Emotion, Gedächtnis und Lernen
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Literaturausarbeitung zu emotionalem Lernen und Gedächtnis (für die Neuropsychologieprüfung bei Prof. Hermann) Lernen ....................................................................................................................................... 2 Arten des Lernens ................................................................................................................... 2 Grundlage für das Lernen: Das Gehirn .............................................................................. 2 Klassisches Konditionieren: z.B. der Pawlow’sche Hund ................................................. 3 Operantes Konditionieren .................................................................................................. 3 Kognitive Lerntheorien ...................................................................................................... 4 Modelllernen ...................................................................................................................... 4 Neuronale Einspeicherung von Informationen ...................................................................... 5 Zusammenfassung .............................................................................................................. 5 Das limbische System ist wichtig für das Gedächtnis:....................................................... 5 Konsolidierung ................................................................................................................... 6 Einflussfaktoren auf die Speicherung von Wissen ............................................................. 7 Untersuchungsmethoden von neuronalen Korrelaten des Gedächtnisses und Lernens ..... 8 Wichtige neuronale Strukturen........................................................................................... 8 Das Gedächtnis ......................................................................................................................... 9 wichtige Forscher ................................................................................................................... 9 Ebbinghausen: Lernen mit „neutralem Material“ und die Ersparnismethode .................. 9\\ Arten des Gedächtnisses ......................................................................................................... 9 Das sensorischen Gedächtnis ............................................................................................. 9 Das Kurzzeitgedächtnis (auch Arbeitsgedächtnis genannt) ............................................. 10 Verteiltes vs. massiertes Lernen ....................................................................................... 12 Kontext – und Enkodierspezifität ..................................................................................... 12 Neuronale Strukturen des LZG ........................................................................................ 12 Störungen des Gedächtnisses ............................................................................................... 13 Normale „Störung“: Das Vergessen (solange es nicht pathologisch ist) ....................... 13\\ Krankheiten, bei denen Gedächtnisstörungen im Vordergrund der Symptomatik stehen 13 Fallbeispiel: Der Fall H.M. .............................................................................................. 14 Normale „Störung“: Das Vergessen (solange es nicht pathologisch ist) ....................... 14\\ Studie zur Glaubwürdigkeit von Augenzeugenberichten ................................................. 14 Studie zu proaktiver und retroaktiver Interferenz: ........................................................... 14 Theorien zum Vergessen .................................................................................................. 15 Amnesie ............................................................................................................................ 15 Das Korsakow – Syndrom („Unter der Lupe“) .............................................................. 17\\ emotionales Lernen und Gedächtnis .................................................................................... 18 Einführung ............................................................................................................................ 18 Relevanz des Themas für Psychologen ............................................................................ 18 PTSD und Gedächtnis ...................................................................................................... 18 Das Modell von LeDoux .................................................................................................. 18 Auswirkung eines Gefahrenreizes auf den Organismus .................................................. 19 Studien .............................................................................................................................. 19 Verlernen von gelernter Angst ............................................................................................. 22 Extinktion ......................................................................................................................... 22 1 Lernen Arten des Lernens Grundlage für das Lernen: Das Gehirn Wichtig für das Lernen ist das Gehirn. Das meiste im Gehirn ist Wasser. Es gibt (wahrscheinlich) etwa hundert Milliarden Nervenzellen (=1011) und jede Zelle hat bis zu 10.000 Verbindungen zu anderen Zellen bis zu einer Billarde Verbindungen (Synapsen) (=1015). Ein Fünftel der gesamten Energie, benötigt das Gehirn für seine Arbeit. Das Gehirn besteht u.a. aus: Großhirnrinde, Großhirn, Thalamus, Hypothalamus, Hirnstamm, Kleinhirn. Das Gehirn arbeitet netzwerkartig und nicht mit mosaikartig verteilten Funktionsaufteilungen (eventuell auf meinen Neuro – Karteikarten eine gute Darstellung des Hippocampus) Arten des Lernens - Klassisches Konditionieren (assoziatives Lernen) - operantes Konditionierungen (assoziatives Lernen) - Modelllernen - Kognitive Lerntheorien 2 Klassisches Konditionieren: z.B. der Pawlow’sche Hund Eine physiologische Reaktion (Speichel-Absonderung) bei Hunden kann durch eine regelmäßig kurz vor der Fütterung ertönende Glocke hervorgerufen wurde, nicht erst durch das dann gereichte Futter „bedingte Reflexe 1. UCS Futter UCR Sabbern und CS Ton CR keine Reaktion 2. mehrmals CS mit UCS darbieten 3. CS Glocke und CR konditionierte Reaktion Variation der CS-US-Paarung • Verzögerte Konditionierung (hat die besten Erfolge) • Spurkonditionierung (hängt stärk von Zeitintervall ab) • Simultane Konditionierung (wie bei Pawlow) NICHT optimal • Rückwärtskondition. (nur i. wenigen Ausnahmen wirksam) Terminologie - Unbedingter / unkonditionierter Reiz (US, UCS): Reiz, der immer