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18.12.14 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 1
Allgemeine Psychologie I
Vorlesung 12
Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg
1
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Allgemeine Psychologie I
18.12.14 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 2
Woche Datum Thema 1
FQ 20.2.13 Einführung, Verteilung der Termine
1 24.9.13 Einführung und Grundlagen
2 2.10.13 Wahrnehmung
3 9.10.13 Psychophysik
4 16.10.13 Visuelle Wahrnehmung I
5 23.10.13 Visuelle Wahrnehmung II
6 30.10.13 Auditive Wahrnehmung
7 6.11.13 Schmerz, Geruch, Geschmack
8 13.11.13 Aufmerksamkeit
9 20.11.13 Exekutive Kontrolle
27.11.13 ---- Fällt aus -----
10 4.12.13 Arbeitsgedächtnis
11 11.12.13 Langzeitgedächtnis I
12 18.12.13 Langzeitgedächtnis II
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Langzeitgedächtnis
18.12.14 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 3
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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
18.12.14 Björn Rasch 4
Hermann Ebbinghaus 1850 - 1909
Ebbinghaus, 1885
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Gedächtnisexperimente
} Gedächtnisexperimente } Was beeinflusst den Lernerfolg? } Problem der Standardisierung
} Mnemometer } Gedächtnismessgeräte } von griech. μνήμη mnémē, „Gedächtnis; Erinnerung“
http://vlp.mpiwg-berlin.mpg.de http://www3.uakron.edu
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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
¨ Bsp.: Leichteres Nacherzählen von Geschichten aus eigenem vs. fremden Kulturkreis
} Spacing } Verteiltes Lernen besser als massives Lernen
¨ Zeitabstände / Pausen wichtig für die langfristige Enkodierung
} Optimaler Abstand zwischen Wiederholungen abhängig vom Behaltensintervall ¨ Abstand zwischen Wiederholung ca. 10-20% vom Behaltensintervall ¨ Bsp.: Behalten für 10 Wochen, Wiederholung ideal nach 1-2 Wochen
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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
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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
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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 ¨ Bsp.: Multiple Choice Klausur vs. Verständnisfragen
} Generierungseffekt } 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.
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Experimente
} Bitte eine zusammenhängende Geschichte zu den Wörtern ausdenken
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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
} 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
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Alle 40 abfragen
Gewusste abfragen
Alle 40 Lernen ST STn
Gewusste Lernen SnT SnTn
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Langzeitgedächtnis
} Einfluss von Lernen und Abfrage
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Karpicke und Roediger, 2008
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Langzeitgedächtnis
} 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 gewussten Wortpaare ausreichend
} Alleiniges aktives Abfragen der nicht gewussten Wörter reicht nichts aus !!! } Typische „Karteikartenmethoden“ mit zurücklegen nicht empfehlenswert
18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 55
Lernkurve Abfrage nach 1 Woche
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Langzeitgedächtnis
} Hypermnesie } Multipler Abruf verbessert das Gedächtnis
} Ohne weiteres Enkodieren von den nicht gewussten Items
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Langzeitgedächtnis
} Annahme verschiedener Gedächtnisspeicher } Deklaratives Gedächtnis
} Ursprünglich: „verbal reproduzierbares Gedächtnis“ ¨ Deklarierbares Gedächtnis (to declare), explizites Gedächtnis
} Verbale Informationen,autobiographsche Erlebnisse, Fakten etc. } Hippokampus als entscheidende Hirnstruktur
¨ Ohne Hippokampus keine neuen deklarativen Gedächtnisinhalte enkodierbar
} Non-deklaratives Gedächtnis } Motorisch-prozedurales Gedächtnis
¨ Fähigkeiten / Fertigkeiten, wiederholtes Üben erforderlich
} Priming ¨ Vorher dargebotene Information beeinflusst spätere Informationsverarbeitung
¨ unbewusster Prozess
} Klassische Konditionierung
} Non-assoziatives Lernen ¨ Habituation, Sensitivierung etc.
18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 57
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Gedächtnissysteme
18.12.14 Björn Rasch 58
Squire & Zola, 1996
Hippokampus notwendig für Enkodierung
Hippokampus nicht notwendig für Enkodierung
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Prozedural-motorisches Gedächtnis
} Beispiele
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Nicht-deklaratives Gedächtnis
} Definition } Informationen nicht direkt verbalisierbar } Wissen drückt sich primär in Verhalten aus } Initiale Enkodierung primär von anderen Strukturen als Hippokampus
abhängig } „Wissen“ kann auch ohne einen intakten Hippokampus erworben werden.
