03413 – Lernen, Gedächtnis, Wissen, Sprache, Denken und Problemlösen - II Gedächtnis

Behaltensintervall

- Prüfen des Erlernten nach einem Tag 

Herrmann Ebbinghaus

• Pionier der experimentellen Gedächtnisforschung
• → Titel „Über das Gedächtnis“, 1885: Verwendung künstlicher Silben nach dem Schema 
Konsonant-Vokal-Konsonant →2057 KVK-Trigramme
• → Kombination der Trigramme zu zufälligen Reihen von z.B. 13 Silben, Zusammenfassung zu 
Listen von 8 Reihen
• Er lernte eine Liste in einer Lernsitzung, indem er sie laut im jambischen Versmaß zu einem 
Metronom on 150 Schlägen/min. vorlas
• Als Prüfmethode diente die Ersparnismethode: Anzahl der Wiederholungen Lernen t1 (L1) - 
Anzahl der Wiederholungen Lernen t2 (L2)
• Das Ersparnismaß: L1-L2/L1 * 100
• → Maß für die indirekten, nicht bewusst zugänglichen Nachwirkungen des Gedächtnisses
• Mit der Variation der Behaltensdauer zwischen L1 und L2 konnte er zugleich das Vergessen 
bzw. als Funktion der Zeit untersuchen → Vergessenskurve 

Reproduktion

• anderes Maß für das Behalten
• häufig bei verbalem Lernmaterial
• Freie Reproduktion: Wiedergabe in beliebiger Reihenfolge

• Gebundene, serielle Reproduktion: Beachtung der Reihenfolge
• Weitere Varianten: Reproduktion der Wörter in umgekehrter Reihenfolge oder nur die letzten/ersten drei
• Variation der Lernkriteriums
• Variation des Reproduktionsformates: mündlich, schriftlich 

Methode der Reproduktion mit Hinweisreiz („cued recall“)

• Verwendung beim 
Paarassoziationslernen / PAL
• → Bildung von Paaren wie „Berg-Rost“, macht daraus Listen -> erstes Wort wird vorgegeben, zweites soll darauf reproduziert werden
• Variationen: Methode der Hilfen - bei Reproduktion eines komplexeren Sachverhaltes Vorgabe der 
Stichwörter und Zählen der Stichwörter, die nötig waren bis zur richtigen Wiedergabe
• Methode des Wiedererkennens: Präsentation der Items (z.B. Bilder) nach einem bestimmten Behaltensintervall zusammen mit der gleichen Anzahl an Distraktoren → Entscheidung der Vp, 
ob das Item alt oder neu ist → dazu eventuell Messen der Reaktionszeit
• -> Wiedererkenn ist zusammen mit Ersparnismethode die sensitivste Methode um Gedächtniswirkungen nachzuweisen -> Reiz muss im Gegensatz zur Reproduktion nicht erst intern generiert werden, so dass der selbstgenerierte Reiz beurteilt werden muss, oder er Teil der Lernepisode war oder nicht

Lückentext

• lässt sich nicht klar in eine Prüfmethode einordnen

Direkte Gedächtnisprüfung

• nach Richardson-Klavehn und Bjork
• Herstellung zu einer früheren Lernepisode in der Prüfsituation

Indirekte Gedächtnisprüfung

• die gestellte Aufgabe hat keinen Bezug zu etwas vorher 
Gelerntem
•  Beispiel: konzeptuelles, lexikalisches  oder Fakten-Wissen (z.B. Priming), prozeduales Wissen

Explizite und implizite Gedächtnistests

• Explizite Gedächtnistests: lassen sich den direkten Methoden der Gedächtnisprüfung zuordnen; es wird auf Lernphase Bezug genommen; Wiedererkennen, freie und gebundene Reproduktion, Reproduktion mit Hinweisreizen usw.
• Implizite Gedächtnistests: lassen sich den indirekten Methoden der Gedächtnisprüfung zuordnen; nehmen keinen direkten Bezug auf die Lernphase; Tests sind Wortfragment- und Wortstammergänzungstests

Einteilung Gedächtnis u.a. in die methodisch unterschiedliche Behandlung

• Phänomenologisch-deskriptive: Beschreibungen liefern Hypothesen über eine Gedächtnistaxonomie

• Funktionelle-aufgabenorientierte: Ebene der Gedächtnispsychologie, Untersuchung von Unterschieden bei Gedächtnistests → Dissoziationsmethode
• Neuronale Ebene: unterschiedliche neuronale Korrelate

