Zusf. KLE 1, AM, VL1 Stand WS 2010/11,Y.B. Def.Training Leistung verbessern
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Zusf. KLE 1, AM, VL1 Stand WS 2010/11,Y.B. Def.Training Leistung verbessern
Zusf. KLE 1, AM, VL1 Kognitives Training und Expertise Stand WS 2010/11,Y.B. Def.Training -wiederholte Ausübung von Tätigkeiten oder Aktivitäten -soll Leistung verbessern (bewusst oder unbewusst) -nur prozedurales Wissen kann trainiert werden(kein deklaratives)=Fertigkeiten/Fähigkeiten/Strategien -muss nicht durch Trainer angeleitet werden Gliederung I. Was wird trainiert? II. Mit welchen Effekten eines Trainings ist zu rechnen? III. Welche Veränderungen finden im Verlauf des Trainings statt? IV. Evaluation des Trainings V. Schlussbemerkungen I. Was wird trainiert? 1.Ansatz: Annahme Aufgaben,die zur Testung einer psych.Funktion geeignet sind, sind auch geeignet, um Testdiese Funktion zu trainieren (Bsp.Weitsprung lernt man durch Weitsprung, aufgaben Schlussfolgern,durch Schlussfolgern,..), Bsp. D2,Ziel u.Mittel sind identisch Test-u.Trainingsaufgabe dürfen dann nicht identisch sein, aber müssen nach gleichen Grundsätzen erzeugt und mit gleichen Strategien lösbar sein Kritik Elementare Funktionen können so trainiert werden, aber keine komplexen (wenn z.B.Teilleistungen nicht beherrscht werden,die Voraussetzung sind (Bsp.Varianzanalyse) 2.Ansatz: Annahme -Wenn 2 Leistungen miteinander korrelieren→ haben einen gemeinsamen Varianzanteil kogn. -Durch das Training der 1 Leistung wird der gemeinsameVarianzanteil mittraininert. Korrelate -Das kann (wenn Kausalzusammenhang besteht,) → auch zu einer Verbesserung der nichttrainierten Leistung führen. Kritik Aber: Bei korrelativen Zus.hängen ist oft nicht klar, ob ein direkter Kausaleinfluss besteht. Ist das nicht der Fall → Training bleibt wirkungslos Bsp. Annahme Studie Jaeggi et 1.Aufg. al.,2008: -AG u.fluide Intelligenz haben gemeinsame Varianzanteile (aber nicht nur das AG trägt zur fluiden Intelligenz bei!) -modalitätsübergreifende N-back Aufgabe: Angabe ob Target=2 Reize davor parallel visuell(Position kleines Quadrat) und auditorisch(Buchstaben) -Ergebnis: durch Übung → n-back von 3 auf 5 (trainiert AG) 2.Aufg. -Transferaufg.zur Messung der fluiden Inteligenz.: Bochumer Matrizen Test (BOMAT) -Ergebnis BOMAT: *Trainingsgruppe sign.besser als KG! *Transfer variiert in Abhängigkeit der Trainingszeit (steigt von 8-19 Tage Training) Ergebnis Beeindruckende Transferleistung von AG-Training auf Test fluide Int. 3.Ansatz: Annahme Trainigsmethode ist entscheidend, nicht Inhalt TrainingsBsp. Methode -da reine Merkfähigkeit am Maximum Kapazität → Zahlen in Worten+Weg methode der Orte =Abfolge einzelner Objekte als abrufbare Referenzstruktur im Gedächtnis -Gunther Karsten: Weltmeister im Gedächtniszehnkampf, merkt sich ca.2000Ziffern in 1 Std. 4.Ansatz: Prozessanalyse Annahme Analyse der psych.Prozesse,die bei der jeweiligen Leistung ablaufen in einzelne Strategien, Metakognitionen u.ä. und diese einzeln üben Bsp. Problemlösen: Mit welchenProzessen,Strategien werden Probleme erfolgreich gelöst Kritik werden die Prozesse des Könners oder Nicht-Könners (zb.Schach) untersucht? 5.Ansatz: Instruktionspsy. Annahme -festlegen des Trainingsziel: Soll-Zustand -Ermitteln der Ausgangslage: Ist-Zusands -Lehrstoff: Differenz von Soll zu Ist -Zerlegung in Teilziele, Sequenz festlegen Bsp (Lauth& Schlottk e '93) Training mit aufmerksamkeitsgestörten Kindern Ist-Zustand: Impulivität, Soll-Zustand: weniger Impulsivität, mehr Aufmerksamkeit Basistraining: genaues Hinschauen und exaktes Wiedergeben Strategietraining: vorher Ziele festlegen, planen, Selbstinstruktionen üben, usw. II. Mit welchen Effekten eines Trainings ist zu rechnen? 1.Trainings- Annahme -Normalverteilung zw. Lebensalter(x-Achse) u-Trainigseffekt(y-A.) effekte → beste Wirkung von Training bei mittlerem Lebensalter/Vorwissen variieren -Statt Lebensalter auch Vorwissen: alters• wenn Training zu schwer: kein Trainingseffekt (oder negativer Frustrationseffekt) u.vorwissens • wenn Training zu leicht: kein Trainingseffekt (oder negativer Demotivationseffekt ) abhängig Bsp. -Studie mit lernbehinderten Kindern, 1 Gruppe Transfer u.1 Gr. bloße Wiederholung Klauer -Transfereffekt eines kogn. Trainings auf den Gesamt-IQ in Abhängigkeit von Alter et al. Ergebnis: *bloße Wiederholung bewirkt ErhöhungGesamt-IQ konstant mit Lebensalter ('75) *Transfereffekt findet sich nur in bestimmter Altersklasse (angemessenes Niveau) Teil 2: Kontrolle mehrerer aVs: Verlagerung des Trainingseffekts(zb.Gesamt-IQ in anderem Alter als wenn aufgeteilt in Verbal-u.Handlungs-IQ(bei 9J.eher Verbal-IQgefördert,bei 11J.eherHandl.) → Lebensalter kann bei solchen Effektverlagerungen kaum den Ausschlag geben. Eher kommt Kenntnisniveau oder das erreichte Übungsniveau als Variable in Frage. → Trainingseffekte verändern sich qualitativ. 2.Wer Matthäus-Effekt profitiert vom Training Kompensator.Effekt am meisten? AptitudeTreatmentInteraktion Bsp. Nyberg et al.'03 Wer hat dem wird gegeben(Vers 12,Bibel) = die Stärkeren profitieren stärker als die Schwächeren Die Schwächeren profitieren stärker als die Stärkeren Versch.Probanden reagieren versch. auf unterschiedl.Trainingsvarianten: - Schwächere profitieren mehr bei Training, das nur geringem Transfer auf die Kriteriumsaufgabe erfordert, weil die Stärkeren hierzu auch ohne größere Hilfe imstande sein sollten. - Stärkere profitieren mehr, wenn der Transfer zu den Kriteriumsaufgaben weit ist. Gedächtnistraining bei jüngeren u. älteren Erwachsenen: Ablauf Pretest: serieller Recall von 18 Wörtern, Posttest nach 1 Woche(Aneignung Methode der Orte) Ergeb- *Im Vlg. Jung u. Alt: nur Junge profitieren von Training, nisse *aber wenn aufgeteilt nach gute u.schlechte Alte: gute Alte profitieren,schlechte schneiden schlechter ab als bei Pretest 3.Training Mögliche - Demotivation (langweilig!) kann zu Gründe - Stress Verschlechte - Erwerb von Techniken oft spontan u.unbemerkt.Sind diese besser als die,die jmd. rung führen im Training vermitteln will→Training nützt nicht viel oder schadet(vlg.Nyberg,s.o.) -Frustration durch eine wenig überzeugende Strategie - Umstieg auf eine neue,effizientere Strategie kann zunächst zu ner Verschlechterung führen (Anwendung nicht automatisiert), bis neue Strategie geläufiger -Zu viele selbstbezogene Kognitionen? 4.Training kann Transfer bewirken, muss nicht Generell. -Trainingsstudien erzielen aufgrund kleiner SP nur kleine Effektstärken. Problem: - Transfereffekte haben kleine Effekte → in vielen Trainingsstudien nicht nachweisbar. 5.Trainingseffekte können viele potentielle Variabeln betreffen Breitband man kann die ganze Breite möglicher Effekte eines Trainings erfassen diagnosti → Problem der Alpha-Fehler Kummulierung kum → Alpha-Fehler Adjustierung: nur noch große Effekte nachweisbar Möglich • Keine Transfereffekte • neg.Transfereffekte • Pos.Transfereffekte (z.B.Jaeggi s.o.) Lösungen • Replikation von erzielten Effekten • Mehrere abhängige Variablen und multivariable Testung Bsp. Polk& Farah, '94 Bsp.für spezifisches Training: Expertise kanadischer Postbeamten für amerikan. Briefe (Zahlen-Buchstaben-Kombis)-Komponentenzerlegung 6.Trainer Bsp. können Klauer, unterschiedl '99 .effektiv sein Trainingsexperiment, an dem jeder von 3 Trainern 2 Trainingsprogramme durchführte: 1 Trainer erzielte in beiden Programmen negative Effekte: die Kinder leisteten hinterher weniger als vorher. Logik Zahlen u.Buchstaben werden getrennt verarbeitet(Gehirnverletzungstudien) Test *Erkennen vonBuchstaben unter Buchst.ist wesentl.besser ausgeprägt alsKG *bessere Arbeitskollegen u.Trainingsgruppe nähern sich Experten an → Sind mehrere Trainier an einem Versuch beteiligt, so braucht nur der eine oder andere uneffektiv zu bleiben, um den Gesamteffekt zu drücken u.den Versuch möglicherweise das Signifikanzniveau verfehlen zu lassen! → Training der Trainer ist wichtig! Wie lange sind Trainingseffekte nachweisbar? theor. Annahmen (sind gegensätzlich:) • Trainingsgewinne verhalten sich wie Gedächtnisinhalte → verblassen mit der Zeit • Training gibt einen Anschub in der Entw. → der weiter ausgebaut wird Emp. Befunde • In den meisten Studien: abnehmende Trainingseffekte. • Es gibt aber auch konstante u.steigende Effekte, bspw. be i Senioren, die ein Training privat weiterführten. • Trainingseffekte können demnach Ursache für weitere Effekte sein. Bsp. Gehirntraining im Alter Mahnke 3 Gruppen Trainingsgruppe(ET): 1 Std./5Tage die Woche,10Wochen Computer, et al.'06 Aktive KG-(AC): selbe Zeit Bildungsfernsehen, Passive KG(NCC) Training 6 Aufgaben (Matrizentest, Intruktionen sortieren,..) Ergebnisse Trainingaufg. ET: Fast alle zeigen starke Verbesserung, durchschn.Verbesserung Ergebnisse *ET>AC und ET>NCC nicht-trainierter *keine sign.Unterschied zw.AC und NCC → kein Placebo-Effekt Aufg. *kein Deckeneffekt(trotz,dass 60%VPn Ausgangswert >85%) Ergebnis Digit Span nach 3 Mon. - Aufgabenspezifische Verbesserung - Generalisierung - Beständigkeit des Effektes (erhalten im Vlg zu KGs) III. Welche Veränderungen finden im Verlauf des Trainings statt? Trainingskurven Bearbeitung von 9 Durchstreich-Konzentrationstests(leicht – schwer,Westhoff & Dewald,'90) 1. Diminishing die größten Zuwächse liegen am Anfang des Trainingsprozesses, weitere Returns Verbesserungen fordern zunehmen mehr Aufwand (exponentieller Zuwachs=Lernkurve, bei Asymptote nehmen sie nicht mehr zu) 2. Komplexität additiver Effekt, die Verläufe sind parallel des Tests Ansätze zur Erklärung der Kurvenverläufe Testwiederholungseffekte 3 Phasen der Schneider&Shiffrin'77 Kontroll.Verarbei.,Übergang,automat.Verarbeitung Automatis.von Anderson '82 Deklaratives,Mittlere,Prozedurales Stadium Fertigkeiten Infinite Aufgaben Leistung, die theoretisch immer weiter gelernt werden kann (z.B. Mathematiklernen, Fremdsprachenlernen, Vokabellernen) → steigen stetig, oft linear Finit Aufgaben Leistung, die klar begrenzt ist (z.B. 1x1, Tippen mit 10 Fingern, Rechtschreibung) → zu Beginn auch linear, dann Annäherung an eine Asymptote -Reine Testwiederholung kann zu erheblichen Leistungszuwächsen führen (Retesteffekte) -Z.B. Retestgewinn bei Intelligenztests (Kinder) = 0.4 SD. -Prä-Post Design mit KG erforderlich,sonst→Gefahr desÜberschätzens vonTrainingseffekte -Was tut die KG während des Trainings (besser aktiv) IV. Evaluation des Trainings Kriterien der Effektstärke TrainingsEffektdauer evaluation Effekttransfer Ausschluss nicht trainingsbedingter Leistungssteigerung Training muss hinreichende Effektstärke zeigen Effekte dürfen nicht allzu rasch wieder verschwinden Wenn Kompetenz gefördert werden soll, dann darf sich der Trainingseffekt nicht nur auf die trainierte Leistung beschränken, sondern muss auf andere, nicht trainierte Leistungen transferieren Ausschluss Externer Änd. Ausschluss, dass Leistungsverbesserung durch fähigkeitsexterne Änderungen erklärt werden können (z.B. erhöhte Testerfahrung) Validitätsänd. Ändert das Training die Validität eines Tests? (Beispiel Finite Aufgaben) 1. Hawthorneeffekt (benannt nach einer betriebspsy.Untersuchung) Das Wissen um die Teilnahme am Experiment wirkt leistungssteigernd. 2. Placeboeffekt (aus pharmakologischer Forschung) = Ein Leerpräparat ist wirksam. 3. Novitäts- / Sich herausgehoben fühlen erhöht die Motivation Zuwendungseffekte Eine Strategie Wenn alle Bedingungen geg. → Akzeptanz der Hypo.der Validität des Trainings : zur Evaluation Leistungssteigerung durch Training? (ja) Transferiert das Training auf weitere von der Kompetenz abh. Leistungen? (ja) Ist die Leistungsverbesserung anders erklärbar? (nein) Bewirkt das Training zu weiten Transfer? (nein) Ist das Training noch mittelfristig nachweisbar? (ja) Bewirkt das Training eine Änderung der Testvalidität? (nein) Exkurs: Trainieren Computerspiele die visuelle Aufmerksamkeit? (Green&Baveller,2003) Ausgangspunkt Perzeptuelles Lernen ist meist aufgabenspezifisch → Ist Generalisierung möglich? Studie Vgl. Video-Game Player (VGP) u.Non-Video-Game Player (NVGP) VGP: 18-23 jährige Männer; mind. 4 Tage pro Woche mit mind. 1 h pro Tag in letzten 6 Mon. Spiele Grand Theft, Auto3, Half-Life, Counter-Strike, Crazy Taxi, Spider-Man , Medal of Honor. A)Kapazität Abder vis. lauf Aufmerksamk. 1.Flanker-Paradigma: in Kreisformation 6 kleine Kreise, Reiz daneben zeigt,ob Quadrat oder Raute suchen(1.uV),Distraktoren ja/nein(2.uV) 2.Bed.: Reiz geg./nicht geg.(Compatibility), Distraktoren geg./nicht geg.(Easy/Hard) Erg. Diff.zw.Incompatibel u.Compatibel sign.Unterschied zw. Beiden Gruppen (VGP besser) Ablauf 2.Zählaufgabe: Wie viele Quadrate waren im kurz präsentierten Bild zu sehen? Zwei distinkte Prozesse: 1. Automat. Operation für kleine Anzahl von Targets, schnell, genau, unabhängig von Nummer 2. Serialer Zählprozess für größere Anzahl von Targets Erg. → Aufmerksamkeitskapazität ist bei VGP erhöht (Im Schnitt 2 Quadrate mehr erkannt) B)Vis.Aufmerk Abaußerhalb lauf des trainierten Bereichs Erg. Computerspiele max. 18 Grad , Im Test: 10, 20, 30 Grad Aufg Target zw.Distraktoren entdecken Messung: Aufmerksamkeitsressourcen + räumliche Verteilung → erhöhte räuml.Aufmerksamkeit auch im nicht trainierten Sehfeld bei VGP C)Geschwind. Ab- Attentional Blind Task: Schwierigkeit, ein 2.Item zu verarbeiten, das 200-500 ms nach der vis. lauf dem 1.kommt (psy.Refraktärperiode),nach Target soll auf X reagiert werden. Aufmerksamk. Erg. VGP besser: Wenn 6 Distraktoren dazw.kein Unterschied zw.NVGP u.VGP, aber,wenn weniger Distraktioren (schneller wieder aufmerksam) Training mit Computerspiel (Green & Baveller, 2003) Ablauf Trainingsgruppe(TG): Medal of Honor (verteilte Aufmerksamkeit) , KG: Tetris (visuo-motorisch) Training: 1 h pro Tag ,10 Tage , Alle Vpn waren nach Training besser in der Trainingsaufgabe Erg. „Grad-Spiel“: Trainigserfolg bei viel höher bei TG Attentional Blink: Trainingserfolg nur bei TG Zus.f.Computerspiele führen zur Verbesserung von: A) Kapazität der vis.Aufmerksamkeit B) Vis.Aufmerksamkeit außerhalb des trainierten Bereichs C) Geschwindigkeit der vis.Aufmerksamkeit V. Schlussbemerkungen Geistesübungen dürfen sich nicht durch Entw.von Strategien nach 1 best.Muster lösen lassen(wie z.B. Sudoku) Training muss progressiv sein, damit das Gehirn gefordert bleibt (nicht bei Dr. Kawashimas Gehirn-Jogging) Transfer nur bei intensivem, regelmäßigem Training (wenige Sitzungen können nicht das kog.System grundlegend verändern, plastische Umbauprozesse der Architektur des Gehirns dauern länger) Kommerzielle Hirnjoggingprogramme versprechen locker u. mit Spaß Erfolge, ohne dafür Belege zu haben Aufg.oft zu spezifisch (z.B. Sudoku, Spieler erhöht Schwierigkeitsgrad, wird besser, aber ohne Gewinn für seine fluide Intelligenz o.ä.) Häufig wenig wissenschaftl. Belege (z.B. BrainFitness 2.0 [Merzenich]: in erster Studie kein sign. Unterschied zw.Trainings- u.KG) Es gibt noch keine bildlichen Belege für ein Intelligenzwachstum, aber Vorher- NachherKernspinaufnahmen weisen Plastizität nach (z.B. Hippocampus von Medizinstudenten ist nach dem Physikum größer als vorher) Zusf. KLE 1, AM, VL2 Emotionales Lernen und Gedächtnis Fragen - Warum beeinflussen Emotionen das Gedächtnis so stark? - Fühlen Tiere genauso wie Menschen? - Ist Stress gut für‘s Lernen? - Was passiert im Gehirn? - Kann zu viel Emotion schaden? Gliederung 1. Was sind Emotionen? 2. Wie beeinflussen Emotionen das Lernen u.Erinnern? 3. Prozesse im Gehirn 4. Klinische Bedeutung 5. Schlussbemerkungen 1. Was sind Emotionen? 