Kognitionspsychologie 1

Beim Fixieren einer Bildszenerie mit einer bewegten Oberfläche (fließendes Wasser,
etc…), ohne Augenbewegung kommt es nach einiger Zeit zu dem Eindruck, dass sich die
Szenerie in die entgegen gesetzte Richtung bewegt (-> Wasserfalltäuschung, endloses
Laufband mit Streifen)

Die Impulsrate einer richtungsspezifischen Zelle steigt zu Beginn des Bewegungsreizes stark an, lässt, sinkt dann allmählich wieder ab, d.h. bei dieser Form der Dauerbelastung werden die Bewegungsdetektoren ermüdet. Wenn die Bewegung dann plötzlich aufhört,
sinkt die Entladungsrate der einen Bewegungsrichtung unter das normale Niveau (Spontanaktivierungsniveau), so dass nach Ende der Bewegungswahrnehmungen die
Entladungsrate (deren Spontanentladungsniveau) der Detektoren für die Gegenrichtung größer ist.

Das visuelle System besitzt extraretinale Informationen über die Augenbewegung (durch
die motorischen Kommandos für die Augenbewegung). Die retinale Bildänderung wird mit der Bildänderung verglichen, die infolge der Augenbewegung erwartet wird.
Übereinstimmung -> keine Objektbewegung
Keine Übereinstimmung -> Objektbewegung
Objektbewegung: wenn Efferenzkopie und afferentes Signal Differenz aufweisen!
Evidenz: Durch Tests mit gelähmter Augenmuskulatur und passiver Augenbewegung wurde das Reafferenzmodell bestätigt.

Wie sind die zeitlich und räumlich sukzessiven Informationen richtig aufeinander zu beziehen?

Die Gesamtkonfiguration einer Reizvorlage kann dazu führen, dass sich im Wahrnehmungseindruck Eigenschaften ergeben, die aus den lokalen Reizbestandteilen der Vorlage nicht „ableitbar“ sind. Man spricht in diesem Fall von emergenten Eigenschaften.
Scheinkonturen, wie die in der folgenden Abbildung dargestellten, sind hierfür ein Beispiel.

Das Prägnanzprinzip oder Gesetz der guten Gestalt besagt, dass sich von den Reizgliederungen, die in einer Wahrnehmungssituation möglich sind, jeweils diejenige durchsetzt, welche die „einfachste“, „regelmäßigste“ oder „einheitlichste“, kurz diejenige ist, welche die beste Gesamtgestalt erbringt.

Eine Eigenschaft des interactive activation model ist, dass neben den Verbindungen von der Buchstaben- zur Wortebene auch solche von der Wort- zur Buchstabenebene bestehen. Hierüber werden „rückwirkend“ alle zu den aktivieren Worteinheiten gehörenden Buchstabeneinheiten aktiviert. Die Einheit für das englische Wort „trip“ aktiviert beispielsweise die Buchstabeneinheit T für die erste, R für die zweite,I für die dritte und P für die vierte Buchstabenposition. Auf diese Weise ist das Modell in der Lage,  Wortüberlegenheitseffekt zu erklären. Während nämlich bei isoliert dargebotenen Buchstaben die Aktivierung der zugehörigen Buchstabeneinheit allein durch die Merkmalsebene (bottom-up) erfolgt, kommt bei Buchstaben, die im Kontext eines Wortes dargeboten werden, zusätzlich (Top-down-)Aktivierung durch die entsprechende Worteinheit hinzu.

Ein Buchstabe in einem Wort wird besser erkannt als in einem Nichtwort.

• Primärskizze: 2D Repräsentation der Szene
– Kontraste -> Kanten

• 2½ D Skizze:
– Flächen
– Tiefeninformation relativ zum Betrachter
– Orientierung von Flächen relativ zum Betrachter
– Ansichtsabhängig

• 3D Modell
– Ansichtsunabhängig
– Zerlegt in "generalisierte Kegel"

Bei der analytischen Verarbeitung eines Reizes werden die Komponenten des Objekts analysiert, wie es beispielsweise in der Geon-Theorie von Biederman angenommen wird. Farah zufolge beruht das Erkennen bestimmter Objektklassen maßgeblich auf einer solchen Zerlegung. Ein weiterer, holistischer Verarbeitungsmodus ermöglicht das Erkennen bestimmter Objekte als undifferenziertes Ganzes.

