Die Bedeutung der Wahrnehmung

Die Bedeutung der Wahrnehmung
 Wahrnehmung dient dazu, uns über die Eigenschaften der Umwelt zu
informieren, die für unser Leben wichtig ist
 Wahrnehmungssystem stellt die dazu erforderlichen Repräsentationen bereit
 Wahrnehmen hilft uns, in der Umwelt angemessen zu agieren
 Wahrnehmung erzeugt nötiges subjektives Erleben der Umwelt, so dass wir in
ihr handeln können
Warum Wahrnehmung untersuchen?
a) intellektuelle Neugier
b) Verständnis der Wahrnehmung schafft die Möglichkeit, Ausfälle zu mildern
c) Entwicklung von Trainingsprogrammen für komplexe Steueraufgaben
d) Meistern der alltäglichen, einfach erscheinenden Tätigkeiten
Der Prozess der Wahrnehmung
1. Funktionale Aufgeben der Wahrnehmung
a) Aufbau eines Basisbezugssystems
 Wie ist unsere Lage im Raum?
 Bezugssystem mit drei rechtwinkligen Koordinaten
 Basisbezugssystem an die Richtung der Schwerkraft orientiert
 Bedeutung des vestibulären Systems
 Basisbezugssystem wirkt im Hintergrund als Einordnungsraster für
unsere Wahrnehmung
b) Raumwahrnehmung und räumliche Orientierung einschließlich des Aufbaus
kognitiver Landkarten
 Beispiele:
- Wahrnehmung der Entfernung und Richtung
- Wahrnehmung, ob Oberflächen aufgrund ihrer Eigenschaften
einen festen Stand bieten
- Aufbau von inneren Landkarten zur geographischen Orientierung
 Beteiligung von Hören, Sehen und Tasten
c) Erkennen von Gegenständen, Orten, Ereignissen, Oberflächen, Substanzen
und Nahrungsmitteln in ihrer Bedeutung für das Handeln
 Objekte der Umwelt können nach ihrem Inhalt und ihrer Bedeutung in
Klassen geordnet werden
 Information, die wir aufnehmen, erhält eine Ordnung und einen Bezug
zu unserer Motivation und unserem Handeln
 Erkennen von einzelnen Objekten und Objekten als Instanzen von
Klasen
d) Steuerung und Kontrolle der ausführenden Motorik
 Einwirken auf die Umwelt durch Motorik
 Einbindung der Wahrnehmung in einen Kreisprozess:
Wahrnehmung  leitet Bewegung  Bewegung erzeugt neue
Wahrnehmung  diese führt zu neuen Bewegungen
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e) Wahrnehmung von Zeitdauer und zeitlichen Abfolgen
 Lebewesen haben eigene zeitliche Auflösung der
Informationsverarbeitung
 Wahrnehmung der Zeitdauer und der Geschwindigkeit zeitlicher
Abfolgen auf „mittleren“ Bereich gestellt  Wahrnehmung von
Aspekten, die für das Verhalten relevant sind und richtige Bandbreite
zwischen Unter- und Überforderung
 Wichtige Rolle für den Aufbau des biographischen Gedächtnisses
f) Wahrnehmung in der sozialen Kommunikation, einschließlich der Sprache
 Interaktion mit anderen Personen
 Erkennen einzelner Personen
 Wahrnehmungsvorgänge beim Sprechen und Zuhören
 Erfassen der nonverbalen Kommunikation durch Mimik, Gestik und
Bewegung
 Umfasst alle Leistungen der Wahrnehmung, die am Verstehen,
emotionalen Erleben und der Regulation von sozialen Interaktionen
beteiligt sind
 Erwerb und Gebrauch der Muttersprache
g) Wahrnehmung bei fakultativen sozialen und arbeitsbezogenen Fertigkeiten
 Fakultative Fertigkeiten können erworben werden
 Gehören nicht unbedingt zur menschlichen Grundausstattung
 Sehr komplex
 Erfordern bei Erwerb und Durchführung sehr spezifische
Wahrnehmungsleistungen
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Wahrnehmung eng mit kognitiven Leistungen und mit dem Agieren und Handeln