3 unterschiedl. physiologische Reaktion Schwitzen, Zittern, Veränd.des Pulses aber Verhalten (beobachtbar) Gesichtsausdruck, Stimmklang, Haltung zus.hängende Gefühl Subjektives Erleben von Angst, Neid, Freude Reaktionen Funktion Körperl.Ressourcen bereitstellen um in einer Situation angemessen zu verhalten Angeboren vs.gelernt Angeborene Reaktionen z.B.Herzschlag, feuchte Hände Gelernte Reaktionen Durch Erfahrung oder kultur.Weitergabe(z.B.Freude bei Fußballfans) universell Ekman&Friesen,'84 6 Basisemot.:Fröhlichkeit,Trauer,Wut,Überraschung,Furcht, Ekel Automat. Anstieg von Erregung: Energie Fight or Flight hingelenkt zu Atmung,Blutdruck, Blutglukosespiegel, Aussschüttung Stresshormone Muskeln,Schmerzunterdrückung,Wahrn. u.Bewusstsein(Pupillen größer) Energie weg von Reproduktion, Verdauung, Immunsystem, Gefühlen(z.B.Hautrezeptoren) Gehirn nimmt Gefahr wahr → Autonomes Nervensystem sendet Signal zur Nebenniere → setzt Stresshormone frei (u.a. Adrenalin + Glucocorticoide) → schalten Fight-or-Flight Reaktion an und aus Zuerst Biol. Reaktion od.bewusstes Gefühl? James-LangeTheorie Emotional stimulus → Körperreaktion(Arousal) → bewusste emot.Gefühle Alltagsfragen Warum sehen wir Horror induziert erhöhtes Arousal → kogn.Bewertung: keine Gefahr + gern Horrorfilme Freude → erhöhtes Arousal im Gefühl Freude+Erleichterung Modern emotional Emotional stimulus → Körperreaktion + Kogn.Bewertung(Kontext) theory → bewusste kogn.Gefühle (z.b.Schachter&Singer:Adrenalininjektion) Haben Tiere Gefühle? -Tiere zeigen emotionale biologische Reaktionen und Verhalten, z.B. Affenweibchen zeigt Freude über Neugeborenes u.zeigt es anderen -Aber unklar, ob sie bewusst Traurigkeit, Empathie, Sympathie,.. fühlen 2. Wie beeinflussen Emotionen das Lernen u.Erinnern? Einfluss von Warum gibt’s gute -Häufige mentale Wiederholung u. Emotionen auf Erinnerungen an stark -Emotionen erhöhen Wahrscheinl., dass Ereignisse bereits Speicherung/Abruf emotionale Erlebnisse? nach ihrer 1.Präsentation gespeichert werden. Einfluss von E. auf Ablauf Wiedergeben einer Geschichte, Cahill & McGaugh,'95 Ergebnis Bilder + Erzählen einer Geschichte,wie Mutter Sohn abholt, vor einer Straße a)Sohn wird angefahren, Krankenhaus, b)beobachten Unfall u.Notfallübung in Krankenhaus(KG),neutr.Ende, nach 1Wo.cued recall(Erzählen zu Bildern), EG(emotionale Geschichte) erinnert mehrDetails bei kritischen Fotos als KG Einfluss von E.auf Gedächtnisabruf Mood-Con- es ist einfacher, Erinnerungen abzurufen, die mit dem aktuellen emot. gruency of Zustand übereinstimmen memory Experiment 1. Musik hören (fröhlich oder traurig) 2. Wortliste: zu jedem Wort ein autobiographisches Erlebnis nennen → Emotion ist ein Gedächtnis-Cue: erhöht die Wahrscheinl.des Abrufs Flashbulb Memories Ulrich Neisser (Gedächtnisforscher) Extreme Emotionen führen zu extrem starken u.andauernden Erinnerungen „attack on Pearl Harbor...listening to a baseball game on the radio“(falsch) Talarico & Rubin, 2003 12.9.2001 Befragung von 54 Studenten → Erinnerung an 12 Details bei späteren → Erinnerungen werden weniger Tests → inkonsistente Details schleichen sich ein Warum falsch? Erinnerungslücken werden gefüllt mit Details, die in den Kontext passen. Später erinnern wir uns an das eingepasste (evtl. falsche) Detail, nicht an das originale Ereignis. Suggestivität konstruiert Erinnerungen: Fall Beth,1992 ungeklärtes Rätsel • 22jährige Beth litt an arbeitsbedingtem Stress • Therapeut: Symptome ähnlich denen nach Missbrauch in Kindheit • Durch Selbsthypnose Erinnerung an verdrängte Gedächtnisinhalte: im Alter von 7 -15 Jahre Missbrauch durch Vater, 2 Schwangerschaften, Abbruch durch ihren mVater/sie selbst • Vater widerspricht • Gynäkologische Untersuchung: Beth noch Jungfrau • Therapeut wurde verklagt → Abfindung von 1 Million Dollar Lernen emotionaler Reaktionen: Bsp.Angst Angst ist am besten untersucht - biologische Antwort bei vielen Tieren u.Menschen gleich - lässt sich gut u.einheitlich induzieren - klinisch relevant Konditionerte Angstreaktion (LeDoux,'93-Ratten,Strom,Blutdruck erhöhter u.Starre länger) → emotionales Lernen findet schnell statt (oft reicht 1 Trial) → emotional Gelerntes ist dauerhaft u.ist schwer zu löschen → Extinktion löscht nicht die gelernte Antwort, senkt nur die Wahrscheinl., dass der CS die Reaktion auslöst → konditionierte emotionale Antwort wird schnell wieder aktiviert Konditionierte Vermeidung Ratte: tunnelförmiger Stall, mit einer hellen Stelle → wird die Ratte ins Helle gesetzt, geht sie bald ins Dunkle Beim Übertreten in den dunklen Bereich: elektrischer Schock Beim nächsten Setzen in den hellen Bereich: 1. Erstarren (Konditionierung auf experimentellen Kontext) 2. Längeres Warten bis sie ins Dunkle geht Erlernte Hilflosigkeit (Seligman & Maier,'67) 1. Hund wird in eine Kammer gesetzt, erhält elektrischen Schock → Herumrennen, evtl. Springen in die andere Kammer 2. Schock wird durch Warnton angekündigt → Hund springt über die Wand, um Schock zu entgehen 3. Ton-Schock-Assoziation wurde zuvor gelernt. Hund in Kammer: Ton – Schock → Herumrennen, in Ecke liegen, lernt nicht, über Wand zu springen → Frühere Erfahrung hat Hund beigebracht, dass KEINEM Schock entkommen kann → erlernte Hilflosigkeit Antidepressiva bei erlernter Hilflosigkeit (Besson et al., 1999) , wenn Desipramine bei Expositionstherapie gegeben werden, Wahrscheinl.k.viel höher(wie KG), dass sie nicht weglaufen im Vlg zu nur Exposition 3. Prozesse im Gehirn Jede Emotion aktiviert unterschiedl. Gehirnregionen (inklusive limbisches System) Amygdala Aufg. Zentrale Verarbeitungsstation für Emotionen Ablauf Kette Gefühl → Reaktion Sens.Stimulus → Thalamus → Cortex (danach in Amygdala) + (direkt in)Amygdala → Kerne der Amygdala(lateraler Nc. → Basolateraler Nc.(→Gedächtnisstrukturen) + → Zentraler Nc. → motor.Arealer + Arousal u.Stresssystem(Hormonfreisetzung) Lernen von emot. Antworten • Elektrische Stimulation der Amygdala bei Tieren: dramatische emot.artspezifische Reaktionen • Menschen: keine starken Reaktionen. Leicht pos.oder negative Emotionen. Warum? → wegen kogn.Bewertung! A.Läsionen Verhindern Angstkonditionerung(Bechara et al.'95) Emot. Lernen durch A. A. Emotion 1. Pfad direkt Thalamus – Amygdala schneller weniger Details wahrnehm. 2. Pfad indirekt Thalamus – Cortex – langsamer enthält Amygdala Stimulusdetails B. Lernen Lateraler Nc: Neuronale Verbindungen verändern sich durch Erfahrung eines neutralen CS Bsp.Rosenkranz -Anis u.Mandelgeruch verursacht gleicheA.aktivität &Grace,'02 -nach Paarung mit Schock → allein höhere A. Stresshormo Exp. Ablauf Emot.u.neutr.Filme gezeigt, PET (Glucosestoffwechsel ne u.emot. zeigt biol. gemessen), nach 1 Wo.nach Details gefragt Modulation Bestätigung Ergeb. für emot.Filme: r=.93 zw.A.Aktiv.u. emot. Reaktion(Details) des →Einfluss auf deklaratives Gedächtnis(Abruf Details) Gedächtn. Cahill '94 Exp. Bildergeschichte, aber Vpn mit Propranolol (blockiert s.o. Noradrenalin) erinnern emotionale Geschichtenmitte nicht besser als Anfang u.Ende Interpr. → Blockieren von Stresshormen (→Basolaterale Nc.gibt nichts zu Hippocampus weiter) → reduziert emot.Stärkung von Gedächtnisinhalten → Erhöhen von Stress →verbessert Gedä.für emot.Material Stresshormone verstärken Konsolidierung Hippocampus Exp.zu Ablauf Alle Ratten sind vermeidungskond.auf dunkle Stelle, Vermeidung EG: Adrenalin wird nach Vermeid.k.geg. slernen, Ergeb. → warten 4-5 Mal so lange bis sie ins Dunkle gehen als KG Ratten Interpr → Adrenalingabe zieht Vermeidungshaltung in Länge → Postlearning Effekt: Gedächtnisinhalte können in der Konsolidierungsphase verstärkt werden Wieviel Stress? Nur mittleres Stressniveau ist gut → erziehlt höchste Leistung! Enkodierung des emotionalen Kontextes 1. basolaterale Amygdala → Hippocampus 2. Hippocampus → laterale Amygdala - Kontextinformation aus Hippocampus verändert emot. Verarbeitung u.Lernen in der Amygdala - Reaktivierung emot.Gedächtnisse. Frontallappen Funktionen • exekutive Funktionen (planen, entscheiden,...) • beteiligt an soz. Verhalten • Kontrolle des emotionalen Ausdrucks Läsionen • weniger intensive Gesichtsausdrücke, schlechteres Erkennen von Gesichtsausdrücken anderer (Frühere Methode bei chronisch erregten Personen um sie ruhiger zu machen: Präfrontale Lobotomy) • erhöhte Emotionalität, unangemessenes Verhalten (obszöne Sprache, öffentl. Masturbation...), schnelle u.extreme Stimmungsschwankungen Zusf. → PFC hilft, die Balance zw. zu wenig u.zu viel Emotionen zu behalten Emoti. Verarbeit. Angstvolle → mehr Aktivation in Amygdala Gesichter → mehr Aktivation im Frontallappen Bedeutung des PFC Allgemein spezialisiert, emot.Stimuli angemessen zum Kontext zu verarbeiten. Bsp.1 • Bär im Wald: Angstreaktion , • Bär im Zoo: keine Angstreaktion → emot.Reaktion wird nur unter best. Beding.gezeigt Bsp2. Ratten lernen CS-US-Assoziation. Wenn CS ein paar mal ohne US auftaucht, verliert sich Reaktion. Nicht bei Ratten mit PFC- Läsion. → CS kann entkoppelt werden (Umlernen) PFCLäsionen verhindern Löschung gelernter emot.Reaktionen - Perseveration: krankhaftes Beharren oder Nachwirken psy.Eindrücke (Ratten haben höheren Blutdrück und längere Starre) 4. Klinische Bedeutung 1.Bsp: Def. • Verzögerte u.verlängerte Reaktion auf belastendes Ereignis oder Situation mit PTBS außergewöhnl.Bedrohung oder katastrophenartigem Ausmaß, die bei fast jedem eine tiefe Verzweiflung hervorrufen würde Symptome - Ereignis mental erneut durchleben (Erinnerung, Alptraum, ...) - Vermeidung von Erinnerungen - Erhöhte Angst Erholung Studie nach 9/11 nach 2J.: 10-30% PTBS, 15-35%Recovery, 35-55%Resilienz Enstehung • Klass.Kond.: schlimmes Ereignis (US), gesamter Kontext (CS) wird damit assoziiert • CS weckt Erinnerung an US → emot.Reaktion Behandlung Extinktionstherapie Patient wird konfrontiert mit Cues, ohne Gefahr zu erleben Bsp: Virtual Vietnam angstinduzierende Stimuli im sicheren Kontext des Therapieraums (z.B. comp.Helikopterflug über Dschungel) → führt bei vielen zu Verringerung der Symptome Gabe Beta-Blocker z.B.direkt nach Autounfall → Erinnerungen bleiben erhalten,aber ohne Emotionen, Problem: andere Nebenwirkungen PrädisFakt PTBS-Patienten: kleinere Hippocampusvolumen position Erklärung • Trauma → chronischer Stress → beschädigt Hc für PTBS • Oder: kleiner Hc als Prädisposition für PTBS Zwilling- (Gilbertson et al., 2002) Hc von Zwilingen von Vietnam-Veteranen untersucht sstudie → kleiner Hc als Prädisposition → kleiner Hc weniger effizient. Unter extremem Stress, verkraftet Input weniger gut (im normalen Leben kein Problem) Gibt es prämorbide Korrel.zw.Kriegsveteran u.Ausmaß PTBS < Korr.zw.Zwilling u.Ausmaß PTBS Risikofaktoren? → vielleicht gab es auch andere Risikofaktoren 2.Bsp: Def Phobie • Übertriebene und irrationale Angst vor einem Objekt, Platz, Situation. • Die Angst in Bezug auf das Objekt/Situation ist unberechtigt. • Doch die Angst behindert das alltägliche Leben. Enstehung Möglichkeit KK nach traumatischer Erfahrung Beispiel 11 Monate alter Little Albert Einwände • nicht jeder der Angst auslösende Situation erlebt hat entwickelt Phobie • Phobien können auch ohne Kontakt mit dem beängstigenden Objekt entstehen (soziale Vermittlung?) „Löschen Systemat. Def. “ einer DesensibilBsp. Phobie isierung Konfrontation Medikamente Bsp. Propranolol sukzessive Konfrontation mit dem CS ohne US Schlangenphobie - mit Schlangen ähnlichem Item (z.B. Schlauch) - Spielzeugschlange , - Schlangenfoto unterbricht Kaskade der Fight-or-Flight Antwort -Reduziert oft das bewusste Gefühl von Angst -Entspricht James-Lange Theorie 5. Schlussbemerkungen • Unklar, ob Tiere die gleichen Gefühle haben wie Menschen. Aber: Tiere zeigen die gleichen physiologischen Reaktionen und Verhalten • Emotionales Lernen findet bei Tieren und Menschen statt. • Emotionales Lernen bei Tieren u.Menschen basiert auf den gleichen Hirnstrukturen (Amygdala, Hc, PFC,...) • Angst ist am besten untersucht - Lässt sich am besten induzieren - Ist relevant für psychische Erkrankungen (z.B. Phobie, PTBS) • Medikamente (z.B. Propranolol) können Emotionen beeinflussen (emotionale Reaktionen reduzieren, ohne Erinnerung auszulöschen) Zusf. KLE 1, AM, VL3 Motivation und Lernen Inhalt 1)Instrumentelle Konditionierung 2)Wahlverhalten 3)Verstärkungsmechanismen im Gehirn 4)Dopamin und Verstärkung 5)Probabilistisches Lernen (Carrot or Stick) 1)Instrumentelle Konditionierung Def. Der Prozess,wo 1 Organismus lernt auf etw.zu antworten, um eine bestimmte Konsequenz zu erhalten oder zu vermeiden Unterschied zu KK Bei KK kommt US automatisch und unabhängig, ob Reaktion folgt, aber hier kommt er als direkte Folge der Reaktion: das Verhalten instrumentiert/produziert die Konsequenz Bsp. lernen Kontrolle Blasenmuskel um Belohung von Eltern zu bekommen Thorndike Problemlösekäfig, je mehr trails,desto schneller fliehen die Katzen Skinner Skinnerbox,Ratte für Hebelbetätigung belohnen und bestrafen Komponenten • Verstärkung & Bestrafung gelernter • Differenzierende Reize Assoziationen • Gewohnheitseffekte Der Ablauf Tauben bekommen Futter nach Picken auf Futterbox, wenn gelernt: volle Futterbox daneben stellen → Tauben hören nicht auf zu picken u.sich Futter zu erarbeiten protestant. Ethik-Effekt Interpr Man bevorzugt Belohnung zu erarbeiten,als sie aus einer freien Quelle zu erhalten. Religiöse Ansicht,dass Belohnung erarbeitet werden sollte u.Vielarbeiter moralisch höher stehen als Nicht-Arbeiter. Der negative KontrastEffekt Ablauf 2KG: Babys trinken nur süßes oder klares Wasser(zwar durchschn.mehr süßes,aber gleiche Menge auf Dauer), wenn man abwechse. süß/klares Wasser gibt → trinken die Babys auf Dauer weniger klares Interpr Erwartung auf etwas Schönes reduziert Akzeptanz eines Neutralen Primäre u. sekundäre Verstärker Primäre hat mit Grundbedürfnissen zu tun,z.B.Nahrung Bestrafung? Gesetz Körperliche Züchtigung von Kindern ist gesetzlich verboten. Nutzen von Bestraf. Ist umstritten (Bestraf.als Verstärker für ungewolltes Verhalten) Lösungen Aufmerksamkeitsentzug: Gewünschtes Verhalten gezielt verstärken. z.B. in Psychiatrie: nur zuwenden,wenn keineHalluzinationen(neg.Verstärker=Entf.pos.Reiz) Exp. Ratten nach Hebeldruck nach 0,4,10s mit Futter belohnt. Erg. Je länger Zeitraum zw.Verhalten u.Verstärkung,desto weniger wirksam Timing matters Sekundär nicht unbedingt notwenig,aber befriedigt trotzdem, z.B.Geld Interpret. -in Zwischenzeit kann Belohnung auf vers.Reaktionen zurückgeführt werden -Skinner erklärt so Aberglaube Konsequenzen hinzufügen oder wegnehmen? Verstärkung(Auftreten erhöht) Bestrafung(Auftreten verringert) Darbietung Pos.Reiz Positive Verstärkung → Verhalten häufiger Neg.Reiz direkte Betrafung → Verhalten seltener Entfernung Neg.Reiz Negative Verstärkung → Verhalten häufiger Pos.Reiz indirekte Bestrafung → Verhalten seltener 2)Wahlverhalten Def. Wissenschaft,die sich damit beschäftigt, wie viel Zeit man mit abwägen verbringt = Verhaltensökonomie Bsp. Fiktiver Student, der nur Essen oder DVDs haben kann für best.Summe. Bliss point -Wenn es keine Restriktionen gibt, dann verteilt sich das Verhalten zw.2 Verhaltensalternativen in einer präferierten Weise(z.B.für 100€ 2Xessen gehen(20€)+6 CDs(a10€) kaufen oder oder8XEssen) -Die Aufteilung von Ressourcen mit dem Ziel eines maximalen subjektiven Wertes Verstärken Wenn man dieses System verstärken will muss sich an persönl.bliss point annähern,aber anders sein.Zb.zu 1Mal essen gibt’s nur 4 CDs → vielleicht öffter essen gehen 3)Verstärkungsmechanismen im Gehirn Regionen Visueller Cortex → Motor.Cortex+Basalganglien (dorsales Stratium+Nc.Accumbens), → (Bewegung) → Somatosensor.Cortex + Hypothalamus(Hunger) → Motor.System → … Bez.zw.Cortizes Assoziation zw.vis.u.mot.Cortex ist gelernt u.abhängig vom Kontext Inkranielle Klass.Aufbau Ratte in Käfig,Hebeldruck stimuliert ihre Amygdala durch Elektrode Selbststimulation Bei natürl. - Sofortige Extinktion Futtergabe - Nach Trennung Priming erforderlich Ausnahme 4)Dopamin und Verstärkung Mesotelencephale 2 Bahnen Dopaminsystem Aber Panksepp & Trowill '67, Schokoladenmilch ähnl.direkte Stimulation !! Nigrostratiale Bahn + mesocorticolimbische Bahn (am besten beide stimulieren) Dopamin: Anreiz- Hintergrund hervorhebungsExp. hypo. Dopamin unterstützt Arbeitsmotivation, ohne Dopamin: faul Dopamin: Exp.Schultz Belohnungserwartungshypo. Exp.mit Affen,die als Belohnung Saft bekommen 1.bei unerwarteter Belohnung feuern dopaminerge Neuronen 2.nach KK auf Licht → Neuronen feuern nach Licht, nicht nach Belohn. 3.wenn nach KK Licht,aber keine Belohnung → weniger als neutr.Feuern Dopamin-deprivierte Ratten zeigen den protestant.Ethik-Effekt nicht, d.h.sie essen lieber freies Futter, als dafür zu arbeiten Das Dopaminsystem signalisiert... Indikator für überraschende Verstärkung ob Verstärkung erwartet wird ob angekündigte Verstärkung unterbleibt Die Rolle der Erwartung: allgemein -Dopaminantwort = Tatsächliche Belohnung – erwartete Belohnung -Lernerfolg ist proportional zum Vorhersagefehler -Lernen nur wenn ein Ereignis besser / schlechter als erwartet. Details Dopaminerge Neurone kodieren Belohnungsvorhersagefehler: • Hohe Feuerraten während des Lernens (besser als erwartet) • Sinken der Feuerrate wenn Lernkriterium erreicht. • Abnahme der Feuerrate bei Fehlern (schlechter als erwartet) Exp. Aufbau 1.Pretraining: Verhalten antrainert durch Belohnung oder/keine nach Stimulud Reiz werden gezeigt+auf manche folgt unerwartet 1 Belohnung 2.Compund learning: Kopplung mit 2.Reiz u.Belohnung,wo vorher keine 3.Learning test: nur der 2.Paarreiz wird gezeigt u.keine Belohnung Erg. Nur aus Vorhersagefehler gelernt Lernen nur - Instrumentelles Lernen nur nach unerwarteter Belohnung. nach Vorher- - Antizipatorisches Lecken obwohl der Stimulus mit dem sagefehlern Belohnungsreiz in (2) gepaart war. Dopamin + Vorhersagefehler Keine Dopaminantwort auf kond.Stimulus bei erwarteter Belohnung (links). Erhöhte Dopaminantwort nach Vorhersagefehler (rechts) ⇒ Dopaminfreisetzung korreliert mit der Rate des instrumente. Lernens. 5)Probabilistisches Lernen (Carrot or Stick) Zuckerbrot oder Peitsche Lernen durch pos.Verstärk.vonVerhalten oder durch Vermeidung neg.Konsequenzen? Probabilistisches Lernen bei Parkinson Patienten (defekte Dopaminproduktion) Probabilistische -Übungsphase: Trial and Error Lernen bis Kriterium erreicht Selektionsaufgabe (Auswahl von 1 von 2 Zeichen ist sinnvoller) Transferaufgabe -Kein Feedback - A–C–E(pos.alte Zeichen bzw. B–D–F(neg.alte Zeichen) gepaart mit Neuen Reizen. Strategien „Choose A“ vs „avoid B“ wird unters.gut angewendet Vorher- •PD Patienten mit Medikation lernen mehr vom pos.Feedback (choose A) sagen • Medikation blockiert Dopamin Abnahmen. Kein Lernen aus neg.Feedback •PD Patienten ohne Medikation lernen besser aus neg.Feedback (avoid B) • Lernen aus pos.Feedback unmöglich da Dopaminmangel Ergebnis Wie in Vorhersagen: PD on: besser bei pos.Feedback PD off: besser bei neg.Feedback Zusammenfassung • Instrumentelle Konditionierung (IK): Lernen aus den Konsequenzen des Verhaltens • Komponenten gelernter Assoziationen • Paradigmen der IK (4 Fälle: Betrafung, neg.Verstärkung,..) • Verstärkungsmechanismen im Gehirn • Dopamin und die Belohnungserwartungshypothese • Dopamin bestimmt Lernverhalten Zusf. KLE 1, AM, VL4 Fähigkeiten und Fertigkeiten: Learning by doing Gliederung 1. Was sind Fertigkeiten? 