Indlæring,Indlæring,hukommelsehukommelse
ogogamnestisk syndromamnestisk syndrom
Anders GadeAnders Gade
http://gade.psy.ku.dkhttp://gade.psy.ku.dk
Gade
Klassifikation af hukommelseKlassifikation af hukommelseLangtidshukommelse KorttidshukommelseLangtidshukommelse Korttidshukommelse
(Arbejdshukommelse)(Arbejdshukommelse)
Deklarativ / bevidst / Procedural / ubevidst /Deklarativ / bevidst / Procedural / ubevidst /ekspliciteksplicit non-deklarativ / implicit non-deklarativ / implicit
* Motoriske og perceptuelle færdigh.* Motoriske og perceptuelle færdigh.* Regelindlæring* Regelindlæring* Klassisk og operant betingning* Klassisk og operant betingning* Perceptuel og begrebsmæssig * Perceptuel og begrebsmæssig primingprimingEpisodisk hukommelseEpisodisk hukommelse
(anterograd og retrograd;(anterograd og retrograd; Semantisk hukommelseSemantisk hukommelseverbal og visuel;verbal og visuel;genkaldelse og genkendelse;genkaldelse og genkendelse;emotionel og non-emotionel)emotionel og non-emotionel)
Gade
Klassifikation af hukommelseKlassifikation af hukommelseLangtidshukommelse KorttidshukommelseLangtidshukommelse Korttidshukommelse
(Arbejdshukommelse)(Arbejdshukommelse)
Deklarativ / bevidst / Procedural / ubevidst /Deklarativ / bevidst / Procedural / ubevidst /ekspliciteksplicit non-deklarativ / implicit non-deklarativ / implicit
* Motoriske og perceptuelle færdigh.* Motoriske og perceptuelle færdigh.* Regelindlæring* Regelindlæring* Klassisk og operant betingning* Klassisk og operant betingning* Perceptuel og begrebsmæssig * Perceptuel og begrebsmæssig primingprimingEpisodisk hukommelseEpisodisk hukommelse
(anterograd og retrograd;(anterograd og retrograd; Semantisk hukommelseSemantisk hukommelseverbal og visuel;verbal og visuel;genkaldelse og genkendelse;genkaldelse og genkendelse;emotionel og non-emotionel)emotionel og non-emotionel)
Episodisk hukommelseog
amnestisk syndrom
ArbejdshukommelseArbejdshukommelse
GadeGade
Gade
Sensoriske registre
* visuelle
* auditive
Langtidslager(LTH)
Respons / output
Input fra omverdenen
Korttidslager
(KTH)
Kontrolprocesser:
* repetition
* kodning
* beslutninger
* genkaldelses-
strategier
Atkinson & ShiffrinsAtkinson & ShiffrinsStadiemodel (1960’erne)Stadiemodel (1960’erne)
Gade
Arbejdshukommelse - to traditionerArbejdshukommelse - to traditioner Baddeleys modelBaddeleys model
Baddeley & Hitsch, 1974Baddeley & Hitsch, 1974 Jacobsen, 1936 Jacobsen, 1936
SlavesystemSlavesystem
SlavesystemSlavesystem
CentralCentraleksekutiv-eksekutiv-funktionfunktion
Delayed ResponseDelayed Response
Gade
Arbejdshukommelse - Arbejdshukommelse - ‘‘hukommelsesneuroner’hukommelsesneuroner’
Goldman-Rakic, 1992
GadeGade
ArbejdshukommelseArbejdshukommelse
Goldman-RakicsGoldman-Rakicsrepræsentationsmodelrepræsentationsmodel
Kontrovers omKontrovers omden frontale den frontale komponent:komponent:Indhold ellerIndhold ellerproces?proces?
