Überblick. Allgemeine Psychologie 1. Prof. Dr. Adrian Schwaninger. Herbstsemester (aktualisiert)

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1 Allgemeine Psychologie 1 Herbstsemester (aktualisiert) Prof. Dr. Adrian Schwaninger Überblick Wahrnehmung: Sinnesorgane Prozesse und Grundprinzipien Sehen Hören Tastsinn Geschmackssinn Geruchssinn Propriozeption Wahrnehmung: Organisation und Interpretation Wahrnehmungsorganisation Wahrnehmungsinterpretation Prof. Dr. Adrian Schwaninger 2 1

2 Transduktion: Enkodierung physikalischer Energie als neuronale Signale Prof. Dr. Adrian Schwaninger 3 Sensorische Deprivation und Wiederherstellung des Sehvermögens Die Forschung zur Wiederherstellung des Sehvermögens und zur sensorischen Deprivation leisten einen Beitrag für unser Verständnis, wie Anlage und Umwelt bei unserer Wahrnehmung zusammenwirken. Wären alle Aspekte der visuellen Wahrnehmung von Geburt an vollständig vorhanden, müssten die Menschen, die blind auf die Welt kamen, aber nach einer Operation wieder sehen konnten, eigentlich eine normale visuelle Wahrnehmung haben. Das ist aber nicht der Fall. Nach einer operativen Beseitigung eines Katarakts (grauer Star) z. B. können Erwachsene, die von Geburt an blind waren, zwischen Figur und Grund unterscheiden und Farben wahrnehmen, ihnen fehlt aber die Erfahrung, Gestalten, Formen und ganze Gesichter zu erkennen. Dies kann nicht mehr kompensiert werden. Visuelle Deprivation in einer für das Sehvermögen kritischen Phase während der ersten Lebensmonate führt auch nach Wiederherstellung der Sehfähigkeit zu bleibenden Beeinträchtigungen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 4 2

3 Kritische Phase Weitere Befunde gibt es für Tiere, die mit stark eingeschränktem visuellen Input aufwuchsen und die eine bleibende Sehstörung bekamen, als sie wieder normalen visuellen Reizen ausgesetzt wurden. Klinische und experimentelle Befunde deuten darauf hin, dass es eine kritische Phase für einige Aspekte der Entwicklung von Sensorik und Wahrnehmung gibt. Ohne die Stimulierung durch die frühen visuellen Erfahrungen entwickelt sich die neuronale Organisation des Gehirns nicht normal. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 5 Sensorische Deprivation von Geburt an Bei einem Mann konnte nach 40 Jahren Blindheit das Sehvermögen wieder hergestellt werden. Mit 43 konnte er Gesichter immer noch nicht auf Anhieb erkennen und orientierte sich an externen Merkmalen ( Marie das war doch die mit den roten Haaren ). Er hat auch Probleme mit der Wahrnehmungskonstanz. Wenn Menschen sich von ihm entfernen, scheinen sie zu schrumpfen. stancy/sizeconstancy01.jpg Prof. Dr. Adrian Schwaninger 6 3

4 Sensorische Deprivation nach 3 Jahren Mit 3 Jahren verlor Mike May sein Augenlicht bei einer Explosion. Am 7. Mai 2000 wurde sein Sehvermögen durch Einsetzen einer neuen Kornea im rechten Auge wiederhergestellt. Gesichter kann er nicht erkennen und Gesichtsausdrücke kann er nicht interpretieren. Allerdings kann er Gegenstände in Bewegung erkennen. Sensorische Deprivation in den ersten Monaten führt zu viel stärkeren bleibenden Behinderungen. Aus Myers (2008) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 7 Wahrnehmungsadaptation Bekommen Menschen Brillen aufgesetzt, die die Welt leicht nach links oder nach rechts verschieben oder gar völlig auf den Kopf stellen (Umkehrbrillen), sind sie anfangs desorientiert. Nach einigen Tagen gelingt es ihnen aber sich an den neuen Kontext anzupassen und sich problemlos zu bewegen. Diese Forschung demonstriert unsere Fähigkeit, uns an ein künstlich verändertes Gesichtsfeld anzupassen und unsere Bewegungen in Reaktion auf diese neue Welt zu koordinieren. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 8 4

