Cognitive Psychology

Cognitive Psychology
Kapitel 1
Einführung in die Kognition:
Kognition: Psychologie der Informationsverarbeitung, Motivation und Emotion werden
ausgeschaltet
Aspekte von Kognition
Erkennen (perception)
Aufmerksamkeit (attention)
Erinnerung (memory)
Urteilen und Entscheiden (reasoning and decision making)
Beispiel: Sarah auf dem Weg zu einem Termin trifft ihre Freundin auf dem Campus…
Interessant:
Manchmal ist es schwierig sich an Details aus der Vergangenheit zu erinnern. Kehrt man aber
an den Platz zurück, wo diese Erinnerungen einst entstanden sind, können sie leichter
erinnert werden.
The first cognitive Psychologists
Die Wissenschaft der Kognitionspsychologie begann im 19. Jahrhundert.
Donders Reaktionszeiten-Experiment:
Donder maß kognitive Prozesse anhand von Reaktionszeiten. Unter Reaktionszeiten wird die
Zeit verstanden, die vom Auftreten eines Stimulus bis hin zu einer spezifischen Reaktion
verstreicht. Donder unterschied dabei zwischen einfachen Reaktionszeiten und WahlReaktionszeiten (choice reactiontime). Wobei er die Hypothese aufstellte: je komplexer ein
Verarbeitungsprozess, desto länger die Reaktionszeit.
Versuch:
1. Simple reactiontime task:
VPn sitzt vor einem Computer, sobald ein Licht auf dem Monitor erscheint soll ein
Knopf gedrückt werden. Die Reaktionszeit wird gemessen.
2. Choice reactiontime task:
VPn sitzt vor dem Computer, ein Licht erscheint entweder auf der rechten oder
linken Seite des Monitors, dementsprechend soll entweder eine Taste links oder
rechts gedrückt werden. Die Reaktionszeit wird gemessen.
Bei der choice reactiontime task brauchten die Probanden durchschnittlich 1/10 sec. länger
für ihre Reaktion, was Donder damit erklärte, dass die Probanden so lange brauchen um eine
Entscheidung zu treffen, welchen Knopf sie drücken sollten.
Prinzip des unbewussten Schlusses
Helmholtz erstellte die Theorie „Prinzip des unbewussten Schlusses“ welche besagt, dass
manche unserer Identifikationen das Resultat von unbewussten Annahmen sind, die wir
über unsere Umwelt aufgrund von Erfahrungen aus der Vergangenheit gemacht haben, z.B.
Sonne steht fest, aber wir sagen, sie geht unter. Prärationaler Mechanismus, quasi
präattentiv, nicht korrigierbar
Beispiel: Eine Karte verdeckt eine andere Karte – theoretisch könnte sich dahinter aber auch
eine Karte in L-Form befinden o.ä. – wir gehen aber davon aus, dass es ebenfalls eine
rechteckige Karte ist.
Weitere bekannte Forscher dieser Zeit, in der der Strukturalismus weit verbreitet war, waren
Hermann Ebbinghaus (sinnlose Silben aus 3 Buchstaben) und Wilhelm Wundt (analytische
Introspektion).
Die Entstehung des Behaviorismus
John B. Watson war einer der Begründer des Behaviorismus.
Hauptkriterien:
Watson lehnte Introspektion als Methode gänzlich ab – nur was beobachtet werden
kann soll bei wissenschaftlichen Untersuchungen beachtet werden.
Er schaffte Bewusstsein als Diskussionsgegenstand für Untersuchungen ab
Er führte offenes Verhalten als wichtigsten/obersten Diskussionsgegenstand ein
So behauptete er auch, dass Kinder das Sprechen aufgrund von operanter Konditionierung
lernen (Belohnungslernen) – Befunde von weiteren Untersuchungen zu diesem Thema
zeigten jedoch, dass Kinder auch Sätze wiedergaben, die sie nie zuvor gehört hatten, was
wiederum zum Rückgang des Behaviorismus führte.
Die Kognitions-Revolution
In den 50 Jahren des 19. Jahrhunderts kam es aufgrund von Computern zu einer Revolution
in der Kognitionsforschung. Da man nun in der Lage war Informationsprozesse ebenso wie
physiologische Prozesse zu messen.
Heutige Methoden zur Untersuchung von Kognition
Heutzutage gibt es 2 Untersuchungsmethoden
1. Verhaltensmethode (z.B. wie bei Donder) A
2. Physiologische Methode (z.B. EEG) B
Stimulus
Physiologische Reaktion
(Hirnaktivität)
Mentale Reaktion
(Entscheiden)
Verhalten
A
B
Ziel beider Untersuchungsmethoden ist es herauszufinden, wie Kognition funktioniert.
The Modal Model of memory by Richard Atkinson and Richard Shiffrin 1968 erklärt den Basisprozess
von Erinnerung:
rehearsal
Input
Viele Infos
Sensory
Kurzzeit-
Langzeit-
memory
gedächtn
gedächtnis
gefilterte
Infos
das Langzeitgedächtnis hat auch Einfluss auf
das Kurzzeitgedächtnis
Kapitel 2
Kognition und das Gehirn:
Beispiel:
Ein Mann schläft→ Wecker klingelt (Luftwellen werden in elektrische Signale umgewandelt)→ dies
wird in den auditiven Cortex gemeldet (affarente Information)→ es folgt ein kognitiver Prozess→
Mann realisiert, er kann noch 15 Minuten schlafen→ dies wird an den motorischen Cortex
gemeldet→ Rückenmark (efferent, absteigend)→ Muskeln im Arm und in der Hand werden aktiviert
→ Wecker wird ausgeschaltet
Dabei gilt: Ein Reiz muss adäquat sein, d.h. hinreichend stark, um eine Reaktion auszulösen.
Neurone
Neurone sind Zellen, die darauf spezialisiert sind Informationen zu empfangen und ins Nervensystem
weiterzuleiten.
Verschiedene Teile von Neuronen haben spezielle Funktionen.
a: der sensorische Rezeptor erhält Informationen aus der Umwelt, z.B. die Haut wird an einer Stelle
berührt und leitet diese Information weiter
b: der Zellkörper enthält Informationen um die Zelle am „leben“ zu halten; die Dendriten empfangen
Signale von anderen Neuronen, das Axon leitet diese Informationen weiter
Die Rezeptoren transformieren den proximalen Reiz aus der Umwelt (z.B. Berührung) in elektrische
Energie, welche unsere Umwelt in unserem Nervensystem repräsentiert. Diesen Vorgang nennt man
Transduktion.
Je intensiver ein Reiz, desto öfter feuert das Neuron/ desto höher die Frequenz der
Aktionspotenziale. Info ist nicht in der Amplitude, sondern in der Frequenz.
Spontanaktivität: AP ohne adäquaten Reiz, z.B. Eigengrau
Bei -70 mV Ruhepotenzial, dann wird Reiz überschwellig, Aktionspotenzial wird generiert (40mV), das
alles dauert 1 Millisekunde, in dieser Zeit kann die Nervenzelle nicht erregt werden (Refrektärzeit)
Kommunikation von Neuronen
An den Synapsen werden chemische Botenstoffe, die Neurotransmitter, freigesetzt, um die
Informationen weiterzuleiten. Es gibt exitatorische (erregende) und inhibitorische (hemmende)
Neurotransmitter.
Beispiel:
Ein Frosch fängt nur Tiere mit
einer speziellen Größe. Nur wenn
bestimmte Lichtrezeptoren
stimuliert werden schnappt er zu.
A,B,C = Zellkörper ; 1-7 = Lichtrezeptoren
|= inhibitorisch ; < exitatorisch
Merkmalsdetektoren (feature detectors)
Hubel und Wiesel entdeckten 1965, dass es Neurone gibt, die am besten auf bestimmte Lichtbalken
reagieren.
Simple cells: - reagieren am besten auf Lichtbalken mit einer bestimmten Ausrichtung,
orientierungssensitiv
Complex cells: - reagieren am besten auf Lichtbalken mit einer bestimmten Ausrichtung, die
sich in einer bestimmten Richtung über die Retina bewegen
End-stopped-cells: - reagieren am besten auf Lichtbalken mit einer bestimmten Länge oder
Form, die sich in eine bestimmte Richtung bewegen
Heutzutage weiß man, dass es sogar Neurone gibt die besonders gut auf Gesichter, andere auf
Häuser usw. reagieren.
Überadditivität: mehr Reaktion auf Kasten mit Strich als Addition von Reaktion auf einzelnen Kasten
und einzelnem Strich
Für verschiedene Objekte gibt es einen neuronalen Code im temporalen Cortex. D.h. je nachdem
welches Gesicht wir sehen werden auch hier verschiedene Neurone, verschieden stark und in
unterschiedlichen Kombinationen stimuliert. Entspricht die Stimulation/Information einem im
temporalen Cortex abgespeicherten neuronalen Code „erkennen“ wir die Person.
Einzelcodierungstheorie (grandmother cell): für eine spezielle Person reagiert ein Neuron maximal
Ensemblecodierung (distributed coding): spezifisches Feuerungsmuster von mehreren Neuronen für
verschiedene Personen
Amygdala: Emotionen und emotionale
Erinnerungen
Thalamus: Weiterleitung von Informationen des
Sehens, Höhrens und Berührung
Hippocampus: Erstellen von Erinnerung
Der cerebrale Cortex ist in 4 Lappen unterteilt:
1. Temporal lobe: Sprache, Erinnerung, Hören und Wahrnehmung von Formen
2. Occipital lobe: visuelle Wahrnehmung
3. Parietal lobe: Aufmerksamkeit, Berührung
4. Frontal lobe: Sprache, Gedanken, Erinnerung, Motorik
Double dissociation: Gehirnareale, die voneinander unabhängig sind
Subtraktionstechnik: Hintergrundaktivität des Gehirns muss gefiltert werden, weil das Gehirn immer
aktiv ist. Will man nur Reaktion auf eine bestimmte Aktivität messen, muss man die
Hintergrundaktivität subtrahieren.
Das Gehirn besitzt aber auch eine erfahrungsgebundene Plastizität.
Experiment mit Katzen: Orientierungsdeprivation: wurden nur in einer Umgebung mit horizontalen
oder vertikalen Streifen großgezogen, konnten sich später nicht richtig bewegen
Kapitel 3
Perception /Wahrnehmung/ Erkennen:
Menschen sind besser im Erkennen von Objekten als Maschinen, da sie Wahrnehmungsintelligenz
besitzen/benutzen – Wissen, das sie über Objekte und deren Wahrnehmung haben.
Das Wissen oder auch Erwartungen gehen in die Wahrnehmung mit ein und spielen eine
entscheidende Rolle.
Bottom- up and Top-down Prozesse
Verhalten wird von der Information die auf die Rezeptoren einer Person trifft & dem Wissen der
Person bestimmt.
Wissen (top-down), geprägt von Erwartungen
Das was erkannt wird
Eintreffende Information (bottom –up)
Lichteinfall ins Auge vom Stimulus
Bottom-up:
Der Prozess, der mit der Stimulation der Rezeptoren beginnt
Top-down:
Der Prozess, der das Wissen einer Person involviert
Motte, Bäume, Laub, Eichhörnchen=distaler Reiz
Reiz auf Retina= proximaler Reiz, könnte durch Transduktion in elektrische Signale umgewandelt
werden
Ein Beispiel für diese Prozesse ist das Experiment von Stephen Palmer (1975). Er präsentierte
Probanden eine Küchenszene und danach wurden 3 verschiedene Items tachistoskopisch präsentiert
(maskiert). Wobei das erste Item dem Kontext angemessen war (ein Brot), das zweite Item
unangemessen war (ein Briefkasten mit einer ähnlichen Form wie das Brot) und als drittes Item ein
täuschendes war (eine Trommel). Das Item, das der Szene angemessen war konnte am ehesten
identifiziert werden. Das Experiment zeigt somit, dass Wissen von einem Kontext, Erwartungen die
Wahrnehmung beeinflussen kann.
