Sensorisches und Kurzzeitgedächtnis
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Beispielbild Lernen & Gedächtnis Gedächtnis: Sensorisches Gedächtnis & Arbeitsgedächtnis SoSe 2007 Ein erstes Modell Atkinson & Shiffrin (1968): Modales Modell Neben dem STS und dem LTS wird noch ein drittes Modell angenommen: das sensorische Gedächtnis. Es soll der erste temporäre Speicher für die frischen Sinneseindrücke sein. Rehearsal CAT Sensorik STS Recoding, etc. CAT LTS Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 2 Input des sensorischen Speichers Visuelle Verarbeitung als sequentieller Prozess Wie Inhalte eines sensorischen Gedächtnis werden durch den Modus der Verarbeitung determiniert. Aufgrund der Neurophysiologie der visuellen Verarbeitung hat sich das Bild einer seriellen Verarbeitung etabliert, die von Stufe zu Stufe immer komplexer wird Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 3 Input des sensorischen Speichers Idee der zunehmenden Spezifität: Mit jeder Ebene der Verschaltung verändert sich der adäquate Reiz für ein Neuron. Eine ‚gnostische‘ Zelle ist natürlich ein theoretisches Konstrukt, aber es gibt neurophysiologische Evidenz. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 4 Input des sensorischen Speichers Visuelle Verarbeitung als konstruktiver Prozess Top-Down-Verarbeitung: Seit den Gestaltpsychologen ist jedoch bekannt, dass visuelle Verarbeitung nicht ausreichend durch einen reinen ‚bottom-up‘ Vorgang beschrieben werden kann. Neurophysiologisch kann man das Prinzip schon auf der subkortikalen Ebene des Corpus geniculatum laterale erkennen. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 5 Input des sensorischen Speichers Auditive Verarbeitung als konstruktiver Prozess Das Prinzip der top-down-Kontrolle gilt in allen Modalitäten. Es zeigt, dass wir die Kontextinformation benutzen, um zu entscheiden, in welchem Sinn ein Reiz gesehen/gehört/gefühlt werden muss. Eine reine bottom-up Verarbeitung wäre nicht ausreichend und würde viel Verarbeitungszeit in Kauf nehmen. Achtung: Die top-downVerarbeitung vereinfacht natürlich auch Prozesse. Damit geht eine hohe Fehleranfälligkeit einher Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 6 Sensorischer Speicher Warum ein sensorischer Speicher? Um einen konstruktiven Prozess zu ermöglichen, muss Information für eine bestimmte Zeit im System gehalten werden. In dieser Zeit kann die vorhandene Information mit Material aus dem Langzeitgedächtnis abgeglichen werden. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum Wie lange kann Information – unbewusst – im Gedächtnis gehalten werden? Ist das System modalitässpezifisch? 7 Sensorischer Speicher G. Sperling Präsentation für 20ms: Probanden können 4-5 Buchstaben memorieren. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum Wie viele Buchstaben kann man sich bei einer kurzen Präsentation merken? Wie kann man zeigen, dass doch alle Buchstaben in einem sensorischen Gedächtnis sind? 8 Sensorischer Speicher Grundidee: Probanden sollen nur eine Zeile berichten. Der Bericht ist perfekt, wenn die ‚Zielzeile‘ vorher bekannt ist (hoher vs. Mittlerer vs. Tiefer Ton) Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum Wie aber ist der ‚Partial Report‘, wenn der Ton erst nach Abblenden des Visuellen Reizes präsentiert wird? 9 Sensorischer Speicher Ergebnis: Bis zu 30 ms Verzögerung werden noch toleriert, d.h. es wird ein überzufälliger ‚partial report‘ gegeben. Bestätigung eines sensorischen Gedächtnisses, welches eine kurze Persistenz aufweist. ‚Ikonisches Gedächtnis‘, welches Grundlage des Kurzzeitgedächtnisses ist. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 10 Sensorischer Speicher Ein adäquater Mechanismus ist für die auditive Modalität gefunden worden. Hier nennt man es ‚echoisches Gedächtnis‘, dessen Persistenz etwas länger ist, aber dessen Kapazität dafür begrenzt ist. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 11 Kurzzeitgedächtnis Brauchen wir wirklich zwei Speicher? Rehearsal STS Sensorik Recoding, etc. STS LTS LTS Pro: Kontra: Brown-Peterson-Aufgabe zeigt, dass eine Unterbrechung des Rehearsals die Übertragung von STS ins LTS stört. Alle Informationen sind nur in einem Speicher enthalten. Die Güte der Erinnerung hängt nur von dem Grad der Übung ab. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 12 Kurzzeitgedächtnis Evidenz für zwei Speicher: Studien an Patienten mit einer Amnesie. Typen: Anterograd vs. Retograd Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 13 Kurzzeitgedächtnis Kurzzeitgedächtnis eines Patienten mit einer anterograden Amnesie: Normaler zeitlicher Zerfall mit zunehmendem Delay Gedächtniseffekte eines Patienten mit einer anterograden Amnesie: Normaler Recency – aber kein Primacy Effekt Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 14 Kurzzeitgedächtnis Patient KF: Nach einem Motorradunfall ein defizitäres STM (Zahlenspanne=1), aber eine normale Lernleistung. Erstaunlich: kein Recency-Effekt! Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 15 Kurzzeitgedächtnis Doppelte Dissoziation: Da das Kurzzeit- und das Langzeitgedächtnis unterschiedlich gestört sein können, müssen unterschiedliche Module existieren. Oder handelt es sich lediglich um unterschiedliche funktionelle Prozesse in einem neuroanatomischen Modul? Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 16 Kurzzeitgedächtnis Alternative: STM als aktives Gedächtnis STS-Aktivität ist notwendig, um willkürlich mit Gedächtnisinhalten umzugehen STS LTS Die Aktivität im LTS kann bestimmen, wie lange überhaupt ein Item aktiv gehalten werden soll. Modell von Shiffrin & Schneider: STS Sensorik STS STM sind Elemente im LTM, die aktiviert werden. Lernen beruht darauf, dass zwei aktive Elemente im STM miteinander assoziiert werden (HebbSynapse). LTS Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 17 Arbeitsgedächtnis Arbeitsgedächtnis = Kurzzeitgedächtnis Kurzzeitgedächtnis ist nicht nur eine passive Einheit, sondern soll Operationen mit Gedächtniseinheiten ermöglichen. Struktur des Kurzzeitgedächtnisses ist nicht eine einfache Speichereinheit. Test: Zahlenliste lernen und memorieren. Simultan: Test zum logischen Denken absolvieren. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 18 Arbeitsgedächtnis Modell des Arbeitsgedächtnis (A. Baddeley) Drei elementare Komponenten: 1. 2. Phonological Loop (Phonologische Schleife) Visuospatial Sketchpad (Visuell-räumliches Notizbuch) 3. Central Executive (Zentrale Exekutive) Episodischer Buffer ist ein neues „Sklavensystem“, welches hinzugefügt wurde Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 19 Arbeitsgedächtnis Phonologische Schleife Kann als subvokales Sprechen erfahren werden. Gemessen im Test zur Zahlenspanne. Bei Wörtern ist die Wortlänge und die Länge der Silben entscheidend (Chinesisch: 9.9 vs. Walisisch: 4.9) Erklärt die Unabhängigkeit vom Behalten verbaler Information mit dem problemlösenden Denken. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 20 Arbeitsgedächtnis Visuell-räumliches Notizbuch Gedächtnis für alle non-verbalen Informationen (Bilder, Gesichter, Plätze). Erstaunliche Rekognitionsrate (87% bei 10.000 Bilder) : Picture Superiority Effect Das Notizbuch wird beim Neulernen und beim Abruf aus dem LTM aktiviert. Es ist unabhängig von der phonologischen Schleife. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 21 Arbeitsgedächtnis Visuell-räumliches Notizbuch Empirische Untersuchungen beruhen oft auf der mentalen Rotationsaufgabe oder auf mentalen Vorstellungsaufgaben. Kosslyn (1975) zeigt, dass Abweichungen in der Größe der mentalen Vorstellung einen Einfluss auf das semantische Wissen über das Objekt haben: Wir verarbeiten mentale Vorstellungsbilder wie eine Fotografie, die wir sehen. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 22 Arbeitsgedächtnis Zentrale Exekutive Funktionen der Zentralen Exekutiven -Determiniert, wann STM-Inhalte aktiviert werden -Steuerung der geteilten Aufmerksamkeit -Steuerung des Gedächtnisabrufs (Reihenfolge) -Selektive Aufmerksamkeit Probleme in der Zentralen Exekutiven Gleichzeitige Steuerung des Ablaufs phonologische Schleife & Visuell-räumliches Noitzbuch Umstellung von der automatisierten Verarbeitung (Stroop Test) Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 23 Arbeitsgedächtnis Episodischer Buffer Probleme: Episodischer Buffer: -Welches System bindet die Informationen zusammen? System mit limitierter Kapazität, welches alles Arten von Informationen und Gedächtnisinhalten (LTM/STM) zusammenfügt. -Wie kann man den Effekt einer semantischen Bindung im Arbeitsgedächtnis erklären (Chunking)? - Rehearsal findet auch dann statt, wenn phonologische Strategien nicht benutzt werden können. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum An die zeitliche und räumliche Information gebunden. Vermittelt bewussten Zugang zu Informationen. 24 Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis Das Problem mit dem Rehearsal Rehearsal CAT STS Hängt die Wahrscheinlichkeit für das Speichern des Materials tatsächlich nur vom Rehearsal ab? Experiment von Glenberg et al (1977) Brown-Peterson-Distraktor-Aufgabe: Wortdistraktoren sollen abgerufen werden, wobei die Zahl der Rehearsals variierte. Kein Effekt der Zahl der Rehearsals! Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 25 Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis Effekte der Verarbeitungsebenen Verarbeitungstiefe Elaboriertheit Craik & Tulving (1975) variierten den Verarbeitungsgrad von Wortpaaren (Schrifttyp vs. Reim suchen vs. Semantik). Stein & Bransford (1979) variierten den Grad an zusätzliche relevanter oder irrelevanter Information. Die Rekognition stieg mit der Verarbeitungstiefe an (17% vs. 37% vs. 65%) Der Abruf spezifischer Information stieg an, wenn relevante Information addiert wurde (‚Der dicke Mann liest das Schild das vor dünnem Eis warnt‘) Problem mit den Konzepten Vage Definition der Konzepte Eher eine a-posteriori Erklärung Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 26 Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis Konsolidierung Modell nach Hebb: Formierung eines permanenten Gedächtnisses beruht darauf, dass synaptische Verbindungen zwischen Neuronen aufgebaut werden. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum Prämissen: 1. Konsolidierung erfolgt innerhalb von Minuten bis Stunden 2. Information, die nicht konsolidiert ist, geht verloren 27 Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis Konsolidierung Problem 1 Konsolidierung geht über die gesamte Lebensspanne Beispiel: Retrograde Amnesie bei einer Korsakoff-Demenz Alte Erinnerungen sind stabiler gegen eine Amnesie als junge Erinnerungen Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 28 Übergang: Kurz- zu Langzeitgedächtnis Konsolidierung Problem 2 Modifizierte Theorie Was passiert mit Informationen, die nicht konsolidiert sind? Konsolidierungsmodus 1: Stärkung der synaptischen Verbindungen (Hebb‘sches Prinzip), schneller Modus Amnesie-Modell: Es handelt sich häufig um Zugriffsstörungen, nicht um Konsolidierungsstörungen. Konsolidierungsmodus 2: Langsamer Konsolidierungsmodus, der primär den Zugriff auf die Informationen erleichtert. Evt. multiple Speicherung. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 29 Aufmerksamkeit Rolle der selektiven Aufmerksamkeit Problem der beschränkten Kapazität bedingt die Notwendigkeit zur Filterung Aufmerksamkeit bestimmt, welche Informationen in das Arbeitsgedächtnis aufgenommen werden. Grundlagen: Klassische KonditionierungFachbereich, Titel, Datum 30
