Gedächtnis, Lernen und Vergessen

- Vergessen tritt aufgrund des Fehlens angemessener Abruf-Cues auf
-> vergessen ist (nicht nur bedingt durch schwache/ interferierende  Gedächtnisspuren, sondern) auch durch Probleme mit Abrufreizen

- Erfolg des Gedächtnisabrufs steigt mit dem Grad der Infoüberschneidung zwischen
- beim Abruf präsentierter Info und
- im Gedächtnis gespeicherten Info inklusive Kontext
-> Externer Kontext (Umwelt)
-> Interner Kontext (z.B Stimmung)

-> Wenn der Abrufreiz möglichst ähnlich zu der Situation ist, in der die Info gelernt/ gespeichert wurde, sollte der Gedächtnisabruf besonders gut gelingen

Methode:
- VP hörten eine Liste mit 40 Wörtern entweder an Land oder unter Wasser
- sie sollten sich an Land oder unter Wasser an diese Wörter erinnern

Ergebnisse:
- sie konnten sich jeweils besser erinnern, wenn der Kontext übereinstimmte
-> Stützung der Enkodierungsspezifität

Folgestudie:
- VP sollten sagen, ob sie Wörter wiedererkennen (gleiche Bedingung wie oben, nur keine freie Wiedegabe, an welche Wörter sie sich erinnern)
Ergebnisse:
- kein Effekt
Erklärung:
-> Vorgegebene Worte als starke Abruf-Cues, die den Einfluss des Kontext überlagern

Inwieweit sich die Zielreize unterscheiden (z.B. haben alle die gleiche Kategorie oder nicht)

Studiendesign:
- VP sollten Wort-Assoziationen lernen
Bedingungen:
1. Zielreizspezifität:
- alle Zielreize hatten die selbe Kategorie (alles Tiere) (high overload)
- Zielreize hatten unterschiedliche Kategorien (low overload)
2. Enkodierspezifität
- hoch, mittel, niedrig

Ergebnisse:
bei der low overload Bedingung und hoher Endkodierspezifität war die Erinnerung am besten

-> wichtig für Cue-abhängiges Vergessen

Stärken:
- Starke Stützung, dass Überlappung des Abrufreizes wichtig für den Abruf ist

Schwachen:
- Wichtigkeit der Zielreizspezifität wurde im klassischen Ansatz unterschätzt
- Erinnerung in der realen Welt ist oft komplexer -> ein konstruktiver Prozess
-> komplexerer Prozess statt nur Vergleich der Passung zwischen gelernten und präsentierten Target
-> am ehesten zutreffend auf relativ einfache Gedächtnisaufgaben
- ursprüngliche Annahme von Tulving, dass sowohl Erinnerung, als auch Wiedererkennen durch Enkodierungsspezifität beeinflusst werden ist nicht gestützt (-> Studie: nicht bei Wiedererkennen)

- Annahme, dass es einen physiologischen Prozess gibt, der daran beteiligt ist, Infos im LZG zu verankern

-> daran beteiligt ist der Hippocampus (inbs. für episodische Erinnerungen)
-> nicht konsolidierte Erinnerungen sind hochgradig angreifbar (Neue Erinnerungen sind klar, aber fragil und alter Erinnerungen sind verblasst, aber stabil; Wixted)
-> Konsilidierung erfolgt im Schlaf
-> Alkohol vor dem Lernen behindert die Konsolidierung
 

- ein Prozess, bei dem alte Erinnerungen wieder verfügbar und veränderbar gemacht werden
- ist nützlich, um Erinnerungen zu aktualisieren

der Zustand einer schwerwiegenden Störung des LZG bedingt durch Hirnschädigung

- Hippocampus
- medialer Temporallappen
- Thalamus

- die Abspeicherung alter Erinnerung scheint allerdings nicht in diesem Bereich zu geschehen (Patient HM, dem der mediale Temporallappen und der Hippocampus entfernt wurde -> konnte keine neuen Infos lernen, aber sich an Altes erinnern)

