Grundlagen der Psychologie

"Präsynaptisches Neuron" gibt Impuls an "Postsynaptisches Neuron"

Wenn ankommendes Signal die Erregnungsschwelle übersteigt, dann wird ein Aktionspotential ausgelöst

Durch synaptische Endigungen des impulsabgebenden Neurons (präsysnaptisches Neuron) werden Neurotransmitter freigesetzt

Rezeptormoleküle an den Dendriten des impulsempfangenden Neuron (postsynaptisches Neuron) nehmen diese Neurotransmitter auf

Der schmale Spalt zwischen synaptischen Endigungen und Dentriten, in dem der Austausch stattfindet, nennt man "Synaptischer Spalt"

Überflüssige oder nicht aufgenommene Neurotransmitter, die im synaptischen Spalt lagern, werden durch das impulsgebende Neuron (präsynaptische Neuron) in den synaptischen Endigungen wieder aufgenommen ("Reuptake")

Zentrales Nervensystem
- Gehirn
- Rückenmark

Efferenz
- Informationen WEG von einem betrachteten Gebiet

Afferenz
- Informationen ZUM betrachteten Gebiet

Peripheres Nervensystem
- Alle Nerven außerhalb des Gehirns und Rückenmarks
- Körper-, Spinal-, Hirnnerv(en)

Somatisches Nervensystem
- Steuerung der Willkürmotorik und Sensorik (Reflexe)
- Nicht die inneren Organe

Vegetatives Nervensystem
- Steuerung der Funktionen der inneren Organe und Sensorik aus den inneren Organen
- Autonom

Aufgaben
- Steuerung der inneren Organe
- Aufrechterhaltung der Homöostate (Gleichgewicht od. Balance wie Hormone und Blutzucker)
- Adaption an die Umwelt (Temperaturregulierung, Schwitzen, ...)

Sympathikus
- versetzt in Erregung (schnellerer Herzschlag)
- mobilisiert Energie (Ausschüttung von Adrenalin)
- Adaption an die Umwelt

Parasympathikus
- sorgt für Entspannung (langsamerer Herzschlag)
- regt Energieerzeugung an (regt Verdauung an)
- Regeneration

Darmnervensystem
- steuert Darmmuskulatur
- regt Enzymbausschüttung und Absorption von Nährstoffen an
- ist stark mit Sympathilus und Parasympathikus verbunden

Empfindung
- Prozess, bei dem Sinnesrezeptoren und Nervensystem Reizenergien aus unserer Umwelt empfangen kann

Wahrnehmung
- Prozess, bei dem sensorische Informationen organisiert und interpretiert werden
- ermöglicht es, die Bedeutung von Gegenständen und Ereignissen zu erkennen

Bottom-Up-Verarbeitung (Sinnesreize = Daten)
- aufsteigende, datengesteuerte Informationsverarbeitung
- Analyse, beginnend mit Sinnesrezeptoren, aufsteigend bis Integration sensorischer Informationen durch Gehirn

Top-Down-Verarbeitung (Erfahrung)
- absteigende, konzeptgesteuerte Informationsverarbeitung
- gesteuert durch höhere mentale Prozesse (Erfahrungen u. Erwartungen interpretieren Informationen)

"Jeder Organismus bekommt die Informationen, die er benötigt"

Fovea
- wenig Stäbchen
- mehr Zäpfchen

Fovea
- Bereich des schärfsten Sehens auf der Retina
- wenig Stäbchen
- mehr Zäpfchen

Einfallendes Licht löst photochemische Reaktion auf Stäbchen und Zapfen aus

Aktivierung der Bipolarzellen

Bipolarzellen aktivieren Ganglienzellen (Gangleinzellen laufen zusammen und bilden den Sehnerv)

Stäbchen
- sind sehr lichtempfindlich (Dämmerungssehen)
- erkennen schwarz und weiß
- ermöglichen peripheres Sehen

Zapfen
- ermöglichen Detailsehen
- können Farben unterscheiden
- sind in der Fovea konzentriert

Konvergenz
- ca. 120 Stäbchen aktivieren eine Ganglienzelle
 

Äußeres Ohr
- bündelt Schallwellen im Bereich des äußeren Gehörgangs

Äußerer Gehörgang
- ca. 3 cm langer Gang, der zunächst knorpelig ist und im hinteren Bereich knöchern

Trommelfell
- ca. 9 mm Durchmesser, trennt äußeres und Mittelohr.