2 Gedächtnistaxonomien:

• Multispeicher Modell/multimodales Gedächtnismodell: ordnet die Gedächtnisarten nach der Dauer des Verbleibens der Informationen → Unterschieden wir nach sensorisches Gedächtnis, Kurzzeitgedächtnis/KZG oder Arbeitsgedächtnis/AG, Langzeitgedächtnis/LZG
• Gedächtnisinhalte: ausgerichtet nach dem Wissen und den Fertigkeiten, relativ überdauernde Inhalte → Taxonomie der Gedächtnisbereiche des LZG

Das multimodale Gedächtnismodell

• Arbeitsgrundlage der gegenwärtigen Gedächtnisforschung
• Geht auf Informationsverarbeitungsmodell von Atkinson und Shiffrin zurück
• Unterteilt in: sensorisches Register, Arbeitsgedächtnis (AG) und Langzeitgedächtnis (LZG)
• Unterteilung ist an zwei Gesichtspunkten ausgerichtet:
• 1. Speicherdauer: wird in sehr kurze (ca. 500ms), kurze (mehrere Sekunden) und lange (mehr als ein bis zwei Minuten) Dauer unterteilt; Genaue Angaben zu „Speicherdauern“ sind problematisch, da diese vom Prüfverfahren abhängen.
• 2. Aktualitätsgrad der Information: AG, LZG

Sensorisches Register

• Ultra-KGZ, sensory memory
• Schnittstelle zwischen Wahrnehmung und Gedächtnis
• Der proximale Reiz und die Erregungsverarbeitung müssen eine gewissen Zeit zur Verfügung 
stehen, bevor sie eine andere Form annehmen können
• Da die sensorischen Register der Reizverarbeitung und Perzeptbildung dienen, gibt es für jede Sinnesmodalität ein sensorisches Register
• → ikonisches Gedächtnis beim Sehen, echoisches Register beim Hören
• Empirischer Beleg: Sperling: kurze Präsentation einer Matrix mit 3*4 Buchstaben → dabei bei 
der Ganzreportmethode Wiedergabe von nur 3-4 Buchstaben , bei der Teilreportmethode meist alle 4 Buchstaben einer ganzen Zeile -> Da die Zeilenauswahl zufällig erfolgte belegt dies, dass alle Buchstaben kurzzeitig im sensorischen Gedächtnis zur Verfügung standen.

Das Arbeitsgedächtnis

• KZD, in dem eine bestimmte Menge von Informationen ca. 1⁄2 Minute zur Verfügung steht
• Alle Informationen sind zugänglich, müssen aber sehr zügig bearbeitet werden, damit sie nicht 
aus dem Speicher verschwinden=Vergessen
• Um sie zu behalten: Übertragung ins LZG, z.B. durch memorieren
• D.h. es ist eine aktive Bearbeitung nötig, um etwas zu behalten: Wiederholen, elaborieren (mit 
anderem Wissen verknüpfen) oder rekodieren (Abkürzungen überlegen)
• -> Planmäßige Überprüfung, ob man die Informationen behalten hat
• Bewusstseinsspanne, Gedächtnisspanne: Frage wie viele Elemente man sich simultan merken kann; laut George Miller 7 +/- 2 = im Mittel 7 Einheiten
• Aber: viele Prüfverfahren zeigen, dass es beachtliche Abweichungen, vor allem nach unten, gibt
• In eine Einheit können viele Informationen gepackt werden
• Reduktives Kodieren: Abkürzen, Akronyme, Codes als Schlüssel zu weiteren Informationen
• fKZG kein statischer Speicher, sondern eine Art Desktop, aus dem Informationen geladen 
werden aus den sensorischen Registern und dem LZG -> nicht zur Speicherung, sondern zur Verarbeitung
• deshalb wird es auch als aktives Gedächtnis bezeichnet

Millers Informationskompression Experiment

• Präsentation der Vp von lange Zahlenreihen aus 1er und 0en → durch das binäre Zahlensystem Zerlegung einer Gruppe der Zahlenreihen in 4 Gruppen, dann Zuordnung ins binäre dezimale Zahlensystem
• → Chunking = Bildung von Klumpen
• -> man kann sich jedoch Fragen ob die Informationen der einzelnen Chunks wirklich im KZG gespeichert sind, oder ob es Zeigevariablen für Adressen im LZG sind

3 Systeme des KZG nach Baddeley

• räumlich-visuelle Notizblock:kurzfristige Speicherung von visuellen Eindrücken.
• artikulatorische oder phonologische Schleife:  Speicherung von verbalen Informationen, welche durch ein inneres Wiederholen relativ lange verfügbar bleiben können.
• zentrale Exekutive: verwaltet die beiden Subsysteme und verknüpft Informationen aus diesen Systemen mit dem Langzeitgedächtnis -> als Aufmerksamkeitskontrollsystem zu verstehen (SAS = Supervisory Attentional System); Gefahr des Homunkulismusfehlschlusses, weil die zentrale Exekutive bzw. das AG eigentlich das Leitungsbüro eines großen Unternehmens oder der aktive Arbeitsbildschirm eines Programmierers ist.