Template Matching/ Schablonenvergleich:
Ein einkommender Reiz wird mit verschiedenen im Gehirn gespeicherten Schablonen verglichen.
Findet man eine passende Schablone kommt es zu einem „match“ (Erkennen).
(Beispiel mit dem Buchstaben „K“.)
Diese Vorstellung wurde jedoch fallengelassen, weil wir auch K´s identifizieren können, die anders
geschrieben sind ( K ; K; K ; etc.)
Interactive Activation Model
James McClelland und David Rumelhart entwickelten 1981 das interactive activation model, welches
davon ausgeht, dass Aktivierung 3 Levels durchläuft:
1. Feature level mit feature units (gerade und runde Linien)
2. Letter level mit letter units (alle Buchstaben aus dem Alphabet)
3. Word level mit word units (alle Wörter, die die Person kennt)
Das komplette Modell umfasst 12 feature units und 26 letter units; hier nur ein vereinfachtes
Beispiel:
Word level
Fork
Roof
Letter level
F
Feature level
K
O
R
_
(
)
_
_
Stimulus
_
Der Buchstabe, der am häufigsten aktiviert wurde, lässt darauf schließen, dass es sich um den
Stimulus handelt – in diesem Fall „K“.
I
K
Einwand: Muss ein Wort Buchstabe für Buchstabe identifiziert werden oder kann es auch als Ganzes
wahrgenommen werden.
So kam man auf „word superiority effect“ – den Wortüberlegenheitseffekt, welcher besagt, dass
die Identifikation von Buchstaben leichter, schneller und richtiger ausfällt, wenn sie in einem
passenden Kontext sprich einem Wort, dargeboten werden. Der Wortüberlegenheitseffekt lässt sich
jedoch nur erklären ,wenn es auch eine feedback-activation gibt. Feedback- activation ist eine
Aktivierung, die von den word units zurück zu jeder letter unit für das besagte Word sendet.
Feedback-activation gibt es jedoch nur für Wörter, nicht für einzelne Buchstaben oder Unwörter.
Feature Integration Theory (FIT)
Diese Theorie von Treisman (1986) unterteilt sich in zwei Phasen.
1. Preattentive stage (vorkonzentrierte Phase)
2. Focused attention stage (vollkonzentrierte Phase)
Die preattentive stage erfolgt unbewusst, in ihr wird ein Objekt in seine Einzelteile (laut Treismann
können dies Linien, Kurven und Farben sein) zerlegt und wahrgenommen (zum Beispiel besteht ein
Buch aus vielen verschieden Linien mit unterschiedlicher Ausrichtung); mit hoher Geschwindigkeit,
parallel.
In der focused attention stage werden diese Einzelteile zu einem Objekt zusammengesetzt; einzelne
features werden beleuchtet, Flaschenhals, Kapazität weniger.
Objekt
Preattentive
stage
Focused
attention
stage
Wahrnehmung
Bewiesen hat Treisman ihre Theorie, dass Objekte als Einzelteile wahrgenommen werden mit
folgendem Experiment:
Vpn wurde folgende Abbildung für 1/5 sek. gezeigt. Danach
sollten sie die beiden Nummern zuerst nennen und danach
weitere Objekte, die sie wahrgenommen hatten. 18% der
Probanden nannten Kombinationen wie zum Beispiel „blauen
großen Kreis“ der features, was illusory conjunctions
(illusorische Verbindungen) genannt wird. Weil sie erst die
Zahlen nennen sollte, war nicht mehr genug Kapazität zur
Aufnahme von Farben und Formen vorhanden.
Recognition-by-Components Theory
In Irving Biedermans Theorie (1987) bestehen die features nicht aus Linien etc. sondern aus
geometrischen Formen (Geone), welche er in 36 verschiedene unterteilt.
Zum Beispiel:
Haben wir , laut dieser Theorie, genug Informationen um die grundlegenden geometrischen Formen
des Objekts zu identifizieren, dann können wir auch das Objekt identifizieren.
Auch mit nur ganz wenigen Geons können wir ganze Objekte identifizieren.
Warum haben Maschinen Schwierigkeiten elementare Identifikationen durchzuführen?
Sie verfügen nicht wie der Mensch über perzeptible Intelligenz. Dies sind top down Prozesse, die im
Laufe der Evolution optimiert wurden. (Erinnerungen/Erfahrungen)
Man kann 6 Gesetze (oder Heuristiken, da nicht immer 100%ig zutreffend) of perceptual
Organization festhalten:
1. Prägnanz: folgt dem Prinzip der Einfachheit – Beispiel mit den 2 Weingläsern hintereinander
2. Ähnlichkeit: Ähnliche Dinge scheinen gruppiert
3. Gute Fortführung: Verbundene Punkte werden zu geraden oder leicht kurvigen Linien, die
zusammengehören und keine abrupten Knicke machen (Beispiel mit den Kopfhörern und
ihren Kabeln, die übereinander liegen, wir aber dem Kabel folgen können um so zu
identifizieren, welches Ende zu welchem Kopfhörer gehört)
4. Nähe: Dinge, die nah bei einander liegen scheinen zusammenzugehören
5. gemeinsames Schicksal: Dinge, die sich in die gleiche Richtung zu bewegen scheinen gehören
zusammen
6. Vertrautheit: Dinge, die vertraut, bekannt oder bedeutsam erscheinen gehören eher
zusammen
Problem der inversen Projektion
Eine bestimmte Wahrnehmung eines Objekts auf der Retina kann durch verschiedene Stimuli erzeugt
werden. Auch ist das Bild oft unscharf.
Der Mensch kompensiert dieses Problem mit seinem Wissen.
Ähnlich verhält es sich mit Sprache. Physikalisch gesehen ist Sprache ein „Durchrauschen“ – der
Mensch kann die einzelnen Wörter aber filtern/trennen mit Hilfe seines Wissens.
Maschinen können dies nicht, weshalb Spracherkennungssysteme auch oft noch große
Schwierigkeiten haben.
Menschliches Wissen macht es uns auch möglich Dinge zu identifizieren, die teilweise verdeckt oder
unscharf sind.
Aufmerksamkeit spielt bei der Wahrnehmung eine entscheidende Rolle (Beispiel mit Film,
Ballspielern und Gorilla)
Der Prozess der Aufmerksamkeit ist hochselektiv – wenn wir auf etwas fokussiert sind entgeht uns
Veränderung – auch wenn diese massiv ist. Dieses Phänomen nennt man Blindheit für Veränderung
und ist u.a. ein interessantes Phänomen für Zeugenaussagen.
Kapitel 4 Aufmerksamkeit:
Als Aufmerksamkeit bezeichnet man den Prozess von Konzentration auf bestimmte Erscheinungen in
unserer Umwelt, Gedanken oder Aktivitäten. Wobei die Aufmerksamkeit einen ausschlaggebenden
Effekt auf unsere Wahrnehmung, Erinnerung, Sprache und das Lösen von Problemen hat.
Selektive Aufmerksamkeit:
~ die Fähigkeit sich auf eine Sache zu konzentrieren und andere auszublenden.
Durch Experimente, in denen Vpn zwei Stimuli zur gleichen Zeit gezeigt wurde, konnte bewiesen
werden, dass Menschen sich gut auf einen Stimulus konzentrieren und einen anderen ausblenden
können. (Obwohl sie auch hierbei einen ganz kleinen Teil des ausgeblendeten Stimulus wahrnehmen)
Colin Cherry (1953) zeigte dies in seinem Experiment zum „dichotischen Hören“. Dazu bekommen
Vpn Kopfhörer und unterschiedliche Texte für das rechte und das linke Ohr. Der Proband soll dann
z.B. sich auf das konzentrieren, was er auf dem rechten Ohr hört und dies später wiedergeben. Um
sicherzustellen, dass die Vpn wirklich nur auf den Text hört, der vorgegeben ist, soll er diesen laut
nachsprechen. Später gefragt was auf dem anderen Ohr zu hören war, können die Probanden dies
nicht wiedergeben. Physikalische Merkmale z.B. ob der Sprecher männlich oder weiblich war kann
jedoch wiedergegeben werden.
Modell der frühen Selektion: Broadbent´s Filter Modell
Nachricht/en
Sensorische
Erinnerung
Filter
Detektor
Gedächtnis
Sensorische Erinnerung:
Beinhaltet alle eintreffenden Informationen (Ultrakurzzeitgedächtnis)
Filter:
Identifiziert die uns interessierende Nachricht und filtert die übrigen aus
Detektor:
Leitet die Bedeutung der Nachricht weiter ins Kurzzeitgedächtnis wo sie für 10-15 Sekunden bleibt.
Bei diesem Modell wird immer nach physikalischen Eigenschaften der Nachricht ausgefiltert, dies
kann die Tonlage/-stimme des Sprechers sein o.ä.
In all diesen Experimenten werden das linke und rechte Ohr als zwei verschiedene Kanäle betrachtet,
was Broadband mit seinem „split-scan“ Experiment bestätigte. Hierbei wurden den Ohren
gleichzeitig Buchstaben ca. 3 Settings lang präsentiert (z.B. H M; S R ; W P) – danach sollten die Vpn
diese unverzüglich nennen, wobei sie sich die Reihenfolge beliebig aussuchen durften.
65% der Vpn konnte diese Aufgabe richtig lösen, wenn sie erst die Buchstaben wiedergaben, die sie
auf einem Ohr gehört hatten und dann die anderen – also H S W M R P. Broadband erklärt dies
damit, dass es leichter ist wenn man den Kanal nicht wechseln muss. Im Gegensatz dazu ist es
schwierig von einem Kanal zum anderen hin und her zu wechseln (Switching), denn sollten die Vpn
in der Reihenfolge die Buchstaben wiedergeben in der sie sie gehört hatten – sprich H M S R W P
waren nur ca. 20% dazu in der Lage.
Jedoch werden nicht gleich alle Informationen von Nachrichten, denen wir keine Aufmerksamkeit
schenken ausgeblendet. Das Cocktail- Party Phänomen zeigt, dass auch Botschaften selektiert
werden, denen wir keine volle Aufmerksamkeit schenken, so reagieren wir z.B. gut auf unseren
Namen der gerufen wird obwohl wir zum Beispiel in eine Konversation verwickelt sind.
Treisman´s Attenuation Theory/ Intermediate selection
Ähnlich wie in Broadbents Theorie geht auch Treisman von einem Verarbeitungsprozess in 2 Phasen
aus, wobei sie jedoch den Filter durch einen attenuator (Puffer/Dämpfer) ersetzt.
Attended message
Nachrichten
attenuator
Dictionary
unit
ins
Gedächtnis
Unattended message
Der Attenuator analysiert die eintreffenden Nachrichten nach 3 Gesichtspunkten:
1. Nach den physikalischen Eigenschaften (schnell, langsam o.ä.)
2. nach der Sprache
3. nach der Bedeutung
Nach Treisman können Sprache und Bedeutung auch dafür verwendet werden um Nachrichten
voneinander zu trennen/unterscheiden. Sobald also der attenuator die beabsichtigte Nachricht von
der unbeabsichtigten identifiziert hat läßt er beide jedoch in unterschiedlicher Stärke zum dictonary
unit durch. Dies ist die zweite Phase des Modells. Hier sind Wörter abgespeichert , die alle eine
unterschiedliche Schwelle für ihre Aktivierung haben. Unser eigener Name hat zum Beispiel eine
niedrige Aktivierungsschwelle und wird daher sehr schnell und leicht aktiviert, so dass wir auch
unseren Namen der genannt wird wahrnehmen, obwohl wir uns auf eine andere Konversation
konzentrieren.
