Arten von Gedächtnis: Von Konzepten zur Forschung

Gedächtnis ist die kognitive Funktion, die es uns ermöglicht, Informationen zu kodieren, zu speichern und abzurufen. Es ist eine Funktion, die für unser Wissen über die Welt und unser tägliches Funktionieren unerlässlich ist. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Arten von Gedächtnis behandeln und Beispiele für Forschung und Aufgaben besprechen, um ein praktisches Verständnis davon zu bekommen, wie Experimente durchgeführt werden, um mehr über die verschiedenen Arten von Gedächtnis zu erfahren.

Gedächtnis wird typischerweise in sensorisches Gedächtnis, Kurzzeitgedächtnis und Langzeitgedächtnis unterteilt, die jeweils ihre eigenen charakteristischen Merkmale aufweisen. Lassen Sie uns eintauchen!

Sensorisches Gedächtnis

Der gesamte Prozess des Erinnerns beginnt mit Informationen, die in das sensorische Gedächtnis eintreten, d.h. das, was über die fünf Sinne aufgenommen wird. Wenn wir auf sensorische Informationen (wie Geräusche, Berührung, Geruch) stoßen, erfolgt eine kurze Speicherung, die als sensorisches Gedächtnis bezeichnet wird. Diese sind typischerweise kurzlebig. Wenn dieser sensorischen Information Aufmerksamkeit geschenkt wird, wird sie in das Kurzzeitgedächtnis kodiert (Ciolek & Lee, 2020).

Schließlich werden Aspekte des sensorischen Gedächtnisses in das Langzeitgedächtnis überführt, was es Ihnen ermöglicht, wertvolle Erinnerungen an Dinge wie den Rhythmus Ihres Lieblingsblues-Songs zu bewahren. Lassen Sie uns die verschiedenen [Arten von sensorischem Gedächtnis:] (https://my.clevelandclinic.org/health/articles/sensory-memory) näher betrachten.

Ikonisches Gedächtnis

Ikonisches Gedächtnis ist eine Teilmenge des sensorischen Gedächtnisses, die mit visuellen Daten verbunden ist und speziell die kurzfristige Speicherung und schnelle Verschlechterung visueller Informationen beschreibt. Eine Person mit ikonischem Gedächtnis kann ein Bild einer Szene oder eines Objekts für einen sehr kurzen Zeitraum festhalten, normalerweise etwa 250 ms (Kanwar et al., 2023). Das Wort "ikonisch" stammt vom griechischen Wort "eikōn" (εἰκών), was "Bild" bedeutet und den visuellen Bestandteil dieser Gedächtnisart hervorhebt (Klyukanov & Sinekopova, 2016).

Das bahnbrechende Experiment von George Sperling aus den 1960er Jahren, das Paradigma des partielle Berichts, ist ein hervorragendes Beispiel für ikonisches Gedächtnis. In diesem Experiment wurde den Teilnehmern für einen kurzen Zeitraum ein Gitter mit Buchstaben gezeigt. Nachdem die Darstellung verschwunden war, wurden die Teilnehmer gebeten, entweder das gesamte Gitter oder eine bestimmte Zeile von Buchstaben zu erinnern. Sperling entdeckte, dass die Teilnehmer, wenn sie unmittelbar nach der Anzeige einen Hinweis erhielten, das gesamte Gitter genau erinnern konnten, was auf eine vorübergehende Speicherung der visuellen Informationen hinweist (Sperling, 1960).

In diesem nachfolgenden Beispiel in Labvanced werden die Teilnehmer aufgefordert, die Zahlen einzugeben, die sie gerade auf dem Bildschirm gesehen haben, in einer Digit Span Aufgabe:

Importieren Sie die Digit Span Aufgabe in Ihr Konto oder probieren Sie sie einfach in Labvanced aus.

