Unter kognitiven Prozessen versteht man alle Vorgänge im Gehirn, die eine höhere Ebene der Verarbeitung benötigen. Wieviel ist 249,99 plus 19,49 Euro? Und wie haben wir das damals in der Schule ohne Taschenrechner bloß gerechnet? Rechnen und Erinnern - das sind Beispiele für Tätigkeiten, die kognitive Prozesse erfordern. Auch Lernen, Erkennen, Vergleichen, Nachdenken, Problemlösen, Entscheiden oder Planen erfordern höhere Hirnleistungen.

Der Begriff ‘Hirnfunktion‘ ist üblicherweise sehr Organ-bezogen definiert, wie etwa die Sinnesfunktionen Sehen und Hören. Diese können einigermaßen zuverlässig in bestimmten Bereichen des Gehirns lokalisiert werden. Es ist jedoch viel schwieriger, höhere Hirnfunktionen wie Aufmerksamkeit und Gedächtnis bestimmten Hirnbereichen und -strukturen zuzuordnen. Auch im wissenschaftlich aufgeklärten Zeitalter, ist es für uns nur schwer vorstellbar, dass sich das Denken (lat. cogitare) allein auf Grundlage naturwissenschaftlicher Untersuchungen organischen Materials erklären lassen wird. Wir Hirnforscher sind jedoch fest davon überzeugt, dass es eines Tages gelingen wird, auch die kompliziertesten kognitiven Funktionen mithilfe der Naturwissenschaft zu verstehen. In den letzten 30 Jahren hat sich ein großer und wachsender Wissenschaftszweig entwickelt, der die vielfältigen kognitiven Funktionen des Gehirns zunehmend erfolgreicher erforscht.

Die Untersuchung kognitiver Vorgänge zeigt, welche Abläufe im Gehirn stattfinden müssen, damit sich ein Mensch in seiner Umwelt zurecht finden und sein Verhalten situationgemäß anpassen kann. Die Motivation für solche Studien resultiert vor allem aus der Einsicht, dass wir ohne ein besseres Verständnis dieser Prozesse, die vielfältigen Störungen menschlicher Hirnfunktionen nicht effektiv werden beheben können. Auch im Hinblick auf eine überalternde Bevölkerung ist die biologische Kognitionsforschung eine gesellschaftliche Notwendigkeit.