Late-selection-model
Late-selection beruht auf der Selektion der Bedeutung, d.h. eine eintreffende Nachricht wird nicht
nur wie beim early-selection-model nach seinen physikalischen Eigenschaften beurteilt sondern
zusätzlich wird die Bedeutung der Nachricht bearbeitet bevor es zu einer Auswahl kommt. Treismans
Modell stellt somit ein Zwischenmodell dieser beiden dar.
High-load-task & low-load-task
High load task:
Aufgaben, die unsere ganze Aufmerksamkeit in Anspruch nehmen und somit keine Kapazitäten
freilassen sich auf andere Dinge zu konzentrieren. Hier wird eher die early-selection-theory genutzt.
Low load task:
Aufgaben, die wenig unserer Aufmerksamkeit in Anspruch nehmen und wir somit noch genügend
Kapazitäten freihaben um uns auf andere Dinge zu konzentrieren. Deshalb können wir den Inhalt
auch semantisch überprüfen, also eher Late-selection.
Somit kommt es auf die Komplexität und den Schwierigkeitsgrad einer Aufgabe an welches Modell
zur Verarbeitung benutzt wird.
Flanker-compatibility-task: VP sollte drücken, wenn er ein Quadrat in einem von 6 Kreisen gesehen
hat (Detection). Es wurde ein Störreiz (kompatibler Distractor) eingesetzt, ein zusätz. Quadrat am
Rand. Low-load-task, Distraktor hat Einfluss.
Zusätzl. andere Stimuli, Diskrimination, Quadrat sollte gefunden werden. High-load-task. Distraktor
hat keinen Einfluss.
Divided Attention/geteilte Aufmerksamkeit
Es gibt verschiedene Situationen in denen geteilte Aufmerksamkeit auftreten kann. Um seine
Aufmerksamkeit teilen zu können, kommt es auf verschiedene Faktoren an wie zum Beispiel Übung
oder aber den Schwierigkeitsgrad einer Aufgabe. (Wir können zum Beispiel Autofahren und uns
gleichzeitig unterhalten)
Je mehr Übung wir in einer Aufgabe haben umso eher kommt es zu einem automatischen Prozess
(automatic processing). Dieser tritt auf (1) ohne dass wir es beabsichtigen (2) mit nur geringer
Inanspruchnahme unserer kognitiven Kapazitäten. Auch verläuft dieser Prozess nahezu asymptotisch
– irgendwann gibt es keine Verbesserung mehr nach erneuter Übung, der Prozess läuft eben
automatisch (Experiment Schneider&Shiffrin, consistent mapping condition).
J.R. Stroop entdeckte 1935 den sog. Stroop Effekt. Probanden sollten so schnell wie möglich und der
Reihe nach die Farbe von verschiedenen Punkten nennen. In einem zweiten Durchgang sollten sie
diesmal die Farbe nennen in der ein Wort geschrieben war. Hierfür brauchten die Probanden
wesentlich mehr Zeit, da das lesen von Wörtern schon zu einem automatischem Prozess geworden
war, den sie nicht einfach ausschalten und ignorieren konnten, obwohl sie es versuchten.
Controlled processing überlappt sich mit automatic processing = der wird automatisch behindert,
wenn diese beiden unterschiedlich sind.
Rot grün blau rot gelb blau rot grün blau gelb…
Zusammenfassend:
Geteilte Aufmerksamkeit ist bei einfachen Aufgaben möglich oder bei Aufgaben, die gut trainiert
sind. Wird eine Aufgabe jedoch zu schwierig ist es nicht mehr möglich seine Aufmerksamkeit zu
teilen (wenn jemand beim Autofahren mit dem Handy telefoniert, überfährt er viele rote Ampeln
und braucht länger um zu bremsen).
Augenbewegung und visuelle Wahrnehmung
Saccades – schnelle Augenbewegungen von einem Punkt zum anderen
Fixations – kurze Pausen an einem Punkt, der uns interessiert
Mit einem Eye-Tracker kann man diese Bewegungen des Auges festhalten und untersuchen.
Welche Orte wir mit den Augen fixieren hängt von individuellen Gegebenheiten ab, so zum Beispiel
vom Bild/Objekt an sich, unserem Wissen und Zielen der Observation, Interesse etc.
Besonders werden jedoch Bereiche mit einer hohen stimulus salience (kräftige Farben, starken
Kontrast etc.) bevorzugt. (hierbei handelt es sich um einen bottom – up Prozess)
Führen wir eine Aufgabe durch (z.B. schmieren eines Brotes) wird unser Blick nicht mehr von
Bereichen mit hoher stimulus salience bestimmt sondern von der Aufgabe an sich.
Obwohl es oftmals für Wissenschaftler recht einfach ist vorherzusagen welche Bereiche mit den
Augen in einem Test fixiert werden, können sie die Reihenfolge nicht vorhersagen, da diese von
Person zu Person unterschiedlich ist.
Wir können auch Dinge sehen oder wahrnehmen, die wir nicht direkt ansehen (Beispiel:
Basketballspieler dribbelt den Ball und schaut Richtung Korb, sieht aber trotzdem den Gegenspieler
von der Seite kommen); ebenso können wir direkt etwas ansehen ohne dieser Sache/Gegenstand
Aufmerksamkeit zu widmen (Einen Satz mit den Augen „lesen“ ohne ihn zu lesen) – dies nennt man
inattentional blindness.
Arien Mack und Irvin Rock haben 1998 ein Experiment zu „inattentional blindness“ durchgeführt.
1.
2.
3.
Im ersten Durchgang sollten die Probanden bestimmen welcher Arm des Kreuzes länger ist. Im
zweiten Durchgang ebenso, aber zusätzlich wurde noch ein Testobjekt (kleines Dreieck) mit
eingeblendet. Danach wurden ihnen verschiedene Objekte gezeigt von denen sie
auswählen/identifizieren sollten, welches sie zuvor in Kombination mit dem Kreuz gesehen hatten.
Da die Probanden nur der Länge der Arme Aufmerksamkeit gewidmet hatten fiel es ihnen sehr
schwer das Testobjekt zu benennen. → dies nennt man inattentional blindness (funktionale
Blindheit)
Es wird immer nur das motorisch fixiert und wahrgenommen, was im Zentrum der Aufmerksamkeit
liegt.
Ortsbezogener Hinweisreiz
Valide Cues (Reize) führen zu einer besseren und kürzeren Reaktionszeit. (Experiment Precuing,
Posner, Fokus der verdeckten Aufmerksamkeit, ein Pfeil in der Peripherie kündigte das Auftauchen
eines Reizes an, manchmal aber auch in der falschen Richtung. Zeigte der Pfeil in die richtige
Richtung, brauchten die VP kürzer.) Der Fokus der Aufmerksamkeit kann wandern ohne dass sich das
Auge selbst bewegen muss. Dies nennt man auch movement of the inner eye. Ortsbezogene
Aufmerksamkeit (location-based attention) kann mit einem spotlight verglichen werden. Dieser
Lichtkegel wandert hin und her, jeweils in die Richtung der Fixation. Der Fokus der Aufmerksamkeit
bewegt sich bevorzugt innerhalb eines Objekts (object-based attention). Ortsbezogene
Aufmerksamkeit wird durch Teilverdeckung nicht beeinflusst und wandert mit einem sich
bewegenden Objekt mit.
Aufmerksamkeit in sozialen Situationen
Menschen mit Autismus entziehen sich dem Kontakt mit anderen Personen. Dies macht es für sie
schwierig andere Menschen zu verstehen, denn durch Körpersprache (besonders im Mund und
Augenbereich) erkennt man den emotionalen Zustand /Situation einer Person. In Eye-tracking
Experimenten erkennt man sehr genau den Unterschied zwischen einer „normalen“ Augenfixation
(welche Punkte werden bevorzugt) und der Augenfixation von Autisten, die meist wahllos
umherschweift. Autisten können auch Zeigeverhalten nicht folgen.
Kapitel 5
Gedächtnisprozesse:
Gedächtnis: Der Prozess, der Behalten, Aufnehmen und Benutzen von Informationen, die im Original
nicht länger vorhanden sind, umfasst.
Ohne das Gedächtnis könnte keine Identifikation (Sprache, Motorik, Wahrnehmung) stattfinden.
Wir unterscheiden (modal model of memory von Atkinson und Shiffrin) 3 Stufen von Gedächtnis:
1. Sensory memory (ultra-Kurzzeitgedächtnis) : hier kommen alle Informationen für Bruchteile
einer Sekunde an.
2. Short-term-memory (STM – Kurzzeitgedächtnis): 5-7 items werden hier für 15-30 Sekunden
gespeichert.
3. Long-term-memory (LTM –Langzeitgedächtnis): eine große Menge an Informationen kann
hier über Jahre/Jahrzehnte gespeichert werden.
Das Model von Atkinson und Shiffrin beinhaltet auch control processes wie rehearsal (Probe, Übung,
Wiederholung) – z.B. wiederholt man die Telefonnummer, die man nachgeschaut hat mehrmals laut
oder still um sie sich besser zu merken. – so wird eine Information vom Kurzzeitgedächtnis ins
Langzeitgedächtnis transferiert. Wird diese Information zu einem späteren Zeitpunkt wieder
benötigt findet eine Wiederherstellung (retrieval) statt. Die Info wird aus dem LTM ins STM
zurücktransferiert, da sie hier „benutzt“ werden kann.
Sensory Memory (Ultra-Kurzzeitgdächtnis)
Ist die Zurückhaltung von Informationen ausgelöst durch sensorische Stimulation für sehr kurze
Augenblicke. (Beispiel: dreht man eine brennende Wunderkerze im Kreis scheint man einen
leuchtenden Kreis zu sehen…) Diese Zurückhaltung von wahrgenommenem Licht im Gedächtnis
nennt man auch - persistence of vision – Trägheit des ikonischen Gedächtnis. Die Trägheit des
ikonischen Gedächtnisses sorgt dafür das einzelne Bilder (z.B. beim TV- einzelne Bilder gefolgt von
einem schwarzen „Bild“ werden eingeblendet. Die Trägheit des ikonischen Gedächtnis füllt die
schwarzen Bilder mit dem zuvor wahrgenommenem Bild auf… ist der Zeitabstand zwischen den
Bildern zu lang nimmt man ein flickern wahr) als Bewegungsfolgen wahrgenommen werden, hierbei
ist es wichtig, dass genügend Bilder gezeigt werden – die Flimmer-Fusions-Grenze muss
überschritten werden (24 Bilder pro Sekunde). (Bei alten Filmen wurden oft nicht so viele Einzelbilder
benutzt, da Filmmaterial sehr teuer war, was zu einem Flimmern beim Film anschauen führte.)
Sperling untersuchte 1960 das Phänomen „persistence of vision“. Sperling fand heraus, dass die
Probanden in der Lage waren die gesamte oder ein Großteil der eben gesehenen Informationen
wahrzunehmen, aber nur einen Teil berichten konnten, da die Erinnerung zu schnell verschwand.
Diese kurze Erinnerung an visuelle Stimuli nannte er iconic memory (ikonisches Gedächtnis) oder
visual icon. (Die Erinnerung an Töne nennt man echoic
memory)
whole report: Vpn sollten soviele Buchstaben
wiedergeben wie möglich
free recall: egal in welcher Reihenfolge
tachistoskopische Darbietung, da angenommen wurde,
dass die Infos auf der Retina nachleuten
Partial report+ tone immediate: unmittelbar nachdem
die Matrix gezeigt wurde ertönte ein Ton, der angab
welche Zeile wiederholt werden sollte. 82% der
Buchstaben konnten korrekt wiedergegeben werden.