Mittelohr
- Luftgefüllter Bereich, in dem über kleine Knochen die Luftschwingungen an das flüssigkeitsgefüllte
  Innenohr weitergeben und verstärkt werden

Eustachische Röhre
- sorgt beim Schlucken für einen Druckausgleich zwischen Außenwelt und Mittelohr

Innenohr
- beinhaltet die Cochlea und das Gleichgewichtsorgan

Cochlea
- schneckenförmig, spiralig eingedrehtes Rohr, in dem die Umsetzung von Schwingungen in elektrische
  Impulse erfolgt

Hammer
- nimmt die Schwingungen des Trommelfells auf

Amboss
- nimmt Schwingungen vom Hammer auf und gibt sie an Steigbügel weiter,

Steigbügel
- verstärkt Schwingungen auf kleinem Raum

Fußplatte
- gibt Schwingungen an flüssigkeitsgefülltes Innenohr weiter

Halte-Muskeln
- halten Knöchelchen, kontrahieren bei hohen Lautstärken, um die Verstärkung zu dämpfen

Drei Skalen der Cochlea
- in ihnen laufen die Schallwellen durch die Cochlea

Cochleare Trennwand
- liegt fast auf der ganzen Länge der Cochlea zwischen den Skalen

Basilarmembran
- stützt das Corti-Organ und vibriert bei Schallereignissen

Corti-Organ
- setzt mechanische Schwingungen in elektrische Impulse um

Innere Haarzellen
- es gibt eine Reihe von inneren Haarzellen

Stereocilien
- jede Haarzelle trägt ca. 80 feine Härchen (Stereozilien) unterschiedlicher Länge an der Spitze. Sie
  reagieren auf Mikrobewegungen der Basilarmembran (10-10 m)

Äußere Haarzellen
- Es gibt drei Reihen von äußeren Haarzellen, die sehr fein Frequenzen unterscheiden können

Tektorialmembran
- Schwingungen der Basilarmembran erzeugen Bewegungen der Tektorialmemembran

Schwingungen der Fußplatte führen zu Biegungen der Basilarmembran.

Die Schwingungen der Basilarmembran werden von etwa 16.000 Haarzellen aufgenommen.

Jede Frequenz hat einen Bereich auf der Basilarmembran, den sie besonders leicht in Schwingung bringen kann (Resonanz).

Das Ohr kann sehr feine Frequenzunterschiede identifizieren (bei 1.000 Hz +- 3 Hz).

Niedrige Frequenzen erzeugen ein Maximum am Ende der Cochlea, hohe am Anfang in der Nähe des Trommelfells = Ortskodierung.

Nach dem Ort der maximalen Biegung reduziert sich die Energie der Welle auf der Basilarmembran.

Für Töne bis 5.000 Hz gibt es eine weitere Verarbeitung:
Periodizitätsanalyse, die besonders empfindlich für Grundfrequenzen und deren Vielfachen ist.
(Genauer Wirkmechanismus ist noch unklar

Menschen können die räumliche Position einer Schallquelle relativ zum Kopf gut orten. Sie nutzen dafür:

Laufzeitunterschiede
- Der Schall erreicht das abgewandte Ohr wenige Millionstel Sekunden später als das zugewandte.

Intensitätsunterschiede
- Im Schallschatten sind hohe Frequenzen gedämpft, erscheinen also leiser. Niedrige Frequenzen werden
  kaum gedämpft.

