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Post on 24-Jan-2019
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Beispielbild
Lernen & Gedächtnis
Gedächtnis:
Sensorisches Gedächtnis &
Arbeitsgedächtnis
SoSe 2007
2Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Ein erstes Modell
Atkinson & Shiffrin (1968): Modales Modell
Neben dem STS und dem LTS wird noch ein drittes Modell angenommen:
das sensorische Gedächtnis. Es soll der erste temporäre Speicher für die
frischen Sinneseindrücke sein.
Sensorik
CAT
LTS
Recoding, etc.CAT
STS
Rehearsal
3Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Input des sensorischen Speichers
Visuelle Verarbeitung als sequentieller Prozess
Wie Inhalte eines sensorischen
Gedächtnis werden durch den
Modus der Verarbeitung
determiniert.
Aufgrund der Neurophysiologie
der visuellen Verarbeitung hat
sich das Bild einer seriellen
Verarbeitung etabliert, die von
Stufe zu Stufe immer
komplexer wird
4Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Input des sensorischen Speichers
Idee der zunehmenden
Spezifität:
Mit jeder Ebene der
Verschaltung verändert
sich der adäquate Reiz
für ein Neuron.
Eine ‚gnostische‘ Zelle ist
natürlich ein
theoretisches Konstrukt,
aber es gibt neuro-
physiologische Evidenz.
5Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Input des sensorischen Speichers
Visuelle Verarbeitung als konstruktiver Prozess
Top-Down-Verarbeitung:
Seit den Gestaltpsychologen ist
jedoch bekannt, dass visuelle
Verarbeitung nicht ausreichend
durch einen reinen ‚bottom-up‘
Vorgang beschrieben werden kann.
Neurophysiologisch kann man das
Prinzip schon auf der subkortikalen
Ebene des Corpus geniculatum
laterale erkennen.
6Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Input des sensorischen Speichers
Auditive Verarbeitung als konstruktiver Prozess
Das Prinzip der top-down-Kontrolle gilt in allen Modalitäten.
Es zeigt, dass wir die Kontextinformation benutzen, um zu entscheiden,
in welchem Sinn ein Reiz gesehen/gehört/gefühlt werden muss.
Eine reine bottom-up Verarbeitung wäre nicht ausreichend und würde
viel Verarbeitungszeit in Kauf nehmen.
Achtung:
Die top-down-
Verarbeitung vereinfacht
natürlich auch Prozesse.
Damit geht eine hohe
Fehleranfälligkeit einher
7Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Sensorischer Speicher
Warum ein sensorischer Speicher?
Um einen konstruktiven Prozess zu
ermöglichen, muss Information für
eine bestimmte Zeit im System
gehalten werden.
In dieser Zeit kann die vorhandene
Information mit Material aus dem
Langzeitgedächtnis abgeglichen
werden.
Wie lange kann
Information –
unbewusst – im
Gedächtnis gehalten
werden?
Ist das System
modalitässpezifisch?
8Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Sensorischer Speicher
Präsentation für 20ms:
Probanden können 4-5
Buchstaben memorieren.
Wie kann man zeigen, dass
doch alle Buchstaben in einem
sensorischen Gedächtnis sind?
G. Sperling
Wie viele
Buchstaben
kann man sich
bei einer
kurzen
Präsentation
merken?
9Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Sensorischer Speicher
Wie aber ist der ‚Partial
Report‘, wenn der Ton erst
nach Abblenden des Visuellen
Reizes präsentiert wird?
Grundidee:
Probanden sollen nur eine Zeile
berichten.
Der Bericht ist perfekt, wenn die
‚Zielzeile‘ vorher bekannt ist
(hoher vs. Mittlerer vs. Tiefer
Ton)
10Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Sensorischer Speicher
Ergebnis:
Bis zu 30 ms Verzögerung werden
noch toleriert, d.h. es wird ein
überzufälliger ‚partial report‘
gegeben.
Bestätigung eines sensorischen
Gedächtnisses, welches eine kurze
Persistenz aufweist.
‚Ikonisches Gedächtnis‘, welches
Grundlage des
Kurzzeitgedächtnisses ist.
11Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Sensorischer Speicher
Ein adäquater Mechanismus
ist für die auditive Modalität
gefunden worden.