eine bestimmte, gleichartige Reaktion hervorruft. z.B. Futter Unbedingte / unkonditionierte Reaktion (UR, UCR): Feste (angeborene, genetisch determinierte,…) Reaktion auf einen auslösenden, unbedingten Reiz z.B. Speichelfluss Bedingter / konditionierter Reiz (CS): Ursprünglich neutraler Reiz, der die bedingte bzw. konditionierte Reaktion auslöst z.B. Läuten der Glocke Bedingte oder konditionierte Reaktion (CR): Eine erworbene Reaktion auf einen auslösenden bedingten Reiz, d.h. Ergebnis einer erfolgreichen Konditionierung (Kopplung US - CS). z.B. Speichelfluss bei Ertönen der Glocke. Mechanismen des KK - - Kontiguität: das (beinahe) simultane Auftreten von Ereignissen, ist für die Verhaltensänderung ausreichend (behavioristisch – einfacher Ansatz) Verstärkung: Ein Verhalten wird mit einem Stimulus in Verbindung gebracht, der positiv oder aversiv sein kann (behaviorisch – genauerer Ansatz) Antizipation: Aktivierung einer mentalen Repräsentation (konkreten Erwartung) durch Wahrnehmung von Hinweisreizen (kognitiver Ansatz) Die assoziationistische Theorie des klassischen Konditionierens: Der Lerneffekt Dpn per Lerndurchgang (trial) läßt sich darstellen als Funktion der Wahrscheinlichkeit, dass auf einen bedingten Reiz (CS) der unbedingte Reiz (UCS) folgt: negative Werte bei Löschung, Positive b. Präsentation v. UCS Rescorla Wagner – Modell: Die assoziative Verbindungsstärke V ist abhängig von der Informativität (Vorhersagbarkeit des Auftreten des relevanten Reizes) eines Stimulus. Je weniger der UCS vorhergesagt wird, desto größer die Überraschung und desto höher der Lernzuwachs im n-ten Lerndurchgang Operantes Konditionieren - - Law of Effect: Gibt es Belohnung, verstärkt sich Kraft des Stimulus, bleibt sie aus, wird Stimulus geschwächt. Die Reaktionen werden stärker mit der Situation verknüpft, die von einem für das Tier befriedigenden Zustand begleitet werden oder innerhalb kurzer Zeit gefolgt werden. dies erhöht Wahrscheinlichkeit, dass Verhalten Beispiel: Katze saß in einer "puzzlebox" mit vielen Riegeln, etc. und außerhalb des Käfigs steht eine Futterschale. Die Katze versucht, aus dem Käfig zu kommen und führt ungerichtete, ziellose Aktivität (trial and error) aus. Sie öffnet zufällig den Käfig durch Ziehen der dafür vorgesehenen Schlaufe und erreicht ihr Ziel. „Flucht“ klappt immer schneller. 3 - Unterschied zu KK: Belohnung kommt bei KK unabhängig vom Verhalten Arten: o negative und positiv Verstärkung (Vier – Felder Schema) o Chaining: Verhalten wird in Einzelschritte untergliedert, die in bestimmter Reihenfolge verstärkt und verknüpft werden. o Shaping: Spontan auftretendes Verhalten, dass Endverhalten ähnelt, wird verstärkt. Kognitive Lerntheorien - die Kognitionspsychologie entwickelte sich auf Basis der Informationstheorie, biologische Informationsverarbeitung und künstliche Intelligenz. Grundannahme: Neben Belohnung und Bestrafung beeinflussen auch Bewertung, kognitive Repräsentationen und kognitive Prozesse das Verhalten und Erleben. Höhere geistige Prozesse sind Prozesse, die trotz Unabhängig vom sensorischen Input, mit Diesem zusammenarbeiten, um zu entscheiden, welche von verschiedenen möglichen Reaktionen gezeigt wird und wann. Kognition = mentale Repräsentation + Prozess (algorithmisch beschreibbarer Vorgang) Repräsentation und Prozess sind nicht unabhängig voneinander! Modelllernen - - - - - Idee: o Soziales Lernen vollzieht sich größtenteils über die Beobachtung realer Modelle, kann aber auch über symbolische Modelle (in Film und Fernsehen) aufgebaut werden. o Verstärkung ist für das Erlernen neuer Verhaltensweisen mittels Beobachtung nicht notwendig o Modelle können neues Verhalten zeigen oder hemmen/ enthemmen (durch Bestrafung/ Belohnung) o Durch Modelllernen Erwerb oder Veränderungen von Verhaltensweisen Verstärkerquellen: o direkte Verstärkung durch das Modell o Verstärkung durch aktuelle Konsequenzen des Imitierten o Verstärkung aus der Imitation selbst abgeleitet (indirekte Verstärkung) neuronale Grundlagen sind Spiegelneurone: o Feuern bei Ausführung auch bei Beobachtung von Tätigkeiten o wahrscheinlich Grundlage für soziale Kognition und Sprachentwicklung empirische Belege: statistisch bedeutsamer Zusammenhang zwischen der Intensität des Gewaltkonsums über Medien (Filme, Spiele,…) und Gewaltbereitschaft. Allerdings liegt hier multikausales Erklärungsmodell vor. Beispiel: Modelllernen wird in der der beruflichen Ausbildung als „cognitive apprenticeship“ (= kognitive Lehre) angewandt, wo der Meister etwas vorführt, den Schülern dann selbst machen lässt, sich mit der Zeit immer mehr zurückzieht und am Ende nur noch coacht. 4 Neuronale Aspekte des Lernens Zusammenfassung - - - - Keine direkte Korrelation zwischen Störungen des Einspeicherns und des Abrufens, sondern selektive Störungen Das Gehirn arbeitet netzwerkartig bei der Verarbeitung und Einspeicherung von Informationen Präfrontales Gehirnareal wichtig für episodisches & semantisches Gedächtnis (siehe HERA – Modell). Beteiligung des Frontalhirns wurde nach fMRT Befunden negiert. limbische System ist unter anderem wichtig für das Gedächtnis, hier v.a. der Hippocampus, bei dem die Informationen aus dem KZG zirkulieren (Teil der Konsolidierung) und so, auch mit Hilfe des Papez – Kreises, ins LZG übertragen wird eine weitere wichtige Rolle hat das limbische System bei den Emotionen, v.a. die Amygdala ist für basale Emotionen wichtig, da sie die Information früher als der THalamus hat, der die Information differenziert und realistisch bewertet. Informationen vom KZG werden gespeichert durch: o Konsolidierung mittels Langzeitpotenzierung (Hippocampus spielt eine große Rolle), in dessen Laufe sich auch neue Synapsenverbindungen bilden (z.B. wenn Ratten ein sternförmiges Labyrinth durchlaufen ist auch der Hippocampus sternförmig). o Lerntechniken, elaborierte Verarbeitung, Wiederholung Untersucht werden können neuronale Strukturen vor allem durch funktionelle Bildgebung, Tierversuche, Untersuchung von hirngeschädigten Personen Das limbische System ist wichtig für das Gedächtnis: - - Papez – Kreis für Gedächtnis wichtig und basolateraler, limbischer Kreis ist Unterstützung für Papez – Kreis ( für emotionale Komponente eintreffender Emotionen) semantische Informationen als kontextfreies Wissen und episodisch, kontexteingebettete Information werden über Strukturen des limbischen Systems enkodiert. - besteht aus paleo- und archikortikale Strukturen (genau wie Riechrinde) o Hippocampus besteht aus Gyrus dentatus, cornu ammonis, area enthorialis und Fornix Informationsfluss im Hippcoampus: Gyrus dentatus -> cornu ammonis -> subiculum -> Fornix Gedächtnis, Verhalten, emotionale und vegetative Funktionen o Gyrus cinguli o Gyrus parahippocampalis und Area entorhinalis o Corpus Amygdaloideum Amygdala beteiligt an basalen