Arten des Gedächtnisses: Konzepte 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 unsere tägliche Funktionsweise unerlässlich ist. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Arten des Gedächtnisses durchgehen und Beispiele für Forschung und Aufgaben diskutieren, um ein praktisches Verständnis dafür zu erhalten, wie Experimente durchgeführt werden, um mehr über die verschiedenen Arten des Gedächtnisses zu entdecken.

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

Sensorisches Gedächtnis

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

Schließlich werden Aspekte des sensorischen Gedächtnisses ins Langzeitgedächtnis übergehen, was es Ihnen ermöglicht, kostbare Erinnerungen an Dinge wie den Rhythmus Ihres Lieblingsbluesliedes zu bewahren. Lassen Sie uns die verschiedenen Arten des sensorischen Gedächtnisses betrachten:

Ikonisches Gedächtnis

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

Das bahnbrechende Experiment von George Sperling aus den 1960er Jahren, das partielle Berichtsparadigma, ist ein großartiges Beispiel für ikonisches Gedächtnis. In diesem Experiment wurde den Teilnehmern ein Gitter aus Buchstaben für einen kurzen Zeitraum gezeigt. Nachdem die Anzeige verschwunden war, wurden die Teilnehmer gebeten, entweder das gesamte Gitter oder eine bestimmte Reihe von Buchstaben zu erinnern. Sperling entdeckte, dass die Teilnehmer, wenn sie direkt nach der Anzeige aufgefordert wurden, das gesamte Gitter genau wiedergeben konnten, was auf eine vorübergehende Speicherung der visuellen Informationen hinweist (Sperling, 1960).

In diesem Beispiel unten in Labvanced werden die Teilnehmer gebeten, die Zahlen einzugeben, die sie gerade auf dem Bildschirm gesehen haben, in einer Digit Span Task:

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

Echoisches Gedächtnis

Das kurzzeitige sensorische Gedächtnis, das als "echoisches Gedächtnis" bekannt ist, ermöglicht es dem auditiven System, Geräusche und andere Reize für eine kurze Zeit nach dem Ende des ursprünglichen Reizes festzuhalten. Echoisches Gedächtnis hält länger an als ikonisches Gedächtnis und dauert etwa 1 bis 2 Sekunden. Echoisches Gedächtnis spielt eine Schlüsselrolle beim Verarbeiten und Verstehen gesprochener Sprache. Es erleichtert den ununterbrochenen Fluss auditiver Informationen und ermöglicht es den Menschen, Geräusche, Musik oder andere Arten von auditiven Reizen wahrzunehmen und zu verstehen (Kanwar et al., 2023; Cope et al., 2023).

Das Phänomen, das als "Rückwärtsmaskierungseffekt" bekannt ist, ist eine bekannte Veranschaulichung von echoischem Gedächtnis in Aktion. Wenn jemand eine Reihe von Geräuschen hört und dann sofort danach ein anderes Geräusch (eine Maske) präsentiert wird, kann dies ihre Wahrnehmung und Erinnerung an das erste Geräusch behindern. Obwohl echoisches Gedächtnis kurzlebig ist, ist es essentiell für unser Verständnis und unsere Interpretation unserer auditiven Umgebung (Edelman & Moyal, 2017).

Haptisches Gedächtnis

Der Begriff "haptisches Gedächtnis" beschreibt normalerweise eine Art von sensorischem Gedächtnis, das mit Haptik oder dem Tastsinn verbunden ist. Speziell ist haptisches Gedächtnis die Fähigkeit, berührungsspezifische Erfahrungen zu erinnern. Haptisches Gedächtnis ist ein wesentlicher Bestandteil unserer gesamten Sinneserfahrung, da es uns hilft, die physische Welt um uns herum wahrzunehmen und zu verstehen. Von der Identifizierung von Texturen bis hin zur Handhabung von Objekten ist es an vielen alltäglichen Aufgaben beteiligt (Shihet al., 2009b).

