Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 11. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

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1 Allgemeine Psychologie I Vorlesung 11 Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg 1 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR

2 Allgemeine Psychologie I Woche Datum Thema 1 FQ Einführung, Verteilung der Termine Einführung und Grundlagen Wahrnehmung/ Visuelle Wahrnehmung I Psychophysik (Dr. Thomas Schreiner) Visuelle Wahrnehmung II Visuelle Wahrnehmung III Auditive Wahrnehmung Schmerz, Geruch, Geschmack Aufmerksamkeit I Aufmerksamkeit II Exekutive Kontrolle / Arbeitsgedächtnis I Arbeitsgedächtnis II / Langzeitgedächtnis I 2 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR

3 Beispielfragen 3 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR

4 Das Mehrspeichermodell } Das Mehrspeichermodell } Atkinson & Shiffrin (1968) 4

5 Sensorische Gedächtnis } Sensorisches Gedächtnis } Sehr kurze Speicherung, schneller Zerfall der Information } Modalitätsspezifisch } Visuelles vs. auditorisches sensorisches Gedächtnis } Bsp.: Nachweis des visuelles sensorischen Gedächtnis } Teilberichtsverfahren 5

6 Sensorische Gedächtnis } Sensorisches Gedächtnis } Sehr kurze Speicherung, schneller Zerfall der Information } Modalitätsspezifisch } Visuelles vs. auditorisches sensorisches Gedächtnis } Bsp.: Nachweis des visuelles sensorischen Gedächtnis } Teilberichtsverfahren 6

7 Kurzzeitgedächtnis } Kurzzeitgedächtnis (KZG) } Information werden für wenige Sekunden aufrechterhalten } Abfrage der Information erfolgt gleich nach der Enkodierung Abfrage nach mehreren Minuten: Langzeitgedächtnis } Aufmerksamkeit notwendig } Annahme von Atkinson und Shiffrin (1968): Ohne Aufmerksamkeit keine Weiterleitung vom sensorischen Gedächtnis } Inneres Wiederholen hält Information im KZG aufrecht } Rehearsal } Kapazität ist begrenzt } Gedächtnisspanne von 7 ± 2 Informationseinheiten } Messung der Gedächtnisspanne Digit Span Test 7

8 Kurzzeitgedächtnis } Rehearsal } Inneres Wiederholen } Wichtig für Aufrechterhaltung von Informationen im KZG } Experiment } Unterdrückung des inneren Rehearsals Brown (1958) und Peterson (1959) Trigramm (z.b. KQN) merken Dann in Dreierschritte rückwärts zählen (z.b usw.). Variation des Behaltensintervals (3 18 s) } Nach 6s nur noch 40-60% der Buchstaben erinnert } Nach 15s sinkt Erinnerungsleistung unter 20% } Hinweis für den automatischen Zerfall von Inhalten im KZG } Durch Rehearsal aufgehalten } Wenn Rehearsal nicht möglich -> Vergessen 9

9 Kurzzeitgedächtnis } Interferenz } Störende Einflüsse } Z.B. andere Gedächtnisinhalte / Enkodierungsprozessen } Proaktive Interferenz: } Vorher gelernte Information stört die Speicherung neuer Informationen Keppel & Underwood, 1962 Rehearsal unterdrücken stört nicht die Speicherung des 1. Trigramms 1. Trigramm auch nach 18s noch behalten Auch 2. und 3. Trigramm noch recht gut nach 15 s behalten } Vergessen im KZG durch proaktive Interferenz } Retroaktive Interferenz } Neue Information stören den Abruf bereits gespeicherter Informationen Gilt häufig für Abruf aus dem LZG 10

