Dr. Götz Fabry Vorlesung Medizinische Psychologie 13.05.2005: Lernen und Gedächtnis II Erinnern & Vergessen Folie 1 Vorlesung Medizinische Psychologie SS 2005 Lernen & Gedächtnis II Erinnern & Vergessen Vorlesungsskripte unter: http://www.medizinische-psychologie.de [lehre] [vorlesung] Am Beispiel der Madeleine-Episode aus dem Roman Auf der Suche nach der verlorenen Zeit von Marcel Proust (1871 1922) wurden einige Eigenheiten von Gedächtnisinhalten deutlich gemacht: Offenbar beherbergen wir in unserem Gedächtnis viel mehr Erinnerungen, als wir willentlich aufrufen können. Gelegentlich erfahren wir eher durch Zufall davon, wenn ein Reiz aus der Außenwelt (insbesondere ein Geruch oder ein Geschmack) an solche Erinnerungen rührt, die dann wie aus dem Nichts aufzutauchen scheinen und uns verlorene Zeiten wieder plastisch vor Augen zu führen vermögen (auch wenn sie vielleicht nicht immer so umfangreich sind, daß wir einen zehnbändigen Roman davon schreiben könnten). Auch außerhalb der Literatur stieß man wenn auch eher zufällig auf das Phänomen von solchen unwillkürlichen Erinnerungen: Der amerikanische Neurochirurg Wilder Penfield (1891 1976) sah sich plötzlich damit konfrontiert, als er im Rahmen von epilepsiechirurgischen Eingriffen bestimmte Regionen im Temporallappen seiner Patienten mit einer Elektrode reizte. Die Patienten gaben an, sich plötzlich ganz genau und sehr plastisch an bestimmte Episoden aus ihrer Lebensgeschichte zu erinnern, die sie eigentlich längst vergessen hatten. Offensichtlich sind also zumindest nicht alle Inhalte unseres Langzeitgedächtnisses verloren, wenn wir uns nicht mehr an sie erinnern können, sondern uns ist lediglich der Zugriff darauf verwehrt. Auch das in Folie 2 gezeigte, sehr einfache Experiment aus der Gedächtnisforschung bestätigt diese Auffassung: Probanden wurden gebeten, 20 Zahl-Wortpaare auswendig zu lernen, 14 Tage später prüfte man die Behaltensleistung; im Durchschnitt erinnerten sie sich dabei an 75% der Items. Jetzt ließ man sie die Liste erneut lernen, wobei man diese entweder unverändert ließ oder aber diejenigen Items veränderte, die die Probanden nicht behalten hatten. Die Ergebnisse des daran anschließenden Wiedergabetest (Folie 2) sind insofern erstaunlich, als man eigentlich erwarten müßte, daß beide Gruppen gleich gut sind, zumindest dann, wenn man davon ausgeht, daß die im ersten Test vergessenen Items den Probanden tatsächlich entfallen sind. Doch offensichtlich ist eben das genau nicht der Fall, vielmehr sind die gelernten Wörter noch irgendwo vorhanden und werden durch das erneute Lernen reaktiviert, so daß das Ergebnis besser ist, als für wirklich neue Items. Damit ist das Ergebnis des Experiments ein weiterer Beleg für die Hypothese, das Vergessen in erster Linie eine Störung des Abrufs aus dem Gedächtnis ist. Dr. Götz Fabry, Abteilung für Medizinische Psychologie. www.medizinische-psychologie.de 1/7