Emotionen, wie z.B. Angst Amygdala kriegt schneller Input aus anderen Regionen als der Thalamus („quick and dirty“ nach Lang) o Corpus Mamillare Gedächtnis, Affektverhalten, Beeinflussung von Sexualfunktion (Eselsbrücke: Corpus Mamillare sehen wie Brüste aus Sex) (Bild von Seite 454 einscannen, was die Gehirnareale zeigt) 5 Konsolidierung Wichtige Strukturen - Durch Konsolidierung Verstärkung einer Gedächtnisspur - Der Hippocampus spielt eine große Rolle (wichtig Funktionen sind Gedächtnisbildung, als Bestandteil des limbischen Systems Beteiligung an endokrinen, viszeralen und emotionalen Vorgängen) Bei Störung des Hippocampus: Alle Informationen werden als irrelevant bezeichnet und fallen nach der UKZ und KZG – Zeit weg. Konsolidierung durch Langzeitpotenzierung durch circulären Informationsfluß beim Hippocampus und Amygdala o Langzeitpotentierung durch circulären Informationsfluss beim Hippocampus: Gyrus Dentatus CA3 CA 1/2 area enthorialis Tractus perforata Gyrus Dentatus …(„Die Jukebox mit dem Lied“); CA = Ammonshorn Langzeitpotentierung: Relevante Informationen kommen durch Kreislauf wieder, Irrelevante fallen weg Neuronen mit relveanten Infos werden immer wieder aktiviert Hepp’sche Synapsen bilden sich, Netzwerke stabilisieren sich und bilden sich neu o im Papez – Kreis circulieren („kreisen“) auch die Infos, aber nicht so schnell wie beim obigen Informationsfluss o Hippocampus und Assoziationscortex tauschen sich immer aus, „Ping Pong“ Info vom Assoziationskortex und Hippocampus gleichen sich nach einiger Zeit an Konsolidierung (auch vermittelt durch Cortisol (bei PTSD alle Rezeptoren durch Cortisol besetzt, keine Speicherung v. Informationen) o Amygdala (das emotionale Gedächtnis): Wird auch von LTP mit beeinflusst, spielt vor allem beim Lernen von emotionalen Reizen eine Rolle. Beeinflussung erfolgt, da die Amygdala unter anderem Verbindungen zum Hippocampus hat. (weitere Details zum emotionalen Lernen siehe weiter unten) Die Amygdala hat verschiedene Kerngruppen, die einen Output schicken an Striatum und zentrales Höhlengrau somatomotorisches Verhalten (z.B. Erstarren) an Hypothalamus & Hirnstamm vegetative + endokrine Reaktion (z.B. Herzrate ↑) Die Amygdala interagiert mit folgenden Kerngruppen: Hippocampus, Cortex enthorhinals Gedächtnisbildung Orbitofrontaler Kortex Anpassung von Emotion und Motivation Assoziative Kortizes, temporale Bereiche, insuläre Bereiche Umwelt & Gedächtnis Beispiel für Langzeitpotenzierung: In einem Experiment wurde mit bestimmter, repetitiver Frequenz (60 – 100 Hz) ein Neuron stimuliert, dadurch kam es zu einer Verstärkung des exzitatorischen, postsynaptischen Signals, welches Stunden bis Tage anhalten kann. 6 Beispiele für Langzeitpotentizerung sind kognitive Karten: - Bei Tieren: Die Tiere lernen die räumliche Position des Futters, nicht die Abfolge von Reaktionen im Labyrinth! Man kann Zellableitungen im Hippocampus machen (wenn Labyrinth sternförmig, dann sind auch die Ableitungen im Hippocampus sternförmig). - Ortsneurone beim Menschen: Taxifahrer in London: Signifikant vergrößerter Hippocampus im Vergleich zur Kontrollgruppe. Je mehr Berufserfahrung ein Taxifahrer hatte, umso deutlicher wurde der Effekt. Der Hippocampus (einer der wichtigen Strukturen für das Gedächtnis) wächst also im Laufe der Zeit und des Lernens. - Anwendungen: Künstliche Intelligenz und Robotik (z.B. Kognitive Karten bei der Roboternavigation Die Hebb'sche Regel: Wenn ein Neuron A wiederholt oder anhaltend zum Feuern eines Neurons B beiträgt, so kommt es zu einem Wachstumsprozess, der dazu führt, dass Neuron A in Zukunft leichter zum Feuern von Neuron B beiträgt. Konsolidierung und Schlaf - REM (rapid eye movement) geht mit Muskellähmung einher - Während des REM Schlaf Gedächtniskonsolidierungsprozesse bei Unterbrechung des REM – Schlafes schlechtere Gedächtnisleistung. o deklaratives Gedächtnis: Konsolidierung stärker durch erste Schlafhälfte – vor allem Tiefschlaf o prozedurales Gedächtnis: Konsolidierung stärker durch zweite Schlafhälfte – vor allem REM-Schlaf Annahme: Cortisol reguliert Aktivität im Hippocampus und ist damit auch an der Gedächtniskonsolidierung beteiligt o Konsolidierung = Stabilisierung - Phasen beim Einschlafen: 1. Entspannung, 2. Einschlafphase, 3. leichter Schlaf, 4. mitteltiefer schlaf, 5. Tiefschlaf, 6. REM – Schlaf. Einflussfaktoren auf die Speicherung von Wissen Übung und Wiederholung - Wiedererkennungszeit für Sätze nach häufiger Wiederholung Potenzgesetz des Lernens - Langzeitpotentierung ist Grund für Übungseffekte: Stimulation von Arealen durch Übung hat gesteigerte Sensitivität für weitere Reizungen zur Folge. Elaborierte Verarbeitung: - Tiefe der Verarbeitung wichtig für die Gedächtnisleistungen, Bedeutungshaltigkeit des Materials für bezogenes Memorieren hilft. d.h. Lerntechniken für Textmaterial - PQ4r Methode (Vorprüfung, Fragen, Lesen, Nachdenken, Wiedergeben, Rückblick) Gedächtnishilfen 7 Gedächtnis im Alter - Mehr Vergessen, da deutliche Defizite bei exekutiven Kontrollprozessen, dagegen keine Defizite beim Wissensabruf. - Fähigkeiten des Gedächtnisses passen sich im Alter den veränderten Aufgaben an Untersuchungsmethoden von neuronalen Korrelaten des Gedächtnisses und Lernens - Untersuchung von hirngeschädigten Patienten Tierversuche: z.B. Läsionen absichtlich erzeugen und schauen wie Auswirkungen auf das Gedächtnis und das Lernen sind. - Verhaltensdesigns und ausgeklügelter Testapperaturen („Skinner – box“) zur präzisen Zuordnung von Hirn – und Verhaltensebene - funktionelle Bildgebung und Neuromonitoring Methoden dennoch sollte man Ergebnisse an hirngeschädigten Menschen & Tieren kritisch bewerten. Wichtige neuronale Strukturen episodisches LZG - rechter, präfrontaler Kortex mehr aktiviert: Episodisches Abrufen (HERA). starker Zusammenhang mit limbischem System besonders wichtig ist hier ein intakter Hippocampus das episodische Gedächtnis passiert zuerst das semantische Gedächtnis Repräsentation in weitgespannten Netzwerken des Assoziationskortex Abruf durch Regionenkombination von rechtem Temporalpol und inferolateralem präfrontalem Kortex. für neutrale Infos präfrontaler Kortex wichtig, für affektive limbisches System semantisches LZG - linker, präfrontaler Kortex mehr aktiviert: Semantisches Abrufen (HERA) starker Zusammenhang mit limbischem System Repräsentation in weitgespannten Netzwerken des Assoziationskortex Abruf durch linkshemisphärische Hirnstruktur (Stirnhirn und Schläfenlappenpol) deklaratives Gedächtnis - medialer Temporallappen (Hippocampus, parahippocampaler Kortex, perirhinaler Kortex) Konsolidierung - durch circulären Informationsfluß (Papez – Kreis) durch circulären Informationsfluß im Hippocampus assoziativer Kortex und Hippocampus tauschen sich aus prozedurales Gedächtnis - z.B. für Laufen und Gehen Kleinhirn