10 Kurzzeitgedächtnis } Das TBRS-Modell } Time-based ressource model (Barrouillet & Camos, 2010) } Fokus: Verarbeitung und Speicherung im KZG } Wichtige neue Annahme: Zeitabhängigkeit } Annahme: Verarbeitung und Speicherung brauchen Aufmerksamkeit } Aufmerksamkeit ist eine begrenzte Ressource } Speicherung von Inhalten nur möglich mit Aufmerksamkeit } Gedächtnisspur zerfällt ohne Aufmerksamkeit (time-dependent decay) } Gedächtnisspur kann aufgefrischt werden durch Aufmerksamkeit 11

11 Kurzzeitgedächtnis } Das TBRS-Modell } Doppelaufgabe } Aufgabe 1: Buchstaben merken (Speicherung / Storage) } Aufgabe 2: Zahlen vorlesen (Verarbeitung / Processing) } Vorhersage: } Speicherungskapazität der Buchstaben abhängig von der Zeit und der Anzahl der zu Zahlen ab } Cognitive load = Anzahl Zahlen/ pro Zeit } Ergebnisse bestätigen Vorhersage 12

12 Arbeitsgedächtnis } Kurzzeitgedächtnis } Annahme: KZG ist (nur) Übergangsstelle zum LZG } Kritik: Zwischenspeicher ist nicht die einzige Funktion des KZG } Schnittstelle zwischen KZG und LZG } Arbeitsspeicher (Bsp.: Kopfrechnen) } Arbeitsgedächtnis } Funktion } Informationen kurzfristig aufrechterhalten Aus sensorischem Speicher und auch aus LZG } Information modifizieren und aktualisieren } Austausch ermöglichen 13

13 Arbeitsgedächtnis } Modell von Baddeley und Hitch (1974) } Erweiterung von Baddeley (2000) 14

14 Arbeitsgedächtnis } Gedankenexperiment } Denken Sie an ihre Wohnung: Wie viele Fenster gibt es? } Der visuell räumliche Notizblock } Visuell-räumliche Vorstellungen } Die phonologische Schleife } Aufrechterhaltung von sprachliche Informationen } Die zentrale Exekutive } Koordination der Prozesse } Der episodische Puffer } Übergang in das LZG 15

15 Arbeitsgedächtnis } Die phonologische Schleife } Phonocological loop } Aufrechterhaltung von sprachlichen Informationen } Ohne Rehearsal zerfällt die Information nach 1-2 Sekunden } Akustische Informationen haben direkten Zugang } Visuelle Informationen (z.b. Lesen) müssen erst in einen phonologischen Code umgewandelt werden } Komponenten } Passiver phonologischer Speicher zur unmittelbaren Sprachwahrnehmung akustischer Informationen } Artikulatorischer Kontrollprozess, der visuellen Informationen Zugang zum phonologischen Speicher gewährt. 16

16 Arbeitsgedächtnis } Empirische Belege für die phonologische Schleife } Phonologisch: Klang der Sprache / Sprachlaute } Phonemähnlichkeitseffekt } Phonetisch ähnliche Worte schlechter kurzfristig behalten als unähnliche Bsp.: Wonne, Sonne, Tonne vs. gross, riesig, mächtig Semantische Ähnlichkeit wenig relevant, semantische Verwechslung eher im LZG } Wortlängeneffekt } Erinnerungsleistung abhängig von der Lesegeschwindigkeit der Wörter } Irrelevanter Spracheffekt } Erinnerungsleistung an Wörter durch irrelevante Sprache gestört Aber nicht durch andere Geräusche } Artikulatorische Suppression } Unterdrückung der phonologischen Schleife durch Aussprechen Visuell dargebotene Wörter: Kein Wortlängeneffekt mehr, also keinen Eingang mehr in die Phonologische Schleife Gilt nicht für akustisch dargebotene Wörter 17

17 Arbeitsgedächtnis } Der visuell-räumliche Notizblock } Visual-spatial scetchpad } Mentale Aufrechterhaltung von visuell-räumlichen Informationen } Visuell-räumliche Repräsentation der Inhalte } Kein sprachlicher Code } Inhalte können räumlich verändert werden } Reaktionszeit abhängig von der Grösse der räumlichen Veränderung } Bsp.: Drehung von räumlichen Figuren ist vom Drehwinkel abhängig 18

