Allgemeine Psychologie I Vorlesung 8
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Allgemeine Psychologie I Vorlesung 8 Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg 1 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Allgemeine Psychologie I 2 Woche Datum Thema 1 FQ 20.2.13 Einführung, Verteilung der Termine 1 26.9.13 Einführung und Grundlagen 2 3.10.13 Psychophysik 3 10.10.13 Visuelle Wahrnehmung I 4 17.10.13 Visuelle Wahrnehmung II 5 24.10.13 Auditive Wahrnehmung 31.10.13 - - Fällt aus - - (Allerheiligen) 6 7.11.13 Schmerz, Geruch, Geschmack 7 14.11.13 Aufmerksamkeit 8 21.11.13 Aufmerksamkeit und exekutive Kontrolle 9 28.11.13 Kurzzeitgedächtnis 10 5.12.13 Langzeitgedächtnis 11 12.12.13 Gedächtnis und Schlaf 12 19.12.13 Wiederholung und Fragen Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Take Home Messages Selektive Aufmerksamkeit } } } Fokussieren auf relevante Objekte / Objekteigenschaften Ausblenden irrelevanter Objekte / Objekteigenschaften Daueraufmerksamkeit (Vigilanz) } } Auf relevante Reize über einen längeren Zeitraum zu achten und reagieren Theorien der auditiven Aufmerksamkeit } } Filtertheorie (Bottleneck) vs. Theorie der späten Selektion vs. Dämpfungstheorie Aspekte der visuellen Aufmerksamkeit } } } } } Attentional Spotlight Endogene vs. exogene Aufmerksamkeitssteuerung Objektbasierte Aufmerksamkeit Dimensionsbasierte visuelle Aufmerksamkeit } Merkmalsintegrationstheorie vs. Theorie der gesteuerten Suche Visual Neglekt und Inattentional Blindness } 3 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Limitationen der Aufmerksamkeit Inattentional Blindness } } Unfaufmerksamkeit führt zu eine Nicht-Wahrnehmung von Objekten } } Von Aufmerksamkeitsausrichtung und Erwartung beeinflusst (Top-down Kontrolle) Beispiel für Sustained inattential blindness: Gorillas in our midst Changes Blindness } } Veränderungen in einer Szene werden nicht wahrgenommen } } } Bsp.: http://www.youtube.com/watch?v=FWSxSQsspiQ http://www.youtube.com/watch?v=BLYsXpD8sSc http://www.youtube.com/watch? annotation_id=annotation_262395&feature=iv&src_vid=voAntzB7EwE&v=v3iPrBrGSJM Attentional Blink } } 4 Zwei aufeinanderfolgende Zielreize werden nicht wahrgenommen, wenn sie in einem Abstand von 150 – 450 ms präsentiert werden } Möglicherweise verursacht durch Refraktärzeit von Neuronen im Aufmerksamkeitssystem } Beispiel: http://www.youtube.com/watch?v=MH6ZSfhdIuM Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Aufmerksamkeit und Augenbewegungen } Aufmerksamkeit häufig dort, wo man hinschaut. Aber: Aufmerksamkeit kann auch an andere Ort als Fixation der Augen verschoben werden } } Aufmerksamkeitslenkung durch saliente Stimulusmerkmale (exogen) } Willentliche Verschiebung der Aufmerksamkeit (endogen) Aufmerksamkeitsverschiebung geht häufig Augenbewegung voraus } } Vorbereitung der Augenbewegung Goldstein, 2008� 5 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Lenkung der Aufmerksamkeit } Lenkung der Aufmerksamkeit in bestimmte Raumregion } } Lenkung der Aufmerksamkeit auf komplexe Objekte } } } Schnelle neuronale Reaktion (70-90 msec nach Erscheinen des Stimulus) Z.B. Tische vs. Stühle Langsame neuronale Reaktion (200 msec.) Kontralaterale Aktivierung Stimulus Fixation Fixation Stimulus Mangun et al., 1993 6 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Bindungsproblem (Binding Problem) } Getrennte Verarbeitung von Objektmerkmalen } } } Bsp: rollender Ball Aktivierung verschiedene Hirnareale Wie kombinieren wir diese physikalisch getrennten neuronalen Signale, um zu einer vereinigten Wahrnehmung eines Objektes zu gelangen? Goldstein, 2008� 7 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Merkmalsintegrationstheorie } Merkmalsintegrationstheorie (Treisman, 1986) } } Präattentive Phase } } Getrennte perzeptuellen Verarbeitung der Merkmale eines Objektes (Farbe, Orientierung, Position, etc. Phase aufmerksamkeitsgerichteter Verarbeitung } } Siehe auch „visuelle Suche“ Fokussierte Aufmerksamkeit auf das Objekt kombiniert oder „bindet“ die Objektmerkmale zu einer kohärenten Wahrnehmung des Objektes Aufmerksamkeit ist „Leim“, der die Information aus den Was und WoStrömen kombiniert und so das Binding Problem löst (Treisman) Goldstein, 2008 8 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Experiment Aufgabe: Versuchen Sie, die Zahl auf der linken und auf der rechten Seite des Bildsschirms zu erkennen. 