Allgemeine

wissenschaftliche Untersuchung mentaler Prozesse und deren Informationsverarbeitung

Ideen aus anderen Wissenschaften:

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Linguistik

—> Kognitionswissenschaft (Cognitive Science)

Mentale Prozesse sind nicht direkt beobachtbar, sondern werden über Experimente erschlossen & getestet: experimentelle Wissenschaft – Fragen werden mit Experimenten untersucht (Suche von Infos im KZG)

Ablauf:

· Unabhängige Variable wird manipuliert (z.B. Listenlänge)

· Effekte der Manipulation durch Messung von abhängiger Variablen festgestellt (z.B. RZ)

(Weitere) abhängige Variablen:

· Reaktionszeiten

· % korrekter Antworten & Fehler

· Augenbewegungen (Position & Dauer von Fixationen)

· Gehirnaktivierung (fMRT)

· Verbale Protokolle (Strategien)

Suche von Informationen im KZG

= Zusammenfassung der Daten (z.B. in Form von Gesetzen)

· Erklärung der Daten (z.B. kausale Mechanismen)

· Ermöglicht Vorhersagen für zukünftige Experimente

· Theorien sind empirisch testbar, konsistent (widerspruchsfrei) spezifisch & generalisierbar

· ProbandInnen berichten eigene, subjektive Wahrnehmung aufgrund einer physischer Reize

· Annahme: Personen können mentale Strukturen & Komponenten erfassen & haben Zugang

· Probleme: Mentale Prozesse meistens nicht zugänglich & sehr kurzzeitig, Beeinflussung durch subjektive Verzerrung, geringe Fallzahlen, Probleme bei Generalisierung

· Hauptströmung der Psychologie (v.a. 1. Hlfte des 20. Jhd.)

· Es zählen nur von objektive, von außen beobachtbare Daten (Watson)

· Ziel: Quantifizierung von beobachtbaren Stimulus - Reaktion Beziehungen in formalisierten Gesetzen

· Gleiche Gesetze für Tier & Mensch (vornehmlich Tierstudien, da hohe kontrollierbarkeit)

· Kein Platz für schlecht definierte psychologische Konzepte (z.B. Gedächtnis, Sprache) —> Black-Box

· Amerika: Behaviourismus dominiert, experimentelle Arbeiten zum Tierlenen

· wenig Forschung zu menschlier Kognition

· Wiedererstarken der kognitiven Psychologie

· Durch 2. Weltkrieg unterbrechungen von kognitiver Forschung in DE, aber Interesse an Aufmerksamekit & Müdigkeit (Piloten)

Computer = kognitives System

· Rezeptoren für Input & Output

· Limitierte Kapazitäten

· Verarbeitungskanäle mit begrenzter Kapazität

· viel seriell ausgeführt

= Prozess, mit dem wir Informationen mit Sinnessystemen organisieren & interpretieren

Funktion:

1. WAS: Aufbau interner Repräsentation der externen Umwelt

2. WO: Interaktion von Wahrnehmung & Motorik

= wie dei information unserer Umwelt aufgenommen & verarbeitet wird, wie aus ihr Wahrnehmung entsteht, welches unser Erleben & Verhalten begründet

· Grundfunktion aller psychischen Funktionen —> Gedächtnis, Lernen, Sprache, Emotion,…

· Ausgangspunkt aller psychischen Aktivitäten

Grundfrage: Wie hängen subjektive Wahrnehmungseindrücke und objektiv messbare Reizereignisse zusammen? (Fechner)

1. Absolutschwelle (eben merkliche Empfindung eines Reizes: ab wann Ton?)

2. Relative-/ Unterschiedsschwelle (minimal, spürbare Empfindungsunterschied: 2 Lautstärken?)

1. Grenzmethode

   absteigendes/ aufsteigendes Verfahren

2. Konstanzmethode

   zufällige Reihenfolge der Reize —> ja/nein Beurteilung

3. Herstellungsmethode

   Versuchspersonen stellen selbst Reizintensität ein

Quantifizierung der Relation zwischen objektiver Stimulusintensität (Lux) und subjektiver Empfindungsstärke (Helligkeit)

· Verdopplung der objektiven Sitmulusintensität, fürht zu welcher subjektiven Empfindungsstärke?