5 Wahrnehmungsset Unsere Erfahrungen, Annahmen und Erwartungen können uns ein Wahrnehmungsset (mentale Prädisposition) vorgeben, die das, was wir wahrnehmen entscheidend beeinflust ( top-down ). Ein Wahrnehmungsset ist eine mentale Prädisposition, etwas bestimmtes wahrzunehmen und nicht etwas anderes. Ein Schema ist eine kognitive Struktur, mit der Informationen geordnet und erklärt werden. Weil unsere erlernten Begriffe (Schemata) als Vorreiz (Prime) dienen, um nicht eindeutige Reize in bestimmter Weise zu organisieren und zu interpretieren, bringt unsere Wahrnehmung unsere Version der Realität zum Ausdruck. Unser Wahrnehmungsset wird durch Vorstellungen oder Schemata festgelegt, die wir aufgrund unserer Erfahrungen bilden und mit Hilfe derer wir unbekannte Informationen organisieren und interpretieren. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 9 Beispiele für Wahrnehmungsset Man sieht sofort eine grössere Ähnlichkeit zwischen einem Erwachsenen und einem Kind, wenn einem gesagt wird, es handle sich um Mutter und Kind bzw. Vater und Kind. Kennt man das Sternzeichen eines Menschen, achtet man viel mehr auf passende Charakterzüge. Sehen Sie in der unten stehenden Abbildung eine Frau oder einen Mann mit einem Saxophon? Dies hängt davon ab, ob sie zuerst das Bild links oder rechts anschauen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 10 5

6 Beispiele für Wahrnehmungssets Als Physiker zum ersten Mal durch ein Fernrohr Kanäle auf dem Mars sehen konnten, wurde dies als Nachweis für intelligentes Leben gesehen. Im Jahre 1972 veröffentlichte eine britische Zeitung die unretuschierten Originalbilder eines Monsters im schottischen Loch Ness, die faszinierendsten Fotos, die je aufgenommen wurden, so der Kommentar in der Zeitung. Als Campbel (1986) die Fotos mit einem anderen Wahrnehmungsset anschaute, sah er darin einen gekrümmten Baumstamm. Dieser treibt bewegungslos im Wasser und erzeugt keine kleinen Wirbel oder Wellenbewegungen um sich herum. Das passt nicht zu einem lebendigen Monster... Prof. Dr. Adrian Schwaninger 11 Beispiele für Wahrnehmungsset Beeinflusst von einem Wahrnehmungsset haben Tausende von Menschen in der Vergangenheit staunend Ufos in Wolkenwirbeln, ein Gesicht im Mondbild und v.a. wundersame Erscheinungen gesehen. Ein Wahrnehmungsset kann auch beeinflussen was wir hören. Beispiel (Reason & Mycielska, 1982): Ein freundlicher Pilot sagte beim Beschleunigen zum Starten zu seinem deprimierten Kopiloten cheer up (Kopf hoch). Der Kopilot hörte aber das übliche gear up (Fahrgestell einfahren) und fuhr prompt die Räder ein, bevor das Flugzeug abgehoben hatte. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 12 6