- Amnesie aufgrund von chronischem Alkoholismus
- oft Schädigung medialer TL/ Hippocampus

- haben anterograde Amnesie: eingeschränkte Fähigkeit, Infos nach Einsetzen der Amnesie zu lernen
- haben retrograde Amnesie: eingeschränkte Fähigkeit, Infos aus der Zeit vor dem Einsetzen der Amnesie zu erinnern
- haben aber nur geringfügig schlechtere Leistung des KZG
- einige Arte des Lernen sind noch möglich (z.B. Motorfähigkeiten)
-> deutet auf unterschiedliche Arten des LZG hin

1. Deklaratives/ explizites Gedächtnis
zuständig für:
- bewusste Erinnerung
- Fakten/ Konzepte/ Schemata: semantisches Gedächtnis
- Erinnerungen: episodisches Gedächtnis
- medialer TL, Dienzephalon (u.a. Hypothalamus)

2. Nicht-deklaratives/ implizites Gedächtnis
- wirkt unbewusst
- z.B. Farradfahren: prozedurales Gedächtnis (Basalganglien)
- beschleunigtes Erkennen: Priming (Neokortex)

Episodische und semantisches Gedächtnis

- Speicherung und Abruf spezifischer Ereignisse (Episode) -> verknüpft mit einem spezifischen Ort und einer spezifischen Zeit
- vergangenheitsorientiert  -> assoziiert mit bewusster Erinnerung; -> erlaubt es, sich in vergangene Situation wieder hineinzuversetzen
- wurde evolutionär erst spät entwickelt
- individuell wird es spät entwickelt und früh wieder abgebaut

- allgemeines Wissen über die Welt, Konzepte, Sprache, etc
-> Objekte, Wortbedeutungen, Fakten, Menschen
-> keine spezielle Verbindungen zu Zeit und Ort -> Infos sind abstrakt

Patienten haben:
- Beeinträchtigung des episodischen Gedächtnisses in allen Fällen
- kaum/ weniger Beeinträchtigung des semantischen Gedächtnisses
- kaum Beeinträchtigung des KZG

-> spricht dafür, dass diese Hirnregionen für das episodische Gedächtnis eine Rolle spielt
-> spricht für Unterscheidung zwischen episodischen und semantischen Gedächtnis sowie für die Unterscheidung zwischen LZG und KZG

- retrograde Amnesie des episodischen Gedächtnisses
- semantisches Gedächtnis alter Fakten ist üblicherweise nicht betroffen
- temporaler Gradient
-> ältere Erinnerungen sind resistenter ggü. Schädigung als neuere Erinnerungen -> aufgrund von Konsolidierung & Semantisierung

- Doppel-Dissoziation mit
-> Amnesie (episodisches Gedächtnis)
-> Semantische Demenz (semantisches Gedächtnis) (Zustand eines großflächigen Verlusts von Wissen über Konzepte und Bedeutungen durch Schädigung des anterioren TL)
-> beweist gewisse Unabhängigkeit der Systeme

- Abhängigkeit besteht in:
-> das semantische Gedächtnis kann das Lernen episodischer Infos unterstützen -> auch bei amnestischen PAtienten gibt es einen Lernvorteil, wenn episodische Infos kongruent mit semantischen Wissen sind

- es gibt eine Semantisierung episodischer Erinnerungen
-> Abtrahierung oder Vergessen des Kontextes von episodischen Gedächtnisspuren
-> keine strikte Trennung zwischen den beiden Teilen des deklarativen Gedächtnisses

- Lernen einer Wortliste bzw. von Wortpaaren
-> freier Abruf -> Rufe die gelernten Items in beliebiger Reihenfolge ab
-> serieller Abruf -> Rufe die gelernten Items in der ursprünglichen Reihenfolge ab
-> Unterstützter Abruf (cued recall) -> Welches Wort hast du zsm mit Katze gelernt?
-> Forde choice (Wiedererkennen) -> Welches der beiden Wörter hast du zuvor gelernt: Katze oder Mönch?
-> Ja/ Nein Wiedererkennen -> Hast du das folgende Wort gelernt: Katze?