2. Charakteristiken von Fertigkeiten 3. Prozesse im Gehirn 4. Klinische Bedeutung 1. Was sind Fertigkeiten? Vlg.von GedächtnisGed.für Ereignisse typen u.Fakten Beschreibbarkeit Zugang des Inhalts Schnelligkeit Erwerb Kann flexibel mitgeteilt werden Inhalte sind bewusst zugänglich Kann durch einmalige Präs.erworben werden Kann unbewusst erworben werden Benötigt Wiederhol. u.wird dadurch besser Ged.für Fertigkeiten Schwer zu beschreib. (perzep.-mot. u.kogn) oder zu vermitteln 1.Perzeptuell Def. Gelernte Bewegungsmuster, die durch sensor.Input gelenkt werden -motorische 2 Arten Closed skills Durchführung vordefinierter Bewegungen (z.B. Choreografie) Fertigk. (Kontin Open skills Veränderungen der Umgebung werden eingeschätzt uum) und die eigenen Bewegungen werden daran angepasst (z.B. Fußball) 2.Kogn. Fertigkeiten Def. Durchführung einer Handlung auf Basis log. Denkvermögens u. Problemlösens Bsp. Turm von Hanoi : Durch Übung wird man schneller nicht Bewegung wird schneller , aber neue Strategien machen schneller Kognitive Fertigkeiten bei Tieren? Bsp. Affe:Nüsse knacken mit Stein , Wal:Futtersuche mit Schwamm Interpr. Werkzeuggebrauch: perzeptuell-motorische + kognitive Fertigkeiten - Bewegungsabläufe verbessern sich - Erkennen, dass best.Werkzeug (oder Strategie) nützlich sein kann, um versch.Probleme zu lösen - Beides verbessert sich durch Übung 2. Charakteristiken von Fertigkeiten Expertise Talente Menschen, die Höchstleistungen mit (scheinbar) geringem Aufwand erreichen: Mozart und Talent Experten Menschen, die in einer Fertigkeit besser sind als die meisten anderen: Schachspieler Welche Def. Auch Wunderkinder werden nicht mit den Fertigkeiten geboren, die sie später berühmt Rolle spielt machen. Wie alle müssen auch sie die Fertigkeiten lernen. Talent? Ursache? → Kommt Talent durch Anlage oder durch Training zustande? Genetischer Einfluss Zwillings (Fox, Hershberger, & Bouchard, '96) studie VPn Eineiige + zweieiige Zwillinge getrennt aufgewachsen Rotary Pursuit Aufgabe: Stift auf dem Punkt behalten Task perzeptuell-motorische Fertigkeit: präzise Hand-Auge- Koordina. Ergebnis -Alle werden mit Übung besser -eineiinge Zwillinge werden sich in Ergebnis ähnlicher -zweieiige Zwillinge werden sich unähnlicher(niedrigere Korrel.) Interpretation -Übung senkt die Effekte früherer Erfahrung - Steigert die Effekte des genetischen Einflusses genetisch vorprogrammiert,wie sehr wir automatisieren können? Bsp.1 Fußball Amateure: Schauen zu Ball und Spieler mit Ball Profis: schauen auf Bewegung der anderen Spieler Bsp.2 Schach • Mehr als 50 000 Regeln (Charness et al., • um Meister zu werden: tausende von Übungsstunden 2001) Wie wird das Schachfeld gescannt? Bsp.3 Anfänger - langsam, - scannen viele Positionen Meister - Augen bewegen sich schnell, - fokussieren wenige Positionen - wenn Augenbewegung stoppt, fokussieren sie häufiger als Amateure leere Felder oder strategisch wichtige Figuren Schachcomputer - besiegte '97 Weltmeister Garry Kasparov “Computer Deep - hat Zugriff auf eine große Datenbasis gespeicherter Infos Blue“ - repliziert Fertigkeiten menschlicher Expertise → Experte ohne Fertigkeiten (außer er wird so programmiert, dass er aus vergangenen Erfahrungen lernen kann um sich zu verbessern) Wie kann Bsp. man sich Fertigkeiten aneignen? Teenager will Kampfsport lernen • Aufg.n: Auto polieren,Gartenzaun streichen (best. ewegungen!) • Bewegungen sind die gleichen wie im Kampfsport • Teenager hat Karate gelernt, ohne es zu wissen Interpret. → Entspricht klassischer psy. Ansicht: je öfter man eine Bewegungen durchführt, umso schneller/besser wird man Reicht reine Wiederholung aus? Ablauf Aufg.: Linie zeichnen, die exakt 3 Inches lang ist. • Gruppe 1: Feedback (Linie innerhalb/außerhalb einer Toleranz) • Gruppe 2: kein Feedback Ergeb. -nur Gruppe 1 verbesserte sich -Knowledge of Results ist wichtig für die Effektivität von Übung Thorndike, '27 Wie verändern sich Exp.Bücher -erst sinkt die Minutenzahl pro Seite,dann bleibt sie etwa konstant im Verlauf der Übun- lesen(Singley & - Law of diminishing returns = power law of learning gen die Leistungen? Anderson,'89) (nach anfänglicher großer Steigerung, sinkt Zugewinn immer mehr) Wie können wir die Power law „besiegen“ (Hatze, 1976) Aufgabe: ein Target so schnell wie möglich kicken - Vpn werden schneller (law of diminishing returns) Sobald Verbesserungen stoppen: Film zeigt eigene Bewegungen im Vergleich mit „optimaler“ Bewegungen (Beobachtungslernen) → Übernahme neuer Techniken Welches Feedback ist Einfache hilfreich? perzeptuellmotorische Aufgaben: Wie intensiv sollte Übung sein? Konstante vs. variable Übung Implizites Lernen • Häufiges/regelmäßiges Feedb. • Unregelmäßiges Feedback kurzfristig gute Leistung mittelmäßige Leistung langfristig mittelmäßige Leistung Bessere Leistung (Baddeley & Ablauf Longman, 1978) Def. Postarbeiter lernen Bedienung einer Buchstabensortiermaschine über Eingabetastatur VPn • 1. Gruppe: 1 x 1h /Tag (3 Monate lang) • 2. Gruppe: 2 x 1h /Tag (2 Monate lang) • 3. Gruppe: 2 x 2h/ Tag (1 Monat lang) Erg. 1.Gr.brauchte weniger Std.um auf selbes Niveau zu kommen als andere, aber auch über längeren Zeitraum Interp. Intensität des Trainings: -Konzentrierte Übung → kurzfristig besserer Leistung - Verteilte Übung → langfristig besserer Leistung Konstante Übung • limitiertes Set von Materialien u.Fertigkeiten (z.B. Dartspielen: Pfeil immer in die Mitte treffen, konstante Lichtbedingungen) Variable Übung • (z.B. Dartspielen: jede Zahl nacheinander treffen, unterschiedliche Lichtverhältnisse) Annahme → variable Übung führt zu besseren langfristigen Leistungen → unklar, wann variable Übung auch → besseren kurzfristigen Leist. Def. Lernen einer Fertigkeit, ohne sich dessen bewusst zu sein. Untersuchungsbeispiel Serial Reaction Time Task (Exner et al., 2002) Bildschirm zeigt 1 von 4 Tasten→schnell zugeordnete Taste drücken Bedingung 1: zufällige Reihenfolge Bedingung 2: feste Reihenfolge (ABADBCDACBDC) Ergebnis → Bei fester Reihenfolge schneller Patientenbsp: Amnesie (wenig Erinnerungen an Ereignisse + Fakten) • können Fertigkeiten lernen • relativ normale Lernrate • sind sich dessen nicht bewusst → Patienten bilden Gedächtniseinträge für neue Fertigkeiten → Neuronale Systeme, die dem Gedächtnis für Fertigkeiten zugrunde liegen sind andere als die des Gedächtnisses für Ereignisse u.Fakten Warum können Erklärung 1: Experten nicht sagen, was sie tun? kein bewusster Zugang zu den Infos(z.B. Tanzen): Gehirn hat die Info gespeichert, die zur Ausführung der notwendig ist. Die Gehirnregion, die für die bewusste Erfahrung zuständig ist, hat keinen Zugang zu dieser Info. Erklärung 2: Sprache nicht ausreichend, um komplexe Fertigkeiten zu beschreiben. Bewahren von Fertigkeiten Wie gut man eine Fertigkeit später durchführen kann hängt ab von: • Komplexität der Fertigkeit • wie gut die Fertigkeit beim 1. Mal enkodiert wurde • wie häufig sie wiederholt wurde • Bedingungen, unter denen die Fertigkeit abgerufen wird: je ähnlicher der Übungsbedingung, desto besser der Abruf • Typ der Fertigkeit: perzeptuell-motorische Fertigkeiten werden besser bewahrt als kogn. Fertigkeiten Vergessen der Fertigkeiten Wirkl.vergessen? Oft unklar,ob vergessen,wie es geht,oder dass überhaupt gekonnt oder nur motor.unmögl. Vergessenskurve ähnlich wie Lernkurven: erst vergisst man viel, dann wird es weniger Gründe des Vergessens Trainingstransfer 1. Keine Durchführung der Fertigkeit („use it or lose it“) -Zeitintervall 2. Interferenz Bsp: Interferenz innerhalb 1Tages(aktivitäten) (Walker et al., 02+'03) – Finger-Tapping Task:nach üben,bessere Leistungen nach Schlafen – Schlafen nach Übung 2 Sequenzen: nur 2. Sequenz verbessert sich (d.h.die 1.Sequenz stört 2.) Warum schwer? Wenn man Aufg.blind lernt,kann zusätzl.vis.Input stören TrainingsExp: mit Fuß malen =ähnl.körperl.Bed.wie Hand spezifität → Transfer hängt davon ab, wie viele Elemente der neuen Situation (Proteauet al.'92 mit Elementen der Trainingssituation übereinstimmen. Wie eignet man sich Fertigkeiten an? Fitts, 1964 Stage Characteristics Example 1. Cognitive stage Performance is based on verbalizable rules Using written instructions to set up a tent 2. Associative stage Actions become stereotyped Setting up a tent in a fixed sequence, without instructions 3. Autonomous stage Movements seem automatic Setting up a tent while carrying on a discussion about politics 3. Prozesse im Gehirn Fertigkeiten 1. Rückenmark und Hirnstamm: Kontrolle u.Koordination von Bewegungen hängen ab von: 2. Gehirnregionen wie sensorische Kortizes (Wahrnehmung) Wichtige Hirnregionen für Erlernen von Fertigkeiten BasalInput -aus den meisten kortikalen Arealen , die erhalten Infos über sensorische Stimuli ganglien Output - Thalamus (beeinflusst Interaktionen zw.Thalamus u. motor.Cortex) (BG) hauptsächl.an - Hirnstamm (beeinflusst Signale zum Rückenmark) → motor.Antwort Funktion Initiierung und Aufrechterhaltung von Bewegungen: Kontrolle der Geschwindigkeit, Richtung, Größe von Bewegungen Schädigung Beeinträchtigt Lernen von Fertigkeiten Beeinträchtigt nicht Lernen und Abruf Ereignissen + Fakten Bsp: Boxer Muhammad Ali - Parkinson (Beeinträchtigt Basalganglien) - gradueller Verlust der motor.Kontrolle und Koordination (irgendwann auch Basisfertigkeiten wie Laufen) - Kein Lernen neuer Fertigkeiten -Gedächtnis für Ereignisse + Fakten bleibt intakt Interpret. Basalganglien sind wichtig für den Erwerb von Fertigkeiten Exp.Radial Maze (Irrgarten) (Packard et al.,89) Aufbau Irrgarten mit vielen Armen. Gesunde Ratten suchen Futter in Armen,wo sie noch nicht waren Exp.1 Standard, Hypocampusläsierte können Aufg.nicht, Basalgangl.läsierte ohne Probleme(erinnern) Exp.2 Futter dort,wo Arm beleuchtet, Hypocampusläsierte können dies, Basalganglienläs.nicht Interpr. BG wichtig für Erlernen perzept.-motor.Fertigkeiten Aufbau Ratte in Wasserbecken, milchiges Glas, Plattform sichtbar/unsichtbar Exp.Moris Water Maze (McDonald & White,94) Exp1. Standard, Hypocampusläsierte Problem,wenn Plattform unter Wasser, aber nicht,wenn darüber, BGläs.alles gut Exp.2 Plattform versetzt, wenn sichtbar kein Problem für (Trainin Normal/Hypoc.läsierte,aber für BG-läs.(schwimmen gstransf) zu Position,wo Plattform vorher war) Interpre. BG-läs.haben Schwierigkeiten zu lernen,dass die Plattform sie rettet u.nicht der Punkt,wo sie hinwolle BG sind wichtig für perzeptuell-motor.Lernen, das das Generieren motor.Antworten basierend auf Umweltcues erfordert BG Neuronale Exp. Aufbau Aktivität Jog et al., während des '99 Lernens Anfang perz.-motor. der Übung Fertigkeiten Nach viel Übung Interpre. Cerebraler Kortex Neuronale Aktivität während des Lernens kognitiver Fertigkeiten Poldrack Aufbau et al., '99 Weather Ergebnis Predictio Interpret. n Task Kortikale Repräs. von Fertigkeiten Fragen Ratten mit implantierten Elektroden in BG werden vor Abzweigungen gesetzt u.trainert nach Ton links/rechts zu drehen,weil dann Futter am Ende des Arm • 50% der Neuronen feuern Aufgabenrelatiert • Die meisten Neuronen feuern an der Kreuzung • 90% der Neuronen feuern Aufgabenrelatiert • Die meisten Neuronen feuern zu Beginn oder Ende der Aufg. -neuronale Aktivität in den BG verändert sich -Enkodierung/Kontrolle der Fertigkeiten durch die BG verändert sich -BG entwickeln ein automat. motor. Programm,das das Gehirn zu Beginn startet. (Vlg.Fitts) Es ersetzt zunehmend die aktive Kontrolle der Bewegungen. -Vpn lernen durch Trial and Error, welches Muster welches Wetter vorhersagt -Aktivität in den BG nimmt während Lernen zu -BG sind auch am Erwerb kog.Fertigkeiten beteiligt Viele Tiere, die keinen cerebralen Cortex haben u.Tiere, deren Cortex weggeschnitten wurde können Fertigkeiten durchführen/lernen → Kortex nicht so wichtig? Säugetiere haben den größten Cortex u.sind am besten trainierbar → besondere Rolle des Kortex beim Lernen von Fertigkeiten? Kortikale Verändert • Regionen, die an der Ausführung einer besti.Fertigkeit involviert sind, Ausdehnung sich → weiten sich mit zunehmender Übung aus • Regionen, die wenig relevant für diese Fertigkeit sind, zeigen weniger Veränderungen Bsp.: • Repräsentation der Geigenhand im somatosensor. Kortex ist vergrößert Violin(BOLD- Signal) spieler • nicht bei der Hand, die den Bogen hält: (Elbert et Erweiterung ist spezifisch für die Hand, die die Finger einzeln bewegt al.,95) → Übung verändert die Aktivation im Kortex Bsp: Aufbau Graue Substanz beobachtet, vor u.nachdem Jonglieren Jongbeigebracht u.nochmal nach 3 Mon.ohne Jonglieren lieren Ergebn. -Zunahme der grauen Substanz im vis.Cortex um 3% (Dragans -nach 3 Mon.ohne Jong.immer noch mehr als am Anfang ki et -keine Veränderung im motori. Cortex, BG, Cerebellum al.,04) Interp. Bedeutung ist unklar: mehr Synapsen, Gliazellen, Neurone,...? Werden Karni et Fertigkeiten al. ,'98 im Kortex gespeichert? Aufbau Mit Dauem alle Finger in best.Reihenfolge berühren Kleim et al.,04) Aufbau Ratten erhalten motor. Training Ergebnis sign.Veränd.im motor.Kortex erst nach mind. 10Tägigem Training Interpret. Struktur. Veränd.im Kortex reflektieren die verbesserten Fertigkeiten in späteren Trainingsstufen Schnelles Lernen zu Auswählen + Etablieren des optimalen Plans, um eine Beginn best. Aufg. durchzuführen Späteres, langfristige strukturelle Veränderungen der basalen langsameres Lernen motor. Netzwerke im Kortex Cere- Input aus dem Rückenmark, sensor.Systemen u.dem cerebralen Kortex bellum Output an Rückenmark u. motorischen Cortex Funktionen Bsp.e • Tiere, die 3dimensionale akrobatische Fertigkeiten besitzen (z.B. Vögel fliegen durch Bäume, Delphine drehen sich beim Tauchen ) → haben ein größeres Cerebellum als andere Tiere • Lernen einer Fingerabfolge → Anstieg der Aktivität im Cerebellum • Ratten lernen komplexe motor.Fertigkeiten, um Hindernisparcours zu durchlaufen → Zunahme der Synapsen im Cerebellum (hängt nicht mit allg.Aktivität zusammen, denn Ratten im Laufrad zeigen dies nicht) → beteiligt am Lernen von Fertigkeiten → wichtig für Timing Zusammenfassung der Gehirnregionen Region Basalganglien Aufgaben Interaktion zw. sensor.u.motor.Systemen Cerebraler Kortex Cerebellum Kontrolle komplexer Handlungssequenzen Timing Zusf. KLE 1, HZ, VL5 Kogn.Ergonomie I, Mentale Belastung Ist Kogn.Ergo. • 90 % aller Verkehrsunfälle gehen auf menschl.Ursachen zurück Wichtig? • ca .10 % aller Krankentage gehen auf psych.Erkrankungen zurück (...Überbeanspruchung ...) (Bsp.e) • ca. 30 % der Unfälle in der chem.Industrie haben menschl.Versagen zur Ursache • Laut 1Versicherungsstatistik : 52 % der Versicherungsfälle gingen auf Verhaltensfehler zurück • Flugzeugunfälle in letzten 30 J.: in 65 % der Fälle war Fehlverhalten der Crew Ursache Def.n Psychische DIN EN ISO 10075 (psychomentale) „die Gesamtheit aller erfassbaren Einflüsse, die von außen auf den Belastung Menschen zukommen und psychisch auf ihn einwirken.“ Psychische „Die unmittelbare (nicht die langfristige) Auswirkung der psych. Beanspruchung Belastung im Individuum in Abhängigkeit von seinen jeweiligen überdauernden u.augenblicklichen Voraussetzungen, einschließlich der individuellen Bewältigungsstrategien“ Ergonomie Def Wissenschaft der Gesetzmäßigkeit menschl.Arbeit Zentrales Schaffung geeigneter Ausführungsbedingungen für die Arbeit des Ziel Menschen u.Nutzung technischer Einrichtungen u.Werkzeuge. Belast.als syste- 4 Ursachen mische Ursache Aufgabenanforderungen, individ.Ressourcen, Situation, Technisches Design Übersicht: 1.Mental work Was ist mental load in human load? ergonomics (3 Ansätze) 2.Cognitive Load theory allgemein: – Hilfskonstrukt zur Umschreibung einer begrenzten Ressource (dies können ganz versch.Ressourcen sein) , z.b.nit Telef.während Auto fahren 3.3 CAPS – Mentale Belastung als Wechselwirkung aus Aufgabenanforderung u. individ. Leistungsfähigkeit (s.u.) – Lauffähiges Simulationsmodell als Kombination aus Symbolverarbeitung und einem subsymbolischen konnektionistischen Modell 1.Mental Work Load (z.B. Young & Stanton, 05) 2 Komponenten – Aufgabenanforderung , – resultierende Anspannung Folge begrenz. Kapazität – Überschreitung führt zu Kompensation und/oder Leistungseinbruch Messung – Leistung in der Hauptaufgabe, Nebenaufgabe – Physiologisch (Puls, Hautleitwert, Pupillenweite, EEG, ...) – Subjektive Ratings (NASA TLX) 2.Cognitive Load Theory (Instruktion spsy) Im Kontext der Instruktionspsy. ein multidimensionales Konstrukt, das die Belastung auf das kogn.System eines Lerners repräsentiert, bei der Ausübung einer einzelnen Aufg. Annahme AG ist begrenzte Ressource – mit 2 teilweise unabhängige Ressourcen (visuell/ räumliche u. auditiv/verbal) nach Baddeley, z.B.Annahme auditive u.visueller Lerner – u.einem vergleichsweise unbegrenzten LZG (wird nicht angenommen) Ziel Bildung von Schemata (Chunks) S->R Entstehung von Load Interaktion von Aufgabenanforderung(Task): Indiv. Ressourcen: -Format (z.B.Schriftgröße) -Komplexität -multimedial -Zeitdruck,... -Expertise(z.B.ob jmd.Spanisch kann) -Alter -AG-Fähigkeiten,.. Idee: Analysieren wieviele Anforderungen hat eine Aufg. Bestimmen, wie Nutzer mit dem „Gerät“umgehen kann Bez.zw.Load u. Performance 4 Beiträge zu Cognitive Load Attributes of Cognitive Load 3.3CAPS Hauptannahmen (capacity constraints (Just & Carpenter, '92, J,C, Miyake,'03) Kapazitätsnutzen (Kosten) Mental load Präexperimentell (bekannt aus Interak.v.Aufg.