Gade
Rowe et al., 2000Rowe et al., 2000AG# 3486a
Aktiv opretholdelseAktiv opretholdelse(area 8 + parietal)(area 8 + parietal) Selektion (area 46 + parietal)Selektion (area 46 + parietal)
Event-relateret fMRI: Adskillelse af lager og kontrolEvent-relateret fMRI: Adskillelse af lager og kontrol
Gade
Magnetisk Magnetisk resonans-skanning resonans-skanning (MR) med(MR) med
DDiffusioniffusion
TTensorensor
IImagingmaging
””Traktografi”Traktografi”
GadeSchmahmann & Pandya, 2007Schmahmann & Pandya, 2007
Gade
DTI - MR-metode til at måleDTI - MR-metode til at målefiberforbindelser i menneskets hjernefiberforbindelser i menneskets hjerne
- og hænger sammen - og hænger sammen med spatial arbejds-med spatial arbejds-hukommelse også hukommelse også efter korrektion for efter korrektion for alderalder
Hvidovre-studiet :Hvidovre-studiet :Forbindelsen mellem frontallap og parietallap Forbindelsen mellem frontallap og parietallap styrkes med alderen hos børn –styrkes med alderen hos børn –
Gade
Letter-Number Sequencing (WMS-III)Letter-Number Sequencing (WMS-III)
ØvelsesserieØvelsesserie
L-2L-2 2-L2-L……..
T-9-A-3 T-9-A-3 3-9-A-T3-9-A-T……..
M-4-E-7-Q-2M-4-E-7-Q-2 ->-> 2-4-7-E-M-Q2-4-7-E-M-Q
W-8-H-5-F-3W-8-H-5-F-3 ->->
GadeGade
Hvem samarbejder Hvem samarbejder kontrolnissen med?kontrolnissen med?
GadeGade
Gade
Ubevidste hukommelsesformerUbevidste hukommelsesformerFærdighedsindlæring og -hukommelseFærdighedsindlæring og -hukommelse
* motorisk indlæring* motorisk indlæring* spejllæsning* spejllæsning* musik* musik* grammatiske regler* grammatiske regler* træning af ADL- færdigheder* træning af ADL- færdigheder
Det neurale grundlag omfatter striatum (og Det neurale grundlag omfatter striatum (og cerebellum) og de toniske transmittersystemer cerebellum) og de toniske transmittersystemer (især dopamin og acetylkolin).(især dopamin og acetylkolin).
Bevaret ved amnestisk syndromBevaret ved amnestisk syndrom
Defekter ved basalgangliesygdomme Defekter ved basalgangliesygdomme (Huntingtons chorea, Parkinsons sygdom, OCD)(Huntingtons chorea, Parkinsons sygdom, OCD)
GadeMerzenich et al., 1987Merzenich et al., 1987
Penfields homunculusPenfields homunculus
Plasticitet i kortikale Plasticitet i kortikale repræsentationskortrepræsentationskort
GadeMerzenich et al., 1987
Plasticitet isomatosensoriskkort hos abe
Plasticitet i kortikale repræsentationskortPlasticitet i kortikale repræsentationskort
GadeJuliano, Science 1998, 279: 1653-4
Aktivitet i nukleus basalis (med øgning Aktivitet i nukleus basalis (med øgning af acetylkolin til hele kortex) facilitereraf acetylkolin til hele kortex) facilitererreorganisering af kortikale kortreorganisering af kortikale kort
Gade
Parkinsons sygdom:Parkinsons sygdom:Dyb hjernestimulationDyb hjernestimulation
Subthalamiske kerneSubthalamiske kerneNukleus basalisNukleus basalis(Acetylkolin)(Acetylkolin)
Freund et al. (2009)Freund et al. (2009)Arch.Neurol., 66Arch.Neurol., 66,,781-5781-5#d412a#d412a
Gade
Associativ indlæring: Klassisk betingningAssociativ indlæring: Klassisk betingningUS fødeUS fødeUR savlUR savlBS klokke/forsøgsopstillingBS klokke/forsøgsopstillingBR savlBR savl
BSBSUSUS
Eksempler:Eksempler:
frygtindlæringfrygtindlæringfødeaversionfødeaversionblinkrefleksblinkrefleks
Gade