9 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Illusionäre Verknüpfungen } Patient R.M. } Schädigungen des parietalen Kortex } } Darbietung zweier Buchstaben in verschiedenen Farben } } z.B. ein rotes T und ein blaues O Patient gibt in in 23% der Fälle illusionäre Verknüpfungen an } } } Aufmerksamkeitslenkung Z.B. „blaues T“ an Trotz Darbietungszeit von bis zu 10 Sekunden Beleg für die Merkmalsintegrationstheorie 13 Allg. 1 Björn Rasch Unifr T O 21.11.13 Synchronizitätshypothese } Synchronizitätshypothese } } physiologische Erklärung für das Bindungsproblem Getrennte Verarbeitung von Bewegung, Farbe, Form, Position und Tiefe } } } Annahme: Nervenzelle, die auf das gleiche Objekt reagieren, feuern mit dem gleichen Antwortmuster } } Verschiedene Hirnareale Areale sind jedoch anatomisch miteinander verbunden. Synchrones Antwortmuster Durch gleiches Antwortmuster wird erkannt, welche Merkmale zu welchem Objekt gehören 14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr Goldstein, 2008� 21.11.13 Hemisphärenspezialisierung } Rechter Parietallappen } Ausrichtung der Aufmerksamkeit auf globale Merkmale } } räumliche Lokalisation und Anordnung Läsionen: Komponenten von Objekten werden erkannt, aber nicht ihre räumliche Anordnung ¨ } Abbildung b Linker Parietallappen } } Ausrichtung der Aufmerksamkeit auf lokale Aspekte von Objekten Läsionen: Anordnung von Objekten, aber nicht Details } Abbildung c a b c Anderson, 2007� 15 Allg. 1 Björn21.11.13 Rasch Unifr Befunde aus den Neurowissenschaften } Rechte parietale Region: ortsbasierter Aufmerksamkeit } Patienten mit rechtsparietalen Hirnschädigungen haben Schwierigkeiten, Aufmerksamkeit ortsbezogen auszurichten. } } } Unilateralem Neglekt: Schwierigkeiten Informationen zu entdecken, welche sich auf der linken Seite des visuellen Feldes befinden. Bei gesunden Probanden: Stärkere Aktivierung im rechten Parietalkortex bei ortsbezogener Ausrichtung der Aufmerksamkeit Linke parietale Region: objektbasierter Aufmerksamkeit } Patienten mit linksparietalen Hirnschädigungen haben Schwierigkeiten, Aufmerksamkeit auf Objekte auszurichten. } } Unilateralem Neglekt: Schwierigkeiten die rechte Seite von Objekten wahrzunehmen unabhängig davon in welchem visuellen Feld sich das Objekt befindet. Bei gesunden Probanden: Stärkere Aktivierung im linken Parietalkortex bei objektbezogener Ausrichtung der Aufmerksamkeit 16 Allg. 1 Björn21.11.13 Rasch Unifr Aufmerksamkeit und Handlung } Ausführen von multiplen Handlungen } } Führt zu Einbußen der Aufmerksamkeit Kapazität der Aufmerksamkeit ist begrenzt } Beispiel: } } } 17 Bremspedal drücken wenn rotes Licht aufleuchtet Gleichzeitig Kommunikation mit anderer Person Auslassung erhöht von 5% auf 7%, 50ms langsamerer RT Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Kapazitätsbegrenzte Aufmerksamkeit } Hypothese I: } Alles-oder-nichts Verteilung der Aufmerksamkeit } } } Aufmerksamkeit entweder auf Prozess A oder B fokussiert Aufmerksamkeit kann nicht auf zwei Prozesse gleichzeitig gerichtet sein Experimentelle Belege } Psychologische Refraktärperiode (PRP) ¨ ¨ } Ergebnis ¨ ¨ 18 Aufgabe 1: Reaktion auf zwei kurz aufeinanderfolgende Töne reagieren Aufgabe 2: Reaktion auf zwei aufeinanderfolgende visuelle Reize RT in Aufgabe 2 um so stärker verlangsamt, je grösser die zeitliche Überlappung der Aufgabe ist Belegt dafür, das Aufmerksamkeit