Echoisches Gedächtnis

Das Kurzzeit-Sensorische Gedächtnis, bekannt als "echoisches Gedächtnis", ermöglicht es dem auditorischen System, Geräusche und andere Reize für einen kurzen Zeitraum zu speichern, nachdem der ursprüngliche Reiz endet. Echoisches Gedächtnis hält länger an als ikonisches Gedächtnis und hält etwa 1 bis 2 s an. Echoisches Gedächtnis spielt eine Schlüsselrolle bei der Verarbeitung und dem Verständnis gesprochener Sprache. Es erleichtert die Aufrechterhaltung eines ununterbrochenen Flusses auditorieller Informationen, was es den Menschen ermöglicht, Geräusche, Musik oder andere Arten von auditiven Reizen wahrzunehmen und zu verstehen (Kanwar et al., 2023; Cope et al., 2023).

Das Phänomen, das als "Rückwärtige Maskierung" bekannt ist, ist eine bekannte Illustration des echoischen Gedächtnisses in Aktion. Wenn jemand eine Reihe von Geräuschen hört und dann sofort danach ein anderer Ton (ein Maskierungsreiz) präsentiert wird, kann dies die Wahrnehmung und das Gedächtnis des ersten Tons stören. Obwohl das echoische Gedächtnis kurzlebig ist, ist es entscheidend für unser Verständnis und die Interpretation unserer akustischen Umgebung (Edelman & Moyal, 2017).

Haptisches Gedächtnis

Der Begriff "haptisches Gedächtnis" beschreibt normalerweise eine Art des sensorischen Gedächtnisses, die mit Haptik oder dem Tastsinn verbunden ist. Speziell bedeutet haptisches Gedächtnis die Fähigkeit, berührungsbezogene Erfahrungen zu erinnern. Haptisches Gedächtnis ist ein wichtiger Bestandteil unseres gesamten sensorischen Erlebnisses, da es uns hilft, die physische Welt um uns herum wahrzunehmen und zu verstehen. Von der Identifizierung von Texturen bis hin zum Umgang mit Objekten ist es an vielen alltäglichen Aufgaben beteiligt (Shihet al., 2009b).

📌 Publikations-Highlight: Die Rolle des affektiven Berührens bei der Förderung der Aufmerksamkeit von Säuglingen gegenüber komplexen visuellen Szenen

Eine Studie von Carnevali, L., Della Longa, L., Dragovic, D., & Farroni, T. (2024) in Labvanced untersuchte die Rolle des affektiven Berührens bei der Verbesserung der Aufmerksamkeit von Säuglingen gegenüber komplexen visuellen Szenen und betonte die Integration von multisensorischen Informationen in der frühen Entwicklung. Die auf Labvanced basierende Studie verwendete:

• Aufgaben Design: Eine experimentelle Aufgabe in drei Phasen zur Bewertung der Auswirkungen von affektiver und nicht-affektiver Berührung auf die Aufmerksamkeit von Säuglingen gegenüber visuellen Stimuli.
• Materialien: Animierte Figuren (Quadrat und Dreieck), die mit auditiven (musikalischen Noten) und taktilen (Handberührung) Stimuli kombiniert wurden, um ansprechende multisensorische Erfahrungen zu schaffen.
• Daten Sammlung: i) Die Blickzeiten der Säuglinge wurden während der Phasen der Vertrautmachung und der visuellen Präsentation aufgezeichnet, um Aufmerksamkeit und Engagement zu messen; ii) Videoaufnahmen der Sitzungen ermöglichten eine Offline-Codierung der Antworten der Säuglinge.

Ergebnisse: Die Forscher fanden heraus, dass affektive Berührung (in Phase 1 des Experiments) zu längeren Blickzeiten während der Szenenpräsentation (Phase 2) führte. Dies zeigt, wie haptische Erfahrungen oder Gedächtnisse eine bedeutende Rolle bei der Modulation der visuellen Aufmerksamkeit von Säuglingen gegenüber komplexen visuellen Szenen spielen können, indem sie sie dazu bringen, ihre Umgebung zu erkunden und die Aufmerksamkeit aufrechtzuerhalten.