Vertrautheit und Erinnerung

-> sensorische Infos werden im Ultra-Kurzzeitgedächtnis kurzfristig gespeichert, zerfallen aber sehr schnell wieder
-> wird diesen Infos Aufmerksamkeit gewidmet, werden sie vom Ultra-Kurzzeitgedächtnis ins Kurzzeitgedächtnis überführt
-> dort kann aber nur eine gewisse Anzahl von Infos gespeichert werden, was dazu führt, dass alte Infos durch neuankommende ersetzt werden
-> durch Wiederholung der Infos im KZG können diese Infos dort gehalten werden und letztendlich ins LZG überführt werden
-> nur durch Interferenz (Üerlagerung verschiedener Gedächtnisspuren) können Infos aus dem LZG nicht mehr genutzt werden

- es ist modalitätsspezifisch (für sehr kurze Zeit können z.B. visuelle, auditive Infos behalten werden)
- es ist bewusstseinsunabhängig (Speicherung erfolgt automatisch, ohne Aufmerksamkeit)
- es hat eine große Speicherkapazität (es kann viel Info gespeichert werden)
- es besitzt eine kurze Haltedauer
- Funktion: es verlängert die Verfügbarkeit von Infos -> um sie weiterverarbeiten zu können
-> Ikonisches Gedächtnis (visuell) z.B. Lesen (Infos werden für ca. 500msec behalten) -> man könnte sonst nur einzelne Wörter behalten und könnte sie nicht zusammenfügen
-> Echoartiges Gedächtnis (auditiv) z.B. Gespräch (Infos werden für ca. 2 sek behalten) -> z.B. Lehrer stellt eine Frage während man sich mit Nachbar unterhalten hat, man kann sie trz noch beantworten, weil die Infos noch echoartig im UKZG abgespeichert sind und man sie bis zu ca. 2 sek nach Ankunft auslesen kann, ohne dass man ihnen Aufmerksamkeit zugewendet hat
- durch Zuwendung von Aufmerksamkeit gelangen die Infos von hier ins KZG
- ansonsten zerfallen sie sehr schnell wieder

- hat eine Speicherkapazität für ca. 7 +- 2 Items (z.B. Zahlenfolge mit 7 Zahlen)
Erweiterung: nicht Items, sondern Chunks (= Gruppen von Infos, die aus mehreren Teilen zsmgesetzt sind, aber als Einheit verarbeitet werden können -> nicht nur einzelne Zahlen) TNTIBMUFO -> kann man sich nicht merken aber TNT IBM UFO schon
- zentrale Funktion: Infos werden weiterverarbeitet und ins LZG überführt
-> durch Wiederholung und Konsolidierung der Infos
-> durch bewusste, kontrollierte, elaborierte Verarbeitung
-> der Zerfall der Infos kann durch innere Wiederholung verhindert werden (dies führt zur Weiterleitung der Info zur unbefristeten Speicherung
- alte Infos werden durch neue Infos ersetzt (können aber auch durch Zerfall und Interferenz verloren gehen)

- langfristige Speicherung
- unbegrenzte Kapazität sowie Behaltensdauer
- primär semantische Kodierung in einheitlichem Speicher (man speichert inhaltlich)
- Verlust der Infos: Interferenz -> nicht durch Zerfall

Stärken:
- es gibt Belege für die unterschiedlichen Gedächtnisspeicher
-> für die Dauer und die Kapazitäten
-> für die verschiedenen Vergessensmechanismen
-> Doppel-Dissoziation von KZG & LZG erlaubt die Annahme, dass die beiden verschiedene "Systeme" sind

