FUH Psy 3413 Vorlesung 6: Gedächtnis, Lernen und Vergessen

Enkodierung (Infos aufnehmen), Speicherung, Abruf, (Vergessen)

Grundlegende Komponenten, Aufbau der Komponenten

Einflussreichstes klassisches Modell
Ultra-Kurzzeitgedächtnis / Sensorischer Speicher
Kurzeit-Gedächtnis
Langzeit-Gedächtnis
 

• modalitätsspezifisch (visuell, auditiv)
• bewusstseinsunabhängig
• große Speicherkapazität
• kurze Haltedauer
• verlängert Verfügbarkeit von Informationen > Bearbeitung
  ikonisches Gedächtnis (visuell)
  echoartiges Gedächtnis (auditiv)
• Zuwendung von Aufmerksamkeit
• ansonsten: schneller Zerfall

• Speicherkapazität ca. 7 items
• zentrale Funktion: Weiterverarbeitung und -leitung ins LZG
  Wiederholung und Konsolidierung
  bewusste, kontrollierte, elaborierte Verarbeitung
• Zerfall kann durch rehearsal (= innere Wiederholung) verhindert werden
• Verlust: Info wird durch neue Info ersetzt
• Erweiterung: Speicherung von ca. 4 Chunks (können ausgesprochen komplex sein. s. "Gedächtniskünstler)
   

• langfristige Speicherung
• unbegrenzte Kapazität sowie Behaltensdauer
• pirmär semantische Kodierung in einheitlicher Sprache
• Vergessen: Interferenz (Überlagerung)

Belege für unterschiedl. Gedächtnisspeicher

• Dauer und Kapazität
• Vergessensmechanismen
• Effekte / Befunde von Hirnschädigungen: Doppel-Dissoziation KZG und LZG, in gewissem Grad unabhängige Speicher

• zu stark vereinheitlichtes Modell > Speicher können intern uneinheitlich sein
• KZG ist nicht der einzige Weg zum LZG > Info mit LZG in Kontakt, bevor es im KZG ankommt, Top-down Prozesse der Wahrnehmung und Bildung von Chunks
• erlaubt kein implizites Gedächtnis
• Annahme, dass alle Items gleich behandelt werden
• überbewertet die Rolle von rehearsal für Weiterleitung ins LZG

Alternativmodell zum Mehrspeichermodell

Fokus liegt auf gemeinsamen / einheitlchen Gedächtnisspeicher

• KZG besteht aus temporären Aktivierungen von LZG oder kürzlich warhgenommenen Items
• kann erklären, warum Info im KZG bereits mit LZG in Berührung kam sowie schnelle Top-down Effekte der Warhnehmung
• ! amnestitsche Patienten mit Störung des LZG haben aber intaktes KZG
  Erklärung: Beeinträchtigte Fähigkeit zum Abspeichern von Relationen
• KZG wird unterstützt vom Hippocampu und umgebenden medialen Temporallappen (eine Art von Zuschaltung)

Wiedererkennenstest von Gesichtern
Kontrollperson vs. Person mit Schädigung Hippocampus (H) und medialer Temporallappen (H+)

-> KZG nur gestört bei Personoen H+
 

enge Beziehung zw. KZG und LZG
gute Evidenz, dass KZG wenigstens teilweise von LZG Aktivierung abhängt
funktionelle Bildgebung stützt die Annahme der Bedeutung des medialen Temporallappens


 

zu starke Vereinfachung, dass KZG nur als Teil des LZG aktiviert wird
keine starken Belege, dass amnestische Personen Leistungseinschränkungen bei Aufgaben zum relationalen Gedächtnis aufweisen, die überwiegend auf dem KZG beruhen
bildgebende Verfahren stützen Annahmen eher nicht

Arbeitsgedächtnis ersetzt einheitliches KZG

Zentrale Exekutive
modalitätsfreie (nicht gebunden an visuell/auditiv) zentrale Steuereinheit / Leitung
ahnelt Aufmerksamkeit
aktiviert bei Bearbeitung aller kognitiv anspruchsvollen Aufgaben
verwendet Untersysteme