Folie 2 Vergessen? 20 Zahl-Wort Paare (z.b. 41 - Hund ) lernen bis zur fehlerfreien Wiedergabe 14 Tage später: Wiedergabe-Test 75% richtig erinnert einmaliges Lernen... - der unveränderten Liste (Gruppe A) - einer Liste, bei der die vergessenen Items durch neue ersetzt wurden: 41 - Haus statt 41 - Hund etc. (Gruppe B) Wiedergabe-Test Gruppe A: 78% der vergessenen Items Gruppe B: 43% der neuen Items Nelson 1971, n. Anderson 3 2001 Diese Erkenntnis stellt uns aber vor ein neues Problem: Wenn Gedächtnisinhalte nicht oder zumindest nicht immer verloren gehen, warum können wir uns dann manchmal nicht mehr an sie erinnern? Aufschluß darüber kann das in Folie 3 dargestellte Experiment geben. Auch hier wurden Probanden gebeten, Listen mit Assoziationspaaren auswendig zu lernen. Dabei lernte Gruppe 1 Listen, die sich lediglich im Zahl oder Wortteil unterschieden, während Gruppe 2 vollkommen verschiedene Listen lernen mußte. Typischerweise schneidet in einem solchen Test Gruppe 1 schlechter ab als Gruppe 2, obwohl man vielleicht im ersten Moment das Gegenteil annehmen könnte, da ja Gruppe 1 insgesamt weniger lernen muß. Tatsächlich ist es aber so, daß die Ähnlichkeit der Listen von Gruppe 1 zu sogenannten Interferenzen führt und damit Lernen und Erinnern erschwert werden. Formal unterscheidet man zwei Formen von Interferenz: retro- und proaktive Hemmung. Folie 3 Interferenz Lernen von Listen mit Assoziationspaaren Gruppe 1: Liste A - B ( 41 - Hund ) und Liste A - D ( 41 - Katze ) Gruppe 2: Liste A - B ( 41 - Hund ) und Liste C - D ( 78 - Katze ) Wiedergabe-Test z.b. nach 24 h, 1 Woche, etc: Behaltensleistung von Liste A - B Gruppe 1 < Gruppe 2 retroaktive Hemmung: erschwerter Abruf bereits gelernter Inhalte durch neu gelernte Inhalte proaktive Hemmung: erschwertes Lernen neuer Inhalte durch bereits gelernte Inhalte Keppel 1968, n. Anderson 3 2001 Das Phänomen der Interferenz müßte eigentlich dazu führen, daß wir jedesmal, wenn wir neue Informationen zu einem uns bereits bekannten Sachverhalt lernen wollen, entweder Schwierigkeiten haben, diese neuen Tatsachen überhaupt zu behalten oder aber einen Teil des bereits früher Gelernten vegressen und nur schwer wieder erinnern können. Diese Schlußfolgerung widerspricht allerdings der Alltagserfahrung und der in Folie 4 dargestellte Versuch zeigt, daß es offensichtlich entscheidend darauf ankommt, welcher Art die Ähnlichkeitsbeziehungen zwischen dem alten und dem neuen Material sind. Im dargestellten Versuch sollten drei Gruppen von Probanden jeweils unterschiedliche Informationen über eine bestimte Person lernen. Unmittelbar nach dem Lernen bzw. eine Woche später wurden sie gefragt, Dr. Götz Fabry, Abteilung für Medizinische Psychologie. www.medizinische-psychologie.de 2/7
was sie über Newton, Locke bzw. Mozart gelernt hatten, mit den in der Tabelle wiedergegebenen Ergebnissen. Vor allem die Ergebnisse zum Zeitpunkt 2 (nach einer Woche) sind aufschlußreich, weil sie die in der vorigen Stunde dargestellte Theorie der Verarbeitungstiefe bestätigen: Während sich die Informationen der Gruppe B zwar alle auf John Locke beziehen, ansonsten aber nichts miteinander zu tun haben, sind die Informationen der Gruppe C über Mozart redundant (weil sie alle mit der Reise zu tun haben) und lassen sich in einer sinnvollen Weise aufeinander beziehen, was wiederum die Behaltensleistung für den zentralen Inhalt (daß Mozart von München nach Paris reiste) erhöht. Folie 4 Gruppe Interferenz & Redundanz A Newton war als Kind emotional instabil und unsicher B Locke war als Student in Westminster unglücklich L. erachtete Obst für Kinder als ungesund L. hatte eine lange Leidensgeschichte