• Holistische Erkennung
= Konfigurational: Es kommt stark auf die
Anordnung der Merkmale an
– Nur für aufrechte, nicht kopfstehende
Gesichter

• Aufrechte Gesichter werden
– besser verglichen
– besser wiedererkannt

• Effekt ist stärker bei Gesichtern als anderen Objekten
– Selbst bei Experten für andere Objekte

schlechter

besser

• Objekt repräsentiert durch mehrere Ansichten
• Neue Ansicht eines Objekts wird verglichen mit allen bekannten Objekt-Ansichten
– Grössere Ähnlichkeit -> grössere Aktivierung der Objektrepräsentation
• Ähnlichkeiten mit allen Ansichten desselben Objekts werden summiert
• Neue Ansicht wird identifiziert als das Objekt mit grösster summierter Ähnlichkeit

Lösungen:

– Nutzung von konstanten Merkmalen zum Vergleich mit 3-D Modell
– Vergleich mit mehreren gelernten Ansichten desselben Objekts

Dezibel (dB)

dB = 20 log (p1 / p0)

p1 ist die Amplitude der aktuell betrachteten Schallwelle und p0 ein Standardwert, meist 20 Micropascal -> SPL (sound pressure level)

Die wahrgenommene Lautheit eines Tons hängt sowohl von der Intensität
der Schallwelle als auch von ihrer Frequenz ab. Zum Hervorrufen eines bestimmten Lautheitsempfindens in mittleren Frequenzbereichen ist z. B. ein geringerer Schalldruck nötig ist als bei extremeren Frequenzen.

Ein weiterer Einflussfaktor auf die wahrgenommene Lautheit ist die Dauer eines dargebotenen Tons. Bis zu einem Zeitraum von knapp 200 ms führt eine Erhöhung der Darbietungsdauer zu einer lauteren Wahrnehmung.

Das Phänomen der fehlenden Grundfrequenz besteht darin, dass die Wahrnehmung der Tonhöhe sich nicht ändert, wenn der Schwingungsanteil der Grundfrequenz aus dem Ton herausgenommen wird (vgl. Abb.). Die wahrgenommene Tonhöhe ergibt sich also nicht aus der Intensität der entsprechenden Frequenz, sondern aus dem Muster der Obertöne. Eine Überlagerung der Frequenzen 440 Hz, 660 Hz, 880 Hz etc. wird demnach so hoch wahrgenommen wie ein Ton von 220 Hz. Ein Alltagsbeispiel für dieses Phänomen findet sich beim Telefonieren. Obwohl die tiefen Frequenzen, die den Grundton männlicher Stimmen ausmachen, gar nicht übermittelt werden, empfinden wir die Stimme einer Person nicht als generell höher, wenn wir sie durch den Hörer wahrnehmen.

Im Gegensatz zum Gehörgang und zum Mittelohr ist das Innenohr nicht mit Luft, sondern mit Flüssigkeit gefüllt. Da beim Übergang von Schallwellen aus der Luft ins Wasser der allergrößte Teil an der Grenzfläche reflektiert wird, käme es zu einem massiven Intensitätsverlust, wenn die Flüssigkeit des Innenohrs in direkter Weise stimuliert werden würde. Diesem Verlust wird entgegengewirkt, indem der Schalldruck im Mittelohr verstärkt wird. In geringem Ausmaß wird die Verstärkung zum einen durch eine Hebelwirkung der Gehörknöchelchen erreicht (die Kraft, die am Hammer vorliegt, wird sozusagen mit dem Amboss als Hebel auf den Steigbügel übertragen). Zum anderen erfolgt eine Änderung des Flächenverhältnisses bei der Übertragung des Schalldrucks.

Sie verbindet das Mittelohr mit dem Rachenraum und öffnet sich sich beim Schlucken oder Gähnen. Dadurch kann Luft in das Mittelohr ein- und ausströmen und somit ein Druckausgleich erreicht werden.