Schwächen:
- das Modell ist zu stark vereinfacht: es geht von homogenen Speichern von LZG und KZG aus -> sie könnten aber auch intern uneinheitlich sein -> bestehen aus unterschiedlichen Teilspeichern

- das KZG ist nicht der einzige Weg zum LZG -> Infos sind schon mit LZG in Kontakt, bevor es im KZG ankommt -> Top-down Prozesse der Wahrnehmung & Bildung von Chunks bedingt die Nutzung des LZG

- das Modell erlaubt kein implizites Gedächtnis -> Inhalte werden im KZG immer bewusst verarbeitet, was in der Realität nicht der Fall ist

- die Annahme, dass alle Items im KZG gleich behandelt werden, ist nicht haltbar -> Es gibt keine Einheitlichkeit in diesen Items gegeben, nicht allen Items wird z.B. gleich Aufmerksamkeit gewidmet

- das Modell übertreibt die Rolle von Wiederholung für die Weiterleitung ins LZG

- bei Atkinson und Shiffrin liegt der Fokus auf den Unterschieden der verschiedenen Gedächtnisse
- bei Jonides et al. liegt der Fokus auf den Gemeinsamkeiten

- geht davon aus, dass es einen einheitlichen Gedächtnisspeicher gibt
- das KZG besteht aus temporären Aktivierungen von LZG Repräsentationen oder kürzlich wahrgenommenen Items (ein großes LZG in dem Infos gespeichert sind, KZG ist dann eine temporäre, stärkere Aktivation in einem Bereich des LZG)
-> diese Aktivierungen entstehen normalerweise durch fokussierte Aufmerksamkeit
- Annahme, dass das KZG in erster Linie vom Hippocampus und dem umgebenden medialen Temporallappen unterstützt wird -> zentral für die temporäre Aktivation

-> Modell kann erklären, warum Info im KZG bereits mit LZG in Berührung kommt sowie schnelle Top-Down Effekte der Wahrnehmung
-> Problem des Modells: amnestische Patienten die eine Störung des LZG haben, aber ein intaktes KZG (kann nicht sein, wenn KZG nur ein Teil des LZG ist)
 

- Wiedererkennenstest von Gesichtern nach 8 oder 15 sec.
- Kontrollpersonen vs. Patienten mit Schädigung nur im Hippocampus
- Kontrollpersonen vs. Patienten mit Schädigung im Hippocampus und im medialen Temporallappen

Ergebnisse:
das KZG ist nur bei Patienten mit Schädigung mit Hippocampus und medialen Temporallappen gestört

-> kann bedeuten, dass medialer Temporallappen besonders wichtig für das Behalten im KZG ist
-> Hippocampus ist eher zuständig für LZG

Stärken:
- betont die enge Beziehung zwischen KZG und LZG -> es gibt gute Belege, dass das KZG wenigstens teilweise von LZG Aktivierungen abhängt
- funktionelle Bildgebung stützt die Annahme der Bedeutung des medialen Temporallappens

Schwächen:
- zu starke Vereinfachung, dass das KZG nur als Teil des LZG aktiviert wird
- keine starken Belege dafür, dass amnestische Patienten Leistungseinschränkungen bei Aufgabrn zum relationalen Gedächtnis aufweisen, die vor allem auf dem KZG beruhen
- Studien mit bildgebenden Verfahren unterstützten die Annahmen des Einspeichermodells eher nicht

- Grundidee: Arbeitsgedächtnis ersetzt ein einheitliches Kurzzeitgedächtnis
-> verarbeitet Infos weiter und speichert diese kurzfristig

- Annahme, dass das Arbeitsgedächtnis aus 4 Teilen besteht:
1. Zentrale Exekutive:
- modalitätsfreie zentrale Steuereinheit/ Leitung
- ähnelt der Aufmerksamkeit
- wird aktiviert bei der Bearbeitung aller kognitiv anspruchsvollen Aufgaben
- es verwendet Untersysteme zur Verteilung der Aufgaben der Verarbeitung