verschränkt
Wahrnehmung = Teil der umfassenden menschlichen Informationsverarbeitung
und Handlungssteuerung
2. Komponenten der Informationsverarbeitung und Handlungssteuerung und ihr
Bezug zur Wahrnehmung
a) Wahrnehmung ist in einen größeren Kreisprozess eingebettet
 Informationsaufnahme aus der Umwelt
 Kognitive Verarbeitung
 Zielbildung für das Handeln aufgrund emotionaler und motivationaler
Bedingungen
 Agieren und Handeln in der Umwelt
b) Sensumotorik für Wahrnehmung besonders wichtig
 Sensumotorik wirkt auf - Handlungsfeld und den Bereich der
wahrnehmbaren Umgebung
- operative Steuerung der Wahrnehmung
 Sensumotorik = Schlüsselkomponente für die Umsetzung der eigenen
Aktivität
 Sensumotorik umfasst ausführende Motorik (= direkte Einwirkung auf
die Umwelt) und kommunikative Motorik (= Umgang mit anderen
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Personen durch Mimik, Gestik...) sowie die explorative Motorik (=
motorische Bewegung der Sinnesorgane  Informationsaufnahme wir
breiter und flexibler)
c) Mittels reflexiver Prozesse können wir in einen Teil unserer
Verarbeitungsprozesse eingreifen
 Personen sind in der Lage, mit bewussten Überlegungen in die eigenen
Verarbeitungsprozesse einzugreifen
 Kein Einfluss auf basale Auswertungsvorgänge
 Kognitive Metaebene = subjektives Wissen über die eigene
Wahrnehmung  kognitive Einwirkung auf Wahrnehmung
 Metaebene von großer Bedeutung für das Selbstbild einer Person
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Im Laufe der Evolutionsgeschichte haben sich die Wahrnehmungsleistungen an
einen Mesokosmos angepasst = Welt mit mittelgroßen Dimensionierungen, die
auf unsere Aktionsmöglichkeiten abgestimmt sind
Erfassen der Handlungsangebote aus den Umweltreizen = wichtiges Teilziel der
Umweltbeschreibung
Verschränkung der Wahrnehmung mit der Motorik
3. Wichtige Begriffe und Teilaspekte des Wahrnehmungsprozesses
a) Verfügbare, durch Eigenbewegung erzeugte und beachtete Umweltinformation
 Umwelt muss in der richtigen Auflösung beschrieben werden
 Welche Angebote stellen die Umweltmerkmale für das Agieren und
Handeln bereit?
 Notwendigkeit einer „ökologischen Physik“, die in ihren Messgrößen
und Dimensionen auf den Mesokosmos abgestimmt ist, in dem wir
wahrnehmen und handeln
 Ökologische Physik = Untersuchung der Geometrie, Physik und
Chemie einer spezifischen biologischen Umwelt
 Untersuchung der Wahrnehmungsprozesse muss sowohl mit einfachen
als auch mit komplexen Reizinformationen durchgeführt werden 
grundlegenderes Verständnis durch Verbindung verschiedener Ebenen
 Beobachter sind aktiv und nehmen nicht nur passiv Informationen auf
Reizinformationen, die der Beobachter beim Erkunden der Umwelt
selbst erzeugt, sind eine wichtige Kategorie
 Wahrnehmung immer mit spezifischen Aufmerksamkeitsprozessen
verbunden
b) Physikalische Trägerprozesse als Mittler zwischen Umwelt und Sinnesorgan
 Sinnesorgane nur für ein schmales Fenster physikalischer Prozesse
empfindlich
 Mithilfe der Sinnesorgane werden handlungsrelevante komplexe
Merkmale aus der Umwelt aufgenommen
 Informationsübertragung ohne einen materiellen oder energetischen
Tröger nicht möglich
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 Objektmerkmale, Quelle, physikalischer Trägerprozess und
