligentem Verhalten können modellmäßige Darstellungen zwecks wissenschaftlicher Erklärung von lernfähigen Gedächtnisstrukturen nur ansatzweise konzipiert werden, wobei eine hinreichende Selbsterkenntnis des Menschen notwendig ist.

Das Gehirn kann beschrieben werden als ein mit vernetzten Funktionskomplexen hierarchisch aufgebautes lernfähiges Gedächtnissystem (vgl. 1.5.). Seine neuronalen Strukturen sind veränderlich durch Erlernen und (lang- oder kurzzeitiges) Behalten von 'funktionellen' Beziehungen (gebahnte synaptische Verbindungen), die seinen situationsbedingt erworbenen Kenntnissen von 'kognitiv erfassten' begrifflichen Beziehungen entsprechen. Im Gedächtnissystem funktionell nutzbar sind gewonnene Erkenntnisse von "erfahrbaren" Zusammenhängen sinnlich wahrnehmbarer Sachverhalte (vgl. Beobachtungen der objektiven Realität) oder von "erdachten" begrifflichen Beziehungen für theoretische oder fiktive Vorstellungen (vgl. reflektierte Erinnerungen oder Antizipationen).
Modellmäßige Vorstellungen basieren auf empirisch zu überprüfenden Erkenntnissen des deklarativen Wissens für theoretische Interpretationen.
Mit kognitiv-logischen Konzeptformen modellierbar sind variabel verknüpfte, synaptische Verbindungen zur Repräsentation von situationsbedingt erworbenen Kenntnissen, die jeweils 'kognitiv erfassten' begrifflichen Beziehungen entsprechen. Diese werden bestimmt als 'erlernte' bedingte Relationen einer lernfähigen Gedächtnisstruktur zur Simulation von Erinnerungen durch Assoziieren "aus Erfahrung". (vgl. 1.3. bis 1.5.) [Liß]

1.2.  Erkenntnis und Erinnerung für kognitive Leistungen  -  Erkennung und Deutung

Der selbstlernende Mensch kann individuell denken, fühlen und handeln aufgrund von kognitiven Gedächtnisleistungen seines Gehirns, das als Zentralnervensystem mit impliziten und expliziten Funktionen wissenschaftlich untersucht werden kann (vgl. Unbewusstes bzw. Bewusstsein). Das menschliche Gehirn ermöglicht hoch entwickelte Lernformen und ist beschreibbar als ein 'kognitives System' mit lernfähiger Gedächtnisstruktur. Dieses 'lernfähige Gedächtnissystem' (er-)kennt die analytisch bestimmbaren Eigenschaften und Beziehungen von wahrgenommenen Gegenständen und Erscheinungen, die begrifflich unterschieden werden aufgrund von veranlagten und erworbenen Kenntnissen (vgl. Basis- und Erfahrungswissen). Das Gehirn interpretiert Situationen hinsichtlich ausgewählter Objekte oder Phänomene, die es abstrahiert vergleicht mit bekannten Merkmalen und Begriffsrelationen (vgl. kognitive Schemata). Dadurch kann es selektierte Einzelheiten erfahrungsgemäß identifizieren/klassifizieren, (wieder-)erkennen, beurteilen und bewerten, - insbesondere mit empirischen Urteilen unter dem Einfluss eigener Vorstellungen, Antriebe, Emotionen und Motivationen.
Die rationale Autonomie des Menschen erlaubt ihm (im Rahmen seiner Handlungsfreiheit), über vorteilhafte (Re-)Aktionen selbst zu entscheiden, - gemäß zweckorientierten Absichten und individuellen Deutungen für Problemlösungen seines "intelligenten" Verhaltens. Dabei haben seine erinnerten Vorstellungen (Vorurteile, Erwartungen) kenntnisspezifischen Einfluss auf eigene empirische (Vor-)Aussagen und Urteile, die mit Begriffssymbolen formal ausdrückbar sind.

Komplexe Denkprozesse der Kognition (Erkennung und Erinnerung) und des Nachdenkens (Reflexion) operieren mit 'explizit symbolisierbaren' Begriffen (Konzepten) und ihren Beziehungen (Relationen), wobei ausbildbare Begriffsstrukturen als 'plastische' Konstrukte empirisch veränderbar oder neu definierbar sind (vgl. intuitive oder wissentliche Begriffsbildung).
Beim Lernen ausgebildete Begriffsstrukturen entsprechen konstruktiven Vorstellungen, die als situationsabhängige Erinnerungen 'assoziativ' nutzbar sind zur Beeinflussung von empirischen Urteilen und individuellen Entscheidungen.
Explizit äußerbare Erinnerungen, die als Erkenntnisse begrifflichen Beziehungen entsprechen, können dargestellt werden in Form von prägnanten Aussagen (Sätzen, Logos-Relationen) mit wenigen vereinbarten Begriffssymbolen (z. B. Zeichen, Worten oder Mustern).
Objektivierbare Gedanken, Erkennungs- und Deutungsergebnisse werden kommunikativ mitgeteilt mit sprachlichen Aussagesätzen. Dabei sind formal dargestellte (semantische) Informationen vermittelbar in Form von verständlichen Wissensdarstellungen (vgl. Texte für Modelle, vgl. 1.4.).

Der "forschende" Mensch strebt nach Erkenntnis, vor allem zum Lösen von erkannten Problemen seines (Über-)Lebens. Er erwirbt Kenntnisse von seiner Umwelt und versucht, entdeckte Zusammenhänge mit erfassten Beziehungen zu erklären. Seine theoretischen Erkenntnisse beim Lernen durch Einsicht in prinzipielle Sinn-Zusammenhänge sind hypothetisch und ungewiss. Erst nach ihrer empirischen Bewährung (Erprobung an der Realität) kann mit diesen Erkenntnissen das Erfahrungswissen erweitert oder vervollkommnet werden.
Der "kennen lernende" Mensch entdeckt und untersucht (erforscht) das für ihn Neue; dabei erfasst er neue Beziehungen als erworbene Kenntnisse. Gemäß gebildeten Begriffsstrukturen seines ausbildbaren Erfahrungswissens kann er kognitiv-logische Modelle konstruieren (vgl. 1.4.).

Eine Kenntnis wird bestimmt als ein 'relationales Wissenselement' und entspricht »Wissen« - einem Modus des Führwahrhaltens (bei Kant), wobei ein Wahrheitsanspruch mehr oder weniger begründet ist (vgl. Wissen, Meinung oder Glaube). »Von etwas Kenntnis haben« bedeutet darüber informiert sein und heißt: davon 'wissen' oder es 'erfahren' haben.
Erworbene Kenntnisse werden als 'bedingte Relationen' im Gedächtnis behalten (strukturell gespeichert) und sind nutzbar als erinnerbare Erfahrungen bei der 'kognitiven' Informationsverarbeitung, besonders für situationsspezifische Erwartungen (Prädiktionen). Die Kenntnisnutzung ermöglicht assoziierte Voraussagen "aus Erfahrung" bei Wahrnehmungen und für 'intelligente' Entscheidungen durch "bedingtes Erwägen", d. h. bewertendes Abschätzen der erwarteten Konsequenzen von wählbaren Alternativen (für Aktionen oder Problemlösungen, vgl. 1.3. und 2.5.). [Liß]Elementare begriffliche Beziehungen (im Gedächtnis) entsprechen Kenntnissen, die nutzbar sind für situationsabhängige Urteile oder aspektorientierte Schlussfolgerungen. Objektivierbare Kenntnisse sind formal ausdrückbar und interaktiv vermittelbar, um damit zu informieren und weitere rationale Einsicht in prinzipielle Zusammenhänge gewinnen zu können (vgl. 1.4.).

»Von etwas Kenntnis erlangen« heißt auch "kennen lernen" (des beobachteten oder untersuchten Objekts) gleichbedeutend mit "Kenntniserwerb", einem Erkenntnisprozess durch "kognitives" Erfassen (Begreifen) mindestens einer begrifflichen Beziehung (Begriffs- oder Merkmalsbeziehung), die als situationsbedingt erworbene Kenntnis "strukturell" erlernt und gespeichert wird (als bedingte Relation) in einer 'lernfähigen Gedächtnisstruktur' für ausbildbares Wissen (vgl. 1.3.).
Erworbene (Er-)Kenntnisse, die bewusst (wissentlich) zugänglichem deklarativen Wissens entsprechen, können explizit geäußert werden in Form von relationalen Aussagen, die vorteilhaft nutzbar sind als sprachliche Beschreibungen und Erklärungen von Sachverhalten.
Nutzbare Kenntnisse des Erfahrungswissens entsprechen abstrakten Begriffsstrukturen für kognitive Schemata, mit denen handlungsorientierte Interpretationen ermöglicht werden. Erinnerbare Vorstellungen sind begrifflich zugeordnet zu Konjunktionen von Merkmalen der (wieder-)erkennbaren Objekte oder Situationen.

Der "erkennende und deutende" Mensch interpretiert Sinneswahrnehmungen (von der objektiven Realität) als seine 'subjektiven' Erkennungsergebnisse und Deutungen mit empirischen Urteilen aufgrund von individuellen Vorstellungen (Erinnerungen) und Erwartungen (Voraussagen) seines modellhaft ausgebildeten Erfahrungswissens. Seine mentalen Vermutungen (Hypothesen, Theorien) basieren auf kenntnisspezifischen Begriffsrelationen und sind (zunächst) unbewiesene Behauptungen. Verallgemeinerte Annahmen von 'induktiv' festgestellten Regel- oder Gesetzmäßigkeiten beobachteter Zusammenhänge müssen empirisch geprüft werden, ob sie sich praktisch bewähren.
Vom Menschen untersuchbare Sachverhalte sind kritisch zu analysieren und wissenschaftlich zu erforschen, um 'kognitiv' erfasste Beziehungen (möglichst mathematisch) zu beschreiben und verständlich zu erklären. Mit systematisch definierten Naturgesetzen können erfahrungsgemäße Voraussagen gemacht werden, die experimentell zu überprüfen sind.

Der "rational (nach-)denkende" Mensch denkt reflexiv und urteilt subjektiv. Seine Fähigkeit zu logischem Denken wird begrenzt durch seine individuellen Vorstellungen, Erinnerungen und Gefühle, - unter dem schwer kontrollierbaren Einfluss seiner unbewussten 'subjektiven Bewertungen' (Emotionen, Motivationen).
Erinnerbare Gedankengänge über deklaratives Wissen und können sprachlich ausgedrückt werden, - entweder als "unüberlegte" Äußerungen (unbewusst) oder als "gewählt formulierte" explizite Aussagen (bewusst), insbesondere als verständliche Mitteilungen beim Argumentieren und Kommunizieren.
Bewusstes Denken ist durch "inneres Sprechen" (auch mit sich selbst) erlebbar, besonders beim 'Ersinnen' von Problemlösungen oder deklarativen Antworten auf erkenntnisfördernde Fragen (Kritik, Zweifel, Dialektik).
Auf Vermutungen beruhende konzeptionelle Ansätze (Entwürfe, Konzepte) sind versuchsweise nutzbar als 'konstruktive Konzepte' zur Auffindung von praktikablen Lösungswegen mit Erfolgsaussichten. Beim Problemlösen gefordert werden effektorientierte Versuche aufgrund von Vermutungen (möglicherweise auch als Irrtümer) in Fällen neuartiger Situationen, für die bewährte Entscheidungsregeln zur Handlungssteuerung fehlen.
Aus "intelligentem" Lernen am Effekt von Test-Versuchen (Experimenten) resultieren empirische Implikationen (Wenn-dann-Regeln) für logisch begründbare Urteile, die vorteilhaft nutzbar sind als (Verhaltens-)Regeln zur erfahrungsgemäßen Bestimmung von optimalen Entscheidungen. [Liß]

Bisher unerforschte Phänomene als unerklärliche Erscheinungen können vom Menschen mit seinen schematischen Vorstellungen nur vage oder modellhaft erkannt und nur subjektiv gedeutet werden. [Liß]
Der "glaubende" Mensch deutet das für ihn Unerklärliche mit angenommenen "irrationalen" Behauptungen aus anthropozentrischer Sicht. Geglaubt werden unbeweisbare Postulate als 'göttliche Offenbarungen', z. B. übernommene Glaubenssätze traditioneller Religionen. Zur Beantwortung von Lebensfragen der Sinnsuche dienen auch transzendente Axiome neuerer Ideologien, die als "verführerische" Theorien machtpolitische Bedeutung mit gefährlichen Auswirkungen erlangen können.

1.3.  Strukturelle Lerndisposition für Kenntniserwerb und Kenntnisnutzung

Allgemein werden lernfähige Organismen als kognitive Systeme aufgefasst, die befähigt sind zur adaptiven Selbsterhaltung (Homöostase) und "rationalen" Autonomie. Solche selbstbezüglichen "offenen" Systeme können selbstständig (ohne Belehrung) lernen und nutzen ihre erworbenen Kenntnisse als eigene Erfahrungen (Erinnerungen) für situationsbedingte Erwartungen und empirische Urteile bei der Auseinandersetzung mit ihrer veränderlichen Umwelt. Ihr ausbildbares Wissen wird durch eigenen Kenntniserwerb verändert oder erweitert (Wissenszuwachs), - abhängig von "subjektiv erlebten" externen und internen Situationen.
Kognitive Systeme mit lernfähigen Gedächtnisstrukturen können ihr individuelles Erfahrungswissen strukturell speichern, d. h. kurz- oder langzeitig verfügbar "behalten" (vgl. 2.5.). Damit können sie sich an "erlebte" oder "erfahrene" Umweltbedingungen anpassen. Die Adaptionsfähigkeit kognitiver Systeme ermöglicht hierarchische Lernformen im Rahmen des "individuellen" Lernvermögens (vgl. 2.6.).
Gelernt werden 'verhaltensändernde' Funktionen eines kognitiven Systems, die erklärbar sind durch systeminterne 'selbstorganisierende Strukturierungen', gestützt auf neuro- und kognitionswissenschaftliche sowie verhaltensphysiologische Forschungsergebnisse.
Kognitive Gedächtnisleistungen werden (epigenetisch und postnatal) ausgebildet in lernenden Gehirnstrukturen durch den situationsbedingten Erwerb neuer Kenntnisse.