7 Schemata Diese Beispiele zeigen, wei bereits bestehende Schemata von Saxophonisten, Frauengesichtern, Monstern und Baumstämmen, Flugzeuglichtern und Ufos als Wahrnehmungsset beeinflussen wie wir nicht eindeutige Empfindungen nach dem Top-down-Prinzip interpretieren. Zeichnungen von Kindern geben uns einen Einblick in Wahrnehmungsschemata, welche sich bei ihnen entwickeln. Beispiel: Für 3-4 Jährige ist das Gesicht viel wichtiger als sein Körper, was man an Kinderzeichungen erkennen kann. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 13 Kontexteffekte Wenn wir einen bestimmten Reiz wahrnehmen, den wir mit Hilfe mehrerer unterschiedlicher Schemata interpretieren könnten, durchforsten wir den unmittelbaren Kontext nach Informationen. Kontext schafft Erwartungen, von denen unsere Wahrnehmungen geleitet werden. Ein emotional getönter Kontext kann unsere Interpretation des Verhaltens anderer Menschen (und unseres eigenen Verhaltens) beeinflussen. Wahrnehmungsset und Kontexteffekte gehen eine Wechselwirkung ein und tragen dazu bei, dass wir unsere Wahrnehmungen konstruieren. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 14 7

8 Beispiele für Kontexteffekte Hört man ein Geräusch, das von den Worten ad am Wagen unterbrochen wird, so nimmt man das erste Wort als Rad wahr. Hört man jedoch ein Geräusch, das von den Worten ad und WC unterbrochen wird, so nimmt man das erste Wort als Bad wahr. Das verfolgte Monster wird oft ängstlich wahrgenommen und das verfolgende Monster aggressiv, obwohl es genau die gleiche Zeichung ist. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 15 Beispiele für Kontexteffekte Liegt die Zauberkammer in der unten stehenden Abbildung am Boden oder an der Decke? Die Wahrnehmung hängt vom Kontext ab, der durch die Kaninchen definiert wird. Emotional getönte Kontexte können auch unsere soziale Wahrnehmung beeinflussen. Beispiele: Ehefrauen, die sich geliebt fühlen, nehmen stressreiche Ereignisse in ihrer Ehe als weniger bedrohlich wahr ( Er hatte nur einen schlechten Tag... ). Sagt man einem Schiedsrichter, die Mannschaft sei schon häufig durch aggressives Verhalten aufgefallen, wird er beim Betrachten einer Aufzeichnung eines Fussballspieles bei einem Foul häufiger die gelbe oder rote Karte zücken. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 16 8

9 Beispiel für Kontexteffekte Soziokulturelle und andere Kontexteffekte beeinflussen auch unsere Wahrnehmung. Beispiel: Das Geschlecht von Neugeborenen kann man am Gesicht nicht erkennen. Hinweisreize wie rosa und hellblaue Kleidung helfen da nach. Wird einem gesagt, der Name des Babys sei David dann wird es als grösser und stärker wahrgenommen, als wenn einem gesagt wird das Baby heisse Diana (Stern & Karraker, 1989). Prof. Dr. Adrian Schwaninger 17 Prof. Dr. Adrian Schwaninger 18 9

10 Wahrnehmung und Faktor Mensch Arbeitspsychologen (in den USA: Human-Factors Psychologists) ermutigen Entwickler, Ingenieure und Designer dazu, die Wahrnehmungsfähigkeiten des Menschen mitzubedenken, und die technischen Entwicklungen vor der Herstellung und dem Vertrieb von Benutzern testen zu lassen. Psychologen, die sich mit dem Faktor Mensch (Human Factor) beschäftigen, haben für mehr Sicherheit im Flug- Bahn- und Strassenverkehr und in der Raumfahrt gesorgt, für besser designte Geräte, Ausrüstungen, Arbeitsumgebungen, leichter benutzbare Hörhilfen und vieles andere mehr. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 19 Beispiel für Wahrnehmung und Faktor Mensch Nachdem die Boeing 727 Ende der 60er Jahre erstmals zivil eingesetzt wurde, ereigneten sich eine Reihe von Unglücken beim Landeanflug. Der Arbeitspsychologe Kraft stellte fest, dass diese Unfälle sich immer unter ähnlichen Umständen ereignet hatten. Sie geschahen immer nachts nach Überfliegen einer dunklen Wasserfläche oder eines unbeleuchteten Landstriches vor der Landebahn wenn dahinter eine Stadt war. Das liess den Boden weiter entfernt erscheinen, als er tatsächlich war. Durch die Nachbildung dieser Bedingungen im Flugsimulator entdeckte Kraft, dass die Piloten getäuscht wurden und dachten sie flögen in sicherer Höhe, obwohl sie in Wirklichkeit tiefer flogen (siehe Abbildung auf nächster Seite). Aufgrund dieser Ergebnisse mussten fortan Kopiloten beim Landeanflug ständig die Höhe ablesen und die Flugunfälle nahmen dann tatsächlich ab. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 20 10

11 Prof. Dr. Adrian Schwaninger 21 Beispiel für Wahrnehmung und Faktor Mensch Röntgengeräte für Sicherheitskontrollen haben standardmässig zahlreiche Image Enhancement Funktionen. Diese Funktionen wurden von Ingenieuren entwickelt ohne zu untersuchen, ob sie tatsächlich nützlich sind. In einer wissenschaftlichen Studie konnte gezeigt werden, dass diese Funktionen nutzlos sind und sogar zu einer Verschlechterung der Erkennungsleistung führen (Michel et al., 2007). OR OO Prof. Dr. Adrian Schwaninger 22 11

12 Image Enhancement Funktionen OR GR LH LL LN MO MS OO OS SE Aus Michel et al. (2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 23 Image Enhancement Funktionen Detection Performance (A') Enhancement Detection Performance (A ) GR LH LL LN MO MS OO OR OS SE Nach Michel et al. (2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 24 12

13 Beispiel für Wahrnehmung und Faktor Mensch Zukünftige Astronauten, welche zum Mars fliegen werden, werden sich lange Monate in einer Umgebung aufhalten müssen, die von Monotonie, Stress und Schwerelosigkeit gekennzeichnet ist. Für den Entwurf und die Bewertung einer für den Menschen passenden Umgebung, wie bei diesem Transit- Habitation (Transhab-)Modul, bedient sich die NASA der Hilfe von Arbeitspsychologen (in den USA: Human Factors-Psychologen). Prof. Dr. Adrian Schwaninger 25 Weitere Beispiele / Fragestellungen Wie sollen Fluggesellschaften ihre Mechaniker am besten ausbilden und einsetzen, um die Wartungsfehler zu reduzieren, auf die 50% der verspäteten Flüge und 15% der Flugzeugunglücke zurückzuführen sind? Mit welcher Beleuchtung und Schrift sind Flugdaten und andere Daten auf einem Bildschirm am leichtesten zu lesen? In welcher Form sollen Warnhinweise im Flug-, Bahn- und Strassenverkehr gestaltet werden, um die grösste Wirkung zu entfalten? Welche Art von Webdesign ist am wirksamsten, um Menschen zu bewegen eine Website zu besuchen und immer wieder zu ihr zurückzukehren? Schwerpunkt auf Inhalt? Geschwindigkeit? Graphik? Prof. Dr. Adrian Schwaninger 26 13

14 Überblick Einleitung, philosophische Überlegungen, Psychophysik Wahrnehmung: Sinnesorgane Prozesse und Grundprinzipien Sehen Hören, Propriozeption Tastsinn, Geschmackssinn, Geruchssinn Wahrnehmung: Organisation und Interpretation Wahrnehmungsorganisation Wahrnehmungsinterpretation Aufmerksamkeit Auditive Aufmerksamkeit Visuelle Aufmerksamkeit Zentrale Aufmerksamkeit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 27 Übersicht Aufmerksamkeit Einführung Auditive Aufmerksamkeit Visuelle Aufmerksamkeit Zentrale Aufmerksamkeit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 28 14

