Physiologische Psychologie (Subject) / Plastizität, Lernen, Gedächtnis (Lesson)

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• Standardmodell des Gedächtnisses Bsp Spinnenangst Grundaufteilung:Deklaratives Wissensgedächtnis: Explizit; quergestreifte-willwntliche muskulatur (also Willentlich beeinflussbare Muskulatur); Kognitivistisch -Propositionelle Speicherung: Aussagen als wahr oder falsch einordnen können (Bei Prozedualen Gedächtnisinhalten geht das nicht)-Speichert Fakten, Episoden und Daten; Bewussten Erinnerung zugänglich; Erwartungen werden bestätigt oder verworfen (Dann weiter gespeichert, oder halt nicht) (?)-Für Wiedergabe muss konsolidiert werden, nach Gedächtnisinhalten muss aktiv gesucht werden (Controlled processing); Auslöser für Wiedergabe: Cues (Hinweisreize) Prozeduales Verhaltensgedächtnis: Implizit; vegetativ-hormonell; Eher Behavioral-Wahrscheinlichkeitslernen: (zb töne laufen lassen 90% hoch 10% tief; gehirn versucht vorherzsagen, welcher der nächste ab) -Keine konsolidierung notwendig: wenn man eine fähigkeit lernt, wird man einfach besser, auch ohgne schlaf-Keine suche nach Gedächtnisinhalt notwendig: Das klappt einfach-Nicht bewusst verfügbar; Lernen über Verstärkung von Verhalten (?) -bsp spinnenangst: man kann sagen, spinnen sind nicht gefährlich etc, aber spinnenangst ist im rechten system (prozedual) und desswegen bringt reden nicht so viel, wie machen
• Klassische Konditionierung: Prinzipien Relevanz für Therapie Kontinguität: Zeitliche Nähe wichtig für Klassische Konditionierung; CS-UCS Intervalle sollten 1 Sekunde nicht überschreiten (Außer bei angeborenen VerbindungenExtinktion: Wiederholte Darbietung des CS allein führt zur Abschwächung der CRDiskrimination: Wenn zwei (ähnliche) Reize präsentiert werden und nur einer verstärkt wird, reagiert der Organismus nurnoch auf den verstärktenRüchwärtskonditionierung: US vor dem CS löst keine Konditionierung ausLatente inhibition: Ein Reiz, der vor dem Lernvorgang schon öfters präsentiert wurde und keine Reaktion auslöst (unbedeutend ist) ist schwere zu konditionieren, als ein unbekannter ReizBeschreibung auf kognitiver Ebene: Wird als Erwartungslernen beschrieben; Erwartungsdiskrepanzen (?) und Auffälligkeit des Stimulus hier wichtig Konditionierung in der Werbung: Werbung hofft, dass positive Einstellungen, die in der Werbung geweckt werden (zb zu Schöner Frau, auf das Produkt übertragen werden (Beim EInkaufen entsteht eine positive Reaktion auf das beworbene Produkt, auch wenn sich die Personen nicht an die Werbung erinnern können) Verhaltensketten: Eine Reiz Verhaltens Kombination wird von einer weiteren gefolgt (zb Schlüssel auf die Komode legen, dann Rauchen etc)Konditionierung höherer Ordnung: US (neu) und CS (Bereits gelernt) werden verknüpft, hierdurch löst der US nun die mit der CS assoziierte CR aus -Beides: Entstehung von Verhaltenssequenzen -Therapie: Verhaltenskette müssen erkannt und unterbrochen werden
• Opperante Konditionierung/Instrumentelles Lernen: Opperante Konditionierung/Instrumentelles Lernen: Hier geht es immer um die Verstärkung/Bestrafung von Verhalten, die die Verhaltenshäufigkeit beeinflusst Primäre Verstärker: Frühren Ontogenetisch früh zu einer Verstärkung einer Handlung (Nahrung etc)Sekundäre Verstärker: Verstärken durch Paarung von primären Verstärkern die Wahrscheinlichkeit von VerhaltenGeneralisierte Verstärker: Kündigen irgenmdeine Verstärkung an (zb Geld. Kündigt Essen aber auch Luxusgüter etc an) Kontiguität: Hier wieder wichtig (Außer bei angeborenem)Extinktion: Tritt bei ausbleiben von Positiver Verstärkung einGeneralisierung: Wenn die Handlung in Gegenwart diverser (also nicht spezifischer) Reize verstärkt wird