Gewonnene (Er-)Kenntnisse entsprechen begrifflichen Beziehungen analog 'kognitiv erfassten' Zusammenhängen untersuchter Sachverhalte, Strukturen oder Objekte, für die objektive Regeln oder reale Gesetzmäßigkeiten 'induktiv' angenommen wurden (hypothetische Verallgemeinerung). Gewonnene Erkenntnisse als 'bisher bewährte' Kenntnisse ermöglichen symbolische Konstruktionen für objektivierbare Theorien oder Denkmodelle, die formalen Wissensdarstellungen entsprechen (vgl. kognitiv-logische Modellbildung, siehe 1.4. und Hinweis 2). [Liß]
Situationsbedingt erworbene Kenntnisse des deklarativen Wissens werden aufgefasst als erfahrungsgemäße Beziehungen zwischen Begriffen, die als 'bedingte Relationen' in Form konditionierter Assoziationen der lerntypisch veränderten Gedächtnisstruktur dargestellt werden.

Der 'funktionsverändernde' Kenntniserwerb im lernenden Gedächtnissystem wird bestimmt als kognitver Grundprozess des »strukturellen Lernens«, d. h. der funktionellen Veränderung seiner 'lernfähigen' Gedächtnisstruktur aufgrund einer (erfahrungs-)bedingten Strukturänderung für Erfahrungswissen (Wissensausbildung mit bedingten Relationen). [Liß]
Strukturelles Lernen in neuronalen Funktionskomplexen basiert auf 'plastischen' synaptischen Verbindungen zwischen Nervenzellen. Damit können beim Lernen 'konditionierte Assoziationen' vernetzter Neuronen situationsbedingt aufgebaut (erlernt), bekräftigt (konsolidiert) oder abgebaut (vergessen) werden.
Individuell erlernbare Hirnfunktionen (verteilt, nicht nur in Cortex und Kleinhirn) können situationsbedingt nur dann ausgebildet werden, wenn dafür mögliche synaptische Wirkverbindungen (def. als konditionierbare Assoziationen einer Lerndisposition) in 'plastischen' Gehirnstrukturen (genetisch oder epigenetisch) prädisponiert worden sind. "Hierdurch wird festgelegt, zwischen welchen Merkmalsklassen überhaupt Assoziationen möglich sind." [Singer, S. 139, 167]

Das Lernvermögen eines kognitives Systems, d. h. seine funktionelle (und strukturelle) Modifizierbarkeit durch eigenen situationsbedingten Kenntniserwerb, entspricht seiner »strukturellen Lerndisposition«. Die veranlagte Lerndisposition bestimmt Art und Umfang des individuellen Ausbildungsvermögens für erlernbares Erfahrungswissen durch (ontogenetische oder epigenetische) Erweiterung oder Umbildung von (philogenetisch oder genetisch) vorbestimmtem Basis-Wissen bzw. Vorwissen des lernenden Gedächtnissystems.
Eine strukturelle Lerndisposition als genetische Veranlagung (Begabung, Talent) spezifiziert den konzeptionellen Rahmen für die strukturelle Modifizierbarkeit und Vernetzbarkeit von 'lernfähigen' Funktionskomplexen des kognitiven Systems.
Die strukturelle Lerndisposition wird bestimmt als eine konzeptionelle Vorgabe (Anlage) von situationsabhängig konditionierbaren Assoziationen für 'erlernbare' bedingte Relationen in Form von variabel ausbildbaren Verknüpfungen einer lernfähigen Gedächtnisstruktur. [Liß]

Eine strukturelle Lerndisposition im Gehirn wird bestimmt als veranlagtes Potenzial 'konditionierbarer Assoziationen' im Sinne von funktionell ausbildbaren Wirkverbindungen zwischen Verknüpfungseinheiten, d. h. als Vorgabemenge von plastisch effektivierbaren oder epigenetisch ausbildbaren synaptischen Verbindungen zwischen Neuronen (modellierbar als Verknüpfungseinheiten mit variablen Inputs und einem Output). Demzufolge werden die beim Lernen im Gehirn kenntnisspezifisch "gebahnten" Synapsen (Kontaktstellen) zwischen Neuronen als 'konditionierte Assoziationen' bestimmt, die "erlernte" bedingte Relationen repräsentieren, - entsprechend den erworbenen Kenntnissen von erfassten Zusammenhängen.

"Alles Wissen über das ein Gehirn verfügt, residiert in seiner funktionellen Architektur, in der spezifischen Verschaltung der vielen Milliarden Nervenzellen. Zu diesem Wissen zählt nicht nur, was über die Bedingungen der Welt gewusst wird sondern auch das Regelwerk, nach dem dieses Wissen zur Strukturierung unserer Wahrnehmungen, Denkvorgänge, Entscheidungen und Handlungen verwertet wird. Dabei unterscheiden wir angeborenes und durch Erfahrung erworbenes Wissen. Ersteres wurde während der Evolution durch Versuch und Irrtum erworben, liegt in den Genen gespeichert und drückt sich jeweils erneut in der genetisch determinierten Grundverschaltung der Gehirne aus. Das zu Lebzeiten hinzukommende Wissen führt dann zu Modifikationen dieser angeborenen Verschaltungsoptionen." [Wolf Singer, aus: 'Entscheidungsgrundlagen', FAZ v. 8. Jan. 2004]
Bei der ontogenetischen Gehirnentwicklung entstehen bereits vor der Geburt (pränatal) nachweisbare 'neuronale Grundstrukturen' als fundamentale Neuronen-Verknüpfungen. Diese bestimmen die Grundfunktionen des jungen Gehirns im Sinne von "evolutionärem Wissen" über die Umwelt. Darauf aufbauend erfolgen in postnatalen Entwicklungsprozessen mögliche Erweiterungen und Änderungen der 'plastischen' Neuronen-Verknüpfungen, abhängig von kulturellen und Umwelteinflüssen. [Singer, S. 191f.]
Vorgegebenes Basis-Wissen (A-priori-Wissen als evolutionäres Erbe der Art) entspricht den veranlagten Grundfunktionen einer lernfähigen Gedächtnisstruktur (neuronale Grundverknüpfungen), womit instinktive Operationen und situationsabhängige Reiz-Reaktionen ermöglicht werden. Solche Grundfunktionen sind Ausgangsbasis der Persönlichkeitsentwicklung und spezifizieren die Ausrichtung des individuellen Lernens im Rahmen einer vorbestimmten Lerndisposition (bestätigte These von Konrad Lorenz).
Angeborene Hirnfunktionen eines Organismus sind die 'veranlagten Grundfunktionen' seines genetisch "vorbestimmten" Neuronen-Netzwerks. Diese entsprechen seinem Basis-Wissen vor individuellen Lernvorgängen für artspezifische Grundfunktionen zur Gewährleistung des Selbsterhalts, z. B. durch vorgegebene Steuerung von lebensnotwendigen Bewegungsweisen (Erbkoordinationen) und arterhaltenden Reaktionen auf Umweltreize (Erkennen und Verstehen ohne vorheriges Lernen). Angeborene subcortikale Bewertungsfunktionen bestimmen Emotionen (im Unbewussten), die hinsichtlich ihrer Auslöser und ihres Ausdrucks durch individuelles Lernen und kulturelle Einflüsse verändert werden können.
"Das Gehirn beginnt nicht als Tabula rasa. Schon zu Beginn seiner Existenz verfügt es über das Wissen, wie der Organismus "betrieben" werden muss, das heißt, wie der Lebensprozess zu steuern ist und wie eine Vielzahl von Ereignissen in der Außenwelt bewältigt werden muss. Zahlreiche neuronale Karten und Nervenverbindungen sind schon bei der Geburt angelegt." [Damasio, S. 239]

"Wie die Instinkte, von denen wir ja nicht annehmen, jedes neugeborene Tier müsse sie sich individuell wieder erwerben, so gibt es auch kollektive Vorstellungsmuster, die dem menschlichen Geist angeboren und vererbt sind. Auch die emotionalen Erscheinungen, zu denen solche Vorstellungsmuster gehören, sind überall auf der Erde die gleichen. Wir können sie sogar bei Tieren feststellen, und die Tiere selbst verstehen einander in dieser Hinsicht, auch wenn sie zu verschiedenene Gattungen gehören." [Jung, S. 75]
Elementare Konzeptformen für prädisponierte Begriffsstrukturen des Basis-Wissens repräsentieren einzelne begriffliche Grundverknüpfungen, die als Konzept-Module objektivierbar sind. Diesen entsprechen veranlagte (logische) Grundfunktionen für 'symbolische Vorstellungen' (vgl. Anschauungen und Kategorien a priori bei I. Kant) in Zuordnung zu verallgemeinerbaren Grundbegriffen mit 'kognitiv ausbildbaren' Begriffsstrukturen.
Die begrifflichen Grundverknüpfungen (für Konzeptformen) sind implementierbar als elementare Funktionseinheiten (def. 'Konzept-Module' lernfähiger Zuordnungseinheiten) und ermöglichen die kognitiv-logische Simulation der 'analytischen Abstraktion' und 'synthetischen Verallgemeinerung' von Begriffssymbolen für explizite Aussagen. [Liß]

Die Ausbildung von Erfahrungswissen durch Kenntniserwerb erfolgt unterstützt von verfügbarem Basis-Wissen im lernenden Gedächtnissystem. Basis- und Erfahrungswissen bilden das Vorwissen für weitere Stufen des individuellen Lernens eines kognitiven Systems (vgl. Persönlichkeitsentwicklung). Schon Aristoteles stellte fest, dass jedes Lehren und Lernen von einem vorher vorhandenen Wissen (Vorwissen) ausgeht. Für alle im Gehirn 'ausgebildeten' Wissensstrukturen gibt es jeweils eine Vorgeschichte, welche die Individualentwicklung (Ontogenese) mit entscheidet. [Singer, S. 91, 139, 161, 192]
Zusätzlich und als Erweiterung von veranlagtem Basis-Wissen ausbildbar ist Erfahrungswissen durch situationsbedingt erworbene Kenntnisse, die 'kognitiv erfassten' begrifflichen Beziehungen entsprechen und für kognitiv-logische Modellvorstellungen oder erfahrungsgemäße Voraussagen 'assoziativ' nutzbar sind.

Situationsbedingter Kenntniserwerb führt zu einer "strukturellen" Erweiterung oder Modifikation des vorhandenen (Vor-)Wissens um ausgebildetes Erfahrungswissen entsprechend der funktionellen Einbeziehung mindestens einer bedingten Relation als erworbenen Kenntnis (vgl. Gewinn von empirischer oder theoretischer Erkenntnis).
Einfluss auf den individuellen Kenntniserwerb haben Aufmerksamkeit und subjektive Bewertungen (z. B. Signal-Bedeutung, Interesse und Emotion).

Individuelle Lernprozesse führen zu veränderten Neuronen-Verknüpfungen (funktionellen Verschaltungen) in 'plastischen' Funktionskomplexen des Gehirns. Ergebnisse der Lern- und Hirnforschung belegen, dass neurale Gedächtnisstrukturen situationsbedingt 'konditioniert' und kenntnisspezifisch 'ausgebildet' werden können.
Struktur- und Funktionsänderungen durch 'strukturelles Lernen' (im Rahmen einer strukturellen Lerndispostion) beruhen auf einer neurowissenschaftlich nachgewiesenen Plastizität (strukturellen Modifizierbarkeit) interneuronaler Verknüpfungen, wobei synaptische Verbindungen epigenetisch und ontogenetisch ausgebildet werden können (funktionelle Variabilität).
Beim strukturellen Lernen mit Kenntniserwerb werden synaptische Verbindungen zwischen jeweils zwei Neuronen effektiviert, die aufgefasst werden als 'konditionierte Assoziationen' der 'plastischen' Verknüpfungseinheiten (Neuronen). Damit darstellbar sind erlernte bedingte Relationen analog 'neu erfassten' begrifflichen Beziehungen, die 'strukturell gespeichert' werden und funktionell nutzbar sind für kognitive Gedächtnisleistungen. [Liß]

Als notwendige Bedingung für die Konditionierung einer 'erlernbaren' Assoziation (im Rahmen der strukturellen Lerndisposition) gilt die Detektion der räumlichen und zeitlichen Kontiguität (Nachbarschaft) von prä- und postsynaptischen Signalereignissen, d. h. das situationssbedingte Zusammentreffen von 'kohärenten' Neuronenaktivitäten als eine Erfüllung der vorbestimmten Koinzidenzbedingung eines induktiven Lernmechanismus.
Ein simulierbarer situationsbedingter Kenntniserwerb basiert auf der 'induktiven' (verallgemeinernden) Zusammenhangserfassung, die vollziehbar ist gemäß einer definierten Konnexanalyse nach dem 'Prinzip der Vereinbarkeit' von begrifflich verbindbaren Signalereignissen unter einer ausreichend zu erfüllenden Koinzidenzbedingung [Liß]
Gemäß einer bestimmten 'Konnexanalyse für strukturelles Lernen' werden zwei neurale Aktivitäten nur dann miteinander in eine begriffliche Beziehung gesetz, wenn für sie ein (induktiv) annehmbarer Zusammenhang unter der Bedingung mindestens einer prä- und postsynaptischen Signal-Koinzidenz 'kognitiv erfasst' werden kann. - "Als »zusammengehörig« wird interpretiert, was zu korrelierter neuronaler Aktivität führt." [Singer, S. 139]
Durch situationsbedingte Signal-Koinzidenz "erlernte" synaptische Verknüpfungen in plastischen Neuronen-Netzwerken konnten in vielen Lernexperimenten (besonders an Tieren) neurowissenschaftlich untersucht und funktionell nachgewiesen werden.