Partial report+tone delayed: wie oben nur dass der Ton
mit etwas Verspätung, unterschiedlicher Zeitspanne zu
hören war.
Je später der Ton kam, desto schlechter war die
Erinnerungsleistung.
Fazit: Verweildauer im ikonischen Gedächtnis beträgt ca. 1 Sekunde
Sehr viel Infos weren bildhaft 1 Sekunde festgehalten
Das echotische Gedächtnis hat eine etwas längere Persistenz, einige Sekunden.
Kognitionspsychologen glauben, dass das Ultra-Kurzzeitgedächtnis wichtig ist für:
1. Die Aufnahme von Informationen, die weiterverarbeitet werden müssen
2. Kurzes Behalten dieser Informationen während der Verarbeitungsprozess läuft
Short-Term Memory/ Kurzzeitgedächtnis
Alles worüber wir im Moment nachdenken oder was in unserem Kopf vor sich geht involviert das
STM – STM ist unser Fenster zur Gegenwart.
John Brown erforschte 1958 sowie Peterson und Peterson 1959 die Dauer des STM.
Sie fanden heraus, dass Vpn ( nach mehreren Durchgängen) in der Lage waren ca. 80% der zu
erinnernden Buchstaben zu behalten, wenn sie diese nach 3 Sek. wiedergeben sollten, aber nur 10%
nach 18 Sek. (a)
Keppel und Underwood stellen 1962 jedoch fest, dass wenn man die Probanden nach nur einem
Durchgang befragen würde sie fast gleich viele Buchstaben (egal, ob nach 3 oder 18 Sekunden
gefragt) wiedergeben konnten. Erst nach dem dritten Durchgang stellte sich eine erhebliche
Verschlechterung des Behaltens , proportional zur Zeit, ein. Sie erklärten sich diesen Sachverhalt mit
proactive interference (PI). Dieses Phänomen tritt immer dann auf, wenn bereits gelernte
Information das Lernen von neuer Information stört (Buchstaben haben sich beeinflusst). Interferenz
ist ein Grundmechanismus von Vergessen.
Die Dauer, in der etwas im STM gespeichert wird, beträgt bei der Verwendung von rehearsal ca.
15-20 Sekunden. Die Kapazität beträgt zwischen 5-8 items (gemessen mit digit span) (Miller „the
magical number 7 plus or minus 2“)
Chunking kann jedoch diese Kapazität enorm steigern.
Chunking: kleine Teile (z.B. Wörter) werden zusammengefasst in bedeutungsvolle Teilbereiche (z.B.
Geschichten), was dazu führt, dass wir sie uns leichter merken können.
Beispiel für Chunking von Chase und Simon:
Die Vpn waren Schachspieler, wobei die eine Gruppe „master“ und die andere „beginner“ waren.
Ihnen wurde 5 Sekunden lang ein Bild von einem Schachbrett mit 24 darauf positionierten Figuren
dargeboten. Danach sollten sie soviele Positionen wie möglich wiedergeben. Standen die zuvor
gezeigten Schachfiguren an reellen Stellen, wie sie auch während eines Spiels auftreten können,
konnten sich die „master“ 16 von 24 Figuren korrekt merken. Bei nicht sinnvollen Positionen (solche,
die normalerweise nie auftreten/Figuren wurden irgendwie hingestellt) schnitten die „master“
genauso schlecht ab wie die „beginner“ – dies bewies, dass ihre Gedächtnisleistung gleich war – nur
mittels chunking konnten die „master“ bessere Leistungen erzielen.
Types of Coding
Type of Coding
Auditory
Visual
Semantic
Beispiel
Sound of a person´s voice
Image of a person
Meaning of what the person is saying
Auditory Coding
Informationen für das STM werden eher auditiv gespeichert. (Der Code für STM ist auditiv)
Dies fand Conrad 1964 mit einem Experiment heraus, indem er Vpn einen Buchstaben kurz zeigte,
den sie dann aufschreiben sollten. Es kam immer dann zu Verwechselungen/Fehlern, wenn die
Buchstaben gleich klangen. (Wurde z.B. ein „S“ gezeigt schrieben sie „X“ nieder - der Test war auf
englisch) – Conrad schlussfolgerte daraus, dass Infos über das visuelle System auditiv abgespeichert
werden.
Visual Coding
Manche Erinnerungen sind auch visuell codiert. Ein Experiment von Simon und Zhang (1995) in dem
chinesischen Vpn Schriftzeichen gezeigt wurden, wobei manche der chinesischen Schriftzeichen sog.
Radicals (ohne sound) sind und andere character (mit sound) – zeigte, dass die Probanden sich zwar
die characters besser/häufiger merken konnten – aber auch einige radicals erinnert werden konnten.
Semantic coding
Delos Wickens zeigte 1976, dass auch semantische Codierung im STM vorkommt. In dem Experiment
gab es 3 Gruppen (Früchte, Fleisch, Berufe). Die Probanden in jeder Gruppe hörten 3 Wörter zu
ihrem Thema (Beispiel: Birne, Apfel, Banane), dann sollten sie von 15 runterzählen und die gehörten
Wörter wiedergeben. Insg. gab es 4 Durchgänge. Beim ersten Durchgang konnten die Probanden ca.
87% korrekt wiedergeben, im dritten Durchgang nur noch knapp 30 % (Grund: proactive
interference)
Im 4. Durchgang wurden allen 3 Gruppen 3 Früchte genannt. Bei der Fleischgruppe und der
Berufsgruppe kam es danach wieder zu einem viel besseren Ergebnis des Wiedergebens – GRUND
hierfür war „release from proactive interference“. Indem man Wörter in eine Kategorie zuordnet gibt
man ihnen eine Bedeutung - so bewies Wickens mit diesem Experiment, dass auch semantische
Codierung im STM eine Rolle spielt.
Working memory/Arbeitsgedächtnis:
Das Arbeitsgedächtnis ist nach Baddeley ein System mit limitierter Kapazität für die temporäre
Speicherung und Manipulation von Informationen für komplexe Aufgaben wie Vergleichen, Lernen,
Urteilen.
Baddeley´s working memory model:
Phonological loop (phonologische Schleife)
Beinhaltet verbale und auditive Informationen (z.B. wenn man versucht sich eine Telefonnummer
oder einen Namen zu merken benutzt man die phonological loop.)
Visuospatial sketch pad
Beinhaltet visuelle und räumliche Informationen (z.B. wenn man versucht ein Puzzel zu machen)
Central executive
Zieht Informationen aus dem LTM (Langzeitgedächtnis) und koordiniert die Aktivitäten von
phonological loop und visuospatial sketch pad, indem es von einem Bereich zum anderen hin und
herschaltet und die Aufmerksamkeit auf bestimmte Bereiche der zu erledigenden Aufgabe richtet.
Auch wird Sprache hier in spatial umgewandelt. Die Fähigkeit irrelevante Infos zu unterdrücken
führt zu mehr Gedächtnisleistung.
Es ist leichter eine Aufgabe auszuführen, wenn die Aufgabe sich auf die beiden „Teilbereiche“
visuospatial sketch pad und phonological loop aufteilt ( einen Satz erinnern und das sagen von nein
und ja, ob das jeweilige Wort ein Nomen ist oder nicht ist schwieriger- da beides in der
phonologischen Schleife stattfindet, was zu einer „Überladung“ /overload führt- als sich den Satz zu
merken und auf JA oder NEIN zu zeigen…)
Phonological similarity effect:
Es gibt 2 Reihen von Buchstaben (1. g,c,b,t,v,p; und f,l,k,s,y,g) wobei in der ersten Reihe sich die
Buchstaben ähnlich anhören. Den meisten Menschen fällt es leichter sich die zweite Reihe zu
merken, da sie bei der ersten Reihe oft die Buchstaben vertauschen ,da sie so ähnlich klingen; dies
nennt man den phonological similarity effect.
Word-length-effect
Dieser Effekt besagt, dass es schwieriger ist sich längere Wörter zu merken als kurze. Ein Experiment
bestätigte diesen Effekt, da sich Probanden mehr kurze Wörter als lange Wörter merken konnten.
Dieser Effekt wird damit erklärt, dass es länger dauert die langen Wörter auszusprechen und zu
wiederholen.
Articulatory Suppression/ (Unterdrückung des Rehearsal durch Artikel)
tritt immer dann auf, wenn es schwieriger ist sich eine Liste von Wörtern zu merken, weil die Vpn das
Rehearsal unterdrücken mussten, indem sie immer the, the, the...sagen mussten. Zusätzlich schaltet
articulatory suppression den word-lenght-effect aus und mindert den phonological similarity effect.
Baddeley ergänzte 2000 sein Memory model:
Central
executive
Phonological
loop
Episodic
buffer
Langzeitgedächtnis
Visuospatial
sketch pad
Episodic buffer: kann Informationen länger speichern und hat eine größere Speicherkapazität als die
phonologische Schleife oder visuospatial sketch pad – wodurch Ergebnisse aus
„Erinnerungsexperimenten“ erklärt werden, die überdurchschnittlich sind.
Gehirnaktivitäten während des Erinnerns
Der präfrontale Cortex ist wichtig für das Merken von Informationen für einen kurzen Augenblick.
Daher zeigen Babys, die jünger als 8 Monate sind (bis zu diesem Zeitpunkt ist der präfrontale Cortex
noch nicht vollkommen ausgebildet) ein Verhalten, was man umgangssprachlich als „aus den Augen
aus dem Sinn“ kennt. Wird ein Objekt vor dem Kind versteckt, indem man z.B. ein Tuch auf dessen
Schnuller legt so verhält sich das Kind als ob das Objekt nicht länger existiert. Auch andere Gebiete
im frontal lobe, parietal lobe und cerebellum sind bei Gedächtnisprozessen des Kurzzeitgedächtnis
involviert.
Kapitel 6
Langzeitgedächtnis:
Das LTM ist eine Art Archiv für Informationen über vergangene Ereignisse in unserem Leben sowie
Wissen, das wir erworben haben und umfasst eine Zeitspanne von vor wenigen Augenblicken bis zu
dem Zeitpunkt unserer ersten Erinnerung.
Alles innerhalb von 30 Sek. ist im STM gespeichert – alles ab 30 Sekunden und länger her wird im
LTM gespeichert und ist von hieraus abrufbar. Sehr, sehr großer Speicher
Es findet ein ständiger Austausch zwischen LTM und STM statt. Während das STM den gerade
gehörten Satz im Kopf behält, werden diese Infos verarbeitet und relevante Informationen, die zu
dem Thema passen aus dem LTM abgerufen.
Unterscheidung/Abgrenzung zwischen LTM &STM
1962 demonstrierte Murdoch dies mit seiner Seriellen-Positions-Kurve. Hierbei wurde Probanden
alle 2 Sekunden ein Wort präsentiert, später sollten sie soviele Wörter wie möglich wiedergeben,
egal in welcher Reihenfolge.
Wörter, die am Anfang (primacy effect) oder Ende (recency effect) des Tests genannt wurden,
konnten häufiger gemerkt und wiedergegeben werden.
Die Kurve wird selektiv, nicht additiv beeilflusst.
Dieser Effekt wurde damit erklärt, dass Wörter am Anfang durch den primacy effect schon
wiederholt (rehaersal) und somit im LTM gespeichert werden konnten. Dies kann noch verstärkt
werden, indem man die Liste langsamer- mit mehr Zeit zwischen den einzelnen Wörtern- präsentiert
(mehr Zeit für rehaersal).
Der recency effect tritt auf, da die Wörter, die am Ende präsentiert wurden, noch im STM
gespeichert und abrufbar waren. Wenn man nach dem letzen Wort jedoch noch 30 Sek. warten
würde, bevor der Proband mit seinem recall beginnt – würden diese Worte nicht so gut wiedergeben
werden können (rehaersal unterbunden).