¨ Bsp.: Patient H.M. kann Spiegelzeichnen-Aufgabe lernen
} Eigenschaften } Viele Wiederholungen (Üben, Training) notwendig für Enkodierung
} Interaktionen mit deklarativem Gedächtnis möglich ¨ Z.B. Musikstück zunächst explizit-verbal erfasst, erst später durch Üben prozedural
} Vergessensrate sehr gering } Auch ohne dass Fähigkeit zwischendurch ausgeführt wird } Bsp.: Fahrradfahren oder Skifahren
18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 60
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Nicht-deklaratives Gedächtnis
} Prozedural-motorisches Lernen } Motorische Fähigkeiten
} Z.B. Fahrradfahren, Skifahren etc.
} kognitive Prozeduren (Regeln / Sequenzen) } Grammatik einer Sprache
¨ Typischer Test: artificial grammar learning
} Implizites Sequenzlernen ¨ Typischer Test: Serial Reaction Time Task (SRTT)
18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 61
PSSXTT VPVTXS
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Nicht-deklaratives Gedächtnis
} Perzeptuelles Gedächtnis } Perzeptuelles Priming
} Kurzzeitige Darbietung eines Bildes unterhalb der Bewusstseinsschwelle beeinflusst späteres Verhalten
} Klassische Konditionierung } Wiederholte gekoppelte Darbietung eines CS und US führt zu Lernen
} Non-assoziatives Lernen } Habituation, Sensitivierung etc.
} Bsp.: Reflexlernen ¨ Aplysia (Schnecke) ¨ Eric Kandel
¨ Nobelpreisträger
18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 62
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Deklaratives Gedächtnis
} Beispiele
Uhr - Gabel
Verbales Gedächtnis
Räumliches Gedächtnis
http://memory.psych.upenn.edu
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Deklaratives Gedächtnis
} Patient H.M. (1926 – 2008) } Entfernung des medialen Temporallappen nach Epilepsie
} Enthält Hippokampus
} Starke anterorade Amnesie } Kann keine neuen deklarativen Informationen lernen
} Alte Erinnerungen intakt
} Lernen von prozeduralen Inhalten weiterhin möglich
Uhr - Gabel
Verbales Gedächtnis
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Deklaratives Gedächtnis in Tieren?
} Räumliches Gedächtnis: Morris Water Maze } http://www.jove.com/index/details.stp?ID=897 } Lernen Stark abhängig von hippokampalen Läsionen
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Deklaratives Gedächtnis
} Episodisches Gedächtnis } “…makes it possible for a person to be
consciously aware of an earlier experience in a certain situation at a certain time” } E. Tulving, 1993; S. 67
} Enthält Inhalt + zeitlichen sowie räumlichen Kontext } Schnell erlernbar und lange gespeichert
¨ “one-trial learning”
} Bsp.: Erinnerung an den letzten Urlaub
} Semantisches Gedächtnis } Nur Inhalt, ohne zeitlich / räumlichen Kontext } Bsp.: Faktenwissen
} Was ist die Hauptstadt von Paris?
} Ernest Tulving
18.12.14 Prof. Dr. Björn Rasch 66
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Gedächtnissysteme
18.12.14 Björn Rasch 67
Squire & Zola, 1996
Hippokampus notwendig für Enkodierung
Hippokampus nicht notwendig für Enkodierung
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Deklaratives Gedächtnis } Wie kann das deklarative Gedächtnis
gleichzeitig schnell lernen und lange speichern?