Unterschiedliche Frequenzmuster
- Die Schallquelle erzeugt unterschiedliche Muster je nach Richtung, in der sie auf die Ohrmuschel trifft.

Bewegungshinweise
- Besonders gut ist eine Schallquelle lokalisierbar, wenn sie sich bewegt.

Theorie der frühen Auswahl nach Broadbent (1958)

Grundannahme
- Unbeachtete Informationen werden sehr früh aus dem System heraus gefiltert.

Sensorische Information wird über Sinnesorgane in parallel arbeitenden sensorischen Kanälen verarbeitet  und gelangen in sensorischen Speicher.

Im sensorischen Speicher wird Information für einige hundert Millisekunden in unverarbeiteter Form aufbewahrt.

Von vielen Reizen, die im Zwischenspeicher vorliegen, wird nur eine durch das Filtersystem (Alles-oder-Nichts-Prinzip) gelassen.

Ein selektiver Filter agiert als Flaschenhals (bottleneck). An dieser Stelle wird aufgrund von grundlegenden physikalischen Reizmerkmalen entschieden, welche Information von welchem Kanal (z.B. linkes vs. rechtes Ohr, Stimmlage oder bestimmte Lautstärke oder Tonhöhe) weiterverarbeitet wird.

Aufmerksamkeit bedeutet eine Verschiebung des Filters zwischen Kanälen

Ursache
- begrenzter Verarbeitungskapazität für bewusste Wahrnehmung, Erkennung, Kategorisierung und
  Auswahl von Verhalten

Frühe Selektion
- z. B. Broadbent (1958)
- auf Basis weniger Reizmerkmale werden Reize ausgewählt
- Erst nach der Auswahl erfolgt die Verarbeitung.
- Gemäßigte Variante:
   unterschiedliche Eingangskanäle, in denen Informationen gewichtet werden  (z.B. eigener Name hat
   Priorität)

Späte Selektion
- z.B. Deutsch & Deutsch (1963)
- parallele Vorverarbeitung gleichzeitig auftretender Reize
- Auswahl der relevanten Information nach inhaltlicher Verarbeitung.
- Aufmerksamkeit richtet sich auf die ausgewählten Informationen, um eine tiefe Verarbeitung zu
  ermöglichen

Heutiger Stand
- es gibt kein einheitliches Aufmerksamkeitssystem
- Aufmerksamkeitsfokussierung kann sowohl vor als auch nach der inhaltlichen Verarbeitung der Reize
   erfolgen
- meist werden frühe und späte Ansätze kombiniert

Wachheitszustände
- Unterschiedliche Wachheitszustände in Abhängigkeit des Erregungsniveaus
- Koma - Schlaf - Traum - entspannter Wachzustand - Vigilanz (Daueraufmerksamkeit)

Phänomenales Bewusstsein
- Subjektives Erleben von Sinneswahrnehmungen
- Erlebniseigenschaften mentaler Repräsentationen
- in der Philosophie: Qualia
- schwer erforschbar, da nur der eigenen Person zugänglich

Repräsentation & Monitoring
- bewusstes Zugreifen auf mentale Repräsentationen z.B. bei der Vorbereitung von Entscheidungen
- Wissen um die eigenen Wahrnehmungen und Gedanken
- Zum Selbstmanagement besonders wichtig: Metakognition - das Denken über das eigene Denken

Selbstbewusstsein
- Gedanken über sich selbst
- Selbstkonzept - das Bild von sich selbst
- ie Einstellung zu sich selber

Global Workspace
- Grundlage des Bewusstseins ist synchronisierte Interaktion vieler Gehirnareale
- viele lokale Verarbeitungs-ergebnisse werden im Global Workspace anderen Gehirnarealen zur
  Weiterverarbeitung bereitgestellt
- lokale Verarbeitung im Gehirn bleibt unbewusst
- Theorie erklärt eine Haupteigenschaft bewusster Wahrnehmung: an einen Bewusstseinsinhalt können
  beliebige kognitive Operationen geknüpft werden (visuelles, taktiles Erleben, aber auch
  kommunikatives Verhalten…)