-u.Lerncharakteristiken) →Mental effort Aktuell aufgebrachte ment.Anstrengung(zb.Motivation,..) →Performance Leistung des Lernenden in Form von RZ,Fehlern,.. Instantaneous Load momentaner Load, der veränderl.ist u.über die Aufg. fluktuiert (Summe der anderen) Intrinsic Load kommt aus der Aufg. u.ergibt sich aus der Art des Materials u.der Expertise des Lerners(steht vor Aufg.fest) Extraneous (ineffec.) Load wird zusätzlich (von außen) erzeugt (unnötig für die Aufg.), z. B. Schlechte Instruktion Germane (effective) ist der Load, der auf Prozesse zurückgeht, die der Konstruktion von Schemata dienen u.hierfür notwendig ist (=eigentliche Menge an Belastung, Lernkomponente, hoffentl. viel Load darauf) (Xie & Versuch Kurve des akkumu.Load pro Aufg. hervorzusagen + Salvendy Zerlegung in Komponenten dargestellt(s.o.) , 2000) die freie mentale Kapazität wird entsprechend einer Situation also von 1) passendem & relevantem Load, 2) zusätzlich von außen hinzugefügtem und ineffectivem Load und 3) intinsischen Load in Anspuch genommen. Peak load= ind.max.Kapazitätsgrenze Symbolisch(zb.Begriffe:“mach das“) + konnektivistisch(zb.implizite Regeln) -Produktonsregeln: wenn...dann -Begrenzte Ressourcen -wenn viele Regeln genutzt → weniger Aktivität pro Einheit(unit) → braucht mehr Zeit -x% der komplett zugänglichen Kapazität, die eine Aufgabe braucht 3 Ressourcen -Zentrale Exekutive, -Sprachprozesse, -Raumprozesse (ähnl.Baddeley) Beschreibung Olga Konzept von Kapazitätsnutzung, das sich auf die Proportion von Ressourcen bezieht, die in einer best.Zeit u.geg.System(Gehirn) aufgenommen werden kann Mentale Belastung messen -Urteilsskalen -Behaviorale Parameter (Kosten in anderen Aufgaben testen) -Physiologische Maße (Herzrate, etc.) -Augenbewegungsdaten (Blickdauer, Pupillenveränderung, etc.) -Elektrophysiologische Maße (Amplitudenhöhe, EEG- Power, etc.) -fMRT Effekte (Größe der BOLD Antwort) Urteilsskalen • Probanden geben introspektiv Auskunft über die erlebte Belastung Vorteil Nachteil -Einfach, schnell, billig, wenig technischer Aufwand -Mit nahezu allen Probanden möglich -Subjektiv -Testkriterien fragwürdig (Validität, Reliabilität) -Off Line Maß (am Ende der Aufg.) -Durch Beurteilungsverhalten gefiltert(Kontexteffekte..) Bsp. NASA-TLX (Task Load Index), Fragebogen für danach zum ankreuzen, zb.“Wie hoch war ment.Belastung“,.. Neuronale Indikatoren der RessourcenBelastung fMRT -Ressourcenverbrauch → Umwandlung in Glukose→ Sauerstoffverbrauch → Blut fließt hin → Sauerstoff wird dort nicht komplett verbraucht u. ist messbar mit BOLD-Antwort -Ressourcenverbrauch verursacht ansteigenden Blutfluss auf der Seite der Computerrechnung. Bsp.3CAPS Sprache Bsp.: Satzverstehen & neuronale Aktivität , Wernicke-Areal Menge der aktiven Voxels(fiktive Gehirneinheit) nimmt mit zunehmender Belastung zu Bsp.Ressourcenverbrauch durch AGbelastung Reading span Verstehe Satz (verifiziere) und merke Dir das letzte Wort ‘It is known that most people use their right hand to eat, write or drink’. → wenn man nur Satz verstehen soll, sind andere Regionen aktiv,als wenn man sich auch das letzte Wort merken soll. Ressourcenbelastung durch mentale Rotation Um so höher der Drehwinkel, um so höher ist die Belastung. Visuelles Idee AG (Xu & Ablauf Chun, 2006 Exp. 1) Ergebn. Neuronale Korrelate einer zunehmenden AG -Belastung: Erhöhung der Set size und der Komplexität in einer Change detection Aufgabe Muster wird gezeigt, Delay, ein bis mehrere Items gezeigt u.recognition getestet, entweder sind Target einfach(eine Farbe,Form) oder komplex (z.b.Markierung) Einfach Targets sind leicht zurückzuweisen(auch viele), komplexe max.2 → je komplexer das Item,desto höher Belastung(desto weniger Items merkbar) K index Indikator für Kapazität vis.AG =wieviele Items sind merkbar Ziel Gesuchtes korrelatives Muster dort,wo Gehirnregionen gleich ansteigen(gleiches Muster zeigen)wie Performanz → aktiv beteiligt(Blau-einfach, orange-komplex) Probl. FMRT ist sehr aufwengig(1 Std.=500€) Eye aV tracking Sakkade Blickverhalten als abhängige Variable schnelle Bewegungen zum Fixationsort Fixationen sind Momente der Infoaufnahme Annahme Direkter Zugang zum Prozess der vis.Infosaufnahme (da man glaubt,dass dort wo man hinsieht auch Infoaufnahme ist) Maß kog.Belast. Pupillenweite + Index of Cognitive Activity(Patent) 2 Infos Kopfposition + Augenbewegungen Einfache • Wo schaut jemand hin. aVs • Wie lange schaut man hin. Grund- – Was enkodiert wird, muss zunächst fixiert werden (foveale Wahrn.). annahme – Was nicht fixiert wurde, wurde auch nicht enkodiert (Ist parafoveale Infoaufnahme möglich?) – Man schaut so lange hin, wie man verarbeitet. Aber –, ... mehrdeutiges Signal: Schwierigkeit der Verarbeitung, Interesse, Neuigkeitswert, … z.b.mehr Hinschauen = Schwierigkeit zu verstehen oder Interesse? Bsp.: Def.von Regions of Interest, dann Bestimmung der Betrachtungsdauer, Klicks, Analyse Seitenwechsel, etc. Webseite Das Datum liefert die Software der Firmen. Heat maps Pupillo metrie Die Verweildauer wird farbkodiert über die betrachteten Bilder gelegt. Annahme: Man sieht Hot Spots der Infoaufnahme. Pupillendurchmesser ist • eine Funktion der kogn.Anstrengung • und externer Faktoren (Helligkeit, Betrachterabstand, Alter, etc.) -Pupillenverengung: Parasympathikus – Pupillenerweiterung: Symphatikus • Ermüdung, • Erregung, Angst, • Schlaf • Mentale Belastung • Alkohol Die Idee Problem des ICA Frage Parameter • Gibt es ein Signal, dass davon unabhängig ist? Antwort – Langsame Drifts (Helligkeit) – schnelle Veränderungen (bei Belastung) Lösung • Aus der Häufigkeit der schnellen Veränderungen lässt sich der Index of Cognitive Activity (ICA) berechnen Rohdatum Zeigt Linien mit großen Abweichungen Wavelet Koeffizient Wellenpacket, das nur noch schnelle Augenbew.veränd. zeigt nach Rausrechnen von Rauschen(Hell-Dunkel) Berechnung über Aufg,/keine Aufg. Und das in Hell/Dunkel =IDA Methode Exp. nvalidier ung Ablauf Ergebnis Prakt. Anwendung • Pupillenweite ist kontaminiert durch Helligkeitseinflüsse Marshall, Davis & Knust (2004): ICA und Set size in einer Spannen Aufgabe 9-Felder-Quadrat gezeigt, dann erinnern, 4 vers.Stimuli: Zahlen,Buchstaben,Farben,Formen, gemerkt werden 2-7 Items -Je mehr Items zu merken, desto schwerer(unabh.von Aufg.) -in angeg.Reihenfolge schwerer(Zahlen,Buchstaben,..) -je weniger Items korrekt erkannt werden, desto höher ist der ICA → desto höher kogn.Belastung Studie ICA u.Navigation Idee 1.Version (Schwalm, Kainath & Zimmer,'08) ICA als Indikator für Belastung durch Nebenaufgabe , BMW Ablauf Probanten im Fahrsimulator u.Nebenaufg. Nebe grauer senkrechten Balken auf einem Display so verschieben, dass naufg. er auf großem Kreis=surrogate reference task(selbstbest.Suche) 3 Bed. Distraktor-Kreise klein,mittel groß(einfach → schwer) Erg. 2.Version 3.Version Haupt • Fahranweisungen folgen → Spurwechsel auf Kommando (Schild/ -aufg. Sprache) , Messung des ICA, dabei Navi bedienen Erg. ICA während des Fahrens: steigt immer an bei Kommando, bei KG(abbiegen,wann sie wollen) steigt sie auch bei abbiegen Frage → Macht motor.Reaktion den ICA-Index aus? → nein,weil.. → Ablauf Anweisung geg.wohin, aber abbiegen erst auf „go“ Erg Welche 1. Ongoing EEG EEG Maße 2. Event Related kann Potentials (ERP) man nutzen? Parameter des EEG Je schwerer Bed.desto höher ICA ICA-Index ist tiefer,wenn vorher Anweisung kommt – der Potentialverlauf über die Zeit – Frequenzen, Amplituden (Ereigniskorrelierte Potentiale EKP ) -Systematische Veränderungen der Potentiale, -die eine spezifische Topologie haben, -in einem bestimmten Zeitfenster auftreten u. - typischen Verlauf (Wellenform) haben • Zeit– Klassische EKPs Amplituden – Systematische Amplitudenveränd. Raum – Frequenzen spielen nur indirekte Rolle (via Amplitudenänd.) • Frequenz- – Fourier Transformation Amplituden – Stärke von Aktivationen in bestimmten Frequenzen Raum – Zeit spielt nur als Zeitfenster eine Rolle (stationäre Signale) • ZeitFrequenzspektrum – Stärke eines Signals in bestimmten Frequenzbändern zu einem Zeitpunkt Das EEGEEG-Wellen- Delta oszillatori. Betracht. FrequenzTheta bänder Alpha Beta Gamma Fourieranalyse Def Tiefschlaf .. entspannt wach aufmerksam kogn.Belastung 0,5-4 Hz 5-7 8-13 14-30 30-50 Man kann alle Muster in Wellen zerlegen Any function(image) in space or time can be approximated by a sum of sinusoidal functions Je mehr hochfrequente Komponenten zur Gleichung addiert werden, desto schärfere Kanten findet man Zwei DarstellungArten der Auswertung Powerspektrum = quadrierte Amplituden,nicht durch Nullpunkt Epx.Power, WM & Kognitive Belastung (Gevins & Smith, 2000) n-Back Aufgabe Spektrale Power für low und high load Ergebnis: High load sinkt bei Alpha-Wellen Einsatz kogn. Grundlagenforsch. Kreislauf Fahrermodell , Sensoren(real) , Evaluatio(Forschung) n → ERP Komponenten und Workload Idee Man versucht Komponenten zu finden, die mit anderen Indikatoren der kognitiven Belastung kovariieren : EKP oder auch ERP genannt – Slow potentials (slow waves) (Negativierung während der Aufg.) -CDA (contra lateral delay activity) (Differenz von slow waves) – P1/N1 (pos./ neg. Komponente um 100 ms) Wahrn.eines Reizes – P300 (Positivierung um 300 ms) Aufmerksamkeit Def Ein spezifischer Potentialverlauf, der durch Vorgabe n eines Reize ausgelöst wird und „event-locked“ gemittelt wird. (Segmente werden relativ zum Onset des Reizes gemittelt) Parameter – Amplitude, Zeitverlauf (Dauer), Latenz, Topographie (Quellen), Phasenlage Bsp.: • Man gibt eine Targetaufgabe für bestimmte Reize (zb.tiefe Töne) Oddball • Diese Reize kommen häufig vor. Aufgabe • In den Reizstrom werden seltene Reize eingestreut (die Deviants), die sich durch eine Besonderheit auszeichnen (es gibt Paradigmen mit und ohne Reaktion auf diese Reize) • Die Deviants lösen eine deutliche P 300 aus (zb.hohe Töne) P 300 (seltene Reize)als Indikator für Belastung Exp. (Kincses & Schrauf, 2010) nach 6 Stunden Fahrt, größere P300 → wird als größere Aufmerksamkeit (Reservekapazität) interpretiert Ablauf Messung im realen Fahrzeugexp.kogn.Fahrerbeanspruchung mit u.ohne DISTRONIK, auf 6- stündiger Fahrt im Schnitt alle 30 sek.P300 evoziert, alle halbe Std.abwechselnd mit/ohne DIST. DISTR ONIK Automat.Abstandshalter, macht fahren einfacher → weniger anstrengend Ergebn. Deutl.höhere Amplitude der P300 mit DIST. Intepr. Slow potentials als Funktion des Drehwinkels Mentale (Liesefeld & Zimmer, 2010) Rotation je größer Drehwinkel desto mehr Aktivität von Neuronen, desto höher mentale Belastung Langsame Potentiale als Indikator mentaler Belastung Elektrophysiologisc he Signaturen des AG:Langsame Potentiale Nach Ressourcenmodell → während Verwendung mehr freie kogn.Ressourcen, die dann für Reizverarbeitung verwendet → höhere P300(bei neuen Reizen) • Slow wave langsame (oft negative) Potentiale, die sich während der Bearbeitung zeigen u.meist mit der Belastung variieren • gelten als Korrelat der unter dem Ableitort liegenden Aktivität neuronaler Strukturen • Höhere Belastung sollte mehr Aktivität u.deshalb höhere Potentiale bewirken – Polarität hängt von der Ausrichtung der Neuronen zur Oberfläche hin ab Mecklin ger & Pfeifer (1996) Räumliche versus Objekt Aufgabe Load: 3 Reize Slow Potential nimmt über Reizanzahl zu: parietal(Raum), frontozentral(Objekt) 1.slow potential größer mit Zunahme des Sets(Reize) 2.Topologische Veränderung räuml.vs.verbal(Obbjekt) Slow potentials bei räuml.Aufg. Parietal und bei objektaufg.frontal verarbeitet Zusf. KLE 1, HZ, VL6 Kogn.Ergonomie II, Begrenzte Ressourcen u.die Folgen Beispiele Bsp. begrenzte Ressourcen e Telefonieren beim Autofahren auch mit Freisprechanlage → Wahrn.sinkt auf BAK(Blu-Alk-Konz.)von 0.8Promille Aufmerksamkeit u.Handeln Haed-up display auf Frontscheibe Flieger/Auto Wie hoch ist Usability? Cockpit Usability hängt ab von Selektion/ Distraktion (Schaltern), Workload (aktuelle Geg.) , Dual Task (fliegen,beoba.) Überwachungstätigk. Usability hängt ab von (Fluglotsen, Kraftwerke) Wahrnehmung (Lampen), Workload (aktuelle Situation),Dualtask (reden,beoabachten) menschl.Fehler Unfälle auf Grund Doppelauf.u.Überbelastung → Problem Flugzeugunfälle,Tschernobyl Unklar, was ist kognitiv ergonom u.somit besser Aufmerksamkeitsressourcen Ressourcen Single Ressource -modelle (Bsp.Kahnemann) Es gibt so etwas wie eine einheitl. Ressource (Aufmerksamkeit?), die auf versch.Aufg.verteilt werden kann. Multiple Ressource (modular) Es gibt mehrere unabhäng. Ressourcen(bsp. modalitätsspezif.) (Bsp.Baddeley) Prozesse als Ressource Viele Prozesse können nur auf einer Entität operieren, u. versch. Reize konkurrieren um den Prozess(Bsp.Hand,vers.Funkt.) Physiolog. Ressourcen Neuronale Substrate, Neurotransmitter, Arousal, Müdigkeit, etc. Interferenz 1)Durch Konkurrenz um gemeinsame Ressource in Abhängigkeit vom Grad der Automatisierung. = 2)Interferenz durch ausschließliche Nutzung eines Kontrollprozesses (z.B. eines Effektors) Leistungsz.b.nur einen vis.Aufmerks.k.prozess(nicht gleichzeitig auf vers.Sachen schauen) einbußen 3)Interferenz durch Merkmalsüberlappung (Ähnlichkeit, Cueinterferenz, etc.) Zu1) Allokation Zuteilung beschränkter Ressourcen zu potentiellen Verwendern Allokation Wickens -Man hat beschränkte Kapazitäten in verschied.Modalitäten von Idee - Wenn man 2 Aufg.derselben Modalität gleichzeitig macht,stören sie sich Ressourcen -Kapazität zur Nutzung einer Aufg.geht auf Kosten der anderen (beschränk. -Performance-Operating-Charakteristic Kapazität) -Annahme: je nach Anspruch u.Schwierigkeit der Aufg.verteilen sich die Ressourcen auf beiden Aufg. u.die Leistungen bei Zweifachbelatungen entsprechend werden schlechter. Handlungs Wenig automat.Aufg. Mit Zunehmender Ressourcenbeanspruchung in Aufgabe B nimmt die Leistung in der Zweitaufgabe A ab. kontrolle u. Automatiz Eher automat. Aufg. Die Ressourcenbeansprung der Aufgabe B hat keinen Einfluss auf ität die Perfomanz in der Zweitaufgabe B. grafisch Zu2) ProzessInterferenz (Blockade) Psycholog. Refraktär periode , Welford'52 Zu3)Cue Idee Ähnlichkeit (Wickens Kurve wird zu Ecke) Auch wenn 2 Reize unterschiedl.Modalität (zB auditiv & visuell) mit unterschiedl. Antwortmodi (zB drücken, sagen) sehr schnell aufeinanderfolgen (sehr kurze SOASimulus Onset Asynchrony) dann, kommt es zu einer Refraktärperiode, in der es nicht möglich ist auf den 2. Reiz zu reagieren → spricht für eine "Single Ressource" da bei modalitätsspezifischen Ressourcen die "Kanäle" frei sein müssten. Bsp. Jonglieren: eine Hand bekommt Stimulus zu werfen, dann zu fangen(braucht Zeit bis Fangprozesse beginnen kann) SOA RT1-RT2 =SOA Je ähnlicher die Merkmale/Features, desto höhere Interferenz Multiple 3Kompo- Idee (Logie,95,Weiterentwicklung des Modells von Baddeley) Wissensbestand→Zentrale Exekutive→Phonological loop, Visuel cache/inner scribe Ressourcen nenten-> Interferenzen, nur bei Doppelaufgaben, die gleiche Modalität beanspruchen modell des AG Bew Exp. Doppelte Dissoziation zw.visueller u.räuml.Aufgaben (Della Sala et al.99) eis Aufg -Pattern Span(vis.Muster Rekognition) -Corsi Task (räuml.:Tippsequenz auf Würfel des VL nachmachen) Visual interference: irrelevant pictures Spatial interference spatial-motor task (spatial tapping) Erg Nur räuml.Interferenz stört räuml.Aufg u.vis.Interf.vis.Aufg. Nicht wechseln Arbeitsgedächtniskapazität Wie viele Slots Miller (1957): Magical number 7 +/- 2 gibt’s? Chunks Überschätzt durch Anteile aus dem LZG Cowan (2001): Magical number 4 Units Messung der Spannenmaße (Bsp.e) Reading span Mehrere Sätze, dann Wiedergabe der letzten Nomen in Reihenfolge AG “Change Detection Task “=Same or different Target Abfrage Studie Idee Test,ob Kapazität aus 4 Einheiten besteht Operation span Einfache Rechenaufgaben, dann Wiedergabe letzen Ziffern in Reihenfolge Luck&Vogel'97 Ergebnis =4 Units,unabhängig von Komplexität oder Itemtyp(Merkmalskonjunkt.)