📌 Veröffentlichung im Spotlight: 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 Labvanced-basierte Studie verwendete:

• Aufgabendesign: Eine dreiphasige experimentelle Aufgabe zur Beurteilung der Auswirkungen von affektiver und nicht-affektiver Berührung auf die Aufmerksamkeit von Säuglingen gegenüber visuellen Stimuli.
• Materialien: Animierte Charaktere (Quadrat und Dreieck), die mit auditiven (Musiknoten) und taktilen (Handberührung) Stimuli kombiniert wurden, um ansprechende multisensorische Erfahrungen zu schaffen.
• Datenerhebung: i) Die Blickzeiten der Säuglinge wurden während der Phasen der Vertrautmachen und visuellen Präsentation aufgezeichnet, um Aufmerksamkeit und Engagement zu messen; ii) Videoaufnahmen der Sitzungen ermöglichten die Offline-Codierung der Reaktionen der Säuglinge.

Carnevali, L., Della Longa, L., Dragovic, D., & Farroni, T. (2024)CC BY 4.0

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

Gustatorisches Gedächtnis

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

Olfaktorisches Gedächtnis

Olfaktorisches Gedächtnis bezieht sich auf das Gedächtnis für Geruch oder Duft. In der Natur und im Tierreich spielt der Geruch eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Verhaltens, hilft beim Überleben und unterstützt sogar die räumliche Navigation (Yang et al., 2021). Ein aktueller Trend in der psychologischen Forschung besteht darin, olfaktorisches Training zu untersuchen, d.h. Geruchstraining mit wiederholter Exposition gegenüber Duftstoffen mit dem Ziel der Neuroplastizität. Dies eröffnet ein Verständnis dafür, wie olfaktorisches Gedächtnis mit anderen kognitiven Prozessen, aber auch mit pathologischen Bedingungen verflochten ist (Vance et al., 2024).

📌 Veröffentlichung im Spotlight: Verständnis von geruchsbezogener Sprache bei erworbener Anosmie

In dieser Studie, die in Labvanced durchgeführt wurde, wollten die Forscher bewerten, 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 Personen mit Anosmie und Kontrollen zu erhalten. Interessanterweise kam die Studie zu dem Schluss, dass es keine Hinweise darauf gab, dass erworbene Anosmie das Verständnis von Geruchs- oder Geschmackswörtern beeinträchtigt, aber dass emotionale Assoziationen mit Geruchs- und Geschmackswörtern bei Personen mit Anosmie verändert waren, mit positiveren Bewertungen. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Verarbeitung von Sprache in einigen Fällen unabhängig von der Fähigkeit sein kann, eine olfaktorische sensorische Erfahrung zu haben (Speed, L. J., Iravani, B., Lundström, J. N., & Majid, A., 2022).

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

Kurzzeitgedächtnis

Das Kurzzeitgedächtnis (KZG) bezieht sich auf die Verarbeitung kleiner Informationsmengen über einen kurzen Zeitraum. Wenn wir uns an ein Stück Information unmittelbar nach ihrer Präsentation erinnern, ist das KZG in Aktion! In Abwesenheit von Wiederholung unterliegt die Information einem schnellen Verfall und hält somit weniger als ~30 Sekunden. Das KZG umfasst das Arbeitsgedächtnis, das bei der Verarbeitung der Speicherung von Kurzzeitinformationen hilft (Camina & Güell, 2017; Kramer & Stephens, 2014).

Arbeitsgedächtnis

Das Arbeitsgedächtnis ist dafür verantwortlich, Informationen zu manipulieren und temporär zu speichern. Es ist die Fähigkeit, Informationen für einen kurzen Zeitraum im Kopf zu behalten, damit man sie für weitere Verarbeitung nutzen kann. 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 häufigsten Tests zur Messung des visuell-räumlichen Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnisses ist der Corsi-Block-Tapping-Test (CBT) (Schaefer et al., 2022).

