Epsy Lektüre Gedächtnis und Metakognition

Arbeitsgedächtnismodell von Baddeley

Zentrale Exekutive -> visuo-spatial scratch pad (=zuständig für Verarbeitung bildhaftsymbolischer Informationen) -> articulatory loop (=zuständig für Verarbeitung verbaler Informationen)

Alterskorrelierte Zuwächse in verbalen Gedächtnisspanne führen auf Zuwächse in Artikulationsgeschwindigkeit von Wörtern zurück 

 Arbeitsgedächtnismodell von Cowan:

Hierarchisch konzipiert in 3 Ebenen:

1. Langzeitrepräsentationen
2. „aktiviertes Langezeitgedächtnis“
3. „Aufmerksamkeitsfokus“ („focus of attention“)

Gedächtnisstrategien = potenziell bewusste, intentionale kognitive Aktivitäten, die helfen sollen, eine Gedächtnisaufgabe besser zu bewältigen

Encodierstrategien (primär während Einspeicherung von Informationen wirksam)

• Memoriertechniken, zB Wiederholen 
• Kategorisieren nach Oberbegriffen
• Elaborieren (= Verwenden von Eselsbrücken)

Encodierstrategien unterschieden von Abrufstrategien (wirken primär während des Erinnerns)

• Mediationsdefizit
• Produktionsdefizit 
• Nutzungsdefizit

Jüngere Kindergartenkinder

Strategische Aktivitäten werden nicht spontan eingesetzt

Gezielte Unterweisung zeigt keinen positiven Effekt auf Gedächtnisleistung

Vorschulkinder/Schulanfänger*innen

Strategische Aktivitäten werden kaum spontan eingesetzt

Gezielte Hinweise → deutlich bessere Gedächtnisleistung bei Strategiegebrauch

Nutzungsineffizienz

Frühes Schulalter

Spontane Produktion von Strategien, jedoch kann die Gedächtnisleistung dadurch nicht gebessert werden

Grund: Einsatz strategischer Operationen bündelt noch viel mentale Energie, erst durch Erfahrung und Automatisierung erkennbare Vorteile

Phänomen ist jedoch umstritten  

 für Verbesserung von Gedächtnisleistungen:  Qualität der Wiederholungsvorgänge wichtiger als Entwicklung der Wiederholungsquantität

• Passive Wiederholungsstrategie = ein Wort wird einzeln wiederholt
•  Kumulative Wiederholungsstrategie = mehrere Items werden in „Memorierschleife“ (rehearsal set) aufgenommen

gute Reproduktionsleistungen, wenn Organisationsstrategien/Kategorisierungsstrategien (=Items beim Encodieren nach Oberbegriffen sortiert) genutzt werden und beim Abruf wieder nach Oberbegriffen geordnet erinnert wird; spontanes Auftreten bei älteren Schulkindern

Elaboration (= Aufbau stabiler bildhafter oder sprachlicher Assoziationen zwischen unzusammenhängenden Items) zeigt sich spontan erst im späten Kindesalter/frühe Adoleszenz 

• Wissensfaktor als zentrale Erklärungskomponente für Gedächtnisleistungen?!
• Modellvorstellung von der Organisation menschlichen Wissens in Netzwerken, in denen ähnliche Inhalte miteinander verknüpft und hierarchisch strukturiert sind
• Zahl der Elemente und zugehörige Verbindungen vergrößern sich mit dem Alter und Erfahrungszuwachs
• positive Beziehung zwischen Ausmaß des Vorwissens in Inhaltsbereich und Gedächtnisleistung für Objekte/Konzepte aus diesem Bereich

• erfahrene (10 Jährige) und unerfahrene Schachspieler:innen (Erwachsene) erhielten Aufgabe, kurzzeitig präsentierte Schaupositionen auf leeren Schachbrett unmittelbar zu rekonstruieren
• Wissen der Versuchspersonen korrelierte negativ mit Alter, aufgrund des Vorwissens & Vertrautheit mit dem Spiel, was sich bei den 10 Jährigen stark auf die Gedächtnisleistung auswirkt
• Sinnlose Stellungen von Holzklötzchen auf unüblichen geometrischen Vorlagen machen den Behaltensvorteil der Expert:innen zunichte
• KEINE Unterscheidung des Leistungsmusters von Kinder- gegenüber Erwachsenenexpert:innen