und Basalganglien Kurzzeitgedächtnis - selektive Repräsentation des Minutengedächtnisses vor allem linker Parietallappen (also im Umfeld der Wernicke Region) und Präfrontalbereich des Neokortex dorsolaterale Anteile des Stirnhirns Bearbeitung des KZG durch hippocampale Formation Netzwerkcharakter KZG ist ein zeitlich und auch distinkter (betrifft Hirnregionen) Prozeß - Arbeitsgedächtnis - enterohinaler Kortex, Regionenkombination aus Parietal – und Präfrontalbereich 8 Das Gedächtnis wichtige Forscher Ebbinghausen: Lernen mit „neutralem Material“ und die Ersparnismethode - Ebbinghausen war seine eigene VP und lernte sinnlose Silben. Die Originalliste umfasste 2300 SS. Er variierte die Anzahl der Lernwiederholungen und machte zwischen dem Lernen verschieden lange Pausen. - Die Ersparnismethode: 1. Lernen, 2. Erneutes Lernen; Anzahl der Lernwiederholungen spielen hier eine Rolle Zeitersparnis = (Wdh. 1. Durchgang) – (Wdh. 2. Durchgang) Je geringer die zeitliche Distanz zwischen Lern- und Testphase, desto besser die Erinnerungsleistung. Unmittelbar nach der Lernphase wird am meisten vergessen! Arten des Gedächtnisses Weg der Wahrnehmung ins menschliche Gedächtnis Das sensorischen Gedächtnis (Ultrakurzzeitgedächtnis) - - - Wichtige Aspekte zum sensorischen Gedächtnis: o das sensorische Gedächtnis beruht auf speziellen, sensorischen Modalitäten o das sensorische Gedächtnis ist „extrem flüchtig“ (nur 100 – 250 ms) o Verschlechterung der Leistung kann durch Maskierung (z.B. Lichtblitz, Muster, Rauschen) erfolgen. Zwei Subsysteme: o Ikonisches Gedächtnis: sehr flüchtiges Gedächtnis für visuelle Informationen (Behaltensdauer maximal 100 ms) o Echotisches Gedächtnis: sehr flüchtiges Gedächtnis für auditive Informationen (Behaltensdauer max. 250 ms) Messung: VP sehr kurzfristig Items darbieten (entweder Symbole oder per Kopfhörer Zahlen) und wiedergeben lassen. Bei mehr als 7 Items nimmt Fehlerrate oft stark zu. Berühmtes Experiment zum UKZ von Sperling o Aufbau: VP sahen eine 3x4 Buchstabenmatrix und sollten die Buchstaben sofort wiederholen. Nach einem Ton sollten sie entweder nur eine Zeile oder die ganze Matrix wiederholen o Ergebnisse: Wenn VP nur eine Zeile wiedergeben sollte, konnten sie dies fehlerfrei. Wenn sie alle Zahlen wiedergeben sollten, dann konnte nur 4 – 5 von 12 Buchstaben wiedergegeben werden, selbst bei Verlängerung der Darbietungszeit (interpretiert, dass schlechte Leistung Effekt der Wiedergabe und nicht des Speicherns ist). 9 - Der Suffix – Effekt: Irrelevanter Folgereiz (=Suffix) am Ende einer Liste beim seriellen Recall führt zu Beeinträchtigungen. Sensorische Speicherung des Inputs. Das Kurzzeitgedächtnis (auch Arbeitsgedächtnis genannt) - Einige Aspekte zum KZG o Information aus dem sensorischen Gedächtnis muss Aufmerksamkeit zugewendet werden, damit es in das KZG übertragen wird o „Bewusstsein“ ist eine Funktion des Kurzzeitgedächtnisses o Kapazität des KZG ist geringer (7 +/- 2) als die des sensorischen Gedächtnisses o Information kann im KZG langer gehalten werden, als im sensorischen Gedächtnis o Unterschied zum Arbeitsgedächtnis besteht darin, dass das KZG die Information passiv speichert und das Arbeitsgedächtnis die Information aktiv bearbeitet. - 2 Modelle zum Arbeitsgedächtnis: Atkinson – Schiffrin – Modell, Baddleys Working Memory - Das Atkinson – Schiffrin – Modell zum Arbeitsgedächtnis (alt) o KZG ist Speicher mit begrenzter Kapazität und man vergisst dort auch schnell o das KZG ist ein einheitliches System (empirische Überprüfung ergab Gegenteil. KZG ist uneinheitliche System ist; bei Zweiaufgabentechnik – Kognitive Aufgabe und Zahlen behalten – genauso gute Leistung wie wenn nur zahlen behalten) o Modell besteht aus 3 Gedächtnissystemen: KZG, LZG & sensorisches Gedächtnis: 1. Info ist im sensorischer Speicher 2. Info kommt durch Aufmerksamkeit ins KZG 3. Durch das KZG kann man Info memorieren, so kommt es zum LGZ, dass auch Infos aus dem KZG abrufen. 4. Der Output kommt dann aus dem KZG KZG erlaubt leichten Zugriff von Infos und dient als Arbeitsgedächtnis, ist unerlässlich für höhere, kognitive Aufgaben. - Baddeley’s Working Memory (WM) (aktuelle Theorie) o o Das alte Modell: altes Modell: Subsysteme sind eher isoliert. Baddeleys Modell: Integration von Informationen durch zentrale Exekutive und 3 Speichermodule (phonologische Schleife, räumlich – visueller Notizblock und episodischer Buffer). Visuell – räumlicher Notizblock ↔ Zentrale Exekutive ↔ Phonologische Schleife ↕ ↕ visual semantics ↔ Episodischer Buffer ↔ Sprache o Baddeleys Grundidee: KZG ist kein einheitliches System, da man mehrere Aufgaben unterschiedlichen Typus ausführen kann. Das Arbeitsgedächtnis besteht aus zentraler Exekutive (Working Memory): Regelt Verteilung der Prioritäten der Arbeitsvorgänge, Koordination von simultanen Aufgaben, Wechsel von Strategien Supervisory Attentional System (SAS). Es steht in Interaktion mit dem LZG. Ihr unterstehen drei Speichermodule (phonologische Schleife, räumlich, visueller Notizblock und episodischer Puffer) zur Bearbeitung und Zusammenfügung von phonologischen, bzw. visuellen Informationen. Funktionelle Bildgebung ergab Evidenz für das Modell. phonologische Schleife (PL): speichert phonologisch – verbale Informationen, für nur wenige Sekunden (Evidenzen liegen vor) z.B. Stört beim Lesen eines Lehrbuches Musik das Lernen, da die Musik den Zugang der verbalen Information zum Speicher stört. räumlich – visueller Notizblock: Zuständig für Aufbereitung & Manipulation mentaler, visuell/ räumliches Informationen (mentale Rotation & Scanning). 10 Der episodische Puffer: Zusammenfügung von Infos aus untergeordneten Systemen und LZG zu ganzheitlichen Episoden. System für System für bewusste Aufmerksamkeit. Zentrale Exekutive nutzt den episodischen Buffer als Speicher Das Langzeitgedächtnis Bestandteile des LZG: - Episodisches Gedächtnis (deklaratives Gedächtnis, explizit, Wissen): konkrete Erlebnisse einschließlich räumlicher und zeitlicher Bezüge (autobiographische Elemente: persönliche Erinnerungen an Erlebnisse). Bei free recall, cued recall und recognition gibt es auch Gedächtniselemente für die ein individueller Raum – Zeit – Kontext vorhanden ist. z.B. letzter Kinobesuch - Semantisches Gedächtnis (deklaratives Gedächtnis, explizit, Wissen): Faktenwissen über Sachverhalte in der Welt ohne raum – zeitlichen Kontext (Wissen über Nutzen der Sprache und über Bedeutung von Wörter, Symbole,…). Semantische Netzwerke bilden sich über dieses Gedächtnis z.B. Bonn ist in NRW und NRW in Deutschland - Prozedurales Gedächtnis (nicht deklarativ, implizit, Verhalten): Wissen über die Ausführung von Handlungen (meist schwer verbalisierbar und kritisch für den Erwerb von Fertigkeiten (Ermöglicht Erlernen komplexer S -R Muster und Sequenzen) Priming, Konditionierung