Afhandling: Christian Gerlach (1999)
Forside / Information / For fagpersoner / Afhandling: Christian Gerlach (1999)

The functional organization of knowledge and its implementation in the brain

Christian Gerlach, Ph.D.
Dansk resumé

Denne afhandling udgør en oversigt over nogle af de hovedfund jeg har rapporteret i tre artikler.

Artiklerne omhandler billeddannelses_studier (positron emission tomografi, PET) af hvorledes viden er organiseret i hjernen. Eftersom disse undersøgelser er detaljeret beskrevet i artiklerne er oversigten primært tænkt som en teoretisk ramme hvori resultaterne fra disse undersøgelser fremstilles samlet.

Første del af afhandlingen giver en kort historisk introduktion til det område af neuropsykologien der beskæftiger sig med betydningen af forskellige typer af viden i visuel objektgenkendelse. Det primære datagrundlag for dette område udgør undersøgelser af patienter med svækket evne til at genkende specifikke kategorier af objekter. Hovedparten af afhandlingens oversigt består derfor i en evaluering af de modeller der er fremsat i et forsøg på at redegøre for disse patienters forstyrrelser. På trods af at modellerne hver for sig ofte kun kan redegøre for enkelte typer af kategori_specifikke genkendelsesforstyrrelser, angiver hovedparten af dem værdifulde forklaringsprincipper. Det er en af afhandlingens teser at nogle af disse forklaringsprincipper er komplementære samt at de kan integreres i en overordnet teoretisk ramme. Omend der er undtagelser, så kan denne overordnede ramme, der i afhandlingen omtales som den eklektiske model, redegøre for hovedparten af de tilfælde af kategori_specifikke genkendelsesforstyrrelser der er beskrevet i litteraturen.

Den sidste del af afhandlingen beskriver de PET_studier jeg har foretaget. Resultaterne fra disse undersøgelser antyder: (i) at mindst tre forskellige typer af viden (visuel, semantisk og handlemæssig) indgår på forskellige niveauer i den visuelle genkendelse af objekter, samt at de kan dissocieres anatomisk og (ii), at naturlige objekter og menneskeskabte objekter underkastes

samme type af behandlingsprocesser (behandles af de samme områder af hjernen), omend processeringen af naturlige objekter, sammenlignet med menneskeskabte objekter, medfører øget aktivering af de områder af hjernen der behandler visuel viden, hvorimod processeringen af menneskeskabte objekter, sammenlignet med naturlige objekter, medfører øget aktivering af de områder af hjernen der behandler handlemæssig viden.

Afhandlingen er baseret på følgende artikler:

Gerlach C, Law I, Gade A, Paulson OB. Perceptual differentiation and category effects in normal object recognition: a PET study. Brain 1999; 122: 2159_2170.

Gerlach C, Law I, Gade A, Paulson OB. Categorization and category effects in normal object recognition: A PET study. Neuropsychologia 2000; 38: 1693_1703.

Gerlach C, Law I, Gade A, Paulson OB. The Role of Action Knowledge in the Comprehension of Artefacts: a PET Study. Submittet.

The functional organization of knowledge and its implementation in the brain

This dissertation is an overview of the major findings presented in three articles. The topic of these articles is the functional organization of knowledge and its implementation in the brain studied by the use of imaging techniques (positron emission tomography, PET). As the results have been described in detail in the articles, this overview provides a broader theoretical framework in which the findings are brought together.

The first part of the dissertation presents a short historical introduction to the sub-field of neuropsychology concerned with the significance of different types of knowledge in visual object recognition. The primary evidence to this area has been cases with category-specific recognition impairments. Consequently, the largest part of the overview consists of an evaluation of the predominant accounts advanced in an attempt to explain these disorders. Although the explanatory power of these accounts is often limited to specific types of category-specific impairments, many of them offer valuable explanatory principles. It is argued that some of these principles are complementary and that they can be merged into a coherent framework. This framework, termed the eclectic model, can accommodate many of the cases reported although there are exceptions.

The latter part of the dissertation describes the PET-experiments performed by me. The findings from these experiments suggest: (i) that at least three types of knowledge (visual, semantic, and action knowledge) contribute to different stages in visual object recognition and that they are anatomically dissociable, and (ii) that natural objects and artifacts generally are subjected to the same kind of processing (engage the same brain structures) although natural objects, relative to artifacts, cause greater activation of areas involved in structural processing, whereas artifacts, relative to natural objects, cause greater activation of areas involved in the mediation of action knowledge.

The dissertation is based on the following three articles:

Gerlach C, Law I, Gade A, Paulson OB. Perceptual differentiation and category effects in normal object recognition: a PET study. Brain 1999; 122: 2159-2170.

Gerlach C, Law I, Gade A, Paulson OB. Categorization and category effects in normal object recognition: A PET study. Neuropsychologia 2000; 38: 1693-1703.

Gerlach C, Law I, Gade A, Paulson OB. The Role of Action Knowledge in the Comprehension of Artefacts -a PET Study. Submittet.