hin und her-geschaltet werden muss Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Aufmerksamkeit als Ressource } Hypothese II } Graduelle Kapazitätsverteilung } } } Aufmerksamkeit als Kapazität / Ressource } } Aufmerksamkeit kann auf verschiedene Prozesse verteilt werden Parallele Durchführung zweier Prozesse möglich Wenn Kapazitätsversorgung unter kritisches Niveau sinkt, verschlechtert sich die Leistung Experimentelle Belege } Leistungseinbussen in Doppelaufgaben von Schwierigkeit Abhängigkeit ¨ } Beispiel ¨ ¨ ¨ 19 Je schwieriger eine Aufgabe, desto höher der Bedarf an Aufmerksamkeit Aufgabe 1: Detektion eines visuellen / auditorischen Reizes Aufgabe 2: Lernen von Paarassoziationen (2-7 Paare, unterschiedliche Schwierigkeit) Ergebnis: Detektion in Aufgabe 1 von Schwierigkeit in Aufgabe 2 abhängig Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Aufmerksamkeit als Ressource } Ein oder mehrere Verarbeitungsressourcen? } Ähnlichkeitseffekte bei Doppelaufgaben } } Befund: Zwei Aufgaben stören sich um so mehr, je ähnlicher sie sind Beispiel: ¨ ¨ 20 Verbale Gedächtnisspanne wird eher von verbalen Zweitaufgaben (Addition) gestört Visuelle Gedächtnisspanne eher von visueller Zweitaufgabe (mentale Vorstellung) Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Aufmerksamkeit als Ressource } Mehrkapazitätsmodel (Wickens, 1984) } } Annahme von verschiedene Kapazitätsmodulen Unterscheidung anhand von Dimensionen } } } 21 Verarbeitungsstadien (Enkodierung, Zentral, Output) Modularität des Inputs (e.g. auditorisch, visuell) Kode der Gedächtnisspur (e.g. räumlich, verbal) Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Aufmerksamkeit und exekutive Kontrolle } Kontrolle der Aufmerksamkeit } } Wie wird die Verteilung der Aufmerksamkeit kontrolliert? Einflussfaktoren: } } } Wichtigkeit der Aufgabe; Willentliche Entscheidung Frühere Lernerfahrungen; Automatisierung Automatizität } Übung verbessert Leistung in Doppelaufgaben } } Kennzeichen automatischer Prozesse } } } } } Reduzieren nicht die Aufmerksamkeit Schnelle Ausführung Ausführung unvermeidbar Nicht dem Bewusstsein zugänglich Kriterien treffen meist nicht alle zu } 22 weniger willentliche Aufmerksamkeit notwendig Partiell automatische Prozesse Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Stroop-Effekt Bitte lesen sie die unten dargestellten Wörter: 23 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Stroop-Effekt Bitte benennen sie die unten dargestellten Farben: 24 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Stroop-Effekt } Automatische Prozesse } } Ausführung schwierig zu inhibieren Beispiel: } } } } Automatisches Lesen und Verarbeiten von bekannten Wörtern Stark automatisierter Prozess und schwierig zu unterdrücken Automatisierte Prozess interferiert mit der Verarbeitung anderer Information, die sich auf das Wort bezieht. Stroop-Effekt (Stroop, 1935) } Probanden müssen Farbe benennen, mit der Wörter gedruckt sind } } } Kongruente Wörter: Farbe und Wort gleich Ingongruente Wörter: Farbe und Wort im Wiederspruch Kontrollbedingung (Dunbar und MacLeod,1984) } Zusätzlich neutrale Wörter (wie z.B. Lob) 25 Allg. 1 Björn21.11.13 Rasch Unifr Stroop-Effekt (Dunbar &MacLeod, 1984) } Ergebnisse } Reaktionszeit in Konfliktbedingung verlangsamt } } } Inkongruente Farbwörter Auch mehr Fehler Reaktionszeit bei kongruenten Farbwörtern beschleunigt } Starke Automatisierung Anderson, 2007 26 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Aufmerksamkeit und exekutive Kontrolle } Exekutive Kontrolle } Unterschiedliche kognitive Mechanismen } Besonders wichtig wenn Zielerreichung bei einer Handlung schwierig ist ¨ ¨ Neue Handlungen;Vermeidung von Fehlern; Kombination mehrerer Tätigkeiten Hemmung automatischer Handlung / Kontrolle von Impulsen Erreichung durch exekutive Kontrollprozesse Modell des Supervisory Attentional System (Norman & Shallice, 1986) } } 