z.B. Ausführung einer erlernten Sportbewegung - Zwei Dimensionen für Gedächtnisinhalte: episodisch vs. semantisch und nicht ereignishaft vs. ereignishaft Neurowissenschaftliche Hypothese (HERA – Modell): - Regionen im linken und rechten präfrontalen Kortex sind für unterschiedliche Prozesse des episodischen und semantischen Gedächtnisses zuständig. • linker, präfrontaler Kortex mehr aktiviert: Semantisches Abrufen. • rechter, präfrontaler Kortex mehr aktiviert: Episodisches Abrufen. - Befunde: o Trennung von episodischem und semantischem Gedächtnis belegt Schädigungen im Schläfenlappen führten im Ablauf der Entwicklung zu Amnesie für episodische Erfahrungen, bei stabilem, semantischem Gedächtnis. o Deskriptiv Unterscheidung zwischen semantisch und episodisch einleuchtend, allerdings noch keine festen empirischen Hinweise, dass Unterscheidung auch auf funktioneller Ebene sinnvoll ist. Wissenskompilierung (Der Weg zum prozeduralen Wissen): Prozedualisierung deklarativem Wissens in einem 3 – stufiges Modell: 1. kognitives Stadium (deklaratives Wissen): Aufbau grundlegender Wissensbeständige und Integration ins semantische Netzwerk 2. assoziatives Stadium (Anwendung und Übung): prozedurales Wissen, Aufbau spezifischer Fähigkeiten in einem Fachgebiet 3. autonomes Stadium: automatische Verarbeitung des Wissens, Verästelung der Regeln, Handeln wird automatisch, kognitive Kontrolle entfällt zunehmend noetisches und autonoetisch Bewusstseinsebene - autonoetisch = um das Selbst wissend Prozedurales Gedächtnis, Priming, Wissenssystem, Arbeits- und Kurzzeitgedächtnis - noetisch = geistig wahrnehmbar episodisches Gedächtnis ist noetisch 11 Transferangemessene Verarbeitung Leistung in einem impliziten oder expliziten Gedächtnistest ist umso besser, je mehr bei dem Test dieselben Verarbeitungsprozesse eingesetzt werden, wie in der Lernphase. Innerhalb dieses Ansatzes werden Erinnerungsleistungen in Hinblick auf Gedächtnissysteme analysiert. - Blaxton (1989): o Methodik: VP sollten Wörter ohne Kontext lesen (xxx – Verrat) oder auf Basis eines Bedeutungsverwandten Wortes (Spionage – V_). Gemessen durch Reproduktion explizit mit graphemischen/ perzeptuell („Erinnere das Wort wie Vertrag“) oder semantischen („Erinnere das Wort aus der Lernphase, dass so ähnlich bedeutet wie Untreue“) Hinweisen. Implizite Testverfahren waren Wissenstests und Wortfragmenttest. o Hypothese: Die expliziten und impliziten Verfahren sollten gleichzeitig auf die Variation der Lernbedingungen reagieren, im Sinne der einfachen Unterteilung von Gedächtnis in nondeklaratives und deklaratives System. o Ergebnis: Bei Lernaufgabe, die perzeptuelle Prozesse implizierte bessere Ergebnisse bei Tests mit stark perzeptueller Komponente. Bei Generieraufgabe, die v.a. bedeutungsbezogene Prozesse impliziert, Leistung besser in Tests, die dies auch forderten. Verteiltes vs. massiertes Lernen Verteiltes Lernen ist klar im Vorteil, da hier langfristig mehr Fakten erinnert werden können. Vor allem Vorteil bei Erwerb motorischer Fertigkeiten, da hier eine höhere Effizienz auftritt. Kontext – und Enkodierspezifität Die Erinnerungsleistung ist umso besser, umso mehr die Lern – und Testkontexte gut übereinstimmen so kann man Testkontext als Abrufhilfe für das Gelernte nehmen. Godden und Baddeley (1975): Experiment zur Enkodierspezifität - Methode: Taucher sollten Wörter am Strand oder unter Wasser lernen. Später wurde die Testbedingung variiert und die Taucher sollten Wörter unter Wasser oder am Strand lernen. - Ergebnis: Reproduktionsleistung war umso besser, wenn Lern – und Testumgebung übereinstimmten, als wenn diese nicht übereinstimmten. Neuronale Strukturen des LZG - deklarative Gedächtnisleistungen: medialer Temporallappen (Hippocampus, enterohinaler Kortex, parahippocampaler Kortex, perirhinaler Kortex) nondeklarative Gedächtnisleistungen: nicht von medialen Temporallappen abhängig 12 Störungen des Gedächtnisses Zusammenfassungen von Gedächtnisstörungen Das Vergessen Vergessen durch „Verblassens“ v. Gedächtnisspuren (Spurenzerfall) oder Interferenz (Störung der Gedächtnisspur durch andere Spuren) Proaktive Interferenz: vorwärtsgerichtet; Retroaktive Interferenz: rückwärtsgerichtet Kontextwechsel ändert die Verfügbarkeit von Retrieval cues führt zu Vergessen Alltagsgedächtnis ist sehr viel schwieriger zu untersuchen und die Ergebnisse werden mitunter überbewertet Techniken merkt man sich am längsten, Leistungen am Kürzesten. Generell schon nach 3 Monaten einen starken Abfall von beiden. o o o o o Amnesien Deklarative Gedächtnis – durch explizite Verfahren erfasst – ist beeinträchtigt, allerdings nicht das nondeklarative Gedächtnis – mit impliziten Verfahren erfasst o Hippocampale Strukturen sind gestört, weswegen z.B. episodische und/ oder semantische Informationen weg sind. o Arten der Amnesien: anterograd, retrograd, dissoziativ o Ursache kann sein: - organisch: Gehirnerschütterung (vorübergehende Amnesie), permanente Amnesien bei Koma, Schlaganfall, Herzinfarkt, Kopfverletzungen möglich. - psychisch: Patient will sich nicht an bestimmte unangenehme Ereignisse erinnern und verdrängt dies. Vor allem bei dissoziativen Störungen erfolgreiche Aufarbeitung hilft Amnesie zu therapieren o Diagnostik: Krankheitsgeschichte, Lern& Gedächtnistests, organ. Untersuchungen o Therapie: psychotherapeutische Unterstützung, Gedächtnistraining o Krankheiten, bei denen Gedächtnisstörungen im Vordergrund stehen - Korsakow Syndrom - Intoxikation, chronischer Alkoholmissbrauch oder Korsakow – Syndrom degenerative Krankheiten des ZNS (z.B. Alzheimer) Psychiatrische Patienten (z.B. Schizophrenie) Drogenabhängigkeit als Folgen der Elektrokrampftherapie transienter globale Amnesie dissoziative Störungen zusätzlich noch diverse rein medizinische Krankheiten Symptome: o Merkunfähigkeit, Erinnerungsdefekte, Desorientierung und Konfabulationen, o bei erhaltener Intelligenz und Kurzzeitgedächtnis o mögliche Begleiterscheinungen sind auch Störungen des Affekts, der Persönlichkeit und der Zeitwahrnehmung - Vorkommen: tritt vor allem bei chronischem Alkoholismus auf - Behandlung: hochdosierte Gabe von Vitamin B1 (Thiamin) - neuronale Grundlage: Schäden in den Mammillarkörpern im medialen Thalamus Krankheiten, bei denen Gedächtnisstörungen im Vordergrund der Symptomatik stehen - Traumatische Fälle mit Gehirnerschütterungen oder Gehirnquetschungen - zerebrale Infarkten oder vaskuläre Erkrankungen, Epilepsie - intrakraniale Tumoren, bakterielle oder virale Infektionen - Mangelkrankheiten und Avitaminosen - Intoxikation, chronischer Alkoholmissbrauch oder Korsakow – Syndrom - degenerative Krankheiten des ZNS (z.B. Alzheimer) 13 - - Organinssuffizienz Anoxie oder Hypoxie (nach Herzinfarkt oder Rettung vor Tod durch Ertrinken) Psychiatrische Patienten (z.B. Schizophrenie) kognitives Training