2. Phonoligische Schleife
- verarbeitet und speichert auditive Infos kurzzeitig in sprachbasierter Form

3. Räumlich-visueller Notizblock (VSSP) -> visuelle Infos
- ist spezialisiert auf die räumliche und visuelle Kodierung und Verarbeitung

(4. Episodischer Puffer-> im verbesserten Modell hinzugefügt)
- ist ein temporäres Speichersystem
- es enthält verbundene Infos aus phonologischer Schleife, VSSP und dem LZG bzw. erlaubt es diese zu verbinden/ integrieren und neue Repräsentationen zu bilden

- räumliche, visuelle und haptische Infos werden im VSSP zwischengespeichert
- gleichzeitig oder auch alternativ werden auditive Infos, wie Sprache, Musik und Umweltgeräusch in der phonologischen Schleife zwischengespeichert
-> diese Infos werden an den episodischen Puffer geleitet, welche diese Infos miteinander verbindet und evtl. noch Infos wie Geruch oder Geschmack integriert

- die Zentrale Exekutive verarbeitet diese Infomartionen weiter und verteilt die Infos an die beiden Unterstützungsysteme

http://www.ku.de/fileadmin/_migrated/RTE/RTEmagicC_A.png.png

- 3 Komponenten
-> haben begrenzte Verarbeitungskapazität
-> arbeiten relativ unabhängig voneinander

- Vorhersagen
-> Prozesse, die die gleichen Ressourcen verwenden, sollten sich gegenseitig behindern
-> Prozesse die unterschiedliche Ressourcen verwenden, sollten problemlos gleichzeitig ausgeführt werden können

-> Starke Stützung dieser Vorhersagen durch Dual-Task Aufgaben

- Aufgabe: Auswählen eines nächsten Schachzuges (Anfänger und Fortgeschrittene)
-> Aufgabe erfordert die zentrale Exekutive und den VSSP, aber nicht die phonologische Schleife

Bedingungen:
- Kontrollbedingung: mit dem Finger auf den Tisch klopfen -> sollte keine Einschränkung hervorrufen
- Artikulatorische Unterdrückung (Belastung der phonologischen Schleife): Wörter wiederholt aussprechen
- Unterdrückung des Notziblock (Weitere Belastung des VSSP) : Zahlen im Uhrzeigersinn drücken
- Unterdrückung der Zentralen Exekutive (Weitere Belastung): Zufallszahlen generieren

Ergebnisse:
- Verschlechterung der Leistung der Auswahl des nächsten Schachzuges insb. bei der Unterdrückung des VSSP und zentraler Exekutive
- kaum Verschlechterung der Leistung der Auswahl des nächsten Schachzuges bei der Unterdrückung der phonologischen Schleife

-> Stützt die Annahme, dass Prozesse, die unterschiedliche Ressourcen verwenden problemlos gleichzeitig ausgeführt werden können

- sie besteht aus zwei Komponenten

- dem phonologischen Speicher
-> dieser ist passiv und befasst sich mit der Sprachwahrnehmung

- artikulatorischen Kontrollprozessen
-> sind aktiv und befassen sich mit der Sprachproduktion
-> Wiederholung von Infos

-> Info aus phonologischen Speicher wird durch artikulatorische Kontrollprozesse behalten
-> artikulatorische Kontrollprozesse wirken mit phonologischen Speicher zsm, was dazu führt, dass die Info nicht sofort zerfällt
-> visuell präsentierte Wörter werden auditiv umgewandelt und im phonologischen Speicher abgespeichert

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/01/Phonologische_schleife.gif/300px-Phonologische_schleife.gif

- Phonologischer Ähnlichkeitseffekt:
-> VP wurden gebeten verschiedene Listen von Wörtern zu lernen (1 Liste mit Wörtern, die ähnlich klingen + 1 Liste mit Wörtern, die nicht ähnlich klingen) und diese in der richtigen Reihenfolge wiederzugeben