Phonologische Schleife
verarbeitet und speichert Info kurzzeitig in sprachbasierter Form

Räumlich-visuelle Notizblock (VSSP)
spezialisiert auf räumliche und visuelle Kodierung und Verarbeitung

Episodischer Puffer
> wurde in verbessertem Modell hinzugefügt
temporäres Speichersystem
enthält und integriert Informationen aus phonologischer Schleife, VSSP und LZG
 

Zentrale Exekutive, Phonolgische Schleife und VSSP

• begrenzte Verarbeitungskapazität
• arbeiten relativ unabhängig voneinander

Vorhersagen

• Prozesse, die die gleichen Ressourcen verwenden, sollten sich gegenseitig behindern
• Prozesse, die unteschiedl. Ressourcen verwenden, sollten problemlos gleichzeitig ausgeführt werden

-> empirische Stützung durch Dual-Task Aufgaben

Auswählen nächster Schachzüge

+ zentrale Exekutive (CE) + VSSP - phonologische Schleife

-> Verschlechterung bei Unterdrückung CE (Zufallszahlen generieren)

• phonologischer Speicher
  passiv, befasst sich mit Sprachwahrnehmung
• artikulatorische Kontrollprozesse
  aktiv, befasst sich mit Sprachproduktion, Wiederholung

Empirische Evidenz - Phonologischer Ähnlichkeitseffekt

Wiedergabe mit phonologisch ähnlicher Liste um 25 % schlechter > legt sprachbasierte rehearsal-Prozesse innerhalb der phonologischen Schleife nahe

kurzzeitiges Behalten basiert auf sprachbasiertem Abspeichern

Gedächtnisspanne kleiner für Wörter, die viel Zeit zum aussprechen benötigen

> legt nahe, dass Kapazität der phonologischen Schleife von der zeitl. Dauer der Artikulation abhängt

aber: Konfundierung durch orthografische Nachbarschaft

• temporäres Speichern + Verarbeitung räumlicher und visueller Informationen
• Kontroverse: visuelle und räumliche Infos in separaten Systemen?
  Logie (1995): separate Sub-Systeme
  visueller Zwischenspeicher
  speichert Information über visuelle From und Farbe
  innerer Schreiber
  verarbeitet räumliche und bewegte Information
  beteiligt an rehearsal
  gibt Info aus dem Zwischenspeicher an die zentrale Exekutive weiter

Evidenz: ventraler Pfad vs. dorsaler Pfad

Primäraufgabe
räumlich: Position von Punkten (dots)
visuell: chinesische Schriftzeichen (ideographs)

Sekundäraufgabe
Farbdiskriminierungs- und Bewegungsdiskriminierungsaufgabe

ERGEBNISSE
Störungen: dots - Bewegung / Zeichen - Farbe

Befunde für teilw. Unabhängigkeit, aber viele Aufgaben erfordern beide
 

rTMS des dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC, BA 9, BA 10, AB 46) wird angenommen

-> assoziiert mit exekutiven Prozessen / Steuerungsprozessen

• Aufmerksamkeitsfokussierung oder Konzentration
• Aufteilen von Aufmerksamkeit zwischen zwei Stimulusströmen
• Aufmerksamkeitswechsel zwischen Aufgaben
• Verbindung mit dem LZG

Stuss & Alexander (2007)

Differenzierte Betrachtung der Teilfunktionen

1. Aufgabenstellung / Planung > li lateral frontale Region
2. Überwachung / Kontrolle > re laterale frontale Region
3. Energetisierung / Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit > superiore mediale Regionen

Fazit: Modell muss weiterentwickelt werden!

