folien 6 Wahrnehmung Aufmerk'amkeit (Fach) / folien 6 Wahrnehmung Aufmerkemkeit (Lektion)

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• Die Architektur des Gedächtnisses  Mehrspeichermodell des Gedächtnisses (Atkinson & Shiffrin, 1968)  Ultra-Kurzzeitgedächtnis /Sensorischer Speicher  Kurzzeit-Gedächtnis  Langzeit-Gedächtnis
• Das Mehrspeichermodell des Gedächtnisses  Ultrakurzzeitgedächtnis / Sensorischer Speicher  modalitätsspezifisch  bewusstseinsunabhängig  große Speicherkapazität  kurze Haltedauer  verlängert Verfügbarkeit von Informationen > Bearbeitung  Ikonisches Gedächtnis (visuell) [Bsp. Lesen]  Behalten für ca. 500 msec (neue Befunde: etwas länger)  Echoartiges (echoisches) Gedächtnis (auditiv) [Bsp. Gespräch]  Behalten für ca. 2 sec  Zuwendung von Aufmerksamkeit  KZG  ansonsten: schneller Zerfall
•  Kurzzeitgedächtnis (KZG)  Speicherkapazität für ungefähr 7 ± 2 Items (Miller, 1956)  zentrale Funktion: Weiterverarbeitung und Weiterleitung ins LZG  Wiederholung und Konsolidierung der Information  bewusste, kontrollierte, elaborierte Verarbeitung  Zerfall kann durch rehearsal (= innere Wiederholung) verhindert werden  Weiterleitung der Information zur unbefristeten Speicherung  Verlust: Information wird durch neue Information ersetzt  geht aber auch durch Zerfall und Interferenz verloren  Erweiterung: nicht Items sondern Chunks  Chunks: Gruppen von Informationen, die aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind, aber als Einheit verarbeitet werden können (z.B. TNTIBMUFO oder TNT IBM UFO)  ca. 4 “Chunks” (Cowan, 2000)
•  Langzeitgedächtnis (LZG)  langfristige Speicherung  unbegrenzte Kapazität sowie Behaltensdauer  primär semantische Kodierung in einheitlichem Speicher  Vergessen: Interferenz
• Mehrspeicheransatz: Bewertung Stärken  Belege für unterschiedliche Gedächtnisspeicher  Dauer & Kapazitäten  Vergessensmechanismen  Effekte von Hirnschädigung: Doppel-Dissoziation KZG vs. LZG
• Mehrspeicheransatz: Bewertung  Schwächen  (zu) stark vereinfachtes Modell: homogene Speicher KZG & LZG  Speicher können intern uneinheitlich sein  KZG ist nicht der einzige Weg zum LZG  Information schon mit LZG „in Kontakt“, bevor es im KZG ankommt  Top-down Prozesse der Wahrnehmung & Bildung von Chunks  erlaubt kein implizites Gedächtnis  Inhalte im KZG bewusst verarbeitet  Annahme, dass alle Items im KZG gleich behandelt werden, ist nicht haltbarVorteile durch Aufmerksamkeit  übertreibt die Rolle von rehearsal für Weiterleitung ins LZG
• Einspeichermodell (Jonides et al., 2008)  Atkinson & Shiffrin fokussieren auf Unterschiede LZG & KZG  Jonides et al.: Fokus auf Gemeinsamkeiten  ein einheitlicher Gedächtnisspeicher  KZG besteht aus temporären Aktivierungen von LZG Repräsentationen oder kürzlich wahrgenommenen Items  Aktivierungen entstehen normalerweise durch fokussierte Aufmerksamkeit  kann erklären, warum Info im KZG bereits mit LZG „in Berührung“ war sowie schnelle Top-Down Effekte der Wahrnehmung  Problem: amnestische Patienten die Störung des LZG haben, aber intaktes KZG  Erklärungsversuch: Beeinträchtigte Fähigkeit zur Abspeicherung von Relationen  KZG in erster Linie unterstützt vom Hippocampus und dem umgebenden medialen Temporallappen
• Einspeichermodell  Studie zum Kurzzeitgedächtnis bei Hirnschädigung (Race et al., 2013)  Wiedererkennenstest von Gesichtern nach 8 oder 15 sec  Kontrollpersonen vs. Patienten mit Schädigung Hippocampus (H only) vs. Hippocampus + medialer Temporallappen (H+)  KZG nur gestört bei Patienten H+
• Einspeichermodell: Bewertung  Stärken  betont enge Beziehung zwischen KZG und LZG  gute Belege, dass das KZG wenigstens teilweise von LZG Aktivierungen abhängt  funktionelle Bildgebung stützt Annahme der Bedeutung des medialen Temporallappens
