Lernen und Gedächtnis

- Substitution führt zu Aktivierung im linken PFC.

- Je stärker Aktivierung im linken PFC, umso stärker auch Aktivierung im Hippocampus - Andere Erinnerungen werden abgerufen.

- Inspiriert von Ebbinghaus (sinnlose Silben), aber liessen Listen lernen; betontes Wort sollte als Abrufcue im späteren Test dienen.

- Die ersten, die Cued Recall verwendeten: Betonte Silben als Cue für assoziierte Silbe.

- Listen nicht bis zur perfekten Wiedergabe präsentiert (interessiert an falschen Antworten; Quellenkonfusionen innerhalb der Liste - Perseverationen genannt).

- Ergebnis: Viele Perseverationen / Intrusionen während ersten 10min, danach nehmen sie stark ab; nach einem Tag praktisch gar keine mehr.

- Erkenntnis: Perseverationen sind funktional für Gedächtnisbildung (Konsolidierung); Unterdrückung davon sollte die Leistung verschlechtern, unabhängig vom Material, das zwischen Lern- & Testphase präsentiert wird; -> Retroaktive Interferenz.

Synaptisch:
- Schnell (innert Stunden).
- Morphologische Veränderungen im Hippocampus (Aufbau neuer Verbindungen; Restrukturierung existierender Verbindungen).
- Resultiert in Proteinsynthese.

Systematisch:
- Langsam (innert Tagen).
- Graduelle Reorganisation von Gehirnsystemen, die das Gedächtnis unterstützen.
- Erinnerungen werden z.B. sukzessiv unabhängig vom Hippocampus.
 

- Nadel & Moscovich (1997)

- Alternative zum klassischen Standardmodell.

- Postuliert, dass auch wenn Information immer wieder rekonsolidiert wird, sie nie losgelöst vom Hippocampus ist.

- Hippocampus beeinhaltet spezifische Kontextinformation, die eine Episode episodisch macht; wenn, dann ist es nur möglich, dass semantische Gedächtnisinhalte losgelöst werden.

- Gais et al. (2007)

- VPn lernten 90 konkrete Wortpaare; mussten kombinierte Vorstellungen kreieren.

- Abruf nach 30min.

- Hälfte der VPn 24h lang schlafdepriviert, darf aber in der nächsten Nacht schlafen.
- Andere Hälfte darf zuerst schlafen und wird in der 2. Nacht schlafdepriviert.

- 48h nach dem Lernen wird Abruf im fMRI Scanner getestet.

- Bei Konsolidierung sollte Aktivierung in hippocampalen und kortikalen Strukturen sichtbar sein.

- Ergebnis: VPn, die sofort nach dem Lernen schlafdepriviert wurden, zeigten nur Hippocampusaktivität; VPn, die anschliessend schlafen konnten, zeigten korrespondierende Aktivierung im mPFC.

- Erkenntnis: Deuteet auf Veränderung von Organisation der Abrufsysteme hin (Konsolidierung).

- Interaktion zwischen neokortikalen und hippocampalen Strukturen.

- Synchronisation zwischen Information im Thalamus und Hippocampus im SWS.

Beide hippocampus-unabhängig (zumindest unabhängiger als deklaratives Gedächtnis), aber:

- Motorisches Lernen profitiert von Konsolidierung im Schlaf.

- Implizites Sequenzlernen bleibt unverändert über die Zeit.

- Scheinen auf unterschiedlichen Mechanismen zu beruhen.

- Verletzungen im MT beeinträchtigen in der Regel vor allem relativ kürzlich erworbene Informationen, weniger früher erworbenes Wissen.

- Hippocampus spielt nur zeitlich begrenzte Rolle bei Speicherung und beim Abruf (je länger Erinnerung konsolidiert ist, umso unabhängier wird sie vim Hippocampus).

- Sowohl bei autobiographischem, als auch bei semnatischem Gedächtnis beobachtbar.

1. Ältere Gedächtnisspuren sind überdauernder.

2. Abruf länger konsolidierter Information ist unabhängig vom Hippocampus.

3. Ohne Hippocampus sollte keine Erinnerung mehr möglich sein.

- Retrograde / Anterograde Amnesie.

- Posttraumatische Amnesie (oft nach Schädelhirntrauma).

- Transiente globale Amnesie (vorübergehend, oft ohne anatomische Ursache).

- Entwicklungsamnesie (seit früher geburt).

