Memory : Structure an Processes Eysenck, Keane: Cognitive Psychology - A Students Handbook

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1 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 1 Memory : Structure an Processes Eysenck, Keane: Cognitive Psychology - A Students Handbook Einführung: Die folgende Aufstellung soll die verschiedenen Theorien vorstellen und auch einige Vor- und Nachteile der einzelnen Annahmen aufzeigen. Sie bezieht sich sehr wenig auf das Skriptum des Proseminars und betont Inhalte, die nicht im letzten Jahr bei den Vorlesungen der Allgemeinen Psychologie bereits gelehrt wurden. Generell unterscheiden Theorien um Gedächtnis "Strukturen" und "Prozesse". Struktur für die Organisation und Prozesse für die Aktivitäten. Lernen und Gedächtnis kann in Stufen gesehen werden: Encoding, Storage und Retrieval. Im folgenden soll klar auf die Trennung zwischen Strukturen und Prozesse bedacht genommen werden. Die ursprünglichsten Strukturtheorien sind die "Raumtheorien", die Annahme eines dreidimensionalen Bereiches für die Speicherung von Inhalten. Dies stellt sich allerdings rasch als inflexibel heraus. z.b. könnte man Gedächtnis als Bibliothek mit einem Katalogsystem sehen. Falls eine neue Kategorie z.b. Autoren einzuführen wäre, so wäre ein gehöriger Aufwand für die Indizierung nötig. In Wirklichkeit reagiert unser Gedächtnis auf das verschiedenartige Abrufen von Inhalten sehr flexibel. Die Raum-Metapher betont weiters zur stark die mögliche räumliche Präsenz von Gedanken auf Kosten der Prozesse, die beim Denken ablaufen. Ein neueres Modell fußt auf dem Ansatz von "neuronalen Netzen". Dabei ist Information in Form von vielen Verbindungen zwischen kleinen Knoten gespeichert und nicht an einem fixen Platz. ("Netzwerk") Haberlandt,1999: "memories are catured by patterns of avtivation spread over many neuron-like units and links between them." Gedächtnisspeicher: Einige Theorien münden in einem Mehrfachspeichermodell, benannt auf Basis deren Haupteigenschaften: Sensorische Speicher - sehr kurz und modalitäts-spezifisch Kurzzeitspeicher - sehr limitierte Kapazität Langzeitspeicher - scheinbar unlimitierte Kapazität ad a) Ikonischer Speicher: Information schwindet schon nach ca.,5sec. (Sperling, 1960) Echoischer Speicher: hält relativ unverarbeitete auditive Information kurz fest. Ein Beispiel ist ein Zeitungsleser, der unterbrochen wird und nachfragt: "Was hast du gerade gesagt? " und sich parallel daran erinnert was eben gefragt wurde. Dieses "Playback" hängt mit echoischem Speicher zusammen. geschätzte Dauer ca. 2 sec (Treisman,1964)

2 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 2 ad b und c) Kurzzeitgedächtnis zeichnet sich durch sehr limitierte Kapazität aus. (ca. 7 Einheiten werden erinnert) Weiters durch sehr oberflächliche Speicherung, wo Ablenkung rasch zur Verflüchtigung des Inhaltes führt. Miller, 1956 fand die Tatsache, dass man sich ca. 7 "chunks" merken kann. (BSP: "IBM" ein chunk für einen Wissenden der Abkürzung und "International Business Machines" sind drei Chunks für jemanden, dem diese Fa. kein Begriff ist.) Die Abgrenzung zum Langzeitgedächtnis ist durchaus nicht so einfach und manchmal fließend, wird aber anhand von Patienten mit Gehirnschaden teilweise deutlich demonstrierbar. z.b. Amnesiepatienten haben durchaus ein intaktes Kurzzeitgedächtnis aber eine sehr schwaches Langzeitgedächtnis. Das umgekehrte Problem ist selten aber ein Patient mit einem Gehirnschaden im linken parietaloccipitalen Großhirnlappen hatte keine Probleme mit Langzeitgedächtnis-Lernen und Wiederabruf der Inhalte, versagte aber bei einfachen Kurzzeitgedächtnistests. z.b. Versuche von Peterson & Peterson, 1959: Erinnern von Drei- Buchstabenkombinationen während des Rückwärtszählens von Zahlenreihen. Dabei kam es zum Vergessen von 50% nach nur 6 Sekunden. Damit konnten erst Gedächtnishemmungen (Unterbrechungen bzw. Weglenken der Aufmerksamkeit) gezeigt werden. Was diesem konzeptuellen Modell hilft ist die klare Unterscheidbarkeit der Bereiche in bezug auf: Zeitdauer Speicherkapazität Vergessensmechanismen und unterschiedliche Effekte bei Gehirnschädigungen Das Modell simplifiziert stark bei Erklärungen zum Langzeitgedächtnis, weiters suggeriert es ein "in Serie geschaltetes" Modell, aber Logie, 1999 zeigt auf, dass manche Inhalt vor der Verarbeitung im Kurzzeitgedächtnis schon Einflüsse aus dem LZG aufweisen. Arbeitsgedächtnis (Baddaeley,Hitch,1974): besteht aus 3 Komponenten: central executive articulatory loop visuo-spatial sratch pad Die Schlüsselkomponente ist der central executive. Die beiden anderen Komponenten sind Zulieferteile. der articulatory loop (oder phonological loop) übernimmt Wörter in der präsentierten Reihenfolge und das visuo-spatiale sketch pad (oder scratch-pad) ist für Speicherung und Manipulation von Raum und visueller Information zuständig.