15 Cocktail Party Effekt (Cherry 1953) An einer geräuschintensiven Cocktail Party ist es dennoch möglich, sich auf eine einzige Konversation, unter Umständen sogar die der Nachbarn, zu konzentrieren. Aus Gazzaniga et al. (2002) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 29 Phänomenebene (Bsp. William James) Vor über 100 Jahren schrieb William James, dass jeder weiss, was Aufmerksamkeit ist. Er erklärte Aufmerksamkeit folgendermassen: Es ist die Inbesitznahme eines von anscheinend mehreren simultan möglichen Gegenständen oder Gedankensträngen durch den Geist in klarer und lebendiger Form. Die Fokusbildung, die Konzentration des Bewusstseins sind ihr Wesen. Sie setzt Rückzug von einigen Dingen voraus, um effektiv mit anderen umgehen zu können. (James, 1890, zitiert nach Solso, 2005, S.79). William James ( ) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 30 15

16 Funktionale Ebene Bottom-Up Selektion Top-Down Selektion Bedürfnisse u.a. Löwe gefährlich Input Repräsentation Erkennung Identifikation Höhere Verarbeitung Organismus Stimuli Reaktionen Umwelt Prof. Dr. Adrian Schwaninger 31 Funktionale Ebene Das Überleben eines Organismus in der Evolution ist abhängig von: Adäquater Repräsentation der Umwelt Visuelles und assoziatives Gedächtnis (für Erkennung und Identifikation) Effiziente motorische Programme (Verhalten) Angemessene Auswahl der Information (Aufmerksamkeit) Auswahl (Selektion) von Information: Bottom-Up Selektion (präattentiv) Steuerung der Aufmerksamkeit aufgrund salienter (auffälliger) Stimulusmerkmale. Top-Down Selektion (attentiv) Steuerung der Aufmerksamkeit durch Bedürfnisse, Motivation, Willen, Bewusstsein. Aufmerksamkeit als Selektion der zu verarbeitenden Information ist wichtig für die Verhaltenssteuerung. Dies ist evolutionstheoretisch begründet dadurch, dass Reaktionen nur auf ein Objekt zu einem bestimmten Zeitpunkt erfolgen sollen (Bsp. zu Nahrung hingehen vs. vor einer Gefahr fliehen). Prof. Dr. Adrian Schwaninger 32 16

17 Implementationsebene Beispiel: Computersimulation von van Essen et al. (1994) Memory Representation Dynamic Routing Striate Cortex (V1) (Nach van Essen et al. 1994) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 33 Implementationsebene Beispiel: Interaktion zwischen Gehirnstrukturen bei Aufmerksamkeitsprozessen nach van Essen et al. (1994) (Nach van Essen et al. 1994) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 34 17

18 Übersicht Aufmerksamkeit Einführung Auditive Aufmerksamkeit Visuelle Aufmerksamkeit Zentrale Aufmerksamkeit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 35 Auditive Aufmerksamkeit Ein Teil der frühen Forschungen zu Aufmerksamkeit konzentrierte sich auf auditive Aufmerksamkeit. Viele dieser Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf Aufgaben zum dichotischen Hören. Dabei hören Probanden auf zwei Kopfhörern gleichzeitig zwei verschiedene Mitteilungen - jeweils eine davon auf jedem Ohr. Die Probanden werden instruiert, jeweils eine der beiden Mitteilungen zu ignorieren (Beschattungsaufgabe, shadowing task). Untersucht wird dann, ob die Probanden auf nur eine Mitteilung achten können und was dann von der anderen Mitteilung verarbeitet wird. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 36 18