wichtig Drogenabhängigkeit (z.B. anticholinerge und antikonvulsive Substanzen, Benzos, NL) als Folgen der Elektrokrampftherapie (allerdings durch gezielte Stimulation des Gehirn sind Gedächtnisprobleme inzwischen oft reversibel; subjektiv bewerten die Patienten nach der EKT ihr Gedächtnis besser, auch wenn es objektiv nicht gut ist.) transienter globale Amnesie dissoziative Störungen Fallbeispiel: Der Fall H.M. - H.M. (geb. 1962): epileptische Anfälle, mit Fokus in den medialen Bereichen des linken und des rechten Temporallappens Therapie: Entfernung eines Teils eines Neokortex (besonders Teile des Hippocampus und der Amygdala) Operation war bezüglich der Epilepsiesymptomatik erfolgreich und hinterließ keine Intelligenzdefizite als Folge der OP gab es massive anterograde Amnesie (Gedächtnis für frühere Erfahrungen war aber teilweise intakt, da er sich an Jahre zurückliegende Ereignisse erinnerte), die sich nur auf das deklarative Gedächtnis (z.B. er wusste, dass Präsident Kennedy ermordet worden war) bezog – dennoch gab es Wissensinseln. Er wiederholte alte Erinnerungen häufig, da er neue nicht abspeichern konnte. Entfernung des Hppocampus war primär für H’M’s Symptomatik verantwortlich. er hatte eine mediale, dienzephale Amnesie Das Vergessen - Zusammenfassung: o Vergessen durch „Verblassens“ v. Gedächtnisspuren (Spurenzerfall) oder Interferenz (Störung der Gedächtnisspur durch andere Spuren) o Proaktive Interferenz: vorwärtsgerichtet; Retroaktive Interferenz: rückwärtsgerichtet o Kontextwechsel ändert die Verfügbarkeit von Retrieval cues führt zu Vergessen o Alltagsgedächtnis ist sehr viel schwieriger zu untersuchen und die Ergebnisse werden mitunter überbewertet o Techniken merkt man sich am längsten, Leistungen am seltensten. Generell schon nach 3 Monaten einen starken Abfall von beiden. - Der Zeigarnik – Effekt: o Unerledigte Aufgaben werden besser im Gedächtnis behalten, als erledigte. o Erklärung im Rahmen der Levinschen Feldtheorie: Aufrechterhaltung der Spannung Die Befunde haben schwerwiegende methodische Probleme und sind kaum replizierbar Studie: Überprüfungen von autobiographischen Erinnerungen o Beim ersten Test hat man am meisten vergessen je länger Erlebnis her ist, desto mehr vergisst man o Beim 4. oder späteren Test hat man aber kaum was mehr vergessen (nur noch 20% bei einem 6 Jahre zurückliegenden Erlebnis. Je mehr Tests man macht, desto weniger hat man vergessen, aber es wird weniger Vergessen als bei den Fertigkeiten Studie zur Glaubwürdigkeit von Augenzeugenberichten Aufbau: VP sahen Filme mit Unfällen. Danach wurde die Frage gestellt: Wie schnell fuhren die Autos als sie ineinander krachten (mehrere Silben und „krachen“ klingt härter)? Andere Frage Wie schnell fuhren die Autos als sie sich berührten (klingt „weicher“ und weniger Silben)? Ergebnis: Bei „berührten“ beschrieben nur 2 – 5 % der VP gebrochenes Glas und bei „krachten“ beschrieben 30% gebrochenes Glas, was es aber nie Wirklichkeit nicht zu sehen gab. - Anmerkung aus Sozialpsychologieskript: Falschinformationseffekte (falsche Infos werden nachträglich in die Erinnerungen der Leute integeriert) Studie zu proaktiver und retroaktiver Interferenz: 14 - - Methode: Paarassoziationsaufgabe (je ein Wort der Liste A wird mit je eine Wort der Liste B verglichen), am Ende wird überprüft, wie gut die A – B Assoziationen gelernt wurden. Variiert wurden die Lernerfahrung (proaktiv: zum 1. Lernzeitpunkt sollten VP A – D Listen Lernen und retroaktiv: zum 2. Lernzeitpunkt sollen VP A – D Listen lernen; KG lernten C – D Listen). Ergebnis: Bei der retroaktiven und proaktiven Interferenz fiel es den EG (A – D und A – B Listen) schwerer zu lernen als die Kontrollgruppe (C – D und A – B Listen) Theorien zum Vergessen Theorie des Spurenzerfalls Interferenztheo rie des Vergessens (aktuell) Cue Dependent Forgetting Verdrängung o Verlust von Information über die Zeit Experiment mit Kakerlaken: Kakerlaken lernten Vermeidung und eine Gruppe war aktiv sein und eine nicht aktiv sein. Aktive Gruppe vergaß stärker als die nicht Aktive. - Gedächtnisinhalt stören sich gegenseitig. - Interferenzen treten sowohl beim Erlernen als auch beim Behalten auf: o Retroaktive Interferenz: später Erlerntes stört früher Erlerntes. o Proaktive Interferenz: früher Erlerntes stört später zu Lernendes - Experiment zur retroaktiven Interferenz: VP sollten sehr lange Sätze lernen. Je mehr Lernversuche es gab, desto besser war die Leistung. Das Lernen anderer Sätze störte aber. - Fan – Effekt: Je mehr Fakten mit einem Begriff assoziiert sind, desto geringer ist die assoziative Stärke, desto länger dauert der Abruf. - Generelle Idee: Vergessen beruht nicht auf Spurenzerfall, sondern auf Fehlen eines effektiven Abrufreizes. starke Effekte nur, wenn Enkodierungs – und Abrufreiz passen. (z.B. Erinnern an Urlaub mit Hilfe von Urlaubsbildern). - Kontexteffekt: Bestes erinnern wenn Bedingungen beim Enkodieren und Abruf gleich - Studie: bei originalem Lernen und cued recall war die Erinnerungsleistung größer als bei freiem Erinnern. - Vergessen ist Schutz vor unangenehmen und/oder schmerzhaften Erinnerungen, indem sie aus dem Bewusstsein verdrängt werden - Experiment von Meyers und Brewin: Repressoren brauchten am längsten um sich an traumatische Kindheitserlebnisse zu erinnern. Danach folgten hoch Ängstliche > Defensive > wenig Ängstliche. - Forschung zum sexuellen Missbrauch von Kindern: 1. Sudie: Kinder können nach 10 Wochen reale und fiktive Geschichten nur noch zu 48% identifizieren. 2. Studie: 38% der Opfer hatten nach 17 Jahren keine Erinnerungen mehr. Loftus: Lost in a shopping mall story 25% Leute meinten nach Induzierung falscher Erlebnisse, dass diese wirklich passiert sind. Der Zeigarnik – Effekt Unerledigte Aufgaben werden besser im Gedächtnis behalten, als erledigte Erklärung im Rahmen der Levinschen Feldtheorie: Aufrechterhaltung der Spannung Die Befunde haben schwerwiegende methodische Probleme und sind kaum replizierbar Amnesie Wichtige Fakten - Strukturen hippocampalen Systems (z.B. Hippocampus, enterohinaler Kortex, parahippocampaler Kortex, perirhinaler Kortex) funktionieren nicht bei amnestischen Patienten Bei Störung des Hippocampus möglich: Alle Informationen werden als irrelevant bezeichnet und fallen nach der UKZ und KZG – Zeit weg. - Der Hippocampus liegt im limbischen System: o wichtige Bestandteile: Gyrus dentatus (Fascia dentata): CA 1/2, Cornu ammonis (Ammonshorn), Area Enthorialis, Subiculum o Infofluss im Hippcoampus: Gyrus dentatus cornu ammonis subiculum Fornix o Striatum Radiata im Hippocampus enthält funktionell wichtige Funktionen 15 Ursache kann sein: - organisch: Gehirnerschütterung (vorübergehende Amnesie), permanente Amnesien bei Koma, Schlaganfall, Herzinfarkt, Kopfverletzungen möglich. - psychisch: Patient will sich