• Lernen -Arten Verstärkungspläne: Entscheiden über Verlauf der Lernerwerbsphase und Stabilität (Extinktionsresistenz) des Verhaltens Kontinuiereliche Verstärkung: Wenn immer nach gewisser Anzahl von Reaktionen oder Zeit Verstärkt Wird; Schnelle Akquisition, schlechte ExtinktionsresistenzIntermittierende Verstärkung: Wenn Verstärkung nach einer variablen (also immer mal anders) Anzahl von Reaktionen oder Zeit verstärkt wird; Langsame Akquisition, gute Extinktionsresistenz Imitationslernen: (Soziales Lernen); Zeigt Lernen von Reaktionen ohne Übung und ohne Verhaltenskonsequenzen (Selbst ganze Verhaltensketten können imitiert werden Selbstkontrolle: Wenn sofortige Verstärkung aufgegeben wird, um in der Zukunft liegende Verstärkung zu bevorzugen; Hierbei sind subjektive Werte entscheidend Erlernen von Fertigkeiten: Verläuft exponentiell (Anfang schnell, später weniger (?); Wird durch Ergebnisswissen und intermittierendes Feedback verbessert Prägung: Form des Assotiativen Lernens für bestimmte Reizreaktionsverkettungen in bestimmten ABschnitten der Entwicklung
• Erwerb von Wissen: Sensorisches Gedächtnis: Hält Sensorische Information sehr kurz aufrecht (ikonisch, echotisch)Enkodierung: Überführung von Gedächtnisinhaten aus dem KZG ins LZGKonsolidierung: Festigung der Gedächtnisspuren im LZGChunking: Zusammenfassen von Gedächtnisinhalten, um die Gedächtniskapazität zu erhöhenRehearsal/Elaboration: Erleichtert Speicherung im LZGZustandsabhängiges Lernen: Bei der Einspeicherung von Gedächtnisinhalten wird auch Kontextinformation miteingespeichert, dies Erleichtert das Abrufen abrufen, sollten diese Hinweisreize wieder auftauchen; Erklärt, warum Wiedererkennen leichter ist als freier AbrufWiedergabeprozess als Musterverfolständigungsprozess: -> Konstruktivistische Natur des Gedächtnisses
• Engramm Zellenssembles reveberatorischer Kreisverband Engramm: Die Elektrochemischen (und Strukturellen) Vorgänge, die einem Gedächtnisinhalt zu Grunde liegen Zellessemble („cell assembly“): Zellen (Mehrere), deren Aktivität zur Speicherung und Wiedergabe eines Engrammes oder eines Wahrnehmungsinhalts (Gestalt) notwendig sind-Ansammlung spezifisch durch die Reizung aktivieter Nerven-Zellen, die als geschlossenes System (assoziativ erworben) auch nach Beendigung der Reizung aktiv bleibt-Wenn eine gewisse Erregungsschwelle erreicht wird, kann ein Zellessemble in Erregung verfallen (Benötigt, um das Essemble überhaupt in Schwingung zu versetzen) Reveberatorischer Kreisverband: Erregungskonstellationen (die die Aufmerksamkeitsfilter passieren) führen zur Bildung eines geschlossenen Erregungskreises; Auf diese Weise, kann das Erregungsmuster längere Zeit zirkulieren (Zellessembles haben diese auch (?))-Ein Reveberatorischer Kreisverband ist stärker miteinander verbunden, als die umgebenden Nervenzellen-Ein Zellessemble kann aus mehreren dieser Kreisverbände bestehen und mehrere Zellessembles können kombiniert werden (Im Sinne von, die Kreisverbände formen zusammen das Essemble)