· Stevens (1957) -> kein linearer Zusammenhang

· Gibt Weder-Konstakten k aus

· Unterscheiden sich in Abhängigkeit der Reizdimension (Tonrequenz, Helligkeit, Druck auf Haut)

· ohne äußere Reizung Empfindungen zustande kommen

· Hängt von Empfindung & Antowortkriterium der Versuchsperson ab

· Empfindungen & Kriterium unabhängig von einander

Zwei-Stufen-Annahme:

1. Annahme, dass das sensorisches System Rauschen beinhaltet -> Identische äußere Stimulus -> Bedingungen führen nicht zu identischer Empfindungsstärke

2. Identische Empfindungsstärke führt nicht immer zur selben Antwort

d’ gibt den Unterschied in der Empfindungsstärke zwischen Rauschen- & Signal+Rauschen-Verteilung an (Trefferrate & Falschalarmrate erreichnet)

d‘: kann aus Trefferrate & Falschalarmrate errechnet werden (Unterschied der Mittelwerte der Normalverteilungen)

d' = 0: Kein Unterschied in der Empfindung bei Anwesenheit / Abwesenheit des Reizes

d‘ wird größer mit zunehmender Diskriminierbarkeit von Signal + Rauschen und Rauschen

Liberales Antwortkriterium: Ja-Antwort bei geringer Empfindungsstärke

Konservatives Antwortkriterium: Ja-Antwort bei höherer Empfindungsstärke

· Bereich des schärfsten Sehens

· nur Zapfen

· Austrittort des Sehnerven

· enthält keine Photorezeptoren

= Farbwahrnehmung

· pro Auge 5.7 Mio. Zapfen

= Helligkeitserkennung

· pro Auge 120 Mio. Stäbchen

· Unterschied der Sensitivität veränderter Lichtverhätnisse von Zapfen & Stäbchen

· Stäbchen adaptieren langsamer als Zapfen

· Übergang vom Zapfen- zum Stäbchensehen = Kohlrausch-Knick

· Linkes visuelles Halbfeld —> auf rechte Hetzhauthälfte / rechte Hirnhälfte projiziert

· rechtes visuelles Halbfeld —> auf linke Netzhauthälfte / linke Hirnhälfte projiziert

-> jedes Auge projiziert in beide Hinrhälften (nasale kreuzen, temporale verbleiben)

Benachbarte Bereiche werden im primären visuellen Cortex benachbart präsentiert

· Fovea nimmt nur 0,01% der Fläche ein, Signale benaspruchen 50% der neuronen Masse

· Sensitive Körperteile werden durch vergrößerte Areale repräsentiert

= Wo-Pfad

· Verarbeitung von Bewegungen & Positionen

· geringe Verarbeitung von Farbinformationen

· Störungsbild: optische Ataxie (Einschränkung bei Greifen), Identifikation möglich

= Was-Pfad

· Verarbeitung von Farbinformationen & Reizeigenschaften (Kanten) von Objekten

· Störungsbild: visuelle Agnosie (Einschränkungen in Identifikation von Objekten), Greifen möglich

· 3 Zapfentypen weisen unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten auf (rot, grün, blau)

· Farbe durch Kombination der Aktivität

· Gegenfarbenzellen: Hell-Dunkel, Rot-Grün, Blau-Gelb

-> antagonistisch organisierte Kanäle

· Blau wahrnehmende Teil der Blau-Gelb-Neurone erhält Informationen von den Blauzapfen, gelbe erhält Signale als Summe der grünen & roten Zapfen

· Nachbilder erscheinen antagonistisch

· Hurbich & Jameson /1957): annahme aufeinanderfolgender Stufen der Farbverarbeitung

· 1. Stufe: Dreifarbentheorie

· 2. Stufe: Gegenfarbenthoerie

= bei Änderung der Wahrnehmungsbedingung (Beleutung: Glühlampe vs. Tageslicht) ändern sich die Farben nur geringfügig

Erklärung

· Verhältnisse der Rezeptorantwort konstant

· Gedächtnisfarben (Top-Down-Einfluss)

· Erklärung durch Summation der Aktivität und Inhibition benachbarter Zellen

· Mach’sche Bänder: Homogene Grauflächen wirken heller an Grenze zu dunklerer Fläche & dunkler an Grenze zu hellerer Fläche

· Hermann-Gitter: Scheinbare Verdunklung an Kreuzungen heller Streifen (Aufhellung an Kreuzungen dunkler Streifen)

= Wahrnehmungen können nicht verstanden werden, indem man sie in ihre elementare Bestandteile zerlegt —> Gesamtheit mehr als Summation aller Einzelteile

· Automatische Gliederung einer Reizvorlage in Figuren und Hintergrund

· Vor einem Hintergrund wirkt eine Figur ‘dinghafter’

· Hintergrund als ungeformt wahrgenommen & erstreckt sich hinter der Figur

· Begünstigende Faktoren: kleine Fläche, geschlossene Kontur, Parallelität, Symmetire