Gustatorisches Gedächtnis

Gustatorisches Gedächtnis bezieht sich auf das Gedächtnis für Geschmack. Die Fähigkeit, sich an einen bestimmten Geschmack eines Lebensmittels zu erinnern, ist relevant für die Nahrungsaufnahme, aber auch für assoziatives Lernen. In der psychologischen Forschung wird gustatorisches Gedächtnis typischerweise im Kontext von Nahrungsmittel- oder Geschmacksaversionen und wie der Geschmack oder zuvor konsumierte Lebensmittel das zukünftige diätbezogene Verhalten leiten, untersucht (Lim et al., 2022).

Olfaktorisches Gedächtnis

Olfaktorisches Gedächtnis bezieht sich auf das Gedächtnis für Gerüche oder Duft. In der natürlichen Welt und im Tierreich spielt der Geruch eine wichtige Rolle bei der Verhaltenslenkung, hilft beim Überleben und unterstützt sogar die räumliche Navigation (Yang et al., 2021). Ein aktueller Trend in der psychologischen Forschung ist das Studium des olfaktorischen Trainings, d.h. des Geruchstrainings durch wiederholte Exposition gegenüber Duftstoffen mit dem Ziel der Neuroplastizität. Dies öffnet den Weg für das Verständnis, wie olfaktorisches Gedächtnis mit anderen kognitiven Prozessen verwoben ist, aber auch für pathologische Zustände (Vance et al. ,2024).

📌 Publikations-Highlight: Verständnis von geruchsbezogener Sprache bei erworbenem Anosmie

In dieser Studie, die in Labvanced durchgeführt wurde, wollten die Forscher beurteilen, ob erworbene Anosmie (der Verlust des Geruchssinns, der später im Leben auftritt) das Verständnis von geruchsbezogener Sprache beeinflusst. Die Forscher führten eine Reihe von Aufgaben durch, um ein vollständiges Bild des geruchsbezogenen Gedächtnisses bei Anosmie-Patienten und Kontrollen zu erhalten. Interessanterweise kam die Studie zu dem Schluss, dass es keine Beweise dafür gab, dass erworbene Anosmie das Verständnis von Geruchs- oder Geschmackswörtern beeinträchtigt, aber dass emotionale Assoziationen mit Geruchs- und Geschmackswörtern bei Anosmie-Patienten verändert waren, mit positiveren Bewertungen. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Sprachverarbeitung in einigen Fällen unabhängig von der Fähigkeit ist, ein olfaktorisches sensorisches Erlebnis zu haben (Speed, L. J., Iravani, B., Lundström, J. N., & Majid, A., 2022).

Beispiel für den Ablauf der Lexikalischen Entscheidungsaufgabe, die in Labvanced durchgeführt wurde; Speed, L. J., Iravani, B., Lundström, J. N., & Majid, A., (2022).

Kurzzeitgedächtnis

Kurzzeitgedächtnis (KZG) bezieht sich auf die Verarbeitung kleiner Informationsmengen für einen kurzen Zeitraum. Wenn wir uns sofort nach der Präsentation einer Information daran erinnern, ist das KZG in Aktion! In Abwesenheit von Wiederholung unterliegt die Information einem schnellen Verfall und würde somit weniger als ~30 Sekunden halten. Das KZG umfasst das Arbeitsgedächtnis, das bei der Durchführung des Prozesses der Speicherung von Kurzzeitgedächtnis hilft (Camina & Güell, 2017; Kramer & Stephens, 2014).

Arbeitsgedächtnis

Das Arbeitsgedächtnis ist für die Manipulation und vorübergehende Speicherung von Informationen verantwortlich. Es ist die Fähigkeit, Informationen für kurze Zeit im Gedächtnis zu behalten, damit sie für zusätzliche Verarbeitung verwendet werden können. Für kognitive Aufgaben, die die gleichzeitige Verarbeitung von Informationen erfordern, wie das Befolgen von Anweisungen, das Lösen schwieriger Probleme und das Verstehen gesprochener oder geschriebener Sprache, ist das Arbeitsgedächtnis entscheidend (Maricle & Bauman Johnson, 2016).