nicht an bestimmte unangenehme Ereignisse erinnern und verdrängt dies. Vor allem bei dissoziativen Störungen erfolgreiche Aufarbeitung hilft Amnesie zu therapieren - Hippocampale Strukturen sind gestört, weswegen z.B. episodische und/ oder semantische Informationen weg sind. Diagnostik - Krankheitsgeschichte (z.B. wenn schwerer Unfall kurz zuvor geschah) - Lern- und Gedächtnistests - organische Untersuchungen Therapie bei Amnesie - psychotherapeutische Unterstützung (z.B. Aufarbeitung von Belastungen bei psychogener Amnesie) - Gedächtnistraining (v.a. in den ersten 2 Jahren nach Eintreten der Amnesie wichtig) Arten von Amnesien anterograde Amnesie: - circulärer Informationsfluss im Hippocampus ist gestört und es gibt keine Konsolidierung (aufgenommene Infos können nicht ins LZG überführt werden, sondern bleiben im UKZ) (nur 3 Minuten lang werden Infos behalten Simulanten wissen das in Regel nicht!) retrograde Amnesie: - zeitlich vor einer Schädigung liegende Gedächtnisinhalte werden gelöscht äußere Körner- und Pyramidenschichten sind betroffen, d.h. Neuronen in der Hirnrinde gehen dort verloren (man kennt aber noch seinen Namen, allerdings nicht mehr den Geburtsnamen – bei Verheirateten) Möglich ist, dass auch nur das episodische Gedächtnis gestört ist, das prozedurale und semantische aber nicht. - mediale, dienzephale Amnesie - - siehe Fall H.M.: globale Amnesie, v.a. anterograde Amnesie (konnte keine neuen Ereignissen mehr abspeichern) und teilweise retrograde deklarative Amnesie (hatte allerdings noch Wissensinseln. dorsaler und häufig auch ventraler Zwischenhirnbereich geschädigt Persönlichkeit, Intelligenz und KZG erhalten (genau wie bei Korsakow – Syndrom; dies aber nicht bei Demenz der Fall) dissoziative Amnesie: - Patienten können sich aufgrund eines Traumas (körperlich, seelisch) plötzlich nicht mehr daran erinnern, was sie getan haben (minuten, stunden oder monatelange Lücken sind möglich) und erinnern sich auch ebenso plötzlich wieder (Informationen sind also da, aber nicht abrufbar) deklaratives Gedächtnis zwar gestört, allerdings prozedurales Gedächtnis aktiv (Person kann noch Auto fahren) Ursache vermutlich hohe Cortisol- und Katecholaminspiegel durch z.B. Stress mediale Temporalllappena mnesie Unterschied zwischen retrograder & dissoziativer Amnesie: - Hippocampus und Umfeld geschädigt - bei retrograder Amnesie Auslöser häufig Demenz, sie ist schleichend und irreversibel (da Neuronen zugrunde gehen) und verläuft zeitlich umgekehrt (alte Leute erinnern sich an die „gute“ alte Zeit) 16 Das Korsakow – Syndrom („Unter der Lupe“) - - - Symptome: o Merkunfähigkeit, Erinnerungsdefekte, Desorientierung und Tendenz zu Konfabulationen (=auf Erinnerungstäuschung fußende Schilderung eingebildeter Erlebnisse; sinnlos phantastische Bemerkungen mit denen Lücken ausgefüllt werden) o bei erhaltener Intelligenz und Kurzzeitgedächtnis o mögliche Begleiterscheinungen sind auch Störungen des Affekts, der Persönlichkeit und der Zeitwahrnehmung o möglich sind fehlende Krankheitseinsicht, weite Teile der persönlichen Vergangenheit eingeschränkt, Unfähigkeit zur Reflexion des eigenen Zustands. Vorkommen: tritt vor allem bei chronischem Alkoholismus auf Behandlung: hochdosierte Gabe von Vitamin B1 (Thiamin) meist erfolgreich neuronale Grundlage: Schäden im hippocampalem System, genauer im medialen Zwischenhirnbereich (in den Mammillarkörpern im medialen Thalamus), da es durch chronisches Trinken zur irreversiblen Hirnatrophie (= Hirnverkleinerung kommt) das zentrale Nervensystem: besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark, es dient der Sortierung, Speicherung und Weiterverarbeitung von Informationen aus dem ganzen Körper) Das vegetative NS (sympathische parasympathisches NS): Das vegetative NS geht vom Rückenmark bis zu den Organen. Das sympathische NS innerviert Schweißdrüsen, Organe und Blutgefäße (adrenerg und noradreng) und das parasympathische NS innerviert Organe und Blutgefäße (cholerinerg mit Acetycholin). 17 emotionales Lernen und Gedächtnis Einführung Relevanz des Themas für Psychologen Bei vielen psychischen Krankheiten spielt emotionales Lernen eine Rolle. z.B. bei der Sozialphobie, in der die Patienten alleine in neutralen Gesichtern schon unangenehme Reize sehen oder die PTSD – Patienten. Diese zeigen auf harmlose Reize, die in Situationen vorhanden waren, in denen sie ein Trauma erlitten hatten, starke Furchtreaktionen. Unter anderem daher ist Rolle des KK bei dem emotionalen Lernen interessant. Bei dem Angstgedächtnis spielen noch das primär sensorische Areal, Assoziationskortizes und Hippocampus eine Rolle. PTSD und Gedächtnis PTSD – Patienten können eine Symptomatik nach einem Trauma erleiden: - Langzeitpotenzierung löst sich nicht nach wenigen Minuten sich auf - Beteiligung der Amygdala am emotionalen Lernen, die Erinnerungen brennen sich ein, da es negative Erinnerungen sind (Ereignisse mit emotionaler Bedeutung erinnert man besser als ohne) - Es wird auch unbewusst gelernt, z.B. gibt es bei Bombenattentat große Menschenmenge und der Patient reagiert mit Furcht auf Menschenmengen, da es nach LeDoux einen Quick – und Dirty Weg bei der Verarbeitung von emotionalen Reizen gibt. Alle Reize können zum CS + werden. Das Modell von LeDoux Emotionsevozierende Reize lösen zwei Prozesse im ZNS aus, die beide ihren Ursprung im Thalamus haben. - Quick und Dirty: Thalamus Amygdala schnelle und grobe Kategorisierung von erlernten Reizmustern als gefährlich/ ungefährlich und daher fehlanfällig Vorbereitung schneller Reaktionen z.B.: zuerst erkennt man einen Gartenschlauch als Schlange und tritt zurück - Langsam und Genau: Thalamus PFC Hippocampus 18 Kontrolle der beim emotionalen Prozessieren gewonnen Infos, daher zeitaufwendiger z.B. erkennt man kurze Zeit später Gartenschlauch als Gartenschlauch und beruhigt sich. Auswirkung eines Gefahrenreizes auf den Organismus - - Einfaches Stimulusmaterial (z.B. Ton) reicht er nicht aus für ein Angstgedächtnis, da ein Ton keine komplexere Information übertragt. Studien zeigten aber, dass bei der Paarung eines harmloseren Furchtreiz mit einem schwereren Furchtreiz die Schreckreaktion verstärkt werden kann (Ratte sprang nach Konditionierung von Schock + Ton bei dem Ton höher, als wenn sie vorher nur einen lauten Ton gehört hatte ohne Konditionierung). Dies ist auch bei Menschen im Alltag beobachtbar. Indikatoren gelernter Furchtreaktionen: Amygdalareaktion (bei Tierversuchen), Blinzelreflex (beim Menschen) Studien Studie zu LeDoux Modell - Methode: KK mit maskierten Reizen + Schock (CS + maskiert), unmaskierten Reizen + Schock (CS + unmaskiert), maskierten Reizen + ohne Schock (CS – maskiert) und unmaskierten Reizen + ohne Schock (CS – unmaskiert). Dann maskierte Präsentation der CS + und CS –,d.h. Darbietung des CS + / CS – und nach 30msec