• Reveberatorische Neuronenkreise und Konsolidierung Kodierung des Gedächtnis-/Wahrnehmungsinhaltes Reveberatorische Neuronenkreise und Konsolidierung: Die reverbiratorische Aktivität nach dem Ende der Stimulation ist vermutlich die Grundlage der Konsolidierung; Hierzu müssen Zellessembles ungestört von weiterer Impulszufuhr sein (Schlaf (Hier keine Interferrenz))-Nach der Konsolidierungsphase genügt Teilaktivierung des Essembles, um das ganze Essemble zu aktivieren (Grundlage von Assoziationen, die man mit etwas hat (?)) (zb Elepha wird zu Elephant ergänzt)-Wenn ein Reiz dargeboten wird, fangen weit entfernte Bereiche an synchron zu feuern (?)Kodierung des Gedächtnis-/Wahrnehmungsinhaltes: Wird durch den Ort des Zellessembles (zb v1 o. motorischer Kortex), durch die Frequenzphase und Rhytmuseigenschaften der Zellessembles Kodiert (zb bei einem Zebra denkt man an Streifen, weil die Streifenregion von v1 aktiviert wird; Bei einem Hammer denkt man an die Bewegung des Hämmerns, weil diese im motorischen Kortex ist und dort Assoziationen zwischen Reiz und Bewegung gebildet wurden; Musiker hören Musik auch anders, wenn sie Musik hören, haben sie auch motorische Aktivität „spielen immer mit“; Ähnliches gilt für Sehen von Handlungen, hier ist auch motorische Aktivität (Man beobachtet auch Ziele von Handlungen (Versehentliche Fehler werden übergangen) Autisten haben hiermit Probleme)
• Hebb-Regel Hebb-Synapsen Funktionsweise: Hebb-Regel: Neurons that fire together wire together; Wenn ein Neuron A ein Neuron B erregt und wiederholt oder Anhaltend das Feuern von Neuron B bewirkt (also Überschwellige Erregung), dann wir die Effizienz von Neuron A für die Erregung von Neuron B durch einen Wachstumsprozess oder eine Stoffwechseländerung in einem oder beiden der Neurone erhöht-Trifft nicht auf alle Neuronen zu Hebb-Synapsen: Haben die Eigenschaft bei simultaner Erregung ihre Verbindungen zu stärken; Die meisten dieser Verbindungen liegen im Neokortex (Links ist die klassische Annahme von Hebb; Rechts ist, wie das oft vorkommt (s. 16)) Funktionsweise: -Beide Präsynaptischen Neuronen erregen gleichzeitig das postsynaptische Neuron, dadurch wird ihre „Verbindung“ (im Sinne von wie einfach bringt die präsynapse die Postsynapse zum feuern) gestärkt-Bsp: Präsynapse 1 Ton (Löst kein Aktionspotenzial in Postsynapse aus), Präsynapse 2 Wind in Auge (Löst Aktionspotenzial in Postsynapse aus); Beides gleichzeitig (und wiederholung) -> Präsynapsen führen eher zu Aktionspotenzial in Postsynapse -> Ton löst jetzt auch allein Aktionspotenzial aus(Klassische Konditionierung)
• Bedeutung synchroner Oszillationen Bedeutung synchroner Oszillationen: Lernen besteht aus der graduellen oder plötzlichen Neubildung oder Modifikation von Erregungskreisen -> Energiesparender Effektiver Mechanismus zum speichern und Abrufen von Informationen (Vorgänge sind die selben, wie bei Wahrnehmung
• Kohärentes Entladungsverhalten Kohärentes Entladungsverhalten: Stellt gespeicherte Information im ZNS dar-Auf dem EEG geht die Aktivität einer Zelle im Rauschen unter, nicht aber gleichzeitiges und/oder korreliertes EntladenMaß für Kohärenz:-Amplitudenhöhe eines Essembles gibt die Menge an Neuronen, die synchron feuern an (je hoher, je mehr)-Länge der Erregung: Je komplexer das Lernmaterial, desto komplexer die involvierten Zellessembles -> umso länger muss die Erregung kreisen, um Veränderungen (im Sinne von Hebb Veränderungen (?)) zu erzielen