! Nachteil Ergebnis erst nach Untersuchung → nächste Studie Berechnung K Kapazität des AG: K-Index = (fHits – f False alarms) *set size (ist indiv.) Neurol. Korrelate fürs WM im vis. Halbfeld (CDA) Vogel & Machizawa'04 Aufg. Target = Prime? , währenddessen EKP-Ableitung(slow potentials) Stimulus /Angabe des zu beachteten Halbfeldes mit 1 Pfeil/-/zeigen 1 Reizkonfiguration mit -folge: farbigen Quadraten/-/Retentionsintervall/-/Testdisplay mit gleicher oder unterschiedl.Reizkonfiguration/ Clue Während des Retentionsintervalls muss die Reizkonfiguaration des indizierten Halbfeldes im WM gehalten werden, die andere inhibiert werden. Ergebn. Während Retentionsintervalls zeigte sich die EEG -Komponente Contralateral-DelayActivity(CDA) in der zum sich merkenden Halbfeld anderen Hirnhälfte. Interpr ->Folgender Index konnte als Maß der individ.Kapazitätsgrenze des AG angenommen werden: Amplitude kontralateral - Amplitude ipsilateral - > Feststellen der individ.Grenze durch Veränd. der Set-size mit gleichzeitigem Maßnehmen der CDA: ist bei größer werdendem Setsize ein Peak in der Amplitude erreicht, so ist dies als individ.Kapazitätsgrenze anzunehmen. Reserve Kapazität als Reserve: Diff.zw. der Amplitude auf 2 Items und jener auf 4 Items Selektion und Inhibition der Ablenker Begrenzung durch Ablenkung Aufmerksamkeitsproblem? Vogel, Idee Mc Collough Ablauf & MachiErgeb. zawa (2005) Fukuda & Vogel (2009) „Filterfähigkeit begrenzt die Ressource“ Ein Faktor für Kapaz.des AG ist (Un)fähigkeit irrelevante Infos zu inhibieren. Merke die Roten-Items des Prime-Displays/alle Items und schau, ob sie im Target-Display zu finden sind. Zusätzlich Variation der Displaygröße -Die Filtereffizienz steigt mir zunehmender Gedächtniskapazität . -zeigte sich auch in EEG-Komponenten. -Für Personen mit hoher Gedächtniskapazität: 2 Items merken, die aus 4 selektiert werden müssen genauso leicht wie 2 Items ohne Distraktoren (CDA=2) Für Personen mit niedriger Gedächtniskapazität: ebenso schwer sich 2 aus 4 zu selektierenden Items zu merken wie 4 Items (CDA=4) Ablauf 1.Cue(farbig,zeigt in welcher Ecke von Quadart das Target sein wird), 2. Target+Distraktoren(4 Quadrate mit Lücken, eins davon ist Target)-50ms, (3.Probe auf Postion des Target,Distraktors oder gar nicht da,50ms) 4.Drücken,an welcher Postion (welches Quadrat)Target war. 2 Gruppen(hohe/niedriges AG, Messung mit EEG Ergeb. - beide Gruppen zeigen N1/P1 auf bloßes Zeigen des Target(ohne Probe) -wenn Probe gezeigt: wenn auf Distraktor liegt, kein Ausschlag bei keinerGruppe -wenn Probe gezeigt: wenn auf Target liegt: Personen mit großer Gedächtniskapazität in den N1/P1 (Aufmerksamkeitskomponenten) machen Unterschied zw. Distraktor u.Target(und entdecken Target),Personen mit niedriger Kapazität allerdings nicht. Interp Niedriges AG: lassen sich von Probe ablenken, wenig Widerstand zu attentional capture Hohes AG: lassen sich von Probe nicht ablenken, hoher Widerstand zu attentional capture 2.Teil Auf Reize best.Farben achten(dann Buchstabe der Farbe aussprechen), davor :Aufg. werden Distraktoren der selben Farbe eingeblendet(Flanker) Erg. Ablenker werden fälschlich sortiert + je niedriger AG-Kapaz., desto eher werden Distraktoren verarbeitet Interpr Grund für ein schelchtes Gedächtnis ist unselektierter Müll! Hohe Aufmerks.: fokussierte A., niedrige Aufmerks.: breite A. Niedrige Arbeitsgedächtniskapazität Zusf. Befund Nachweis • Proband hat die Aufmerksamkeit nicht nur auf dem Target, sondern auch auf Distraktoren – Kann man durch Flanker-Effekt zeigen • Filtert (inhibiert) die irrelevanten Reize nicht – Kann man durch CDA zeigen Folge • Folge, müllt sich mit irrelevanter Info zu Welche Strukturen sind an Inhibition beteiligt? McNab Aufg & Klingberg Erg. (2008) Erinnere roten /alle Positionen der kleinen Quadrate,die im Kreis angeordnet (erst Anzeige welches erinnert werden soll durch Dreieck oder Kreis, dann Präsentation aller Reize,delay, Abfrage welche Farbe ein Kästchen) Bilateraler mittlerer frontaler Gyrus und Basalganglien: Präparatorische Aktivität auf den Cue hin an mittlerer frontal.Cortex, linke Basalganglien, GlobusPallidus(nit Putamen) Inhibition (Korrel.n zw.dem Grad der Signaländerung und Verhaltensdaten, beteiligte → Aktivitätsveränd.höher,wenn höhere AG-Kapazität) Gebiet Verhalten Unnötige Speicherung im parietalen Kortex: (3 von 5 versus 3 alleine) skonseque Korrel.zw.dem Ausmaß unnötigen Speicherns u.der Signaländerung während nzen? der Vorbereitung auf das Filtern → je höher Signaländerung desto geringeres Ausmaß unnötigem Speicherns Awh& Vogel, 2008 Bouncer in the brain präfrontaler Cortex+ Basalganglien als Türsteher für AG (entscheiden welche Infos reindürfen)ins AG (im parietalen Cortex) Eigene Zusf. Gute AG,wenn hohe Aktivität der Basalganglien und präfrontaler Kortex Take Home: AG Kapazität und Distraktion Take Home • Welche Ressourcenmodelle gibt es u.wie entsteht danach jeweils Interferenz? (10, 11) Antwort Single Ressource Psycholog. Refraktärperiode (selbst bei unähnlichen Reizen) Multiple Ressource (modular) -Performance-Operating-Charakteristic, Doppelte Dissoziation zw.vis. u.räuml.Aufg. Prozesse als Ressource Psycholog. Refraktärperiode ??? Physiolog. Ressourcen Neuronale Substrate, Neurotransmitter, Arousal, Müdigkeit, etc. je nach Anspruch u.Schwierigkeit der Aufg.verteilen sich die Ressourcen auf beiden • Wie „funktioniert“ das Ressourcen-allokationsmodell Aufg. u.die Leistungen bei Zweifachbelatungen entsprechend werden schlechter. von Wickens? (12, 13) • Was versteht man unter der psycholog. Refraktärperiode und was steckt dahinter? (14) Auch wenn 2 Reize unterschiedl.Modalität (zB auditiv & visuell) mit unterschiedl. Antwortmodi (zB drücken, sagen) sehr schnell aufeinanderfolgen (sehr kurze SOASimulus Onset Asynchrony) dann, kommt es zu einer Refraktärperiode, in der es nicht möglich ist auf den 2. Reiz zu reagieren → spricht für eine "Single Ressource" da bei modalitätsspezifischen Ressourcen die "Kanäle" frei sein müssten. • Was misst der k-Index und wie berechnet man ihn? (22) Individ.Kapazität des AG: K-Index = (fHits – f False alarms) *set size • Was ist und wie misst man die Während Retentionsintervalls einer vis.Aufg. zeigte sich die EEG-Komponente Contralateral Delay Activity? Contralateral-Delay-Activity(CDA) in der zum sich merkenden Halbfeld anderen Hirnhälfte. ->Folgender Index kann als Maß der individ.Kapazitätsgrenze des AG (23-25) angenommen werden: Amplitude CDA kontralateral - Amplitude CDA ipsilateral • Wie hängt sie mit dem individuellen k zusammen? - CDA und K-Index messen beide individuelle Aufmerksamkeitskapazität, -allerdings berechnen sie es auf unterschiedliche Weise: K durch Beobachten voon (26, 27) Items(bis schlechteres Ergebnis), CDA durch physiolog.Messung der Pupillengröße -CDA kann Personen vergleichen(wenn einer an Grenze,anderer bei 20%), k nicht • Wie wird schlechte AG Leistung (kleines k) durch schlechte Filterfähigkeit erklärt und wie wird dies belegt? (29, 34) Vogel, Mc Collough & Machi-zawa (2005) Für Personen mit hoher Gedächtniskapazität: 2 Items merken, die aus 4 selektiert werden müssen genauso leicht wie 2 Items ohne Distraktoren (CDA=2) Für Personen mit niedriger Gedächtniskapazität: ebenso schwer sich 2 aus 4 zu selektierenden Items zu merken wie 4 Items (CDA=4) Fukuda & Vogel (2009) : Personen mit großer Gedächtniskapazität in den N1/P1 (Aufmerksamkeitskomponenten) machen Unterschied zw. Distraktor u.Target machen,Personen mit niedriger Kapazität allerdings nicht. • Der Beitrag der Basalganglien Präparatorische Aktivität auf den Cue hin+ zum Filtern. präfrontaler Cortex+ Basalganglien als Türsteher für AG → je höher Aktivität in Basalganglien desto niedriger unnecessary storage Zusf. KLE 1, HZ, VL7 Kogn.Ergonomie III, Kognititve Ressourcen im Alter BASE (Berlin Aging Study) Ulman Lindenberger Wahrnehm. schwelle: Kontrastsensitivität SP Menschen von 70-100+ J. , N= 516 Ablauf - Körperl.& kogn.Testungen Annahme Alte Leute zeigen v.a.weniger sens.Fähigkeiten → weniger kogn.Fähigkeiten wegen weniger Input Cmin = Minimaler Kontrast, bei der eine Ortsfrequenz(Hell-Dunkel-Muster) erkennbar ist Kontrastsensitivität = 1 / Cmin C = (L-D)/(L+D) , L = Luminanz light , D = Luminanz dark C = helles Licht durch alles Licht bei Alten: Optimale Auflösung bei gröberem Muster relevante Faktoren Größe, Hintergrundfarbe , fehlende Grund-Figur-Separation Ziel leichte Infoaufnahme durch hohen Kontrast Schriftgröße -Leichte Infoaufnahme durch richtige Größe -Blickwinkel u.Winkelminuten: berechenbar Visus =Sehschärfe Alpha= minimal aufgelöster Winkel in Winkelminuten -Visusbestimmung mit Landolt-Ring(wann Lücke erkennbar) -Noniussehschärfe(sind Balken noch gleich hoch) Altersichtigkeit Stellen weniger scharf → Zeitung weiter weg halten min.Sichtweite von 10 auf 50-60cm(mit 50 J.) Usability, Sensorik & Alter •Kontrastsensitivtät – Gute Beleuchtung nimmt ab – Hoher Farbkontrast • Sehschräfe sinkt – Auge stellt nicht mehr auf nahe Gegenstände scharf – Große Schrift, große Bedienelemente • Anpassung an sensorische Hilfen Lesbarkeit für Brillenträger (Gleitsichtbrillen stellen bspw. den Nahpunkt nur unten scharf) Hörschwellen und Alter Die Hörschwelle entspricht dem Schalldruck eines Sinustones mit der Frequenz 1000 Hz (= 1 kHz), den unser Gehör gerade noch wahrnehmen kann). Hörschwellen gehen hoch mit Alter Weitere -Höhere Blendempfindlichkeit Beeinträchtigungen -Höhere Lichtempfindlichkeit -Einengung des Gesichtsfeldes -Abnahme der Tastempfindlichkeit -Abnahme der Geschmacksensitivität (außer süß) -Nachlassender Gleichgewichtssinn - Nachlassende Beweglichkeit -Abnahme der Muskelkraft (85+: 1.5 kg pro Jahr) - Verlangsamte Reaktion Alles nur Studie zu Intellig. schlechter Imput? u.Alter(70-105) Wenn man Haupteffekte von Gleichgewichtssinn,Hören und Sehen (Sensorik) rauspartialisiert sinkt Korrelation von -.57 auf 0 ! Alterssimulation Unscharfe Bilder , “falsche” Brille , Geringe Beleuchtung Rauschen , Schalldämpfende Kopfhöhrer , Gewichte an Armen/Beinen , Drehwiderstände an den Gelenken , Handschuhe In Anzug Kognitive Durchdringungshypothese (Li & Lindenberger, 2002) Walking Studie Idee Deautomatisierungsprozesse im Alter (zb.Korrektur beim Stolpern): Li, Lindenberger, • Wenn motor.u.Wahrnehmungsaufgaben im Alter nicht mehr automatisch sind, Freund & Baltes brauchen diese Tätigkeiten (bewusste) kognitive Kontrolle u. (anders als bei jungen (2001) Probanden) verbrauchen sie damit Ressourcen . Aufg. Doppelaufgabe(Laufen u.Encodieren) Ablauf Training Memory Walking → Adaption(Einstellung auf Schwierigkeit der Aufg.), → Testphase, Dual Task ,Schwierigkeitsvariation SP Alte(M=65) und Junge(M=25) KG Nur eine der beiden Aufgaben(merken oder laufen) Variat. Beim Laufen(auf Linien,mit Hindernissen), Wortlisten akust.lernen(mit stoppen) Ergeb DTC = dual task cost was kostet es, wenn zusätzlich eine Zweitaufgabe bearbeitet wird : Wenn beide Aufg.einfach: Alte mehr Kosten beim Lernen Wenn Walking schwerer: Alte mehr Kosten bei Walking,aber auch beim Lernen Wenn beide schwerer: Alte mehr Kosten nur im Laufen als Junge Interp Wenn weniger Automatisierung im Alter → ständige Doppelaufgaben Veränderungen mit dem Lebensalter Gedächtnis und Geschwindigkeit sinken zu -.50, auch Wahrnehmungsgeschwindigkeit, aber Pragmatik/verbales Wissen (pragmatische I.) bleibt Andere kogn.Leistungen: AG Idee Kogn.Fähigkeit innerhalb Gruppen testen,nicht nur Alt-Jung-Vlg.(oder RT) Aufg. Sternberg: Zahlen zeigen, Delay, match/nonmatch- Angabe uV,aV uV. Setsize, match oder nonmatch, aV:RT 2.Bed. • Konsistentes Mapping: -bestimmte Stimuli (z.B. 2 u.7) sind immer nein -Folge: man kann ein S-R Verknpüfung lernen -man muss nicht mehr suchen -Responsezeit wird mit der Zeit unabhängig von der Set Size • Inkonsistentes – der Status eines Zeichens wechselt immer, mal ja, mal nein Mapping – immer Suche notwendig, keine Responseselektion – Auch nach langem Training immer noch Setsize abhängig Erg. Konsist.Mapp. -alle Probanden erreichen Asymptote, aber Ältere bleiben langsamer( Parallele zu Jungen) Inkonsist.Mapp. Ältere Parallel zu Jungen auch nach langem Training , Junge lernen nach 5 Blöcken, Alte nach 15 Blöcken Interp Beeinträchtigungen nicht nur in RT, auch in AG-Leistung = Lerngeschwindgk. Altersabbau in kog.Aufg. Sinkt AG,LZG, Kurzzeitgedächtnis, Verarbeitungsgeschwindigkeit steigt Verbales Wissen Bsp.für assoziatives Gedächtnis Aufbau Bilderpaar lernen, 3 Bed:alt, neue, rekombiniert(ein altes+ein Neues) Ergeb. Alte Gedächtnisse funktionieren nach Vertrautheit(war schon mal da) Objektgedächtnis gut,aber Assoziationsgedächtnis schwierig(=mehr FA) → wenn eins der Objekte da(recombi.) → vertraut → falsches Gedächtnis Schrumpfende Gehirnregionen Hippocampusvolumen Nimmt ab mit Alter und zusätzlich mit Alzheimer Weitere Regionen Lateraler präfrontaler Cortex, Cerebellare Hemisphäre,Hippocampus, Caudate Nc. Mögliche Ursache: Raz et al.2010 Rente(fehlender Imput?), da zw. 60-70 größtest Schrumpfen(über 30 Mon.) Einfluss Bildung Gedächtnisabbau vor einer Alzheimer-Erkrankung bei höherem Bildungsniveau ca 2.Jahre später eingesetzt Scaffolding-Modell Reuter-Lorenz =Gerüstmodell(s.u):Auf Level der kogn.Funktionen wirken 2 Variablen: Neuronal.Veränd.u. funktion.Abbau, dazw. kompensatorisches Gerüst -Neuron.Herausforderungen Schrumpfen, Veränd.weiße Substanz, Kortikales Schrumpfen, Dopaminentleerung -Funktionaler Abbau Ausdifferenzierung ventraler visuellem Areal, Abbau medialer temporaler Verstärkung, schwerer Übergang von Ruhezustand zu Arbeitszustand +Neuron.Chancen Frontale Verstärkung, Neurogenese, Verteilte Prozesse, Bilateralität +Funktionale Chancen Neues Lernen, Engagement, Übunf, Kognitives Training Aufgabenkomplexität & (Über-)Aktivierung Wenn Aufgabenkomplexität steigt → Nutzung Ressourcen aus beiden Hemisphären Exp.Reuter- Aufg. Lorenz'99 „Neur. Verstär.u. Erg. kogn.Altern -Buchstaben-matches von unterer zu oberer Bildschirmhälfte besti., -maches waren entweder in selber oder anderer Hemisphäre wie Target, -Komplexität(mehrere Distraktoren oder Cue als Kleinbuchstabe)variiert. -Jüngere bei einfachen Aufg.besser,wenn Target in selber Hemisphäre -Jüngere bei schwereren Auf.besser,wenn Target in anderer Hemisphäre (Gehirnhälften müssen kommunizieren) -Ältere immer besser,wenn Target in anderer Hemisphäre präsent. -Zwischen-Hemisphäre > Innerhalb-Hemisphäre steigt mit Komplexität (Bei Jungen anfangs bei Null, steigt dann auch) Interp. -Für Jüngere reichen unilaterale Ressourcen bei einfachen Aufg. Zusf. Profitierung von beidseitiger Aktivierung bei Exp.Lorenz Auf et al, 2000 Erg. Verbal working memory Unteraktivierung ResourceReduction Hypothesis (Fergus Craik) bei komplexen Aufg. Älteren Schon bei einfachen Aufg. Sprachl:Buchstaben erinnern, räuml.: Postionen von Kreisen erinnern Jüngere Ältere Sprachl.Aufg Aktivieren hauptsächlich linke Hemisphäre Räuml.Aufg Aktivieren hauptsächl. Rechte Hemisphäre Sprachl.Aufg. aktivieren Regionen in beiden Hemisphären, einschließl. DLPFC Räuml.Aufg. Interp. Jüngeren 1. Alte nutzen andere Hemisphäre zur Kompensation oder 2.Alte können nicht mehr spezifisch nur relevante Hemisphäre aktivieren (zusätzl.Aktivierung wäre also ein Fehler) Idee • Altersbedingte linkspräfrontale Unteraktivierung • Jüngere zeigen (wie ältere allgemein) links verminderte präfrontale Aktivität beim Lernen von Wortpaaren mit gleichzeitiger auditor. Diskriminationsaufg. Folge → geteilte Aufmerksamk.bei Jüngeren entspricht verringerter Leistung im Alter Exp.dazu: Logan, J.M. et al. SP (2000) Die Effekte Ablauf von geteilter Aufmerksamkeit auf Erg Gehirnaktivität bei Speichern u.Abruf Interpr. PET-Studie mit jungen u.alten Erwachsenen Ältere und Junge lernen Wörter mit bzw. ohne Strategievorgabe Ohne support keine vergleichbare Hirnaktivität Mit support gleiche Aktivierung wie Junge → Alten fehlt support/Strategie/selektive Aufmerksamkeit ? Erfolgreiches Altern vs.Demenz/Abbau Abbau(genet.Prädispositionen) -Bluthochdruck,falsche Ernährung, -Zellabbau im Gehirn, fehlende Neurotransmitter, -mentale Verarmung, soz.Isolation, -Demenz,Depression Erfolgreiches Altern -Kardiovaskuläres Training, richtige Ernährung, -neuronale Plastizität -Kogn.Training, soziales Aktivität -positive Lebenseinstellung Zusf. KLE 1, HZ, VL8 Kogn.Ergonomie IIII, Trainierbarkeit des AG- Schluss mit begrenzten Ressourcen? Überblick Trainingseffekte: Einflussfaktoren 1.Stimulus-Bekanntheit – wirkt, aber kleine Effekte bezüglich der Effizienz – eher gleiche Leistung mit weniger Aufwand – trainiert werden v.a. die Prozesse → Prozesse sind eher modalitätsunspezifisch 2.Interferenzabwehr und Updating Bei niedriger AG-Kapazität , Proband .. • Hat die Aufmerk.nicht nur auf dem Target, sondern auch auf Distraktoren – Kann man durch Flanker-Effekt zeigen • Filtert (inhibiert) die irrelevanten Reize nicht – Kann man durch CDA zeigen → Folge, müllt sich mit irrelev anten Infos zu – Lassen sich trainieren – auch (weite?) Transfereffekte 3.Alter -Transfer möglich -aber kleine Effekte - Leistungsgrenze sinkt“testing the limits“ zu1) Kann man Kapazität des AG verändern? Exp.Jaeggi, et al. (2008) Aufg. s.Mecki, Doppelte vis.u.auditive n-back-Aufg. Erg → Transfer auf Intelligenz-Tests Interpr Zeigt, dass man AG trainierbar, aber→ Kritik Olson & Jiang (2004) Kapazität & Expertise Zimmer & Fu (2008) WM Kapazität für Chinesische Zeichen Zimmer&Popp(i.Vorber.) Viell.nur trainiert schneller zu sein(da IQ-Tests oft zeitlimitiert) Idee Man trainiert unbekannte Symbole! Frage Kann Menge der Items trainiert werden, wieviele Zeichen merkbar? Aufg. Match or non-match des Displays Erg Keine Effekte! Kein Zugewinn durch Expertise(angelernt) Chinesische Zeichen und Expertise, Chinesen vs. Deutsche Material Echte chin.Zeichen, novels(sinnlos,alte neu zus.gesetzt), non-sense Ergeb Chinesen sind bei Novels genauso schlecht wie bei non-sense(gleiches k) Interp Vorwissen hilft nicht Neues Ähnliches besser zu merken Frage Nach Training von chin.Zeichen → besser bei neuen chin.Zeichen? Ablauf Pretest, 4 Wochen Training zu 5 Sitzungen(für Repeats),Posttest Material Novels(chin.Zeichen), Repeats(chin.Zeichen,wurden trainiert), Spots Ergebn. -Novels u.Spots nie trainert,aber Spots im Posttest besser (höheres Wiedererkennungsmaß)! -Untersch.zw. Repeats u.Novels nur besser bei Setsize 2 -kein Untersch.zw. Repeats u.Fleckfiguren(war das Ziel) -neuronale Effizienz steigt in Arealen,die Objekte verarbeiten (Lateraler und oxipitaler fusiformer Cortex) Interpr Objektgedächtnis trainiert, Trainingseffekte wirken v.a.an der Grenze der Kapazität → AG-Kapazität trainierbar, aber nur kleine Effekte (bei Steigerung Komplexität) Sind Trainingseffekte im AG modalitätsspezifisch? Exp.Walther Frage 1.Kann man auf die Zweitaufg.tranferieren? & Zimmer, in 1.Kann man auf die nicht-trainierte n-back-Aufg. transferieren? Vorb. SP 3 Gruppen 1.vis.Trainingsgr.,1 audi.Trainingsgr., 1 KG Ablauf • Pre-Test • Training -Visuelle u. auditorische n-back Aufg. *Fraktale(bedeutungsfreie Bilder)u. *russische Worte (no meaning) -Updating task (Zweitaufg): *vis.