Ergebnisse:
- Die Wiedergabe in der richtigen Reihenfolge war um 25% schlechter bei der Liste mit den phonologisch ähnlichen Wörtern, als bei der Liste mit den unähnlichen Wörtern
-> die Reihenfolge der Wörter wurde durch die phonologische Reihenfolge vertauscht

-> spricht dafür, dass das kurzzeitige Behalten der Infos in der phonoligischen Schleife, auf auditiven Merkmalen basiert -> sonst könnte die phonologische Ähnlichkeit nicht beeinflussen, ob man die Infos behalten kann
-> legt sprachbasierte rehearsal-Prozesse inhlb der phonologischen Schleife nahe

- die Gedächtnisspanne ist kleiner für Wörter, die viel Zeit benötigen, um ausgesprochen zu werden

-> dies wurde in Aufgaben zur Messung der Gedächtnisspanne nachgewiesen:
- Präsentation von Wörtern
- Aufgabe: so viele Wörter wie möglich in der richtigen Reihenfolge abrufen
-> die Wiedergabe fällt den VP bei längeren schwerer, als bei kurzen Wörtern
also: wenn Personen Infos (Wörter) in ihrer phonologischen Schleife wiederholen, ist es bei zu langen Wörtern nicht mehr möglich den artikulatorischen Kontrollprozess (Wörter vor sich hinsagen) zu verwenden

- Studie von Baddlex et al.
-> artikulatorische Unterdrückung beseitgte den Wortlängeneffekt
-> Evidenz für auditorische Verarbeitung

-> legt nahe, dass die Kapazität der phonologischen Schleife von der zeitlichen Dauer der Artikulation bestimmt wird

- wird zum temporären Speichern und zur Verarbeitung räumlicher und visueller Infos verwendet
- Kontroverse, ob VSSP aus zwei seperaten Systemen besteht, die visuelle und räumliche Infos getrennt verarbeiten

- Annahme von Logie: es gibt zwei seperate Subsysteme
1. visueller Zwischenspeicher (Puffer)
-> speichert Infos über visuelle Form und Farbe

2. innerer Schreiber
-> verarbeitet räumliche und Bewegungs-Infos
-> ist an rehearsal von Infos im visuellen Zwischenspeicher beteiligt
-> gibt Infos aus dem Zwischenspeicher an die zentrale Exekutive

Evidenz: verschiedene Pfade für visuelle und räumliche Infos (ventraler vs. dorsaler Pfad)

Primäraufgabe:
- Räumliche Aufgabe: Position von Punkten merken
- visuelle Aufgabe: Chinesische Schriftzeichen merken

Sekundäraufgabe:
- Farbdiskriminierungsaufgabe
- Bewegungsdiskriminierungsaufgabe

Ergebnisse:
- Störungen nur bei Kombination von
-> Dots-Bewegung
-> Zeichen-Farbe

-> stützt zumindest Teilweise Unabhängigkeit der Verarbeitung visueller und räumlicher Infos im VSSP

- es wird eine Lokalisierung im Frontallappen angenommen
-> rTMS des dorsolateralen präfrontalen Kortex stört komplexe kognitive Prozesse

- sie ist mit Steuerungsprozessen assoziiert wie:
-> Aufmerksamkeitsfokussierung oder Konzentration
-> Aufteilen von Aufmerksamkeit zwischen zwei Stimulusströmen
-> Aufmerksamkeitswechsel zwischen Aufgaben
-> Verbindung mit dem LZG

- es ist ein Zustand in der Schädigung des Frontallappen der zur Störung der zentralen Exekutiven des Arbeitsgedächtnissen führt (manchmal haben Patienten stattdessen eine Schädigung posteriorer/ parietaler Regionen

- diese Störung äußert sich in Fähigkeiten der
-> Planung
-> Organisation
-> Kontrolle
-> Initiierung von Verhalten