Den associeredeDen associeredesekundære sekundære forstærker får forstærker får ”signalværdi””signalværdi”
.. og udløser selv.. og udløser selvrespons i adfærd respons i adfærd - ogogdopaminrespons idopaminrespons in. accumbensn. accumbens
KlassiskKlassiskbetingningbetingning
Gade
SelvstimulationSelvstimulationmed elektrode imed elektrode i
det mediale det mediale forhjernebundtforhjernebundt
(MFB)(MFB)
Gade
Basalgangliernes og dopamins rolle Basalgangliernes og dopamins rolle i indlæring afi indlæring af
1) Motoriske sekvenser1) Motoriske sekvenser
2) Primære forstærkere2) Primære forstærkere ( (→ → handling)handling)
3) Sekundære forstærkere3) Sekundære forstærkere ( (→ → handling)handling)
5) Handlerutiner, vaner5) Handlerutiner, vaner
4) Regelbaseret indlæring; tankerækker4) Regelbaseret indlæring; tankerækker
Babe Ruth, all-time champBabe Ruth, all-time champ
Gade
””Kunstig” dopamin-øgning i nucleus accumbens.Kunstig” dopamin-øgning i nucleus accumbens. Direkte virkning: amfetamin og kokainDirekte virkning: amfetamin og kokain
””Danske gymnasier flyder med kokain”Danske gymnasier flyder med kokain”
Gade
Taste aversionTaste aversionGarcia & K., 1966:Garcia & K., 1966: ”bright-noisy, saccharin-tasting water” ”bright-noisy, saccharin-tasting water” + røntgenbestråling.+ røntgenbestråling.Rotter udviklede svær aversion mod smagen alene.Rotter udviklede svær aversion mod smagen alene.
Divac, GadeDivac, Gade & Wikmark, 1975& Wikmark, 1975
Gade
Taste aversionTaste aversion Divac, Gade & Wikmark, Divac, Gade & Wikmark, 19751975
4 groups of rats: Sham, caudate nucleus,4 groups of rats: Sham, caudate nucleus,anteromedial, and rhinal sulcus lesionedanteromedial, and rhinal sulcus lesioned
Lateral hypothalamusLateral hypothalamusInsular gustatory cortex, inc. single cell Insular gustatory cortex, inc. single cell excitability excitability (Yasoshima & Y., 1998)(Yasoshima & Y., 1998)
Amygdala, inc. CREB-regulated gene expressionAmygdala, inc. CREB-regulated gene expression (Lamprecht et al., 1997) (Lamprecht et al., 1997)
Amygdala som fare-detektorAmygdala som fare-detektor
Gade
Og i resten af sit liv Og i resten af sit liv led den unge slangeled den unge slangeaf dybe traumatiskeaf dybe traumatiskesårsår
PTSDPTSD
Gade
Nuværende forståelse af de vedvarende Nuværende forståelse af de vedvarende symptomer ved PTSDsymptomer ved PTSD
Abnorm frygtrespons medieretAbnorm frygtrespons medieretaf overaktiv amygdalaaf overaktiv amygdala
.… som varer ved,.… som varer ved,fordi den normalefordi den normalemediale frontale (ACC)mediale frontale (ACC)kontrol ikke fungererkontrol ikke fungerer
… … mekanismerne er delvist fælles for PTSD og mekanismerne er delvist fælles for PTSD og anden angst (meta-analyse: anden angst (meta-analyse: Etkin & Wager, 2007) Etkin & Wager, 2007) #1582c#1582c
Gade
Bevaret priming Bevaret priming ved amnesived amnesi
Claparède, Claparède, schweitsisk schweitsisk psykolog, psykolog,
om Korsakoff-om Korsakoff-patient, 1911patient, 1911
..
Gade
Opgave: Priming (”ordstamme-fuldendelse”)Opgave: Priming (”ordstamme-fuldendelse”)
DEKRETDEKRET
APPETITAPPETIT
BEKLAGEBEKLAGE
PATRONPATRON
MINEREMINERE
MARKEDMARKED
INVADEREINVADERE
KAMELKAMEL
FRAGTFRAGT
BLOTTEBLOTTE
EKSPERTEKSPERT
KOLONIKOLONI
FLITTIGFLITTIG
DESPOTDESPOT
LEVNLEVN
SKRINSKRIN ....