Einer der am häufigsten verwendeten Tests zur Messung des visuell-räumlichen Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnisses ist der Corsi-Block-Tapping-Test (CBT) (Schaefer et al., 2022).

Das folgende Beispiel zeigt den Corsi-Block-Tapping-Test, der in Labvanced durchgeführt wurde:

Importieren Sie die Corsi Block-Tapping Aufgabe in Ihr Konto für Ihr nächstes Experiment oder probieren Sie sie einfach in Labvanced aus.

Langzeitgedächtnis

Wenn Informationen, die im Kurzzeitgedächtnis gespeichert sind, in das Langzeitgedächtnis übertragen werden, nennt man dies Langzeitgedächtnis (LZG), das Tage und sogar Jahre dauern kann. LZG umfasst die Prozesse der Kodierung, Speicherung und des Abrufs von Informationen (Johnson, R. (2014). Es wurde in zwei breite Kategorien unterteilt – explizites und implizites Gedächtnis.

Deklaratives / Explizites Gedächtnis:

Explizites Gedächtnis, oder deklaratives Gedächtnis, ist die Kategorie des Gedächtnisses, die den bewussten Abruf von Ereignissen und Fakten umfasst. Es ist in zwei Typen unterteilt:

Episodisches Gedächtnis

Eine Teilmenge des deklarativen Gedächtnisses, die sich mit persönlichen Erfahrungen befasst und die Fähigkeit hat, bestimmte Erfahrungen oder Ereignisse aus der Vergangenheit einer Person abzurufen. Es ist das Erinnern an individuelle Erfahrungen, die mit einem bestimmten Ort und einer bestimmten Zeit verbunden sind.

Episodisches Gedächtnis wird häufig als "autobiografisches Gedächtnis" bezeichnet. Zum Beispiel das Abrufen von Details über Ereignisse, einschließlich was passiert ist, wo es passiert ist, wann es passiert ist, und welche Gefühle oder Emotionen damit verbunden waren. Episodisches Gedächtnis enthält sensorische Details (Details oder Informationen, die durch die fünf Sinne wahrgenommen werden), die es uns ermöglichen, ein Erlebnis erneut zu durchleben (Morè et al., 2020).

Semantisches Gedächtnis / Autobiografisches Gedächtnis

Dies ist eine weitere Teilmenge des deklarativen Langzeitgedächtnisses, die Fakten und allgemeines Wissen umfasst. Es erstreckt sich über eine Vielzahl von Konzepten, wie Sprache, Realität und Wortbedeutungen. Semantisches Gedächtnis ist im Wesentlichen das gesamte erworbene Wissen, das eine Person über die Welt gesammelt hat (Binder, J. R., & Desai, R. H., 2011). Dazu gehören Dinge wie die Namen von Farben, Sprachverständnis oder die Hauptstädte wichtiger Städte.

Semantisches Gedächtnis ist abstrakter und allgemeiner als episodisches Gedächtnis und ist nicht mit bestimmten persönlichen Ereignissen verbunden. Im Vergleich zum episodischen Gedächtnis, das das Gedächtnis für spezifische Erfahrungen ist, scheint die Fähigkeit des semantischen Gedächtnisses in der Kindheit früher zu entwickeln. Studien zeigen, dass sich das semantische Gedächtnis im Laufe der Zeit stabilisiert und sogar mit dem Alter zunimmt (Martin & Simmons, 2008; Richmond & Burnett, 2022).

Nicht-deklaratives / Implizites Gedächtnis

Implizites Gedächtnis, ein anderer Name für nicht-deklaratives Gedächtnis, ist eine Kategorie des Langzeitgedächtnisses, die nicht bewusst abgerufen wird. Diese Art von Gedächtnis umfasst konditionierte Reaktionen, Fähigkeiten, Gewohnheiten und Verhaltensweisen. Oft wird nicht-deklaratives Gedächtnis unbewusst ausgedrückt und erworben. Es umfasst weiterhin Folgendes:

Prozedurales Gedächtnis

Prozedurales Gedächtnis ist eine Teilmenge des nicht-deklarativen oder impliziten Gedächtnisses, die die Bildung und Aufrechterhaltung von perceptuellen-motorischen Fähigkeiten und Gewohnheiten umfasst, wie z.B. Radfahren oder Sportspielen! Es ist dafür verantwortlich, Menschen zu ermöglichen, zu handeln und Entscheidungen zu treffen, ohne zu realisieren, dass sie dies tun oder spezifische Details aus dem Gedächtnis abrufen müssen. Prozedurales Gedächtnis spielt eine entscheidende Rolle bei unserer Fähigkeit, motorische Fähigkeiten durch Übung und Wiederholung zu erlernen und zu entwickeln. In Bezug auf Neurobiologie umfasst das prozedurale Gedächtnis stärkere Verbindungen zwischen synaptischen Bahnen, die mit dem Verhalten verbunden sind, was reflexive und unbewusste Reaktionen zur Folge hat (Fogel & Smith, 2011; Mayford et al., 2012).

In einer von Gavard, E. & Ziegler, J.C. (2024) in Labvanced durchgeführten Studie wurde eine Reihe von Aufgaben umgesetzt, um zu bestimmen, ob statistisches Lernen (ein kognitiver Mechanismus, der es ermöglicht, Muster implizit zu lernen) bei der Bildung linguistischer Vorhersagen während des Lesens hinweisen könnte. Eine relevante Aufgabe war hierdie Serielle Reaktionszeitaufgabe (SRT), die eine klassische Aufgabe des sequentiellen motorischen Lernens darstellt. Die Forscher führten dies durch, um einen Eindruck vom impliziten (statistischen) Lernen der Teilnehmer, das als mit dem prozeduralen Gedächtnissystem verbunden gedacht wird, zu bekommen.

Experimentelles Design und Timing der SRT-Aufgabe (angepasst von Schendan et al., 2003) Gavard, E. & Ziegler, J. C. (2024) in Labvanced.

Assoziatives Gedächtnis oder Klassische Konditionierung

Assoziatives Gedächtnis ist die Fähigkeit, Beziehungen zwischen scheinbar nicht verwandten Objekten zu erkennen und sich daran zu erinnern. Zum Beispiel, eine Angst vor Hunden zu entwickeln, nachdem man gebissen wurde. Personen mit dieser Art von Gedächtnis können Wissen eher über Verbindungen als über spezifische Hinweise oder Details abrufen. So könnten Sie beispielsweise jemanden erkennen, den Sie auf der Straße gesehen haben, nur durch den Duft des Parfums im nahegelegenen Einkaufszentrum (Suzuki, 2008).

📌 Publikationshighlight: Assoziatives Lernen und Gedächtnis sowie analoge PTSD-Symptome

Friesen, E., et al (2022) setzten sich zum Ziel, zu bestimmen, ob Stress und Grübeln im Zusammenhang mit der COVID-19-Pandemie die Entwicklung von analogen PTSD-Symptomen nach der Exposition gegenüber einem nicht COVID-19-bezogenen aversiven Filmclip beeinflussen könnten. Die Forscher wollten auch untersuchen, ob diese Beziehung durch die Stärke des assoziativen Lernens (d.h. Angstkonditionierung) vermittelt wird. Die Forscher führten ihr Experiment und die assoziative Lernaufgabe mithilfe von Labvanced durch. Das Bild unten zeigt den experimentellen Aufbau und das Studienverfahren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass erhöhter Stress während der COVID-19-Pandemie das assoziative Lernen gestärkt haben könnte, was zu vermehrten intrusiven Erinnerungen und Grübelneigungen als Reaktion auf ein analoges traumatisches Ereignis führte.

Illustration des Studienverfahrens, das in Labvanced durchgeführt wurde.
Hinweis: (A) Allgemeines Studienverfahren. (B) Verfahren der Differenzial-Assoziationslerntasks. (C) Stimuluspräsentation in einem verstärkten CS+-Versuch während des Differenzial-Assoziationslerntasks. CS+ = konditionierter Stimulus; US = unkonditionierter Stimulus; Friesen, E., et al (2022).