3 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 3 Nachdem jede Komponente nur limitiert Kapazität hat, kam es zu folgenden Annahmen: Wenn zwei Aufgaben dieselbe Komponente benutzen, so kann dies nicht erfolgreich parallel abgewickelt werden. Hingegen sollten Aufgaben, die verschiedene Komponenten ansprechen, problemlos nebeneinander ablaufen können. Viele Studien versuchten diese Annahmen zu hinterfragen. unter anderen Robbins et al,1996. An Schachspielern, die mit verschiedenen Tasks abgelenkt wurden. Visuelle und Störung des central executive zeigte klare Verschlechterung der Qualität der Schachzüge. Untersuchungen zur phonological loop Baddeley at al, 1975 erkannten den Wortlängen Effekt. Ein Anzahl von Wörtern ist leichter zu merken, wenn die einzelnen Wörter kürzer sind. Die VP konnten bei sofortiger Wiedergabe gerade soviel reproduzieren, was gerade noch in ca. 2 sec gelesen werden konnte. Dies wies auf die limitierte Kapazität hin, und wurde auch mit weiteren Versuchen ausgetestet. (Störtests mit gleichzeitigem Zahlenzählen - articulary suppression - zeigten Zusammenhang mit phonological loop) Später unterschied Baddeley auch zwischen speech-based store und arcticulatory control process. Dies soll darauf hinweisen, dass Wörter die gehört werden, anders verarbeitet werden als gelesene Inhalte. Visuelle Inhalte kommen erst nach einem Durchlauf von subvokaler Artikulation in den phonological loop. ( --> siehe auch Parallelen zu HB2: Wernicke Zentrum und Broca sches Sprachzentrum ) Die Funktionsweise der phonological loop ist dennoch komplexer. So wurde gefunden, dass sie möglicherweise nur zum Erinnern von neuen Inhalten verwendet wird. (Papageno, Valentine, Baddeley 1991 beim Lernen von Wortpaaren der gewohnten Sprache und Paaren mit jeweils einem Fremdwort und Zuhilfenahme von articulatory suppression)