(Muster updating: 2 Muster geg.+Veränd.daran geg.+Angabe wie danach) u. *auditiv(Zahlen an versch.Ohren addieren) einer n-back in nur einer Modalität (visuell oder auditiv), 5 Sitzungen • Post-Test – Visuelle u. auditorische n-back Aufgabe – Updating task Ergeb Trainingseffekte: Einflussfaktoren Training Alle Lernen in ihrem Training über Sitzungen hinzu Transfer 1.Kein Transfer auf Zweitaufgabe, aber 2.Vollständiger Transfer in den n-back-Aufg., keine Modalitätseffekte! -Stimulus-Bekanntheit – wirkt, aber kleine Effekte bezüglich der Effizienz – eher gleiche Leistung mit weniger Aufwand – trainiert werden v.a. die Prozesse → Prozesse sind eher modalitätsunspezifisch Interferenzabwehr ? Bei niedriger AG-Kapazität , Proband .. • Hat die Aufmerk.nicht nur auf dem Target, sondern auch auf Distraktoren – Kann man durch Flanker-Effekt zeigen • Filtert (inhibiert) die irrelevanten Reize nicht – Kann man durch CDA zeigen → Folge, müllt sich mit irrelev anten Infos zu zu2) Was ist Inhibition u.WM gemeinsam? McNab et al Aufg.n Haben alle mit Interferenz zu tun 2008 Spacial memory task(wo Punkte), verbal memory task(Buchstabenreihenfolge), Flanker(Pfeile zeigen in Richtung,dazw.Oddball), Go/No Go-Task(je nach Cue drücken oder nicht), Stop Task(je nach 2.Cue drücken oder nicht) Ergeb -Es gibt Gehirnareale,die nur bei Memory task verwenden wurden u. welche,die nur bei Stop und GO/No Go verwendet wurden -es gibt Areale,die bei allen Aufgaben aktiv waren Interpr. Es gibt sign.Zus.hang zw.neuronaler Aktivität u.Interferenz → Annahme: je höher Aktivität,desto besser Inhibition McNab & Klingberg (2008) Aufg (s.o.VL davor)nach Hinweis rote Kreise aus Kreiskonstellation merken Erg Präparatorische Aktivität in Basalganglien, Frontalgyrus, Globus Pallidus Zusatz Korrela.zw.dem Ausmaß unnötigen Speicherns im parietalen Cortex u.der Signaländerung während der Vorbereitung auf das Filtern Interp Basalganglien, Frontalgyrus, Globus Pallidus als Türsteher für AG → umso mehr Aktivität in Inhibition desto weniger für Speichern notwendig Kann man Inihibition trainieren? ItemIdee Klassische Trainingsstudie aber mit Transferaufgaben(= nicht geübte Aufgaben, die Recognitionmit den geübten Aufgaben stukturelle Gemeinsamkeiten haben. Task Ablauf Transferpretraining(Verbgenerierung, Wortrekognitionen, Paarassoziationen), (Persson Training(Interferenz/WM), Transferposttraining(wie Pretraining) &Reuter /4 Bilder (Gesichter)/-/Fixationskreuz/-/ein Gesicht/-> War das eine Gesicht unter den -Lorenz,2008): Training Interferenz/ 4 Gesichtern? Zusätzlich Interferenzbedingung: Das zu beurteilende Gesicht kam nicht WM in vorhergezeigten sondern im vorletzen Bild vor(Proaktive Interferenz) Ergeb -Bei Verbgenerierungs-u. Paarassoziationsaufg.senkt Training Interferenzscore -Nach 9 Trainingssessions konnte die Interferenz bei Gesichtern und (Transfer!) auch bei Buchstaben unterdrückt werden Interpretat Man kann Fähigkeit zur Inhibition trainieren Studienüberblick Trainingseffekte in adaptiven WM-Aufgaben (CWMT) (Klingberg, 2010) Computerbasierte Tests Viele Transfereffekte auf Spannenmaße, n-back-Aufg.,.. SP Auch ADHS(da Problem: fehlende Inhibition) Folgen Niedrigere Aktivität in parietal,frontal u.dorsolateraler Cortex Zu 3)Sind Ältere auch trainierbar? Neuronale Trainingseffekte zb. Buchstabenerinnerung, Jüngere zwar besser,aber auch Alte lernen, Dahlin et al.2008 in anderem WM-Aufg.nicht besser → ja Mechanismen: Eine Spekulation Veränderung der Dichte von Dopaminrezeptoren mit einem Mc Nab et al. (2009) Training von AG-Aufg. → Zus.hang zw.Dopaminentleerung u.niedrigem AG? Wiederholung s.o Reuter-Lorenz-Modell, Aufg.komplexität u.Aktivierung, Über- u.Unteraktivierung Kognitive Intervention im Alter • Direkte Wirkung: Erwerb neuer Fertigkeiten (mit mehr oder minder großer Alltagsrelevanz) • Veränderung neuronaler Strukturen (neuronale Plastizität) • Indirekte Wirkung: Steigerung des Erlebens intellektueller Kompetenz • Positive Rückkopplung: - Training erhöht mentale Fitness → schafft Überzeugung „ich schaff das“ → wagt sich an Neues → trainiert mentale Fitness ... Trainigseffekte bei Intelligenz Baltes,'84 Sinkt zw.60u.80 J.deutl.→geht nach 5-10 Sitzungen auf Niveau von60J.! Baltes,'86 Kein Transfer auf andere IQ-Tests Langfristige Effekte Über 4 Jahre in einer Studie gefunden Training des AG Auch möglich Computerspiel für Alte? (Basak et al, 2008) Aufg. Echtzeit-Strategie-Videospiel Ziele neue Städte aufbauen, Infrastruktur verbessern, Grenzerweiterung Trainiert Geschwindigkeit, Aufgabenkontrolle, Aufmerksamkeit (Strategie muss überwacht und ständig angepasst werden, Lösungswege abwägen, Reagieren unter Zeitdruck, etc.) Ergeb Kosten des Aufgabenwechsels sinken und damit steigt Flexibilität Kardio-vaskuläres Training & Hirnfunktion Stanley et al.'02 Altersverluste „Gewinne“ durch Fitness in grauer und weißer Substanz Grenzen des Trainings • Viele Aufg.zeigen wenig Transfereffekt: Sie können exakt jenes besser, was sie geübt haben. • Wenn Transfer, dann eher nach einem adaptiven Training des A. • Testing the limits. – Leistung ist nach oben begrenzt und diese Grenze sinkt mit dem Alter. Zusf. KLE 1, DW, VL9 Zeugenaussagen 1: Autobiographisches Gedächtnis Einführung: Das „lost in the shopping mall“-Paradigma Bsp. für Thema -Chris(14) wird erzählt,dass er sich als Kind in Shopping-Center verläuft „Implementierung“ Ablauf -Chris wurden 4 Beschreibungen von Ereignissen präsentiert, von Ereignissen , die Erlebnisse aus seiner Kindheit schilderten. Loftus &Pickrell '95 -3 der Geschichten bezogen sich auf wahre Ereignisse; 1 wurde erfunden. - Chris wurde gebeten, alles, das ihm einfiel aufzuschreiben - 5 Tage lang. Erg -viele Details -z.B. Erinnerung an das Hemd des helfenden Mannes, erinnert Spielzeugladen, schimpfende Mama, usw., -Klare Erinnerung auf Skala 1-11(Klarheit der Erinnerung): Stufe 8, ( mehr als bei 2 der realen Ereignissen) Gliederung 1) Autobiograph.Gedächtnis 2) Implementierung von Erinnerungen 3) Die recovered memories-Debatte 1) Autobiographisches Gedächtnis (AuG) Def Das Gedächtnis für die Ereignisse des eigenen Lebens Abgrenzung Unterschied zu episod. Ereignisse sind Ged.(EG) Retentionsintervall Autobiographisches G.(AuG) Episodisches G.(EG) Persönlich relevant Im Labor erzeugt Jahre → Jahrzehnte Min. → Tage Struktur Komplexe Ereignisse Einfache Stimuli → (fast trivialerweise) auch Unterschiede in fMRI-Studien Studien zur SP AltersAufg verteilung von AuG (vgl. Ergeb Conway, 2005) Interpr. Personen ab Alter 35 Jahre -free recall (“Bitte notieren Sie möglichst viele Ereignisse ihres Lebens!”) oder cued recall (Präsentation von Wörtern; “Nennen Sie dazu Ereignisse Ihres Lebens!”) -Jeweils Einordnung des Ereignisses hinsichlich des Alters. Meisten erinnerten Ereignisse vor kurzem(Recency-Effekt), dann in Zeit 15-25 Jahre. 3 Etappen: Etappe Mögl.Erklärung 1. Kindheitsamnesie (Weitgehendes Fehlen von Erinnerungen aus den ersten 3J.) -Gehirnentwicklung -Entwicklung des Selbstkonzeptes -Sprachentwicklung -Erinnerungsstil der Eltern 2.Remeniscence bump Scheint insb. für positive, kontrollierbare Ereignisse =Erinnerungshäufung zu gelten (Studie von Glück & Bluck, 2007) (im Alter 10 - 30, insb. 15- 25) → „life skript“-Erklärung (werden viele Entscheidungen getroffen) 3.Recency aktuell Kultur Studie Conway et al 2005, SP: Japan,Bangladesh,USA,US Im Verlgeich passiert das allen Kulturen → universell Theorie von Conway & PleydellPearce zu AuG (2000) Selbst-Gedächtnis-System mit 2 • AuG Wissens Basis Kompo (Autobiographical -nenten memory knowledge base ) • Working self Zusatz beinhaltet persönl. Infos auf 3 Ebenen: – Lifetime periods (längere Episoden,wie WG-Zeit) – General events (wiederholte u.einzelne Ereignisse) – Event-specific knowledge (besteht aus Bilder,Gefühle u.a.Details) – Current set of goals (beeinflussen Speicherung u. Abruf Erinnerungen) Wenn man etwas erinnert konkurriert Wunsch nach Genauigkeit u.nach Übereinstimmung mit Selbstbild → verschiedene Erinnerungen je nach Situation (z.B.beeindrucken wollen vs.Freundschaftsgespräch) 2 Arten • Willentlich generierte – Verknüpfung von working self mit der autobiographical des Erinnerungen memory knowledge base Abrufs (generative retrieval) → Autobiogr. Erinnerungen sind zunächst Aufzeichnungen von Erfolg und Misserfolg bei der Zielerreichung Weiterentwicklung 2005 • Direkter Abruf – Getriggert durch Schlüsselreize („Proust-Phänomen“= best.Geruch erinnert an langvergangenes Ereignis) Umänderungen EpisodischesG.(←event-specific knowledge) u. conceptual self(←working self) = zusammen als Rahmen Neu Hierarchische Struktur Conceptual self Lifestory(allgemeine Fakten u.Werte über uns) -ganz oben Themen(Hauptlebensbereiche wie Arbeit,Freunde) -darunter Lifetime periods u.General events -darunter Episod.G. darunter Wagenaar (1986) Tagebuchstudie Frage Wie valide ist AuG? Ablauf Notierte 2402 Ereignisse in 6 J. , D.h. meist eines, manchmal 2 pro Tag • Jedes Ereignis beschrieben mit den cues –What(the event was) –Who(was involved) -Where and –When,+(critical detail)+ Einschätzung Salienz/Rarheit, emotionale Involvierung, pleasentness Für jedes Ereignis von vorher cue- Reihenfolge für spätere Erinnerung festgelegt Testphase -Ein oder mehrere Cues(What,who,where,when) genutzt(vorher festgelegt) einfachste Reihenfolge: What,where,who,when Erg -Wahrsch. sich zu erinnern stiegt mit Anzahl der Cues -trotzdem: sogar mit 3 Cues wurde die Hälfte der Ereignisse nicht erinnert -wenn Salienz, emt.Involvierung, Pleasentness hoch, besser erinnert) Interp Zeigt wieder: je mehr Schlüssel, desto eher Erinnerung, nicht sehr valide Der Fall des „Blitzlicht“-Gedächtnisses („flashbulb“ memories) Meistens erinnert von wem erfahren, wo selbst gewesen, was gemacht, was gefühlt, was andere gefühlt, welche eigene Konsequenzen Bedingungen für „flashbulb memories“ nach Conway u. Finkenauer'98 Vorabwissen hilft Ereignis in Bez. zu vorhandenen GD-Strukturen zu setzen Persönl. Bedeut. das Ereignis sollte große persönliche Relevanz haben Überraschung Das Ereignis sollte eine emotionale Reaktion hervorrufen förderlich offener Wiederabruf Kritik an Bedingungen -das sind alles Faktoren, die generell die Enkodierung positiv beeinflussen • tatsächlich ist die Genauigkeit der „flashbulb“- Erinnerungen nicht wirklich besser als bei anderen persönl.Ereignissen Zeigt die Studie Talarico & Rubin (2003) Ablauf -Befragten Probanden am 12.9.2001 über das 9/11-Ereignis und über ein anderes, kurz zurückliegendes persönl.Ereignis. -Jeweils ein Drittel der SP wurde nach 7, 42 u.224 Tagen noch einmal befragt Erg (Konsistenz der Details als indirekter Indikator für die Gedächtnisgüte ) → Konsistenz der Details nimmt bei beiden Ereignissen ab, Inkonsistene Details nehmen bei beiden zu → Flashbulb nicht besser erinnert Interp. selbst bei sehr kräfitgen Erinnerungen sinkt Validität 2) Implementierung von Erinnerungen Das „Lost in SP • 24 Teilnehmer (+Verwandte), • 3 wahre Ereignisse + 1 falsches Ereignis the shopping Abl -VP bekamen Mail mit 4 Geschichten → darunter Details schreiben, zurückschicken mall“auf - nach ca.1 Woche 1 Interview mit wieder Details erinnern+ Paradigma Einschätzung Klarheit+Sicherheit, dann wieder gleiches Intervie , Lotus - dann Aufklärung über falsche Geschichte u.Fragen,welche falsch war &Pickrell'95 Erg 1. ca.1/3 erinnert sich an falsches Ereignis (70% aller wahren Ereignisser erinnert) 2.Höhere Klarheit der Erinnerung bei Wahrheit (betrifft nur die,die falsches glauben) 3.Sicherheit in Erinnerung höher bei Wahrheit 4.Bei Frage,welches Ereignis falsch, nennen 5 ein anderes(wahres!) Int Implementierung anderer Ereignisse -es gibt Leute, die sich an nicht stattgefundenes Ereignis erinnern können! Bsp • die Attacke eines bösartigen Tieres .e • ein peinlicher Vorfall auf der Hochzeit eines Familienmitgliedes • beinahes Ertrinken und die Rettung durch einen Aufsichtsperson • ein Krankenhausaufenthalt über Nacht wegen hohem Fieber • Eine Fahrt im Heißluftballon (Garry & Wade, 2005) • „slime“ in den Lehrer-Schreibtisch getan Foto versus Abl -Originalfoto aus Kindheit der VP besorgt Geschichte I • Vergl.einer „Implementierung“ durch ein „ gefaktes“ Foto versus durch eine Geschichte Garry & Erg • Geschichte erzeugte stärkere Ergebnisse als Foto Wade (2005) Foto vs. Abl • 3 Ereignisse; 1 falsch („slime“ in den Lehrer-Schreibtisch getan) GeschichteII • Exp.-Gruppe wurde als „Erinnerungshilfe“ ein Klassenfoto von damals gezeigt Lindsay..., Erg • Volle oder teilweise „Erinnerung“ bei – 45.5 % der KG, – 78.2 % der Exp.-Gruppe Wade & Garry (2004) Int Hier wirkt Foto unterstützen zur Implementierung des falschen Ereignisses Drei-Stufen• Schritt 1: Die jeweilige Person muss das Target-Ereignis für plausibel halten. Modell von • Schritt 2: Diese Person muss glauben, sie hätte das Ereignis erlebt. Mazzoni, Loftus & • Schritt 3: Mit Hilfe versch.Techniken (z.B. guided imagery) werden Bilder u. Beschr.n, Kirsch (2001) die die Person von dem Ereignis hat, neu interpretiert als echte Erinnerung. 3) Die recovered memories-Debatte Def. • Ereignis wurde enkodiert recovered • ...war für (lange) Zeit unzugänglich memories • ... war dann wieder bewusst erinnerbar • meist bezogen auf Fälle von sex. Missbrauch in der Kindheit, • deren Erinnerung (insb. im Zuge von Therapien) wiedererlangt (recovered) wurde. Studie von Geraerts et al. (2007) Art der Erinnerung Indizien für den sex.Missbrauch (hier): (1) Jemand Drittes hatte von sex.Missbrauch innerhalb 1 Woche nach der Tat erfahren. (2) Jemand Drittes wurde von Angeschuldigten ebenfalls missbraucht. (3) Jemand gestand die Tat. (1)Kontinuierliches Gedächtnis (n = 71) bei 45 % (2)Recovered Memory –recovery ausserhalb von Therapie (n = 41) bei 37 % (3)Recovered Memory bei 0% –recovery innerhalb von Therapie (n = 16) Mögl.Erklärung für (2): zeigen im Labor,dass sie besser Gefühle unterdrücken können Interp zeigt pro u. contra zu Existenz von recovered memories: Pro (2) ist nicht weniger wahrscheinlich passiert als (1) Contra (1) ist wahrscheinlicher passiert als (3) Exkurs: Idee DRMAblauf Paradigma: (DeeseErg RoedigerMcDermont) produziert falsche Erinnerung Individuelle SP Differenzen imDRMParadigma Clancy, Schacter et al. Erg • Vergl. von 4 Gruppen – 15 Frauen mit „recovered memories“ – 15 Frauen, die glaubten, Opfer von kindl.sex.Missbrauch gewesen zu sein, aber keine Erinnerung daran haben – 12 Frauen mit durchgängiger Erinnerung an den kindl.sex.Missbrauch – 15 Frauen ohne Missbrauchserfahrung (Kontrolle) LaborIdee analogon zu Ablauf recovered memories? Smith & Moynan (2008) Recovered memories im Labor darstellen, hier werden Listennamen vergessen Gabe von Liste semantisch-ähnlicher Wörter, bei Abfrage kommen andere nicht präsentierte semant.-ähnl.Wörter/oder erinnern von diesen -Wörter die am Anfang u.Ende repräsentiert wurden → höhere Wahrs.zu erinnern, als die in der Mitte(ca.50%) -nicht-präs.Wort auch ca.zu 50% genannt (Stuhl) Gruppe mit recovered memories hatte sign.höhere Werte im DRM → vielleicht anfälliger für recovered memories 1.VP lernen kategorisierte Listen (kritische Wortlisten u.Fülllisten) +Einschätzung wie repräsentativ für die Liste und aufschreiben, 2.dann Interferenz durch Einschätzung der Items der Füllerliste, 3.dann Recall der Wortlistennamen(zeigt Vergessenseffekt der kritischen Listen), 4.dann Cued Recall(Listenname) der kritischen Liste(zeigt recovered memory), KG macht statt verbaler Interferenz non-verbale Aufg. 2 Experimente: im 1.Exp.:Füllerlisten mit neutralen Items, im 2.Exp.: emotionale Items Erg. 1.EG vergisst Listennamen öfter als KG(nennt sie weniger) in beiden Exp. 2.bei cued recall kein Unterschied zw.EG und KG → EG erinnert sich wieder an vergessene Listen =recovered memory 3.auch emotionale, erinnerbare und unterscheidbare Wörter wurden (vielleicht sogar besser-unklar) vergessen und dann wieder erinnert Interp Recovered memories ansatzweise darstellbar, da Listennamen gelernt, blockiert(vergessen) und wieder erinnert werden konnten Zusammenfassung • AuG unterliegt denselben Prinzipien wie sonstiges GD (z.B. Schlüssel-abhängiges Erinnern; Vergessenskurve) • Skriptartige Strukturen (Selbstkonzept) • „Implementierung“ von Erinnerungen ist in gewissen Maße möglich • Recovered memories scheint es prinzipiell zu geben; allerdings ist insb. hohe Vorsicht geboten, wenn recovery im Rahmen von Therapien auftritt. Zusf. KLE 1, DW, VL10 Zeugenaussagen 2: Erinnerung an Ereignisse Einführung WatergateVorfall Aufdeckung Skandale(Missbräuche von Regierungsvollmachten)Rücktritt Nixon affaire in 70er Schlüssel Rechtsberater von Nixon: John W.Deans Zeugenaussage → später Vergleich mit USA -figur Tonaufnahmen zeigen weder semant.noch episod.,aber valide Erinnerung Überblick- Erinnerung an Ereignisse 1)Welche Faktoren determinieren die Güte der Erinnerung? a)Retentionsintervall, b)emot.Gehalt 2) Können „Erinnerungen“ verfälscht werden? 3) Wie kann ich möglichst valide Erinnerungen erhalten? 