- Bilaterale Läsionen der MT / Hippocampi.

- Schädigungen im Thalamus (Korsakoff Syndrom).

- Anoxie (Sauerstoffmangel).

- Encephalitis.

- Läsionen im basalen Vorderhirn (Spekulation: signalisiert dem Hippocampus, welche Informationen abgespeichert werden sollen).

- Mere Exposure Effect.

- Erwachsene erinnern sich kaum an Erlebnisse vor 5. Lebensjahr.

- Schwierig zu untersuchen: Erlebnisse sind schwierig validierbar; unklar, ob es sich um Originalerinnerungen handelt.

- Vor dem Alter von 3 Jahren ist praktisch keine Erinnerung vorhanden (an Geburt eines Geschwisters).

- Aber Fallbeispiel Emily: Mit 21 Monaten erinnerte sich Emily oft fragmentiert an Ereignisse vom vorigen Tag, teilweise lagen si aber 6 Monate zurück.
- Mit 24 Monaten: explizite Regeln und Spekulationen über zukünftige Ereignisse.

- 2-Jährige können schon spezifische Episoden kodieren und abrufen.

- Junge Kinder erinnern sich am besten an Handlungen.

- Das visuelle Gedächtnis ist ab einem Alter von 3 Jahren recht gut.

- Gedächtnis an verbale Information nimmt etwa linear zu; mit zwei Jaren können sie sich fast gar nicht erinnern.

Verbale Information alleine ist nicht ausreichend, um eine Erklärung für die Kindheitsamnesie zu liefern.

Freud:
- Verdrängung - Keine Evidenz, erklärt nicht, warum Positives nicht erinnert wird.

Kognitives Selbst (Howe):
- Voraussetzung für autobiographisches Gedächtnis.
- Entsteht erst im Alter von ca. 2 Jahren - Spiegeltest.

Sozialkulturelle Theorie (Fivush & Nelson):
- Sprache ist zentral (elaborativer Kommunikationsstil mit Kindern, Verknüpfung von Gegenwart und Vergangenheit).
- Evtl. ist auch spezifische Kindersprache zentral (Kontexteffekte).

Zwei-Stufen Theorie (Jack & Hayne):
- Annahme gradueller Abnahme ist falsch.
- Periode absoluter Amnesie endet mit Formung des kognitiven Selbst.
- Graduelles Vergessen für Vorschulzeit (parallel Sprachentwicklung).

Neurogene Hypothese( Josselyn & Frankland)
- In früher Kindheit werden im Hippocampus viele Neuronen generiert.
- Führt zu Vulnerabilität von Gedächtnisspuren und zum Vergessen.
 

- Gedächtnis ist wegen fehlender Sprache schwierig zu erfassen.
- Messmethoden: Saugverhalten, Imitationsverhalten, physiologische Masse.

- Mobile mit Fuss verbinden (ab Krabbelalter muss andere Aufgabe - Train-Task - angewendet werden).

Experiment mit 3 Phasen:
- Baseline: Band nicht verbunden.
- Experimentalphase: Band verbunden.
- Testphase: Band nicht verbunden.

- Kickverhalten als AV.

- Wenn Kickverhalten in Testphase stärker ist als in der Baseline-Bedingung, dann hat lernen stattgefunden.
- Bereits 2 / 3 Monate alte Kinder lernen.

- Ergebnis: Vergessenskurve.
Reminder sind wirksam, Erinnerung ist moile und kontext-spezifisch, Transfer ist aber möglich.

- Erkenntnis: Assoziatives Lernen ist sehr früh möglich.

- Expliziter Gedächtnistest.

- Experimentalbedingung: Beobachtung, wie VL Spielzeug auseinanderschraubt.
- Kontrollbedingung: Beobachtung, wie der VL das Spielzeug im Kreis dreht.
- Baseline: Spielzeug wird dem Kind direkt zum Spielen gegeben.

- Test nach 24h: Spielzeug zum Spielen.

- Ergebnisse: 14 Monate alte Kinder - 45% der Experimentalbedingung nehmen Spielzeug auseinander (Kontrollbedingung und Baseline jeweils 10%). 24 Monate alte Kinder - 70% nehmen Spielzeug auseinander.

- Jüngere Kinder brauchen mehr Lerndurchgänge für dieselbe Leistung.

- Ältere Kinder behalten länger als jüngere.