4 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 4 Untersuchungen zum visuo-spatial sketchpad Die Charakteristik dieses Speichers ist nicht klar wie die der phonological loop. VPs wurde die Positionen und Inhalte eine Zahlenmatrix vorgelesen. Ein Teil dieser Matrix war sehr leicht bildlich vorstellbar ein weiterer mit schwer vorstellbaren Inhalten. Bei der schriftlich geforderten Wiedergabe wurde ein störend rotierenden Licht eingesetzt. Bei der leicht vorstellbaren Matrix kam es zu starken Beeinträchtigungen bei der Wiedergabe. Die schwer vorstellbaren Inhalten konnten unabhängig vom Licht gleich gut wieder gegeben werden. Die bei der Aufnahme der Inhalte verwendete bildhafte Vorstellungskraft konnte durch die visuelle Beeinträchtigung bei der Wiedergabe offensichtlich gestört werden. Logie, 1995 schlug eine Unterteilung vor: visual cache für Speicherung von Form und Farbe von Inhalten. inner scribe für Umgang mit Raum und Bewegung von Inhalten Diese vorgeschlagene Trennung wurde auch bei neueren neurophysiologischen Untersuchungen bestätigt. Smith und Jonides (1997) forderten VPs auf zu entscheiden ob ein Stimulus am gleichen Ort wieder aufgetreten war(raumaufgabe), oder ob er die gleiche Form hatte(visuelle Aufgabe). Bei gleichen Stimuli in beiden Aufgaben konnten jedoch klar unterschiedliche Gehirnaktivitäten mittels PET gemessen werden. Trotzdem sei genannt, dass in vielen Situationen Raum und Visuelle Information zusammenhängen und als kombiniertes System gesehen werden müssen. Untersuchungen zum central executive: Zuständig für die Aufmerksamkeit stellt er die wichtigste Komponente dar. Schädigungen im Frontallappen führen zu verschiedenen Beeinträchtigung die zu seinen Funktionen gezählt werden und als klassisches Frontalsyndrom beschrieben: gestörte Aufmerksamkeit, leichte Ablenkbarkeit, Schwierigkeiten Probleme zu erfassen, oder komplexe Situationen zu erkennen Einige Studien beschäftigen sich mit der Zeiteinteilung des Systems und der Aufteilung der Aufmerksamkeit auch bei Alzheimer Patienten. z.b. mussten VP Zahlenreihen merken und wiedergeben. Zusätzlich wurden weitere Tätigkeiten verlangt. z.b. ankreuzen bestimmter Felder. Dabei schnitten Alzheimer Patienten bedeutend schlechter ab, und damit wurden Schlussfolgerungen auf die Beeinträchtigung des central executive als Steuerungssystem der Aufmerksamkeit getätigt. Es wurde auch Kritik am Ansatz des central executive gesetzt. Donald(1991) bemerkte dazu, dass dieser immer als Antwort für unerklärliche Phänomene im Zusammenhang mit Gedächtnis, Aufmerksamkeit und Koordination von Inhalten dienen muss. Gedächtnisprozesse Eine Problem solche Prozesse zu erfassen, besteht im beeinflussten Verhalten der VP. Daher wurde versucht bei Test die eigentliche Lernabsicht zu verschleiern. Die VP werden am Ende einer Aufgabe überraschend zur Wiedergabe von vorher präsentierten Inhalten aufgefordert. (unbeabsichtigtes Lernen - incidental learning)

5 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 5 Tests von Hyde and Jenkins, 1973 versuchten Unterschiede bei absichtlichen Lernen und unbeabsichtigen Lernen zu untersuchen. Wörter mussten zuerst nach Gefallen gereiht werden, Die Vorkommen in der Sprache geschätzt werden, Das Auftreten bestimmter Buchstaben gezählt werden, Zuordnungen bei Sätzen gemacht werden. Eine geforderte Wiedergabe der verwendeten Wörter zeigte unterschiedliche Ergebnisse je nach geforderten Manipulationsaufgaben mit den Wörtern. Überraschenderweise merkten sich allerdings die "unbeabsichtigten" Lerner genauso viele Wörter, wie die VP die zum Merken der verwendeten Wörter vorher aufgefordert wurden. Diese erkannten Merkprozesse führten zur Level-of-processiong Theorie Craik und Lockhard, 1972 nahmen an, dass Aufmerksamkeit und Wahrnehmungsprozesse währende des Lernens bestimmen welche Information im LZG gespeichert werden. Sie postulierten: Die Tiefe der Verarbeitung eines Stimulus hat einen wichtigen Effekt auf seine Erinnerbarkeit Tiefergehende Analyse der Inhalte erzeugt länger andauernde, stärkere Gedächtnisspuren als höhere, einfachere Verarbeitung. Elaboration Um zu zeigen, dass die Erarbeitungstiefe eines Stimulus wichtig ist, führten Craik und Tulving, folgendes Exp. durch: VPs mussten verschieden komplexe Sätze vervollständigen. Bei komplexen Sätzen konnten sich die VPs doppelt so gut an die gesuchten Wörter erinnern. Unterscheidbarkeit Umso unterschiedlicher die abzurufenden Gedächtnisspuren umso leichter die Erinnerung daran. (Eysenck & Eysenck 1980) testeten dies mit verschiedenen englischen Wortgruppen. Klar unterscheidbare, bedeutungsvolle Wörter wurden leichter wiedergegeben als ähnliche. Prozesse während des Lernens haben einen klaren Einfluss auf die Speicherung im LZG. Ein Problem bei der Erforschung dieser Aussage ist die Befragung der VP, um zu erkennen welche Tiefe des Lernens von Ihr angewandt wurde bzw. welcher level of processing eingesetzt wurde. Mit Magnetresonanzaufnahmen wird hier versucht ein objektives Bild über die angewandte Lerntiefe zu bekommen. Hier sind die Aktivitätslevels der Gehirnaktivität

