The binding problem is "the problem of how the unity of conscious perception is brought about by the distributed activities of the central nervous system."It arises whenever information from distinct populations of neurons must be combined. The activity of specialised sets of neurons dealing with different aspects of perception are combined to form a unified perceptual experience. The binding problem also occurs in each modality of perception and different versions of the problem have been described in language production, visual perception, auditory perception, and other mental processes.In the case of visual perception, the brains of humans and other animals process different aspects of perception by separating information about those aspects and processing them in distinct regions of the brain. For example, different areas in the visual cortex specialize in processing the different aspects of colour, motion, and shape. This type of modular coding yields ambiguity in many instances. For example, when humans view a scene containing a red circle and a green square, some neurons signal the presence of red, others signal the presence of green, still others the circle shape and square shape. Here, the binding problem is the issue of how the brain represents the pairing of color and shape. Specifically, are the circles red or green?The binding problem is also an issue in memory.

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  • The binding problem is "the problem of how the unity of conscious perception is brought about by the distributed activities of the central nervous system."It arises whenever information from distinct populations of neurons must be combined. The activity of specialised sets of neurons dealing with different aspects of perception are combined to form a unified perceptual experience. The binding problem also occurs in each modality of perception and different versions of the problem have been described in language production, visual perception, auditory perception, and other mental processes.In the case of visual perception, the brains of humans and other animals process different aspects of perception by separating information about those aspects and processing them in distinct regions of the brain. For example, different areas in the visual cortex specialize in processing the different aspects of colour, motion, and shape. This type of modular coding yields ambiguity in many instances. For example, when humans view a scene containing a red circle and a green square, some neurons signal the presence of red, others signal the presence of green, still others the circle shape and square shape. Here, the binding problem is the issue of how the brain represents the pairing of color and shape. Specifically, are the circles red or green?The binding problem is also an issue in memory. How do we remember the associations among different elements of an event? How does the brain create and maintain those associations? Both the hippocampus and prefrontal cortex seem to be important for memory binding. The binding problem is also closely related to the problem of the homunculus needed to explain who is watching the wonderfully integrated internal TV screen. The alternative to a ghost in the machine in this context is infinite regress. But of course regardless of which objective correlates relate to some process involved in the binding, the problem of how the subjective awareness of the internal 'virtual reality' screen arises is not solved. This is the hard problem of consciousness, with its implication of a homunculus.A popular hypothesis is that features are bound via synchronisation of the firing of different neurons in the cortex. Andreas K. Engel and his coworkers have found that two different neurons with a different receptive field produce divergent correlograms according to whether the stimuli were bound together or not. However, Thiele and Stoner found that perceptual binding of two moving patterns had no effect on synchronization of the neurons responding to the two patterns. Cite error: Invalid <ref> tag; refs with no name must have content (en)
  • Het bindingprobleem is de vraag hoe in onze hersenen allerlei afzonderlijke détails van objecten die wij waarnemen, worden gebundeld tot een geheel. Bij het waarnemen van een rode auto zien wij bijvoorbeeld niet allerlei losse détails of onderdelen (waaruit de auto is samengesteld) maar een compleet bewegend object. Binding is een centraal en nog onopgelost probleem voor de theorie van de waarneming en theorie van het bewustzijn. (nl)