18 Arbeitsgedächtnis } Mental Rotation Test (Shepard & Metzler, 1971) 19

19 Arbeitsgedächtnis } Modalitätsspezifische Interferenz } Sprache stört sprachliche Aufgabe / Verarbeitung } Visuell-räumliche Informationen stören visuell-räumliche Vorstellung } Gegenseitig nur geringe Störung } Hinweis für Existenz von phonological loop vs. Visual-spatial scetchpad } Doppelaufgabe } Aufgabe 1: Räumliches Material merken vs. Sprachliches Material } Aufgabe 2: visuell-motorische Tracking Aufgabe Ergebnis: Trackingaufgabe stört das Merken von räumlichen Material, aber nicht von sprachlichem Material } Beispiele aus dem Alltag } Autofahren (visuell-räumlich) und Radio hören (sprachlich) Aber: Gegenseitige Störung über Aufmerksamkeitsverschiebung möglich 20

20 Arbeitsgedächtnis } Zentrale Exekutive } Kontrolliert Subsysteme } Weist die begrenzten Ressourcen den Subsystemen zu } Bei Routinehandlungen wird die zentrale Exekutive nicht benötigt } Nur bei anspruchsvollen / neuen (nichtalltäglichen) Prozessen notwendig } Erklärt modalitätsunabhängige Interferenz } Beispiel: Autofahren und Telefonieren } Funktionen siehe Abschnitt Exekutive Kontrolle } Wechsel der Aufmerksamkeit zwischen Aufgaben (task shifting) } Planung von Aufgaben zur Zielerreichung (planning) } Selektive Aufmerksamkeit und Inhibition von aufgabenirrelevanten Informationen und Reaktionen (Inhibition) } Aktualisierung und Überwachung des Arbeitsgedächtnisses (Updating) 21

21 Arbeitsgedächtnis } Testbeispiele } Aufrechterhaltung } Digit span } Beispiel in Affen: } Aufrechterhaltung und UpDating } Der N-Back Test } 0-Back: Drücken wenn ein X kommt } 1-Back: Drücken, wenn ein Buchstabe mit dem vorherigen identisch ist } 2-Back: Drücken, wenn ein Buchstaben mit dem vor-vorherigen identisch ist } 3-Back:... 22

22 N-Back Test } Start 23

23 N-Back Test } Stop } Go back 36

24 Take Home Messages } Exekutive Kontrolle } Umfasst u.a. planning, task shifiting, inhibition und updating } Durch-/Ausführung der exekutiven Kontrolle: lateraler PFC (BA 9/46) } Konfliktdetektion: medialer PFC / ACC (BA 32/24) } Fähigkeit zur Selbstkontrolle ist eine begrenzte Ressource } Ego-Depletion, Muskel-Metapher } Prozess der Gedächtnisbildung } Enkodierung, Speicherung, Abruf } Gedächtnissysteme (Mehrspeichermodell) } Sensorischen Kurzzeitgedächtnis, Kurzzeitgedächtnis, Langzeitgedächtnis } Kurzzeitgedächtnis und Gedächtnisspanne } Arbeitsgedächtnis } Erweiterung des Konzepts des Kurzzeitgedächtnisses } Modell von Baddely und Hitch (1974) } Phonological loop visual-spatial sketchpad, central executive and episodic buffer 37

25 Langzeitgedächtnis 38 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR

26 Gedächtnis } Gedächtnis als Prozess } 3 Phasen der Gedächtnisbildung } Enkodierung Speicherung - Abruf 39

27 Das Mehrspeichermodell } Das Mehrspeichermodell } Atkinson & Shiffrin (1968) 40

28 Sind KZG und LZG verschieden? } Serielle Positionskurve } Worte vorlesen (alle 3 Sekunden 1 Wort) } Danach Abfrage aller Worte 41