Induktiv (verallgemeinernd) erworbene Kenntnisse von 'kognitiv erfassten' (begriffenen) Beziehungen besonderer Zusammenhänge der untersuchten Sachverhalte entsprechen 'erlernten' bedingten Relationen der lernfähigen Gedächtnisstruktur, die vorteilhaft nutzbar sind beim Erinnern von 'assoziierten Voraussagen' zur erfahrungsgemäßen Beeinflussung von Urteilen und Entscheidungen, auch gemäß kognitiv-logischer Modelle (vgl. 1.4.).
Durch Kenntnisnutzung enstehen mit aktuellen Situationsmerkmalen assoziierte (Vor-)Aussagen "aus Erfahrung" als Vorstellungen. Diese entsprechen (unbewussten oder bewussten) Erinnerungen und können vorteilhaft sein für "subjektive" Interpretationen von Wahrnehmungen. Erfahrungsgemäß assoziierte Voraussagen (Prädiktionen) sind vorgestellte Erwartungen, die 'hypothetischen' Einfluss auf empirische Urteile haben. Solche Vorstellungen als assoziierte Informationen beeinflussen kognitiv-logische Schlussfolgerungen. Nützlich sind Als-ob-Vorstellungen bei der 'ergänzenden' Objekterkennung (assoziative Afferenzsynthese).
Voraussagen von zu erwartenden Konsequenzen ermöglichen ein Erwägen von optimalen Entscheidungen über abschätzbare Alternativen, z. B. vorausgesagte Tatfolgen als empirische Reafferenzen. [Liß]

Nutzbare empirische Kenntnisse ermöglichen als »erworbene Vorkenntnisse« eine assoziative Unterstützung von neuem Kenntniserwerb (vgl. assoziative Konditionierung) beim Lernen eines kognitiven Systems durch 'vorwissentlich geförderte' situationsbedingte Ausbildung seiner modifizierbaren Gedächtnisstruktur mit resultierendem Erfahrungsgewinn entsprechend der funktionellen Erweiterung oder Änderung des bisherigen Erfahrungswissens (vgl. ausgebildete Begriffsstrukturen für empirische Einsicht).
Zur Nutzung erworbener Kenntnisse schrieb Karl R. Popper in seinem Aufsatz »Bemerkungen über das Ich« (1976): "Der Wert erworbener Information beruht fast restlos auf unserer angeborenen Fähigkeit, sie in Verbindung mit unserem unbewussten, ererbten Wissen und vielleicht auch zu dessen Korrektur zu nutzen."
Erworbene Kenntnisse müssen sich bei ihrer Nutzung bewähren (Konsolidierung), damit sie "im Gedächtnis behalten" bleiben. Anderenfalls werden sie durch erfahrungsgemäße Kritik korrigiert oder vergessen (Falsifizierung).
Beim Umlernen durch Kennenlernen eines neuen Zusammenhangs (antivalente Relationen) wird mit der neu erworbenen Kenntnis (als neue Alternative) eine bisher genutzte Kenntnis falsifiziert und durch die neue Kenntnis ersetzt (d. h. antivalente Nutzung der 'neu erlernten' bedingten Relation). [vgl. Simulationsmodell, Liß]

1.4.  Kognitiv-logische Modellbildung  -  Verstehen und Einsicht durch Erkenntnis

Das dynamische Zentralnervensystems (ZNS) ist ein neurales Netzwerk mit 'variabel wechselwirkenden' Verknüpfungseinheiten (Neuronenverbänden) und entspricht einem multihierarchisch strukturierten, offenen System mit kognitiven Fähigkeiten (vgl. kognitiv-logisches Modell eines lernfähigen Zuordnungskomplexes [Liß]). Aufgrund seiner strukturellen Lerndisposition wird ihm ermöglicht, bedingte Relationen als 'kognitiv-erfasste' begriffliche Beziehungen zu repräsentieren und diese als erworbene Kenntnisse miteinander zu verknüpfen.

Intelligente Verhaltensänderungen (def. als höhere Lernformen) beruhen auf vorteilhaften Entscheidungen beim Problemlösen durch antizipatorische Kenntnisnutzung, d. h. gedankliche Vorwegnahme und Bewertung von Erwartungen. Solche situationsbedingten 'Vermutungen' entsprechen besonderen Erinnerungen (durch 'Assoziieren aus Erfahrung') als kognitiven Gedächtnisleistungen für empirische Voraussagen (Prädiktionen). Hypothetische Erwartungen oder Vorurteile werden (subjektiv) bewertet und in Entscheidungsprozesse einbezogen, z. B. beim 'bedingten Erwägen' eines optimalen Entschlusses anhand von erwarteten Konsequenzen (Tat-Folgen).
Konstruktive (Denk-)Modelle eines kognitiven Systems entsprechen seinen individuellen Vorstellungen als 'systeminternen Repräsentationen' von verknüpften begrifflichen Beziehungen gemäß vorgegebenen und ausgebildeten Begriffsstrukturen seines Erfahrungswissens. Die begrifflichen Darstellungen für erinnerte Modellvorstellungen (Ansichten, Voraussagen oder Theorien) haben situationsabhängigen Einfluss auf äußerbare Urteile (Aussagen, Schlüsse) und auf die erfahrungsgemäße Steuerung des Verhaltens mittels hypothetischen Voraussagen (Erwartungen) für entscheidbare Aktionen (vgl. Lernmethode: 'Versuch und Irrtum').

Antonio R. Damasio ist "der Ansicht, dass ein Organismus dann Geist besitzt, wenn er neuronale Repräsentationen bildet, die zu Vorstellungsbildern werden, sich in einem Prozess, den wir Denken nennen, manipulieren lassen und schließlich das Verhalten beeinflussen, denn man kann mit ihrer Hilfe die Zukunft vorhersagen, entsprechend planen und die nächste Handlung bestimmen." [aus Buch: Descartes' Irrtum] "Auch die komplexen, hochintegrierten Vorstellungen des geistigen Prozesses sind biologisch und materiell zu verstehen." [Damasio, S. 242]

Ein "intelligenter" Organismus kann beobachtete Regelmäßigkeiten seiner Umwelt als gesetzmäßig annehmen und damit hypothetische, mehr oder weniger adäquate Modelle bilden (vgl. wissenschaftliche Theorien), mit deren Hilfe er Außenweltbedingungen erklären und voraussagen kann. Die damit verbunde Möglichkeit sich an Umweltverhältnisse anzupassen ist ein Selektionsvorteil bei der Evolution (vgl. » Intelligenz und Modellgebrauch bei höheren Tieren).
Mit formalen Repräsentationen für begriffliche Beziehungen können prädiktive Modelle über die Umwelt, über den Organismus selbst und über die dynamischen Interaktionen des Organismus mit der Umwelt gebildet werden.
"Das reflexiv organisierte Gehirn hat grundsätzlich die Möglichkeit, sich mit sich selbst zu beschäftigen. Durch Herstellen neuer Bezüge zwischen gespeicherten Repräsentationen der über die Sinnessysteme vermittelten Informationen können Entdeckungen über die Struktur der Umwelt gemacht werden, und daraus lassen sich prädiktive Verhaltensstrategien ableiten, die das Überleben entscheidend begünstigen." [Singer, S. 224]

Eine besondere Intelligenzleistung entspricht der kognitiv-logischen Modellbildung durch aspektorientierte Einsicht aufgrund von gewonnenen Erkenntnissen, womit analytische Problemlösungen ermöglicht werden (vgl. logisch-funktionelle Konzepte und Algorithmierung).
Die 'kognitiv-logische' Modellbildung eines lernfähigen Gedächtnissystems (vgl. 1.5.) wird bestimmt durch "kreativ" entworfene symbolische Konstruktionen (z. B. Konzepte für Theorien und Modelle). Diese formal beschreibbaren Abstraktionen (als begriffliche Konstrukte) basieren auf 'empirischen' Beobachtungen oder 'rationaler' Einsicht in Sinnzusammenhänge (d. h. Erfassung von Beziehungen) der objektiven Realität.

Bei der Bildung 'konstruktiver Konzepte' werden begriffliche Beziehungen miteinander logisch verknüpft, so dass assoziative Darstellungsformen für in Beziehung gebrachte Begriffe entstehen (vgl. empirische oder theoretische Erkenntnisse).
"Wenn ein Gedanke ein Aktivitätsmuster in einem neuronalen Netz ist, kann er ein anderes Netz nicht nur zur Aktivität , sondern auch zur Veränderung oder Plastizität anregen." [LeDoux, S. 419]
Eine durch situationsbedingten Kenntniserwerb "erlernte" Begriffsstruktur ist verallgemeinert darstellbar als 'konstruktives Konzept' mit neuartig verknüpften symbolischen Daten (neue Konzeptform).
Symbolisch-abstrakte Darstellungen von ausgebildeten Begriffsstrukturen sind beschreibbar mit objektivierbaren Relationen zwischen 'kognitiv' in Beziehung gesetzten Begriffssymbolen (def. Invarianten, vgl. dynamische Wissensdarstellung mit kognitiv-logischen Gedächtnisstrukturen [Liß]).
Sprachlich ausgedrückte begriffliche Beziehungen des deklarativen Wissens entsprechen formalen Aussagen von (Er-)Kenntnissen, die verständlich dargestellt und dadurch interaktiv mitgeteilt werden können (vgl. Objektivierung, siehe 2.6.).

Eine rationale Erkennung und Deutung natürlicher Sachverhalte ist möglich durch begriffliche Bestimmung von 'kognitiven Schemata', die als symbolisch-abstrakte Modellvorstellungen für empirisch prüfbare (Vor-)Aussagen fungieren und erst nach praktischer Bewährung als "relativ wahr" gelten können.
Das Verstehen natürlicher Zusammenhänge wird ermöglicht durch die "richtige" Erkennung (Identifikation, Klassifikation) und "adäquate" Deutung (Interpretation) von wirklichen Wahrnehmungen. Eine kognitive Verbesserung des Verstehens gelingt mit der lerntypischen Ausbildung eines besser zutreffenden Erfahrungswissens durch situationsbedingten Kenntniserwerb. Dabei vorausgesetzt wird ein zur situationsspezifischen Erkennung nützliches 'einschlägiges' Wissen, das bezeichnet wird als 'erkenntnisförderndes Vorwissen'.
Ein »Verstehen lernen« heißt 'kognitive' Gewinnung von individueller Einsicht in prinzipielle Zusammenhänge von untersuchbaren Sachverhalten der 'wirklichen' Erfahrungswelt (vgl. Erkenntnisprozess).

Albert Einstein schrieb: "Durch bloßes logisches Denken vermögen wir keinerlei Wissen über die Erfahrungswelt zu erlangen; alles Wissen über die Wirklichkeit geht von der Erfahrung aus und mündet in ihr. Rein logisch gewonnene Sätze sind mit Rücksicht auf das Reale völlig leer." [Mein Weltbild, Zur Methodik der theoretischen Physik, 1930]

Das Gewinnen einer Erkenntnis entspricht dem "mentalen" Begreifen, d. h. der kognitiven Erfassung mindestens einer begrifflichen Beziehung, die als erworbene Kenntnis gemäß ihrer praktischen Bewährung genutzt werden kann.

Induktiv (verallgemeinert) angenommene Regelmäßigkeiten der objektiven Realität können für gebildete Denkmodelle ohne Gewissheit gelten, wobei theoretisch definierte 'Naturgesetze' experimentell überprüft werden müssen.
Gemäß den bisher bestätigten Gesetzmäßigkeiten für praktisch erprobte Modelle oder Theorien sind empirische Voraussagen situationsspezifisch ermittelbar. Neue Erkenntnisse (bedingte Relationen für neuerfasste Zusammenhänge) aufgrund neuer oder geänderter Bedingungen können ein 'intelligentes Umlernen' durch "adaptive" kognitiv-logische Modellbildung erforderlich machen (vgl. konstruktive Kritik, Falsifizierung oder Korrektur). [Liß]).

Bei der Wahrnehmung von Unbekanntem wird versucht, dieses mit ähnlichem Bekannten zu vergleichen, d. h. Analogien zu finden, um das unbekannte Neue mit eigenen Kenntnissen "aus Erfahrung" zu beurteilen. Wenn zum Verstehen neuer Situationen keine passenden Begriffe oder Vorstellungen nutzbar sind, fällt es Menschen sehr schwer, über den sinnlich erfahrbaren Tat-Folge-Zusammenhang hinauszudenken.
Die Erforschung von Neuem (Untersuchung von Unbekanntem) gelingt als ein "vertiefendes" Kennenlernen durch sukzessiven Kenntniserwerb einer lernfähigen Gedächtnisstruktur mit vorausgesetztem Wissen (Vorwissen), dessen kognitive Erweiterung (Ausbildung) ein "einsichtiges" Verstehen im passenden Begriffszusammenhang (Kontext) ermöglicht (vgl. 1.3.).

Notwendige Bedingungen für gutes Verstehen einer Darstellung sind passendes (Vor-)Wissen, Interesse und Lernbereitschaft. - Fehldeutungen entsprechen Missverständnissen aufgrund subjektiver Vorstellungen gemäß unzureichendem Kontextwissen.
Ein richtiges Verstehen formal dargestellter semantischer Informationen wird ermöglicht mit 'generellen' Erinnerungen als Vorstellungen aufgrund assoziativ nutzbarer Kenntnisse von 'erfassten' Beziehungen (Kontext- oder episodisches Wissen) der Zusammenhänge untersuchter Sachverhalte. Diese können nützlicher sein als außerdem mögliche 'singuläre' Erinnerungen von Merkmalsbeziehungen als Kenntnisse "gemerkter" Eigenschaften (Merkmal- oder Faktenwissen) einzelner Objekte oder Situationen.
Assoziativ nutzbare Kenntnisse ermöglichen im empirischen Kontext erinnerbare Voraussagen und auch hypothetische Vorstellungen als 'konstruktive Konzepte' für "thesenhafte" Theorien oder "einsichtige" Problemlösungen.
Beim Lernen durch Einsicht in Sinnzusammenhänge unterstützt eine gewonnene Erkenntnis die zielorientierte Lösungsfindung oder Aktionsnachahmung aufgrund von (Modell-)Vorstellungen oder Erwartungen (Erinnerungen). Erzielbare Problemlösungen sind beispielsweise: das "einsichtige" Auffinden einer innovativen Mittel-Zweck-Relation (als Erfindung) oder einer prinzipiellen Antwort auf eine "Warum?"-Frage zur Erklärung von wirklichen Geschehnissen (vgl. 2.4.).

Objektivierbare (Er-)Kenntnisse können als Wissen vermittelt werden, womit rationale Einsicht in prinzipielle Zusammenhänge subjektiv gewinnbar ist.
Bewusst erinnerbare Modellvorstellungen aufgrund von (Er-)Kenntnissen können "symbolisch-abstrakt" beschrieben werden in Form von expliziten Aussagen (sprachlich gemäß Grammatik und Vokabular), womit besondere Urteile, Deutungen und Voraussagen ausdrückbar sind (vgl. Theorien und prädiktive Modelle der Wissenschaft). [Hinweis 2]

Praktische oder theoretische Einsicht (vgl. Klugheit bzw. Weisheit) basiert auf situationsbedingt erworbenen Kenntnissen (Erkenntnissen für Wissen), die modellhaft erfassten 'begrifflichen' Beziehungen entsprechen.
Individuell gewonnene empirische oder theoretische Erkenntnisse werden bestimmt als 'bisher bewährte' erworbene Kenntnisse, die für kognitive Leistungen erfahrungsgemäß genutzt werden können (vgl. Voraussagen für empirische Urteile), trotz der Ungewissheit ihrer angenommenen Adäquatheit gegenüber natürlichen Beziehungen (der objektiven Realität). Ihr Wahrheitsanspruch (vermutete Validität) muss ständig bezweifelt und empirisch überprüft werden, beispielsweise durch logische Kritik und wissenschaftliche Experimente mit beobachtbaren Fakten (vgl. praktische Bewährung von Theorien oder Modellen ohne Gewissheit).