1)Welche Faktoren determinieren die Güte der Erinnerung? a)Das Retentionsintervall Gedächtnis- (1) Erinnern hängt von der Interaktion zw.Enkodierbedingungen u.Abrufbed. ab. prinzipien (2) Vergessen lässt sich auf externe Faktoren zurückführen. kurze (schlechter Schlüssel, Interferenz; es bedarf nicht der Annahme eines decay oder loss) Erinnerung ... (3) Jedwede Erinnerung ist cue-getrieben. (4) Jedwede Erinnerung ist rekonstruiert. Laborstudien • Turtle & Yuille (1994; Video): nach 3 Wo.um 43 % Rückgang im Abruf von Details (relativ zum unmittelbaren Abruf) • Flin, Boon, Knox & Bull (1992; „staged event“): Rückgang der Akkuratheit vom unmittelbaren Interview bis zum Interview 5 Monate später – 66 % → 38 % (6 Jahre alte Zeugen) – 70 % → 54 % (9 Jahre alte Zeugen) – 71 % → 62 % (Erwachsene) • Generell: Annahme einer Potenzfunktion (größte Reduktion am Anfang • Evidenz für Unterschied zw.(individuell) zentralen u.(individuell) peripheren Details Studie zu realem Fall Zusammenfassung Ablauf • Augenzeugen eines Schusswechsels zw.Waffenladenbesitzer und einem Dieb. • Aufgrund der unmittelbaren Zeugenaussagen u.der Rekonstruktion des Verbrechens durch Polizei wurde versucht, das Ereignis korrekt zu beschreiben. • Die Akkuratheit der Zeugenaussagen wurde durch die Übereinstimmung mit dieser Rekonstruktion bestimmt. • 4-5 Monate nach der Tat wurden 13 von 21 Zeugen erneut befragt. Erg • Hohe Akkuratheit (in Details über Personen,Objekte,..) • Kaum Verlust über die Zeit • Bei gut enkodierten Ereignissen → Intervall keine dramatische Einbußen • Periphere Details → über die Zeit größere Einbußen (Achtung: was peripher, was zentral ist kann individuell deutlich variieren!) • Prozesse, die der Konsolidierung förderlich sind, – insbesondere wiederholter Abruf – können auch zur Verzerrung führen. (dazu gleich mehr ) • Ein im Prinzip positiver Faktor für spätere Gedächtnisleistung ist ein früher erster Abruf; auch hier gilt aber der vorangehende Punkt. b)Emotionaler Gehalt Der Ab- • 18 Dias, die Personen in einer Warteschlange an einer Kasse zeigen; Waffen- lauf • EG: „Person B“ bedroht Kassierer mit einer Waffe; der Kassierer übergibt Geld. Fokus, • KG: „Person B“ reicht Kassierer einen Scheck; der Kassierer übergibt Wechselgeld. Loftus • Waffe bzw. Scheck erscheinen in 4 Dias. et al.'87 Erg 1.Rate korrekter Antworten auf Fragen zuPerson B.ist niedriger bei EG(Waffe) als bei KG 2.Rate korrekter Antworten bei Gegenüberstellung(mit 12 Personen) ist auch niedriger als bei KG(und kaum über Zufallsniveau) Studien Christi anson &Loftu s '91 Ablauf -Dias: Straße,Frau +Fahrrad im Vordergrund), Auto im Hintergrund, -Frage nach Details zu zentralem Merkmal(Mantelfarbe)u.Frage zu peripher.Detail(Autofarbe) 3Bed neutral:Frau fährt Fahrrad,emot.:F.liegt neben Fahrrad, ungewöhnl.: F.trägt Fahrrad(Schultern) Erg 1.emot.Bed.: deutlich mehr VP Erinnung an zentr.D. als perip.D. 2.neutr.Bed: Alle erinnern zentr. u.perip.D. gleich gut 3.ungewöhl.Bed.:erinnern öfter zentr.D.als perip.D., aber Unters.nicht halb so groß,wie bei emot.B. Christia Abl. Dias, • 180 ms Präsentation , nur eine Fixation je Dia nson et Vor Präs.eines Dias Fixationspunkt an der Stelle des zentr.Details al.'91 → Aufmerksamkeitsfokus auf zentralem Detail Erg 1.insgesamt mehr Auf.auf zentr.Detail(in emot.,neutr.,u.ungewöhnl.B.) 2.emot.Detail wird trotzdem korrekter erinnern Int Dass emot.Detail besser erinnert wird, kann nicht an Dauer der Fixation liegen Weitere • Weitere Studien zeigen, dass es nicht die Häufigkeit der Blickfixierung u.Fixierungsdauer ist s • Annahme: Bei neg.Stimuli wird höhere Bindung zw.den versch.Infos erreicht. Zusf. Gedächtnis für emotionale Stimuli : • Höhere Bindung zw. Merkmalen (Ort, Farbe) bei Tabu-Wörtern im Tabu-Stroop • höhere recollection für neg.(im Vergleich zu neutr.u.pos.)Stimuli, aber keine höhere familiarity (familiarity: Urteil basierend auf Vertrautheit des Stimulus recollection: Urteil basierend auf bewusstes Erinnern an Details der Stimulus-Episode) • Aber: reduced source memory for unpleasant words → Further research is needed! Emotionaler Gehalt : • Emot.Gehalt verändert den Bericht so, dass → zentrale D. besser, periphere D. schlechter erinnert • Die Evidenz beruht allerdings auf Studien mit wenig Material-Variation 2) Können „Erinnerungen“ verfälscht werden? Das Falsch- Stop-vs. Abl- Originalinfo: Stop-Schild, EG:Falschinfo:Vorfahrt achtem („Fuhr ein anderer inforVorfahrts- auf Wagen an diesem vorbei,als er am Vorfahrt achten-Schild stand“), mationsSchild KG:Stopschild (ausbalanciert) paradigma Erg Rate der korrekten Antworten sinkt,wenn Falschinfo geg.wird (Loftus et (Nicht das wichtigste wie oft Falschinfo geg, manche erinnern gar nicht) al.'78) Einfluss Direkt Korrekte Antworten: bei denen,die konsistente Info bekamen, blieb Zeitpunkt nach Korrektheit der Antworten über Zeit(bis 1 Woche) gleich (leicht sinkend), der Falsch- Original inkonsistent gleich(leicht steigend → besser), keine Zusatzinfo sinkt info Kurz vor Korrekte Antworten: Konsistent sinken am Anfang stärker(dann leicht), Abruf inkonsistent(Anfang steigend,dann sinkend),keine Zusatzinfo sinkt Interpr. Erklärungsansätze 1.Veränderung der Gedächtnisspur (trace alteration) (z.B. Loftus, 1975; Loftus et al., 1978) -Je näher Falsch-Info bei Abruf, desto glaubhafter bei inkonsistenter Info -echter Effekt zeigt sich zw.Unterschied von inkonsistent u.keine Zusatzinfo Exp. Ab- VP sind fiktive Zeugen eines Autounfalls, Fragen danach: Auto- lauf - EG:“Wie schnell waren Autos,als sie ineinander krachten?“, zus.KG: „Wie schnell waren sie,als sie aneinander stießen?“, stoß -Frage an beide: „ Gab es Glas am Unfallort?“(gab keins) Erg -EG schätzt höhere Geschwind., -EG: mehr Personen behaupten Glas gesehen zu haben Kritik Kontra Dieser Ansatz ist nicht mehr akzeptiert, da zu viele Belege für ein Nebeneinander von mehreren Gedächtnisspuren sprechen, aber immerhin folg.Exp: Pro „Farbveränderungsstudie“Loftus: Abl. „welche Farbe(Wahrheit=grün, Falschinfo=blau) hatte das Auto?“ Erg. Wenn auf Kontinuum von blau-grün-gelb entschieden werden kann: KG: Mitte grün, EG: Mitte zw.blau u.grün 2.AufforderungsHypothese (Strategic effects account) (McCloskey & Zaragoza, 1985) Idee Aus Sozialpsy.: bei Unsicherheit glauben wir anderen Erkär. Im Falsch-Info-Paradigma mit Stop-Schild: wenn unsicher bei Originalinfo, scheint Falsch-Info(unkritisch gesehen)sicherer → Wahl Falsch-Info Exp. Ab-lauf -Dia:Handwerker mit Hammer, Ham - Text EG, Fehlinfo:“ Der Handwerker,der eine Zange trug“, mer Text KG: „Der Handwerker,der ein Werkzeug trug“, -Frage: „Trug Handwerker Zange oder Schraubenzieher?“ Erg Reduzierter,aber nicht eliminierter Falsch-Info-Effekt Inter Da Original nicht zur Auswahl → der wahrscheinlicheren Info geglaubt Exp.II Ablauf Erg Gleiches Exp.,aber vor Abruf: Info,dass alle Infos aus Text falsch waren + offene Frage: „ Welches Werkzeug trug der Handwerker?“ Immer noch Falsch-Info-Effekt! → gegen Aufforderungs-Hypothese Kritik Kontra • Der Falschinformationseffekt ist nicht nur ein Aufforderungseffekt. Pro • Man muss aber sowohl bei Experimenten, als auch in der Realität mit dieser Möglichkeit rechnen. 3. Blocking account Idee Blocking -Ansatz (z.B. Morton et al., 1985) Kritik • Retrieval cues sind häufig zu unspezifisch, um nur 1 Gedächtnisspur abzurufen • Bei mehreren Möglichkeiten wird die zuletzt angelegte Spur abgerufen. • Das ist im Falschinformationsparadigma typischerweise die Falschinformation. 4.QuellenIdee gedächtnis (Source monitoring) (Lindsay & Johnson, Exp. 1989) Quellenkonfusion: Fehlattribution bei schwachen Reiz-Quelle-Bindungen, z.b. zw.Handwerker-Hammer(schwach), aber Handwerker-Zange (stark), wenn ein Reiz mit mehreren Quellen verknüpft auch vorab gegebene Falschinfo kann beeinträchtigende Wirkung haben! Dia-Show-Geschichte mit einigen Details (z.B. Coca-Cola-Dose) • andere 2.Geschichte mit Details, die ähnlich zu den Details der 1. Geschichte waren) z.B. Erwähnung einer Pepsi-Dose • Abfrage direkt u. 48 Std.später Erg (nach 48Std.:) • Geringere Anzahl korrekter Targets, • Mehr Fehlzuordnungen Int Wenn nach Details der 1.Geschichte gefragt → Mischung Inhalte 2.Geschichte 5. Source of Idee activation confusion (SAC) (Ayers & Reder, 1998) 1) Die Aktivationsstärke (Wahrs.k.,dass Info meines Bewusstsein zugängl.wird) eines Konzepts nimmt über die Zeit ab. (2) Aktivation breitet sich über die Kanten aus, bestimmt durch die Stärke der Kante. Die wiederum ist eine Funktion der Häufigkeit der Koaktivierung der verbundenen Konzepte. (3) Kontext ist repräsentiert als eine Sammlung von Konzepten, die die versch. Merkmale der Enkodier-Situation kodieren (in der Abb. simplifiziert zu einem Kontextsymbol). (4) Personen haben bewussten Zugang zu den Konzepten, aber nicht zu den Kanten zwischen ihnen (oder zu dem Prozess der Ausbreitung selbst). (5) Personen machen daher mitunter Fehler, wenn sie die Quelle der momentanen Aktivation eines Konzeptes zu erschließen versuchen. Know Know: wissen,dass Item vorkam, aber unbewusstes Erinnern /Rem remember: bewusstes Erinnern an Item während Encodierphase ember • Falsche „Know“-Urteile werden durch das Modell gut erklärt. • Sind nach dem Modell auch falsche „Remember“-Urteile möglich? • Ja, indem die sehr reduzierte Modellierung des Kontextes in der ersten Abbildung etwas weiter aufgeschlüsselt wird. • Erklärung durch gemeinsame Kontextmerkmale von Original- uFalschinfo. Interp Möglich: Vertrautheit wird abgefragt Der Falschinformationseffekt Zusammenf • Reliabler Effekt • Kein reiner Aufforderungs-Effekt • Aber auch kein „spektakulärer“ Gedächtnisüberschreibprozess • Quellenkonfusionen u.Interferenzen als Haupterklärungen („Source of activation confusion“ als gute Bündelung der versch.Komponenten) 3)Wie kann ich möglichst valide Erinnerungen erhalten? vorab • Falsche Fragetechniken (z.B. Suggestivfragen) haben deutliche Effekte • Dies gilt insbesondere für Kinder Kog- Annitives nahmen Interview • Gedächtnisspuren sind typischerweise komplex und enthalten vielfältige Infos • Die Effektivität eines Abrufschlüssels hängt davon ab, wie sehr er mit Infos aus der Gedächtnisspur überlappt (Prinzip der Enkodierungsspezifität) • Verschiedene Abrufschlüssel können zu einer Gedächtnisspur führen. → Diese Annahmen führten zur Entw.des Basic Cognitive Intervierws(Geiselman et al.,'85) Basis- 1. Kontextwiederherstellung (context reinstatement) version Der Zeuge versucht zunächst den Kontext des fraglichen Ereignisses wieder herzustellen (Wo? Wann? Was getan bzw. vorgehabt? Welche Stimmung? usw.) 2. Berichte alles! (report everything) Der Zeuge berichtet alles,was ihm einfällt, auch wenn es sich um fragmentarische Info handelt. 3. Abruf in umgekehrter Reihenfolge (reverse order recall) Der Zeuge berichtet die Details des fraglichen Ereignisses in verschiedener Reihenfolge. 4. Wechsel der Perspektive (change perspective) Der Zeuge berichtet das Ereignis aus verschiedenen (Ziel-) Perspektiven. Erläuter Zu 3.: Abruf in umgekehrter Reihenfolge - Annahmen : -ungen • Vorwärts-Recall ist eher schema-getrieben: Der Zeuge geht mental durch das Schema (Skript) und erinnert insbesondere die Standardelemente mit ihren Variablenwerten(„Die Kellnerin brachte seine Bestellung in die Küche.“) • bei vorwärts-Recall: Wahrscheinl.des Abrufs inzidenteller Ereignisse („Er bat die Kellnerin, ihm einen Stift zu leihen.“) ist aufgrund dieses „top down“getriebenen Abrufs reduziert + mehr Intrusionen • Rückwärts-Recall ist nicht schema-getrieben;daher gewinnen „daten-getriebene“ Abrufprozesse an Gewicht. Hierbei sollten also inzidentelle Ereignisse besser abgerufen werden. Exp. Abl Restaurant-oder Arzt-Szenario werden vorwärts u.rückwärts nach Details abgefragt Erg Vorwärts: mehr Schema-basierte Details, Rückwärts: mehr inzidenzielle(unbewusste) Details, Schema-basierte Intrusionen(falsch): Vorwärts mehr Zu 4. Wechsel der Perspektive Studie Abl • VPn lasen kurze Geschichte über 2 Jungen, die in Haus spielen; • Sie sollten die Geschichte entweder unter der Zielperspektive „Hauskäufer“ oder „Einbrecher“ lesen; • Die freie Wiedergabe passte zu der Perspektive (z.B.das leckende Dach wurde eher von den „Käufern“ erinnert); • Vor einer 2.Wiedergabe wurden die Probanden zum Perspektivenwechsel veranlasst; Erg Nach Perspektivwechsel erinnert man sich an mehr Details („Ach, die Tür war angelehnt“) Verbess 1.Bereich Kontext-Wiederherstellung vgl.Basisversion erte Gedächtnis Berücksichtigung der z.B.keine Zwischenfragen während des Version begrenzten mental.Ressourcen Abrufs, keine Störungen • Bereich Soziale Dynamik Zeugen-kompatible Fragen z.B.kein Standardkatalog von Fragen, Besonderheiten des Zeugen berücksichtigen(z.B.Interessen), situationsangemesse Fragen Variation des Retrievals Vlg.Basisversion Metakognitives Monitoring „Bitte nicht raten“-Anweisungen, Hinweis auf „Ich-weiß-nicht“-Antworten Minimierung von Rekonstruktionen Auf Quellen-Konfusion hinweisen, als Interviewer keine Infos verraten Ein gutes Verhältnis aufbauen Am Anfang in vertrauenvolles Verhältnis investieren Zeugen in eine aktivere Rolle bringen • Bereich Extensive, detaillierte Kommunik Antworten fördern ation Verwendung der angemessenen Kodierung Evaluation Hinweis,dass Zeuge Experte, offene Fragen u.ä. Hinweis detailreicher antworten als in normaler Konversation Nicht verbales Antwortformat erzwingen, auch räuml.ermöglichen(aufzeichnen) (Meta• 42 Studien mit insgesamt 55 Vergleichen von Kognitivem Interview (KI) analyse) u.Standard-Interview (SI; etwa 2500 Probanden) : Köhnken et • Steigerung der Rate korrekter Erinnerungen: al. (1999) • Mittlerer Effekt(d = 0.87,d.h. ein starker Effekt) für die AV korrekte Info • Nur 4 Vergleiche insig. (in 3 von 4 Fällen gibt es plausible Gründe) • Kein Fall von KI < SI • Kosten im Sinne einer Steigerung falscher Erinnerungen? • Kleiner Effekt von d = 0.24 für falsche Info (KI > SI) • Allerdings sehr heterogener Effekt Zus• Zeugenaussagen können durch das Kognitive Interview verbessert werden. ammen • Genutzt werden sollte das verbesserte Kognitive Interview. fassung • Die Prinzipien des Kognitiven Interviews sind generell nützlich, wann immer es um autobiographische Erinnerungen geht (Beratungs- und Therapiesituationen). Zusf. KLE 1, DW, VL11 Zeugenaussagen 3: Personenwiedererkennung Einführung Der Fall des • DT wurde wg. Vergewaltigungsvorwurfs verhaftet, da das Opfer ihn meinte, erkannt zu haben. Donald • Perfektes Alibi: Er war Teilnehmer einer live gesendeten Fernsehsendung Thomson ... (in der er über die Tücken von Zeugenaussagen sprach). • Der Fernseher lief während der Tat ... Personenwiederkennung Einerseits Identifikation durch Zeugen kommt eine hohe Bedeutung in der Rechtspraxis zu Andererseits Hohe Fehleranfälligkeit (z.B. Nachweis von Fehlurteilen, die vor allem auf Identifikation durch Zeugen beruhte, durch spätere DNA-Analysen) Gliederung 1) Die Wiedererkennung unbekannter Gesichter 2) Ist eine Verwechslung möglich? 3) Die Methode der Gegenüberstellung 1) Die Wiedererkennung unbekannter Gesichter Bekannte Gesichter zb. Merkel, Sind leicht wiederzuerkennen, unabhängig von Position Studie zur Aufg. • Einfach: Ist die Target-Person in dem Foto-lineup? Erkennungsleistung • Wenn ja, welche ist es? unvertrauter 3Bed. neutrales Gesicht, lachendes, 30° gedreht + Vgl.personen immer neutral Gesichter , Fazit Die Quote korrekter Zuordnungen ist erstaunlich niedrig Bruce'99 ( geg. die einfach erscheinende Aufg.) Auf welche Merkmale achten wir bei dem Vergleichsprozess? Zusatz Replikation des Experimentes mit vollständigen Targets, „nur innen“-Targets (Augen,Nase,..) oder „nur aussen“- Targets(Stirn,Kinn,..) Fazit • Der Abgleichprozess scheint zudem insbesondere über das Gesichtsäußere zu laufen, also über den Teil, der sich am leichtesten ändern lässt. Fazit • Unsere Fähigkeit, unvertraute Gesichter unter verschiedenen Perspektiven zu identifizieren, ist relativ gering ausgeprägt. • Man kann dies auch als Hinweis nehmen, dass u.U. implizite Schlussfolgerungsprozesse („Er ist derselbe, der gerade vor 5 Min. an mir vorbeiging.“) eine nicht unerhebliche Rolle spielen. (Erinnerung an changing blindness) 2) Ist eine Verwechslung möglich? Unconscious Abl- Video ca 3 min. mit 10 Einzelszenen (jeweils zw. 30 u.90 Sek.) : transference, auf Jeweils: Lehrer interagieren mit Kindern Ross, Ceci, *Variation: Szene (34 Sek.) in der Mitte zeigte : Dunning & -„Transference“-Bed.:Einen Lehrer -KG-Bedingung : Eine Lehrerin(später in Toglia (1994) („Bystander“), der Kindern etwas vorlas beiden Bed.:Opfer),die Kindern etwas vorlas *Letzte Szene: Lehrerin sitzt in Cafeteria, setzt sich neben männl.Täter („Assailiant“); er stiehlt ihr (unbemerkt von ihr) Geld aus der Geldbörse 4.Gegenüberstellung (5 Personen; Fotos) Erg In allen Erg.Bed.: 7-option-line up (5Personen + keiner von allen + weiß nicht) 6-option-line up(5 Personen + keiner ),5-option-line up(Zwang zw.5Personen zu wählen) 1.Bed: bystander Deutlich erhöhten Wahl des „bystanders“. in Line-up (Beachte: die 57.5 % [statt ca. 20 %] in der KG („Five-option lineup“ sind ein Hinweis auf die Ähnlichkeit von „Bystander“ und Täter ) 2.Bed: Täter in Line-up Kein Unterschied zw.KG u.EG, wenn nur der Täter (aber nicht der „bystander“) im lineup anwesend ist 3.Bed: Täter u.bystander in Line-up Deutliche Verwechslungswahrscheinl., wenn sowohl Täter als auch „bystander“ im lineup anwesend sind(=Täter wird öfter gewählt,aber bystander von EG viel öfter als von KG gewählt,trotz Anwesenheit Täter) Mögliche • Vertrautheitsbasierte Fehlidentifikation? Erklärungen • Quellenkonfusion? • Bewusste Inferenz? Verschiedene Detailergebnisse von Nachbefragungen deuteten an, dass es um bewusste Inferenzen in der Enkodierphase („Ach, das ist wieder der Kerl, den ich eben schon mal gesehen habe!