Neben der Verstärkungsfunktion des Mittelohrs kann es darin auch zu
einer Dämpfung der Schallübertragung kommen. Jene erfolgt durch zwei kleine Muskeln, welche am Trommelfell und am Steigbügel ansetzen. Im Falle eines starken Schalldrucks kontrahieren diese Muskeln, was eine Versteifung des Trommelfells und eine verminderte Bewegung der Gehörknöchelchen bewirkt. Dieser akustische Reflex schützt das Innenohr vor zu intensivem Schalldruck;

Die Bewegung der äußeren Haarzellen ist vermutlich auch der Ursprung der sogenannten otoakustischen Emissionen (Kemp, 1978). Dies sind vom Ohr selbst produzierte leise Töne. Offenbar kann die beschriebene Kette der Schallaufnahmeprozesse nämlich auch in umgekehrter Richtung durchlaufen werden: In der Cochlea ausgelöste Bewegungen der Flüssigkeit des Innenohres versetzen das ovale Fenster in Schwingungen, wodurch entsprechende Bewegungen der Gehörknöchelchen ausgelöst werden, die wiederum von innen Druck und Zug auf das Trommelfell ausüben.

Für Schallereignisse, die von allen übrigen Orten ausgehen, gilt dagegen, dass diese mit unterschiedlicher Intensität und zu unterschiedlichen Zeitpunkten an den beiden Ohren eintreffen. Diese Differenzen fallen umso ausgeprägter aus, je weiter seitlich sich die Schallquelle vom Empfänger befindet.

Hierbei sind zwei Faktoren, die interaurale Zeitdifferenzund der interaurale Pegelunterschied, von besonderer Bedeutung. Das auditive System nutzt offenbar diese Cues zur Bestimmung des sogenannten Azimuts, der Richtung der Schallquelle in der Horizontalebene.

Lokalisierungsleistungen

Damit ist die Aufgliederung der immensen Variabilität sprachlicher Äußerungen in eine nur begrenzte Anzahl perzeptueller Kategorien gemeint.

Als Beispiel betrachten wir die Silben da und ta. Diese beiden Laute unterscheiden sich in ihrer Vokaleinsatzzeit – der Verzögerung zwischen Lautbeginn und Beginn der Vibration der Stimmbänder. Das stimmhafte d hat eine kürzere Vokaleinsatzzeit als das stimmlose t. Untersuchungen mit kontinuierlicher Variation der Vokaleinsatzzeit zeigen, dass Versuchspersonen für diese Zwischenstufen weitgehend unempfindlich sind. Es ergibt sich bis zu einem bestimmten Verzögerungswert quasi immer der deutliche Eindruck von da, über diesen Wert hinaus dagegen ein klarer „ta-Eindruck“.

Druck- und vibrationssensitive Mechanorezeptoren in der Haut reagieren auf unterschiedliche Arten von Berührungsreizen. Diese werden in somatotoper Weise im somatosensorischen Kortex (der der stimulierten Körperhälfte gegenüberliegenden Hirnhälfte) repräsentiert, wobei sensiblere Körperregionen größeren Raum einnehmen. Die Projektionsareale verändern sich in ihrer Ausdehnung in Abhängigkeit von Übung oder dauerhaftem Wegfall von Stimulation.

Auditive Wahrnehmung basiert auf Druckschwankungen des uns umgebenden Mediums – normalerweise der Luft –, die hauptsächlich über das Trommelfell aufgenommen werden. Die Schwingungen des Trommelfells werden ins Innere des Ohrs übertragen und führen zu charakteristischen Bewegungen von Härchen (Zilien), die sich auf der Basilarmembran befinden. Diese bewirken die Ausbildung von Aktionspotenzialen in den Fasern des Hörnervs. Es liegt eine tonotope Organisation vor, die bis zur kortikalen Verarbeitung
beibehalten wird. Grundqualitäten auditiver Wahrnehmung sind Lautheit, Tonhöhe und Klangfarbe. Zur Bestimmung des Ortes einer Schallquelle werden neben der interauralen Laufzeitdifferenz und dem interauralem Schallpegelunterschied weitere systematische
Asymmetrien der Schallübertragung (kopfbezogene Transferfunktion) herangezogen. Verschiedene Gruppierungsprinzipien erlauben eine Zerlegung der akustischen Umgebung in zusammengehörige Schallereignisse.