VL 6 Sys.orientierer Asatz LZG

o bei retrograden und anterograden Amnesien zeigen sich Unterschiede für Erinnerungen an Fakten und persönliche Erlebnisse vs. Wissen um das Ausführen von Bewegungen/Handlungen

• oft als explizites Gedächtnis bezeichnet

o umfasst verbalisierbares Wissen über Fakten und Ereignisse („Wissen, dass…“)

o Unterteilung in episodisches Ereigniswissen und semantisches Faktenwissen geht auf Endel Tulving (1972) zurück

o untersucht mit expliziten Lern- und Abrufaufgaben

• oft als implizites Gedächtnis bezeichnet

o Inhalte, die nicht verbal berichtet werden können

o Inhalte zeigen sich im Verhalten („Wissen, wie…“)

• umfasst unterschiedliche Gedächtnisformen:

o Bahnung/Priming: erleichterte Verarbeitung als Konsequenz einer vorangegangenen Verarbeitung

o Assoziatives Wissen: Ergebnis vom Konditionierungslernen

o Habituation/Sensitivierung: nicht-assoziatives Lernen

o prozedurales Wissen: kognitive und motorische Fertigkeiten

• Untersuchung anhand impliziter Tests (z.B. Spiegelschriftlesen, Sequenzlernen)

• deklaratives Gedächtnis:

- mit Aktivität im Neokortex und im medialen Temporallappen (vor allem Hippocampus) assoziiert

• nicht-deklaratives Gedächtnis:

- mit Aktivität in subkortikalen Regionen assoziiert → z.B. Basalganglien

• nicht-deklarative Gedächtnisstrukturen werden ontogenetisch früher genutzt als deklarative Strukturen

• sind robuster gegenüber Schädigungen:

- vielen Patienten mit Störungen im deklarativen Gedächtnis zeigen gute Leistungen in impliziten Gedächtnistests, obwohl diese teils sehr unterschiedliche Prozesse beinhalten

• Entwicklung alternativer Ansätze, die Unterschiede in zugrundeliegenden Prozessen (Enkodierung, Abruf etc.) betonen

• semantisches Gedächtnis enthält Sachwissen

o Inhalte haben keine zeitlich-räumliche Einbettung:

z.B. Sprache, Fakten (Paris = Hauptstadt von Frankreich) aber auch konzeptuelles Wissen (Was ist eine Hauptstadt?)

o Forschung zum semantischen Gedächtnis fokussiert auf konzeptuelles Wissen

- Wie sind Konzepte repräsentiert (abstrakt, multimodal???)

- Wie ist konzeptuelles Wissen organisiert (hierarchisch, basierend auf semantischen Beziehungen???)

- Wie werden Konzepte in größeren Strukturen organisiert (Einfluss von Schemata?)

• Episodische Gedächtnis beinhaltet Wissen über persönliche Erlebnisse

o Inhalte sind orts- und zeitgebunden:

- Was geschah

- Wo geschah es

- Wann geschah es

o entwickelte sich nach Tulving evolutionär aus dem semantischen Gedächtnis

→ entsteht auch ontogenetisch nach dem semantischen Gedächtnis: ab dem Alter von 3-4 ist eigene Person Bestandteil von Erinnerungen

• Episodische Gedächtnisinhalte werden nicht mit allen Details abgespeichert und später wieder abgerufen

→ gerade Gedächtnisleistungen bzgl. des episodischen Gedächtnis sind das Ergebnis von Konstruktions- und Rekonstruktionsprozessen

• sind anfällig für Fehler, z.B. Erinnerungen an Episoden/Details, die so gar nicht stattgefunden haben:

o misinformation effect:

Beeinflussung von Augenzeugenberichten durch im Nachhinein präsentierte Informationen

o false memory:

z.B. scheinbare Erinnerung an Wörter, die nicht in der zu lernenden Liste aber hoch mit den gezeigten Wörtern assoziiert waren

• Studie von Loftus & Palmer (1974)

o Teilnehmer:Innen sahen Video über einen Autounfall mit mehreren Autos

o anschließend wurden Fragebögen beantwortet

- (a) "How fast were the cars going whenthey hit each other?“

- (b) "How fast were the cars going whenthey smashedinto each other?“

- (c) “Did you see the broken glas?

• Warum so viele Fehler?

