08_Gedächtnis

• Arbeitsgedächtnis ist kein einheitlicher Speicher, sondern ein Mehrkomponenten-System, dass die temporäre Speicherung und eine aktive Verarbeitung ermöglicht

• Central Executive

  • Koordinierung der Ziele, Aufmerksamkeit, Inhibition

  • Stark assoziiert mit präfrontalem Cortex

• Akustisches System

  • Phonologischer Speicher hält sprachliche Information ca. 2 Sekunden

  • Verarbeitet sprachlich-akustische Information

• Visuell-räumliches System

  • Verarbeitet visuelle Formen und räumliche Informationen

  • Mentale Rotation, Navigation, Vorstellungsbilder

• Episodischer Puffer

  • Manipulation von Informationen aus Central Executive und Langzeitgedächtnis

• Alternativer Ansatz: Statt separatem Arbeitsgedächtnis, Aktivierung von Informationen aus dem Langzeitgedächtnis

• Aber: Dopplung von Stimuli, Wiederholung von Pseudowörtern

• mathematische/ simulations-dauerte Modelle, die erklären sollen, wie Arbeitsgedächtnisleistungen entstehen

• Benchmark-Effects (robuste, experimentelle Effekte) müssen durch Computermodelle erklärbar sein

  • Aber: Replikationskrise

• Langzeitgedächtnis meint das langfristige Speichern von Informationen

• Prozedural: z.B. Fahrradfahren, Serial Reaction Time Task; kann nicht verbalisiert werden

• Deklarativ (explizit): Kann verbalisiert werden

  • Semantisch: Allgemeinwissen, z.B. “In welchem Land liegt Paris?”

  • Episodisch: Gedächtnis von Ereignissen, die man erlebt hat

• Anhand dieser Feuermuster von Neuronen lässt sich das Episodische Gedächtnis (merken von Ereignissen) erklären

• Bei Nagetieren: Manche Neurone feuern bei bestimmten Objekten in einem bestimmten Kontext

  • Inhalts-Neurone: Feuern nur bei einem bestimmten Bild —> reizgebunden

  • Kontext-Neurone: Feuern nur bei einer bestimmten Aufgabe —> situativer Rahmen

  • Im Laufe des Experiments: Bei häufigem gemeinsamen Auftreten reagieren auch Inhalts-Neurone bei dem Kontext

• Anterograde Amnesie: Keine neuen Erinnerungen entstehen

  • Kindheitserinnerungen intakt

  • Prozedurales Lernen intakt

  • Kurzzeitgedächtnis intakt

• Retrograde Amnesie: Verlust von Erinnerungen aus der Zeit vor der Hirnschädigung (deutlich seltener)

—> Beides bezogen auf das episodische Gedächtnis

• Semantische Amnesie

  • Bei Läsion im Temporallappen, oft bei Alzheimer-Demenz

  • Beeinträchtigt: Allgemeinwissen (semantisches Wissen)

  • Intakt: Episodisches Gedächtnis

• Prozedurales Wissen ist implizites Wissen, kann also nicht verbalisiert werden

• Intakt bei Patienten mit Amnesie (unabhängig von episodischen/semantischen wissen - explizites Wissen)

• Neuronales Korrelat: Basalganglien

• Experimentelles Paradigma: Serial Reaction Time Task (SRTT)

• Implizites Lernen: Beinhaltet prozedurales Lernen, ist aber breiter

  • Welches Pseudowort sieht eher aus wie ein echtes Wort: KKAS oder KASS?

  • Wie würden Sie das deutsche Pseudowort “BLAN” aussprechen, und wieso? (s. Schmalz et al., 2014)

  • Ähnlich (synonym?): Statistisches Lernen

  • Probleme beim impliziten Lernen als Ursache der Dyslexie???