Nicht-assoziatives Gedächtnis

Nicht-assoziatives Gedächtnis, auch als nicht-assoziatives Lernen bekannt, ist Lernen, das keine Reizassoziation oder -paarung benötigt. Diese Art der Anleitung gilt als der grundlegendste und einfachste Ansatz, da sie auf dem Verhaltensänderungen als Reaktion auf einen einzelnen Stimulus basiert. Es legt mehr Wert auf den Erwerb und die Beibehaltung einzelner Komponenten, ohne dass Verbindungen oder Verknüpfungen zwischen ihnen notwendig sind (Ioannou & Anastassiou-Hadjicharalambous, 2018). Wichtige Themen in diesem Bereich sind Habituation und Sensibilisierung. Ein Beispiel für nicht-assoziatives Lernen bei der Habituation wäre, dass man nach einer Weile in einer belebten Straße "daran gewöhnt" ist.

Priming-Gedächtnis

Dies ist ein Effekt des impliziten Gedächtnisses, bei dem die Exposition gegenüber einem Stimulus die Reaktionen auf einen anderen beeinflusst, was in der Psychologie als "Priming" bezeichnet wird. Es beinhaltet die Aktivierung bestimmter Schemata im Langzeitgedächtnis, um den Abruf relevanter Informationen zu erleichtern. Wenn beispielsweise eine Person der Farbe Gelb ausgesetzt ist und später schnell nach einer Frucht gefragt wird, ist es wahrscheinlicher, dass sie das Wort "Banane" anstelle von "Apfel" oder "Traube" sagt. Diese Technik des Priming wird in der Psychologie angewendet, um Menschen zu leiten, wie sie auf bestimmte Reize reagieren oder ihr Verhalten ändern sollen. Ohne dass sich die Person dessen bewusst ist, beeinflusst Priming die kognitiven Funktionen entweder bewusst oder unbewusst. Das Verständnis, wie die frühere Exposition gegenüber Reizen das Verhalten und die kognitiven Prozesse in der Gegenwart beeinflussen kann, wird durch Priming erleichtert (Bermeitinger, 2015).

In dem Bild unten zeigt ein Beispielset von Stimuli aus einer Studie von Baumann, L., & Valuch, C. (2022), die in Labvanced durchgeführt wurde, die zahlreichen Stimuli, die verwendet wurden, um den Effekt der semantischen Verarbeitung und des Primings in einer Kategorisierungsaufgabe zu untersuchen. Die Teilnehmer wurden aufgefordert, das Prime-Bild (das Ziel ignorierend) als Innen- oder Außenansicht zu kategorisieren. Das Prime wurde sehr kurz (50 ms) präsentiert, gefolgt vom Ziel (maximal 400 ms). Die Forscher fanden heraus, dass die Reaktionszeit signifikant schneller war, wenn das Prime und das Ziel in derselben kongruenten Kategorie lagen (d.h. beide waren Außenansichten).

Beispielset von Stimuli, die in Labvanced verwendet werden, um das Priming der Szenen Kategorisierung zu untersuchen.
(A-links) Beispielzielstimuli jeder Kategorie des Außenbereichs (A-rechts) Innenbereichs (B) Oberbild -links: Beispiel-Primestimuli für die Außen Bereich-Kategorie; untere Bilder -links: Zielstimuli für die Außenbereichskategorie für Spielplatz; Oberbild -rechts: Beispiel-Primestimuli für die Innenbereich-Kategorie; untere Bilder -rechts: Zielstimuli für die Außenbereich-Kategorie für die Küche;
Baumann, L., & Valuch, C. (2022).

Fazit

Gedächtnis ist ein komplexes und facettenreiches System. Das Verständnis seiner Formen und verschiedenen Arten hilft uns zu lernen, wie wir Informationen behalten, verarbeiten und abrufen, was letztendlich unsere Lern-, Wahrnehmungs-, Interaktions- und Navigationsprozesse in unserem täglichen Leben in der Welt prägt!

Referenzen

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