Gade
Opgave: Priming Opgave: Priming ”Sig det første ord, som du kan ”Sig det første ord, som du kan komme på, og som begynder med komme på, og som begynder med disse bogstaver”disse bogstaver”DESDES
KAMKAM
DEKDEK
EKSEKS
KOLKOL
FRAFRA
INVINV
MINMIN
Gade
Opgave: Ja/nej genkendelse (kontrol)Opgave: Ja/nej genkendelse (kontrol)
PATRONPATRON
HOVEREHOVERE
LOKOMOTIVLOKOMOTIV
APPETITAPPETIT
BEKLAGEBEKLAGE
KRAMPEKRAMPE
TOMMELTOMMEL
MARKEDMARKED
PORTØRPORTØR
BLOTTEBLOTTE
FLITTIGFLITTIG
SKRINSKRIN
LEVNLEVN
BUSKADSBUSKADS
REFERENTREFERENT
TRAKTORTRAKTOR ....
Gade
Semantisk hukommelseSemantisk hukommelse
Gade
Semantisk hukommelseSemantisk hukommelseDanish Adult ReadingDanish Adult Reading Test (DART)Test (DART)WAIS ordforrådWAIS ordforrådWAIS InformationWAIS Information
AnsigtsbenævnelseAnsigtsbenævnelseog -genkendelseog -genkendelse
Gade
Alzheimers sygdomAlzheimers sygdom
Semantisk hukommelsestabSemantisk hukommelsestab
Bestemmes Bestemmes sygdommens sygdommens progression af progression af retningen af retningen af de patologiske de patologiske ændringer?ændringer?
Ved tab af viden: progression fra kortex entorhinalis mod Ved tab af viden: progression fra kortex entorhinalis mod temporalpol og inferiore temporallaptemporalpol og inferiore temporallap
Gade
Klassifikation af hukommelseKlassifikation af hukommelseLangtidshukommelse KorttidshukommelseLangtidshukommelse Korttidshukommelse
(Arbejdshukommelse)(Arbejdshukommelse)
Deklarativ / bevidst / Procedural / ubevidst /Deklarativ / bevidst / Procedural / ubevidst /ekspliciteksplicit non-deklarativ / implicit non-deklarativ / implicit
* Motoriske og perceptuelle færdigh.* Motoriske og perceptuelle færdigh.* Regelindlæring* Regelindlæring* Klassisk og operant betingning* Klassisk og operant betingning* Perceptuel og begrebsmæssig * Perceptuel og begrebsmæssig primingprimingEpisodisk hukommelseEpisodisk hukommelse
(anterograd og retrograd;(anterograd og retrograd; Semantisk hukommelseSemantisk hukommelseverbal og visuel;verbal og visuel;genkaldelse og genkendelse;genkaldelse og genkendelse;emotionel og non-emotionel)emotionel og non-emotionel)
Episodisk hukommelseog
amnestisk syndrom
Gade
Patient med amnestisk syndromPatient med amnestisk syndrom
Født i 1921. Uddannet som ingeniør 1948.Født i 1921. Uddannet som ingeniør 1948.Gift 1945 – boede til 1954 i Købenahvn.Gift 1945 – boede til 1954 i Købenahvn.Har siden 1954 boet i jysk by.Har siden 1954 boet i jysk by.
Subarachnoidalblødning i oktober 1978.Subarachnoidalblødning i oktober 1978.Opereret for aneurysme på arteria communicans ant.Opereret for aneurysme på arteria communicans ant.9 dage senere.9 dage senere.Undersøgt i marts 1979 og november 1980.Undersøgt i marts 1979 og november 1980.
