Fast alle sensomotorischen und kognitiven Prozesse sind auf die Aktivität großer Netzwerke im menschlichen Gehirn angewiesen, denn um Informationen auszutauschen und zu integrieren, müssen verschiedene Hirnregionen dynamisch miteinander gekoppelt werden. Die Existenz solcher Kopplungen wurde bereits vor mehr als 30 Jahren entdeckt, aber ihre funktionelle Bedeutung ist immer noch nicht genau geklärt. Bisherige Ergebnisse aus Modellrechnungen, neurowissenschaftlicher Bildgebung und Elektrophysiologie deuten darauf hin, dass dynamische Kopplungen von Signalen im Kortex eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Gedächtnisleistung, Sprache, logischem Denken und Problemlösungsfähigkeiten spielen. Durch den Vergleich von Daten über die Dynamik neuronaler Signale in gesunden und kranken Gehirnen haben wir auch Hinweise auf die Rolle gefunden, die eine veränderte Netzwerkdynamik bei Krankheiten wie Schizophrenie spielt. Bei der Verarbeitung von Sinneseindrücken laufen viele Prozesse parallel ab, d.h. der Mensch bzw. sein Gehirn ist multitaskingfähig und kann z.B. gleichzeitig aufräumen und Radio hören. Im Alltag ist der Prozess der multisensorischen Integration von großer Bedeutung, der den Austausch von Informationen zwischen den jeweils beteiligten Sinnessystemen ermöglicht. Die komplexe Netzwerkdynamik in den Schaltkreisen der Großhirnrinde ist entscheidend für die kognitiven Fähigkeiten des Menschen, wie Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Gedächtnisleistung, Sprache und Intelligenz. Gegenwärtig wird die Netzwerkkommunikation, die auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen abläuft, intensiv erforscht.