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• Assimilierte Rhytmen Assimilierte Rhytmen: Wird ein Reiz in einem bestimmten Rhytmus präsentiert (zb Licht, dass mit 7 hz flackert), findet man beim Verlauf des Lernens (und auch beim Abruf) assimilierte Rhytmen in dieser Frequenz in den Hirnarealen (hier zb visueller Kortex) in dem dieser Reiz gespeichert wird; Hiermit lassen sich auch Fehlreaktionen (zb wenn 3hz Licht als böse, 7hz Licht ls gut Konditioniert wurde) Auf dem EEG ablesen
• Prinzipien der Kodierung durch Kohärente/Synchrone Aktivität: Starke Vernetzung: Jede Kortikale Zelle hat Kontakt mit 4000 - 10000 anderen Kortikalen Zellen -> Eine Zelle kann an der Repräsentation vieler Inhalte beteiligt sein und so an verschiedenen Zellessembles teilhaben (Sparsames Prinzip: Wenige Untereinheiten, nahezu unbegrenzte Kombinationsmöglichkeiten)Repräsentation/Aktivität von Inhalten (Binding): (im Sinne von im Bewusstsein im Vordergrund stehend) Hervorgerufen durch synchrone, korrelierte Aktivität einer verteilten Population von Neuronen Größe und Frequenz: Je größer das Essemble, desto langsamer ist die Frequenz der Oszillation („Kreisen“ muss größere Distanz passieren)-Bsp: Wach und Schlaf durch Thalamokortikale Erregungskreise bestimmt (frequenz 0 - 15 hz; Langsam, weil ja Kortex und Thalamus nicht so nah beeinander sind); Gedächtnis- und Wahrnehmungsinhalte sind meist kortokokortikal repräsentiert (Frequenz: 40-80hz; Schnell, liegt nah beeinander (?)) -> Desshalb Gammaband
• Synästhesien Gebärdensprache Synästhesien: Bsp für Fehlverknüpfung; Eine vorhandene Reizeigenschaft wird immer mit einer nicht vorhandenen Reizeigenschaft wahrgenommen (zb eine bestimmte Zahl immer mit einer bestimmten Farbe); Kombinationen können unimodal oder krossmodal sein; -Erklärungsansatz: Zwei normalerweise getrennt repräsentierte Zellessembles wurden „verschmolzen" Gebärdensprache: (Als Beispiel für alternative Formen der Verknüpfung) Anderer Sprachinput (alle linguistische Charakteristika werden visuell vermittelt -> unterschiedliche Reizungen), dennoch sehr ähnliches aktiviertes neuronales Netzwerk -> Gewisse Repräsentationen müssen inputunabhängig sein (Hinweis)
• Wirkung der Umwelt auf das Gedächtnis: Wirkung der Umwelt auf das Gedächtnis: -Anregende (enriched) Umgebung: Umgebung, die zu aktivem Handeln (und Lernen) führt (zb mit Spielzeug, anderen Ratten (?)); Fördert neokortikale Wachstumsprozesse sowohl bei heranwachsenden als auch bei erwachsenen Ratten; Führt zu:-Dickeren schwereren Kortices (Vorallem Okzipitaler Bereich)-Erhöhter Azetylcholinesterase-Mehr dentritischen fortsätzen-Verdickungen der postsynaptischen Membran (Wichtig für Erregungsleitung (?))-vergrößerte Zellkörper und Zellkerne-Anstieg der Glieazellen—Bei Split Brain Ratten, kommt es nur in der „sehenden“ Hemisphäre (wurde eine Hemosphäre abgedeckt(?)) zu Veränderung—Anregende Umgebungen als Schutzfunktion gegen vorzeitiges Altern und neurodegenerative Erkrankungen—Nach Hirnläsion erholen sich Tiere Besser in anregenden Regionen, als in verarmten; Auch die Transplantation von Fetalen Zellen ins lädierte Gehirn zeigt nur positive Effekte, wenn sich Ratten in anregender Umgebung befinden-Verarmte (impoverished) Umgebung: Reizarme Umgebung, in der Aktives Handeln (und Lernen) nicht angeregt wird; Folgen:-Vermehrtes Auswachsen von Dendriten -frage, die das aufwirft: wie sollten krankenhäuser aussehen (sollten eher viele reize haben, viel zum interagieren haben) (entgegen der annahme: patint muss sich einfach mal ausschlafen) (Eindeutige Signale und anregung muss da sein (also auch keine überflutung (?))