Feedforward-Wellen vs. rekurrente Verarbeitung
- visuelle Reize führen zu einer Wellen von Verarbeitungs-aktivitäten im gesamten Kortex (vom visuellen
   zum motorischen Kortex)
- die Welle ist so schnell, dass die Zellen kein Feedback über die eigene Verarbeitung erhalten
  (Feedforward)
- deshalb ist diese Welle unbewusst
- in einem zweiten Schritt erfolgt die Rückkopplung der Zellaktivität quasi als rücklaufende Welle
  (rekurrent). So entsteht bewusste Wahrnehmung.
- Theorie erklärt gut unbewusste Wahrnehmung und Maskierung

Annahmen des Linguisten Noam Chomsky
- Alle Sprachen folgen den gleichen grammatikalischen Prinzipien.
- Diese Prinzipien sind angeboren.
- Prozesse des Spracherwerbs sind universell und unabhängig von gelernter Sprache
- Um Sprache produzieren und verstehen zu können, müssen Kinder nur Wörter und einige
  sprachspezifische Besonderheiten (z.B. Regeln zur Wortstellung in Sätzen) lernen.
- Spracherwerb besteht also vor allem aus dem Aufbau des mentalen Lexikons.

Kritik
- Theorie lässt sich weder beweisen noch widerlegen
- Sprache ändert sich schneller als die genetische Ausstattung des Menschen

Sprache prägt die Art zu denken

• wichtigster Vertreter Whorf: Linguistischer Determinismus
• Unterschiedliche Sprachen resultieren in unterschiedlicher Wahrnehmung und Weltansichten
• Sprachen heben in ihrer Struktur sehr unterschiedliche Aspekte der Welt hervor:
  • Eskimos haben viele Wörter für Schnee.
  • Die Hanunu auf den Philippinen kennen viele Wörter für Reis.
  • Im Arabischen gibt es viele Wörter für Kamel
• Generisches Maskulinum (Student) beeinflussen unser Denken

Denken prägt die Sprache

• schon Aristoteles vertrat diese Hypothese
• Kinder sind zu komplexen Kognitionen fähig, bevor sie sprechen können –
• In der Regel prägt das Werkstück das Werkzeug, d.h. Sprache passt zu den Gedanken, die wir mitteilen wollen.
• Die Satzstellung (Subjekt - Objekt - Prädikat) bildet in nahezu allen Sprachen die Logik ab.

Deklaratives Wissen

• Faktenwissen / Weltwissen (was ist...)
• enthält Tatsachen und Ereignisse
• ist explizit, d.h. unmittelbar zugänglich
• lässt sich gut beschreiben

Repräsentation in Kategorien

• Kategorien fassen Begriffe nach Ordnungsprinzipien zusammen
• sorgen für Kontinuität im Erleben
• Kategorien interagieren und können durch Lernen von anderen Kategorien verändert werden
• mögliche Lernwege von Kategorien
  • Regeln über Eigenschaften
  • Einsortieren nach Ähnlichkeit (Prototyp)

Prozedurales Wissen

• Wissen über Abläufe / Fertigkeiten (wie geht ...)
• enthält oft eine motorische Komponente
• ist implizit, d.h. nicht unmittelbar zugänglich
• lässt sich gut vormachen

Repräsentation in Skripten

• repräsentiert Handlungen im Gedächtnis
• erlauben Prognosen, wie sich jemand in einer Situation verhalten wird
• verknüpfen Begriffe und Merkmale in einem raum-zeitlichen Kontext
• Beispiel Restaurantbesuch: Eintreten - Platz nehmen - Bestellen - Warten - Essen - Zahlen - Gehen
• Skripte können situationsspezifisch angepasst werden (Selbstbedienung, fremdes Land)

Theorie des semantischen Gedächtnisses (Collins & Quillian, 1969)