=> sowohl ein erhöhtes Maß an Übung als auch begünstigende intellektuelle Unterschiede wirken sich neben Vorwissen positiv auf Gedächtnisleistung aus 

Metagedächtnis = Wissen über Gedächtnisvorgänge; aktive und bewusste Interpretation neu eingehender Informationen spielen relativ große Rolle

Metagedächtnis wird in faktisch deklaratives Gedächtniswissen und prozedurale Komponente unterteilt

• Deklarative Metagedächtnis = faktisch verfügbares und verbalisierbares Wissen um Gedächtnisvorgänge
• Prozedurales Metagedächtnis = Fähigkeit zur Regulation und Kontrolle gedächtnisbezogener Aktivitäten

robuster, mittlerer Zusammenhang zwischen Metagedächtnis und Gedächtnis von r = .41

Episodisches Gedächtnis enthält zwei Komponenten: strategische und assoziative Komponente

Entwicklung des episodischen Gedächtnis durch Interaktion der Komponenten

Strategische Komponente = kognitive Kontrollprozesse, die Gedächtnisfunktionen beim Einprägen und Abrufen regulieren und unterstützen; Ort: präfrontale Kortex; volles Funktionsniveau im frühen Erwachsenenalter

Assoziative Komponente = Mechanismen der Assoziationsbildung, die einzelne Merkmale zu kohärenten Gedächtnisrepräsentationen zusammenfügt; Ort: medial gelegene Areale des Schläfenlappens, Hippocampus; weitgehend in mittlerer Kindheit abgeschlossen

kognitive Kontrolle = übergeordnete kognitive Prozesse, die sensorische, motorische, emotionale und kognitive Prozesse modulieren, sodass eine optimale Anpassung an aktuelle Aufgabenanforderungen oder Zielsetzung möglich ist

Arbeitsgedächtnismodell von Baddeley

• Zentrale Exekutive
• Phonologische Schleife 
• Visuell-räumlicher Skizzenblock
• Episodischer Speicher 

•  Erfassung inhibitorischer Fähigkeiten, Messung der Hemmung automatisierter Handlungstendenzen
• Darbietung von Farbwörtern, die in kongruenter oder inkongruenter Farbe gedruckt sind
• Aufgabeninstruktion: möglichst schnell und fehlerfrei die gedruckte Farbe zu benennen
• Beanspruchung kognitiver Kontrollprozesse, die die aktuelle Aufgabeninstruktion aktiviert halten und Gewohnheitstendenz (hier Lesen) hemmen
• Stroop-Interferenzeffekt = Vergleich zwischen Leistungen in inkongruenter und kongruenter oder neutraler Bedingung

Abnahme des Stroop-Interferenzeffektes im Kindesalter und Zunahme im höheren Lebensalter 

Zusammenspiel von Überwachungs- und Regulationsvorgängen

Überwachungsaktivität = Prozesse, die eigene kognitive Vorgänge beobachten und darüber reflektieren

„feeling of knowing“ = Bezug auf länger zurückliegende Lernerfahrungen und Überprüfung, ob gelernte Informationen noch abrufbar sind

Metakognitive Kontroll- und Selbstregulationsvorgänge sind bewusste oder unbewusste Entscheidungen, die aufgrund der Ergebnisse der Überwachungsaktivität getroffen werden

Story mit Goldkrone und wasser Verdrängung durch Gold: zeigt, dass Analogien auf sehr abstrakter Ebene stattfinden können

analoges Schlussfolgern = Fähigkeit, auf Grundlage einer vertrauten Problemstellung eine Neue zu lösen, indem ähnliche Beziehungsmuster zwischen den beiden erkannt und angewendet werden; Wissenstransfer vom vertrauten zum neuen Problem

klassisches Beispiel für induktives Denken 

Problem-Analogien = Problem muss gelöst werden und es wird gemessen, ob die Lösung von Problem A zur Problemlösung von Problem B befähigt; dafür muss Analogie zuerst erkannt und danach angewandt werden (Metakognitive Kontrolle erforderlich)