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

Langzeitgedächtnis

Wenn Informationen, die im Kurzzeitgedächtnis gespeichert sind, in die Langzeitablage übertragen werden, wird dies als Langzeitgedächtnis (LZG) bezeichnet und kann Tage oder sogar Jahre dauern. Das LZG umfasst die Prozesse der Kodierung, Speicherung und Abruf von Informationen (Johnson, R., 2014). Es wurde in zwei breite Kategorien unterteilt – explizites und implizites Gedächtnis.

Deklaratives / Explizites Gedächtnis:

Das explizite Gedächtnis, oder deklaratives Gedächtnis, ist die Kategorie des Gedächtnisses, die das absichtliche Abrufen von Ereignissen und Fakten umfasst. Es gibt zwei Arten:

Episodisches Gedächtnis

Ein Unterbereich des deklarativen Gedächtnisses, der sich mit persönlichen Erfahrungen befasst und die Fähigkeit hat, bestimmte Erfahrungen oder Ereignisse aus der Vergangenheit einer Person zu recollect. Es ist das Erinnern an individuelle Begegnungen, die mit einem bestimmten Ort und Zeitpunkt verbunden sind.

Das episodische Gedächtnis wird oft als "autobiografisches Gedächtnis" bezeichnet. Zum Beispiel, sich an Einzelheiten über Ereignisse zu erinnern, einschließlich was passiert ist, wo es passiert ist, wann es passiert ist und welche Gefühle oder Emotionen damit verbunden waren. Das episodische Gedächtnis enthält sensorische Details (Details oder Informationen, die durch die fünf Sinne wahrgenommen werden), die es uns ermöglichen, eine Erfahrung erneut zu erleben (Morè et al., 2020).

Semantisches Gedächtnis / Autobiografisches Gedächtnis

Dies ist ein weiterer Unterbereich des deklarativen Langzeitgedächtnisses, der Fakten und Allgemeinwissen umfasst. Es deckt eine Vielzahl von Konzepten ab, wie Sprache, Realität und Bedeutungen von Wörtern. Das semantische Gedächtnis ist im Wesentlichen alles Wissen, das eine Person über die Welt gesammelt hat (Binder, J. R., & Desai, R. H., 2011). Dazu gehören Dinge wie die Namen von Farben, das Sprachverständnis oder die Hauptstädte bedeutender Städte.

Das semantische Gedächtnis ist abstrakter und allgemeiner als das episodische Gedächtnis und ist nicht mit bestimmten persönlichen Ereignissen verbunden. Im Vergleich zum episodischen Gedächtnis, das die Erinnerung an spezifische Erfahrungen umfasst, scheint die Fähigkeit des semantischen Gedächtnisses in der Kindheit früher zu entwickeln. Studien zeigen, dass das semantische Gedächtnis mit der Zeit tendenziell stabil bleibt und sogar mit zunehmendem Alter zunimmt (Martin & Simmons, 2008; Richmond & Burnett, 2022).

Nicht-deklaratives / Implizites Gedächtnis

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

Prozedurales Gedächtnis

Das prozedurale Gedächtnis ist ein Unterbereich des nicht-deklarativen oder impliziten Gedächtnisses, der die Bildung und Aufrechterhaltung von Wahrnehmungs-Motor-Fähigkeiten und -Gewohnheiten umfasst, wie das Radfahren oder das Spielen eines Sports! Es ist dafür verantwortlich, dass Menschen handeln und Entscheidungen treffen können, ohne zu realisieren, dass sie dies tun oder spezifische Details aus dem Gedächtnis abrufen müssen. Das prozedurale Gedächtnis spielt eine entscheidende Rolle in unserer Fähigkeit, motorische Fähigkeiten durch Übung und Wiederholung zu erlernen und zu entwickeln. In Bezug auf die Neurobiologie umfasst das prozedurale Gedächtnis stärkere Verbindungen zwischen synaptischen Bahnungen, die mit dem Verhalten verbunden sind, was zu reflexiven und unbewussten Reaktionen führt (Fogel & Smith, 2011; Mayford et al., 2012).