Ein neurologischer Beweis dafür, dass STM und LTM voneinander zu trennen sind ist die double
dissociation; Bei manchen Patienten ist das STM intakt, dafür aber der Transfer ins LTM nicht
möglich (Clive Wearing) oder umgekehrt.
Verschiedene Typen von LTM:
Langzeitgedächtnis
DECLARATIVE
(bewusst)
Episodic
(persönliche
Ereignisse)
Semantic
(Fakten, Wissen)
IMPLICIT
(unbewusst)
Repetition priming
Procedural memory
Declarative memory: Unsere bewusste Erinnerung an Ereignisse, die wir erlebt haben oder Wissen,
das wir erworben haben.
Implicit memory:
Eine Erinnerung, die auftritt, wenn ein vergangenes Ereignis unser Verhalten beeinflusst, wir uns
dessen aber nicht bewusst sind, z.B. automatisierte Prozesse wie Klavierspielen, gehen oder auch
Konditionieren (Ist über die Zeit resistenter als declarative memory)
Episodic memory:
Erinnerung von persönlichen Ereignissen aus unserem Leben (z.B. Besuch beim Opa im Alter von 10
Jahren). Bei solchen Erinnerungen können wir eine geistliche Zeitreise machen (mental time travel)
und uns so an ein Event erinnern – dies bedeutet aber nicht, dass unsere Erinnerung immer korrekt
sein muss. (Nach Tulving consciousness: self knowing)
können nicht überprüft werden, können verfälscht werden
Semantic memory:
Erinnerung an Fakten und Wissen, das wir erworben haben (z.B. Funktion eines Motors) – wir
„wissen“ über bestimmte Events etwas. (Nach Tulving consciousness: knowing)
überprüfbar
Semantic memory kann helfen das episodic memory zu unterstützen. Beispiel: Ein football –
Liebhaber kann sich an mehr Einzelheiten aus dem Spiel erinnern, da er sich mehr dafür interessiert.
Wenn wir uns persönlich für etwas interessieren, können wir uns dies leichter merken, ebenso wie
Dinge, die damit in Verbindung stehen.
Repitition priming:
Man reagiert auf ein Wort schneller oder korrekter, wenn es kurz zuvor schon mal auftauchte.
Procedural memory:
Erinnerung an die Ausführung von gelernten Aktivitäten wie Fahrrad fahren, schwimmen, schreiben
etc. ohne sich unbedingt an den Zeitpunkt des Erlernens zu erinnern.
Es gibt 2 Methoden zur Testung von Gedächtnis/ Erinnerung:
1. Recognition = Wiedererkennung (multiple choice)
2. Recall = freie Reproduktion
Encoding:
Ein Prozess bei dem wir Informationen erwerben und ins Gedächtnis transformieren. Infos rein
Retrieval:
Ein Prozess bei dem wir Informationen vom LTM ins Working memory transferieren um sie bewusst
werden zu lassen und benutzen zu können. Infos raus
maintenance rehearsal: keine effektive Art um Infos ins LTM zu bekommen; stumpfes Wiederholen
ohne Verbindungen mit anderen Infos
elaborative rehearsal: guter Weg um Infos ins LTM zu bekommen, z.B. chunking; man verbindet das
Item und etwas, was man schon weiß miteinander
Levels of processing theory
Gedächtnis ist davon abhängig wie etwas encoded wird und wie die Tiefe des
Verarbeitungsprozesses ist
Shallow processing (flache Verarbeitung):
man verwendet nur wenig Aufmerksamkeit auf die Bedeutung des zu behaltenen Wortes – tritt
immer dann auf, wenn man sich auf physikalische Gegebenheiten wie zum Beispiel die Anzahl der
Buchstaben des Wortes konzentriert.
Deep processing:
Man verwendet hohe Aufmerksamkeit, fokussiert auf die Bedeutung des zu behaltenen Wortes und
versucht eine Verbindung zu etwas zu schaffen. Wörter, die so verarbeitet werden können besser
behalten werden.
Transfer- Appropriate Processing
Ein Effekt dieses Prozesses ist es, dass die Gedächtnisleistung gesteigert werden kann, wenn die Art
von Endcoding mit der des retrieval zusammenpasst.
(a) Standard test in retrieval
Meaning
task
Standard
recognition
test
Rhyming
task
Standard
recognition
test
(b) rhyming test in retrieval
= 82%
= 62%
rhyming&rhyming matches
meaning& recognition matches
2 Experimentalphasen:
encoding: Aneignungphase
retrieval: Wiedergabe
nicht vereinbar mit levels-of-processing-theory
Meaning
task
Rhyming
recogniton
test
Rhyming
task
Rhyming
recognition
test
= 33%
=49%
Create connections
3
1. Complex sentences
Craik und Tulving fanden 1975 heraus, dass Informationen besser behalten werden können, wenn sie
in einen komplexen Kontext gebettet sind. Dies begründen sie damit, dass ein Wort in einem
komplexen Satz mehre Verbindungen hat, die als Cues/Hinweisreize dienen, die dann beim „Abruf“
helfen.
2. Imagery
Wenn man sich ein Wort bildlich vorstellt oder in einem bildhaften Kontext merkt, kann es besser
erinnert werden.
3.Link to self
Ebenso können Wörter besser behalten werden, wenn man sie auf sich selbst beziehen kann – dies
nennt man den self-reference-effect.
Generation
1
1.Actively generate Information
Selbst erzeugte Informationen können besser erinnert werden als wenn man sie passiv erhält.
Organization
2
1. Recall by groups
Informationen lassen sich in Gruppen gruppieren – nennt man dann die Wörter aus einer Gruppe
zuerst lassen diese sich auch einfacher wiedergeben (Beispiel: Pflaume, Uhr, Polizist, Melone, Zeiger,
Apfel, Arzt, Orange usw. – meistens nennt man eine Gruppe –die Früchte- zuerst und geht dann zu
weiteren Wörtern über). Das Anlegen von Strukturen macht der Mensch automatisch. Eingehende
Informationen werden spontan in Gruppen zusammengefasst und geordnet.
2.present in a organized way
Informationen, die organisiert präsentiert werden können besser erinnert werden (Beispiel :
Strukturbaum)
Physiologie des LTM
Hebb postulierte 1948 die Idee, dass Lernen und Gedächtnis im Gehirn durch Änderungen an den
Synapsen stattfindet. Nach längerer oder immer wiederkehrender gleicher Stimulation findet eine
strukturelle Veränderung an der Synapse, an der postsynaptischen Membran statt.
Langzeitpotenzierung (LTP) ist ein Phänomen von diesen Veränderungen. LTP beinhaltet nicht nur
die Erhöhung der Feuerungsrate des Neurons, was zu Veränderungen an der Synapse führt, sondern
erhöht auch die „Antwort“ auf diese Stimulation – so werden dann auch Lerneffekte erklärt.
Speicherung von Erinnerungen
Wie Erinnerung gespeichert wird lässt sich gut anhand von Amnesiepatienten untersuchen.
Retrograde Amnesie: (rückwirkende Amnesie) Alles, was vor dem Unfall passiert ist kann nicht mehr
gut erinnert werden, wobei das was ganz kurz vor dem Unfall passiert ist am schlechtesten erinnert
werden kann. Events, die zeitlich etwas weiter zurückliegen können etwas besser erinnert werden.
Anterograde Amnesie: Es ist unmöglich neue Erinnerungen zu speichern.
Die Erinnerung von kürzlich erworbenen Erinnerungen ist fragiler als ältere
Erinnerungen!!! Ein Prozess, der dafür sorgt, dass ältere Erinnerungen
resistenter sind als kürzlich erworbene nennt man: Konsolidierung
semantisches und episodisches G. sind in der Art der Konsolidierung
verschieden
Der wichtigste Mechanismus von Konsolidierung ist reactivation – ein Prozess, in dem der
Hippocampus die neuralen Aktivitäten wiederholt/wiederabspielt, die mit der Erinnerung verknüpft
sind. Dies führt dazu, dass die cortikalen Areale untereinander Verbindungen herstellen, die zuvor
nicht vorhanden waren. (Dies findet meistens während des Schlafes statt). Der Hippocampus ist
hochaktiv, wenn neue Erinnerungen geschaffen werden und seine Aktivität nimmt im Laufe der Zeit
immer mehr ab bis nur noch die Aktivität von cortikalen Arealen für alte Erinnerungen nötig ist.
Später ist der mediale Temporallappen aktiv.
Hoch emotionale Events können auch noch nach langer Zeit leichter erinnert werden. Hierbei spielt
die Amygdala eine entscheidende Rolle.
Wie rufen wir Erinnerungen aus dem LTM ab?
Wichtig: Die meisten Gedächtnisfehler treten wegen einem Abruffehler auf!
Cues (Töne, Geruch, Kategorien) helfen uns Informationen leichter/richtiger abzurufen. Wenn man
die cues noch selbst generiert steigt die Gedächtnisleitung nochmals erheblich.
Encoding specificity: besagt, dass wir Informationen zusammen mit deren Kontext lernen. So ist es
zum Beispiel leichter Wörter, die unter Wasser gelernt wurden wiederzugeben, wenn man wieder
unter Wasser ist. → Lerne für eine Prüfung an einem ähnlichen Ort an dem du auch getestet wirst.
State-dependent learning: Erinnerung ist an emotionales Befinden gekoppelt → die Erinnerung an
Gelerntes ist besser, wenn der emotionale Zustand der gleiche beim Lernen wie bei Abruf ist.
Tipps der Gedächtnisforschung zum effektiven Lernen
1. Elaborieren und generieren
2. Organisieren
3. Assoziieren
4. Pausen machen
5. Lerngegebenheiten der Testsituation anpassen
1. elaborieren und generieren: über das Material nachzudenken (elaborieren) hilft die gelesenen
Informationen ins LTM zu transferieren. (z.B. sich Fragen zum Thema ausdenken und feedback
geben)
2. Organisieren: Das Organisieren von Informationen schafft ein Netzwerk, das Infos mit anderen
verknüpft und ihm so einen sinnvollen Zusammenhang gibt. Kleinere Elemente in größere
Zusammenhänge einzubetten erhöht die Gedächtnisleistung (chunking).
3. Assoziieren: Verbindungen herstellen zwischen neuem und alten Wissen oder auch bildhafte
Vorstellung
4. Pausen machen: Pausen helfen das Wissen zu festigen, was man gerade erworben hat, bevor man
neues Wissen aufnimmt.
5. Lerngegebenheiten der Testsituation anpassen: Da der Kontext eine wichtige Rolle spielt sollte
man die Lerngegebenheiten der Testsituation anpassen, da so evtl. mehr externe cues zur Verfügung
stehen. Da dies nicht immer möglich ist könnte es auch von Vorteil sein, an möglichst vielen
verschiedenen Orten zu lernen.
Kapitel 7
Alltagsgedächtnis und Gedächtnisfehler:
Prospective Memory (Planungsgedächtnis, vorausschauendes Gedächtnis, interne TodoListe):
das ~ ist in alle Erinnerungsprozesse involviert, in denen man zukünftige Tätigkeiten/Dinge plant.
(Morgen werde ich für die Uni lernen und dazu brauche ich noch das Buch aus der Bib etc.) Zwei
Dinge sind für das richtige funktionieren des prospective memories wichtig:
1. Was will ich tun & 2. Wann
Sich immer wiederkehrende Dinge zu merken (wie z.B. morgens die Zähne zu putzen) ist leichter als
einmalige Aufgaben. Cues können hierbei hilfreich sein.
Einstein und McDaniel stellten 1990 die Hypothese auf, dass außergewöhnliche cues hilfreicher sind
als alltägliche, da sie eher herausstechen. Wenn ich also einem Bekannten etwas ausrichten soll
vergesse ich das eher als einem nahezu fremden.