System mit beschränkter Kapazität > 4 Chunks / Episoden > fungiert als Vermittler zw. phonolog. Schleife und VSSP > Prozess aktiven Verbindens (active binding)

Schwächen:

• wie werden alle unterschiedl. Infos integriert?
• schwer testbares Modell durch erhöhte Flexibilität
• Annahme zusätzl. Integration anderer Modalitäten nicht geprüft

einflussreiche Erweiterung des Mehrspeichermodells von Atkinson & Shiffrin (1968)

erklärt Speicherung und aktive Verarbeitung

erklärt Daten von hirngeschädigten Personen

weniger zentrale Rolle des verbalen rehearsls

i.t. etwas unspezifisch, erschwert Testung

Anzahl Teilfunktionen noch umstritten

Zusammenspiel zw. Komponenten nicht ausreichend spezifiziert

Ebene / Tiefe beeinflusst die Einprägsamkeit (vs. nur rehearsal > Atkinson

tiefe Verarbeitung produziert elaborierte, dauerhaftere und stärkere Verarbeitung als oberflächliche Verarbeitung

• rehearsal / Aufrechterhaltung = einfache (innere) Wiederholung
• Elaboration = tiefgehende semantische Verarbeitung

Fazit: weitere Bearbeitung nötig!

• oberflächliche (graphemische) Aufgabe
• mittlere phonemische Aufgabe
• tiefe semantische Aufgabe -> bestes Gesamterinnerungsvermögen

• explizite Gedächtnistests fanden Belege für Einfluss von Verarbeitungstiefe
• implizite Gedächstnistests fanden schwächere Belege für Verarbeitungstiefe
• Besonderheit beeinflusst Erinnerung positiv
• Vorwissen hilft, Gedächtnis während des Enkodierens zu organisierne

Evidenz für Einfluss von Verarbeitungstiefe auf LZG-Leistung > Limitation von Mehrspeichermodellen

Lernen als Nebenprodukt von Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Verstehen

Verarbeitungstiefe schwierig zu beurteilen und zu messen

Unterschätzung Wichtigkeit spez. Aspekte des Abrufs

Wechselwirkung zw. Verarbeitungstiefe / Elaboration und Besonderheiten nicht spezifiziert

Klassische Perspektive
Lernen resultiert aus Wiederholung und vertieftem Studium (rehearsal und elaboration)
Lerntests sind sinnvoll für Evaluation Lernfortschritt

Effekt des Testens (testing effect)
Abruf von Informationen verbessert Lernerfolg
> Studie von Roediger & Karpicke (2006)

Mediator-Effektivitäts-Hypothese
effektivere Nutzung von "Mediatoren" = vermittelnde Wörter die Cues und Zielreize verbinden (Eselsbrücken)
> mehr Mediatoren erinnert bei Test-Restudy Bedingung

Abruf-Aufwands-Hypothese
Testen besonders effektiv, wenn Abruf schwierig

Testen involviert aufwendigere semantische Verarbeitung > stärkere Aktivation von Hirnarealen, die mit Sprachsteuerung assoziiert sind

• emp. Beleg für starken Effekt
• mit jedem Material anwendbar
• Effekt stärker als von Lernenden erwartet
• Generierung effektiverer Mediatoren zentral

vorwiegend Untersuchung zum Lernen paarweiser Assoziationen

> weitere Forschung wird aktiv betrieben

Lernen komplexer Inhalte, ohne sich darüber bewusst zu sein

Cleermans und Jimenez (2002)
Prozess, durch den wir sensitiv für gewisse Regelmäßigkeiten in der Umwelt werden > ohne Absicht / Intension

Implizites Lernen

• Altersunabhängigkeit
• IQ Unabhängigkeit
• Robustheit
• geringe Variabilität
• vielen Spezies gemeinsam
• >>> nicht alles ist empirisch gestützt

naive Messung: Sequenz oder nach explizitem Wissen fragen
> Problem: verschiedene Ursachen

2 Kriterien für Demonstration impliziten Lernens

• Informationskriterium
  Wissen abfragen, das für Leistung verantwortlich ist
• Sensitivitätakriterium
  vollständige Erfassung relevanten Wissens

bewusste Kontrolle > Indikator für explizites Lernen

Differenz Inklusion - Exklusion = Anteil expliziten Lernens