Unser Gedächtnis

Unser Gedächtnis
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Grundfunktionen des Gedächtnisses
Der Wissensspeicher hat nur eine nachgeordnete Funktion im Gehirn, am wichtigsten sind
das Gedächtnis und das Verhalten. Durch unser Gedächtnis erinnern wir uns an Orte, Situationen und soziale Kontakte; das Verhalten
wiederum wird durch unser Gedächtnis gesteuert.
Es werden drei Grundfunktionen des Gedächtnisses unterschieden:
• Einspeichern (Enkodieren): Sinneseindrücke werden zu Erfahrungen transformiert
• Speichern (Behalten): Erfahrungen werden
gespeichert
• Abrufen und/oder Vergessen
Atkinson und Shiffrin entwickelten 1968 das
sogenannte Mehrspeichermodell. Es geht
davon aus, dass das menschliche Gedächtnis
aus drei Teilsystemen zusammengesetzt ist:
sensorisches Register, Kurzzeitgedächtnis und
Langzeitgedächtnis.
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Das sensorische Register
Das sensorische Register ist das System, das
als Erstes Informationen aufnimmt und diese
für eine kurze Zeitspanne (ca. 100 bis 500 Millisekunden) behält. Es ist modalitätsspezifisch,
das heißt, es werden verschiedene Subsysteme für verschiedene Sinnesmodalitäten angenommen – jeder Sinn hat sein eigenes Register. Am besten untersucht sind dabei das visuelle System (ikonisches Gedächtnis) und das
auditive System (echoisches Gedächtnis).
Das echoische Gedächtnis zeigt sich z. B.,
wenn man in ein Buch vertieft ist und währenddessen eine Frage gestellt bekommt. Oft
fragt man zurück „Was hast du gesagt?“ und
meist erinnert man sich noch währenddessen
an die Frage und kann sie beantworten. Das
lautliche Abbild der Frage ist nämlich vom
sensorischen Register registriert worden. Die
Speicherung erfolgt im Übrigen zweikanalig,
d. h. für jedes Ohr getrennt.
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Als Illustration des ikonischen Gedächtnisses dient oft das Phänomen der Beobachtung eines Blitzes in der Nacht: Was wir als
einen einzigen Blitz wahrnehmen, besteht im
Grunde aus drei oder vier einzelnen kurzen
Blitzen von je etwa 50 Millisekunden. Die
Gesamtdauer beträgt also etwa 200 Millisekunden. Der Mensch nimmt diese Einzelphänomene jedoch als zusammenhängendes Ganzes wahr. Überdies schätzen wir die Dauer
eines Blitzes auf etwas mehr als 500 Millisekunden und haben oft das Gefühl, der visuelle
Stimulus würde langsam ausgeblendet, statt
plötzlich abgeschaltet (Letzteres würde der
physikalischen Realität entsprechen). Da der
Begriff Gedächtnis dadurch definiert wird,
dass eine bestimmte Information ihre physikalische Präsentation überdauert, muss man annehmen, dass bei unserer Wahrnehmung eines Blitzes eine Art „Gedächtnis“ im Spiel ist.
Man geht deshalb davon aus, dass visuelle
Reize in einem temporären visuellen Puffer
gespeichert werden. Dieser Puffer wird als visuelles sensorisches Register oder eben ikonisches Gedächtnis bezeichnet.
Der Psychologe George Sperling untersuchte das ikonische Gedächtnis 1960 in einem Experiment: Dabei wurde Testpersonen
eine Buchstabenmatrix für wenige Sekunden
dargeboten, wobei sich die Probanden an alle
Buchstaben erinnern sollten (Ganzreport). Ergebnis: Probanden erinnerten sich an maximal
4 bis 7 Buchstaben. In einem zweiten Durchgang wurde nach dem Einblenden der Buchstabenmatrix ein Ton von hoher, mittlerer
oder tiefer Tonhöhe vorgegeben, der jeweils
bestimmt, welche Zeile der Matrix wiedergegeben werden sollte (Teilreport). Ergebnis:
Eine einzelne Zeile wird meistens vollständig
erinnert, bis zum Ton jedoch muss also jede
Reihe präsent gewesen sein: Dies ist die Leistung des ikonischen Gedächtnisses.
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Die Tatsache, dass Sinneseindrücke im sensorischen Register nur kurz behalten werden, ist
überlebenswichtig, sonst wären wir im alltäglichen Leben schlichtweg überfordert. Unser
Verhalten wird oft von Automatismen gesteuert – würden wir beim Laufen über jede
einzelne Bewegungseinheit, den Untergrund,
unser Schuhwerk etc. nachdenken, wäre jeder
Schritt eine große Herausforderung für unser
Gedächtnis – würden wir jeden Geruch oder
jedes Geräusch aktiv registrieren, wäre ein
Gang vor die Haustür nahezu undenkbar, geschweige denn die Konzentration auf andere
Dinge.