Unterschieden wird auch zwischen:
event-based task – Die Aufgabe besteht darin sich an etwas zu erinnern, wenn ein bestimmtes Event
eintritt (Botschaft ausrichten, dass jemand einen anderen anrufen soll)
&
time-based task – Die Aufgabe besteht darin sich zu einer bestimmten Zeit an etwas zu erinnern,
was schwieriger ist als die event-based task.
Autobiographisches Gedächtnis
Das autobiographische episodic memory kann in zwei Formen erfahren werden:
1. Feldperspektive (man sieht das Event, so wie es war aus eigenen Augen; eher bei recent,
noch nicht so lange her Ereignissen)
2. Beobachterperspektive (man erinnert sich an das Event wie ein Zuschauer, der außerhalb
stand und sich selbst beobachtet; eher bei remote; länger her Ereignissen)
Das autobiographische Gedächtnis ist äußerst komplex, da es aus emotionalen, räumlichen und
sensorischen Aspekten besteht. Es überschneidet sich auch manchmal mit dem episodischem
Gedächtnis.
Versuch: Studenten wurden Fotos von Objekten gezeigt, die sie selbst fotografiert hatten (A) oder
von jemand anderem fotografiert wurden (B). Obwohl es sich jeweils um das gleiche Objekt handelte
zeigten die Probanden eine höhere Gehirnaktivität, wenn ihnen Bilder gezeigt wurden, die sie selbst
aufgenommen hatten. Dies liegt daran, dass sie sich nicht nur an das Bild erinnern sondern auch an
die Situation in der sie es gemacht haben (Zeit, Wohlbefinden, Gerüche etc.) Daher ist das
autobiographische Gedächtnis auch so sehr viel komplexer als andere Erinnerungen.
Memory over life span
Das was ein Mensch erinnert / die Menge an Erinnerungen hängt vom Lebensalter ab. Die meisten
Erinnerungen werden zwischen dem 10. und 30. Lebensjahr gespeichert – auch Erinnerungshügel
oder reminiscence bump genannt.
Erklärungen:
Life narrative – Menschen bilden in dieser Zeit ihre eigene Identität aus
Cognitive - Das Enkodieren von Informationen funktioniert besser in Lebensphasen voller
Wechsel und neuer Einflüsse , dies kommt besonders dann zum Tragen, wenn nach der
Phase der Pubertät und Jugend eine eher stabile Zeit (Erwachsenenalter) folgt
Cultural life script – Unsere Kultur legt fest, dass in dieser Zeit viele wichtige Events
passieren. (Hochzeit, Kinder, Einstieg in die Arbeitswelt, etc.)
(bei Emigranten verschob sich der bump, weil sie in verschiedenen Zeiten viele Veränderungen im
Leben hatten; Beleg für cognitive Erklärung)
Flashbulb memories
Flashbulb memories beinhaltet nicht die Erinnerung an ein Event selbst sondern vielmehr an die
verschiedenen Eindrücke, die man hatte während man das Event erlebte oder davon gehört hat (Wo
war man zu dem Zeitpunkt, was hat man gemacht, wie hat man sich gefühlt etc.)
Flashbulb memories treten nicht immer nur unter hoch emotionalen Bedingungen auf – trotzdem
neigen Menschen dazu zu glauben, diese werden besonders lange und gut detailiert erinnert – was
nicht stimmt.
Am Beispiel des 9/11 zeigt sich, das Probanden, die in einem Versuch zu ihren Alltagserinnerungen
und Erinnerungen an dieses Event getestet wurden – gleich gute Erinnerungen hatten. In weiteren
Versuchen wurden diese Ergebnisse zwar nicht immer bestätigt, diese verbesserte
Erinnerungsleistung an den 9/11 erklärte man aber damit, dass man 1. emotional hoch involviert
war und 2. ein ständiges rehearsal hatte (wieder und wieder sah man die Bilder in Magazinen und im
TV und sprach mit Freunden über dieses Event). Diese Hypothese wird auch narrative rehearsal
hypothesis genannt.
Source monitoring and source monitoring errors
Source memory - ein Prozess des Festlegens/Herausfindens einer Quelle von Informationen.
Beispiel: Habe ich über den Film in der Zeitung gelesen o. hat meine Freundin
mir davon erzählt?!
Source monitoring error – Falsche Identifizierung der Quelle meiner Information – wird auch
Source misattributation genannt.
Beispiel/Versuch:
Jacoby et al. 1989 „becoming famous over night“
Warum macht man im delayed test Fehler? Beispiel: Der Name Sebastian Weissdorf war einer der
non-famous names im immediate test. 24 Std. später erkennt man den Namen nicht unbedingt als
famous aber als familiar/bekannt. In den 24 Stunden war die Konsolidierungsphase. Nun muss man
sich die Frage stellen :“ Kommt mir der Name bekannt vor, weil ich ihn 24 Std. früher schonmal
gehört habe, oder weil es sich um eine berühmte Person handelt, von der ich schon mal gehört habe.
Hier ist es also leicht einen source monitoring Fehler zu begehen.
Making Inferences
Pragmatic inference: tritt dann auf, wenn beim Lesen eines Satzes die Person etwas erwartet was
nicht im eigentlichen Satz steht. Dies kann dazu führen, dass die Erinnerung beeinflusst wird indem
man ihr Dinge hinzufügt, die gar nicht da waren. Pragmatic inference basiert auf Wissen und
Erfahrung und spricht für konstruktive Speicherung.
Auch Schemen beeinflussen unsere Erinnerung. Wissen über bestimmte Situationen und was zu
ihnen gehört bildet das Schema für diese Erfahrung. (Vpn sitzt in einem Büro – danach soll sie
möglichst viele Dinge/Gegenstände nennen, die sie in diesem Büro gesehen hat- da wir ein
bestimmtes Schema von einem Büro haben- was sollte in einem Büro stehen- geben wir auch oft
Dinge wieder, die in dem bestimmten Büro gar nicht vorkamen, jedoch typisch für Büros sind.
Eine sprachliche Form vom Schema ist das Skript – ein Konzept einer bestimmten Szene von
Verhalten, die während eines Vorgangs auftritt. Beispiel: ICH GEHE ZUR VORLESUNG beinhaltet
mehrere Szenen wie z.B. 1. Ich komme 10 Minuten vor Beginn an 2. Warte auf meine Freunde 3.
Setze mich in die vordere Reihe 4. Schreibe mit …. etc. Durch Skripte schaffe ich Erwartungen, die
mein Gedächtnis beeinflussen können
best guess solution; Heuristiken entstehen
Vorteile und Nachteile von Konstrukten
Vorteil: Konstrukte helfen uns Lücken auszufüllen, so dass nicht immer alles im Detail erklärt werden
muss.
Nachteil: Konstrukte führen manchmal auch zu Fehlern (s.o.)
Erinnerungen können geändert werden oder durch Suggestion geschaffen werden
Menschen sind beeinflussbar!!! Die Art der Befragung kann die Erinnerung auch an vergangene
Events beeinflussen. → misinformation effect
Beispiel: Es wird ein Bild von einem Autounfall gezeigt, ein Auto ist in ein anderes gefahren.
Augenzeugen werden danach gefragt wie schnell ihrer Meinung nach der Wagen des „Täters“
gefahren ist.
1. Art der Frage: Wie schnell war der Wagen, als er in den anderen hineinfuhr?
2. Art der Frage: Wie schnell war der Wagen, als er den anderen rammte?
Auf die zweite Frage wird in der Regel eine höhere km/h Zahl genannt.
Auf die Frage „ob sie auch zersplittertes Glas gesehen hätten (was in der Originalszene nicht vorkam)
antworteten 32% der Befragten „JA“, wenn sie zuvor Frage 2 gestellt bekamen.
Erklärungen:
Memory-trace replacement hypothesis: misleading postevent information ersetzt die
Originalerinnerung.
Retroactive Interference: Neue Informationen überschatten/interferieren mit den alten und deshalb
werden die alten Informationen gelöscht/ersetzt.
Source monitoring: Vpn denkt, dass sie die Information aus dem Bild/Film hat, wobei die Information
von einer falschen/misleading Frage kommt.
Errors associated with attention
Während man ein Verbrechen beobachtet sind oft viele Emotionen im Spiel, das hat Auswirkungen
darauf, was man beobachtet, wohin man seine Aufmerksamkeit richtet und später schließlich
erinnert. Oft liegt der Fokus der Aufmerksamkeit auf der Waffe (Weapon focus) und führt dazu, dass
man nur wenig Aufmerksamkeit auf das Gesicht des Täters gerichtet hat. Mehr Arousal, wenn eine
Waffe gesehen wird, spotlight of attention ist geringer, weniger bewusste Repräsentation
Errors due to familiarity (Vertrautheit)
Ähnlichkeit oder Bekanntheit aus einem anderen Kontext heraus kann dazu führen, dass Anwesende
eines Verbrechens (haben sich z.B. im selben Raum befunden – waren jedoch nur zufällig dort)
fälschlicherweise als Täter identifiziert werden – da sie von Augenzeugen mit dem Verbrechen in
Verbindung gebracht werden. Hier geschieht somit ein source monitoring error.
(Beispiel: Gedächtnisforscher berichtet im TV während eine Frau, die die Sendung schaut überfallen
wird – später sagt sie aus, dass es Donald Thompson, der Gedächtnisforscher gewesen sei – es war
jedoch eine live-Sendung)
Errors due to suggestion
Suggestivfragen fördern den misinformation effect. Späteres feedback und sei es nur ein OK
verstärkt dann noch die Meinung des Augenzeugen bezüglich seiner Aussage. Das Konfidenzlevel
wird also durch eine suggestive Rückmeldung beeinflusst.
Was ist zu tun um diesen Fehlern vorzubeugen?
1. Wenn ein Augenzeuge einen „Täter“ aus einem lineup identifizieren soll – muss darauf
geachtet werden zu sagen, dass der Täter nicht unbedingt unter diesen Menschen in der
lineup sein muss.
2. Bei einem lineup sollte man Menschen nehmen, die sich sehr ähnlich sehen.(Ein
Experiment von Lindsay and Wells zeigte 1980, dass wenn der Täter sich im lineup befindet
eine korrekte Identifizierung fast gleich gut gelingt, egal ob sich die Teilnehmer im lineup
ähnlich sehen oder nicht. Ist der wahre Täter jedoch nicht im lineup wurden mehr Menschen
fälschlicherweise als Täter identifiziert, wenn sich die Probanden des lineup nicht ähnlich
sahen.)
3. Personen in einem lineup sollten einzeln (der Reihe nach) präsentiert werden. (Ansonsten
kann es dazu kommen, dass der Augenzeuge die Verdächtigen miteinander vergleicht und
eine Entscheidung fällt die „wer könnte am ehesten ein Täter sein“ zu Grunde liegt). Also
sequenziell, nicht simultan
4. Interviewtechniken sollten verbessert werden – sprich keine Suggestivfragen! Es gibt
guidelines, wie man befragen sollte.
Kapitel 8
Wissen:
Konzept : Ein Konzept ist eine mentale Repräsentation, die für kognitive Aufgaben wie z.B.
Gedächtnis, Schlussfolgern und das Verstehen von Sprache genutzt wird.
Konzepte sind für uns wichtig, weil sie uns helfen uns in Situationen zurechtzufinden, in denen wir
uns nie zuvor befunden haben.
Kategorien: Eine Funktion von Konzepten sind Kategorien. Ein Prozess bei dem wir Dinge in Gruppen
zusammenfassen – eine Kategorie bilden (Spatz, Amsel, Geier bilden die Kategorie:“Vögel“).