Reizinformation müssen bei der Analyse der Informationsaufnahme
auseinandergehalten werden
c) Reizmuster an den Rezeptoren
 Von verfügbaren und erzeugten Reizinformationen wird nur ein Teil
aufgenommen
 Beim Sehen geht es nicht um eine Bildübertragung, sondern um die
Übermittlung einer Extraktion jener Information, die für das Handeln
ausschlaggebend ist
 Reizmuster:
a) proximale Reize = Nahreize  Information über die Objekte
b) distale Reize = Fernreize  Erfassung der
Gegenstandsmerkmalen
d) Transduktion
 Reizmuster werden aufgenommen und in bioelektrische Signale
umgewandelt
 Transduktion = Signalumwandlung, Selektion und Verarbeitung in
einem
 An Umwandlung sind vier Rezeptortypen beteiligt, die unterschiedliche
Sensitivitätscharakteristika haben
e) Neuronale Verarbeitung, multimodale und sensumotorische Interaktion
 Bioelektrische Signale  Nervenimpulse, Spikes = einheitliche Sprache
des Gehirns
 Neuronale Signale erreichen nach mehreren Verarbeitungsstufen die
primären sensorischen Areale des visuellen Cortex
 Große Zahl an Neuronen auf mehreren Ebenen aktiv
 Information wird neu aufgenommen  verarbeitet  verglichen 
verbunden
f) Wahrnehmen, Erkennen und Handeln
 Kennzeichen der Wahrnehmung = bewusstes Erleben und direkte
Verbindung von Wahrnehmen, Erkennen und Handeln
 Wahrnehmen ohne Erkennen findet nicht statt
 Mithilfe der Aufmerksamkeit kann der Beobachter bestimmen, in
welcher Auflösung er die Umwelt analysieren möchte
g) Kognitive Einflüsse auf die Wahrnehmung, Bottom-up- und Top-downVerarbeitung
 Beim Erkennen wirken Gedächtnis und kognitive Prozesse auf die
Wahrnehmung ein
 Gegenstände könne leichter erkannt werden, wenn der Kontext
verfügbar ist
 Top-down-Prozesse = kognitive Einflüsse auf die Wahrnehmung,
Informationen höherer Verarbeitungsebenen werden benutzt
 Bottom-up-Prozesse = Prozesse, die nur Reizmerkmale analysieren
und verarbeiten
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h) Wahrnehmungslernen
 Differenzierungslernen = Extraktion von Information aus dem Reizstrom
wird fortlaufend verfeinert und dadurch effizienter, verändert die
Wahrnehmungssysteme selbst
 Differenzierungslernen ist implizit und findet dauernd statt
 Wahrnehmung muss die Auswertung der Reizinformationen intern
nachjustieren
 Bei Nachjustierungsvorgängen spielt die aktive Motorik eine große
Rolle
 Lernen auch bei der Koordination und Interaktion zwischen den
verschiedenen Wahrnehmungssystemen involviert
Untersuchungsmethoden
1. Psychophysik: Die Untersuchung der Beziehung zwischen Reizmuster und
Wahrnehmung
 Ziel der Untersuchung = Beziehung zwischen den physikalischen
Reizstrukturen und den Wahrnehmungsresultaten
 Untersuchung mit folgenden Aufgaben:
- Beschreibung
- Vergleichen
- Erkennen
- Entdecken von Schwellen
- Größenschätzungen
- Suchaufgaben
a) Beschreibung der Phänomene
 1. Schritt: genaue Beschreibung dessen, was wir wahrnehmen 
Aufmerksamkeit auf ein einzelnes Phänomen richten
 2. Schritt: Phänomen unter möglichst breiter Variation beobachten
b) Die psychophysischen Methoden der Schwellenmessung
 Messung von absoluten Schwellen und Unterschiedsschwellen
 Klassische Schwellentheorie: An der absoluten schwelle geschieht ein
absolutes Umschlagen von einem Zustand, in dem der Beobachter den
reiz noch nicht entdecken kann, in einen Zustand, in dem dies dem