1.5.  Neurale Funktionskomplexe für 'denkendes Gedächtnis' und 'sprachliches Bewusstsein'

Zentrales und peripheres Nervensystem eines Organismus bilden mit dem Körper eine funktionelle Einheit, die gekennzeichnet ist durch unterschiedliche Wechselwirkungen neuraler Funktionskomplexe über ihre elektrischen und biochemischen Verbindungen. Sensorische und motorische Nerven des peripheren Systems übertragen (afferente bzw. efferente) Signale zum bzw. vom zentralen Nervensystem im Gehirn.
Unterschiedliche neurale Funktionskomplexe existieren in den Hirnabschnitten, die für Säugetiergehirne definiert worden sind. Für viele neurale Komplexe, insbesondere der Großhirnrinde, konnten spezifische Funktionen experimentell nachgewiesen werden. Funktionell unterscheidbare Cortex-Areale sind zuständig für die Sinneswahrnehmungen, die Motorik und das Sprach- und Denkvermögen (vgl. Bilder unter 1.1. und 2.).
Auf neuralen Organisationsprtinzipien basieren vielfältige Verknüpfungsoperationen der Informationsverarbeitung im Gehirn unter dem Einfluss von vielen (externen und internen) Signalereignissen, - entsprechend aktuellen Situationen oder Reizen, auf die der Organismus reagieren kann.
Besondere 'chemische Signale' (Hormone, Neurotransmitter und -modulatoren) befördert der Blutkreislauf. Diese können das Gehirn beeinflussen oder aber, wenn sie vom Gehirn verursacht worden sind, auf den Körper einwirken (vgl. Stimulanz, Lust, Stress, Furcht und Rausch).
Neurowissenschaftlich untersucht werden hierarchisch vernetzte Funktionskomplexe, die für unterschiedliche Wechselwirkungen und Hirnfunktionen zuständig sind. Diese können mit modernen (bildgebenden) Verfahren der Hirnforschung immer genauer detektiert und analysiert werden. Solche relativ autonome Funktionskomplexe operieren in "arbeitsteiliger" Interaktion, wofür mehrere Hierarchiestufen klassifizierbarer Lernformen definierbar sind (vgl. 2.6. - Hinweis). [Liß]

In ausbildbaren Gehirnstrukturen prädisponierte Hirnfunktionen entsprechen den genetisch determinierten 'Grundverschaltungen' der Neuronen im Sinne von "evolutionär erlernten" neuronalen Verknüpfungen. Den strukturellen Veranlagungen (Grundverschaltungen) in neuronalen Funktionskomplexen zuordenbar ist ein genetisch vorgegebenes "A-priori-Wissen" als Basis-Wissen für lebensnotwendige Grundfunktionen (vgl. 1.3.).
Beim Lernen werden im Gehirn neue oder modifizierte Funktionen zwecks "verbesserter" Anpassung an Umweltbedingungen kenntnisspezifisch ausgebildet. Dabei entsprechen lerntypische Struktur- und Funktionsänderungen des Gehirns dem neu gewonnenen Erfahrungswissen durch situationsbedingten Kenntniserwerb, womit kognitive Leistungen für klassifizierbare höhere Lernformen ermöglicht werden (vgl. 2.6.).
Durch 'strukturelles Lernen' im Gehirn erreichbar sind situationsangepasste Interpretationen (Erkennung und Deutung), insbesondere empirische Urteile (gemäß Voraussagen "aus Erfahrung") und optimale Entscheidungen (antzipatorisches Erwägen), sowie auch zielorientiert angelernte Aktionssteuerungen (vgl. Routinen durch Training).
Wissentliche Entscheidungen für lerntypische Verhaltensänderungen werden 'unbewusst' vorbereitet und (mit-)bestimmt von subcortikalen Funktionskomplexen gemäß ihrer 'subjektiven' Bewertungen von internen und externen Situationen. Beispiele für diese unbewusste Beeinflussung sind 'ungewollte' Affekte (vgl. interner Antrieb), auch individuelle Emotionen und Motivationen, die erst später bewusst werden können (vgl. 2.).

Das lernfähige Zentralnervensystem (ZNS) wird bestimmt mit strukturell verteilten Gedächtnisfunktionen. - Die neurowissenschaftliche Suche nach einer 'Gedächtniszentrale' im Sinne eines zentralen Informationsspeichers im Gehirn blieb erfolglos. Gefunden und untersucht wurden lernfähige Gedächtnisstrukturen in vielen Teilkomplexen des Gehirns, die gekennzeichnet sind durch situationsbedingte Funktions- und Strukturänderungen. In 'assoziativen' Bereichen unterschiedlicher Hirnabschnitte lokalisierbar sind wechselwirkend vernetzte, "selbstlernende" Funktionskomplexe, die zuständig sind für ausgebildete Gedächtnisleistungen.

Der Begriff "Gedächtnis" für das Nervensystem wird mit der physio-psychologisch immer noch vertretenen Speicher-Metapher nur teilweise und unzureichend erklärt als lernabhängige Informationsspeicherung eines mehrteiligen 'Arbeits-, Kurzzeit- und Langzeitgedächtnisses', wobei "eingespeicherte" Informationen als empirische Erinnerungen assoziativ "abgerufen" werden können (vgl. 2.5.). - Meine treffendere Begriffsdeutung wird bezeichnet als 'denkendes Gedächtnis' und deklariert die funktionelle Einheit von Speicher- und Verarbeitungseigenschaft mindestens eines dynamischen 'offenen' Systems mit kognitiven Gedächtnisleistungen, d. h. eines kognitiven Systems, das definiert wird als 'lernfähiges Gedächtnissystem' mit strukturveränderlichen, nicht linear fungierenden Systemkomponenten in Form von plastisch verknüpften (variabel vernetzten) Funktionskomplexen, die in multihierarchischer Organisation relativ autonom interagieren können (vgl. 2.6.). [Hinweis 1]

Ein »lernfähiges Gedächtnissystem« ist konzeptuell gekennzeichnet durch 'individuell ausbildbare' Speicher- und Verarbeitungsfunktionen in dialektischer Einheit (denkendes Gedächtnis). Das verhaltensändernde Selbstlernen dieses »kognitiven Systems« erfolgt durch 'strukturelles Speichern' von situationsbedingt erworbenen Kenntnissen (seines individuellen Erfahrungswissens) und damit ermöglichter Kenntnisnutzung für situationsabhängig abrufbare Erinnerungen (assoziierbare Voraussagen, Erwartungen) als erfahrungsgemäße Vorstellungen.
Das kognitive System deutet aktuelle (externe und interne) Situationen jeweils gemäß seiner individuellen (subjektiven) Interpretation im Sinne einer 'erfahrungsbedingten' Informationsverarbeitung mit kognitiv-logischen Operationen, wozu neben 'veranlagten' Grundfunktionen auch seine 'erlernten' Funktionen (vgl. bedingte Logik-Funktionen) beitragen.
Das lernfähige Gedächtnissystem ist systemtheoretisch beschreibbar als eine 'strukturell lernende' Funktionseinheit von operativem Speicher und Prozessor für eine erfahrungsbedingte Informationsverarbeitung durch individuelle Nutzung von erworbenen Kenntnissen. Seine dynamische Wissensdarstellung ist gekennzeichnet durch bedingte Relationsverknüpfungen (kognitiv-logische Funktionen) einer lerntypisch modifizierten Gedächtnisstruktur.

Typisch für strukturelles Lernen eines kognitiven Systems ist seine (verhaltensändernde) Funktionsänderung aufgrund seiner situationsbedingt veränderten Gedächtnisstruktur. Dafür erforderlich ist eine strukturelle Lerndispostion des Gedächtnissystems, d. h. sein genetisch veranlagtes Lernvermögen für ausbildbare Funktions- und Verhaltensänderungen bei der Individualentwicklung durch situationsbedingte Lernprozesse.
Die veranlagte Lerndisposition ermöglicht eine situationsbedingte (umweltabhängige) Ausbildung von individuellem Erfahrungswissen im Gedächtnissystem (der entwickelten Persönlichkeit), wobei erworbene Kenntnisse als bedingte Relationen "im Gedächtnis" behalten und für Erinnerungen assoziativ genutzt werden können (vgl. subjektives Vorstellungsvermögen für Denkprodukte).

Im 'kognitiven' Interpretationsprozess eines lernfähigen Gedächtnissystems kann mindestens eine neue Kenntnis als (zunächst unbewährte) Erkenntnis situationsbedingt gewonnen werden, - im Rahmen einer 'strukturellen Lerndisposition' und unter der Voraussetzung von geeignetem Vorwissen (Kontext- oder Hintergrundwissen) im Sinne einer potenziellen Ausgangsbasis für möglichen Kenntniserwerb (vgl. wissensbasierte Lernkompetenz).
Der Kenntniserwerb, aufgefasst als kognitiver Grundprozess des strukturellen Lernens, wird unterstützt von konstruktivem Vorwissen gemäß bisherigen Erfahrungen (Kenntnissen, Modellen, Metawissen) und veranlagtem Basis-Wissen für Grundfunktionen (Anlagen a priori).
Situationsbedingt erworbene Kenntnisse des Gedächtnissytems sind objektiviert darstellbar als "strukturell erlernte" bedingte Relationen, - einbezogen in 'plastische' Verknüpfungen für (erfahrungs-)bedingte Logik-Funktionen auf hierarchischen Darstellungsniveaus, - technisch implementierbar als ein definierter 'lernfähiger Zuordnungskomplex' mit einer kognitiv-logischen Gedächtnisstruktur für bedingte Relationsverknüpfungen und Symbolzuordnungen entsprechend empirischen Urteilen. [Liß]
Selbstreflexive Deutungen (subjektive Auslegungen, eigene Erklärungen) von wirklichen oder fiktiven Zusammenhängen aufeinander beziehbarer Gegenstände oder Phänomene gehen aus von individuellem 'explizitem' Wissen, das entsprechend kognitiv-logischen Begriffsstrukturen darstellbar ist (vgl. 2.5.).

Der funktionell deutbare Begriff des (Selbst-)Bewusstseins bezieht sich auf deklaratives 'Wissen vom Sein' (des Selbst), dem ein ontogenetisch gebildetes Selbstmodell entspricht, das für 'selbstkontrollierende' Überwachungs- und Steuerfunktionen genutzt werden kann (vgl. Persönlichkeitsentwicklung hinsichtlich Selbstkontrolle und Intention, siehe 2.6.).
Ein bei Menschen hoch entwickeltes Bewusstsein im Sinne von 'sprachlichem Bewusstsein' wird bestimmt als ein sprachliches Ausdrucksvermögen für 'explizite' Aussagen über individuelle Vorstellungen und selbstbezügliche Erfahrungen.
Erfahrungsgemäße Vorstellungen sind erinnerbar in deklarativen Gedächtnisstrukturen entsprechend relationalen Kenntnissen analog begrifflichen Beziehungen. Diese können 'wissentlich' (bewusst) geäußert und kommunikativ mitgeteilt werden in Form von expliziten Aussagen (vgl. Aussagesätze, Relationen, Formeln und Kunstwerke). Verständliche Formulierungen mentaler Erinnerungen und Deutungen dienen zur Kommunikation mit anderen Individuen, beispielsweise als Berichte, Statusreports, Lehrsätze, Beschreibungen, Erklärungen, Behauptungen oder Begründungen (vgl. Objektivierung und Tradierung von Aussagen).

Wissentliche Gedankengänge beim 'bewussten' Nachdenken (Reflexion), insbesondere für "intelligentes" Problemlösen, betreffen situationsgemäß (neuronal) aktivierte begriffliche Verknüpfungen unter funktioneller Einbeziehung von individuell erinnerten Vorstellungen (vgl. Erwartungen oder Voraussagen 'aus Erfahrung').
Mit 'wissentlich-rationaler' Einsicht in symbolisch-abstrakte Begriffszusammenhänge erklärbar sind 'höhere' kognitive Leistungen (vgl. Antizipation, Intention und Selbstreflexion). Diese ermöglichen konstruktive Konzepte, prädiktive Modelle und zielorientierte Pläne, die beeinflusst werden von 'subjektiven' Bewertungen gemäß 'unbewussten' internen Situationen (vgl. emotionale Signale des limbischen Systems, siehe 2.).
Zur modellhaften Erklärung wissentlicher (bewusster) Denkprozesse dient ein 'explizites' Arbeitsgedächtnis (auch definiert als Kurzzeitgedächtnis). Dieses entspricht 'steuerungsmäßig übergeordneten' Gedächtnisstrukturen des präfrontalen Cortex im Stirnhirn, das wechselwirkend verbunden ist mit weit vernetzten 'deklarativen' Gedächtnisstrukturen des 'assoziativen Cortex' (Areale der Großhirnrinde) und außerdem mit 'impliziten' Gedächtnisstrukturen der philogenetisch alten Systeme in subcortikalen Hirnabschnitten (vgl. Limbisches System). Diesen entspringen schwer kontrollierbare Antriebe, Emotionen und Motivationen des sog. Unterbewusstseins als 'Unbewusstes' (vgl. 2.5. und 2.6.).
"Das Unbewusste ist also offensichtlich in der Lage, genau wie das Bewusstsein, Tatsachen zu untersuchen und Schlüsse daraus zu ziehen. Es kann gewisse Fakten benutzen und deren mögliche Resultate vorwegnehmen, gerade weil wir ihrer nicht bewusst sind." [Jung, S.78] (vgl. 2.1. - 2.4.)
"Das Bewusstsein - zumindest die Art von Bewusstsein, die wir meinen, wenn wir von inneren Vorgängen beim Menschen sprechen - hat sich höchtswahrscheinlich erst in der jüngsten Evolutionsgeschichte als eine Schicht herausgebildet, die sich über sämtliche anderen bereits vorhandenen Hirnprozesse legte. Das unbewusste Arbeiten des Gehirns ist also in der gesamten Evolutionsgeschichte des Tierreichs die Regel und nicht etwa die Ausnahme." [LeDoux, S. 22]
"Unsere Persönlichkeit wird ganz entscheidend von implizit funktionierenden Systemen geprägt." [Ledoux; S. 161] "Unser Gehirn ist noch nicht so weit entwickelt, dass die neuen Systeme, die komplexes Denken ermöglichen, ohne weiteres die alten Systeme, denen unsere elementaren Bedürfnisse, Motive und Emotionen entspringen, kontrollieren können." [Ledoux; S. 423]

Schnittbild des Gehirns (senkrecht) - benannte Funktionskomplexe

2. Besondere Hirnfunktionen und lokalisierbare Funktionskomplexe

Von großem neurowissenschaftlichen Interesse sind funktionsspezifisch lokalisierbare Cortex-Areale (Bereiche), insbesondere spezielle 'Assoziationsfelder' und frontale Bereiche der Großhirnrinde (Stirnhirn). Im Cortex bestimmbare Funktionskomplexe sind zuständig für vielfältige Wechselwirkungen mit dem (vom Gehirn gesteuerten) Körper und mit der (interaktiv verbundenen) Umwelt. Ihre neuralen Verbindungen mit den Sinnesorganen und dem Bewegungsapparat ermöglichen viele unterschiedliche Inputs und Outputs bei der Informationsverarbeitung im Zentralnervensystem (vgl. Afferenzen bzw. Efferenzen). Superponierte Funktionskomplexe des Cortex wirken zusammen mit mehreren 'Kern-Systemkomponenten' des Gehirns (vgl. Limbisches System) und auch mit Stammhirn und Kleinhirn, die relativ autonom fungieren und "unbewusst" wirken (sog. Unterbewusstsein).
Die Neuronen im modular aufgebauten Cortex sind wechselwirkend verbunden nicht nur mit unterschiedlichen Cortex-Neuronen (in Kolumnen verschaltet), sondern auch mit vielen Neuronen in mehreren "subcorticalen" Hirnabschnitten. In einem Kubikmilimeter des Cortex befinden sich ca. 100 000 Neuronen, deren verzweigende Nervenfasern (Axone bzw. Dendriten) mit anderen Neuronen synaptisch verbunden sind (vgl. plastische assoziative Vernetzung).
Die Großhirnrinde (Iso- oder Neocortex) des Menschen hat sechs Schichten, ist aber nur 2 bis 5 mm dick und enthält 20 bis 50 Milliarden Nervenzellen (Neuronen, geschätzte Anzahl), die mit jeweils 7000 bis 20 000 anderen cortikalen Neuronen funktionell verknüpft sein können (über Synapsen).