Kategorien werden auch „pointers to knowlege“ genannt, da an sie eine Vielzahl von Informationen
geknüpft ist, die uns helfen die Umwelt schneller und besser zu verstehen. Sie dienen der
Orientierung.
Wie werden Kategorien gebildet?
Definitionen funktionieren für die Bildung von Kategorien oft nicht, da Objekte aus der Natur oder
der menschlichen Welt zu unterschiedlich sind um sie einfach definieren zu können. (Bei einem
Quadrat funktioniert die Methode der Definition, bei einem Stuhl schon nicht mehr)
Der Prototypen-Ansatz (prototype approach) 1970 von Eleanor Rosch eingeführt; dieser besagt,
dass jeder Mensch einen Prototyp für jede Kategorie hat. Jedesmal wenn wir zum Beispiel einen
Vogel sehen vergleichen wir diesen mit unserem Prototyp und bilden aus allen gesehenen Vögeln
einen Mittelwert/Durchschnittsvogel – der dann den aktuellen Prototyp repräsentiert. Dabei sehen
manche Vögel dem Prototypen ähnlicher als andere. Der Prototyp hat zwar viele Merkmale, aber er
existiert selbst nicht.
Wie typisch oder untypisch sind Objekte für eine Kategorie?
Methode:
1. Sentence varification technique:
Vpn sollen einen Satz auf seine Richtigkeit (ja/nein) beurteilen – z.B. ein Apfel ist eine Frucht.
Je typischer dabei das Objekt für die jeweilige Kategorie desto kürzer ist die Reaktionszeit
(Zeit bis zur Antwort). Dies nennt man auch den typicality effect.
Einige Effekte von Prototypen
Name des Effekts
Eigenschaft/Ausprägung
Family resemblance
Diese Items haben mehr Gemeinsamkeiten mit einem
anderen Item ihrer Kategorie. (Beispiel: Stuhl, Sessel, Spiegel,
Telefon gehören alle zur Kategorie „Möbel“ , sollte man aber
die einzelnen Objekte beschreiben mit Dingen, die typisch für
sie sind, würde man mehr gleiche beschreibende Items für
Sessel und Stuhl finden als für Sessel und Spiegel.)
s.o.
typicality
naming
Wenn man nach typischen Vertretern einer Kategorie fragt
(z.B. nennen sie mir einige Vögel) werden diese zuerst
genannt.
Die Reaktionszeit auf einen Stimulus ist kürzer, wenn zuvor
ein passender prime gegeben wurde und der Stimulus zudem
noch dem individuellen Prototyp entspricht. Mit dieser
Methode kann herausgefunden werden, was prototypische
Reize sind.
priming
Der Beispiel Ansatz: Ähnlich wie beim Prototypen Ansatz wird ein neu wahrgenommenes Objekt hier
jedoch mit einem gespeicherten Beispiel verglichen. Dieses Beispiel existiert im Gegensatz zum
Prototypenansatz jedoch real. Diese Beispiele sind alle Teil der jeweiligen Kategorie, die der jeweilige
Mensch zuvor schon mal gemacht/gesehen hat.
Der Vorteil des Beispiel Ansatzes gegenüber des Prototypen Ansatzes besteht darin, dass es leichter
zu sein scheint A-typische Objekte in die jeweilige Kategorie aufzunehmen als sie mit einem sehr
unähnlichen Prototypen zu vergleichen.
Beispiel: Im B-Ansatz gibt es Beispiele für nichtfliegende Vögel (z.B. Strauß) – vergleicht man aber
einen Strauß mit einem Prototyp von Vogel scheint dieser Zusammenhang sehr weit entfernt zu sein.
Außerdem ist es für manche Kategorien schwierig einen Prototypen zu bilden. Wie sähe z.B. der
Prototyp für „Spiele“ (football, solitaire, golf, schwimmen, Schach) aus?
Daher gehen Wissenschaftler davon aus, dass Menschen beide Ansätze benutzen.
Hierarchische Organisation von Kategorien (nach Rosch)
Große, generelle Kategorien haben kleinere, spezifischere Unterkategorien – man unterscheidet
zwischen 3 Stufen:
Superordinate
Basic
Subordinate
Fahrzeuge
Auto
Golf Smart Audi
Truck
Bulli Pickup
Fahrrad
Rennrad BMX Hollandrad
Das Basic Level ist von besonderer Bedeutung (psychologisch priviligiert), da im Normalfall der
Mensch die Begriffe die zu diesem Level gehören als eine Kategorie bezeichnen würde. Werden
einem z.B. aus jedem Level ein Beispiel genannt (Möbel, Tisch, Küchentisch) und man hat die
Aufgabe möglichst viele Items zu nennen, die einem zu diesem Begriff einfallen , würde man für das
superordinate level nur 3 gleiche Items wie in den anderen Leveln bekommen. Zwar würde im Basic
Level nicht am meisten common features auftreten aber das subordinate level bietet nur einen
minimalen Zugewinn an Informationen (von 9 auf 10.3). Zum superordinate level würden aber viele
Infos verlorengehen.
Ein weiteres Beispiel für die besondere Rolle des Basic level besteht darin, dass wenn der Mensch
aufgefordert wird Objekte zu benennen, er meistens Begriffe nimmt, die man dem Basic Level
zuordnen würde. AUSNAHME es handelt sich um einen „Experten“ auf dem Gebiet. Ein
leidenschaftlicher Musiker würde zu einem Bild von einer Gitarre vermutlich nicht Gitarre sagen
sondern um was für eine Art von Gitarre es sich handelt (E-Gitarre, Bass-Gitarre, Western-Gitarre
etc.) Sie greifen also aufs subordinate level zurück, spezieller.
ERGO: Es gibt interindividuelle Unterschiede, die von der individuellen Lernerfahrung abhängen!!!
Theorie zum semantischen Netzwerk von Collin und Quilian
Ein Netzwerk, das aus Knoten (notes) besteht, die miteinander verlinkt sind, wobei jeder Knoten für
eine Kategorie oder Konzept steht und die, die einen Bezug zueinander haben miteinander
verbunden sind. An jedem Knoten (notes) sind Informationen zu der jeweiligen Kategorie
gespeichert, wobei das Modell davon ausgeht, dass Informationen nicht doppelt gespeichert werden
(kann fliegen steht bei „Bird“ nicht bei „canary“) sondern am Knoten des höheren Levels um
Speicherplatz zu sparen. Dies wird auch cognitive economy genannt.
Nach diesem Modell befinden sich generellere Konzepte oben und spezifischere weiter unten. Man
geht davon aus, dass die Zeit, die benötigt wird um an eine gespeicherte Information zu kommen
umso länger ist, je größer die Strecke, die zwischen den einzelnen Verlinkungen zurückgelegt werden
muss. Diese Hypothese wurde aber nur zum Teil bestätigt. So wurde das Modell modifiziert.
Spreading activation – Die Voraktivierung von anliegenden Knoten an einen, der durch direkte
Aktivierung aktiviert wurde. Hat zur Folge, dass die Informationen an den indirekt aktivierten Knoten
nun schneller abrufbar sind. Priming-Effekte
„lexical decision task“
Stimuli
Grud
Blost
Geld
Banane
Wot
Kleid
Stuhl
Apfel
Correct response „NO“
„NO“
„YES“
„YES“
Probanden wurden 2 Wörter präsentiert, wobei es sich um entweder 2 Unwörter, 1 Unwort und ein
echtes Wort, 2 echte Wörter oder 2 echte Wörter die nach Collin und Quilian miteinander verlinkt
sein sollten, handelte. Die Vpn sollten möglicht schnell eine Taste drücken (correct response s.o.) Die
Reaktionszeit war bei 2 echten Wörtern, die miteinander verlinkt waren am kürzesten. Hier wurde
die spreading activation gemessen. Semantisches Priming
Kritik am Modell von Collin und Quilian
Weitere Untersuchungsergebnisse zeigten, dass gemessene Reaktionszeiten nicht immer mit der
Theorie des Modells übereinstimmten. So ist nach diesem Modell der Weg von Vogel zu Tier kürzer
als der von Schwein zu Tier (da dort noch Säugetier als Kategorie/Knoten zwischengeschaltet ist),
dennoch ist die gemessene Reaktionszeit dieselbe.
Daher erstellten Collins und Loftus ein neues Modell, bei dem sie die Links aufgrund von gemessenen
Reaktionszeiten eintrugen. Da diese jedoch individuell verschieden ist,wurde die Theorie extrem
anpassungsfähig und verlor an Vorhersagekraft (wurde unbrauchbar)
The connectionist Ansatz nach McClelland and Rumelhart - PDP MODELL
Das PDP Modell steht in Konkurrenz zum semantischen Modell.
Eigenschaften:
Dieses Netzwerk besteht aus units, die miteinander verbunden sind und ähnlich wie
Neurone funktionieren. Unterschieden wird zwischen 3 verschiedenen Typen von units:
1. Input units – werden von Stimuli aus der Umwelt aktiviert
2. hidden units – erhalten Signale von den input units
3. output units – erhalten Signale von den hidden units
Wissen wird repräsentiert durch die Aktivierung von verschiedenen units
Wird auch PDP parallel distributed processing approach genannt, da viele Prozesse
gleichzeitig/parallel ablaufen, somit ist es auch physiologisch plausibel, da unser Gehirn
ähnlich aufgebaut ist
Gewichtungen, welche pos. oder auch neg. sein können, an den einzelnen Verbindungen,
legen fest, wie stark ein eintreffendes Signal die nächste Unit aktiviert. Die Stärke der Links
trägt die Informationen.
Supervised learning: Ein Ansatz, der versucht zu erklären, wie eine bestimmte Kombination von
Aktivierungen der hidden und output units mit einem bestimmten Stimulus oder Konzept assoziiert
sind.
Wenn Informationen verarbeitet werden sollen, muss ein Lernprozess stattfinden. Dieses Lernen
findet in einem Prozess statt der back propagation genannt wird und nach einem bestimmten
Algorithmus funktioniert. Ein Fehlersignal wird von den output units zurück zu den hidden units
gemeldet. Diese werden dann in ihrer Gewichtung neu justiert, bis es zu einer Fehlerrückmeldung
von 0 kommt – in diesem Fall hat das Netzwerk optimal gelernt. Das Netzwerk kann trainiert werden
und Konzepte bilden sowie generalisieren. Somit kann man auch etwas was man noch nie zuvor
gesehen hat erkennen – einziger Nachteil : man braucht viele Trainingseinheiten. Durch eine
Erhöhung der hidden units kann das Lernen beschleunigt werden. Auch gibt es nie ganz sichere
Entscheidungen.
2 wichtige Dinge sind für den connectionistischen Ansatz zu behalten:
1. Postuliert einen langsamen Lernprozess, der in der Lage ist, ein Netzwerk zu konzipieren, das
eine große Menge an inputs aufnehmen kann.
2. Informationen über jeden input werden durch viele verschieden eingeteilte units und deren
Aktivierungen repräsentiert.
Somit kann dieses System nicht leicht komplett zerstört werden. Es kommt nur zu einer
graduellen Störung des Systems, je nachdem welche Teile des Systems ein demage erfahren
haben. Dies wird auch graceful degradation genannt und ist ein ähnlicher Prozess wie im Gehirn.
Aufbauend auf diesem Modell wurden auch erfolgreich Computerprogramme entwickelt wie z.B.
Spracherkennungssysteme.
Kategorien im Gehirn
Visual agnosia: Menschen können ein Objekt perfekt sehen, aber es nicht benennen.
Es sind Fälle von Menschen bekannt, die an einer double dissociation für lebende Dinge versus
nicht lebende Dinge leiden (nicht lebende Dinge können benannt werden wie Auto, Haus,
Banane – nicht aber Hund, Name der Frau etc.)