Browns Metakognitionsstudien:

Anwendung des „Genie“-Problems

• Problem A wurde eingeführt mit der Aufgabe, es zu lösen (meistens unmöglich)
• Problem B wurde gegeben, welches sich als einfacher, aber mit ähnlichem Beziehungsmuster, herausstellte
• Nach erfolgreicher Lösung wurde Problem A wiedergegeben mit Hinweis auf die Ähnlichkeit
• Problem C wurde gegeben, um spontanen analogen Transfer/Bildung von Metawissen über Analogien zu untersuchen

→ Die zu transferierende Lösung ist immer die gleiche

Browns Metakognitionsstudien:

• drei verschiedene Lösungsstrategien müssen transferiert werden
• Lösung für Problem A1 analog zur Lösung von Problem A2
• Lösung für Problem B1 analog zur Lösung von Problem B2

Untersuchung zur Formung eines Lernsets für Analogien

• →sehr junge Kinder können Metawissen extrahieren, welches induktives Denken mit Hinweisen erlaubt
• →Analogien tragen zum Wissenserwerb und zur Wissens(neu)strukturierung bei  
• →analoges Denken spielt eine wichtige Rolle bei der kognitiven Entwicklung 

deduktives Denken = die Lösung eines Problems wird auf Basis von Kombinationen aus präsentierten Prämissen geschlossen; wird zur Lösung von Syllogismen genutzt

ab 4 Jahren können Kinder syllogistische Schlüsse ziehen

LZG (inhaltsspezifisch organisiert)

Expliziter/deklarativer Anteil: 

• =bewusste memorierung von Fakten und Ereignissen 

• Episodisches LZG: 
  • =autobiografische Erinnerungen ab der frühen Kindheit

Interagiert mit

•  Semantisches LZG
  • =Weltwissen, Faktenwissen 

 Impliziter/ nicht-deklarativer Anteil/

• prozedurales Gedächtnis
  • =nicht bewusste Fertigkeiten

Untersuchungen mit hirnverletzten Patienten  

Ausfall des expliziten Gedächtnisses: implizites Gedächtnis kann problemlos funktionieren

Ausfall episodisches Gedächtnis: semantisches Gedächtnis kann problemlos funktionieren

ab Geburt: Säuglinge können sich an Dinge erinnern

Säuglinge erbringen Wiedererkennungsleistungen (Rekognition) und können sich Gesichter/Bilder/Spielzeug über längere Perioden einprägen

Rovee-Collier et al. (1992): operantes Konditionierungsverfahren → Verfahren der konjugierten Verstärkung

• Aufbau: Anbringung eines Mobiles überm Bett des Kindes, welches über Band mit Fuß befestigt war
• Beobachtung: 3 Monate alte Kinder strampelten beim befestigten Band etwa doppelt so oft in der Minute
• Schlussfolgerung: assoziative Beziehung zwischen Eigenbewegung und der des Mobiles
• Erfassung der Gedächtnisleistung: Wiederholung des Verfahrens zu späterem Zeitpunkt
• Zweite Messung weniger als 8 Tage: kein Anzeichen von Vergessen
• Zwei Wochen: keine spontane Erbringung der Gedächtnisleistung; Anzeichen für Abrufprobleme, NICHT vollständiges Vergessen; Prozess der Wiedereinsetzung unterstützt Abruf 

Rovee-Collier et al. (1992): Untersuchung zur Ähnlichkeit der Lernsituation und Testsituation für auftretende Behaltensleistungen

→ Gruppe mit identischen Lern- und Testbedingungen zeigt beim Gedächtnistest signifikant häufiger das erlernte Verhalten als die Gruppe mit unterschiedlichen Lern- und Testbedingungen

→Ähnlichkeit von Lern- und Abrufbedingungen bedeutend für Prozess der Wiedereinsetzung

Kleinkinder in der Lage zur freien Reproduktion (free recall)

Meltzhoff (1995): Imitationslernen

• Vorführung von Handlungen mit neuartigen Objekten durch einen Erwachsenen für 9 - & 14 – monatige Kinder
• 24h später: Gegenstände vor Kinder gestellt, wiederholten Handlungen
• Deutung: Reproduktion früherer Erfahrung, selbst wenn entsprechende Handlung nicht erneut gesehen wurde
• Langfristige Erinnerung an die Erfahrung variiert mit dem Alter

Annähernd linearer Zuwachs der Behaltensleistung zwischen Alter von 2 und 18 Monaten

→ Kleinkinder verfügen über hoch entwickeltes Gedächtnissystem!