schon wurde neutrales Gesicht gezeigt, und unmaskierte Präsentation. - Ergebnis: 19 bei maskierter Darbietung des CS + korrelierte die Aktivierung in der rechten Amygdala mit der Aktivierung des pulvinaren Thalamus bei unmaskierter Darbietung des CS + korrelierten die Aktivierungen nicht Befunde deuten auf einen Quick und Dirty Weg beim Menschen hin und emotionales Lernen setzt nicht voraus, dass man es bewusst mitkriegt. Ergebnisse von Studien zum KK, LTP, Amygdala und emotionalen Reizen Experimente zeigten, dass… - Es zu erhöhter Aktivität in der Amygdala kommt beim CS + der KK - LTP – ähnliche assoziative Prozesse bei Furchtkonditionierung unterliegen vermutlich der assoziativen Langzeitplastizitität. - Verstärkung des Erschreckens, wenn man bereit in einer angespannten, ängstlichen Situation ist (auch im Alltag bei Menschen beobachtbar) - Amygdala – Aktivität beim Anschauen emotionaler Bilder höher als bei nicht emotionalen Bildern. NA, A und Stresshormone führen vermittelt über die Amygdala zu einer besseren Erinnerung bei emotionalen Bildern. Studie: KK mit Ton und Schock, Messung der Aktivität der Amygdala (Collins und Pare, 2000) - Methode: CS + (hoher Ton, der mit Schock gepaart wurde), CS – (tiefer Ton ohne Schock). Messung der Aktivität des basolateralen Kerns der Amygdala. - Ergebnis: Nach der Reizpaarung kam es zu mehr Aktivität in der Amygdala, wenn der CS + präsentiert wird, bei dem CS – gibt es kaum Aktivität! Studie: Ähnlichkeit LTP und Furchtkonditionierung (Rogan et al., 1997) - Methode: Sie leiteten auditorisch – induzierter Feldpotential in der LA (laterale Amygdala) und bestimmten Furchtverhalten vor der CS – US – Kopplung während und nach der Furchtkonditionierung. - Ergebnis: Nur zeitlich gepaarte CS und US Präsentation führte zu einer Vergrößerung der CS - vermittelten Feldpotentialamplitude in den konditionierten Tieren. Die Furchtreaktion veränderte die auditorischen Antworten im LA in gleicher Weise, wie eine LTP – Induktion. In der Amygdala fand Furchtkonditionierung statt. LTP – ähnliche assoziative Prozesse bei Furchtkonditionierung unterliegen vermutlich der assoziativen Langzeitplastizitität. Studie: Erhöhung der Schreckreaktion - Methode: Als Maß für die Schreckreaktion nahmen die Forscher, wie hoch die Ratte sprang. Zuerst präsentierten sie der Ratte einen lauten Reiz und im zweiten Teil konditionierten sie die Ratte (Licht + Schock, Ton + Schock). - Ergebnis: Bei Ton + Schock war die Schreckreaktion verstärkt. Verstärkung des Erschreckens, wenn man bereit in einer angespannten, ängstlichen Situation ist (auch im Alltag bei Menschen beobachtbar) Studie: Emotionales Gedächtnis und Amygdala beim Menschen 20 - - - Theoretischer Hintergrund: Infos, die mit emotionalem Erleben verbunden sind, erinnert man besser als Informationen, die nicht mit emotionalem Erleben verbunden sind. Methode: Man ließ Probanden Bilder (emotionale und nicht emotionale) einschätzen und ließ sie dann nach einer Woche zu einem Wiedererkennungstest antreten. Dabei maß man die Amygdalaaktivität. Ergebnis: Die emotionalen Bilder wurden besser erinnert als die nicht emotionalen Bilder. Hohe Korrelationen zwischen Amygdala – Aktivität und emotionalen Bildern, bei nicht emotionalen Bildern war die Korrelation niedrig. Fazit: Amygdala – Aktivität beim Anschauen emotionaler Bilder höher als bei nicht emotionalen Bildern. NA, A und Stresshormone führen vermittelt über die Amygdala zu einer besseren Erinnerung. Studien zu klassische Konditionierung bei Angststörungen Experimente zeigten, dass… - Stimulus bekommt durch die Konditionierung furchtauslösende Qualität (Messung mittels Blinzeln) - Sozialphobiker schneller lernen negative Konsequenzen mit neutralen Situationen zu verbinden, gesunde Probanden taten dies nicht. - Bei PTSD Patienten stärkere Reaktionen auf CS – und CS + - Bei Experiment mit PTSD Patienten sah man auch, dass KK der 2. Ordnung erfolgen kann, da das Bild nicht eine unmittelbare Erfahrung war. - Weitere neutrale Reize können in Kopplung mit dem furchtauslösenden Stimulus selbst furchtauslösende Qualität erhalten Studie: Furchtkonditionierung beim Menschen - Methode: Furchtmaß war die Blinzelreaktion. CS + (Bilder + Schreckton), CS – (Bilder + kein Schreckton) und Kontrollreiz (Schreckreiz zwischen den Durchgängen). - Ergebnis: Nach Konditionierung erfolgte bei Darbietung des CS + eine stärkere Blinzelreaktion, als bei der Darbietung des CS - . - Fazit: Stimulus bekommt durch die Konditionierung furchtauslösende Qualität Studie: KK bei sozialer Phobie - Methode: Die VP waren Sozialphobiker und gesunde Personen. CS + war neutrales Gesicht, welches gepaart wurde mit neg., pos., neutralen Gesichtern und neg., pos., neutralen Kommentaren. - Ergebnis: bei Sozialphobikern stärkere Schreckreaktion (Blinzeln) bei neutralen Gesichtern mit negativem Kommentar im Vergleich zur Kontrollgruppe, die so gut wie keine Reaktionen zeigten. - Fazit: Sozialphobiker lernen schneller negative Konsequenzen mit neutralen Situationen zu verbinden, Gesunde Probanden taten dies nicht. Studie: KK bei PTSD - Methode: Die VP waren Traumapatienten mit PTSD/ Traumapatienten ohne PTSD und gesunde Personen. CS + waren neutrale Formen, gepaart mit Unfallbildern. Die Probanden sollten die Bilder einschätzen in Bezug auf die emotionale Valenz (Skala maß die Aggression) und das Arousal. Gemessen wurde auch Differenz der Amplitude des evozierten Potential und den konditionierten Stimuli (also Reaktion auf Sicherheitssignal Cs – und CS +. 21 - - Ergebnis: Keine Unterschiede zwischen den Gruppen bei der emotionalen Valenz (könnte daran gelegen haben, dass dort Aggression mit gemessen wurde), allerdings Unterschiede bei der Erregungseinschätzung. VP mit PTSD lernten Verbindung zwischen harmlosen Stimuli (Formen) und den Unfallbilder, da sie diese aversiver wahrnahmen. Stärkere Differenz der Amplitude zwischen CS +und CS – bei Patienten mit PTSD als bei der KG und Patienten mit Trauma ohne PTSD. Fazit: Bei PTSD Patienten stärkere Reaktionen auf CS – und CS + und es erfolgte eine KK der 2. Ordnung, da das Bild nicht unmittelbare Erfahrung war. Weitere neutrale Reize können in Kopplung mit dem furchtauslösenden Stimulus selbst furchtauslösende Qualität erhalten. Verlernen von gelernter Angst Extinktion Extinktion: Mehrmalige Präsentation des CS ohne den UCS Studien: - Extinktion kam es zu Abnahme der Hautleitreaktion, bis sie sich der Hautleitreaktion der CS - angeglichen hat. - Studien zeigten bei der Extinktion starke Aktivierung im Subregionen des MPFC (medial präfrontaler Kotex) und eine Verminderung der Aktivität in der Amygdala und im Hippocampus präfrontale Areale wichtig für das Extinktionsgedächtnis, wobei der Reiz eher umgelernt als „ausradiert“ wird, Amygdala wichtig für das Erlernen der Furchtreaktion 22