Double dissociation bedeutet, dass 2 Funktionen (z.B. das Kategorisieren von lebenden und
nichtlebenden Dingen) von unterschiedlichen und unabhängigen Mechanismen abhängen.
Die Idee, dass lebende und nichtlebende Dinge an unterschiedlichen Orten im Gehirn
repräsentiert werden wurde durch fMRI bestätigt, dennoch gibt es oft Überschneidungen bei der
Aktivierung von verschiedenen Kategorien.
Untersuchungen haben ergeben, dass es category-specific-neurons gibt, die im temporalen
Cortex am besten auf bestimmte Objekte reagieren.
Kapitel 9
Visual Imagery/ Bildhafte Vorstellung:
Visuelle Vorstellung soll den Abruf von Informationen unterstützen und die Gedächtnisleistung
fördern.
Bei der paired associate learning method werden VPn Wort-Paare gezeigt wie Boot-Hut oder
Ehre-Wissen. Später bekommen sie das erste Wort gezeigt und sollen dann das zweite dazu
nennen. Die conceptual-peg Hypothese besagt, dass man sich die Wortpaare von „konkreten“
Wörtern (Hut – Boot) besser merken kann als abstrakte Begriffe wie Ehre-Wissen, da man
hierbei Bilder kreiert.
Kosslyn´s mental-scanning Experiment
Seine Versuchspersonen sollen sich mental ein Boot vorstellen und sich dann auf den Anker
konzentrieren, der vorne am Boot befestigt war. Danach bat er sie sich den Motor des Bootes
vorzustellen (der in der Regel auf der anderen Seite des Bootes, nämlich hinten liegt), sobald sie
diesen vor ihrem mentalen Auge sahen, sollten sie einen Knopf drücken und Kosslyn notierte die
Reaktionszeit. Kosslyn stellte dabei fest, dass beim bildhaften Vorstellen mentale Distanzen
ähnlich wie reale zu wirken scheinen. Je weiter der Weg der zwischen dem ersten und zweiten
Vorstellungspunkt lag desto länger die Reaktionszeit. Diese Ergebnisse wurden mit weiteren
Versuchen von ihm bestätigt
Erklärung: wg. retinotoper Projektion, räumlicher Korrespondenz
Die Vorstellungsdebatte (imagery debate):
Ist bildliche Vorstellung räumlich/spatial (Ansatz von Kosslyn)
oder
ist bildliche Vorstellung propositional (Ansatz von Pylyshyn – welcher besagt, dass Bilder in
Symbolen oder Buchstaben/Wörtern repräsentiert werden)? In der propositionalen
Repräsentation sind Wörter als Knoten miteinander systematisch verlinkt. Auch hier gilt wieder –
je mehr links man durchlaufen muss, desto länger dauert es.
Ein Experiment von Finke und Pinker´s von 1982 deutet auf eine spatiale Repräsentation hin.
a)
b)
Probanden wurden 2 Tafeln gezeigt. Erst
Tafel a) für ein paar Sek., dann mit 2 Sek.
Verspätung Tafel b). Die Aufg. bestand
darin zu sagen, ob der Pfeil auf einen
der zuvor gezeigten Punkte zeigte oder
nicht. Die Reaktionszeit hing von der
spatialen Distanz zwischen Pfeil u. Punkt
ab.
Vergleich von bildhafter Vorstellung und Wahrnehmung
Die Größe des retinalen Bildes hängt von der Distanz ab aus der wir es beobachten. Je näher wir
einem Objekt sind desto mehr Details werden zugänglich.
Bei einer Aufgabe, die Kosslyn mental walk task nannte bat er Probanden sich mental einem Tier
zu nähern und exakte Fragen wie z.B. hat der Hase Schnurrhaare zu beantworten. Dabei fand er
heraus, dass sich die Probanden kleineren Tieren mehr nähern mussten um Detailfragen
beantworten zu können als großen Tieren. Genauso wie es in der „echten“ Umwelt gewesen
wäre.
Bildhafte Vorstellung und visuelle Wahrnehmung laufen also oft nach denselben Mechanismen
ab.
Martha Farah stellte dazu 1985 folgendes Experiment vor:
Vpn sollte sich ein H oder T vorstellen, sobald
sie dies getan hat drückte sie einen Knopf
Danach wurden zwei Rechtecke gezeigt in
denen entweder zuerst ein T oder ein H
eingeflashed wurde gefolgt von einem
weißen Rechteck oder umgekehrt. Danach
sollten die Vpn sagen ob sie einen Buchstaben
im ersten oder 2ten Rechteck gesehen hatten.
Die richtige Benennung fiel den Vpn leichter,
wenn der Buchstabe der gleiche war, wie der,
den sie sich zuvor vorstellen sollten. Die
Vorstellung hat also die Wahrnehmung
geprimt. Beweis dafür, dass Vorstellung und
Wahrnehmung teilweise auf dieselben
Prozesse zurückgreifen.
Imagery and the brain
Einzelzellableitung weist darauf hin, dass es einzelne Neurone gibt, die für die bildhafte Vorstellung
zuständig sind. Diese Neurone nennt man category-specific neurons. Sie reagieren nur auf ganz
bestimmte Objekte z.B. auf das Bild eines Baseballs nicht aber auf das Bild eines Gesichts. Es gibt
auch Neurone, die sowohl auf das Bild eines Baseballs reagieren als auch auf die bloße Vorstellung
eines solchen. Diese Neurone nennt man imagery neurons.
LeBihan and coworkers demonstrierten 1993, dass visuelle Wahrnehmung und bildhafte Vorstellung
den visuellen Cortex aktivieren.
Giorgio Ganis and coworkers fanden in einem Experiment 2004 bei dem sie fMRI als Messmethode
verwendeten heraus, dass es viele Überschneidungen aber auch Unterschiede zwischen visueller
Wahrnehmung und bildhafter Vorstellung gibt. Gleich sind die Aktivierungen im frontalen Cortex
ebenso wie weiter hinten im Gehirn (temporal lobe und parietal lobe), nur im hinteren Teil des
Gehirns, dem occipital lobe, dem visuellen Cortex gibt es geringe Unterschiede.
Diese Tatsache könnte jedoch auch ein Epiphänomen sein. Ein begleitendes Phänomen was keinen
Einfluss auf die eigentliche Reaktion hat (Lichter am PC blinken wenn er lädt, wären die Lampen
kaputt würde der PC dennoch funktionieren). Denn nur weil diese Gehirnareale aktiv sind bei
bildhafter Vorstellung heißt das noch nicht, dass diese Areale auch Bilder in der Vorstellung
erzeugen.
Transcranial magnetic stimulation TMS
Um zu beweisen welche Gehirnareale für welche Funktionen zuständig sind werden oft
Tierexperimente vorgenommen, in denen dem Tier Teile des Gehirns entfernt werden. Da dies beim
Menschen nicht möglich ist gibt es die Möglichkeit von TMS. Eine Magnetspule wird über dem
interessierendem Areal des Probanden aktiviert, was eine zeitlich begrenzte Beeinträchtigung der
Funktion dieses Areals zur Folge hat.
Vpn sollten sagen, ob die Streifen im Quadranten 1 genauso lang sind wie in 3. Die Reaktionszeit mit
TMS war egal, ob sie die Streifen sahen oder sich nur vorstellten länger als ohne. Somit war
bewiesen, dass die Aktivierung der Gehirnareale bei der bildhaften Vorstellung kein Epiphänomen ist.
Die operative Verkleinerung des visuellen Cortex hat eine Verkleinerung des Gesichtsfeldes, aber
auch bei der Vorstellung eine Beeinträchtigung zur Folge.
Unilateraler neglect: Ein Schaden im parietalen Cortex der zur Folge hat, dass Menschen Objekte in
einer Hälfte ihres Gesichtsfeldes ignorieren (z.B. sich nur auf der rechten Seite rasieren). Auch in ihrer
Vorstellung sehen sie nur auf einer Seite.
Auch im Bereich der visuellen Wahrnehmung und bildhaften Vorstellung gibt es Patienten mit
double dissociation. Dies weist darauf hin, dass die Überlappungen nicht in allen Bereichen gleich
sein können. Dies Paradox erklärten Behrmann und coworkers 1994 damit:
Bildhafte Vorstellung ist größtenteils ein top down Prozess.
Visuelle Wahrnehmung ist größtenteils ein bottom up Prozess.
Funktioneller Sinn von bildhafter Vorstellung im Hinblick auf Erinnerung
Die Interaktion zwischen 2 Objekten führt zu einer besseren Gedächtnisleistung, wobei es egal ist
ob die Vorstellung eher bizarr oder nicht ist.
Method of loci: Eine Methode in der Dinge, die man erinnern will an einem bestimmten mentalen
Ort gesetzt werden. Zum Beispiel macht man einen mentalen Rundgang in seiner Wohnung und
hinterlegt dort verschiedene Gegenstände um sich so eine Einkaufsliste zu merken. Hier hilft eine
bizarre Vorstellung.
Pegword technique: Man assoziiert ein Objekt mit einem konkreten Wort. Zuerst erfindet man eine
Reihe mit Nomen wie: one-bun ; two- shoe… etc. Da es sich hier um eine Art Reim handelt, lassen
sich die Wörter leichter merken. Jedes Wort wie bun zum Beispiel wird dann mit einem Bild
verbunden (Gebiss das in ein bun/Brötchen beißt) – dies soll mir dabei helfen mich daran zu
erinnern, dass ich heute einen Zahnarzttermin habe.
Bildhafte Vorstellung hilft uns auch dabei Probleme besser zu lösen.
Kapitel 11
Problemlösen:
Well-defined problem: mit eindeutiger Antwort und Lösungsweg
Ill-defined problem: mehrere Antworten und Lösungswege (z.B. Hausbau), kreatives Problemlösen
ist gefragt
The Gestalt Approach:
1. mentale Repräsentation
2. Problem umstrukturieren; 30 sec vor Problemlösung sehr viel innere Evidenz (Sicherheit), führt zu
plötzlicher Einsicht, Aha-Erlebnis
funktionale Gebundenheit: man hält an der üblichen Verwendung des Gegenstandes fest,
Zweckentfremdung fällt schwer
Vorwissen behindert Lösung eines Problems
(Beispiele sind das Kerzen-Problem von Duncker oder das 2-Seile-Problem)
situationally produced mental set:
water-jug-problem
kleben an Lösungsstrategie, die sie zuvor benutzt haben
situativ bedingter Einstellungseffekt
Information-Processing Approach:
Suchprozess, Problemraum wird angezeigt von Beginn bis Ziel
Turm von Hanoi
Unterziele, subgoals werden definiert und erleichtern das Ziel zu erreichen, weil sie leichter zu
realisieren sind
mutilated-checkerboard problem: verschandeltes Schachbrett
bei einem Schachbrett wurden 2 Fehler von der gleichen Farbe entfernt
Frage: Ist es möglich dieses Schachbrett mit 31 Dominosteinen auszufüllen?
Die Antwort fiel VP am leichtesten, wenn Felder mit „Brot“ und „Butter“ beschrieben waren
think-aloud protocols: VP werden dazu angehalten ihren Problemlösevorgang laut zu äußern
Analogien beim Problemlösen: beim Vorstellen einer Analogie fiel VP das Lösen des Problems
leichter (radioation Problem: Tumor sollte im Bauch bestrahlt werden; VP sollten sich eine Burg
vorstellen, die von allen Seiten gleichzeitig bestürmt wird)
Experten
sortieren Probleme ganz anders als Novizen wegen ihrem Wissen
brauchen zuerst mehr Zeit zur Analyse des Problems, holen die Zeit aber beim Lösen wieder auf
bei Problemen ausserhalb ihres Spezialgebietes sind sie meist nicht besser als Novizen, besonders bei
kreativen Lösungen
Novizen sortieren eher nach visuellen Dingen