• Kognitive Definition: Transfer einer Erinnerung von Arbeitsgedächtnis zu Langzeitgedächtnis und verankerung mit existierendem Wissen

• Neurokognitive Definition: Ein Prozess der zu Veränderungen in der Gehirnaktivierung und langanhaltenden Veränderungen in den neuronalen Strukturen führt

• Neurozelluläre Definition: Bei der Langzeitpotentierung schickt ein präsynaptischer Neuron ein Signal an das postsynaptische Neuron; bei wiederholter Stimulierung wird das postsynaptische Neuron schneller aktiviert → mehr dendritische Rezeptoren bei postsynaptischen Neuron

• Generalisierung: Abstraktion von Kenntnis, die anhand von einigen Beispielen erworben ist, auf neue, verwandte Beispiele → Kognitive Konsolidierung als Voraussetzung

  • z.B. Lesen von Pseudowörtern ist die Fähigkeit, sublexikalische Kenntnis zu generalisieren

  • Basiert oft auf impliziten Prozessen, die nicht verbalisiert werden können (z.B. Leser im Holländischen sprechen Pseudowörter mit “CO” mit /k/ als Anfangslaut an, und “CI” als /s/, wissen aber nicht wieso

  • Schlaf als wichtiger Prädiktor von Konsolidierung (Tamminen et al., 2010, 2012)

• Abruf (Recall): Informtion wird ohne externen Hinweisreiz generiert

• Erkennung (recognition): Ein Reiz wird präsentiert und es erfolgt eine Entscheidung ob dieser alt oder neu ist

• Erkennung als Subset von Abrufen?

  • Ja: fMRT-Studie zeigt Overlap, aber bei Abrufen zusätzlich frontale Mechanismen (Manns et al., 2003)

  • Nein: fMRT-Studie zeigt Aktivierung des Hippocampus in Abruf, Perirhinal Cortex bei Erkennung

• Je tiefer ein Stimulus (z.B. Wort, an das man sich später erinnern muss) verarbeitet wird, desto eher erinnert man sich

  • z.B. “house”: Generieren Sie ein passendes Adjektiv > Finden Sie ein Wort, das sich reimt > Wieviele Buchstaben hat das Wort?

• Frontallappen: Aktiv bei der Enkodierung der relevanten Informationen

• Medialer Temporallappen: Aktivierung unterscheidet zwischen Wörtern, an die man sich erinnert vs. vergessene Wörter

• Aber: Werden nicht-gelernte Wörter vergessen oder nicht enkodiert?

• Man kann sich besser an Informationen erinnern, wenn sie in demselben Kontext abgefragt werden wie sie gelernt wurden

  • Unterwasser-Studie: Wenn man Wörter unter Wasser gelernt hat, kann man sich eher erinnern, wenn man unter Wasser abgefragt wird und vice versa

  • Alkohol-Studie: Wenn man beim Lernen betrunken ist, kann man sich eher erinnern, wenn man betrunken abgefragt wird (aber viel bessere Lernleistung bei nüchternem Lernen & Abfragen!)

• Deutet darauf hin, dass die Information enkodiert wurde, aber unter bestimmten Kontexten besser abrufbar ist

• Evidenz für Konstruktives Gedächtnis: Eine Erinnerung wird anhand von echten Ereignissen (episodisches Gedächtnis) aber auch unserem Allgemeinwissen (semantisches Gedächtnis) konstruiert

  • Auch: fMRT-Studien, wo man sich ein zukünftiges Ereignis vorstellen muss vs. sich an ein Ereignis zurückerinnert zeigen hohe Überlappung

• Erklärung: Aktivierung von Konzepten mit Überlappung in semantischen Eigenschaften

• Hippocampus

  • Aktivierung bei echten und falschen Erinnerungen

  • Bei Läsion: Weniger falsche Erinnerungen als bei Kontrollen → Rolle bei der Abstraktion & Verzerrung von Erinnerungen

• Prozedurales Gedächtnis

• Implizites Lernen: Aber meistens niedrige Genauigkeit!

• Aber: Kontroversie bzgl. verdrängte Erinnerungen

• Split-Brain: Durchtrennung des Corpus Callosum

• Unterbrechung der Kommunikation zwischen der rechten und linken Hemisphäre

• Unterbewusste Wahrnehmung des Konzepts, das im rechten Sehfeld gezeigt wird