Beispiel: In Heidi Klums Casting-Show „Germany’s next Topmodel“ müssen die Kandidatinnen plötzlich nicht mehr „nur“ geradeaus
laufen, sondern sollen „High Fashion“, „Edgy“,
„Sporty“ laufen, dazu in Kleidern und Schuhen,
die ein normales Laufen schon kaum möglich
machen, und mit choreographierten Armbewegungen („Die Handtasche muss lebendig sein!“).
Sie werden fotografiert, Fotografen rufen ihren
Namen, sie sollen nach dem Takt der Musik
laufen, die Jury im Blick behalten, die entgegenkommenden Models auf dem schmalen Laufsteg … Jeder Zuschauer fragt sich, wie sie beim
einfachen Hin- und Herlaufen stolpern oder
plötzlich in eine aliengleiche Gangart verfallen
können. Die Antwort findet sich, wenn man die
Funktionsweise des sensorischen Registers bedenkt: Die Kandidatinnen sind durch zu viele
Sinneseindrücke und das Nachdenken über Automatismen überfordert.
Wie gelangen dann aber Informationen ins
Arbeitsgedächtnis? Dies geschieht durch Auf-
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merksamkeitsprozesse, die motivational gesteuert sind.
Beispiel: Viele Gerüche würde man nicht
wahrnehmen, wenn man jedoch Hunger hat
und jemand mit etwas Essbarem in der Hand
vorbeikommt, dann wird man diesen Geruch
aktiv wahrnehmen.
Das Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis
Im Zentrum der bewussten Informationsverarbeitung steht das Arbeitsgedächtnis (in älteren Modellen Kurzzeitgedächtnis). Dieser
Speicher hält eine kleine Menge von Informationen in einem aktiven, jederzeit verfügbaren
Stadium bereit. Die Informationen können
weiterverarbeitet werden, Ergebnisse müssen
zur langfristigen Speicherung in das Langzeitgedächtnis überführt werden, da die Inhalte
im Arbeitsgedächtnis nur für kurze Zeit zur
Verfügung stehen. Aus diesem Grund wird
dieser Speicher als Kurzzeitgedächtnis bezeichnet. Mithilfe der Informationen in diesem Speicher werden Handlungen organisiert,
weswegen man auch vom Arbeitsgedächtnis
spricht.
Das Vergessen findet durch Spurenzerfall
statt, wenn die Information nicht wiederholt
oder als unwichtig eingestuft wird. Vergessen
wird auch, wenn alte Informationen durch
neue ersetzt werden.
Das Arbeitsgedächtnis verfügt über eine begrenzte Kapazität von 7 ± 2 Informationseinheiten, die auch „Chunks“ genannt werden.
Dadurch unterscheidet es sich vom Langzeitgedächtnis, das über eine nahezu unbegrenzte
Kapazität verfügt. Mithilfe der Technik des
„Chunking“ kann man die Speicherkapazität
des Arbeitsgedächtnisses vergrößern. Dabei
werden einzelne Komponenten – wie z. B. die
Ziffern in einer Telefonnummer – zu Einheiten zusammengefasst.
Beispiel für Chunking: Soll man sich die
Buchstabenfolge DAXIBMARDUSA merken,
ist das so kaum möglich, da es sich hier um 12
einzelne Einheiten (Chunks) handelt. Die Buchstabenfolge kann allerdings in 4 Einheiten unterteilt werden: DAX IBM ARD USA.
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Bei dieser Unterteilung werden die 4 Einheiten mit Oberbegriffen verbunden:
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Beim Speichern von Informationen im Arbeitsgedächtnis wirken außerdem zwei Effekte: Primacy Effect und Recency Effect. Ersterer
führt dazu, dass man zuerst genannte Informationen besser behält. Der Recency Effect
bewirkt, dass man zuletzt genannte Informationen bevorzugt speichert.
Die Begriffe „Kurzzeitgedächtnis“ und „Arbeitsgedächtnis“ werden oft austauschbar verwendet. Ersterer kommt jedoch häufiger im
Zusammenhang mit älteren Theorien vor, die
von einem einheitlichen System zur kurzzeitigen Speicherung von Informationen ausgehen. Moderne Theorien gehen davon aus, dass
das Kurzzeitgedächtnis eine komplexe Ansammlung interagierender Subsysteme ist, die
insgesamt als Arbeitsgedächtnis bezeichnet
werden. Durch Erhaltungswiederholungen/
Elaboration werden Informationen dann dauerhaft in das Langzeitgedächtnis überführt.
