Zentrales Anliegen ist die Betrachtung jeglicher neuronaler Informationsverarbeitung, kognitive Prozesse eingeschlossen, in ihrem natürlichen Kontext des Verhaltens, also des gesamten sensomotorischen Zyklus. Einige Konsequenzen dieser Sichtweise für Vorstellungen über zentralnervöse Repräsentationen und ihre Schnittstellen, z.B. Modularität, Grad der Verteiltheit, Basisoperationen und Zeitverhalten betreffend, werden expliziert. Abschließend wird ein in der Enzephalisierung begründetes Kommunikationsproblem zwischen sensomotorischen Repräsentationen angesprochen. Im Sinn einer kritischen Darstellung wird im Verlauf der Argumentation auch die Sonderstellung kognitiver Instanzen und die Nutzlosigkeit, diese isoliert erforschen zu wollen, verdeutlicht.

The central point is to view neural information processing of whatever kind – including cognitive processes – in its natural context of behavior and thus of the sensorimotor cycle. Some consequences of this view for conceptions of central nervous representations and their interfaces are explicated, such as those concerning modularity, degree of distributedness, basic operations, and temporal behavior. Finally, a communication problem between sensorimotor representations is outlined that results from encephalization. Alongside the main argument an attempt is made to point out critically the uniqueness of cognitive structures and that there is no sense in exploring them in isolation.

We start with historically founded reflections on the relevance of synchronous activity for neural information processing and we propose to differentiate between synchrony at the emitting and the receiving side. In the main part we introduce chains of impulse coupled and noisy formal neurons in which random spiking will most likely synchronize, if the local lateral coupling is either excitatory without delay or delayed inhibitory, and if the mean drive of all neurons is about uniform. Synchrony is maintained under temporally varying stimulations which result in aperiodic spike fronts. Although we present some hypotheses, the question of how actual neural systems deal with this almost inevitable synchronizing behaviour, remains to be answered.

Der Beitrag „Ein mathematisches Modell für das Liebeswerben der Glühwürmchen“ von Christoph Pöppe berichtet über ein interessantes Konzept, das eine Reihe natürlicher Synchronisationsphänomene mit Hilfe von Schwellenwertelementen erklärt. Ergänzend sei angemerkt, daß derzeit in der Hirnforschung synchrone Nervenaktivität als mögliche Kennzeichnung zusammengehöriger Signale diskutiert wird (vergleiche "Das Problem des Bewußtseins" von Francis Crick und Christof Koch, Spektrum der Wissenschaft, November 1992). Unsere Untersuchungen über Minimalbedingungen für die Erzeugung synchroner Impulse in Ketten aus Modell-Nervenzellen, also impulserzeugenden Schwellenwertelementen, bestätigen die Feststellung des Autors, daß Synchronisation aufgrund der geschilderten Mechanismen „so gut wie unvermeidlich“ ist. Dies gilt aber nicht, wenn die erregenden Kopplungen zwischen den Elementen mit Verzögerungszeiten behaftet sind, was physikalisch unvermeidbar ist. In dem zitierten Modell von Renato E. Mirollo und Steven H. Strogatz ist diese wesentliche Randbedingung allerdings nicht berücksichtigt. Robuste Synchronisation ist jedoch auch in Fällen mit solchen Verzögerungen möglich, wenn man hemmende Kopplungen annimmt.