“) , Test: (Exp. 2) Info der Probanden vor dem lineup, dass 2 versch. Männer zu sehen waren Erg Fazit keine erhöhte Wahl des „bystanders“ mehr → spricht für den Prozess der bewussten Schlußfolgerung • Das Phänomen der Personenverwechslung kann auftreten • Eine Rolle spielt dabei vermutlich Quellenkonfusion (z.B. der Fall Donald Thomson) • Systematische Tests deuten an, dass es in der Regel bewusstes „Gleichsetzen“ zweier Personen in der Enkodiersituation ist (also so etwas wie mangelnde change detection) 3) Die Methode der Gegenüberstellung Die 4 (1) „Blindheit“ der die Gegenüberstellung durchführenden Person Empfeh(Zeuge sollte davon auch in Kenntnis gesetzt werden) lungen (2) Instruktionen: „Die fragliche Person muss nicht dabei sein; von Wells Sie müssen daher nicht eine Person benennen!“ und (3) Keine Salienz des Verdächtigten Kollegen (4) Direktes Sicherheitsurteil nach der Identifikation '98: plus 5) Sequentielle Gegenüberstellung(GÜ) statt Simultaner Gegenüberstellung Zu 5) • Simultane GÜ bewirkt eine Tendenz zu relativen Urteilen Sequ.GÜ („Wer von den Personen ist meiner Erinnerung an den Täter] am ähnlichsten?“) vs.simult • Bei sequentieller GÜ wird jede Person einzeln gezeigt und beurteilt .GÜ („War es diese Person?“)‘ • Achtung: Wells et al. (1998) befürchten, dass die Risiken durch einen „nicht-blinden“ GÜ-Leiter bei sequentieller Prozedur erhöht sind! Frage • Signalentdeckungstheoretisch formuliert: Verändert die sequentielle GÜ die Diskriminationsfähigkeit oder „nur“ das Antwortkriterium? Exp. • Diskriminationsfähigkeit ist gleich gut. • Die Zeugen haben aber bei sequentieller GÜ ein konservativeres Antwortkriterium (in Kombi super) Frage • Zwei-Prozeß-Theorien der Wiederkennung: Erhöht sequentielle GÜ recollection-u.erniedrigt familiarity-basierte Urteile? Exp. Zu 3) Salienz • Kein signif. Unterschied des recollection- basierten Wiedererkennens. • Signifikante Reduktion von vertrautheitsbasierten Wiedererkennensurteilen (super!) Basiswahrs.k. Operational gesprochen: Der Verdächtigte darf in „mock-witness“- Exp.n („Pseudo-Zeugen“-Exp.) nicht mit einer höheren als der Basiswahrscheinlicheit (p = 1/Anzahl der Personen in der GÜ) identifiziert werden. Generalregel Die Distraktoren („foils“) sollten nach ihrer Ähnlichkeit zur Beschreibung durch den Zeugen ausgewählt werden. Einschränkung – Es gibt aber einschränkende Bedingungen (z.B. der Verdächtigte selbst entspricht nicht der Beschreibung) Keine gute Regel Wahl aller Distraktoren nach ihrer Ähnlichkeit zum Verdächtigten Prototyp-Effekte: (Verdächtiger salient, da als einziger perfekt auf Beschreibung passt u. alle Merkmale vereint u.zu viel Aufmerksamk.) Studie Wogalter, Marwitz & Leonhard '92 mit Gesichtsstimuli (Fotos) – Zufällige Bestimmung eines Targets; Auswahl von 5 Distraktoren nach Ähnlichkeit mit Target – VP beten, Target herauszufinden; Instruktion (sinngemäß): „Zu finden ist der Verdächtige; Beachte: Die Distraktoren wurden aufgrund von Ähnlichkeit ausgewählt; ignoriere den Gesichtsausdruck („schuldig“ aussehen)“ Abweichung von der Basiswahrscheinlichkeit in allen Exp. Sign. (Alle eher gewählt als Zufall) Exkurs: Verrät sich ein Verdächtigter allein durch seinen „Status“? • Der Verdächtigte ist die einzige Person im lineup, die etwas zu verlieren hat, wenn sie gewählt wird, bzw. etwas zu gewinnen hat, wenn sie nicht gewählt wird. • Führt dieser Status zu einem bemerkbaren Verhalten (z.B. durch höhere Nervosität oder durch ein „Auffallen, gerade weil man sich unauffällig verhalten wird“)? Ein „Analogie“-Experiment(Weigold & Wentura, 2004) Abl. • Studenten bildeten line ups; insgesamt waren es 6 line ups je 4 Teilnehmer. In jedem line up wurde eine Person ausgelost (target). Dieser Person winkte ein hoher Geldgewinn (DM 500), wenn sie nicht erkannt wurde (s.u.). • Beobachter(„blind“ bzgl. der Auslosung) hinter der Einwegscheibe versuchten herauszufinden, wer jeweils das Target ist. • Das Target (aus den 6 Targets) mit der geringsten Nenn-Quote bekam die DM 500. • Für die Überprüfung der Hypo. → line ups auf Video, 1x vor der Auslosung als KG-Bed.u. 1x nach der Auslosung, u. dann einer größeren SP von Probanden vorgelegt (mit derselben Auf. Wie Beobachter). Erg Zu 4) Korrelat. Subjekt. Sicherheit Indentifikationsrate von 20 auf 30%gestiegen nach der Verlosung (wenn relevant) → Ja, er verrät sich Gesamt: r = .29 (zw. Subj.Sicherheit u.Hit) Chooser r = .41 (sind sich sicherer bei Korrekt(75%) u.unsicher bei Nicht-Korrekt(55%) Non-chooser (Wahl: r = .12 (Unsicherheit relativ gleich „Target nicht dabei“) → sagt wenig aus) Fazit zur Gegenüberstellung • Gegenüberstellungsverfahren sind gut untersuchte Verfahren, zu denen es klare Empfehlungen gibt. • Typisch sind Foto-lineups, da sie in viel höherem Maße als das „live“-Verfahren die gute Auswahl von Distraktoren und eine große Zahl von Distraktoren erlauben. Zusf. KLE 1, DW, VL12 Zeugenaussagen 3: Diagnostik von Lüge u.verdecktem Wissen Einführung Serie „ly to me“ „micro-expressions“(kurze Gefühlsausdrücke) als Indikatoren von Täuschung und Lüge? FACS(facial action coding system), nach Paul Ekman(auch Basisemotionen) Def.Lüge Ein (un)erfolgreicher Versuch, ohne Vorwarnung in einem anderen einen Glauben zu erzeugen, welchen der Kommunikatir als unwahr sieht Wie häufig lügen Menschen? • Tagebuchstudie (7 Tage) von DePaulo, et al.96) Abl. Bericht aller soz.Interaktionen; Notierung jedweder Lüge (außer „fine“ [o.ä.] als Antwort auf „How are you?“) •2 SP (Studenten-SP,community sample“ [heterogene ErwachsenenSP aus 1 Gemeinde]) Erg Erw.SP gibt halb so viele Lügen an,als StudentenSP Männer und Frauen unterscheiden sich nicht meisten Lügen in soz.Interaktionen Median Studenten 11 Lügen/Woche (Erwachs.SP 4/Woche) Wie gut können wir Lüge von → in hunderten von Studien getestet → im Schnitt kaum über Zufallsniveau Wahrheit unters. Gliederung 1)Diagnostik von Lügen aufgrund a)non-verbaler Indikatoren u. b)verbaler Indikatoren 2) Klassische Lügendetektion: Polygraph u. Kontrollfragentest 3) Der Tatwissenstest a)Peripher-physiologische Maße b) Der Tatwissenstest als indirekter Gedächtnistest 1) Diagnostik von Lügen aufgrund (der einzige richtige Indikator,ob jemand lügt,ist das Wissen des Lügners, alles andere sind nur Korrelate der Absichtsausführung) a) non-verbaler Indikatoren, Zugang über... ... 1. Emotionen beim Lügen: *Schuld , *Angst , *Freude am Lügen (duping delight) Emotionen Der Othello- Inhalt Fehler: Othello hält die verzweifelten Unschuldsbeteuerungen seiner Gattin Desdemona für den Beweis ihrer Lüge (und tötet sie). zeigt Fehler, Zeichen von Nervosität(vorschnell) als Lügenindikator zu nutzen. „MicroExp Aufg. bei emot.u. Neutral. Bildern bestimmte Emotion zu zeigen expressions“ (z.B. Freude sowohl - bei einem pos.Bild [= „genuine“], als - bei einem neutralen Bild [= „simulated“], Lügen- bei einem traurigen Bild [= „masked“] indikatoren? ??? Erg Prozentualer Anteil von Gesichtsausdrücken, in welchen inkonsistente Abla emot.Gesichtsausdrücke auftraten. uf? In oberer Gesichtshälfte kein Unterschied zw. Bed, in unterer Gesichtshälfte Unterschied zw. Pos.u.neutral zu traurig Fazit ..2. Inhaltskomplexität u. cognitive load -Keine hohe Diskriminierbarkeit -Der Unterschied (s. Vorangehende Folie) basierte nicht auf echten „micro- expressions“ (d.h. die Intrusionen dauerten länger) - Auf Gesichtshälften beschränkt - Echte „micro-expressions“ traten selten auf; wenn dann passten sie zu der induzierten Emotion. Sie trennten aber nicht zw.den Bed.! • V.a.: in weiteren Durchgängen sollten die VPn neutral schauen auf versch. emotionsinduzierende Stimuli → kein Effekt Lügen ist Evidenz? Indikat. *höhere Stimme komplexe *Mehr Fehler beim Sprechen (Langsameres Sprechen , Mehr • Metakogn. Aufg.: Analyse von Pausen ) *weniger Illustratoren *Geringere Hand- u Armbewegungen DePaulo et al. (2003) Keine *Herumzappeln, *wegschauen Indikat. (entgegen landläufiger Meinung) ...3. -Große Anstrengung, um „normales“ Verhalten zu zeigen Verhal- Probleme des Lügners – Ständiges Überlegen wie „normales“ Verhalten aussieht tensvor– Erzeugen des normalen Verhaltens täuschung – Angestrengtes Nachdenken des Lügners muss maskiert werden b) verbaler Indikatoren Glaubwürdigkeits Kriterienorientierte -kriterien Aussageanalyse Kernannahme: – Aussagen über selbst erlebte Ereignisse unterscheiden sich in der Qualität von Erzählungen, die nicht selbst erlebt wurden – Soll sich in 19 sog. Realkriterien zeigen Glaubwürdigkeits- Ablauf: VP erzählten und erfanden eine Geschichte kennzeichen Bei Wahrheit(im Vlg.zu Lüge): mehr... *unstrukturierte Produktion, *logische Struktur, *Detailquantität, *Kontexteinbezug(zb.abschweifen), *Beschreibung von Interaktionen, *Reproduktion wörtl.Rede, *ungewöhnl.Details, *Spontane Korrekturen, *Eingestehen von fehlender Erinnerung Problem Wer sich über diese Kriterienanalyse informiert hat, ist in der Lage, glaubwürdige Lügen zu produzieren (vgl. Vrij et al., 2010) Warum entdecken wir Lügen so schlecht? Ähnlichkeit • Manchmal: Weil wir es nicht wollen von Lüge • Es gibt nicht „Pinocchios Nase“(d.h. kein auch nur näherungsweise perfektes Korrelat) und • Nur subtile Differenzen (s.o.) Wahrheit • Gegenmaßnahmen des Lügners (nonverbal: z.B. Blickkontakt halten; verbal: s.o.) • Lügen sind in wahre Schilderungen „eingebettet“ (z.B. wer sein Tun am Dienstag dieser Woche verheimlichen will, schildert sein Tun des vorigen Dienstag; „Lügen durch Zeitverschiebung ́ “). ́ • Keine Rückmeldung • Lügen aufdecken heißt häufig, Regeln der Konversation zu verletzen • Es gibt „gute Lügner“ Was wir falsch machen • Wir nutzen die falschen cues (z.B. Nervosität, Blickvermeidung) • Wir verlassen uns zu sehr auf non-verbale cues • Nutzung falscher Heuristiken • Vernachlässigung von Personenunterschieden • Vernachlässigung von intraindivid.Unterschieden • Falsche Interviewtechniken (z.B. initiale Konfrontation mit Lügenvorwurf eher kontraproduktiv) • Zu hohes Vertrauen in die eig. Lügenentdeckungs-Fähigkeit Vorschläge • Informationssuchendes Interviewverhalten (Details) • Unantizipierte Fragen stellen (z.b.unerwartete Fragen stellen) • Zeitbezogene Fragen stellen,bei Annahme Lügen durch „Zeitverschiebung“(z.b.wer hatteDienst) • Bei Meinungslügen: Exp: Meinungsfragebogen „Advokat des Teufels“ Abl 1)• Eine „starke“ Meinung wird gemeinsam mit VP ausgewählt. spielen lassen • Hälfte der Vpn wird gebeten, im nachfolgenden Interview diese Meinung zu vertreten („truth“- Bedingung) • Die andere Hälfte soll so tun (mit Geldgewinnerwartung bei Erfolg) als hätte Sie die gegenteilige Meinung(„lie“-Bedingung) 2)Alle werden von Interviewer nach „ihrer Meinung“ gefragt und dann was für Gegenseite(Devil'sAdvocate) sprechen würde Erg 1.In beiden Bed.wurden mehr Wörter benutzt bei echter Meinung (Truth-Bed.1.Frage, Ly-Bed.:bei 2.Frage) 2.Ly-Bed.insgesamt mehr Wörter benutzt(viell.wegen Geld) • Strategischer Einsatz von Evidenz (zb.jemand wird vermeiden Brieftasche gesehen zu haben) • cognitive load erhöhen Bei Es zeigen sich viele Aufälligkeit beim (z.B. durch reversed order recall (s.Kogn.Interv) reversed Lügen, z.B. Kontextangaben, mehr oder Instruktion, Augenkontakt zu halten) recall Sprachfehler, mehr Augenblinzeln,.. Zusf. Beobachtbare Indikatoren • Metaanalyse zeigt sign.Unterschiede in einer Reihe von Indikatoren (von körperl.Anzeichen von Nervosität bis hin zu Sinnhaftigkeit u.logischem Aufbau des Erzählten) • Immer nur probabilistischer Zusammenhang (d.h. Vergleich von SP von Lügnern vs. Nicht-Lügnern ist mit sign.Unterschied verbunden) • Einzelfalldiagnose schwierig 2) Klassische Lügendetektion: Polygraph u. Kontrollfragentest Klass. 2 (1) Lügen geht mit einer unwillkürlichen Erhöhung unspezifischer Lügendetektion Annahmen physiologischer Aktivation („arousal“) einher, die sich mit peripherphysiologischen Maßen (z.B. Blutdruck, Herzrate) messen lässt. (2) Als angemessene intraindividuelle Kontrollbedingung (baseline-Messung) kann die Messung der peripher-physiologischen Maße beim Beantworten der „Kontrollfragen“ (einfachen Lügen) dienen. Polygraph misst (Mehrfachschr.) Kontrollfragen Ablauf -test Auswertung *Herzrate , *Tiefe und Frequenz der Atmung *Blutdruck , *Hautleitfähigkeit 1.Einführende Fragen, 2.Neutrale,Kontrollfragen,relevante Fragen abwechselnd (alles Ja/Nein-Antworten + Vereinbarung : auf Kontrollfragen mit „Nein“ antworten (→ mit hoher Wahrscheinlichkeit gelogen, z.b.jemals geklaut? ) • Die Reaktionen bei jedem Paar von Kontrollfrage (KF) u.relevanter Frage (RF) werden kodiert von -3 (Reaktion auf RF deutlich geringer als auf KF) bis +3 (Reaktion auf RF deutlich stärker als auf KF). • Aufsummierung u.Einordnung des Gesamtwertes in „hat die Wahrheit gesagt“ (bei deutlich negativem Summenwert), „hat gelogen“ (bei deutlich positivem Wert) und „nicht entscheidbar“ (im Mittelbereich) • Interrater-Reliabilität zw. .74 - .93 Kritische • die Auswahl der Kontrollfragen Punkte • die Annahme der internen Konsistenz der versch.physiologischen Maße • die Annahme von Konstruktvalidität • Die Annahmen von prädiktiver u. inkrementeller Validität (zb.über Glaubwürdigkeitskriterien hinaus) Bundes- Das Kontrollfragenverfahren geht davon aus, daß Täter und Nichttäter auf gerichts- tatbezogene Fragen einerseits und nicht die Tat betreffende Fragen (Kontrollfragen) hof andererseits psychisch unterschiedlich reagieren. Dies soll sich in dem mit dem Polygraphen erzielten Meßergebnis niederschlagen. Dieses Konzept ist jedoch falsch: Bereits die Grundannahme trifft nicht zu. Denn nach einhelliger wissenschaftl.Auffassung ist es nicht möglich, eindeutige Zusammenhänge zw. emot. Zuständen eines Menschen u. hierfür spezif. Reaktionsmustern im vegetativen Nervensystem zu erkennen. Bsp: die Veränderung des Blutdrucks kann völlig andere, nicht erfaßbare Ursachen haben. Insbesondere ist nicht nachweisbar u. deshalb für den letzt- und eigenverantwortlich entscheidenden Richter nicht überprüfbar, daß der zu Unrecht Verdächtigte emotional gelassener reagiert als der Täter. Die verbreitete Bezeichnung des Polygraphen als "Lügendetektor" entbehrt daher jeder Grundlage. 3) Der Tatwissenstest a)Peripher-physiologische Maße Ursprüngliche Version Ablauf • Detailwissen, über das nur der Täter (und die Polizei) verfügt. • Messung peripher-physiolog. Reaktionen auf Konfrontation mit Tatwissen im multiple-choice-Format. • Vergl. der peripher-physiologischen Reaktionen auf kritische Antwortalternative mit den Reaktionen auf Antwortdistraktoren. Lykken (1959) Studie mit „mock crime“ (d.h. simuliertes Verbrechen) • Messung der Hautleitfähigkeit • Beispielfrage: „ wenn du der Mörder bist, wirst du wissen, ob es ein Hammer, eine Säge,.. war“ Treffsicherheit Laborstudien Hits Feldstudien ca. 85% Korrekte Zurückweisungen 99% Korrekte Zurückw.super, aber Hits im Feld nur ca.die Hälfte FMRIStudie SP ca. 50% 98% • 14 VPn Ablauf Es werden Regionen identifiziert, die Unterschiede zw.Lüge u.Wahrheit bei allen zeigen, Für jede VP werden die gemittelten Ergebnisse der anderen VPn zur Prädiktion genutzt Frage Wie viele VPn werden aufgrund bestimmter Regionen als Lügner identifiziert? Erg Beste Identifikation mit mittlerem präfrontalem Kortex (hat mit EF,TOM u.ä zu tun ← das sind Begleitphänomene zum Lügen) Interp Ergebnisse über Zufallsniveau, aber nicht wesentlich besser als üblicher Polygrafentest, → man kann die korrekte Zuordnung auch auf andere Kognitionen zurückführen(TOM,..), die im mittleren präfr.Kortex während Lügen auftreten könnten Vgl. Kontrollfragenu.Tatwissenstest Messen beide Peripher- physiologi. Indikatoren oder fMRI-Indikatoren n der das Lügen/Verbergen begleitenden Prozesse Nur der Tatw.test misst auch Indirekte Indikatoren von Gedächtnisspuren b) Der Tatwissenstest als indirekter Gedächtnistest (=indirekte Indikatoren) – Recollection/familiarity (?) • EKP P300 • „oddball“- • Reize in 2 Kategorien einordnen Paradigma • Reize der selteneren Kategorie evozieren eine EEG-Positivierung im Bereich von 300 ms (P300) Tatwissenstest Abl „mock crime“ ,jede Vp kennt nur ein Szenario als „Tat“ im Exp.auf Stimuli rechte od.linke Taste drücken 3.Bed Probe = Tatwissen (1/6 der Fälle, linke Taste, für VP wie irrelevant), irrelevant(oft,linke Taste), Target(1/6 der Fälle +rechte Taste drücken) Erg P300 sollte bei Target(irrelevant für crime,nur für Aufg.) auftreten u. bei Probe(relevent für crime, irrelevant für Aufg.) nur dann auftreten, wenn schuldig(weil verwundert+ selten): Identifikation der Personen,wo sich Probe zw. (Target+Irrelevent) unterscheidet → Tatwissen N400 Nutzbar Aufg Das Hotel sollte tropischer aussehen u.sie pflanzen.. Tulpen(größer P400), Pinien(kleine P400), Palmen(keine P400) • RTs.o.bei Exp zu P300 Erg RT von Probe nur länger als Irrelevent, wenn schuldig, sonst gleich basierte Interp Ergebnis erstaunlich simulationsresistent Studien Indirekte Positiv • In verschiedenen Untersuchungen wurde hohe Trefferquoten erreicht. Indikatoren• Insbesondere kaum Fälle von „falsch positiven“ Zusf. Negativ • Kann nur in den Fällen angewandt werden, in denen Tatwissen vorliegt • Nur anwendbar im Rahmen der Ermittlungen (kein Beweiswert im Rahmen einer Hauptverhandlung)