Sein Begriff wird immer in Relation zu anderen Begriffen gespeichert

verschiedene Hierarchieebenen

mit jeder Hierarchieebene sind Eigenschaften verbunden, welche die Repräsentanten einer Kategorie mehr oder weniger zutreffend beschreiben   

Propositionen = kleinste bedeutungstragende Einheit („kann fliegen“)     

Propositionen sind als „Knoten“ in hierarchischem Netzwerk organisiert  und mit anderen Knoten darüber verbunden

wird Begriff aus dem Gedächtnis abgerufen, werden seine „Knoten“ und andere mit dem Begriff verbundene Knoten aktiviert                              

Collins & Quillian: Aktivierungsausbreitung im propositionalen Netzwerk

Klassische Konditionieren

Operantes Konditionieren

Lernen durch Nachahmung

Aversion

Phobien

Drogenmissbrauch

Immunsystem

Positive Konsequenzen auf ein Verhalten verstärken

- die Handlungsbereitschaft
- die Geschwindigkeit
- die Häufigkeit des Auftretens.

Kontingenz zwischen Verstärkung und Verhalten bedeutet, dass die Verstärkung wahrscheinlicher ist, nachdem das Verhalten gezeigt wurde, als wenn es unterlassen wird.

Instrumentell durch operantes Konditionieren gelernt werden kann im Gegensatz zum Klassischen Konditionieren jedes Verhalten.

Wichtig für das Lernen ist der Rhythmus, in dem positive oder negative Verstärkung gegeben werden (Verstärkungspläne).

Komplexes Verhalten kann über stufenweises Lernen mit Verstärkung erworben werden (Shaping).

Löschung erfolgt bei dauerhaft ausbleibender Verstärkung.

Positive Verstärkung

• Die Verhaltenshäufigkeit steigt nach der Gabe von positiven Verstärkern.
• Verstärker ist bei Tieren meist Futter, beim Menschen spielen soziale Verstärker wie Lob eine wichtige Rolle.

Negative Verstärkung

• Die Verhaltenshäufigkeit steigt, wenn ein unangenehmer Reiz unterbleibt (Vermeidungslernen).
• Unangenehme Reize sind Lärm, Kälte oder Schimpfen (soziale negative Verstärkung).

Typ I Bestrafung

• Die Verhaltenshäufigkeit sinkt nach der Gabe eines Bestrafungsreizes.
• Geeignete Bestrafungsreize sind die selben, die bei der negativen Verstärkung unterbleiben.

Typ II Bestrafung

• Die Verhaltenshäufigkeit sinkt, wenn ein angenehmer Reiz entfernt wird.
• Verstärker sind dieselben, die bei der positiven Verstärkung gegeben werden (Beispiel: Spielauszeit für aggressives Kind)

Arten von Verstärkerplänen

• Jedes korrekte Verhalten wird belohnt = kontinuierliche Verstärkung
• Verstärkung hängt von einer bestimmten Häufigkeit ab = Quotenplan
• Verstärkung hängt von der Zeit ab, die seit dem letzten gezeigten Verhalten vergangen ist  = Intervallplan

Operantes Konditionieren ist erfolgreicher, wenn Verhalten und Verstärker zeitlich nah beieinander liegen.

Neues Verhalten wird am schnellsten aufgebaut, wenn jedes erwartete Verhalten verstärkt wird (kontinuierliche Verstärkung).

Gelerntes Verhalten wird langsamer gelöscht, wenn vorher die gewünschten Reaktionen nur noch nach Quotenplan intermittierend verstärkt wurden.

Operantes Konditionierung baut Wissen über Handlungen und Konsequenzen auf.

Es ermöglicht zielgerichtetes Handeln (Mittel-Zweck-Relationen).

Die Handlungsstärke kann mit Verstärkung beeinflusst werden (Performanz).

Lernen solchen Verhaltens kann auch ohne Verstärkung erfolgen (latentes Lernen; Diskrepanz Kompetenz und Performanz).