• Amnesie Amnesie: Störung des Gedächtnisses; Meist Kurzzeitgedächtnis und Arbeitspeicher Intakt Anterograde Amnesie: Störung des Lernens und Behaltens neuer Information ab dem Zeitpunkt der Schädigung Retrograde Amnesie: Störung im Abruf von Informationen, die vor der Hirnschädigung gelernt wurden-Ribot`sches Gesetz: Nach einer Retrograden Amnesie werden alte Informationen besser abgerufen als jüngere (s. Vorl. Lernen -> Unabhängigkeit älterer Informationen vom Hippocampus) Amnestisches Syndrom: Schwere modalitätsübergreifende Gedächtnisstörung mit anterograder und meist auch retrograder Amnesie; Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnis und andere Kognitive Leistungen häufig noch intakt Fokale retrograde Amnesie: Retrograde Amnesie ohne, oder nur mit gering ausgeprägter anterograden Amnesie (Fokal im Sinne von Fokus) Postraumatische Amnesie: Störung der Erinnerung für die Zeit unmittelbar nach einem Schädel Hirn Trauma; Auch Erinnerung kurz vor dem Trauma kann oft nicht richtig abgerufen werden Modalitätsspezifisches Defizit: Störung des Lernens und Behaltens für Gedächtnisinhalte einer bestimmten Sinnesmodalität (zb verbales oder figurales material); Meist nach unilateraler (Einseitiger) Läsion Transiente Globale Amnesie (TGA): Kurzzeitige schwere anterograde und retrograde Gedächtnisstörung, häufig begleitet von Orientierungsproblemen; Kann nach kurzer Zeit verschwinden; Vermutlich transiente Funktionsstörung der limbisch-hippocampalen Systeme (Teilweise finden sich auch Hinweise auf epileptische Aktivität) Sekundäre Gedächtnisstörung: Patienten Klagen über Gedächtnisstörungen im Alltag, haben aber keine messbaren Gedächtnisdefizite; Sind auf andere kognitive Funktionen (Aufmerksamkeit, Exekutivefunktionen) zurückzuführen Funktionelle oder dissoziative Amnesie: (Konversionsstörungen, dissoziative Störungen) Unfähigkeit sich an persönliche Information zu Erinnern, die meistens traumatischer oder belastender Natur sind; Keine organischen Befunde -Wir sind unser Gedächtnis (Hier liegt die Information über die eigene Persönlichkeit); Gedächtnisstörung -> Irgendwo Persönlichkeitsverlust
• Patient H.M.: Patient H.M.: Erkrankte an Epilepsie, Hippocampus, Teile des Temporalen Cortex und nahe Strukturen (Amygdala) wurden entfernt; Anterograde und teilweise retrograde Amnesie; Erhaltene Intelligenz, Arbeitsgedächtnis und prozeduales Gedächtnis (Spiegelzeichnen, Türme von Hanoi) intakt; -H.M. implizites Lernen: (Bsp für Dissoziation von von Funktionen) Wurde bei wiederholten Durchgägnen von Spiegelschriftaufgaben besser, konnte sich aber nicht an die Lerndurchgänge erinnern (Konnte auch schwierige Denkaufgaben Lösen (Türme von Hanoi); Repetition Priming intakt