Hier nennt man es
‚echoisches Gedächtnis‘,
dessen Persistenz etwas
länger ist, aber dessen
Kapazität dafür begrenzt ist.
12Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Kurzzeitgedächtnis
Brauchen wir wirklich zwei Speicher?
Sensorik
STS
STS
LTS
LTS
Recoding, etc.
Rehearsal
Pro:
Brown-Peterson-Aufgabe zeigt,
dass eine Unterbrechung des
Rehearsals die Übertragung von
STS ins LTS stört.
Kontra:
Alle Informationen sind nur in
einem Speicher enthalten. Die
Güte der Erinnerung hängt nur
von dem Grad der Übung ab.
13Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Kurzzeitgedächtnis
Evidenz für zwei Speicher:
Studien an Patienten mit
einer Amnesie.
Typen: Anterograd vs.
Retograd
14Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Kurzzeitgedächtnis
Kurzzeitgedächtnis
eines Patienten mit
einer anterograden
Amnesie:
Normaler zeitlicher
Zerfall mit
zunehmendem Delay
Gedächtniseffekte
eines Patienten mit
einer anterograden
Amnesie:
Normaler Recency –
aber kein Primacy
Effekt
15Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Kurzzeitgedächtnis
Patient KF:
Nach einem Motorradunfall ein defizitäres STM
(Zahlenspanne=1), aber eine normale Lernleistung.
Erstaunlich: kein Recency-Effekt!
16Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Kurzzeitgedächtnis
Doppelte Dissoziation:
Da das Kurzzeit- und das Langzeitgedächtnis
unterschiedlich gestört sein können, müssen
unterschiedliche Module existieren.
Oder handelt es sich lediglich um unterschiedliche
funktionelle Prozesse in einem neuroanatomischen Modul?
17Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Kurzzeitgedächtnis
Alternative: STM als aktives Gedächtnis
LTSSTS
Die Aktivität im LTS
kann bestimmen, wie
lange überhaupt ein
Item aktiv gehalten
werden soll.
STS-Aktivität ist
notwendig, um
willkürlich mit
Gedächtnisinhalten
umzugehen
Sensorik
LTS
STS
STS
Modell von Shiffrin & Schneider:
STM sind Elemente im LTM, die aktiviert
werden. Lernen beruht darauf, dass
zwei aktive Elemente im STM
miteinander assoziiert werden (Hebb-
Synapse).
18Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Arbeitsgedächtnis
Arbeitsgedächtnis = Kurzzeitgedächtnis
Kurzzeitgedächtnis ist nicht nur
eine passive Einheit, sondern soll
Operationen mit Gedächtnis-
einheiten ermöglichen.
Struktur des
Kurzzeitgedächtnisses ist nicht
eine einfache Speichereinheit.
Test: Zahlenliste lernen
und memorieren.
Simultan: Test zum
logischen Denken
absolvieren.
19Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Arbeitsgedächtnis
Modell des Arbeitsgedächtnis (A. Baddeley)
Drei elementare Komponenten:
1. Phonological Loop (Phonologische Schleife)
2. Visuospatial Sketchpad (Visuell-räumliches Notizbuch)
3. Central Executive (Zentrale Exekutive)
Episodischer Buffer ist ein neues
„Sklavensystem“, welches
hinzugefügt wurde
20Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Arbeitsgedächtnis
Phonologische Schleife
Kann als subvokales Sprechen erfahren werden.
Gemessen im Test zur Zahlenspanne.
Bei Wörtern ist die Wortlänge und die Länge der
Silben entscheidend (Chinesisch: 9.9 vs.
Walisisch: 4.9)
Erklärt die Unabhängigkeit vom Behalten
verbaler Information mit dem problemlösenden
Denken.
21Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Arbeitsgedächtnis
Visuell-räumliches Notizbuch
Gedächtnis für alle non-verbalen
Informationen (Bilder, Gesichter, Plätze).
Erstaunliche Rekognitionsrate (87% bei
10.000 Bilder) : Picture Superiority Effect
Das Notizbuch wird beim Neulernen und
beim Abruf aus dem LTM aktiviert. Es ist
unabhängig von der phonologischen
Schleife.
22Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Arbeitsgedächtnis
Visuell-räumliches Notizbuch
Empirische Untersuchungen beruhen oft auf der
mentalen Rotationsaufgabe oder auf mentalen
Vorstellungsaufgaben.