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Das Langzeitgedächtnis
Das Langzeitgedächtnis verfügt über einen unendlich großen Speicher; die Speicherung erfolgt durch Wiederholung und Elaboration.
Die Inhalte sind nicht immer automatisch präsent, man muss Informationen bewusst abrufen. Es wird in drei Komponenten unterteilt –
das episodische, das semantische und das prozedurale Gedächtnis:
• Episodisches Wissen beinhaltet Erinnerungen an Ereignisse aus der eigenen Vergangenheit. Sie haben spezifische Gültigkeit,
d. h. sie sind nur im Kontext der Vergangenheit eines Individuums zutreffend.
• Demgegenüber ist semantisches Wissen als
Wissen über Fakten und Bedeutungen generell gültig und unabhängig von einem bestimmten Ereignis zutreffend.
• Zum prozeduralen Wissen zählt man Fertigkeiten eines Menschen wie beispielsweise Fahrradfahren. Es ist im Gegensatz zum
episodischen und semantischen Gedächtnis
nicht deklarativ, d. h. nicht – oder nur
schwer – verbalisierbar.
Bisher wurde keine Begrenzung der Speicherkapazität des Langzeitgedächtnisses festgestellt, es lassen sich also offenbar unendlich
viele Informationen speichern. Die einzige
Schwierigkeit besteht darin, die Informationen erst einmal dort zu speichern.
Hannah Weyhe 2014
ARBEITSAUFTRÄGE
1 Fassen Sie in Stichpunkten die wichtigsten Informationen zum Mehrspeichermodell
zusammen.
2 Stellen Sie die Funktionsweise des Gedächtnisses grafisch dar. Zeigen Sie in Ihrer
Zeichnung, an welchen Stellen Informationen verloren gehen können.
Bereiten Sie sich darauf vor, Ihre Grafik zu erläutern.
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3 Wählen Sie im Kurs einen Versuchsleiter, einen Protokollanten und zwei Versuchspersonen aus. Führen Sie mit beiden Versuchspersonen (VP 1 und VP 2) die folgenden
drei Tests durch.
Testverlauf: Während die eine Versuchsperson getestet wird, wird die andere aus dem
Zimmer geschickt. Der Versuchsleiter liest jeweils 16 Wörter vor, die die Versuchsperson anschließend wiederholen soll – die Reihenfolge der Wörter spielt dabei
keine Rolle. Der Protokollant hakt die genannten Wörter in der Tabelle ab.
Test 1: Wiederholen Sie die folgenden 16 Wörter.
VP 1 VP 2
VP 1 VP 2
1. Hund
k k
9. Oskar
k k
2. Spinat
k k
10. Hand
k k
3. Husten
k k
11. Computer
k k
4. Auto
k k
12. Ananas
k k
5. Freundin
k k
13. Lampe
k k
6. Erdbeere
k k
14. Buch
k k
7. Schuh
k k
15. Pflanze
k k
8. Topmodel
k k
16. Kissen
k k
Test 2: Zählen Sie von 10 bis 1 runter und wiederholen Sie dann die folgenden
16 Wörter.
VP 1 VP 2
VP 1 VP 2
1. Schublade
k k
9. Badezimmer
k k
2. Blume
k k
10. Lampe
k k
3. Glas
k k
11. Fisch
k k
4. Angela
k k
12. Gardine
k k
5. Spiegel
k k
13. Spülmittel
k k
6. Vase
k k
14. Hose
k k
7. Tisch
k k
15. Auto
k k
8. Kochlöffel
k k
16. Kerze
k k
Test 3: Zählen Sie von 30 bis 1 runter und wiederholen Sie dann die folgenden
16 Wörter.
VP 1 VP 2
VP 1 VP 2
1. Saft
k k
9. Pirat
k k
2. Katze
k k
10. Frau
k k
3. Bild
k k
11. Handy
k k
4. CD
k k
12. Schokolade
k k
5. Elefant
k k
13. Internet
k k
6. Kassette
k k
14. Korb
k k
7. Schrank
k k
15. Brille
k k
8. Schnee
k k
16. Schlüssel
k k
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4 Analysieren Sie die Ergebnisse der drei gerade durchgeführten Tests.
In welchem Fall war die Gedächtnisleistung am besten und woran könnte dies liegen?
Erläutern Sie die entsprechenden Effekte.