27 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Aufmerksamkeit und exekutive Kontrolle } Modell des Supervisory Attentional System (SAS) } } Norman & Shallice, 1986 Automatische Aktivierung erworbener Schemata } Schemata: Im Langzeitgedächtnis abgespeicherte Handlungen, die bei einem salienten Hinweisreiz aktiviert und automatisch ausgeführt werden ¨ } Automatische Kontrolle mehrerer konkurrierender Schemata } Schemata werden gegenseitig gehemmt ¨ } } Läuft ohne zusätzliche Aufmerksamkeit ab Ausführung komplexer Routinen Übergeordnete Aufmerksamkeitskontrolle (SAS) } Einsatz bei Nicht-Routine Situationen, flexible Reaktionsauswahl ¨ } } 28 Beispiel: Bremsen bei einem roten Licht Kann zu verwendende Schemata auswählen Bei Nicht-Funktionieren kommt es zu Handlungsfehlern Aufmerksamkeitskontrolle bei Läsionen im Frontalhirn gestört Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Exekutive Kontrolle } Exekutive Kontrolle umfasst verschiedene Teilprozesse } Wechsel der Aufmerksamkeit zwischen Aufgaben } } Planung von Aufgaben zur Zielerreichen } } Inhibition Aktualisierung und Überwachung des Arbeitsgedächtnisses } } Planning Selektive Aufmerksamkeit und Inhibition von aufgabenirrelevanten Informationen und Reaktionen } } Task shifting Updating Hirnregionen der exekutiven Kontrolle } Frontaler Kortex } } } 29 Lateraler präfrontaler Kortex (lPFC) Medialer frontal Kortex (mFC, insbesondere anteriorer cingulärer Kortex, ACC) Parietaler Kortex Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Exekutive Kontrolle } Brodmann Areale } 30 Einteilung von Hirnarealen anhand anatomischer Unterschiede der Zellen / Neuronen Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Brodmann Areale Quelle: Wikipedia 31 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Exekutive Kontrolle } Lateraler präfrontaler Kortex (lPFC) } Patienten mit Läsionen im lPFC leiden unter Störungen bei der Planung, Organisation und Realisierung zielgerichteter Handlungen } } } Bildgebende Studien finden Aktivierung im lPFC bei } } } } } } 32 Dysexekutives Syndrom Unfähigkeit zur flexiblen Handlungsänderung Flexiblem Wechsel zwischen Handlungsalternativen Inhibition (Unterdrückung) von nicht-adäquaten Reaktionen Planung und Antizipation von Verhalten / Zielen Koordination multipler Aufgaben Aufrechterhaltung von aufgabenrelevanten Repräsentationen Der laterale präfrontale Kortex ist beteiligt an der Durchführung und Ausführung der exekutiven Kontrolle Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Konfliktdetektion und exekutive Kontrolle } Anteriorer cingulärer Kortex (ACC) } } Notwendigkeit für exekutive Kontrolle muss zunächst erkannt werden Der ACC ist entscheidend für die Konfliktdetektion } } } Beispiel: Inkongruente Trials bei der Stroop Aufgabe Sehr frühes Signal im ACC bei Detektion von Konfikten (nach 100 ms) Weiterleitung an lPFC zur Ausführung der exekutiven Kontrolle Ridderinkhof et al., 2004, Science 33 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Take Home Messages } Bindungsproblem (binding problem) } } Hemisphärenspezialisierung der Aufmerksamkeit } } } Merkmalsintegrationstheorie vs. Synchronizitätshypothese Rechter parietaler Kortex für ortbezogene Aufmerksamkeit Linker parietaler Kortex für objektbezogene Aufmerksamkeit Kapazitätsbegrenzung der Aufmerksamkeit } } Hypothese I: Alles-oder-nichts Verteilung der Aufmerksamkeit Hypothese II: Graduelle Kapizitäts-/Ressourcenverteilung } } Automatisierte vs. kontrollierte Prozesse } } Eine oder mehrere Aufmerksamkeitsressourcen? Beispiel Stroop Effekt Exekutive Kontrolle } } } 34 Umfasst u.a. planning, task shifiting, inhibition und updating Durch-/Ausführung der exekutiven Kontrolle: lateraler PFC (BA 9/46) Konfliktdetektion: medialer PFC / ACC (BA 32/24) Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 35 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 21.11.13