19 Dichotisches Hören und shadowing task (Nach Gazzaniga et al. 2002) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 37 Übliche Befunde (z.b. Cherry, 1953; Moray, 1959): Es gelingt den meisten Probanden, nur auf eine Mitteilung zu achten und die andere auszublenden. Informationen der unterdrückten Mitteilung werden kaum verarbeitet. Probanden können lediglich sagen, ob es sich um eine Stimme oder Geräusch handelte und das Geschlecht der Stimme angeben. Ausnahme: Subjektiv hochrelevante Information zieht die Aufmerksamkeit stark auf sich und wird verarbeitet (z.b. eigener Name und Aussagen zur eigenen Person). Es stellt sich die Frage ob Aufmerksamkeit früh (aufgrund physikalischer Merkmale) und/oder spät (aufgrund semantischer Merkmale) erfolgt. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 38 19

20 Filtertheorie (Broadbent, 1958) (Aus Solso, 2005) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 39 Filtertheorie (Broadbent, 1958) Broadbent (1958) schlägt eine Theorie der frühen Auswahl vor. Sensorische Information wird über Sinnesorgane (Augen, Ohren, etc.) in parallel arbeitenden sensorischen Kanälen verarbeitet und gelangen in den Kurzzeitspeicher. Im Kurzzeitspeicher wird sensorische Information im Sinne von einfachen physikalischen Merkmalen zwischengespeichert. Ein selektiver Filter agiert als Flaschenhals (bottleneck) wo aufgrund von physikalischen Merkmalen entschieden wird, welche Information von welchem Kanal (z.b. linkes vs. rechtes Ohr, Stimmlage oder bestimmte Lautstärke oder Tonhöhe) weiterverarbeitet wird. Dies geschieht, weil das P-System ein Kanal mit begrenzter Kapazität ist, welcher für bewusste Wahrnehmung, Erkennung, Kategorisierung und Auswahl von Verhalten zuständig ist. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 40 20

21 Späte Auswahl aufgrund semantischer Merkmale Nach Broabent geschieht die Auswahl früh aufgrund von physikalischen Merkmalen. Es gibt aber auch Belege dafür, dass die Auswahl spät, aufgrund von semantischen Merkmalen erfolgen kann. Bsp. 1: Beim Cocktailparty Effekt und Experimenten zu dichotischem Hören wechselt die Aufmerksamkeit wenn man den eigenen Namen hört. Bsp. 2: Experimente von Gray und Wedderburn (1960) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 41 Experimente von Gray und Wedderburn (1960) Die Probanden hörten z.b. auf dem linken Ohr: Hunde sechs Flöhe und auf dem rechten Ohr: acht kratzen nach zwei. Unter der Instruktion, die bedeutungshaltige Nachricht nachzusprechen, sagten die Probanden in der Regel Hunde kratzen Flöhe. Dies belegt, dass die Auswahl auch spät aufgrund von semantischen Merkmalen erfolgen kann. (Aus Anderson, 2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 42 21

22 Es gibt frühe und späte Auswahl Im Experiment von Treisman (1960) wurde eine sinnvolle Mitteilung auf einem Ohr dargeboten, ging dann aber ab einer bestimmten Stelle in eine zufällige Wortfolge über. Gleichzeitig wurde auf dem zu ignorierenden Ohr dann eine sinnvolle Mitteilung dargeboten. Einige Probanden wechselten entgegen der Instruktion auf das andere Ohr. Andere Probanden taten dies nicht und ignorierten weiterhin das gleiche Ohr. Die Auswahl der zu beachtenden Mitteilung kann also aufgrund von physikalischen Merkmalen (Ohr) und aufgrund von semantischen Merkmalen (sinnvolle Mitteilung) getroffen werden. (Aus Anderson, 2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 43 Theorie der späten Auswahl (Deutsch & Deutsch, 1963) Information wird völlig ungedämpft verarbeitet. Der Filter (Flaschenhals) ist bei der Reaktionsauswahl (Antwortfilter) und nicht bei der Wahrnehmung. Für die Reaktionsauswahl können physikalische oder semantische Merkmale verwendet werden. (Aus Anderson, 2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 44 22