Test 1:
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Test 2:
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Test 3:
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Lösungsvorschläge
1 Sensorisches Register:
• erste Aufnahme von Informationen
• reines unverarbeitetes Wahrnehmungsabbild
• kurze Verarbeitungsdauer (500 Millisekunden)
• Informationen werden nur sehr kurz eingelagert
• Vergessen durch Spurenzerfall (minimale Präsenz, dann sind Wahrnehmungen definitiv
verloren und es ist keine Spur mehr zu finden)
• Durch die Aufmerksamkeit werden Wahrnehmungen zum Arbeitsgedächtnis weitergeleitet. Diese Aufmerksamkeit ist motivational gesteuert, Essensgeruch wird z. B. vor allem
dann beachtet, wenn man Hunger hat.
• Alle Informationen, die nicht ins Arbeitsgedächtnis gelangen, verschwinden.
Arbeitsgedächtnis:
bewusst verfügbares Gedächtnis
Wahrnehmungen sind schon transformiert
sehr begrenzter Speicher: ± 7 Informationen, die bewusst richtig reproduzierbar sind
steht nur kurzfristig zur Verfügung (daher veralteter Begriff des Kurzzeitgedächtnisses)
es werden hier Handlungen organisiert (deswegen Arbeitsgedächtnis)
Vergessen durch Spurenzerfall, wenn die Information nicht wiederholt oder als unwichtig
eingestuft wird, und Ersetzung, wenn Altes durch Neues ersetzt wird.
•
•
•
•
•
•
Langzeitgedächtnis:
• unendliche Speicherkapazität
• Informationen werden im LZG gespeichert durch Erhaltungswiederholung oder Elaboration (Verknüpfung mit vorhandenem Wissen)
• Besteht aus unterschiedlichen Subsystemen:
– semantisches Wissen:
deklarativ: reproduzierbare allgemeine Wissensinhalte (Was ist ein Stuhl, was ist ein
Löffel?)
episodisch: persönlicher Bezug (Das ist der Stuhl, auf dem Tante Erna den Herzinfarkt
hatte) ist wichtig für die Identität und bildet eine Persönlichkeit mit Geschichte
– prozedurales Wissen:
Handlungen, die gelernt und automatisiert sind (Schreiben, Sprechen, Autofahren)
• Vergessen durch Spurenzerfall (sehr selten), Zugangsverlust (eher möglich), Interferenz
(neue Informationen verwehren Zugriff auf spätere Infos)
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2 Grafische Darstellung:
Erläuterung:
Informationen können bei der Einlagerung im Gedächtnis an mehreren Stellen verloren gehen:
• Wird Informationen keine Aufmerksamkeit zuteil, so findet der Spurenzerfall bereits im
sensorischen Register statt.
• Wird den Informationen Aufmerksamkeit zuteil, so können sie im Arbeitsgedächtnis alte
Informationen ersetzen (durch Abgleichung) oder überlagern (Wichtigkeit). Werden die
Informationen nicht wiederholt oder als unwichtig eingestuft, werden sie durch den Spurenzerfall wieder vergessen und nicht ins Langzeitgedächtnis überführt.
• Im Langzeitgedächtnis gelagerte Informationen sind nur schwer zu vergessen – meist scheitert das bewusste Abrufen von Informationen am Zugangsverlust. In Hypnosen, Träumen
oder bei sogenannten Déjà-vu-Erlebnissen können diese Zugänge aktiviert werden.
Vergessen durch Interferenz (Überlagerung) kann vor allem dann auftreten, wenn sich viele
gelernte Informationen ähneln und so die Erinnerung an vorherige Informationen durch die
neuen, sehr ähnlichen Informationen überlagert werden.
Eine weitere Ursache für das Vergessen können Krankheiten und Traumata wie Demenz, Alzheimer, Schock, Amnesie sein.
3 Dieses Experiment verdeutlicht den Schülern die Funktionsweise des Arbeitsgedächtnisses.
4 Test 1: Die ersten paar Begriffe werden aufgrund des Primacy Effects behalten. Die Begriffe,
die zuletzt genannt wurden, werden aufgrund des Recency Effects (phonologischer Kurzzeitspeicher) als rein sprachliches Wahrnehmungsabbild erinnert. Die dazwischenliegenden Begriffe werden vergessen.
Insgesamt sollten durchschnittlich sieben Begriffe präsent bleiben, da das Arbeitsgedächtnis
nur etwa sieben Informationen, sogenannte Chunks, aufnehmen kann.
Test 2 und 3: Das Rückwärtszählen „stopft“ das Arbeitsgedächtnis mit irrelevanten Informationen voll. Aus diesem Grund werden noch weniger Wörter behalten als bei Test 1.
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