  • Unter dem Bindungsproblem versteht man die Frage nach den neuronalen Grundlagen sensorischer Integration, also der Fähigkeit des Gehirns, aus einer Vielzahl von Sinneseindrücken einheitliche Wahrnehmungen zu konstruieren. So sind im visuellen System Strukturen bekannt, die durch bestimmte Formen, Farben oder Bewegungen in ihrem rezeptiven Feld stärker aktiviert werden, als wenn andere Muster gezeigt werden. Diese Eigenschaft mancher Neurone ist Grundlage der Idee, dass die Sinnesinformation in derartige "Grundbestandteile" zerlegt und später wieder zusammengefügt wird. Sieht man nun zum Beispiel einen roten Ball sich von links nach rechts bewegen, so signalisieren dieser Idee zufolge und grob vereinfacht verschiedene Neurone "etwas Rotes", "etwas Rundes" und "eine Bewegung von links nach rechts". Das Bindungsproblem stellt jetzt die - noch weitgehend ungeklärte - Frage, wie diese Signale zu dem Gesamteindruck eines sich bewegenden roten Balls "verknüpft" werden. Der Name geht auf wahrnehmungspsychologische Experimente unter anderem aus dem Labor von Anne Treisman zurück, in denen gezeigt werden konnte, dass es unter gewissen Bedingungen und in Abwesenheit von Aufmerksamkeit zu falschen Verknüpfungen kommen kann, und zum Beispiel Gegenstände in falschen Farben wahrgenommen werden können. Eine Theorie hierzu besagt, dass synchrone Oszillationen der beteiligten Neuronenverbände für das Zusammenführen dieser Information auf neuronaler Ebene verantwortlich sind. Im oben genannten Beispiel würde dies implizieren, dass Neurone für "etwas Rotes", "etwas Rundes" und "eine Bewegung von links nach rechts" in gleichen Zeitabständen rhythmisch aktiv wären. Experimentelle Messungen ergaben teils widersprüchliche Ergebnisse. Unklar ist hierbei auch, welche Zeitintervalle als "synchron" gelten, was als Oszillation gilt, und ob synchrone Aktivität Neurone in späteren Verarbeitungsstufen selektiv aktivieren oder nicht. Ebenso ist zu beachten, dass es in manchen Gehirnregionen durchaus Neurone existieren, die stärker auf komplexe Stimulationen reagieren als auf isolierte Eigenschaften wie Farbe und Bewegung. In Zusammenhang mit dem in den letzten Jahren gestiegenen Interesse an neurowissenschaftlichen Theorien des Bewusstseins wurde diese vor allem von dem Theoretiker Christoph von der Malsburg entwickelte Hypothese unter anderem von Wolf Singer, Andreas K. Engel, Francis Crick und Christof Koch vertreten (letztere beide distanzierten sich später wieder von dieser Idee). Eine eindeutige Definition des Begriffs der Bindung steht jedoch bis heute aus. Während er ursprünglich auf intramodale Integration beschränkt war, wurde er im Laufe der Zeit zunehmend ausgeweitet und wird heute zumeist für intermodale Integration (Zusammenführung der Sinne zu einer einheitlichen Wahrnehmung) verwendet. (de)
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  • The binding problem is "the problem of how the unity of conscious perception is brought about by the distributed activities of the central nervous system."It arises whenever information from distinct populations of neurons must be combined. The activity of specialised sets of neurons dealing with different aspects of perception are combined to form a unified perceptual experience. The binding problem also occurs in each modality of perception and different versions of the problem have been described in language production, visual perception, auditory perception, and other mental processes.In the case of visual perception, the brains of humans and other animals process different aspects of perception by separating information about those aspects and processing them in distinct regions of the brain. For example, different areas in the visual cortex specialize in processing the different aspects of colour, motion, and shape. This type of modular coding yields ambiguity in many instances. For example, when humans view a scene containing a red circle and a green square, some neurons signal the presence of red, others signal the presence of green, still others the circle shape and square shape. Here, the binding problem is the issue of how the brain represents the pairing of color and shape. Specifically, are the circles red or green?The binding problem is also an issue in memory. (en)
  • Het bindingprobleem is de vraag hoe in onze hersenen allerlei afzonderlijke détails van objecten die wij waarnemen, worden gebundeld tot een geheel. Bij het waarnemen van een rode auto zien wij bijvoorbeeld niet allerlei losse détails of onderdelen (waaruit de auto is samengesteld) maar een compleet bewegend object. (nl)
  • Unter dem Bindungsproblem versteht man die Frage nach den neuronalen Grundlagen sensorischer Integration, also der Fähigkeit des Gehirns, aus einer Vielzahl von Sinneseindrücken einheitliche Wahrnehmungen zu konstruieren. (de)
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  • Binding problem (en)
  • Bindingsprobleem (nl)
  • Bindungsproblem (de)
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