• Einspeichermodell: Bewertung  Schwächen  zu starke Vereinfachung, dass das KZG nur als Teil des LZG aktiviert wird  keine starken Belege dafür, dass amnestische Patienten Leistungseinschränkungen bei Aufgaben zum relationalen Gedächtnis aufweisen, die vor allem auf dem KZG beruhen  Studien mit bildgebenden Verfahren unterstützen Annahmen des Einspeichermodells eher nicht
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• Arbeitsgedächtnismodell (Baddeley & Hitch, 1974)  Arbeitsgedächtnis ersetzt einheitliches “Kurzzeitgedächtnis”  Zentrale Exekutive Phonologische Schleife Räumlich-visueller Notizblock (VSSP) Episodischer Puffer* * in verbessertem Modell hinzugefügt (u.a. Baddeley, 2001)
•  Zentrale Exekutive  modalitätsfreie zentrale Steuereinheit / Leitung ähnelt Aufmerksamkeit aktiviert bei Bearbeitung aller kognitiv anspruchsvollen Aufgaben  verwendet Untersysteme
•  Phonologische Schleife  verarbeitet und speichert Info kurzzeitig in sprachbasierter Form
•  Räumlich-visueller Notizblock (VSSP)  spezialisiert auf räumliche und visuelle Kodierung und Verarbeitung
•  Episodischer Puffer*  * in verbessertem Modell hinzugefügt (u.a. Baddeley, 2001)  temporäres Speichersystem  enthält verbundene Information aus phonologischer Schleife, räumlich- visuellem Notizblock und dem LZG bzw. erlaubt es diese zu verbinden / integrieren und neue Repräsentationen zu bilden
• Arbeitsgedächtnismodell (Baddeley & Hitch, 1974)  Zentrale Exekutive, Phonologische Schleife und Räumlich-visueller Notizblock  begrenzte Verarbeitungskapazität  arbeiten relativ unabhängig voneinander
• Arbeitsgedächtnismodell (Baddeley & Hitch, 1974) Vorhersagen  Prozesse, die die gleichen Ressourcen verwenden, sollten sich gegenseitig behindern  Prozesse, die unterschiedliche Ressourcen verwenden, sollten problemlos gleichzeitig ausgeführt werden können
• Die phonologische Schleife  zwei Komponenten  Phonologischer Speicher passiv, befasst mit Sprachwahrnehmung  Artikulatorische Kontrollprozesse  aktiv, befasst mit Sprachproduktion  Wiederholung
• Die phonologische Schleife  Speicherformat wirklich auditiv?: Empirische Evidenz  Phonologischer Ähnlichkeiteffekt   Wiedergabe in der richtigen Reihenfolge um 25% schlechter mit einer phonologisch ähnlichen Liste, verglichen mit unähnlicher Liste  Vertauschungen durch phonologische Ähnlichkeit  legt sprachbasierte rehearsal-Prozesse innerhalb der phonologischen Schleife nahe
• Die phonologische Schleife  Wortlängeneffekt  Gedächtnisspanne ist kleiner für Wörter, die viel Zeit benötigen, um ausgesprochen zu werden  nachgewiesen in Aufgaben zur Messung der Gedächtnisspanne  Präsentation von Wörtern  so viele Wörter wie möglich in der richtigen Reihenfolge abrufen weniger für lange Wörter  Baddeley et al. (1975, 2002)  artikulatorische Unterdrückung beseitigte den Wortlängeneffekt  legt nahe, dass die Kapazität der phonologischen Schleife von der zeitlichen Dauer der Artikulation bestimmt wird  aber Kritik: Konfundierung durch orthographische Nachbarschaft
• Räumlich-visueller Notizblock  Kontroverse  Verarbeitung visueller und räumlicher Infos in separaten Systemen?  Logie (1995): separate Subsysteme  visueller Zwischenspeicher (Puffer)  speichert Information über visuelle Form und Farbe  innerer Schreiber  verarbeitet räumliche und Bewegungsinformation  beteiligt an rehearsal von Information im visuellen Zwischenspeicher  gibt Information aus dem Zwischenspeicher an die zentrale Exekutive weiter  Evidenz: verschiedene Pfade für visuelle und räumliche Information  ventraler Pfad vs. dorsaler Pfad
• Räumlich-visueller Notizblock  Empirische Studie Klauer & Zhao (2004): Zwei Subsysteme?  Primäraufgaben  Räumliche Aufgabe: Position von Punkten merken (Dots)  Visuelle Aufgabe: Chinesische Schriftzeichen merken (Ideographs)  Sekundäraufgaben  Farbdiskriminierungsaufgabe  Bewegungsdiskriminierungsaufgabe  Ergebnisse  Störungen  Dots – Bewegung  Zeichen – Farbe  Befunde für teilweise Unabhängigkeit  aber: viele Aufgaben erfordern beide Komponenten  es ist noch nicht klar, wie Informationen kombiniert und integriert werden
