Einführung in Kognitive Karten
Kognitive Karten sind mentale Repräsentationen der räumlichen Struktur der Welt, die sowohl bei Menschen als auch bei Tieren zur Navigation genutzt werden. Diese Karten ermöglichen es, Informationen über die Umgebung zu speichern und abzurufen, um flexible Verhaltensweisen zu unterstützen. Die Forschung hat gezeigt, dass kognitive Karten nicht nur für räumliche Navigation, sondern auch für die Organisation von Wissen in nicht-räumlichen Domänen von Bedeutung sind (Epstein et al., 2017; Behrens et al., 2018; Peer et al., 2020).
Funktion und Struktur von Kognitiven Karten
Kognitive Karten unterstützen die räumliche Navigation, indem sie eine einheitliche Repräsentation der Umgebung im Gehirn schaffen. Diese Repräsentationen werden durch Zellen im Hippocampus und verwandten Strukturen gebildet, die räumliche Codes bereitstellen. Diese Codes werden mit Mechanismen im Frontallappen kombiniert, um Routen zu planen (Epstein et al., 2017).
Abstrakte und Nicht-Räumliche Anwendungen
Kognitive Karten sind nicht auf räumliche Informationen beschränkt. Sie können auch abstrakte und diskrete relationale Informationen organisieren, die es ermöglichen, neue Schlussfolgerungen zu ziehen. Diese Karten helfen, Wissen über verschiedene Domänen hinweg zu generalisieren und flexible Verhaltensweisen zu unterstützen (Behrens et al., 2018; Park et al., 2020; Sherrill et al., 2023).
Verzerrungen und Herausforderungen
Kognitive Karten sind nicht immer genaue Repräsentationen der Realität. Verzerrungen treten systematisch auf und resultieren aus kognitiven Organisationsprinzipien wie hierarchischer Organisation und Referenzpunkten. Diese Verzerrungen erleichtern zwar das Gedächtnis, führen aber auch zu Ungenauigkeiten (Tversky, 1992).
Zukünftige Forschungsrichtungen
Die Forschung zu kognitiven Karten könnte weiter untersuchen, wie diese Karten in verschiedenen Kontexten angewendet werden können, um das Verständnis von Gedächtnis, Entscheidungsfindung und Verhaltensflexibilität zu verbessern. Die Entwicklung von künstlichen Agenten, die kognitive Karten nutzen, könnte ebenfalls neue Einblicke in die menschliche Kognition bieten (Behrens et al., 2018; Gupta et al., 2017).
Wissenschaftliche Veröffentlichungen
Epstein, R., Patai, E., Julian, J., & Spiers, H. (2017). The cognitive map in humans: spatial navigation and beyond. Nature Neuroscience, 20, 1504-1513. https://doi.org/10.1038/nn.4656
Behrens, T., Muller, T., Whittington, J., Mark, S., Baram, A., Stachenfeld, K., & Kurth-Nelson, Z. (2018). What Is a Cognitive Map? Organizing Knowledge for Flexible Behavior. Neuron, 100, 490-509. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.10.002
Park, S., Miller, D., Nili, H., Ranganath, C., & Boorman, E. (2020). Map Making: Constructing, Combining, and Inferring on Abstract Cognitive Maps. Neuron, 107, 1226-1238.e8. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.06.030
Peer, M., Brunec, I., Newcombe, N., & Epstein, R. (2020). Structuring Knowledge with Cognitive Maps and Cognitive Graphs. Trends in Cognitive Sciences, 25, 37-54. https://doi.org/10.1016/j.tics.2020.10.004
Sherrill, K., Molitor, R., Karagoz, A., Atyam, M., Mack, M., & Preston, A. (2023). Generalization of cognitive maps across space and time.. Cerebral cortex. https://doi.org/10.1093/cercor/bhad092
Tversky, B. (1992). Distortions in cognitive maps. Geoforum, 23, 131-138. https://doi.org/10.1016/0016-7185(92)90011-R
Gupta, S., Tolani, V., Davidson, J., Levine, S., Sukthankar, R., & Malik, J. (2017). Cognitive Mapping and Planning for Visual Navigation. International Journal of Computer Vision, 128, 1311 – 1330. https://doi.org/10.1007/s11263-019-01236-7