} Das 2-Speicher Modell } Schnell-lernendes Netzwerk
} Schnelles Speichern
} Schnelles Vergessen ¨ Hippokampus
} Langsam lernendes Netzwerk } Häufiges Training erforderlich
¨ Integration / Abstraktion
} Langfristige Speicherung ¨ Neokortex
} Übergang von Übergangsspeicher (Hippokampus) in Langzeitspeicher (Neokortex) durch wiederholte Reaktivierung
18.12.14 Prof. Dr. Björn Rasch 68
Langzeitspeicher
Übergangsspeicher
Erlebte Erinnerungsepisoden
Marr et al., 1971 Rasch & Born, 2008
Langzeitspeicher Neokortex
Übergangsspeicher Hippokampus
Erlebte Erinnerungsepisoden
Reaktivierung
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Deklaratives Gedächtnis } Abrufprozesse
} Freie Reproduktion (free recall) } Freies Abrufen der gelernten Information } Bsp.: Liste von vorher gesehenen Worten aufschreiben
} Unterstützte Reproduktion (cued recall) } Präsentation eines Abrufhinweises (retrieval cue) erleichtert Abruf } Bsp.: Anfangsbuchstabe, erstes Wort beim Lernen von Wortpaaren (Vokabeln)
} Wiedererkennen (Recognition) } Präsentation von alten und neuen Informationen (Old vs. New)
¨ Wiedererkennen basiert auf zwei verschiedenen Prozessen: ¨ Recollection: Wirkliches Erinnern der „alten“ Information ¨ Familiarity: stärkeres Bekanntheitsgefühl beim Sehen der „alten“ Information“
} Unterschiede in den Abrufprozessen } Gedächtnisleistung: Free recall < cued recall < recognition } Free / cued recall erfordern „Finden“ der Information im LZG, recognition nicht
¨ Häufiges Problem: Information im LZG gespeichert, kann aber nicht abgerufen werden ¨ „Blockierung“ der Information, Bsp.: Tip-of-the-Tongue Phänomen
18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 69
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Deklaratives Gedächtnis
} Kontexteffekte (state-dependent learning) } Räumlich-zeitlicher Kontext bei Enkodierung mit abgespeichert
} Teil der episodischen Gedächtnisspur
} Je stärker die Übereinstimmung von Enkodierungs-und Abrufkontext, desto besser der Abruf } Encoding specificity principle (E. Tulving)
¨ Cues, die während der Enkodierung präsent waren, fördern Abruf aus episodischem Gedächtnis
} Kontext sehr breit definiert } Räumlich-zeitlicher Kontext
¨ Blauer vs. roter Raum, Wasser vs. Land etc.
} Physiologischer Kontext ¨ Entspannt vs. Angestrengt, Betrunken etc.
} Emotionaler Kontext ¨ stimmungsabhängiges Gedächtnis (fröhlich vs. traurig)
} Kognitiver Kontext ¨ Lernen in zwei Sprachen
18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 70
Godden & Baddeley 1975
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18.12.14 Prof. Dr. Björn Rasch 71
Schlaf und Gedächtnis
} Schlaf fördert die Konsolidierung von Gedächtnis. } Konsolidierung: Speicherung / Stabilisierung der Gedächtnisspur
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Lernen Abfrage Konsolidierung
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Schlaf
REM N1
N2 N3
Wach
N1 N2 SWS REM
EOG
EEG
Spindel
K-Komplex
Slow Wave
REM
18.12.14 Prof. Dr. Björn Rasch 72
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Schlaf und Gedächtnis
18.12.14 Björn Rasch 73
Jenkins & Dallenbach 1924, Am. J. Psychol. nach Rasch & Born, Physiol. Rev. 2013
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Fehlleistungen des Gedächtnisses
} Die 7 „Sünden“ des deklarativen Gedächtnisses (Schacter 2003)
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Filmempfehlungen
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Take-Home Messages
} Langzeitgedächtnis } Vergessenskurve (Ebbinghaus): Je länger das Behaltensintervall, um so mehr vergessen } Enkodierungsprozesse
} Schematheorie: Güte der Enkodierung von Vorwissen / Integrationsmöglichkeit abhängig } Levels of processing Ansatz: Tiefe der Enkodierung beeinflusst LZG
¨ Transferadäquate Verarbeitung, Generierungseffekt, Organisation
} Bei Wiederholung: Aktives Abrufen aller (!) Items entscheidend für langfristiges Speicherung
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Take-Home Messages } Gedächtnissysteme
} Deklaratives Gedächtnis: } Episodisches Gedächtnis vs. Semantisches Gedächtnis
} Schnelle Enkodierung und (relativ) langes Erinnern, Enkodierung abhängig vom Hippokampus
} 2 Speicher Modell, Übergangsspeicherung (Hippokampus) und langfristiger Speicher (Neokortex)
} Non-deklaratives Gedächtnis } Motorisch-prozedurales Gedächtnis, Priming, Klassische Konditionierung, Non-assoziatives Lernen
} Schwer verbalisierbar, Wissen drückt sich in Verhalten aus
} Enkodierung erfordert wiederholtes Üben, nach Wissenserwerb nur geringes Vergessen } Enkodierung nicht vollständig vom Hippokampus abhängig
} Abrufprozesse im deklarativen Gedächtnis } Free recall, cued recall und recognition
} Bei Wiederholung: Aktives Abrufen aller (!) Items entscheidend für langfristige Speicherung
} Kontexteffekte (State-dependent learning; Cue-specificity principle)
} Schlaf verbessert die Gedächtniskonsolidierung
} Fehlleistungen des deklarativen Gedächtnisses } Zerfall, Geistesabwesenheit, Blockierung, Fehlattribution, Beeinflussbarkeit, Verzerrung, Persistenz
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