Das Langzeitgedächtnis

• kann Informationen dauerhaft speichern -> man mehrere Speicherleistungen für verschiedene Arten von Informationen an
• Über Kapazität und Verweildauer des Inhalts ist nichts bekannt
• Leistung des Kortex und zahlreicher subkortikaler Bereiche

Lässt sich eine bestimmte Gehirnregion als „Sitz des Gedächtnis“ auszeichnen?

• Nein
• Das Gedächtnis ist ein Sammelname für unterschiedliche Prozesse und Teilsysteme
• Prinzipiell kann jedes neuronale Netzwerk Informationen speichern -> rekurrente Netzwerke
• Bestimmte Hirnareale sind bei der Gedächtnisfunktion aber dominant

Prozesse des LZG

• Lernen/Enkodierung: Neues Einspeichern von Informationen
• Konsolidierung/Behalten: Bewahren von wichtigen Informationen durch regelmäßigen Abruf
• Erinnern/Abruf: Reproduktion oder Rekonstruktion von Gedächtnisinhalten
• Vergessen: Zerfall von Gedächtnisspuren oder Interferenzen durch konkurrierende Informationen 

Vergessen

• kein Kapazitätsproblem
• Schutz vor zu viel Wissen
• Ohne Möglichkeit Informationen zu löschen werden Such- und Organisationsprobleme immer größer
• Vergessen ist daher nicht pathologisch

Die Struktur des LZG

• unterteilt nach Lernarten und Lernmaterial
• -> daher auch Unterteilung nach deklaratives und non-deklaratives Gedächtnis
• deklarativ: Inhalte die meist gut verbalisiert werden können; deckt sich stark mit dem verbalem Gedächtnis
• → auch 
explizites Gedächtnis genannt, wegen der expliziten Tests (verbale)
• non-deklarativ: Fähigkeiten und Handlungsschema; wird auch als „prozeduales“ Gedächtnis bezeichnet; teil „implizites Gedächtnis“ genannt, ist jedoch auch nur teils richtig

Das deklarative Gedächtnis

• speichert Fakten und Ereignisse
• nach dem Philosphen Ryle – „Wissen, dass...“
• -> „Weltwissen“; Wissen das man unabhängig vom Erwerbskontext weiß
• gehört zum Unterbereich des semantischen Gedächtnis
• episodisches Gedächtnis: Wissen, das sich auf die Lern- und Erwerbssituation, aber auch auf bestimmte Abschnitte der eigenen Lebensgeschichte beziehen lässt; autobiographische Gedächtnis ist die prominenteste Variante des episodischen Gedächtnis

Das non-deklarative, prozeduale Gedächtnis

• größte Teil des Gedächtnis besteht aus Fertigkeiten
• genaue verbale Beschreibung der Fertigkeiten ist meist nur teilweise möglich
• Gedächtnisarten wie Habituation, Konditionierung, das perzeptive Gedächtnis (Speicherung von Perzepten, bildhafter Informationen) und Priming (automatische Voraktivierung von Gedächtnisinhalten(„Bahnung“)) fallen ebenfalls in diesen Bereich

Prospektives Gedächtnis

• Vorsätze, Ziele, Pläne, was man wo, wie tut
• Unklar ob man von eigenem Gedächtnis dafür ausgehen soll -> doch es hat sich als Arbeitsbegriff eingebürgert
• Gedächtnis für noch zu erledigende Aufgaben
• Zwei wichtige Aspekte: Prospective goal Endocing und retrospective Rehearsal
• Auch für unterbrochene und wieder aufgenommene Aufgaben wichtig und spielen eine Rolle in der Willenspsychologie

Enkodierung

• kann im weitesten Sinne mit Perzeptbildung und dem Erkennen gleichgesetzt werden
• Prozesse verlaufen automatisch und es wird nicht immer etwas erkannt bzw. bewusst zur Kenntnis genommen

Positionseffekte

• Tendenz, sich am besten an die ersten (Primacy-Effekt) und die 
letzten (Recency-Effekt) Items zu erinnern
• Anfang- und Endbetonung ist typisch für das Erlernen seriell angeordneten Materials

