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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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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

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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

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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.

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Gedächtnissysteme

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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

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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)

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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

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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

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Gedächtnissysteme

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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

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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

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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

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Godden & Baddeley 1975

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Schlaf und Gedächtnis

}  Schlaf fördert die Konsolidierung von Gedächtnis. }  Konsolidierung: Speicherung / Stabilisierung der Gedächtnisspur

71

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

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Schlaf und Gedächtnis

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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

18.12.14 Allg. 1 Björn Rasch Unifr 76

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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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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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