Arbeitsgruppe "Struktur des semantischen Gedächtnisses"

unterstützt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die European Social Foundation (ESF)

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Menschen halten umfangreiches begriffliches Wissen über Gegenstände im semantischen Gedächtnis, einer Teilstruktur des Langzeitgedächtnisses. Ausgehend von selektiven Ausfällen des semantischen Gedächtnisses für bestimmte Objektkategorien (z.B. für Tiere oder Werkzeuge) bei hirnverletzten Patienten und von nachfolgend auch bei hirngesunden Menschen beschriebenen Effekten der semantischen Kategorie auf Reaktionszeit- und hirnphysiologische Maße wird angenommen, dass solche kategorienspezifische Effekte in irgendeiner Form die Struktur des semantischen Gedächtnisses widerspiegeln. Allerdings ist nicht geklärt, welche Organisationsprinzipien des semantischen Gedächtnisses diesen Effekten zugrunde liegen. In diesem Projekt gehen wir der Frage nach, inwieweit bestimmte Wissensaspekte für verschiedene Objektkategorien unterschiedlich relevant sind. Wir nehmen an, dass visuelles Wissen für die Repräsentation von Objekten natürlicher Kategorien (z.B. Tiere, Pflanzen) im Vordergrund steht, während funktional-handlungsbezogenes Wissen für die Repräsentation von Objekten artifizieller Kategorien besonders relevant ist. Mit Hilfe neurophysiologischer Methoden (EEG, fMRT) wird untersucht, inwieweit sich kategorienspezifische Hirnaktivierungen bei realen und bei ähnlich aufgebauten, aber erlernten künstlichen Objektkategorien durch den spezifischen Aufgabenkontext, der bestimmte Wissensaspekte (visuell, funktional-handlungsbezogen) betont, modulieren lassen. Lässt sich eine solche Modulation nachweisen, und lassen sich kategorienspezifische Effekte in vergleichbarer Weise auch für künstliche Kategorien auffinden, wäre dies ein deutlicher Beleg dafür, dass das semantische System in Teilsysteme zerfällt, die für verschiedene Kategorien unterschiedlich relevante Wissensaspekte kodieren. Neben diesen grundlagenwissenschaftlichen Fragestellungen machen wir in Zusammenarbeit mit dem Transferzentrum für Neurowissenschaften und Lernen in Ulm ( ZNL Ulm) unserer Befunde für die Gestaltung von schulischem und betrieblichem Unterricht nutzbar. Im klinischen Kontext untersuchen wir veränderte semantische Verarbeitungsprozesse bei schizophrenen Patienten als Grundlage für schizophrene Denkstörungen.

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe

Prof. Dr. Dipl.-Psych. Markus Kiefer (Leiter), Tel. +49 (0)731/500-61532

Margot Popp M.Sc. (Doktorandin), Tel. +49 (0)731/500-61537

Dr. Dipl.-Psych. Eun-Jin Sim (wiss. Mitarbeiter), Tel. +49 (0)731/500-61535

Dr. rer. nat.Natalie Trumpp (wiss. Mitarbeiterin), Tel. +49 (0)731/500-61539

Marcel Harpaintner M.Sc. (Doktorand), Tel. +49 (0)731/500-61533

Ingo Klaiber, B.Sc. (Hiwi), Tel. +49 (0)731/500-61533

Andreas Mehl, B.Sc. (Hiwi), Tel. +49 (0)731/500-61533

 

 

 

Ausgewählte Literatur

"Gehirngerechtes Lernen in der beruflichen Bildung"
Diese Broschüre beschreibt wissenschaftlich fundierte Richtlinien für ein optimiertes Lernen in der beruflichen Bildung. Sie wurde in Kooperation mit Ausbildern der Fa.  Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH in Giengen entwickelt.

Kiefer, M., & Spitzer, M. (2001). The limits of a distributed account of conceptual knowledge. Trends in Cognitive Sciences, 5, 469-471.

Kiefer, M. (2005). Repetition priming modulates category-related effects on event-related potentials: Further evidence for multiple cortical semantic systems. Journal of Cognitive Neuroscience, 17, 199-211.

Kiefer, M., Sim, E.-J., Liebich, S., Hauk, O. & Tanaka, J. (2007). Experience-dependent plasticity of conceptual representations in human sensory-motor areas. Journal of Cognitive Neuroscience, 19, 525-542.

Sim, E.-J. & Kiefer, M. (2005). Category-related brain activity to natural categories is associated with the retrieval of visual features: Evidence from repetition effects during visual and functional judgments. Cognitive Brain Research, 24, 260-273.

Hoenig, K., Sim, E.-J., Bochev, V., Herrnberger, B., & Kiefer, M. (2008). Conceptual flexibility in the human brain: Dynamic recruitment of semantic maps from visual, motor and motion-related areas. Journal of Cognitive Neuroscience, 20, 1799-1814.

Kiefer, M., Sim, E.-J., Herrnberger, B., Grothe, J., & Hoenig, K. (2008). The sound of concepts: Four markers for a link between auditory and conceptual brain systems. The Journal of Neuroscience, 28, 12224-12230.

Ansorge, U., Kiefer, M., Khalid, S., Grassl, S., & König, P. (2010). Testing the theory of embodied cognition with subliminal words. Cognition, 116, 303-320.

Hoenig, K., Müller, C., Herrnberger, B., Spitzer, M., Ehret, G., & Kiefer, M. (2011). Neuroplasticity of semantic maps for musical instruments in professional musicians. NeuroImage, 56, 1714–1725.

Kiefer, M., & Pulvermüller, F. (2012). Conceptual representations in mind and brain: Theoretical developments, current evidence and future directions. Cortex, 48, 805-825.

Trumpp, N. M., Kliese, D., Hoenig, K., Haarmaier, T., & Kiefer , M. (2013). Losing the sound of concepts: Damage to auditory association cortex impairs the processing of sound-related concepts. Cortex, 49, 474-486.

Sim, E. J., Helbig, H. B., Graf, M., & Kiefer, M. (2015). When action observation facilitates visual perception: Activation in visuo-motor areas contributes to object recognition. Cerebral Cortex, 25, 2907-2918. doi: 10.1093/cercor/bhu087.

 

Popp, M., Trumpp, N., & Kiefer , M. (2016). Feature-specific event-related potential effects to action- and sound-related verbs during visual word recognition. Frontiers in Human Neuroscience, 10:637. doi: 10.3389/fnhum.2016.00637.

 

 

Kooperationen

Bei der Untersuchung unserer Fragestellungen kooperieren wir mit:

Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
(Werk Giengen, Abteilung Gewerbliche Ausbildung)

Markus Graf
(Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, München)

Olaf Hauk
(MRC Cognition and Brain Sciences Unit, Cambridge, Großbritannien)

Hannah Helbig
(Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen)

Friedemann Pulvermüller
(MRC Cognition and Brain Sciences Unit, Cambridge, Großbritannien)

Rasha Abdel Rahman
(Humboldt-Universität zu Berlin)

Stefan Schweinberger
(Friedrich Schiller Universität Jena)

Werner Sommer
(Humboldt-Universität zu Berlin)

James Tanaka
(University of Victoria, Victoria, Canada)

ZF-Lenksysteme
(Werk Schwäbisch Gmünd, Abteilung für Ausbildung)
 

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