Verarbeitung von Informationen auf 3 verschiedene Arten

• Durch Enkodierung ihrer Bedeutung

• Durch Enkodierung ihrer bildlichen Darstellung

• Durch mentales Einordnen der einzelnen Informationen 

Visuelle, auditive und semantische Enkodierung

• visuelle und auditive sind flachere Formen der Verarbeitung als die semantische Enkodierung
• Selbstreferenz: verbale Informationen werden am besten behalten wenn man sie semantisch enkodieren kann, vor allem wenn man die Informationen auf sich selbst beziehen kann (persönliche Relevanz)
• Enkodierung bildlicher Vorstellungen ist hilfreich bei der bewussten Verarbeitung, weil eindringliche Bilder sehr einprägsam sind
• An konkrete Substantive erinnert man sich gewöhnlich besser als an abstrakte (z.B. mit einem Tier kann man Bild und Bedeutung assoziieren, mit einem Prozess jedoch nur die Bedeutung)

Mnemotechnik

• Merkhilfen (Eselsbrücke, Reim, Merksatz..) -> kleiner Merkhilfen
• Es gibt auch komplexere Hilfssysteme wie viele Gedächtniskünstler sie nutzen
• Viele Mnemotechniken beruhen auf der bildlichen Vorstellung. Bei anderen hält man Items im Gedächtnis fest, indem man die visuelle Enkodierung mit der auditiven Enkodierung verbindet
• Am meisten verbreitet: Zahlen-Symbol-Systeme, Buchstaben-System, Loci-Methode 

Aviationsausbreitungsmodell

• Annahme dass die Aktivierung eines Gedächtnisinhaltes, einer Gedächtnisadresse, assoziierte Inhalte und Adressen mit aktiviert

Bedeutung geordneter Gedächtnisinhalte

• Verbesserung der Gedächtnisleistung durch Bedeutung und bildliche Vorstellung
• Grund: Bedeutungen sind assoziativ miteinander verknüpft
• Bessere Erinnerung an geordnete Informationen als an Zufallsdaten
• Die Ordnung besteht dabei in den Relationen zwischen den Inhalten
• Beschreibung von Beziehungen zwischen Begriffen mit semantischen Netzwerken, in dem die Kanten Relationen wie „hat Federn“ und die Knoten Begriffe sind wie „Vogel“
• Organisation folgt der Struktur nach Ober-, Unter- und Nebenbegriff
• Oberbegriff: Vogel, Begriff mit den wenigsten Eigenschaften
• Unterbegriff: „Singvogel“, „Raubvogel“
• Nebenbegriff „Amsel“

Chunking

• Gruppierung von Informationen in vertraute, leicht handbare Einheiten, wie Wörter in Sätze
• Chunking-Hypothese: beinhaltet Aussagen über den Umfang der Kurzzeitgedächtnisspanne: 7 +/- 2 Chunks
• Die Gedächtnisspanne beträgt 5-9 Chunks
• Gedächtnisspanne ist abhängig von den Reizquellen
• -> sie ist für Wörter größer als für Nicht-Wörter
• Neueste Untersuchungen: Kurzzeitgedächtnis ist deutlich geringer, beträgt nur 3-4 Chunks

Hierarchien

• Verarbeitung von Informationen durch Einteilung in logische Ebenen
• Beginn mit der allgemeinen Ebene
• Fortschreitung zu spezifischen Ebenen

Abrufen: Informationen finden

• Beim Wiedererkennen, beim Erkennen und beim Reproduzieren müssen aktuelle Informationen im AG mit Inhalten des LZG verknüpft werden -> erleben wir als Nachdenken
• Beim Erinnern: „laden“ von Informationen ist KZG, dabei stellt man meist unmittelbar fest ob es die gesuchte Information ist oder nicht
• -> Generierungsphase (entfällt beim Wiedererkennen)
• häufig verwendet man Suchstrategien -> Heuristiken

Retrieval Cues

• Abrufhilfe
• Basiert auf der Nutzung der Aktivierung von assoziativen Netzwerken
• → jede Information ist über Zwischenverbindungen wieder mit anderen Informationen im 
Gedächtnis verbunden, diese Verbindungen dienen als Ankerpunkt die man nutzen kann um zur Zielinformation zu kommen
• -> Priming spielt dabei eine große Rolle
• Zungenspitzenphänomen
• Weitere Heuristik: Strategisches Nutzen externer Speicher, wie Wörterbücher, Internet