→ (Re-) Konstruktion ist sparsamer/effektiver:

- oft reicht Erinnerung an grobe Zusammenfassung (gist-like)

- „Anreicherung“ passiert, wenn sie mit anderen diskutiert/geteilt werden

• liefert uns Orientierung in der raum-zeitlichen Welt

• hilft, zukünftige Ereignisse vorzustellen:

o Abruf vergangener und Vorstellen zukünftiger Ereignisse ist mit Aktivität in überlappenden Hirnregionen verbunden (inklusive Hippocampaler Regionen)

o Verweis auf (re)konstruktive Natur des episodischen Gedächtnisses

• Vorstellen zukünftiger Ereignisse ist aufwändiger und mit mehr Aktivität verbunden

• viele höhere kognitive Funktionen nutzen episodisches Gedächtnis:

z.B. Lesen und Textverstehen, Problemlösen, kreatives Denken

• besonderer Bestandteil des episodischen Gedächtnisses

• beide Formen beinhalten persönliche Erfahrungen, aber:

o Episodisches Gedächtnis oft im Labor anhand von Wortlisten studiert

o Autobiographisches Gedächtnis an Ereignisse mit persönlicher Signifikanz gebunden (außerhalb des Labors)

• Studien zeigen wesentliche Unterschiede:

o autobiographische Erinnerungen oft komplexer und besser strukturiert als episodische Erinnerungen

o autobiographische Erinnerungen beinhalten oft auch Faktenwissen (semantische Inhalte)

o Umgang mit autobiographischen Erinnerungen geht mit Aktivierungen in vielen Hirnarealen einher

• Besonderheiten des autobiographischen Gedächtnisses werden als Ergebnis von häufigen Abruf- und Reorganisationsprozessen interpretiert

• Haben wir wirklich zwei getrennte Systeme?

o Metaanalysen zeigen für Patienten mit (retrograden) amnestischen Störungen stärkere Beeinträchtigungen des episodischen im Vergleich zum semantischen Gedächtnis (z.B. Spiers et al., 2001), vor allem wenn Hippocampus betroffen

o andere Patienten zeigen semantische Demenz bei gutem episod. Gedächtnis

o Neuronale Differenzierung:

Episodisches Gedächtnis: → medialer Temporallappen, vor allem Hippocampus

Semantisches Gedächtnis: → rhinaler und perirhinaler Kortex

• neuere Befunde sprechen für ausgeprägte Interdependenz beider Systeme

o viele Informationen im Autobiograph. Gedächtnis sind faktisches Wissen

o initial episodisches Wissen (reich und detailliert) wird mit der Zeit oft in semantisches Wissen (kurze schematische Repräsentation) überführt: Semanticisation

• semantischen Gedächtnis enthält konzeptuelles Wissen

o mentale Repräsentationen von Objekten oder Ereignissen wie „Hunde“ oder „Geburtstage“ werden nach Gemeinsamkeiten zusammengefasst

o Bildung von Konzepten bzw. Kategorien

• Konzepte/Kategorien ermöglichen:

o Zusammenhänge sichtbar zu machen

o Schlussfolgerungen zu ziehen (und sind damit Grundlage für Verstehen)

o neue Erfahrungen mit bereits vorhandenem Wissen in Kontakt zu bringen

• Konzepte/Kategorien werden durch implizite und explizite Lernprozesse gebildet und verändert (z.B. durch Generalisierung und Diskrimination):

→ sind Produkt der Interaktion von Strukturen in der Welt und informationsverarbeitenden Systemen

• bilden die Grundlage für Sprache und Kommunikation

• sind zentral für alle (höheren) kognitiven Funktionen (z.B. Objektwahrnehmung, Emotionserkennung, Denken, Urteilen)

• Konzepte/Kategorien werden nach Ähnlichkeit gebildet, nicht nach festen Definitionen im Sinne von notwendigen und hinreichenden Bedingungen

• Eleanor Rosch und Kollegen (1976) identifizierte drei zentrale Ebenen:

• Rosch zeigte, dass Kategorien Attribute (Merkmale) zugeordnet sind, dies vor allem auf dem Basislevel und den untergeordneten Ebenen

• theoretische Ansätze zu Semantischen Gedächtnis machen Annahmen über Repräsentationen der Bedeutung von Konzepten/Kategorien und Wörtern

• es lassen sich drei Arten von Theorien unterscheiden:

Assoziative Netzwerktheorien

Merkmalsbasierte Theorien

Distributionale Theorien

- Konzepte sind individuelle Knoten in großen Netzwerken

- Konzepte mit ähnlicher Bedeutung sind miteinander verbunden

- Konzepte sind als verteilte Sammlung binärer Merkmale dargestellt (z. B. Vögel = Flügel, Autos ≠ Flügel)

- Korrelation oder Überschneidung dieser Merkmale bestimmt, inwieweit Konzepte ähnliche Bedeutungen haben

- beinhalten explizite Mechanismen, wie Konzepte (und Wörter) aus der natürlichen Umgebung gelernt werden:

Bedeutung von Wörtern wird gelernt durch die Extraktion statistischer Redundanzen und Kookkurrenzmuster in natürlicher Sprache

• Assoziative Theorien (z.B. Collins & Quillian, 1969) gehen von hierarchischer Struktur semantischer Netzwerke aus

• Idee der strikten hierarchischen Organisation des semantischen Wissens empirisch nicht bestätigt

• Modellannahmen durch Satzverifikationsstudien getestet

o Hierarchie-Ebenen Effekt

o Merkmalsvererbungseffekt

• Hierarchie-Ebenen-Effekt und Merkmalsvererbungseffekt wurden bestätigt

• Befunde wie Typikalitätseffekt oder oder Ähnlichkeitseffekt sind nicht mit ursprünglichem Modell erklärbar

• nach dem Ansatz von Collins und Loftus (1975) ist semantisches Gedächtnis nach Ähnlichkeiten und semantischen Distanzen organisiert

• Semantische Distanzen zwischen Kategorien/Konzepten sagen die Leistungen in vielen Gedächtnisaufgaben (Listen lernen, Wortpaare lernen), aber auch in Aufgaben zur Sprachproduktion voraus

o Ein Erklärungsansatz dafür ist das Prinzip des Spreading Activation: Aktivierung breitet sich entlang der Verbindungen aus

• Nach Rosch werden Kategorien/Konzepte so gebildet, dass Ähnlichkeiten innerhalb einer Kategorie maximiert und Ähnlichkeiten zwischen Kategorien minimiert werden

o es bestehen keine klaren Grenzen zwischen Kategorien/Konzepten

o Kategorien/Konzepte werden durch Bündel von Merkmalen repräsentiert

- sind typisch, aber nicht unbedingt notwendig oder hinreichend

- charakteristische Merkmale sind Bestandteil des Prototyps:

→ entsteht aus Abstraktion über konkrete Exemplare entsteht

• Ergebnisse neurowissenschaftlicher Studien legen nahe, dass Kategorien nicht nur über Prototypen sondern auch über andere Mechanismen (z.B. feste Definitionen, Exemplare, implizite Definitionen) gebildet werden

• Klassische kognitive Theorien postulieren grundlegenden Annahmen zur Repräsentation von Kategorien/Konzepten

o erfolgt durch abstrakte Symbole

o sind stabil (immer ein und derselbe Knoten), mit anderen verbunden

o sind sehr ähnlich (geringe interindividuelle Unterschiede)

• Grundannahmen ermöglichen Vorhersagen/Erklärungen für höhere kognitive Funktionen (Denken, Schlussfolgern, Sprache), aber:

o Kategorien/Konzepte auch für Wahrnehmung und Handlung, also Funktionen die auf modalen Repräsentationen beruhen, relevant

• Alternativer Ansatz: Grounded Cognition (vgl. Barsalou, 1999; 2008)

o Repräsentationen von Kategorien/Konzepte sind modal: perceptual symbols

o Evidenzen: Aktivierung in spezifischen sensorischen und motorischen Arealen beim Lesen von Wörtern (z.B. Hauk et al. 2004)

• Hub-and-Spoke-Model (Patterson et al. 2007) verbindet klassische Idee der abstrakten Repräsentation mit Ideen des Grounded Cognition

• Grundidee: Kategorien/Konzepte in unterschiedlichen Formaten repräsentiert

o abstrakte Repräsentationen: Hubs im anterioren Temporallappen

o modalitätsspezifische Repräsentationen: Spokes in den sensorischen Arealen (z.B. visueller Kortex, auditiver Kortex)

• obwohl dieses Model einen guten Kompromiss darstellt, lässt es noch viele Fragen offen, z.B. wie Beziehungen zwischen Konzepten gespeichert sind

• dazu gehören z.B. konnektionistische (Lern-)Modelle und neuronale Netzwerke

• orientieren sich an biologischen Gegebenheiten im Gehirn: gewichtete Verbindungen zwischen Input- und Output-Units

• basieren auf Idee dass Informationsverarbeitung parallel über große Anzahl verteilter Einheiten erfolgt

• basieren auf assoziativen Lernprozessen

• unterschiedliche Arten von Modellen:

o ohne (a) und mit (b und c) verdeckten Ebenen

o selbstorganisierte Netzwerke vs. angeleitete Netzwerke

• Patientenstudien liefern Evidenzen auf funktionaler und neuronaler Ebene

o Unterschiedl. Beeinträchtigungen bei Verletzung in unterschiedl. Bereichen

o Bsp. HM.: konnte keine neuen Erinnerungen aufbauen oder sich neue Fakten merken, aber z.B. neue motorische Abläufe erlernen