6 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 6 objektiv messbar. Leider wird in der level of processing theorie wenig auf die Ursache der effektiveren Speicherung bei tieferen Levels eingegangen. Neuere Erkenntnis der Transfer-bezogenen Theorie besagen, dass Gedächtnisleistung abhängt von der Art der benutzten Prozesse beim Enkodierens und der benutzten Prozesse beim Abrufen. Auch wurde erkannt, dass sensorische Information nicht immer so rasch wie anfangs genannt verblassen muss. Theorien um das Vergessen. Laut Ebbinghaus eine logarithmische Funktion (Anteil des vergessenen Inhalts anfangs groß, später logarithmisch schrumpfend) Es gibt auch Ausnahmen: Motorische Fähigkeiten wie Auto fahren oder Rad fahren werden nicht vergessen bzw. sehr rasch wieder gelernt, weiters sind biografische Erlebnisse oft über Jahrzehnte gut aus dem Gedächtnis abrufbar. Spurentheorie Laut Ebbinghaus ist Vergessen ein spontanes Verschwinden der Gedächtnisspuren und abhängig vom Wiederholungsintervall zwischen Lernen und Abruf. Das Verblassen der Gedächtnisspuren wurde unter anderem von Jenkins & Dallenbach, 1924 untersucht, und sie entdeckten dabei dass VPs, die zwischen Lernen und Abrufen geschlafen hatten, bessere Ergebnisse erzielten. Hockey, Davies und Gray, 1972, erkannten, dass es sehr stark auf den Tageszeitpunkt des Lernens ankam, und bei den vorigen Untersuchungen Tests mit den VPs, die schliefen meist am Morgen und mit anderen zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt wurden. Repression - Unterdrückung Freud betonte die Wichtigkeit der emotionalen Faktoren auf das Vergessen. Er verwendete den Begriff der Unterdrückung für nicht dem Bewusstsein zugängliche angstmachenden Inhalte. In diesem Zusammenhang wurden Untersuchungen von Weinberger, Schwartz und Davidson, 1979 durchgeführt. VPs, die sich selbst als relativ kontrollier und unemotional darstellten wurden als Repressoren bezeichnet und mit Personen, die sich relativ verletzlich und ängstlich einstuften in Tests verglichen. Myers and Brewin, 1994 zeigten dass Repressoren viel schlechter unangenehme Kindheitserinnerungen wachrufen konnten als ängstliche Personen. Dies war allerdings nicht darin begründet, dass Repressoren gemeinsam eine glücklichere Kindheit hatten.

7 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 7 Interferenz-Theorie (Gedächtnishemmungen) Der sicherlich vorherrschende Ansatz zum Vergessen im 20ten Jahrhundert. Ausgiebig in Allgemeine Psychologie angesprochen: proaktive Gedächtnishemmung retroaktive Gedächtnishemmung affektive Gedächtnishemmung Cue-abhängige Vergessenstheorie und Kontextabhängigkeit Nach Tulving, 1974 gibt es zwei große Faktoren zum Vergessen: a) spurenabhängiges Vergessen Verlöschen der Gedächtnisinhalte b) cue-abhängiges Vergessen Die Gedanken sind noch vorhanden, aber nicht im Zugriff Anhand von Wortreihen, die in Listen und Kategorien eingeteilt waren, konnte Tulving und Psotka folgendes zeigen. Waren die Kategorien bekannt, so konnten die VP mehr Wörter wieder aus dem Gedächtnis abrufen. Die Kategorien wurden als externe Cues bezeichnet. Allerdings existieren auch interne Cues (Stimmung etc.) die auch in der Gedächtnisspur mitgespeichert werden, und es gibt einen höheren Erinnerungsanteil, wenn diese Stimmung beim Abruf wieder vorkommt. (mood-statedependent memory) Der Effekt ist stärker, wenn die VP in positiver Stimmung bei Lernen und Abruf sind als bei negativer. Tulving entwickelte die Bezeichnung des cue-abhängigen Vergessens in seinem enkodierspezifischen Prinzip. Die Wahrscheinlichkeit der Abrufbarkeit eines Items (TBR To be remembered item) steigt in einer monoton wachsenden Funktion in bezug auf den Anteil der Information die beim Einprägen und beim Abruf vorhanden sind. (Monoton wachsende Funktion ist eine Funktion nicht zu keinem Zeitpunkt fällt) steigende Treppenkurve an der Tafel!