Oakes , Ross-Sheehy, Luck et al.: „change-detection“-Paradigma

Gleichzeitige Bildschirmpräsentation zweier Muster mit blinkenden Objekt-Konfigurationen; ein Muster gleichbleibend, anderes verändert sich von Durchgang zu Durchgang

Präsentationsdurchgang wird von kurzer Behaltensphase gefolgt

Hypothese: bei hinreichender Gedächtniskapazität, mehr Interesse (ausgedrückt durch Fixation) des veränderten Displays; bei nicht hinreichender KZG-Kapazität gleiche Blickzeiten für beide Muster

Befunde: Bestätigung der Hypothese für ca. 8 Monate alter Säuglinge, NICHT für 6 Monate alte

→ Limitiertes KZG bei Säuglingen, bedeutsame Zuwächse im 1. Lebensjahr 

implizites Gedächtnis wirkt sich auf Erleben und Verhalten aus, ohne ins Bewusstsein zu gelangen; umfasst Nachwirkungen von Lernerfahrungen, derer Proband*innen sich NICHT bewusst sind und die indirekt erfasst werden

Priming= Beeinflussung der Verarbeitung eines Reizes durch einen vorangegangenen Reiz, der implizite Gedächtnisinhalte aktiviert hat

Bsp.: Wort „Maus“ kann durch unbewusste Assoziation das Wortfeld „Tiere“ aktivieren → Wort aus diesem Wortfeld (z.B. „Katze“) wird schneller erkannt

Zeigen einer Serie von zunächst sehr unvollständigen (fragmentierten) Bildern

• Aufgabe: Bild möglichst früh erkennen
• Je vollständiger das Bild erscheint, desto leichter fällt die Identifikation des Bildes
• Zeitlich verzögerter Durchgang: neue und bekannte Bilder schrittweise vervollständigt
• Typisches Ergebnis: Effekte des „repetition priming“ (=unvollständige bekannte Bilder werden schneller erkannt als unvollständige neue)
• Effekt relativ unabhängig vom Alter der Vpn

Lernphase: Generierung von Exemplaren zu semantischen Kategorien unter inzidentellen Bedingungen (= ohne Hinweis auf späteren Gedächtnistest)

Prüfphase: Einführung alter und neuer Kategorien, zu denen Exemplare generiert werden sollen

altersabhängiges Wissen und semantische Beziehungen hier wichtig, daher erwartete Alterseffekte

Ergebnislage: gemischt; Priming-Effekte vielfach altersinvariant

gefundene Alterstrends stehen mehr im Zusammenhang mit Veränderungen im konzeptuellen Wissen als mit Veränderungen im Priming Mechanismus per se

→ implizites Gedächtnis: frühe Entwicklung, hohe Stabilität über Lebensverlauf

→ größere Beziehung zum semantischen als episodischen Gedächtnis

explizites Gedächtnis = nach Lernperiode oder Erfahrung wird eine bewusste Erinnerungsleistung direkt abgefragt

Erhebungsmethoden: freie Reproduktion und Wiedererkennen

Skripts = schematisierte „Drehbücher“ für regelmäßig wiederkehrende Ereignisse

Beeinflussung durch zeitliche Beziehungen zwischen Merkmalen eines Ereignisses und deren Vertrautheit → häufig wiederkehrende Ereignisse der Umwelt werden in ihrer zeitlichen und kausalen Verknüpfung relativ ökonomisch codiert

Skript-Wissen ist in der frühen Kindheit entscheidend!!

autobiografisches Gedächtnis = Teilbereich des episodischen LZG, Repräsentation von Erinnerungen an komplex strukturierte Ereignisse mit starkem Selbstbezug

