03411 1. Biologische Grundlagen VI.7 Lernen und Gedächtnis

Lernen

• bezeichnet den Erfahrungsbasierten Änderungsprozess der die Wahrscheinlichkeit des Auftretens bestimmter Verhaltensweisen verändert -> auf der Basis von Erfahrungen ergeben sich Veränderungen in der Verbindung zwischen Reizen und Reaktionen
• Lernen ist von Reifung abzugrenzen -> Reifung ist nicht erfahrungsbasiert
• Neben Reifung zweiter basaler Prozess der sich ständig verbessernden Anpassung eines Individuums an seine Umwelt

Nicht-assoziatives Lernen

• Prozesse der Gewöhnung und Anpassung an Reize oder Reizkonstellationen
• Elementarste Lernmechanismus: Unterscheidung eines neuen von einem bekannten Reiz
• Plötzlich auftretende Veränderung in Umwelt (Bsp. Rauschen) -> löst Orientierungsreaktion aus   -> Rauschen hält an -> Gewöhnung an Reiz, die Habituation der Orientierungsreaktion -> Erkennbar durch Abschwächung der Reaktion
• Dishabituation: Rauschen wird durch weiteren Reiz unterbrochen -> Wiederauftreten einer Reaktion (wenn auch schwächer)
• Sensitivierung: falls weiterer Reiz störend oder aversiv ist -> es kommt zu neuer womöglich sogar stärkeren Reaktion auf den Ursprungsreiz

Assoziatives Lernen

• verschiedene Reize werden miteinander verknüpft
• Klassisches Konditionieren: Reflexauslösender Reiz wird so oft mit zweiten Reiz kombiniert bis dieser allein den Reflex auslöst; zweite Reiz ist konditionierter Reiz, muss kurz vor unkonditioniertem Reiz auftreten; Reizassoziationslernen
• Operante/instrumentelle Konditionierung: sind Effekte der Reaktion auf einen Reiz positiv -> Reaktion auf Reiz wird verstärkt und Reaktion kommt häufiger vor; Lernen von Assoziationen zwischen Verhaltensweien und Effekten (law of effects, Thorndike)
• Wahrnehmungs- oder Imitationslernen: über die Beobachtung anderer ein Verhalten oder über eigene Erfahrungen Reaktions- und Handlungshäufigkeiten verändert werden

Sensorischer Speicher

• bezieht sich auf einzelne Wahrnehmungsmodalitäten
• sensorische Eindrücke (Töne, Bilder) sind für kurze zeit präsent bevor sie gelöscht oder ins Kurzzeitgedächtnis übertragen werden
• Haltedauer ca. 500ms -> keine fixen Daten, Reiz scheint schneller zu verfallen wenn er besser verarbeitet wird

Kurzzeitsgedächtnis/Arbeitsgedächtnis

• Informationen sind kurzzeitig präsent
• Meist solange bis sie benötigt werden

Langzeitgedächtnis

• Informationen können über Jahre hinweg verbleiben

Hebb-Regel

• 1949, Daniel Hebb
• Eine Verbindung zwischen zwei Neuronen wird immer dann gestärkt, wenn beide zum gleichen Zeitpunkt aktiviert sind (gemein- same Aktivierung in Raum und Zeit = Kontiguität der Aktivierung)
• Gleiches Vorzeichen der Aktivierung -> Verbindungsstärke zwischen Neuronen wird erhöht
• Ungleiches Vorzeichen bei Aktivierung -> Verbindungsstärke wird erniedrigt
• Bedeutet für natürliche neuronale Netzwerke:  wiederholte, erfolgreiche Erregungsübertragung von einer Nervenzelle auf eine andere führt zu einem Wachstumsprozess oder einer metabolischen Veränderung in einer oder beiden dieser Zellen -> führt zu Bahnung: schnellere und effizientere Erregungsübertragung wenn gleicher Reiz wieder wahrgenommen wird
• Wird als Lanzeitpotenzierung (Long term potentiation = LTP) beschrieben

Konnektionismus

Forschungsansatz der Kognitiven Psychologie, der sich mit der Konnektion (der Verknüpfung) neuronaler Elemente und mit der Art und Weise befaßt, wie sich dadurch höhere Kognitionen darstellen und erklären lassen. In konnektionistischen Modellen wird Information durch nervenzellenartige Elemente verarbeitet, die Aktivation ansammeln und erregende sowie hemmende Einflüsse auf andere Einheiten ausüben. D.h. Information wird als Aktivationsmuster neuronaler Elemente repräsentiert. Dadurch sollen sich höhere Kognitionen darstellen und erklären lassen.