8 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 8 Abruf- und Wiedererkennenstheorien Im Normalfall kann ein Inhalt leichter wiedererkannt werden als der freie Abruf aus dem Gedächtnis. Der Schwerpunkt auf diesen Prozessen liegt bei der Zwei Prozess Theorie Folgende Annahmen wurden getroffen: a ) Der Abruf beinhaltet einen Such und Selektierprozess gefolgt von einer Entscheidung oder Wiedererkennung b) Wiedererkennung ist nur der zweite Teil dieses Vorganges Wiedererkennung steht also vor dem Abruf von Gedächtnisinhalten. Der Ansatz besagt, dass die Wahrscheinlichkeit des korrekten Abrufs sich zusammensetzt aus der Wahrscheinlichkeit der erfolgreichen Suche multipliziert mit der Wahrscheinlichkeit der erfolgreichen Wiedererkennung. Die Zwei Prozess Theorie kann auch das frequency paradox erklären. ( geläufige Wörter sind besser abrufbar als seltene, aber für die Wiedererkennung gilt der umgekehrte Effekt) Die geläufigen Wörter haben mehr assoziative Verbindungen und sind deshalb leichter aufzufinden Der Entscheidungsprozess bevorzugt seltene Wörter, weil hier die Entscheidung leichter fällt, weil wenig irrelevante Zusatzinformation im Langzeitgedächtnis gespeichert ist. Die Kritiker dieser Theorie weisen darauf hin, dass manchmal der Abruf von Inhalten besser funktioniert als die Wiedererkennung (Doyle, Ferguson, Thomas, 1979, berühmte Nachnamen zuordenbar obwohl die Person nicht erkannt wurde) Enkodierspezifität Tulving, 1983 nahm an, dass es einige grundsätzliche Ähnlichkeiten von Abruf und Wiedererkennen gibt, und das kontextuelle Faktoren eine wichtige Rolle spielen. Die gespeicherten Inhalte sind eine Kombination aus dem gewünschten Inhalt und dem Kontext. Dies gilt für Abruf und Wiedererkennung gleich. Diesen Zusammenhang mit dem Kontext entwickelte er zum encoding specificity principle. Die Sicht einer Überlappung zwischen Erkennen und Abruf wurde bei Tulving zwar in Studien gezeigt, es wurde aber nicht auf das exakte Ausmaß dieser Überschneidungen eingegangen. Bei Godden und Baddeley,1975, 1980 wurde gezeigt, dass die extrinsischen kontextuellen Variablen durchaus verschieden auf Abruf und Wiedererkennung wirken. (Bsp: Lernen unter Wasser und Abruf unter Wasser, und schlechtere Ergebnisse bei Abruf am Land. Dieser Effekt konnte bei Wiedererkennungstests nicht gezeigt werden) SAM Modell (search of associative memory) Gillund und Shiffrin, 1984 entwickelten aus dem Ansatz der Enkodierspezifität ein detailliertes mathematisches Modell (SAM) Einfach beschrieben sind die wichtigen Annahmen:

9 Proseminar Allgemeine Psychologie: Kognitive Psychologie Seite: 9 a) Gedächtnisinhalte beinhalten Information über das Item, den Kontext und Information über andere Items in der Liste b) Der für Wiedererkennung zuständige Gedächtnisteil formt das Item und der Kontext eine gemeinsame Komponente und diese aktiviert einen Gedächtnisinhalt. Anschließend wird dieser Inhalt nach einem Kriterium als ähnlich eingestuft oder nicht. c) Beim Abruf verwendet die VP den Kontext um wiederholt durchs LZG via den assoziierten Items zu suchen. Passt ein Wort so wird es als richtiges Wort identifiziert. Gerade weil diese Annahmen die Erklärung vieler Gedächtnisphänomene sehr einfach ermöglichen wird diese Ansatz auch teilweise kritisiert. Einige Teile sind sehr mathematisch (hier nicht angeführt) und daher schwierig empirisch nachweisbar. Ansatz der mehrfachen Wege (multiple-route approaches) Mehrere neuere Ansätze besagen, dass es mehrere Wege für einen Abruf geben kann. ( direkte und indirekte Routen) Auch Wiedererkennung kann über mehrere Wege geschehen, z.b. über Wiedererkennen aufgrund von Ähnlichkeiten des Items (Person) oder über Erinnerungen an den zugehörigen Kontext. (Beispiel des Wiedererkennen einer Person auf der Strasse) Es gibt allerdings auch Zweifel an diesen meist introspektiv orientierten Ansätzen, so kann Wiederkennen auch mehrstufig ablaufen und der Ansatz von verschiedenen Routen ist eigentlich einen Route mit teils übersprungenen Stationen. Ein Ansatz für die Zukunft wird sein, die Zusammenhänge und Umstände bei den Wiedererkennungsprozessen und Abrufprozessen mehr zu präzisieren.