Anwendung gezielter Fragetechniken unterstützt beim Aufbau früher episodischer Gedächtnisleistungen

Interaktionstechniken (=„shared remembering“) und spezifische Erinnerungshilfen (=„cues“/ „reminders“) können die Gedächtnisleistung junger Kinder systematisch beeinflussen oder deutlich verbessern

Erinnerungshilfen sowohl auf Encodier- als auch auf Abrufebene wirksam

= kein Erinnerungsvermögen an eigene Säuglings- oder Kleinkindphase

Mögl. Erklärung:

• in späterer Entwicklung repräsentieren wir biografische Ereignisse anders als im Säuglingsalter
• kognitives Selbst = bewusste Wahrnehmung der eigenen Person in Abgrenzung zu anderen Personen; Entwicklung im Alter von 3 – 4 Jahren

→ Enkodierung personenbezogener Ereignisse also erst ab diesem Alter möglich

Elemente der ursprünglichen Erlebnisse können zusätzlich spätere Interpretationen enthalten

→ autobiografisches Erinnern geht mit Risiko von Gedächtnisfehlern einher

Hyperthymesie = bei einigen wenigen Individuen funktioniert das autobiografische Gedächtnis perfekt und es wird so gut wie nichts vergessen

Ab welchem Alter können Kinder zuverlässig über erlebte Ereignisse berichten?

Ältere Kinder können i.d.R. mehr Einzelheiten korrekt erinnern als jüngere Kinder

Vorschulkinder: brauchen gezielte Nachfragen/ geschlossene Frageformate für zuverlässige Berichte

Nach längeren Zeitintervallen:

• Anteil richtig erinnerter Informationen: kein wesentlicher Altersunterschied mehr
• Erinnerungsgenauigkeit: Alterseffekte nehmen mit zunehmendem Behaltensintervall zu 

Altersunterschiede in Vergessensraten werden zurückgeführt auf Unterschiede in den Einspeichervorgängen

Brainerd , Howe, Reyna et al. konzipieren Fuzzy-Trace-Theory:

Jüngere Kinder  

• verbatim memory traces“ = präzise Encodierung neuer Informationen

Ältere Kinder

•  „gist memory traces“ = weniger präzise Encodierung neuer Informationen

→Abruf präziser Encodierungen erschwert, daher höhere Vergessensrate bei jüngeren Kindern gegenüber älteren Kindern 

Erinnerungsgenauigkeit höher, wenn selbst erlebte stressvolle oder traumatische Ereignisse oder schmerzhafte Erfahrungen gefragt sind

Ausmaß des Stresses/Schmerzes steht in direkter positiver Beziehung zur Erinnerungsfähigkeit

Genauigkeit bei jüngeren Kindern kann durch in Aussicht gestellte Belohnung, besondere Nachfragetechniken gesteigert oder Fähigkeit zur Überwachung eigener Gedächtnisaktivitäten gezielt stimuliert werden

Kommunikation mit den Eltern kann Einfluss auf Entwicklung des autobiografischen Gedächtnis des Kindes nehmen; besonders fördernd ist ein günstiger elaborativer Kommunikationsstil (high elaborative style)

= Beeinflussbarkeit

Cassell et al. (1996)

• Vergleich der Suggestibilität verschiedener Altersgruppen durch irreführende Nachfragen
• Bei irreführenden Fragen sinkt Genauigkeit der Berichte bei Vorschulkindern besonders stark
• weniger suggestibel bei persönlich erlebten, wichtigen und intensiven Erlebnissen
• Schulkinder ab 7 – 8 Jahren ähnlich zuverlässige Berichte wie Erwachsene und wenig suggestibel

--> Alterseffekt

 Aufgaben zur Gedächtnisspanne: ein-sekunden-taktige Präsentation von Reihe von Stimuli mit Aufforderung diese zu merken und unmittelbar danach zu reproduzieren

Gedächtnisspanne = Anzahl von Items, die wiedergegeben werden können

Gedächtnisspanne variiert in Abhängigkeit mit der Art des Materials

kontinuierlicher Anstieg der Zahlenspanne bis ca. 17 Jahre