23 Dämpfungstheorie (Treisman, 1964) Mitteilungen können aufgrund physikalischer Merkmale zwar abgeschwächt werden, sie werden jedoch nicht völlig herausgefiltert. Der Filter (Flaschenhals) ist bei der Wahrnehmung (Wahrnehmungsfilter). Wenn Mitteilungen abgeschwächt werden, so ist es zwar schwieriger semantische Kriterien anzuwenden aber nicht unmöglich. (Aus Anderson, 2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 45 Belege für die Dämpfungstheorie Es gibt experimentelle Befunde, welchen für die Dämpfungstheorie und gegen die Theorie der späten Auswahl sprechen (Treisman & Geffen, 1967) Für die Dämpfungstheorie sprechen auch neurophysiologische Befunde: Aufmerksamkeit kann auditive Mitteilungen im primären auditorischen Kortex verstärken oder abschwächen. (Aus Anderson, 2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 46 23

24 Zusammenfassung (Aus Gazzaniga et al., 2002) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 47 Überblick Aufmerksamkeit Einführung Auditive Aufmerksamkeit Visuelle Aufmerksamkeit Zentrale Aufmerksamkeit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 48 24

25 Bottom-up und Top-down Selektion Bottom-Up Selektion Top-Down Selektion Bedürfnisse u.a. Löwe gefährlich Input Repräsentation Erkennung Identifikation Höhere Verarbeitung Organismus Stimuli Reaktionen Umwelt Prof. Dr. Adrian Schwaninger 49 Veränderungsblindheit (Change Blindness) Selective looking (Neisser, 1979; Simons & Levin, 1997; Simons & Chabris, 1999). Mudsplashes (Rensink, O Regan, & Clark, 1997; O Regan, Rensink, & Clark, 1999). Flicker (Rensink, O Regan, & Clark, 1995, 1997, 1999). Eye blinks (O'Regan, Deubel, Clark, & Rensink, 2000). Inattention paradigm (Mack & Rock, 1998). Saccades (McConkie, 1991; Grimes, 1996; McConkie & Currie, 1996). Prof. Dr. Adrian Schwaninger 50 25

26 Saccades (Sakkaden) In der unten stehenden Abbildung erkennt man den Unterschied nicht auf Anhieb. Dies illustriert, dass unsere Aufmerksamkeit nicht ein ganzes Bild detailliert aufnehmen und mit einem anderen vergleichen kann. (Aus Prof. Dr. Adrian Schwaninger 51 Experimente von Helmholtz Helmholtz ( ) führte ein erstes wichtiges Experiment zur visuellen Aufmerksamkeit durch. Im Dunkeln betrachtete einen Lichtpunkt in der Mitte einer Buchstabentafel. Dann wurde der Raum kurz beleuchtet. Er fixierte weiterhin den Punkt in der Mitte, hatte seine Aufmerksamkeit jedoch je nach Versuchsdurchgang an anderen Orten auf der Tafel positioniert. Er beobachtete, dass er dort wohin er seine Aufmerksamkeit gelenkt hatte, er mehr Buchstaben erkennen konnte. => Erster Beleg für ein Aufmerksamkeitsfenster im Sinne eines Spotlights (attentional spotlight) Prof. Dr. Adrian Schwaninger (Aus Gazzaniga et al., 2002) 52 26

27 Automatische Aufmerksamkeitsverschiebung und exogenes (peripheres) Cueing Aufmerksamkeitsverschiebung durch externe Reize (gelb in Abbildung) am gleichen Ort wie der Zielreiz (Kreuz in gelbem Quadrat in der Abbildung). (Nach Zigmond et al., 1999) Im Alltag: Aufmerksamkeit wird automatisch auf auffällige (saliente) Reize gelenkt. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 53 Willentliche Aufmerksamkeitsverschiebung und endogenes (zentrales) Cueing Willentliche Verschiebung der Aufmerksamkeit durch Hinweisreize oder Auftretenshäufigkeiten. Erwartete Bedingung: Bei der folgenden Abbildung ist der Pfeil der Hinweisreiz, welcher in den meisten Fällen korrekt darauf hinweist, auf welcher Seite der Zielreiz erscheint. Unerwartete Bedingung: In wenigen Fällen erscheint der Zielreiz auf der unerwarteten Seite. Neutrale Bedingung: In dieser Bedingung wurde kein Hinweisreiz gegeben (kein Pfeil). Prof. Dr. Adrian Schwaninger 54 27