• Zentrale Exekutive / Leitung / Steuerung  Lokalisierung in Frontallappen wird angenommen  rTMS des dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC; BA 9, 10, 46) stört komplexe kognitive Prozesse (Mottaghy, 2006)  assoziiert mit exekutiven Prozessen / Steuerungsprozessen  Aufmerksamkeitsfokussierung oder Konzentration  Aufteilen von Aufmerksamkeit zwischen zwei Stimulusströmen  Aufmerksamkeitswechsel zwischen Aufgaben  Verbindung mit dem Langzeitgedächtnis
• Dysexekutives Syndrom  Zustand der Schädigung des Frontallappens, der zur Störung der zentralen Exekutive des Arbeitsgedächtnisses führt  Störung verschiedener Fähigkeiten (Baddeley, 1996)  Planung  Organisation  Kontrolle / Monitoring  Initiierung von Verhalten  Oft Schädigung des Frontallappens  einige Patienten stattdessen Schädigung posteriorer / parietaler Regionen
• Dysexekutives Syndrom  Stuss & Alexander (2007): Differenzierte Betrachtung Teilfunktionen  Patienten mit ausgedehnten frontalen Schädigungen haben ein globales dysexekutives Syndrom  aber es gibt effektiv drei exekutive Prozesse innerhalb des Frontallappens  Patienten mit selektiven Läsionen zeigen möglicherweise Probleme mit einem einzigen Prozess Aufgabenstellung Planunglinke laterale frontale Region Überwachung Kontrollerechte laterale frontale Region Energetisierung Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit & Initiierung von Reaktion superiore mediale Regionen des präfrontalen Kortex
• Episodischer Puffer  erklärt, wie das Langzeitgedächtnis die Verarbeitung im Kurzzeitgedächtnis beeinflussen kann
•  Episodischer Puffer (Baddeley & Wilson, 2002)  System mit beschränkter Kapazität  4 Chunks / „Episoden“  integriert Informationen aus unterschiedlichen Quellen  fungiert als Vermittler zwischen der phonologischen Schleife und dem räumlich-visuellen Notizblock  ein Prozess aktiven Verbindens von Informationen (active binding)
•  Episodischer Puffer (Baddeley & Wilson, 2002)  Schwächen  unklar wie alle unterschiedlichen Informationen integriert werden  erhöht Flexibilität des Modells – schwerer testbar  Annahme der zusätzlichen Integration von Informationen anderer Modalitäten nicht geprüft (z.B. Geruch, Geschmack)
• Arbeitsgedächtnis: Bewertung  Stärken  einflussreiche Erweiterung des Mehrspeichermodells von Atkinson und Shiffrin (1968)  beschreibt neben Speicherung auch aktive Verarbeitung  Daten von hirngeschädigten Patienten erklärt  weniger zentrale Rolle des verbalen rehearsals
• Arbeitsgedächtnis: Bewertung Schwächen  in Teilen etwas unspezifisch, erschwert Testung  Anzahl Teilfunktionen der zentralen Exekutive noch umstritten  Zusammenspiel zwischen den Komponenten ist nicht ausreichend spezifiziert
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• Theorie der Verarbeitungsebenen (Craik & Lockhart, 1972)  die Ebene (Tiefe) der Stimulusverarbeitung beeinflusst die Einprägsamkeit einer Information (vs. nur rehearsalAtkinson & Shiffrin)  tiefere Verarbeitung produziert elaboriertere, dauerhaftere und stärkere Gedächtnisspuren als oberflächliche Verarbeitung  Rehearsal / Aufrechterhaltung = einfach das Wiederholen von Information  Elaboration = tiefgehende semantische Verarbeitung
• Theorie der Verarbeitungsebenen  explizite Gedächtnistests fanden Belege für Einfluss von Verarbeitungstiefe Erinnerungstest: Recognition bzw. Recall  implizite Gedächtnistests fanden schwächere Belege für Verarbeitungstiefe Wörter vervollständigen  Besonderheit beeinflusst Erinnerung positiv  eine Gedächtnisspur, die anders enkodiert wurde  die Verarbeitung von Unterschieden im Kontext von Ähnlichkeit Vorwissen hilft, Gedächtnis während des Enkodierens zu organisieren Vorteil beim Lernen für Personen mit breiter Wissensbasis