Karakteristika:Karakteristika:1.1. Anterograd amnesiAnterograd amnesi2.2. Retrograd amnesiRetrograd amnesi3.3. Bevaret korttids-hukommelseBevaret korttids-hukommelse4.4. Normal ”intelligens”Normal ”intelligens”
Gade
Stimulusfigur. Vises i 10 Stimulusfigur. Vises i 10 sekundersekunder
Visuelle GestalterVisuelle Gestalter
Mønsterforlæg til Mønsterforlæg til umiddelbar reproduktionumiddelbar reproduktion
Patientens umiddelbarePatientens umiddelbaregengivelsegengivelse(intakt visuel spændvidde)(intakt visuel spændvidde)
Gade
AmnesiAmnesi - - Årsager, Årsager, lokalisationerlokalisationerog karakteristikaog karakteristika
Gade
Amnestisk syndromAmnestisk syndrom= tab af episodisk hukommelse= tab af episodisk hukommelse* anterograd hukommelsestab* anterograd hukommelsestab* variabel retrograd defekt* variabel retrograd defekt
Klassiske tilfælde: HM Klassiske tilfælde: HM (Scoville & Milner, 1957)(Scoville & Milner, 1957)
Bilateral fjernelse af mesiale temporallapper, dvs. hippocampus, Bilateral fjernelse af mesiale temporallapper, dvs. hippocampus, amygdala, periamygdaloid kortex og de parahippocampale gyriamygdala, periamygdaloid kortex og de parahippocampale gyri
Normal el. relativt bevaret:Normal el. relativt bevaret:
intelligensintelligensarbejdshukommelsearbejdshukommelseprocedural hukommelseprocedural hukommelsebetingningbetingningprimingpriming
Gade
Gade
Hippocampus’ Hippocampus’ formodede rolle:formodede rolle:
Sammenbinding;Sammenbinding;associeringassociering
Parahippocampale regionParahippocampale region(Perirhinal, parahippocampal(Perirhinal, parahippocampalog entorhinal kortex)og entorhinal kortex)
HippocampusHippocampus
Gade
Hippocampus og de parahippocampale områderHippocampus og de parahippocampale områder(perirhinal (PR), entorhinal (EC) og parahippocampal (PH) kortex)(perirhinal (PR), entorhinal (EC) og parahippocampal (PH) kortex)
””Sammen-Sammen- bindings-bindings- modellen”modellen”
Der mangler to brikker i denne historie:Der mangler to brikker i denne historie:1) Præfrontal kortex’ rolle1) Præfrontal kortex’ rolle2) Betydningen af Papez’ ring2) Betydningen af Papez’ ring
PFC PFC →→
Gade
Papez’ ringPapez’ ring: Hippocampus : Hippocampus →→ fornix (Fx) fornix (Fx) → → corpora mamillare (CM) → nukleus anterior (A)corpora mamillare (CM) → nukleus anterior (A)via den mamillo-thalamiske bane (MMT) → via den mamillo-thalamiske bane (MMT) → gyrus cingularis (PCC) og cingulum (C) → hipp.gyrus cingularis (PCC) og cingulum (C) → hipp.
Der er ogsåDer er ogsådirektedirekte
forbindelseforbindelsemellemmellem
hippocampushippocampusog og
retrosplenialretrosplenialkortex (PCCkortex (PCC
og præcuneus)og præcuneus)
Gade
De store spørgsmålDe store spørgsmål::
Kan læsion af hippocampus Kan læsion af hippocampus alene give amnestisk syndrom ?alene give amnestisk syndrom ?
Hvis ja, hvilke karakteristika?Hvis ja, hvilke karakteristika?
Er forskellen mellem amnesi ved læsion af Er forskellen mellem amnesi ved læsion af hippocampus alene og ved hele MTL kun ihippocampus alene og ved hele MTL kun isværhedsgrad?sværhedsgrad?
- eller er forskellen kvalitativ?- eller er forskellen kvalitativ?
Gade
Herpes simplex encefalitisHerpes simplex encefalitis
Stefanacci et al., 2000Stefanacci et al., 2000
Gade
Læsioner begrænset til hippocampusLæsioner begrænset til hippocampus(anoksi, TGA 1-5 dage efter det akutte hukommelsestab,(anoksi, TGA 1-5 dage efter det akutte hukommelsestab,og udviklingsamnesi)og udviklingsamnesi)
TGA-læsioner (DWI-læsioner) dag 2-6 efter TGATGA-læsioner (DWI-læsioner) dag 2-6 efter TGA
DefektDefektgenkaldelsegenkaldelse
NormalNormalgenkendelsegenkendelse
Transitorisk global amnesi (TGA)Transitorisk global amnesi (TGA)
-de sjældne tilfælde medde sjældne tilfælde medakut billeddannelse: sværakut billeddannelse: sværhypoperfusion bilateralt hypoperfusion bilateralt medialt i temporallappernemedialt i temporallapperne
Case IKRCase IKR
Gade