Beobachter gelingt
 Der Übergang zwischen dem Nichtentdecken und dem Entdecken
eines Reizes erfolgt gewöhnlich graduell und nicht abrupt
 Drei Methoden der Schwellenmessung = klassische psychophysische
Methoden
Grenzmethode
 Methode der eben merklichen Unterschiede
 Darbietung verschiedener Reize in aufsteigender oder in absteigender Form
(wirkt der Perseverationstendenz entgegen)  Übergangspunkt =
Schwellenwert
Herstellungsmethode
 Methode der mittleren Fehler
 Reiz wird langsam verändert
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 Punkt des subjektiven Erscheinens oder Verschwindens = absolute Schwelle
Konstanzmethode
 Methode der richtigen und falschen Fälle
 Reize werden in zufälliger Reihenfolge dargeboten
 Schwelle = Intensität, die bei der Hälfte der Versuche zum Entdecken führt
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Konstanzmethode = sehr genau, aber braucht viel Zeit
Herstellungsmethode = sehr ungenau, braucht wenig Zeit
Unterschiedsschwelle = eben merklicher Reizunterschied (S = Si – Sj)
Größe des Reizes wächst  Größe des eben merklichen Unterschieds
wächst ebenfalls
 Weber’sches Gesetz: S/S = K
K = Weber’sche Konstante
S = Wert des Standardreizes
 All diese Untersuchungen zeigen, dass eine quantitative Erfassung des
Psychischen möglich ist
 Es geht also um die Beziehung zwischen der Intensität eines Reizes
und unserer Wahrnehmung der Intensität dieses Reizes
c) Die Messung überschwelliger Reizintensitäten
 Größenschätzung für Helligkeit  Verdichtung der Antwortdimensionen
 Größenschätzung für Stromstärke  Spreizung der
Antwortdimensionen
 Größenschätzung einer Länge  Schätzung sehr genau
 Stevens’sches Potenzgesetz: W = KS hoch n
Wahrgenommene Stärke W ist gleich einer Konstante K,
multipliziert mit der n-fach potenzierten Reizintensität
 Die Beziehung zwischen Reaktions- und Reizstärke lässt sich also für
alle Sinne durch eine Potenzfunktion beschreiben, und der Exponent
dieser Funktion gibt an, ob die Verdopplung der Reizintensität mehr
oder weniger als eine Verdopplung der Antwort bewirkt
d) Methoden des Erkennens und Wiedererkennens
 Wichtigste Aufgaben, mit denen dies untersucht wird:
- Gleich – Verschieden-Urteile
- Zuordnung zu einer Klasse
- Alt – Neu-Urteile
- Objektbenennung
- Beurteilung der Natürlichkeit der Objekte
- Bekann – Nichtbekannt-Urteile
e) Suchaufgaben
 Mit solchen Aufgaben kann Wesentliches über die Formwahrnehmung
und die Aufmerksamkeit herausgefunden werden
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f) Analyse von Reizinformationen für Merkmale der Umwelt
 Erläuterung anhand der Wahrnehmung räumliche Tiefe
 Reizinformation für räumliche Tiefe = Verdecken
= relative Größe der Gegenstände
= Schattenbildung
= Stereosehen mit den beiden
Augen
= Bewegungen, die der Beobachter
erzeugt
2. Neurophysiologie: Beziehung zwischen Reizmustern und neuronalen Prozessen
a) Historischer Hintergrund der Neurophysiologie der Wahrnehmung
 Aristoteles: Herz, nicht Gehirn = Sitz des Geistes und der Seele
 Galen: Gesundheit, Denken und Gefühle hängen von den vier
Körpersäften ab
 Descartes: menschliche Körper wie eine Maschine
 Kepler: Auge funktioniert wie gewöhnliches optisches Instrument
 Müller: Theorie der spezifischen Sinnesenergien:
- Wahrnehmungen gehen auf Sinnesenergien zurück, welche auf
das Gehirn einwirken
- Wahrnehmungsqualität hängt davon ab, welche Nerven stimuliert
Werden
 Ende des 19. Jahrhunderts:
- Neuronen bestehen aus einem Zellkörper, den Dendriten und
einem Axon
- Manche Neurone empfangen mittels Rezeptoren Signale aus der
Umwelt
- Rezeptoren wandeln Reizsignale in bioelektrische Signale um
b) Die Aufzeichnung elektrischer Signale von Neuronen
 Neuronen sind in eine Lösung eingebettet, die reich an Ionen sind
 Negative Ladung im Inneren des Neurons = Ruhepotential
 Nervenimpuls wird durch den Einstrom von Natrium in die Faser und
dem Ausstrom von Kalium aus der Faser verursacht
 Permeabilität der Membran für Natrium und Kalium gering 
Nervenimpuls setzt ein, wenn die Membran schlagartig für Natrium
durchlässig wird  Ionen strömen ein
 Schnelle Ladungsänderung wandert die Faser entlang und erzeugt so
ein elektrisches Signal
 Natrium-Kalium-Pumpe sorgt dafür, dass Ruhepotential wieder
hergestellt wird
c) Grundlegende Eigenschaften von Nervenimpulsen
 Nervenimpuls = fortgeleitete Reaktion
 Nervenimpuls folgt dem Alles-oder-Nichts-Gesetz, d.h. einmal
ausgelöst, behält er seine Stärke unabhängig von der Intensität des
Reizes
 Eine Veränderung der Reizintensität beeinflusst nicht die Amplitude der
Nervenimpulse, sondern die Rate
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 Refraktärphase  nur eine bestimmte Anzahl von Nervenimpulsen pro
Sekunde möglich
 Spontanaktivität = Nervenfasern feuern ohne Reize aus der Umwelt
 Synapsen dienen dazu, Nervenimpulse eines Neurons an andere zu
übertragen, dies geschieht durch einen chemischen Prozess
d) Chemische und elektrische Vorgänge an der Synapse
 Um Nervenimpulse weiterzutransportieren, muss die Information des
ersten Neurons ein Signal im zweiten hervorrufen
 Dies geschieht durch die Ausschüttung einer chemischen Substanz, so
genannten Neurotransmittern, aus den synaptischen Vesikeln
 Neurotransmitter übertragen neuronale Information, sie funktionieren
wie ein Schlüssel für ein bestimmtes Schloss, da sie an Rezeptoren
anlagern können
 Die im postsynaptischen Neuron bewirkte elektrische Reaktion kann
entweder erregend oder hemmend sein, je nach Transmitter- oder
Zellmembrantyp
 Eine Erregung steigert die Rate, mit der das Neuron feuert, während
eine Hemmung die Rate senkt
e) Struktur des Gehirns
 Lokalisation von Funktionen
 Bestimmte Regionen dienen bestimmten Funktionen = Lokalisation von
Funktionen
 Jede Sinnesmodalität besitzt ein bestimmtes Zielgebiet im cerebralen
Cortex (=Rinde)
 Die primären sensorischen Areale empfangen die vorverarbeiteten
Signale aus den Sinnesorganen
 Sehen: Hinterhauptlappen
 Hören: Schläfenlappen
 Hautsinne: Scheitellappen
 Grundlegendes Prinzip des corticalen Aufbaus ist die modulare
Organisation, d.h. spezifische Areale des Cortex haben spezifische
Funktionen
 Lange Zeit Studium von Hirnläsionen, jetzt: Messung der Hirnaktivität
wacher Personen
 Untersuchung der Hirnaktivität beim Menschen
 Ableitung der evozierten Potentiale
 Heute vermehrt Anwendung bildgebender Verfahren
Bsp.: Positronenemissions-Tomographie (PET)
Funktionale Magnetresonanz-Tomographie (MRT)
 Neuronale Aktivität induziert eine vermehrte lokale Durchblutung von
Hirnbereichen
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