· Beeinflusst frühe kortikale Aktivität

1. Prinzip der Fortsetzung

   durchgender Kurvenverlauf (Fortsetzung im Raum), gemeinsames Schicksal (Fortsetzung in der Zeit)

2. Prinzip der Nähe:

   räumlich nahe liegen -> automatisch als Gruppe

3. Prinzip der Ähnlichkeit

   Elemente, die sich ähneln

4. Prinzip der Prägnanz/ der Guten Gestalt)

   optische Reie in möglichst einfachen Gestalten abzubilden

Kritik: Gesetze sind eher eine Beschreibung als Erklärung von Wahrnehmungsprinzipien und den zugrundeliegenden kognitiven Mechanismus

· Vergleich mit im Gedächtnis gespeicherter Schablone (Prototyp)

· Verbindung von Wahrnehmung und Gedächtnisrepräsentation

Problem: jedes erkennbare objekt muss eigene Schablone im Gedächtnis bekommen

· Zerlegung in elementare Bestandteile/ Merkmale

· Anzahl notwendiger Schablonen drastisch reduziert

· Kurzzeitige Darbietung von Reizen: systematische Verwechslung mit anderen, ähnlichen Reizen (G & C)

· Biederman (1987): Objekterkennung erfolgt anhand Zerlegung in Elementarkörper (geone, sehr begrenzte Anzahl)

· Geone: nichtzufällige-Merkmale (parallel, symmetrisch, …) weitesgehend unabhängig vom spezifischen Blickwinkel erkennbar —> ermöglicht ansichtsunabhängiges Objekterkennen

· Gedächtnisleistung für Gesichter robuster & besser

· Evolutionär bedeutsamer

· Prosopagnose: Unfähigkeit, Gesichter zu erknnen bei normaler Erkennungsleistung anderer Pbjekte

· Holistische Wahrnehmung: Gesichter werden ganzheitlich, nicht analystisch in Einzelteilen verarbeitet

· Veränderungd der Konfiguration nur bei aufrechter Darbietung auffällig

· Wiedererkennen isolierter Einzelteile von Gesichtern schwieriger als Widererkennen isolierter Einzelteile anderer Reize

· für Aufmerksamkeit erfolgt frühe Auswahl relevanter Informationen anhand oberflählichen physikalischen & wahrnehmungsnahen Eigenschaft (Stimme, Richtung, Tonhöhe)

· nicht ausgewählte Information = irrelevant und werden komplett ausgeblendet (alles oder nichts)

· Bedeutungstragende Phrasen dichotischem Hören, reproduzieren bevorzugt zusammenhängend

· keine alles oder nichts Filterung

· Graduelle Filterrung (abschwächen, dämpfen = attenuation)

· semantsiche, inhatliche Bedeutung aller Reize wird verarbeitet

· Relevanz von Reizen wird durch Bedeutung geklärt, nicht durch physikalische Eigenschaft

· Späte Gedächtnisebene (mit Verarbeitung der Bedeutung) ist ein Ort der Filterung

· Annahme: Informationen, die nicht durch Aufmerksamkeit ausgewählt werden, haben Einfluss auf Verhalten

· Untersuchungsmethode: subliminales (unterschwelliges, nicht berichtbar) Priming (Voraktivieren)

· Aufmerksamkeitsselektion ist eine Frage der Wahrnehmungsbelastung des Systems

hohe Belastung-> early selection

niedrige Belastung -> late selection

· Aufmerksamkeit beleutet bestimmten Ort

· Konstante Größe des Lichtkegels

· Verlagerung in kontinuierlich-analoger Weise ähnlicher einer glatten Augenbewegung & Suche mit Taschenlampe

Beschleunigte Reaktion im validen, verlangsamte Reaktion im invaliden Fall (gewinn vs. Verlust relativ zu neutraler Bedingung) durch ortsbezogene Aufmerksamkeit auf die gecuete Postion (Ignorieren durch nichtgecuete Positionen)

exogenes: Cue-Darbietung am potentiellen Ort des Reizeregnisses

endogenes: zentrale Cue-Darbietung

· früher Erleichterungseffekt wird zu spätem Inhibitionseffekt

-> Flankierungseffekt entsteht durch motorische Interferenz bei der Aktivierung falscher, inkongruenter Reaktionen

-> Kann durch Markierung der zentralen Position reduziert werden

· kongruente Bedingung: zentraler Zielreiz & periphere Distraktoren legen gleiche Reaktion nahe