wegen Rückenschmerzen C Mozart machte eine lange Reise von München nach Paris M. wollte München verlassen, um romantische Verstrickungen zu vermeiden M. war von den musikalischen Entwicklungen in Paris fasziniert Behaltensleistung sofort nach 1 Woche Gruppe A Gruppe B Gruppe C 92% 80% 94% Interferenz Redundanz 62% 45% 73% Bradshaw & Anderson 1982 Eine weitere Eigenheit des menschlichen Gedächtnisses wird durch das in den Folien 5 bis 7 dargestellte Experiment enthüllt: Die Versuchspersonen lasen zunächst den in Folie 5 dargestellten Text und wurden unmittelbar im Anschluß gefragt, ob die in Folie 6 aufgeführten Aussagen im Text enthalten waren. Gemessen wurde die Reaktionszeit und zwar unter zwei Bedingungen: einmal wurden die Probanden aufgefordert zu entscheiden, ob die Aussage wörtlich im Text enthalten war und einmal, ob die Aussage plausibel aus dem Text hervorging. In Folie 7 sind die Ergebnisse für drei Meßzeitpunkte dargestellt. Daraus geht hervor, daß die Genauigkeitsentscheidung offensichtlich umso mehr Zeit erfordert, je länger die Lektüre des Textes zurückliegt, während sich die Zeit für das Plausibilitätsurteil gerade gegenläufig entwickelt. Die Verarbeitung nach Plausibilitätskriterien hat entscheidende Vorteile, weil die Menge der zu speichernden Information wesentlich geringer ist, als bei einer Encodierung mit größtmöglicher Genauigkeit. Der Nachteil ist allerdings, daß uns manche Details entgehen und wir dann z.b. überzeugt sind, daß auch Aussage (B) im Text enthalten war, obwohl sie lediglich plausibel daraus hervorgeht. Folie 5 Bitte lesen Sie folgenden Text: Der Erbe einer großen Schnellimbißkette war in Schwierigkeiten. Er hatte eine reizende junge Frau geheiratet, die ihn allem Anschein nach liebte. Nun grübelte er darüber nach, ob sie nicht letztlich doch nur hinter seinem Geld hergewesen war. Er spürte, daß er auf sie nicht besonders anziehend wirkte. Vielleicht trank er zuviel Bier und aß zuviel Pommes Frites. Nein, er konnte auf die Pommes Frites nicht verzichten. Nicht nur, daß sie so gut schmeckten, er bekam sie auch noch umsonst. n. Anderson 3 2001 Dr. Götz Fabry, Abteilung für Medizinische Psychologie. www.medizinische-psychologie.de 3/7
Folie 6 Welche der folgenden Aussagen war in dem Text enthalten? (a) Der Erbe heiratete eine reizende junge Frau, die ihn allem Anschein nach liebte. (b) Der Erbe bekam seine Pommes Frites von den Schnellimbißrestaurants seiner Familie. (c) Der Erbe achtete darauf, sich gesund zu ernähren. n. Anderson 3 2001 Folie 7 exaktes und plausibles Erinnern Reaktionszeit (sec) 3,20 3,00 2,80 2,60 2,40 Genauigkeit Plausibilität sofort 20 min 2 Tage Zeitintervall Bei solchen Plausbilitätsurteilen greifen wir nicht nur auf die momentan vorhandenen Informationen zurück, wir benutzen dazu unser gesamtes verfügbares Wissen, wie der Versuch in Folie 8 deutlich macht. Dabei wurde zwei Gruppen von Probanden der gleiche Tet vorgelegt mit dem einen Unterschied, daß die Person darin einmal Carol Harris und einmal Helen Keller hieß. Während es sich bei Carol Harris um einen völlig willkürlich gewählten Namen handelte, war Helen Keller eine zum Zeitpunkt des Versuchs sehr bekannte Person. (Als Kleinkind im Alter von 16 Monaten war sie infolge einer schweren Erkrankung taubstumm