2.1.  Rationale Funktionen der Großhirnrinde verbunden mit limbischen Strukturen

Neuere Ergebnisse der Hirnforschung zeigen, dass "sprachlich bewusste" Gedanken nur in der Großhirnrinde nachweisbar sind. Assoziative cortikale Bereiche, vor allem im Stirn- und Schläfenlappen, sind zuständig für "bewusst gewordene" Wahrnehmung, Kognition, Gefühle und sprachliche Ausdrücke (vgl. höhere und niedere » Bewusstseinsformen bei Tieren).
Das Bewusstwerden von Wahrnehmungsinhalten (Bedeutungen) und von Denkvorgängen, Vorstellungen sowie Erinnerungen hängt zusammen mit der Aktivität von assoziativen Arealen der Großhirnrinde, lokalisiert als vorderer Anteil des Hinterhauptslappens (okzipitaler Cortex) sowie als Teile des Scheitellappens (parietaler Cortex), des Schläfenlappens (temporaler Cortex) und des Frontallappens, besonders des präfrontalen Cortex des Stirnhirns (vgl. 2.4).
"Alle Wahrnehmungen werden grundsätzlich für 250 bis 500 Millisekunden unbewusst verarbeitet, ehe sie gegebenenfalls bewusst werden. Viele unbewusst aufgenommenen Reize sind aber generell zu kurz oder zu schwach, als dass sie unsere Großhirnrinde in einer für das bewusste Erleben notwendigen Weise aktivieren, oder sie werden durch subcortikale 'Filterprozesse' vom Bewusstwerden ausgeschlossen." [Roth, Die Macht des Unbewussten, 2006]
Ein "bewusstlos" funktionierendes Gehirn (z. B. niederentwickelt, embryonal, narkotisiert, im Koma oder Tiefschlaf) kann nur lebensnotwendige "vegetative" Operationen unbewusst beeinflussen, d. h. ohne individuell erlebbare Empfindungen und ohne wissentliche Reaktionen (keine Statusreports, vgl. primitive Tiergehirne).

Erlebbare Bewusstseinszustände beim Denken (z. B. Selbstreflexion für Urteile und sprachliche Statusreports über das "Ich") werden maßgeblich beeinflusst von unbewussten 'subjektiven' Bewertungen in subcorticalen Funktionskomplexen des so genannten limbischen Systems (blau markiert im Schnittbild). [Roth]
Die limbischen Strukturen im Schläfenhirn, Zwischenhirn (Thalamus) und Gyrus cinguli stehen in vielfältiger Verbindung mit unterschiedlichen Bereichen des Cortex, wodurch sie cortikale Funktionen mit ihren "emotionalen" Bewertungssignalen beeinflussen können (vgl. 2.2., 2.3. und 'emotionales Gedächtnis' unter 2.5.).
"Das limbische System durchzieht das gesamte Gehirn und umfasst (1) Anteile der Großhirnrinde, nämlich den orbitofrontalen Cortex, den Gyrus cinguli, die um den Hippocampus liegende entorhinale, parahippocampale und perirhinale Rinde und die insuläre Rinde ("Insel"); (2) allocortikale (d.h. nicht sechsschichtige) Anteile des Cortex und subcortikale Zentren des Endhirns, nämlich Hippocampus-Formation, Amygdala, Septum/basales Vorderhirn, ventrales Striatum/Nucleus accumbens, (3) Zwischenhirnzentren, nämlich Hypothalamus, Mammillarkörper, anterior-laterale, mediale und intralaminare Thalamuskerne, (4) ventrales tegmentales Areal (VTA) und Kerne des tegmentalen Höhlengrau im Mittelhirn, und (5) im weiteren Sinne Kerne der Formatio reticularis in Mittelhirn, Brücke und verlängertem Mark, vor allem Locus coeruleus und Raphe-Kerne."...
"Der Gyrus cinguli stellt neben der "Insel" und dem orbitofrontalen Stirnhirn den cortikalen Teil des limbischen Systems dar. Er spielt neben dem somatosensorischen Cortex bei der Schmerzwahrnehmung eine wichtige Rolle; hierbei steht er in enger Beziehung mit anderen Schmerzzentren, vor allem mit dem insulären Cortex. Zusammen mit dem präfrontalen Cortex übt der vordere cinguläre Cortex eine Art Überwachungsfunktion (monitoring) und Fehlerkontrolle bei der Verhaltenssteuerung aus." [Roth, Die Macht des Unbewussten]

Übergeordnete Kontrollfunktionen sind mit sprachlichen Bewusstseinsformen (Selbstkonzept) verbunden entsprechend einem Selbstsmodell, das zur intentionalen Selbstkontrolle dient und zur Auflösung motivationaler Konflikte hilfreich sein kann (vgl. Meta-Automat über Basis-Automat, siehe 2.6.). [Liß]
Der präfrontale Cortex (oberer Teil beider Stirn- oder Frontallappen) bestimmt maßgeblich die "verstandesmäßigen" Interpretationen von Problemsituationen, z. B. Denkprozesse für 'einsichtige' Deutungen und 'intelligente' Lösungen. Er wird modellmäßig erklärt als das Arbeitsgedächtnis für superponierte 'Exekutivfunktionen' (Top-Down) zur zielgerichteten Verhaltenssteuerung durch Lenkung der Aufmerksamkeit auf neue wichtige Ereignisse, verbunden mit 'wissentlichen' Vorgaben für Problemlösen, Entscheiden, Handlungsplanung und Verhaltenskontrolle (vgl. 2.5.).
Der darunterliegende orbitofrontale Cortex (über den Augenhöhlen) ist zuständig für "vernünftige" Voraussicht und Überprüfung von hypothetischen Erwartungen (Voraussagen) gemäß einer 'rationalen' Selbstkontrolle des Gehirns. Aufgrund von gedanklicher Ereignisvorwegnahme (begriffliche Antizipation, Vermutung) sind optimale Enscheidungen "erwägbar", besonders durch "einschätzendes" Abwägen von voraussichtlichen Handlungskonsequenzen, - auch unter Berücksichtigung von ethisch-moralischen Normen für soziale Interaktionen. - Funktionsstörungen des orbitofrontalen Cortex führen zu einem "unkontrollierten" impulsiven, individuell-egoistischen oder "unmoralischen" Verhalten, das von subcortikalen limbischen Zentren (vor allem Amygdala, mesolimbisches System und Hypothalamus) unbewusst gesteuert wird.

Für "rationale" Funktionen des Frontalhirns gilt prinzipiell: "Verstand" ist Erkenntnisvermögen für Deutungen und Urteile durch praktische Einsicht. - "Vernunft" lenkt den Verstand beim Problemlösen mit vermuteten Voraussagen durch theoretische Einsicht. [Liß, vgl. 1.2. u. 2.6.]

Die Intelligenz eines kognitiven Systems entspricht seiner Befähigung zum Problemlösen ausgehend von der Erkennung einer Problemsituation, insbesondere ihrer für das Handeln wesentlichen Eigenschaften im jeweiligen Zusammenhang, wodurch gemäß dieser Einsicht eine zielgerichtete oder zweckorientierte Problemlösung zu finden ist, z. B. als optimale Entscheidung im Handlungsspielraum für 'intelligentes' Verhalten (vgl. 2.4.).
Der spezifizierte Begriff "kreative" Intelligenz betont eine systemimmanente Kreativität zum Entwurf konstruktiver Konzepte, - insbesondere hinsichtlich innovativer Ansätze für erfinderische Problemlösungen.
Kreatives Denken geschieht meist "intuitiv" (gefühlsmäßig) und ist aber "wissentlich" unterstützbar mit heuristischen Methoden für systematische Arbeitshypothesen oder sog. Heuristiken zum Problemlösen.

Aufgrund von Erfahrungswissen erfolgt die Veranlassung und Steuerung von erlernten "bedingten" (Re-)Aktionen gemäß der vorausgesetzten Kenntnisnutzung für situationsabhängig erinnerbare Vorstellungen (vgl. assoziierte Voraussagen oder Vorurteile), die durch ihre situationsabhängige Bewertung empirische Urteile beeinflussen können.

Urteile und Schlüsse des logischen Denkens in Gehirnen sind neurowissenschaftlich nachweisbar als funktionelle Aktivitäten von hierarchisch verknüpften Neuronen, wobei funktionsspezifisch 'synchronisierte' Neuronen-Ensembles lokalisiert werden können. Semantische Informationen begrifflicher Urteile sind formal mit selektierten Begriffssymbolen ausdrückbar als explizite Aussagen von Gedanken, insbesondere als Worte, Sätze oder Bilder (vgl. 2.3.).
"Verstandesmäßige" Interpretationsprozesse zur Erkennung und Deutung von aktuellen Situationen sind prinzipiell erklärbar duch 'kognitiv-logische' Informationsverarbeitung zwecks individueller Beurteilung von situationsspezifisch wahrgenommenen Objekten (Inputs) unter erfahrungsgemäßer Berücksichtigung von erinnerten Vorstellungen und assoziierten Voraussagen entsprechend erworbenen Kenntnissen (als begrifflichen Beziehungen) von bisher erfassten Zusammenhängen untersuchter Sachverhalte. [Liß]

Assoziative Gedankengänge sind modellmäßig verknüpfte 'Überlegungen' des symbolisch-abstrakten Denkens. Das Finden einer eigenen Meinung oder rationalen Entscheidung, z. B. beim intentionalen Nachdenken bzw. handlungsorientierten Abwägen, erfolgt durch "wissentliche" Selbstreflexion gemäß individuellem Erfahrungswissen und subjektiven Bewertungen (vgl. 2.2. und 2.3.).
Starke Erinnerungen und Gefühle behindern logisches Denkvermögen für analytische Reflexionen. Vernünftiges Entscheiden wird erschwert durch unbewusste emotionale und soziale Einflüsse

2.2.  Hirnfunktionen für unbewusste Bewertungen  -  Affekte, Emotionen und Motivationen

Situationsbedingte und 'subjektive' (selbstbezügliche) Bewertungen haben maßgeblichen Einfluss auf kognitiv-logische Erwägungen für Handlungsintentionen (Absichten, Ziele), auf empirische Urteile und auf Entscheidungen für situationsangemessene Aktionen. Bei impulsiven Affekthandlungen wird eine rational-logische Selbstkontrolle vermisst (fehlende Selbstbeherrschung).
Das komplexe limbische System ist zuständig für 'subjektive' (meist unbewusste) Bewertungsfunktionen. Als Bewertungsinstanz bewirkt es unbewusste Affekte (intuitive Antriebe), Emotionen (erlebbar als Gefühle) und Motivationen, die als Handlungsabsichten auch bewusst bestimmbar sind (Intentionen).
Die limbischen Strukturen des inneren Schläfenhirns Hippocampus und Amygdala beeinflussen den Hypothalamus (unter dem Thalamus im Zwischenhirn), dessen Funktionen für phylogenetisch alte Triebe und Emotionen neurobiologisch nachgewiesen sind, z. B. für Aggression, Flucht und Sexualität. Der Hypothalamus seinerseits steuert über lange 'absteigende' (efferente) Nervenbahnen für motorische Efferenzen die peripher-vegetativen Reaktionen (z. B. Herztätigkeit und Atmung) und auch das Hormonsystem des Körpers.
Die Amygdala (Mandelkern) im limbischen System erzeugt (anfänglich unbewusste) emotionale Zustände und Erlebnisse (z. B. für Angst, Furcht, vermutlich auch Neugierde). Sie macht emotionale Erfahrungen in Zuordnung zu "erlebten" individuellen Situationen als "emotionale Erinnerungen" verfügbar (emotionales Gedächtnis, vgl. 2.5.). Damit bestimmt sie in besonderen Situationen (gemäß Sinneseindrücken oder Wahrnehmungen) die jeweilige emotionale Erregung oder Alarmmeldung durch Assoziieren "aus Erfahrung" sehr schnell, aber ungenau. [Goleman, S. 40]
"Ohne irgendeine bewusste, kognitive Beteiligung können emotionale Reaktionen und emotionale Erinnerungen entstehen, weil das emotionale System anatomisch unabhängig vom Neokortex agieren kann", sagt LeDoux. "Es kommt zwar vor, dass emotionale Erinnerungen ins Bewusstsein gelangen, doch viele führen zu Handlungen, ohne dass wir uns ihrer bewusst erinnerten." [Goleman, S. 38]
LeDoux entdeckte ein Bündel neuronaler Verbindungen vom Thalamus direkt zur Amygdala, als Abkürzung für die vielen langen Bahnen zum Cortex. Damit sind (vor)schnelle emotionale Reaktionen (z. B. bei vermeintlicher Gefahr) erklärbar, die den cortikalen "Denkergebnissen" (des Verstandes) zuvorkommen. [Goleman, S. 36]
Emotionale Einflüsse der Amygdala (z. B. auf Hypothalamus und Neocortex) werden auch von Cortex-Funktionen mitbestimmt. Zugeordnet zu besonderen Wahrnehmungs- und Erkennungsergebnissen entstehen im Cortex assoziierte Voraussagen "aus Erfahrung", die emotionale Auswirkungen haben können. Assoziative Gedächtnisleistungen und kognitive Funktionen im 'Assoziationscortex' sind verbunden mit emotionalen und motivationalen Bewertungsfunktionen. [Roth, Singer]
"Zur Motivation tragen also implizite wie auch explizite Systeme bei. Das Arbeitsgedächtnis lenkt das Verhalten auf Ziele hin, die in ihm explizit repräsentiert sind und unter dem Einfluss von exekutiven Steuerungsfunktionen angesteuert werden können. Auf der anderen Seite haben wir Hirnsysteme, die Anreize implizit verarbeiten und das Verhalten implizit auf Ziele hinlenken. Manchmal laufen die implizite und die explizite Motivitation synchron zueinander, sodass Arbeitsgedächtnis und implizite Systeme das Verhalten auf einen gemeinsamen Zweck hin ausrichten." [LeDoux, S. 340]
"Der Geist ist nicht nur, wie die Kognitionswissenschaften uns einst glauben machen wollten, ein Denkapparat. Er ist ein integriertes System synaptischer Netzwerke, die kognitive, emotionale und motivationale Funktionen erfüllen. Und er umfasst, was noch wichtiger ist, auch Interaktionen zwischen den Netzwerken, die für die verschiedenen Aspekte unseres Innenlebens zuständig sind." [LeDoux, S. 341]