• Korsakoff Syndrom Korsakoff Syndrom: Starker Alkoholkonsum kann nach längerer Zeit zu Gedächtnisstörungen (und auch Verwirrtheit, Gleichgewichtsstörungen etc) führen; Grund: Alkohol führt zu Mangel an Vitamin B1, was zu Zellverlust in den Mammilarkörpern und im Thalamus führt (Beide Areale haben Verbindungen zum Hippocampus und Teile des PFC-Konfubalation bei Korsakoff Patienten: Zeigen oft Konfabulation um Verwirrenden Zuständne einen Sinn zu geben; Grund: Spontan auftretende Gedächtnisinhalte und Wahrnehmungseindrücke können nicht unterdrückt werden (Leistung von PFC) und führen zu den Erfindungen; Konfabulation: Produktion objektiv Falsche Aussagen oder Erzählungen -Bei Konfubalation ist der PFC meist geschädigt-Bei Amnesie ist der MTL meist geschädigt -PFC Leistungen, die hier wichtig sind: Exekutive Funktionen, prioritäten setzen, sachen hemmen (zb Amygdala), Arbeitsgedächtnis, Gedächtnis cues
• Rolle des Hippocampus welche Art von besonderen Zellen gibt es hier? welche Verbindung Rolle des Hippocampus: Involviert, bei der Einspeicherung neuer Information (Auch retrieval neuerer Information (?))-Blockieren des Hippocampus führt zu anterograder Amnesie (semantisches Gedächtnis hier intakt)-Schocks des Temporallappens führen zu retrograden und anterograden Amnesien (semantisches Gedächtnis leidet hier)-Kontexteffekte: Lernvorteile, wenn Abrufsituation Lernsituation ähnlich ist; Orts, Zeit Gefühls und Motivationszustände als Cues (Hippocampus erhält über den entorhinalen Kortex (Teil des limbischen Systems) Informationen aus allen Assoziationsfeldern des Neokortex und aus anderen Teilen des limbischen Systems)—Place Cells: Im Hippocampus gibt es Pyramidalzellen, mit Ortsspezifischen rezeptiven Feldern; Feuern, wenn man sich an einem Bestimmten Ort befindet Hippocampus und MTL System: sind reziprok verbunden; Muss während dem einprägen von Lernmaterial aktiv sein, damit sich assoziative Verbindungen (zb mit Assoziationsarealen) ausbilden können (reveberatorische Kreisverbände)-Das Hippokampale System verbindet kortikale Gedächtnisrepräsentationen mit einer Situation („binding“); Geschieht das nicht, erscheint alles neu (-> hippocampales System als relationales Lernsystem) -Amygdala und Hippocampus sind punktiert eigezeichnet (nah beieinander)
• Encodierung Encodierung:-MTL: Bilden einer episodischen Repräsentation (Ort, Gefühl etc); Hiermit werden die Abstrakten Repräsentationen in den anderen Kortexarealen zusammengehalten-DLPFC: Arbeitsgedächtnis, kontrolliert getrennte Speicherung (Organisation des Gedächtnisinhalts) (DL: dorsolateral)-VLPFC: semantische/phonologische Elaborierung zur Unterscheidung von Inhalten; Kontrolliert semantische und phonologische Verarbeitung (VL: ventrolateral)
• Retrieval -VLPFC: Vergleicht retrieval cues mit Information im MTL (Mustervervollständigungszyklus)-DLPFC: Prüft immer die Zwischenergebnisse/Endresultate der Interaktion von VLPFC und MTL (Arbeitsgedächtnis) (Bei nicht übereinstimmen wird der VLPFC wieder aktiv )

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