• Theorie der Verarbeitungsebenen  Stärken  Einfluss von Verarbeitungstiefe auf Langzeitgedächtnisleistung zu recht hervorgehoben (Limitation von Mehrspeichermodellen)  Lernen als Nebenprodukt von Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Verstehen
• Theorie der Verabreitungsebenen  Schwächen  Verarbeitungstiefe schwierig zu beurteilen und zu messen  Unterschätzt Wichtigkeit spezifischer Aspekte des Abrufs  Wechselwirkung zwischen Verarbeitungstiefe / Elaboration und Besonderheit nicht spezifiziert
• Lernen durch Gedächtnisabruf  Klassische Perspektive  Klassische Perspektive  Lernen resultiert hauptsächlich aus Wiederholen und vertieftem Studium der Materialien (Rehearsal und Elaboration)  Lerntests sind sinnvoll zur Evaluation des Lernfortschritts  Effekt des Testens (testing effects)  Abruf von Information, die erinnert werden soll, während des Lernens verbessert Lernerfolg (und stärker als subjektiv erwartet)  Studie Roediger & Karpicke (2006)
• Lernen durch GedächtnisabrufLernen durch Gedächtnisabruf  Neurowissenschaftliche Befunde (van den Broek et al., 2013)  Testen involviert aufwändigere semantische Verarbeitung  stärkere Aktivation von Hirnarealen, die mit Sprachverarbeitung assoziiert sind
• Lernen durch Gedächtnisabruf: Bewertung  Stärken  empirische Belege für starken Effekt der Testung während des Lernens auf Lernerfolg  kann bei praktisch jedem Material angewandt werden  Effekte stärker als von Lernenden erwartet  Generierung effektiverer Mediatoren zentral  Effekt besonders stark bei schwierigem Abruf
• Lernen durch Gedächtnisabruf: Bewertung  Schwächen  vorwiegend Untersuchung zum Lernen paarweiser Assoziationen  Generalisierung auf reale Welt unklar  mögliche weitere Einflussfaktoren über effektive Mediatoren und Schwierigkeit des Abrufs hinaus  manchmal verschwindet Effekt
• Implizites Lernen  Lernen komplexer Inhalte ohne sich darüber bewusst zu sein, was (bzw. dass) gelernt wurde  Cleeremans und Jiménez (2002, p. 20)  Prozess, durch den wir sensitiv für gewisse Regelmäßigkeiten in der Umwelt werden  ohne die Absicht (Intention) diese Regularitäten zu lernen  ohne sich dessen bewusst zu sein, dass man lernt  Lernen in einer Art, die es schwer macht das resultierende Wissen zu explizieren
• Implizites Lernen und implizites Gedächtnis  amnestische Patienten  Schädigung des medialen Temporallappens  eingeschränkte Leistung bei expliziten Lern-Aufgaben  vergleichbare Leistung bei impliziten Lern-Aufgaben zu Kontrollen  Serielle Reaktionszeit Aufgabe
• Implizites Lernen und implizites Gedächtnis  Parkinson Patienten   Schädigung des Striatums  eingeschränktes implizites Lernen  Aber: teilweise auch eingeschränktes explizites Lernen
• Impliziertes Lernen bewertung stärken  Forschung legt teilweise Unabhängigkeit von implizitem und explizitem Lernen nahe  Präfrontaler Kortex (DLPFC) & anteriorer cingulärer Kortex (ACC) stärker assoziiert mit explizitem Lernen  Striatum stärker assoziiert mit implizitem Lernen  Aber: Interaktion / komplexe Gehirnnetzwerke  Lernen involviert implizite und explizite Aspekte (kein entweder oder)
• Impliziertes Lernen Bewertung Schwächen   Interaktion und Mischung expliziter und impliziter Prozesse unklar  es ist schwierig, Wahrnehmungstests zu entwickeln, die das gesamte aufgabenbezogene Wissen aufdecken  Hirnregionen, die impliziten und expliziten Prozessen unterliegen, sind nicht immer klar trennbar
• Theorie des Vergessens  Zerfall  gradueller Verlust des Substrats von Erinnerungen (Gedächtnisspur)  unwichtige Erinnerungen werden gelöscht (Hardt et al., 2013)  vorwiegend im Schlaf  assoziiert mit Aktivation im Hippocampus (Teil des medialen Temporallappens)  auch aktiviert beim Lernen  Interferenz  Verdrängung  Gerichtetes Vergessen  Cue-abhängiges Vergessen  Gedächtniskonsolidierung

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