2.3.  Hirnfunktionen für unbewusste Entscheidungsvorbereitungen  -  Absichten (Intentionen)

Mit Begriffssymbolen für explizite Aussagen (z. B. Zeichen, Worte oder Sätze) können Gedanken geäußert werden. Diesen lassen sich hirnspezifische Aktivierungsmuster von Neuronengruppen zuordnen, die in Cortex-Bereichen unterschiedlich lokalisierbar sind, aber nicht auf Dauer so bleiben (vgl. strukturelles Lernen).
Zuordenbar zu 'motivierten' Gedanken bei der Entscheidungsvorbereitung sind markante Neuronenaktivitäten, die "live" beobachtet werden mit modernen bildgebenden Verfahren der Magnetresonanztomografie (MRT). Eine notwendige Voraussetzung dafür ist ein anfänglicher Dialog mit dem Probanden zum Kennenlernen seiner hirnspezifisch lokalisierbaren Gedanken-Muster (bestimmbare Begriffsformen) zur Feststellung von individuellen Vorgabe-Daten für die MRT-Auswertungssoftware im Computer, - als erforderliches 'Erkennungstraining' hinsichtlich mentaler Lokalisierungen im Gehirn.

"Auf subcortikaler Ebene kontrolliert das limbische System im engeren Sinne (d.h. Hypothalamus, Amygdala, mesolimbisches System) den Hippocampus und damit praktisch alle Prozesse des deklarativen, bewusstseinsfähigen Gedächtnisses. Ebenso kontrolliert das limbische System die Basalganglien (Corpus striatum, dorsales Pallidum, Substantia nigra), die ihrerseits den präfrontalen, prämotorischen und supplementärmotorischen Cortex bei der Vorbereitung und Planung von willkürlichen Bewegungen kontrollieren. Auf diese Weise hat das limbische System bei der Verhaltenssteuerung das erste Wort, nämlich beim Entstehen der Wünsche und dem Reifen der Pläne und Ziele, und das letzte Wort, und zwar kurz bevor eine bestimmte Handlung ausgeführt werden soll." [Roth, Die Macht des Unbewussten, 2006 - Hervorhebungen von E. Liß]

Das implizite System des Unbewussten gewährleistet mit seinen emotionalen und motivationalen Funktionen (vgl. Limbisches System) die Veranlassung der routinierten Steuerung von 'reflexiven' Reizreaktionen oder 'instinktiven' Handlungen, die gar nicht oder zu spät (für eine Selbstkontrolle) bewusst werden, - unabhängig von bewussten Überlegungen zu wählbaren Entschlüssen (vgl. Entscheidungen mittels explizitem Arbeitsgedächtnis, vgl. 2.5).
Unbewusste Reaktionen auf Reizsituationen erfolgen meist impulsiv oder gewohnheitsmäßig "ad hoc", so dass sie nicht rechtzeitig durch eine 'bewusste Kontrolle' (Selbstkontrolle) verhindert oder korrigiert werden können.
Die 'Macht des Unbewussten' ist erlebbar durch das verzögerte 'wissentliche' Gewahrwerden (Bewusstwerden) von unbewusst veranlassten Gefühlen (vgl. Leidenschaft, Sucht oder Phobie) und/oder Aktionen, beispielsweise von "unüberlegten" Äußerungen und "nicht gewollten" Affekthandlungen.
Besonders charakteristisch für ein 'schwer kontrollierbares' Unbewusstes (Unterbewusstsein) sind triebhafte Wünsche, krankhafte Zwangsvorstellungen und imaginäre Anschauungen, die dominierend sind für fiktive Behauptungen, falsche (Vor-)Urteile oder Fehleinschätzungen.

Der postulierte freie Wille als ethische Voraussetzung für Eigenverantwortung im Rahmen der Handlungsfreiheit des Individuums ist neurowissenschaftlich umstritten. Bestimmend beim Urteilen und Entscheiden sind jeweils aktuelle Situationsbedingungen und subjektive Bewertungen als unbewusste Einflüsse (vgl. Antrieb, Motivation und Emotion).

2.4.  Hirnfunktionen für Aufmerksamkeit und Bewusstwerden  -  Problemlösen und Lernen

Ein aktiver Wahrnehmungsprozess unter 'kognitiver Kontrolle' (präfrontaler Cortex) beginnt mit der Selektion von Informationsdarstellungen im Vergleich mit kognitiven Schemata (Unterscheidung, Klassifizierung, Kategorisierung, Abstraktion, Informationsreduktion). Dabei vorausgesetzt wird eine unbewusste oder bewusste Fokussierung der Aufmerksamkeit auf bevorzugt selektierte Übertragungskanäle (sinnliche oder hirninterne Modalitäten) für besondere Signalereignisse von externen oder internen Quellen. Der stärkste Reiz zieht meist die Aufmerksamkeit auf sich. Aber auch ein schwächerer Reiz kann "willentlich" als wichtig eingeschätzt werden und dadurch Aufmerksamkeit erregen. Sinneswahrnehmungen werden maßgeblich von individuellen Bedürfnissen, Interessen, Einstellungen und Motiven beeinflusst.

Als "Tor zum Bewusstsein" werden die limbischen Zentren Thalamus und Hippocampus aufgefasst, weil ihre Filter-Funktionen zur Steuerung von Aufmerksamkeit entdeckt worden sind. Besonders das Hippocampus-System entspricht einem "unbewussten" Organisator des 'Aufmerkens' und 'Aufnehmens'. Er hat steuernde Einwirkung auf das 'Behalten' im deklarativen Gedächtnis für 'bewusst abrufbare' Erinnerungen, vermutlich in assoziativen Cortex-Regionen (vgl. 2.5.) Selektiv beeinflussbar durch seinen situationsabhängigen Ausstoß von Neuromodulatoren sind cortikale Gedächtnisstrukturen während der Einspeicherung und Konsolidierung besonderer Gedächtnisinhalte für als 'wichtig' bewertete Informationen (vgl. » 'synaptische Verbindungen'). [Roth, S. 161]
Über den Gyrus cinguli (cingulären Cortex) 'aufsteigende' (afferente) neuronale Verbindungen zum Cortex dienen zur Beeinflussung von Aufmerksamkeit und zur emotionalen Einfärbung von Wahrnehmungen (z. B. Schmerz). Außerdem arbeitet der cinguläre Cortex beim Erkennen und Korrigieren von Fehlern eng mit dem Stirnhirn zusammen (vgl. Belohnungssystem, s. u.).

Zentrale Bedeutung für die Ausfilterung unwichtiger Informationen haben "bewertende" cortical-limbische Strukturen in Verbindung mit der Formatio retikularis des Hirnstamms ('netzartige' Formation, hat die Kerne: PPT, Locus coeruleus und dorsaler Raphe-Kern). Auch die Aufmerksamkeitssteuerung für Neues wird ihnen zugeschrieben (Kern: Locus coeruleus). In Zusammenarbeit mit dem vorgeschalteten Cortex wird durch Vergleich von vergangener mit der gegenwärtigen Erfahrung die eingehenden (wahrgenommenen) Umweltinformationen auf deren Relevanz (Wichtigkeit und Neuheit) hin bewertet. Wichtige Informationen sind bedeutsam, beeinflussen die Hirnaktivität und können als neue Gedächtnisinhalte gespeichert werden. Wenn Informationen als unwichtig bewertet wurden, z. B. als Redundanz (Überflüssiges), dann bleiben sie zunächst unberücksichtigt, so lange, bis möglicherweise ihre Wichtigkeit später doch erkannt wird.
Von der 'limbischen' Bewertungsinstanz des Gehirns kann die Einstufung in "unwichtig" völlig unbewusst erfolgen. Als "wichtig, aber bekannt" eingestufte Informationen werden routinemäßig verarbeitet und erfordern kein Bewusstsein (vgl. antrainierte Fertigkeiten und Automatismen).
Besonders "bewusst" werden 'problematische' Funktionsanforderungen in assoziativen Cortex-Arealen für komplexe Situationen, die als "wichtig, aber neu" (interessant, fraglich) klassifiziert worden sind.

Die wissentliche Selbstreflexion (bewusstes Nachdenken) über aktuelle Situationen ist beeinflussbar von individuell erinnerten Erfahrungen (Vorstellungen) und Voraussagen (Erwartungen) gemäß ihrer subjektiven Bewertungen (Emotionen, Motivationen).
Für zu erkennende Problemsituationen können hypothetische Lösungsansätze gefunden werden als 'konstruktive Konzepte' in Folge von Einsicht fördernden Untersuchungen aufgrund von Erfahrungswissen (vgl. Fach- oder Expertenwissen), was unterstützbar ist mit Metawissen, z. B. heuristischen Methoden und Such-Strategien.
Theoretische Überlegungen bei reflexiver Problemanalyse können gefördert werden mit konstruktiven "Was wäre, wenn..."-Fragen hinsichtlich neuer begrifflicher Kombinationen und Verknüpfungen als "kreative" Vorstellungen ("intuitive" Imagination, Fantasie).

Mit konstruktiven Reflexionen 'abduktiv' auffindbar sind vorteilhafte Problemlösungen zwecks Selbsterhaltung und möglicherweise zur Verbesserung der 'subjektiven Lage' im jeweiligen Handlungsspielraum (vgl. Antizipation, Prädiktion).
Eine intelligente Entscheidungsfindung beim Problemlösen wird ermöglicht durch Erinnerungen und assoziierte Voraussagen, entsprechend den lerntypisch ausgebildeten Begriffsstrukturen des deklarativen Wissens, die genutzt werden zur erfahrungsgemäßen Bewertung von 'voraussichtlich' erwarteten Konsequenzen möglicher Lösungen (vgl. antizipatorische Risikoabschätzung).
Um optimale Entscheidungen zu treffen und das eigene Vorgehen adaptiv zu planen, ist nutzbares Erfahrungswissen erforderlich (Modellgebrauch, vgl. 1.4.).
Mögliche "schnellfertige" Entscheidungen werden bestimmt durch subjektive Vorurteile oder leicht praktikable Lösungsansätze entsprechend einer unsystematischen Vereinfachung der jeweiligen Problemsituation.
Erfolgreiche Problemlöser haben eine reflektierte Selbstsicherheit und können Unbestimmtheit mit wenig Angst ertragen.

Beim empirischen Lernen (auch aus Fehlern) werden durch Erfahrung (induktiv, verallgemeinert) neue Kenntnisse erworben, die zunächst als hypothetische Erkenntnisse (Theorien) gelten. Diese müssen durch praktische Erprobung bestätigt werden (Test), um sie künftig als 'bisher bewährte' Erkenntnisse im Gedächtnis zu behalten (Konsolidierung für Langzeitspeicherung).
Beim zweckdienlichen (intentionalen) Lernen durch systematische Erforschung von erfassbaren Zusammenhängen realer Sachverhalte helfen heuristische Methoden, konstruktive Kritik und Fragen hinsichtlich der Bestimmung (Erkennung, Deutung), Bewertung (Beurteilung) und Erklärung (Begründung) von untersuchten Objekten oder Relationen.
Die effektorientierte (Lern-)Methode "Versuch und Irrtum" (trial and error) ist mit einem Fehlerrisiko verbunden und mit der Frage, ob und wann Probieren zum Erfolg führt. Beim versuchsweisen (Kennen-)Lernen untersuchter Zusammenhänge können neu erfasste Begriffsbeziehungen ein 'selbsterhaltendes' Umlernen (organisatorische Umorientierung) erforderlich machen.

Als Belohnungssystem wurde ein 'mesolimbisches System' definiert, dessen dopaminerge Neurone funktionell zuständig sind für positive Emotionen bei der Befriedigung von Bedürfnissen. Wenn Unerwartetes positiv bewertet wird, kann über die mesocorticolimbische Bahn (vgl. Schnittbild) stimulierend auf Stirnhirn-Areale eingewirkt werden, - zwecks Steuerung von Aufmerksamkeit und Lernbereitschaft für Neues (Appetenzverhalten). Im Mittelhirn produziertes Dopamin (Botenstoff) vermittelt die Erwartung von Belohnung oder Lust. Dopamin aktiviert den Nucleus accumbens, der eine opiumartige Substanz (Endorphine) freisetzt, was als Wohlbefinden (Glücksgefühl) empfunden wird. Bei deutlicher Antriebs- und Interesselosigkeit ist ein Dopaminmangel festgestellt worden.

2.5.  Unterscheidbare Gedächtnisformen von strukturell lernenden Hirnregionen

Auf situationsbedingtem Kenntniserwerb basierende kognitive Gedächtnisleistungen sind erklärbar durch (biochemisch oder genetisch) funktionell veränderte synaptische Verbindungen in 'plastischen' Neuronenverknüpfungen. Der hierfür prinzipiell vorausgesetzte kognitive Grundprozess des 'strukturellen Lernens' in Hirnregionen ermöglicht eine dynamische Selbstorganisation zwecks Selbsterhaltung. Dieser evolutionären Bestimmung entsprechen auch epigenetische Vorgänge der Wiederherstellung von Hirnfunktionen nach reparierbarer Schädigung.
Neurowissenschaftlich nachweisbar sind 'lernende Gedächtnisstrukturen' in unterschiedlichen Hirnregionen, die charakterisiert werden durch funktionelle Veränderungen an Synapsen (d. h. variablen Kontaktstellen) zwischen 'plastisch' verknüpfbaren Nervenzellen (Neuronen). Für (temporäre oder bleibende) neuronale Funktionsveränderungen erforderlich sind situationsbedingt detektierbare Koinzidenzereignisse (prä- und postsynaptisch) am jeweiligen synaptischen Spalt als notwendige Voraussetzungen für die lerntypische Bahnung oder Verstärkung synaptischer Neuronenverbindungen. Die jeweils zu erfüllende Koinzidenzbedingung (eines induktiven Lernmechanismus) wird bestimmt gemäß der neuronspezifischen Konnexanalyse des strukturellen Lernens (vgl. 1.3.). - Es können aber auch neue synaptische Verbindungen im Nervennetz epigenetisch ausgebildet werden, z. B. durch Dendriten-Wachstum für neue Synapsen.