- Ältere Kinder können mehr Abrufcues verwenden (18 Monate alte - generalisierung bei aufgeschobener Imitation, 12 Monate alte nicht).

- Vergessen kann durch Reminder wieder aktiviert werden.

- Hirnstamm, Cerebellum, Striatum.

- Konditionierung, habituation - implizites Gedächtnis.

- Im Alter von 8 - 10 Jahren.

- Episodisches Gedächtnis.

- Nach Myelinisierung des zentralen Nervensystems, geschieht während dem ersten Lebensjahr.

- Im Jugendalter.

- Episodisches Gedächtnis und exekutive Funktionen.

- Listen mit Wörtern, die zur selben Kategorie gehören.

- Kleine Kinder machen sowohl bei der Rekognition aber vor allem auch beim Recall weniger Fehler bei der Wiedererinnerung.

- Grund: Mehr Verbatim als Gist.

- Spreading Activation.

- Priming-Effekte unterscheiden sich nicht signifikant zwischen 4 Jährigen und jungen Erwachsenen.

- Implizites Gedächtnis beruht eher auf basalen Fähigkeiten.

- Verarbeitungsgeschwindigkeit als zentrale komponente, die sich im verlauf des Lebens verändert.

- Genereller Faktor g, der Einfluss auf alle anderen Komponenten hat (Reasoning, Memory, Fluency, Knowledge).

- Duale Theorie; kognitive Entwicklung abhängig von Wissensrepräsentationen und kognitiver Kontrolle.

- Wissensrepräsentation nimmt zu und bleibt ab Jugend konstant - analog Entwicklung von MTL.

- Kognitive Kontrolle nimmt zu bis Jugend, danach wieder ab - analog Entwicklung von PFC.

- Starke Effekte bei Arbeitsgedächtnis, Exekutivfunktionen, episodischem Gedächtnis (stärkere Effekte bei Free Recall als bei Recognition).

- Semantisches Gedächtnis (Tip of the tongue Phänomene nehmen zu) - aber sprachliche Fähigkeiten verbessern sich.

- Implizites Gedächtnis bleibt relativ robust.

- Verarbeitungsgeschwindigkeit (Salthouse, 1986)

- Verarbeitungskapazität (Craik, 2005)

- Inhibitionsproblem (Hasher & Zacks, 1988)

- Binding - Problem

- Konsolidierungsproblem

- Basale Wahrnehmungsprozesse - Hören, Sehen nehmen ab. (Baltes & Lindenberger, 1997)

- Kraft - sehr hohes Alter (Baltes-Gruppe)

- Dopamin (Erikson-Lindroth et al., 2005) 

- Wenn verarbeitung bei Jungen ausgelastet wird, sollte Arbeitsgedächtnisleistung von Jungen und Alten vergleichbar sein.

Studie von Naveh-Benjamin (2000):
- Wortpaare lernen, die assoziiert sind (Hund - Knochen) oder nicht (Katze - Buch).
- Rekognitionstest: Alterseffekte nur bei nicht-assoziierten Items.

Studie von Naveh-Benjamin (2004):
- Gesicht-Namen-Paare lernen.
- Gruppen: Alte, Junge, Junge unter geteilter Aufmerksamkeit.
- Rekognitionstest: Gesicht oder Name - kleiner / sehr kleiner Alterseffekt. Beides (Binding nötig) - klarer Alterseffekt; junge mit geteilter Aufmerksamkeit besser als Alte.

Es spricht gegen Verarbeitungskapazität-Theorie und für Binding-Hypothese.

- Dopaminsystem ist an vielen kognitiven Funktionen beteiligt.

- Insbesoondere am fronto-striatalen System (Basalganglien gehören hierzu).

- Zusammenhang zwischen Dopamin und Alter.

- Alzheimer, eines der grössten probleme unserer alternden gesellschaft.

- Gedächtnisdefizit (episodisch) + 2 zusätzliche Problembereiche (Sprachfähigkeit, Handlungskontrolle, Wahrnehmung, Exekutive Funktionen).

- Progressive Demenz, irreversibel. Allenfalls kann Verlauf verlangsamt werden.

- Pharmakologisch: Hoffnung auf Durchbruch (Cholinesterase-Inhibitoren).

- Verhaltensbasiert: Gedächtnishilfen verwenden, Gewohnheiten.

- Reminiscence-Therapie: identität beibehalten durch systematisches Erinnern an Autobiographie.