· inkongruente Bedingung: zentraler Zielreiz & periphere Distraktoren legen ungleiche Reaktion nahe

visuelle Afumerksamkeit im Kontext der Buchstabenaufgabe stärker verdichtet (mittlere Buchstabenposition) als im Kontext der Wortaufgabe

attentionale Auflösungskraft fällt zur Peripherie hin kontinuierlich ab, keine scharfe Fokusgrenze

Übersehen/ Nichtbeachten von Gegenständen & Körperteile auf der kontralösionalen Seite

-> Anstoßen an Tischen, halbseitiges Rasieren/ Schminken)

‘Übersehen’ kontraläsionaler Reize beschränkt auf Situation der zusätzlichen Darbietung eines entsprechenden ipsiläsionalen Reizes (milde Form des Neglects)

Automatische Prozesse

· rasch & parallel ablaufen

· keine zentrale Verarbeitungskapazität

· keine Intention

· nicht bewusst

Kontrollierte Prozesse

· langsamer & seriell ablaufen

· auf zentrale Verarbeitungskapazität zurürckgreifen

· Anwendung nur bei Handlungsabsicht

· bewusst

· Wortbedeutung aktiviert Aussprechreaktion automatisch

· Zeitverzögerung mit Lese-Reaktion trotz Anweisung

· Bei Übung -> automatisiert

· Schlechte Leser/ Fremdsprachler -> geringer Stroop-Effekt

Suche involviert einen kontrollierten Prozess serieller Vergleiche zwischen den Elementen der Gedächtnismenge und denen der Displaymenge

-> Mit Aufmerksamkeit

Suche involviert einen automatischen Entdeckungsprozess, der effizient & parallel über das ganze Display hinweg verteilt abläuft

-> ohne Verbrauch von Aufmerksamkeit

· Informations-Eingangsmechanismus (visuell, auditorisch, haptisch)

· Reaktionsausgabemechanismen: gleich vs. unterschiedliche motorische Effektoren bei der Ausführung der Aufgaben (hand, Fuß, verbales System)

· verschiedene voneinander getrennte Ressourcen existieren, gleichzeitig auszuführende Aufgaben interferieren in dem Ausmaß, in dem sie auf dieselben Ressourcen zurückgreigen

· strukturell unterschiedlichere Aufgaben sollten weniger gemeinsame Ressourcen benötigen & weniger stark stören

Gleichzeitige Ausführung zweier Aufgaben führt in dem Maße zu Interferenz, in dem sie

· gleiche Stimulusmodalität oder gleiche Reaktionsmodalität involvieren

· gleiche Verarbeitungsstadien (früh vs. spät)

· gleiche Gedächtniskodes (räumlich vs. verbal)

-> Verarbeitungskapazität bei Dimensionsähnlichkeit zwischen zwei Prozessen zweier Aufgaben verteilt

-> Multitasking Einbußen bei ähnlichen Aufgaben

· extrem leichte Aufgaben -> behindern sich kaum gegenseitig

· sonst Interferenzen (Kahnemann)

· Aufmerksamkeit: limitierte, flexibel einsatzbare Ressource, die auf eine Tätigkit konzentriert/ 2 Tätigkeiten verteilt wird -> graded capaccity sharing

· schwierige Aufgaben -> erhöhen Aufmerksamkeitseinsatz

verfügbare Gesamtkapazität ist variabel und hängt vom generellen Arousal- / Übungs-Niveau der Aufgabe ab

Instruktion, Anstrengung verstärkt einer von zwei simultan zu bearbeitenden Aufgaben zu widmen, führt oft zu verbesserter Leistung in dieser Aufgabe bei gleichzeitigem Leistungsabfall in der anderen Aufgabe

PRP: Zeitintervall, in dem nur ein Reiz verarbeitet werden kann (Welford, 1952)

Doppelaufgaben des Typs Psychologische Refraktär-Periode (PRP): konsistent mit der Existenz eines robusten, unvermeidlichen (d.h. „strukturellen“) Flaschenhals („bottleneck“, Alles-oder-Nichts-Verteilung) in der Informationsverarbeitung

· nach Broadbents ursprünglicher Filtertheorie gibt es nur einen zentralen Verarbeitungskanals (für früh ausgewählte Informationen)

· kann immer nur vollständig oder gar nicht auf die Prozesse einer Aufgabe zugewiesen werden

-> Multitasking: Filter rasch hin- & her-geschaltet wird

PRP-Situation: 1. und 2. Aufgabe sind durch variables Intervall getrennt (stimulus onset asynchrony, SOA)

PRP Effekt: Anhaltenmüssen der Bearbeitung der zweiten Aufgabe und versuchen, die Verarbeitungsstufe des Engpasses zu identifizieren/ lokalisieren