Die definierten Gedächtnisformen: Arbeitsgedächtnis, Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis werden klassifiziert nach zeitlichen Merkmalen der Verfügbarkeit von erinnerbarem Wissen. - Außerdem gelten die abruf- und wirkungsmäßig kategorisierten Gedächtnisarten: "explizites" deklaratives (semantisches oder episodisches) Gedächtnis und "implizites" prozedurales Gedächtnis sowie emotionales Gedächtnis (s. u.).
Die unterschiedlich klassifizierbaren Gedächtnisformen für Erfahrungswissen im Gehirn können mit dafür zuständigen Hirnregionen erklärt werden, deren Schädigungen nachweisbare Auswirkungen auf mögliche Lernleistungen haben, wie Patientenstudien belegen.
Der Verlust des Hippocampus führt zu massiven Störungen für ein 'Kurzzeitgedächtnis', so dass Erfahrungen neuer Erlebnisse später nicht mehr erinnerbar sind, wobei ein diesbezügliches 'episodisches Gedächtnis' fehlt (erklärbar durch verhinderte Aufnahme ins 'deklarative' Gedächtnis, vgl. 2.4.).
Der Mensch kann Erinnerungen aus dem 'deklarativen Gedächtnis' seiner Großhirnrinde (Iso- oder Neocortex) bewusst abrufen und sprachlich ausdrücken. Aus dem assoziativen Cortex sind individuelle Langzeiterinnerungen (des expliziten Wissens im 'Langzeitgedächtnis') "wissentlich" abrufbar, - beeinflusst vom limbischen System. Diese können in Form expliziter Aussagen kommunikativ mitgeteilt werden (vgl. Objektivierung für Beschreibungen und Erklärungen).
Das kulturell bestimmte, explizite Wissen im deklarativen 'Langzeitgedächtnis' ist "bewusst" erinnerbar. Eine intentionale oder assoziative Erinnerung erfolgt situationsabhängig als symbolische Vorstellung bzw. wiedererkannte Erfahrung (z. B. Erwartung). Ihr schneller Abruf kann unterstützt werden von assoziativen Merkhilfen (vgl. 'Eselsbrücken' und 'assoziative Verortung').
Es können mit abgerufenen Erinnerungen des expliziten Wissens jeweils assoziierte 'unbeabsichtigte' Erinnerungen (vgl. Einfälle) als 'momentan assoziierte' Vorstellungen "bewusst" werden (vgl. 2.4.).
"Die Aktivierung einer deklarativen Erinnerung ruft deshalb auch mit ihr zusammenhängende Erinnerungen wach. Folglich können deklarative Erinnerungen unabhängig von dem Kontext, in dem sie sich gebildet haben, abgerufen werden, und durch Reize, die nicht an dem ursprünglichen Lernvorgang beteiligt waren." [LeDoux, S. 157]

Der präfrontale Cortex (oberer Teil des Stirnlappens) steht in wechselseitiger Verbindung mit cortikalen Assoziationsfeldern (Assoziationscortex) und auch subcortikalen Hirnabschnitten (vgl. Limbisches System). Seine 'steuerungsmäßig übergeordneten' Gedächtnisstrukturen ermöglichen 'sprachlich-bewusste' Exekutivfunktionen und werden modellmäßig aufgefasst entsprechend dem "expliziten" 'Arbeitsgedächtnis' zur Erklärung wissentlicher (bewusster) Denkprozesse (vgl. 2.1.).
"Das Arbeitsgedächtnis schließt das ein, was man das Kurzzeitgedächtnis nennt. ... Das Arbeitsgedächtnis ist ein Raum, in dem gearbeitet wird." [LeDoux, S. 237] "Das Arbeitsgedächtnis unterscheidet sich vom sensorischen Bewusstsein vor allem dadurch, dass es im Arbeitsgedächtnis möglich ist, vorübergehend gespeicherte Informationen über Funktionsbereiche hinweg simultan zueinander in Beziehung zu setzen und auf flexible Weise für die Entscheidungsfindung nutzbar zu machen. Diese Fähigkeiten scheinen in präfrontalen Schaltkreisen zu wurzeln." [LeDoux, S. 262]
"Man hat festgestellt, dass bei manchen Aufgaben, die verschiedene Aspekte von Exekutivfunktionen (wie Reiz- oder Reaktionsselektion, Konfliktbehebung, Entscheidungsfindung) ansprechen, Areale des präfrontalen Kortex in jeweils unterschiedlichem Maße aktiv sind." [LeDoux, S. 250]>
"Weil präfrontale Regionen konvergente Inputs aus sensorischen, emotionalen, motivationalen und Erinnerungsschaltkreisen empfangen, geht man davon aus, dass sie die komplexe Integration von Informationen (Bindung) zu leisten vermögen, die im Gehirn im Zuge einer bewussten Erfahrung geschehen muss." [LeDoux, S. 258]
Dem präfrontalen Cortex (im hoch entwickelten Stirnhirn) werden superponierte Kontroll-Funktionen für Bewusstsein und auch Kreativität zugesprochen, vor allem bei kontextabhängigem Erinnern und Verstehen, bei zeitlicher und räumlicher Strukturierung von Sinneswahrnehmungen, bei planvollem und kontextgerechtem Handeln und Sprechen, sowie bei "intelligentem" Problemlösen durch rationale Einsicht (vgl. 2.1.).
Erkrankungen des präfrontalen Cortex führen zu Persönlichkeitsveränderungen, gekennzeichnet durch Abbau sozial angepasster bis hin zu kriminellen Verhaltensweisen, Enthemmung und Distanzlosigkeit (fehlende Selbstkontrolle), - auch Planungsunfähigkeit, Interessen- und Motivationsverlust (kein intentionales Lernen, vgl. 2.6.).
"Tatsächlich ist das bewusste Abrufen von Langzeiterinnerungen, insbesondere episodischen Erinnerungen, einem Menschen nicht mehr möglich, wenn der präfrontale Kortex ausfällt. Beim Abrufen episodischer Erinnerungen ist der präfrontale Kortex aktiv und es gibt auch Hinweise darauf, dass der präfrontale Kortex an der Encodierung (Bildung) von episodischen Erinnerungen beteiligt ist." [LeDoux, S. 256]

Erwiesen ist, dass die Amygdala (Mandelkern, zweifach) an 'emotionalem Lernen' beteiligt ist, weil sie Motivationen (z. B. für implizit gelernte Gewohnheiten) und 'emotionales Gedächtnis' steuert bzw. organisiert (vgl. 2.2.). "Der Mandelkern kann in einem Delirium der Wut oder der Angst reagieren, bevor der Cortex weiß, was los ist, weil die grobe Emotion unabhängig vom Denken und zeitlich vor ihm ausgelöst wird." ... "Gewöhnlich beherrschen die präfrontalen Bereiche unsere emotionalen Reaktionen von Anfang an." [Goleman, S. 44, 45] "Die von einem einzigen Neuron hergestellte Verbindung zwischen Mandelkern und präfrontalem Kortex mündet in einen Bereich, den man als »orbitofrontalen Kortex« bezeichnet. Dies ist offenbar der entscheidende Bereich für die Bewertung von emotionalen Reaktionen, wenn wir uns mitten in ihnen befinden und Korrekturen vornehmen." [Goleman, S. 46]

"Implizite Erinnerungen treten nicht so sehr in den Dingen zutage, die wir wissen, sondern eher in den Dingen, die wir tun, und in der Art und Weise, wie wir sie tun." [LeDoux, S. 159]
"Lernvorgänge wie das Aneignen motorischer und kognitiver Fertigkeiten, das Priming und die klassische Konditionierung sind auch ohne den Hippocampus möglich. Hier müssen also andere Hirnsysteme im Spiel sein als dasjenige, auf dem das explizite Gedächtnis beruht." [LeDoux, S. 160]

Das Kleinhirn hat einen "unbewussten Lernanteil" an lebenserhaltenden kognitiven Leistungen und gelernten Sprachformen. Seine lernfähige Gedächtnisstruktur entspricht einem 'prozeduralen Gedächtnis' für konditionierte Fertigkeiten des angelerntes Verhaltens, das "unbewusst" gesteuert wird. Beispiele für die "unbewusste" Bewegungssteuerung durch motorisches Lernen im Kleinhirn sind 'bedingte Reaktionen' und antrainierte Handlungen als 'gelernte Automatismen' (z. B. im Beruf oder beim Sport), auf die erforderlichenfalls durch "bewusste" Kontrolle eingewirkt werden kann.
Das 'relativ autonome' Kleinhirn (Cerebellum) des Menschen hat ca. 30 Milliarden Neurone für unterschiedliche Motorik-Funktionen und zur Steuerung von Bewegungsabläufen des Körpers. Es ist über die Brücke (Pons) mit dem Hirnstamm verbunden und steht unter dem Signaleinfluss von motorischen Cortex-Arealen. Für cortikal auslösbare Verhaltensprogramme bewirkt es eine Feinregulierung der Muskeln. Das Kleinhirn empfängt situationsspezifische Erregungssignale vom Gleichgewichtssystem, von Muskelspindeln, Hautsinnesrezeptoren, Augen und Ohren.

Der Hirnstamm (Mittelhirn + Brücke + Nachhirn) ist zuständig für viele "unbewusste" Regel- und Steuerprozesse im Körper, vor allem lebensnotwendige Funktionen zur Regulation von Herzschlag, Blutdruck, Atemrhytmus, Körpertemperatur und Verdauung. Außerdem kontrolliert und steuert er lebenswichtige Reflexe wie Niesen, Husten und Erbrechen. Nachgewiesen wurde auch seine Mitwirkung an der Erzeugung eines Gefühls der Wachheit oder Schläfrigkeit. - Auf Hirnstammregionen pharmakologisch einwirkende Substanzen beeinflussen den Wachheitszustand (z. B. Schlaf, Narkose oder Aktivierung). Hirnstammschädigungen durch Verletzung, Tumor oder Schlaganfall können zu Koma-Bewusstlosigkeit oder sogar Tod führen.

2.6.  Entwicklungsniveaus hierarchischer Lernformen  -  Selbstreflexion und Selbstkontrolle

Psycho-physiologisch klassifizierbare Lernformen sind typisch für kognitive Systeme, die ihr Verhalten "selbstorganisierend" ändern oder korrigieren können, um sich "erfahrenen" Umweltbedingungen veränderungsgemäß anzupassen. Höchstes Lernziel ist "intelligentes" situationsangepasstes Verhalten zwecks 'rationaler' Autonomie und Homöostase (dynamische Selbsterhaltung).
Als hierarchische Lernformen werden unterschiedliche 'hierarchisch gekapselte' Kategorien von Verhaltensänderungen definiert. Zur evolutionären Erklärung der qualitativen Verschachtelung hierarchischer Lernformen dient ein zumindest schematischer Vergleich mit der funktionalen Hierarchie von miteinander vernetzten Hirnabschnitten (mein Gehirnmodell, s. u. Hinweis). Übereinstimmend damit beruhen 'niedere' Lernformen wie 'bedingte Reflexe' oder 'bedingte Reaktionen' (Konditionierungen) auf fundamentalen Lernmechanismen im evolutionär alten 'Reiz-Reaktion-System' des Nach-, Hinter- und Mittelhirns.
Qualitativ höhere Lernformen sind äquivalent zu "intelligenten" Verhaltensänderungen aufgrund von "höheren" kognitiven Leistungen beim Problemlösen. Definierte höhere Lernformen werden hierarchisch aufsteigend klassifiziert als 'bedingte Aktion' (durch subjektive Bewertung), 'bedingtes Erwägen' (optimaler Entscheidungen), 'Lernen durch Einsicht in prinzipielle Sinn-Zusammenhänge' und 'intentionales Lernen'. [Liß]
Die hierarchischen Lernformen entsprechen definierten Entwicklungsniveaus mit vielschichtiger Funktionalität, die alle auf dem "fundamentalen" Reiz-Reaktion-System aufbauen. Damit erklärbar sind 'höherentwickelte' Prozesse der Wahrnehmung, Erkennung, Beurteilung, Bewertung und Entscheidung im lernfähigen Gedächtnissystem. Charakteristisch für höhere Lernformen sind "individuelle" Gedächtnisleistungen gemäß dem Entwicklungsstand des systemeigenen Assoziations- und Erinnerungsvermögens. Beispiele hierfür sind "eigene" empirische Urteile (induktive Schlüsse), beeinflusst von assoziierten Voraussagen "aus Erfahrung" (Vorurteile, Erwartungen). Fördernden Einfluss auf lerntypische Kognitionsleistungen haben hypothetische Vorstellungen (Annahmen, Theorien) und zielorientierte Intentionen (Absichten, Pläne), z. B. Handlungsmotive zum Kennenlernen des Neuen (Erforschung) oder instruktiven Methoden zum "Lernen lernen". [Liß]
Außerdem werden 'höhere' Lernprozesse maßgeblich bestimmt von subcorticalen Bewertungsinstanzen (für Antrieb, Emotion und Motivation). Diese stehen in Wechselwirkung mit übergeordneten Funktionskomplexen des Cortex und ihren assoziativen Gedächtnisstrukturen. Situationsabhängige Urteile und Entscheidungen im lernenden Gedächtnissystem werden beeinflusst von subjektiven Bewertungsergebnissen für Emotionen (meist unbewusst), die vom limbischen System stammen. Diese gehen Gefühlen voraus, die im Stirnlappen des Cortex "bewusst erlebbar" sind. [Damasio]
Hochentwickelte kognitive Leistungen für "einsichtiges" Lernen und "intelligentes" Problemlösen werden den 'rationalen' Stirnhirn-Funktionen zugeschrieben, - verbunden mit 'bewussten' Kontroll- und Planungsfunktionen im präfrontalen Cortex (s. o.). Die ontogenetische Hirnentwicklung beim Menschen führt erst viele Jahre nach der Geburt zur Ausreifung des Neocortex, besonders des präfrontalen und orbitofrontalen Cortex (Entwicklung bis ca. 11. Lebensjahr bzw. Pubertät). [Roth]
Der orbitofrontale Cortex (seitlicher 'assoziativer' Stirnlappen über den Augenhöhlen) gilt als zuständig für die kritische Überprüfung von hypothetischen Voraussagen und Erwartungen (z. B. von vermuteten Handlungskonsequenzen beim 'bedingten Erwägen' einer optimalen Entscheidung am Refenzmodell), - erfahrungsabhängig und zielorientiert, auch gemäß einer Moral und Ethik (Gewissen, vgl. 2.1.). Außerdem werden ihm "bewusste" Zielvorstellungen, Motivationen und Gefühle zugeschrieben. [Roth][Singer]

"Sich etwas bewusst sein" entspricht einer 'wissentlichen' Seinserfahrung und bedeutet: "davon eine äußerbare Vorstellung haben". - Dem "sprachlichen Bewusstsein" entspricht ein Ausdrucksvermögen für mitteilbare 'explizite' Aussagen über deklaratives 'Wissen vom Sein' (vgl. Sebstmodell, siehe 1.5. und 2.6.).