Manche Forscher gehen davon aus, dass kognitive Landkarten von Zielen und passenden Handlungen erlernt werden.

Erziehung

• Verhaltensaufbau und Aufgabe von Verhalten durch Lob und Tadel
• Interessant sind Verstärker wie die Spielauszeit bei aggressiven Kindern
• Verhalten zur Vermeidung unangenehmer Reize (Vermeidungslernen) ist sehr löschungsresistent
• Internalisierung als Prozess von der externen Verstärkung zur Verhaltensgewohnheit

Verhaltenstherapie

• Systematisches Erlernen oder Verlernen von Verhalten (z.B. bei Essstörungen oder Phobien)
• auch bei psychischen Störungen wie Autismus hilfreich zum Reduzieren von Symptomen

Erlernte Hilflosigkeit

• Lernen Individuen dauerhaft, dass sie negative Reize nicht vermeiden können, werden sie passiv und erdulden die Situation.
• Es entsteht ein dreifaches Defizit:
  • motivational: keine Handlungen
  • kognitiv: kein Erkennen von Handlungsmöglichkeiten
  • emotional: Niedergeschlagenheit und Mutlosigkeit  (ähnlich einer Depression)

Sensorisches Register
- visuell, auditorisch
- erzeugt Aufmerksamkeit
- schneller Zerfall nicht beachteter Informationen

Kurzteitgedächtnis
- Proaktive und retrograde Interferenz

Kontrollprozesse
- Rehearsal
- Chunking
- Elaboration

Langzeitgedächtnis
- deklarativ = episodisch/semantisch vs. nicht-deklarativ
- Speicherung aus dem Kurzzeitgedächtnis
- Abruf in das Kurzzeitgedächtnis
- Interferenz, Inhibition, fehlende Abrufhinweise, Spurenzerfall

Chunking

• Gliederung der Informationen in sinnvolle Blöcke
• Bei Zahlen: 1914193319451989 oder 1914 - 1933 - 1945 - 1989
• Bei Wörtern: SichvielInformationenzumerkenistschwer oder: Sich viel Informationen zu merken ist schwer.
• Vorwissen erleichtert Chunking

Rehearsal

• Inneres Wiederholen der Informationen.
• Der Prozess ist empfindlich gegen Störungen.
• Verbindungen zu Bekanntem suchen.

Elaboration

• Eselsbrücken nutzen.
• In eigenen Worten ausdrücken

Baddeley & Hitch postulieren als wichtigsten Funktionen des Kurzzeitgedächtnisses:

• Neue Informationen ohne alte aus dem LZG kurzfristig aufrecht erhalten,
• Informationen modifizieren oder aktualisieren,
• Austausch der Informationen zwischen verschiedenen Aktivitäten ermöglichen.

Im Langzeitgedächtnis (LZG) sind alle Informationen und Fertigkeiten gespeichert, die wir uns im Laufe des Lebens aneignen

Die Unterteilung in ein semantisches und ein episodisches Gedächtnis erscheint zwar plausibel, ist aber nicht vollständig nachgewiesen.

Durch klassisches oder operantes Konditionieren erworbene Verhaltensweisen sind im nicht-deklarativen Gedächtnis abgelegt.

Objektgerichteter Zustand

• Emotionen beziehen sich meist auf Objekte (sich über freuen, von ... enttäuscht sein).
• Objektlose Emotionen werden meist nicht als vollwertig empfunden

Verändertes Erleben

• Jede Emotion hat fühlt sich anders an (Qualia).
• Emotionen ändern auch Wahrnehmung und Gedanken (nachts im Wald spazieren gehen).

Körperliche Erregung

• Herzschlag, Blutdruck, Atem-frequenz, Schweißdrüsenaktivität ändern sich.
• Aktivität von Magen und Darm ändern sich

Verändertes Verhalten

• Ärger führt zu Angriff, Furcht zu Flucht.
• Traurigkeit lässt die Tränen fließen.
• Freude drängt zu Bewegung und Lachen.