Kosslyn (1975) zeigt, dass Abweichungen in der
Größe der mentalen Vorstellung einen Einfluss auf
das semantische Wissen über das Objekt haben:
Wir verarbeiten mentale Vorstellungsbilder wie
eine Fotografie, die wir sehen.
23Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Arbeitsgedächtnis
Zentrale Exekutive
Funktionen der Zentralen Exekutiven
-Determiniert, wann STM-Inhalte aktiviert
werden
-Steuerung der geteilten Aufmerksamkeit
-Steuerung des Gedächtnisabrufs (Reihenfolge)
-Selektive Aufmerksamkeit
Probleme in der Zentralen Exekutiven
Gleichzeitige Steuerung des Ablaufs
phonologische Schleife & Visuell-räumliches
Noitzbuch
Umstellung von der automatisierten
Verarbeitung (Stroop Test)
24Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Arbeitsgedächtnis
Episodischer Buffer
Probleme:
-Welches System bindet die
Informationen zusammen?
-Wie kann man den Effekt einer
semantischen Bindung im
Arbeitsgedächtnis erklären
(Chunking)?
- Rehearsal findet auch dann statt,
wenn phonologische Strategien
nicht benutzt werden können.
Episodischer Buffer:
System mit limitierter Kapazität,
welches alles Arten von
Informationen und
Gedächtnisinhalten (LTM/STM)
zusammenfügt.
An die zeitliche und räumliche
Information gebunden.
Vermittelt bewussten Zugang zu
Informationen.
25Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis
Das Problem mit dem Rehearsal
CAT
STS
Rehearsal
Hängt die Wahrscheinlichkeit für das
Speichern des Materials tatsächlich nur
vom Rehearsal ab?
Experiment von Glenberg et al (1977)
Brown-Peterson-Distraktor-Aufgabe:
Wortdistraktoren sollen abgerufen
werden, wobei die Zahl der Rehearsals
variierte. Kein Effekt der Zahl der
Rehearsals!
26Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis
Effekte der Verarbeitungsebenen
Verarbeitungstiefe
Craik & Tulving (1975) variierten den
Verarbeitungsgrad von Wortpaaren
(Schrifttyp vs. Reim suchen vs.
Semantik).
Die Rekognition stieg mit der
Verarbeitungstiefe an (17% vs. 37%
vs. 65%)
Elaboriertheit
Stein & Bransford (1979) variierten den
Grad an zusätzliche relevanter oder
irrelevanter Information.
Der Abruf spezifischer Information stieg
an, wenn relevante Information addiert
wurde (‚Der dicke Mann liest das Schild
das vor dünnem Eis warnt‘)
Problem mit den Konzepten
Vage Definition der Konzepte
Eher eine a-posteriori Erklärung
27Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis
Konsolidierung
Modell nach Hebb: Formierung
eines permanenten Gedächtnisses
beruht darauf, dass synaptische
Verbindungen zwischen Neuronen
aufgebaut werden.
Prämissen:
1. Konsolidierung erfolgt innerhalb
von Minuten bis Stunden
2. Information, die nicht
konsolidiert ist, geht verloren
28Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis
Konsolidierung
Problem 1
Konsolidierung geht über die
gesamte Lebensspanne
Beispiel: Retrograde Amnesie bei
einer Korsakoff-Demenz
Alte Erinnerungen sind stabiler
gegen eine Amnesie als junge
Erinnerungen
29Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis
Konsolidierung
Problem 2
Was passiert mit
Informationen, die nicht
konsolidiert sind?
Amnesie-Modell: Es handelt
sich häufig um
Zugriffsstörungen, nicht um
Konsolidierungsstörungen.
Modifizierte Theorie
Konsolidierungsmodus 1: Stärkung
der synaptischen Verbindungen
(Hebb‘sches Prinzip), schneller
Modus
Konsolidierungsmodus 2:
Langsamer Konsolidierungsmodus,
der primär den Zugriff auf die
Informationen erleichtert. Evt.
multiple Speicherung.
30Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum
Aufmerksamkeit
Rolle der selektiven Aufmerksamkeit
Aufmerksamkeit
bestimmt, welche
Informationen in das
Arbeitsgedächtnis
aufgenommen werden.
Problem der
beschränkten Kapazität
bedingt die
Notwendigkeit zur
Filterung
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