29 Sind KZG und LZG verschieden? } Primacy-Effekt } Items, die am Anfang der Liste standen, werden sehr gut erinnert } Annahme: erste Items sind bereits in das LZG überführt } Recency-Effekt } Items, die am Ende der Liste standen, werden sehr gut erinnert. } Annahme: letzte Items sind noch im KZG } Disktraktoraufgaben } Z.B. in dreier Schritten rückwärts zählen } Recency-Effekt verschwindet, Primacy Effekt bleibt } Beschleunigung der Präsentationsrate } Primacy Effekt verschwindet, Recency Effekt bleibt } Doppelte Dissoziation } Methode um zu zeigen, dass zwei Prozesse verschieden sind } Da Primacy und Recency Effekte unterschiedlich moduliert werden, unterliegen ihnen verschiedene Prozesse => KZG und LZG sind verschieden! 42

30 Historische Einführung } Hermann Ebbinghaus } «Vater» der experimentellen Gedächtnisforschung } Erforscht sich selbst; Material: sinnlose Silben lernen } Gesamtzeithypothese } Je häufiger Silben wiederholt werden, desto besser ist das Gedächtnis nach 24 h } Vergessenskurve Hermann Ebbinghaus Ebbinghaus, Björn Rasch

31 Gedächtnisexperimente } Gedächtnisexperimente } Was beeinflusst den Lernerfolg? } Problem der Standardisierung } Mnemometer } Gedächtnismessgeräte } von griech. μνήμη mnémē, Gedächtnis; Erinnerung

32 Langzeitgedächtnis } Ergebnisse von Ebbinghaus haben generell bis heute Bestand } Kritik: } Gedächtnisleistung ist stark von Vorwissen abhängig } Sinnlose Silben kein typisches Lernmaterial } Schematheorie (Bartlett, 1932) } Vorhandene Wissensschemata erleichtern das Enkodieren von neuen Informationen } Informationen können in vorhandenes Wissen integriert werden } Spacing Bsp.: Leichteres Nacherzählen von Geschichten aus eigenem vs. fremden Kulturkreis } Verteiltes Lernen besser als massives Lernen Zeitabstände / Pausen wichtig für die langfristige Enkodierung } Optimaler Abstand zwischen Wiederholungen abhängig vom Behaltensintervall Abstand zwischen Wiederholung ca % vom Behaltensintervall Bsp.: Behalten für 10 Wochen, Wiederholung ideal nach 1-2 Wochen 45

33 Experiment } Linker Hörsaal } Erster und letzter Buchstabe in alphabetischer Reihenfolge oder nicht? } Ball: ja } Tor : nein } Rechter Hörsaal } Bild zu dem Wort vorstellen } Bild von einem Ball } Bild von einem Tor

34 Experiment } Wörter Aufschreiben

35 Enkodierungsprozesse } Levels of Processing Theorie } Craig & Tulving (1975) } Speicherung im LZG abhängig von der Tiefe der Verarbeitung } Je tiefer die Verarbeitung, desto besser die Erinnerung } Beispiele } Oberflächliche Verarbeitung: Ist das Wort gross geschrieben? HUND Oder: Wie viele Vokale hat das Wort Hund? } Phonetische Verarbeitung: Reimt sich das Wort auf Tonne? Sonne } Semantisch: Passt das Wort Gras in den folgenden Satz: Die Kuh kaute genüsslich das saftige... } Ergebnisse: } Oberfläche Verarbeitung: nur 20% von 60 Worten erinnert } Phonetische Verarbeitung: nur 35% erinnert } Semantische Verarbeitung: nur 65 % erinnert 68