Der Stirn- und Schläfenlappen (meistens linker Cortex) sind beteiligt an dem Verstehen und der Erzeugung von Äußerungen (mindestens) einer Sprache, die erlernt werden muss. Ein sog. Sprachzentrum zur Erkennung und Konstruktion von Satzformen sprachlicher Ausdrücke (Syntax, Grammatik) und zur Interpretation der Satzbedeutungen (Semantik) ist lokalisierbar im Broca-Arial des linken Frontallappens. Für verstehbare Sprachäußerungen werden der Satzbau und die Wortwahl im Gehirn mit vielen syntaktischen Regeln automatisiert bestimmt (meist unbewusst). [Roth]
Das individuelle Sprachvermögen ist eine systemimmanente Voraussetzung für deklarative Ausdrücke als formale Darstellungen zur Beschreibung und Erklärung eigener Vorstellungen, Urteile, Konzepte oder Intentionen hinsichtlich der Vergangenheit bzw. Zukunft.
Sprachliche Aussagen werden bestimmt von dem aktuell nutzbaren, 'deklarativen' Erfahrungswissen einschließlich symbolisch-abstrakten Denkmodellen und methodischem oder selbstreflexivem Metawissen (vgl. kognitiv-logische Modellbildung). Sprachlich darstellbar sind 'konstruktive Konzepte' als hypothetische Modellvorstellungen gemäß ausgebildeten 'kognitiv-logischen' Begriffsstrukturen, die mit Logos-Relationen prägnant beschrieben werden können (vgl. Hinweis 2). [Liß]
Eine systematische Formalisierung kognitiv-logischer Aussagen basiert auf elementaren Darstellungsformen für logische Implikationen (Schlussfolgerungen, Inferenzen), die situationsbedingte Urteile, Bewertungen, Entschlüsse oder Mitteilungen bestimmen können. [Liß]
Objektivierbare Kenntnisse des deklarativen Wissens können in Form von Aussagesätzen zur Darstellung von kognitiv-logischen Begriffsstrukturen sprachlich formalisiert, geäußert und interaktiv vermittelt werden. Diese dienen zur formalen Beschreibung und Erklärung von erfassten Zusammenhängen untersuchter Sachverhalte.
Mitteilbare Darstellungsformen für einzelne oder verknüpfte (Er-)Kenntnisse sind beispielsweise Aussagesätze (Logos-Relationen, Axiome) oder Funktionsausdrücke (Regeln, Formeln) für analytische Beschreibungen von konstruktiven Modell-Vorstellungen. [Liß]
Gemäß dem 'Unschärfeprinzip der relativen Wahrheit' gelten logische (Vor-)Urteile, die in Form von Aussagesätzen mitteilbar und kritisch überprüfbar sind, als 'relativ wahr' aufgrund von bisher bewährten Regeln und bestimmten Ausnahmen für Sonderfälle, aber nur so lange diese Regeln nicht verändert werden.

Der "wissentlich forschende" Mensch strebt nach logisch begründbarer Erkenntnis und wissenschaftlicher Wahrheitsfindung (Wissensdrang), in dem er kritisch nachdenkt über erfahrene Wirkbeziehungen und kausale Sinn-Zusammenhänge, wobei er sich "Warum?"- und "Was wäre wenn?"-Fragen stellen kann. Sein selbstreflexives Denken (Nachdenken) betrifft nicht nur pragmatische Gedankengänge, sondern auch theoretische Überlegungen aufgrund begrifflicher Modell-Vorstellungen. Mit konstruktiven Reflexionen 'abduktiv' auffindbar sind vorteilhafte Problemlösungen zwecks Selbsterhalt und möglicherweise zur Verbesserung der 'subjektiven Lage' im jeweiligen Handlungsspielraum. Konstruktiv erdacht werden Konzepte als neue Entwürfe (z. B. Erfindungen, Konstrukte oder Fiktionen) durch logisch-funktionelle Nutzung neuer Erkenntnisse entsprechend den erworbenen Kenntnissen von kognitiv erfassten Beziehungen (vgl. Lernen durch Einsicht in prinzipielle Sinn-Zusammenhänge).
'Mentale Reflexion' als konstruktives Nach-Denken (angeregt durch Beobachtung, Fragen oder Kritik) entspricht dem gedanklichen Manipulieren und Kombinieren von selektierbaren Symbolen für abstrakte Begriffe und semantische Relationen (gemäß neuronal repräsentierten Vorstellungen). Ausdrückbare Denkprodukte (äußerbare Gedanken) basieren auf elementaren Begriffen und Vorstellungen, d. h. mentalen Deutungen oder Erinnerungen, - z. B. vorteilhaft nutzbar für hypothetische Voraussagen von abzuwägenden Konsequenzen (Erwartungen).

Das 'selbstbezüglich denkende' Gehirn ist beschreibbar als ein Gedächtnissystem mit Selbstmodell, das befähigt ist zu "vernünftiger" Selbstkontrolle durch eine 'kritische' Beurteilung und 'subjektive' Bewertung von individuell erkannten (bewusst gewordenen) System-Zuständen, die neuen Situationen unangemessen sein können (vgl. Probleme, auch Statusreports über Konflikte). Aufbauend auf Erfahrungswissen und Metawissen zum Problemlösen kann intelligentes Verhalten "intentional" (absichtlich, willentlich) gesteuert und erforderlichenfalls korrigiert werden (vgl. Handlungsoptimierung). Dazu erforderlich sind (sprachlich ausdrückbare) Urteile, die bestimmt werden von "aus Erfahrung" assoziierten Voraussagen oder erwarteten Konsequenzen von routinemäßigen (unbewussten) Reaktionen.
Ein 'persönliches Selbstmodell' im menschlichen Gehirn (vorrangig Frontalhirn) entsteht während der Individualentwicklung bedingt durch Umwelteinflüsse und ist beschreibbar als 'selbstreflexives Metawissen' (vgl. superponierter Meta-Automat [Liß]).
Das Selbstmodell entspricht einem subjektiven »Selbstbewusstsein« (als eigenes 'Wissen vom Sein des Selbst'). Diese "hoch entwickelte" Bewusstseinsform des Menschen ermöglicht ihm "vernünftige" Entscheidungen durch rationale Selbstreflexion und Selbstkontrolle (vgl. kritisches Erwägen mit Voraussicht), außerdem individuell äußerbare Statusreports.
Dem Selbstmodell wird ein abstrakter »Ich-Begriff« als Selbstkonzept verallgemeinert zugeordnet. Die situationsbedingte Strukturierung (reflexive Modellbildung) des Selbstmodells erfolgt durch eine 'selbstbezügliche' Einschätzung eigener Erlebniszustände (Selbstbeobachtung mit möglicher Selbsterkenntnis), verbunden mit "einsichtigem" Verstehen im sozialen Kontext von Interaktionen (auch: Fremdbeobachtung, theory of mind).

Für das Phänomen 'Bewusstsein' gibt es seitens der Hirnforschung erste neurobiologische Erklärungsansätze auf materieller Basis. Qualitative Bewusstseinsniveaus und komplexe Bewusstseinszustände werden zurückgeführt auf die vielschichtige dynamische Funktionalität im Gehirn. Diese qualitative Funktionsverschachtelung ist gekennzeichnet durch philogenetisch entwickelte Hierarchiestufen mit evolutionären Vorteilen. Das oberste Bewusstseinsniveau der Introspektion und Selbstreflexion entspricht der höchsten Entwicklungsstufe des Gehirns mit vergrößertem Assoziationscortex und selbstbezüglichen Kontrollfunktionen im Stirnhirn (vgl. präfrontaler Cortex und explizites Arbeitsgedächtnis, siehe 2.5.).
"Das Selbst gründet sowohl in explizit arbeitenden als auch in implizit arbeitenden Systemen. Mit den expliziten Systemen versuchen wir, gezielt zu steuern, wer wir sind und wie wir uns verhalten. Das gelingt uns allerdings nur teilweise, weil wir auf emotionale Systeme, die für die Koordination des Lernens in anderen Systemen so bedeutsam sind, nicht durchweg bewusst zugreifen können." (LeDoux, S. 424).

Ein schematisches Gehirnmodell (publ. 1986)  -  im Vergleich zu hierarchischen Lernformen

Hinweis: Als Arbeitshypothese des Autors wurde das Schema eines multihierarchischen Gehirnmodells aufgezeigt, das zur Erklärung von qualitativen Entwicklungsstufen für hierarchisch 'gekapselt' klassifizierte Lernformen dient, - im zuordnenden Vergleich mit der funktionalen Hierarchie von 'wechselwirkend vernetzten' Hirnabschnitten (vgl. Bild - linker Teil). Erzielbar sind technische Simulationen höherer Lernformen durch Modellierung von lernfähigen 'kognitiv-logischen' Gedächtnisstrukturen, wofür ein Systemkonzept 'Intelligenter Automat' vorgeschlagen worden ist (vgl. Simulationsmodelle 'Lernender Homöostat' seit 1980 - und Essay: » Beiträge zu Definitionen und Konzepten einer Kognitiven Logik, - vgl. Literatur).

Literatur

Roth, G.: Wie das Gehirn die Seele macht, Hauptvortrag von Prof. Dr. Dr. Gerhard Roth, Direktor am Institut für Hirnforschung der Universität Bremen, auf dem Kongress "51. Lindauer Psychotherapiewochen 2001". - Die Seiten verweisen auf weitere Literatur, auf ein Interview mit G. Roth und auf zwei seiner Bücher.

Roth, G.: Fühlen, Denken, Handeln, Wie das Gehirn unser Verhalten steuert, Suhrkamp Verlag Frankfurt am Main, 2001, ISBN 3-518-58313-1

Roth, G.: Verstand und Gefühle - Wem sollen wir folgen?, Beitrag vom 07.02.03, veröffentlicht im Internet

Roth, G.: Gleichtakt im Neuronennetz, Gehirn & Geist - Dossier Nr. 1/2003: Angriff auf das Menschenbild, S. 24 - 32, Verlag Spektrum der Wissenschaft

Roth, G.: Die Zukunft des Gehirns, BBAW-Publikation in Heft 10 (Herbst 2002) der 'Hefte für den Disput über Wissen' - www.gegenworte.org

Singer, W.: Entscheidungsgrundlagen, Ein Auszug aus: Frankfurter Allgemeine Zeitung, Feuilleton 8. Januar 2004, Nr. 6, S. 33

Singer, W.: Der Beobachter im Gehirn, Essays zur Hirnforschung, Suhrkamp Verlag Frankfurt am Main, 2002, ISBN 3-518-29171-8, - daraus Exzerpt »Kognitiv-logische Modellbildung«, 1.  Erkenntnisse der Hirnforschung

Goleman, D.: Emotionale Intelligenz, Deutscher Taschenbuchverlag GmbH & Co. KG, München, 1999, ISBN 3-423-36020-8

Edelman, G. M. und Tononi, G.: Gehirn und Geist, Wie aus Materie Bewusstsein enststeht, Deutscher Taschenbuch Verlag GmbH & Co. KG, München, 2004, ISBN 3-423-34074-6

Damasio, Antonio R.: Der Spinoza-Effekt, Wie Gefühle unser Leben bestimmen, List-Taschenbuch, Ullstein Buchverlage GmbH, Berlin, 2005, ISBN 3-548-60494-3

LeDoux, Joseph: Das Netz der Persönlichkeit, Wie unser Selbst entsteht, Deutscher Taschenbuch Verlag GmbH & Co. KG., München, 2006, ISBN 3-423-34279-X

Jung, C. G.: Der Mensch und seine Symbole, Walter-Verlag AG, Olten, 8. Auflage 1979, ISBN 3-530-56501-6

Mainzer, K.: Perspektive Künstliche Intelligenz, - Historisches zum Entwicklungstrend 'Intelligente Automaten'

Liß, E.: Information - subjektive Nachricht für kognitive Systeme, Erläuterte Antworten von Heinz Zemanek aus einem Gespräch mit Josef Karner am 08.08.1999, hrsg. im LISS-KOMPENDIUM - September 2002

Liß, E.: Synaptische Verbindungen im plastischen Neuronennetz - Konditionierbare Assoziationen - strukturelle Lerndisposition für bedingte Relationen, hrsg. im LISS-KOMPENDIUM - Okt. 2003

Liß, E.: Systemkonzept 'Intelligenter Automat' für kognitive Logik (PDF-Datei) - Definitionen und Thesen zu lernfähigen Gedächtnissystemen, Gehirnmodell für Lernformen, System- und Organisationskonzept, hrsg. im LISS-KOMPENDIUM, Nov. 2004

Liß, E.: Kognitive Logik für Intelligente Automaten, Links zu wiss. Seiten im LISS-KOMPENDIUM   -  seit 2001

Liß, E.: Beiträge zu Definitionen und Konzepten einer Kognitiven Logik, Gehirnmodell für höhere Lernformen

Liß, E.: Kognitiv-logische Grunderkenntnisse - Gedächtnisprinzipien, Logos-Relationen, Denkprodukte - 2009

Hinweis 1: Die Auffassung "Gedächtnis denkt an das Gedachte" äußerte der Philosoph Martin Heidegger in seiner Vorlesung zur Frage "Was heißt Denken" (Zitat aus im Jahr 1951, gefunden im Februar 2008 in Reclams Universal-Bibliothek Nr. 8805, 1992, S. 12).

Hinweis 2: Wissenschaftliche Aussagen, Thesen und Ansichten zu Denkmodellen findet man im Exzerpt  Kognitiv-logische Modellbildung (Zitate namhafter Autoren) und im Essay  Kognitiv-logische Grunderkenntnisse.

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