und blind geworden, entwickelte aber dennoch ein normales Sprachvermögen und wurde eine berühmte Frau des öffentlichen Lebens.) Die Probanden sollten eine Woche nach der Lektüre beurteilen, ob der Satz sie war taub, stumm und blind in dem ursprünglichen Text enthalten war oder nicht. Während lediglich 5% der Gruppe, welche die Carol-Harris-Version gelesen hatten dieser Meinung waren, bejahte dies die Hälfte der Probanden aus der anderen Gruppe. Letztere hatten offensichtlich die Informationen aus dem Text mit ihrem bereits vorhandenen Wissen über Helen Keller vermengt und plausibel geschlußfolgert, daß in einem Text über deren Kindheit auch von ihrer Behinderung die Rede gewesen sein müsse. Wir kennen dieses Phänomen aus dem Alltag, man denke nur an Zeugenaussagen nach einem Unfall, die häufig nicht nur voneinander sondern auch vom tatsächlichen Geschehen erheblich abweichen, was unter anderem mit der grundsätzlichen Beschaffenheit unserer Erinnerungen zu tun Dr. Götz Fabry, Abteilung für Medizinische Psychologie. www.medizinische-psychologie.de 4/7
hat, die eben nicht in erster Linie ein exaktes Abbild sondern vor allem eine plausible Rekonstruktion des Erlebten sind. Folie 8 Abruf und Interferenzen Carol Harris [Helen Keller] braucht professionelle Hilfe. Von klein auf war Carol Harris [Helen Keller] ein schwieriges Kind. Sie war wild, störrisch und gewalttätig. Mit acht Jahren war sie immer noch schwer erziehbar. Ihre Eltern machten sich Sorgen um ihre Geisteszustand. Weit und breit gab es keine geeignete Einrichtung für ihr Problem. Ihre Eltern beschlossen schließlich etwas zu unternehmen. Sie stellten einen Privatlehrer für Carol [Helen] ein. Test 1 Woche später Satz im Text enthalten? Sie war taub, stumm und blind. Gruppe 1: ja 5% Gruppe 2: ja 50% Wichtige Hinweise auf die Funktion des Gedächtnisses liefert auch die Beobachtung von Patienten mit Gedächtnisstörungen (Amnesien). In Folie 9 ist am Beispiel eines Patienten mit traumabedingter Amnesie dargestellt, wie der zeitliche Verlauf einer solchen Störung aussehen kann. Folie 9 Amnesien Trauma Testzeitpunkte nach 5 8 16 Monaten schwerwiegende Gedächtnisstörungen bis zur Kindheit totale RA 2 Jahre Koma 7 Wochen totale AA unbegrenzt teilweise RA: unvollständ. Erinnerungen bis 4 Jahre totale RA 1 Jahr Koma 7 Wochen totale AA etwas 3 Monate Erinnerung normales Gedächtnis t.ra Koma 2 W. 7 Wochen totale AA 3,5 Mon. präzise Erinnerungen AA: anterograde Amnesie RA: retrograde Amnesie 23 Wochen Residualzustand des Gedächtnisverlusts Nicht alle Amnesien betreffen alle Gedächtnissysteme gleichermaßen. Auffällig ist insbesondere die häufig anzutreffende Dissoziation von bewußter, expliziter Erinnerung an bestimmte Ereignisse und impliziten Gedächtnisspuren. Stellen wir uns z.b. vor, der oben genannte Patient hätte in den zwei Jahren vor seinem Unfall gelernt, Schreibmaschine zu schreiben. Hätten wir ihn zum ersten Testzeitpunkt gefragt, ob er Schreibmaschine schreiben kann, so hätte er dies wegen der totalen retrograden Amnesie wohl verneint. Hätten wir ihm allerdings eine Schreibmaschine hingestellt und ihn einen Text schreiben lassen, so wäre er höchst wahrscheinlich dennoch dazu in der Lage gewesen! Auch das Experiment in Folie 10 zeigt einen solchen Zusammenhang. Dabei ließ man Patienten mit einer Amnesie und Gesunde Wortlisten auswenig lernen. Anschließend verglich man beide Gruppen hinsichtlich ihrer Behaltensfähigkeit, das heißt, wieviele Wörter sie von den gelernte sie frei reproduzieren konnten. Erwartungsgemäß schnitten die Amnestiker dabei viel schlechter ab, als die Gesunden. Gab man den Probanden allerdings drei Buchstaben vor, zu denen sie ein beliebiges Wort ergänzen sollten, so fand man in beiden Gruppen Dr. Götz Fabry, Abteilung für Medizinische Psychologie. www.medizinische-psychologie.de 5/7
ungefähr gleich häufig diejenigen Wörter wieder, die sie zuvor gelernt hatten. 1 Das ist ein Hinweis darauf, daß auch die Patienten mit Amnesie die Wörter behalten haben, allerdings können sie diese nicht frei reproduzieren. Folie 10 implizites & explizites Gedächtnis Prozent erinnert 60 Wortergänzung Banane 50 40? Ban...? 30 20 freie Reproduktion 10 0 Amnestiker Gesunde Graf, Squire & Mandler 1984 Wenn wir von Gedächtnis sprechen, beziehen wir uns also eher auf ein ganzes Bündel unterschiedlicher Gedächtnissysteme, die offensichtlich, darauf verweisen die Befunde bei Gedächtnisstörungen, unterschiedlich neuronal realisiert sind. In Folie 11 ist die gängigste Taxonomie dieser Gedächtnissysteme dargestellt. Die wichtigste Unterscheidung ist sicherlich die zwischen dem expliziten und dem impliziten Gedächtnis, zwischen den Inhalten also, von denen wir wissen, daß wir sie wissen und den Inhalten, die wir wissen und die weitgehend unser Verhalten bestimmen, allerdings ohne daß wir davon bewußt Kenntnis haben. Folie 11 Taxonomie des Gedächtnisses episodisch (Ereignisse) deklarativ (explizit) wissen, daß semantisch (Fakten) Gedächtnis wissen wie prozedural (implizit) Priming (Bahnung, Erwartung) Fertigkeiten und Gewohnheiten klassische Konditionierung nicht-assoziatives Lernen Squire 1987 Folie 12 1 Hierbei handelt es sich um ein sogenanntes Priming-Experiment. Damit ist gemeint, daß eine Versuchsperson, die kurz zuvor etwas über Bananen gelesen hat oder das Wort Banane in einer Liste lernen mußte, mit hoher Wahrscheinlichkeit zu den vorgegebenen Buchstaben Ban Banane ergänzt und nicht etwa Banause oder Bandwurm. Dr. Götz Fabry, Abteilung für Medizinische Psychologie. www.medizinische-psychologie.de 6/7
Zusammenfassung Vergessen ist meist die Folge einer Abrufstörung und seltener die Folge eines echten Verlustes von Gedächtnisinhalten Erinnern ist nicht einfach ein Hervorholen abgelegter Inhalte sondern Ergebnis einer aktiven Rekonstruktion Die Erinnerungsleistung wird durch Redundanz erhöht, durch Interferenz gestört Gedächtnisstörungen (Amnesien) können einzelne oder mehrere Gedächtnissysteme betreffen Weiterführende Literatur: - Anderson JR: Kognitive Psychologie. Heidelberg, Berlin (Spektrum Akademischer Verlag) 3 2001. - Kolb B, Whishaw IQ: Fundamentals of Human Neuropsychology. New York (W.H. Freeman) 5 2003 - Pritzel M, Brand M, Markowitsch HJ: Gehirn und Verhalten. Heidelberg, Berlin (Spektrum Akademischer Verlag) 2003. - Marcel Proust: Auf der Suche nach der verlorenen Zeit. Dt. von Eva Rechel-Mertens. (10 Bände, Madeleine-Episode in Band 1 Unterwegs zu Swann ). Frankfurt am Main (Suhrkamp Verlag). Dr. Götz Fabry, Abteilung für Medizinische Psychologie. www.medizinische-psychologie.de 7/7