28 Willentliche Aufmerksamkeitsverschiebung und endogenes (zentrales) Cueing (Nach Zigmond et al., 1999) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 55 Ergebnisse (Posner, et al., 1978) Erscheint der Zielreiz an der erwarteten Position, so wird er schneller erkannt als an der unerwarteten Position. Wird kein Hinweisreiz gegeben, liegt die Reaktionszeit etwa zwischen derjenigen der anderen beiden Bedingungen. Diese Ergebnisse sprechen für ein Aufmerksamkeitsfenster im Sinne eines Spotlights. Prof. Dr. Adrian Schwaninger (Aus Anderson, 2007) 56 28

29 Neuronale Grundlagen visueller Aufmerksamkeit Wird die Aufmerksamkeit auf eine bestimmte Raumregion gelenkt, dann tritt eine neuronale Reaktion im visuellen Kortex innerhalb von msec nach Erscheinen des Stimulus auf. Wird die Aufmerksamkeit auf ein Merkmal höherer Ordnung (z.b. auf Stühle und nicht auf Tische achten) statt auf eine bestimmte Raumregion gelenkt, dann zeigt sich eine Reaktion im Kortex erst nach 200 msec. Wie bei der auditiven Verarbeitung findet sich auch eine Verstärkung des kortikalen Signals passend zum Fokus der Aufmerksamkeit (auf der gegenüberliegenden Seite): Stimulus Fixation Fixation Stimulus (Nach Mangun et al., 1993) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 57 Visueller Flaschenhals (Bottleneck) Neisser und Becklen (1975) führten eine visuelle Beschattungsaufgabe durch, welche der früher besprochenen auditiven Beschattungsaufgabe analog ist. Die Probanden sahen zwei übereinander geblendete Filme. Die Probanden sollten ihre Aufmerksamkeit auf einen der beiden Filme richten und darauf achten, ob ungewöhnliche Ereignisse auftreten (z.b. sich die Hand schütteln bei einem Handschlagspiel). Dies gelang gut, für diejenige Episode, welche aufmerksam betrachtet worden war. Sollten die Probanden jedoch beide Episoden gleichzeitig nach ungewöhnlichen Ereignissen überwachen, so hatten sie grosse Schwierigkeiten und viele der ungewöhnlichen Ereignisse wurden verpasst. (Aus Anderson, 2007) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 58 29

30 Aufmerksamkeit, Augenbewegungen und Handlungen In der Regel ist die Aufmerksamkeit dort, wo man hinschaut. Allerdings kann die Aufmerksamkeit auch an einen anderen Ort gelenkt werden als der Fixationspunkt der Augen (siehe Experimente von Helmholz und willentliche Aufmerksamkeitsverschiebung und endogenes Cueing). Eine Aufmerksamkeitsverschiebung geht häufig einer Augenbewegung voraus um vor der Augenbewegung zu entscheiden, ob der neue Fixationspunkt interessant ist. Augenbewegungen werden i.d.r. von einer Aufgabe geleitet (z.b. zubereiten eines Erdnussbutter-Sandwich) und gehen einer Handlung um einen Sekundenbruchteil voraus. So fixieren Versuchspersonen z.b. zuerst ein Erdnussbutterglas und greifen anschliessend danach um es aufzunehmen. (Nach Goldstein, 2008) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 59 30