36 Enkodierungsprozesse } Transferadäquate Verarbeitung } Je ähnlicher die Prozesse bei Enkodierung- und Abrufsituation, desto besser die Gedächtnisleistung } Phonetische Verarbeitung besser wenn Abfragetest nach Reimen fragt Gab es Wörter, die sich auf Tonne gereimt haben? } Tipp: So Lernen, wie es die Abrufsituation erfordert } Generierungseffekt Bsp.: Multiple Choice Klausur vs. Verständnisfragen } Versuch: Wortpaare gelesen vs. Zweites Wort selbst generiert } Erinnerung an selbst generierte Wörter besser als passive gelesene } Schliessendes Lernen gut für LZG } Organisation des Lernmaterials } Versuch: Wortpaare zufällig vorgegeben vs. Nach Kategorien geordnet } Bsp. für Kategorien: Kleidung, Mineralien, Transportmittel etc. } Erinnerungsleistung 2-3 mal besser für organisiertes Lernmaterial } Mnemotechniken } Gedächtnisstrategien: Geschichte ausdenken, Objekte räumlich platzieren etc. 69

37 Experimente } Bitte eine zusammenhängende Geschichte zu den Wörtern ausdenken

38 Experiment } Bitte Wörter aufschreiben 91

39 Langzeitgedächtnis } Der Einfluss von Lernen und Abruf } Studie von Karpicke und Roediger 2008, Science } Lernen von 40 Englisch Swahili Wortpaaren } 4 x 1 Lerndurchgang (Study, S) + 1 Abfragedurchgang (Test, T) Abfrage der Lernleistung nach 1 Woche Alle 40 Lernen Gewusste Lernen Alle 40 abfragen ST SnT Gewusste abfragen STn SnTn } 4 experimentelle Gruppen: ST: alle 40 Wortpaare werden in jedem Study-Durchgang gezeigt, alle 40 Wortpaare werden in jedem Testdurchgang abgefragt SnT: In jedem Study-Durchgang werden nur die nicht gewussten Wortpaare gezeigt, alle 40 Wortpaare werden in jedem Testdurchgang getestet STn: alle 40 Wortpaare werden in jedem Study Durchgang gezeigt, nur die nicht gewussten Wortpaare werden getestet SnTn: IN jedem Study Durchgang werden nur die nicht gewussten Wortpaare gezeigt, in jedem Testdurchgang nur die nicht gewussten getestet 92

40 Langzeitgedächtnis } Einfluss von Lernen und Abfrage Karpicke und Roediger,

41 Langzeitgedächtnis Lernkurve Abfrage nach 1 Woche } Einfluss von Lernen und Abfrage } Aktives Abfragen aller Wortpaar bei Wiederholungen für LZG essentiell!!!! } Übung des Abrufs entscheidend für das Langzeitgedächtnis } (passives) Wiederholen aller Wörter nicht notwendig Wiederholte (passive) Enkodierung der nicht gewusstenwortpaare ausreichend } Alleiniges aktives Abfragen der nicht gewussten Wörter reicht nichts aus!!! 94 } Typische Karteikartenmethoden mit zurücklegen nicht empfehlenswert

42 Langzeitgedächtnis } Hypermnesie } Multipler Abruf verbessert das Gedächtnis } Ohne weiteres Enkodieren von den nicht gewussten Items

43 Take-Home Messages } Arbeitsgedächtnis } Erweiterung des Konzepts des Kurzzeitgedächtnisses } Modell von Baddely und Hitch (1974) } Phonological loop, visual-spatial sketchpad, central executive and episodic buffer } Artikulatorische Suppression, Mental rotation task, N-Back Task } Langzeitgedächtnis } Vergessenskurve (Ebbinghaus): Je länger das Behaltensintervall, um so mehr vergessen } Enkodierungsprozesse } Schematheorie: Güte der Enkodierung von Vorwissen / Integrationsmöglichkeit abhängig } Levels of processingansatz: Tiefe der Enkodierung beeinflusst LZG Transferadäquate Verarbeitung, Generierungseffekt, Organisation } Bei Wiederholung: Aktives Abrufen aller (!) Items entscheidend für langfristiges Speicherung 96

44 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 97 Allg. Psychologie Björn Rasch Uni FR