In einer Studie, die in Labvanced von Gavard, E. & Ziegler, J.C. (2024) durchgeführt wurde, wurde eine Reihe von Aufgaben implementiert, um zu bestimmen, ob statistisches Lernen (ein kognitiver Mechanismus, der es ermöglicht, Muster implizit zu lernen) linguistische Vorhersagen während des Lesens anzeigen kann. Eine relevante Aufgabe war die serielle Reaktionszeitaufgabe (SRT), die eine klassische sequenzielle motorische Lernaufgabe ist. Die Forscher führten dies durch, um ein Gefühl für das implizite (statistische) Lernen der Teilnehmer zu bekommen, das als mit dem prozeduralen Gedächtnissystem verbunden angesehen wird.

Experimentelles Design und Timing der SRT-Aufgabe (adaptiert von Schendan et al., 2003) Gavard, E. & Ziegler, J.C. (2024) in Labvanced. CC BY 4.0

Assoziatives Gedächtnis oder Klassische Konditionierung

Das assoziative Gedächtnis ist die Fähigkeit, die Beziehungen zwischen scheinbar unrelated Objekten zu erkennen und zu erinnern. Zum Beispiel, eine Angst vor Hunden zu entwickeln, nachdem man gebissen wurde. Personen, die über diesen Gedächtnistyp verfügen, können Wissen eher durch Verbindungen als durch spezifische Hinweise oder Details abrufen. Zum Beispiel können Sie jemanden, den Sie auf der Straße gesehen haben, anhand des Dufts des Parfums im nahegelegenen Einkaufszentrum erkennen (Suzuki, 2008).

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

Friesen, E., et al (2022) wollte herausfinden, ob Stress und Grübeln im Zusammenhang mit der COVID-19-Epidemie die Entwicklung analoger PTSD-Symptome beeinflussen könnten, wenn die Teilnehmer einem nicht mit COVID-19 verbundenen aversiven Filmclip ausgesetzt wurden. Die Forscher wollten auch untersuchen, ob diese Beziehung durch die Stärke des assoziativen Lernens (d.h. Angstkonditionierung) vermittelt wurde. Die Forscher führten ihr Experiment und die assoziative Lernaufgabe mit Labvanced durch. Das folgende Bild zeigt den experimentellen Aufbau und das Studienverfahren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass erhöhter Stress während der COVID-19-Pandemie das assoziative Lernen verstärkt haben könnte, was zu erhöhten eindringlichen Erinnerungen und Grübeleien als Reaktion auf ein analoges traumatisches Ereignis führte.

Non-associatives Gedächtnis

Das non-associatives Gedächtnis, auch bekannt als non-associatives Lernen, ist Lernen, das keine Stimulusassoziationen oder -paarungen benötigt. Diese Art des Lernens wird als der grundlegendste und direkteste Ansatz angesehen, da sie sich auf Verhaltensänderungen als Reaktion auf einen einzelnen Stimulus stützt. Es legt mehr Wert auf das Erwerben und Behalten von einzelnen Komponenten, ohne dass Verbindungen oder Verlinkungen zwischen ihnen erforderlich sind (Ioannou & Anastassiou-Hadjicharalambous, 2018). Wichtige Themen in diesem Bereich sind Habituation und Sensibilisierung. Ein Beispiel für non-associatives Lernen der Habituation wäre, wenn man eine Zeit lang in einer belebten Straße lebt, dass man schließlich "daran gewöhnt ist".

Priming-Gedächtnis

Dies ist ein impliziter Gedächtniseffekt, bei dem die Exposition gegenüber einem Stimulus die Antworten auf einen anderen beeinflusst, was in der Psychologie als "Priming" bezeichnet wird. Es beinhaltet die Aktivierung bestimmter Schemata im Langzeitgedächtnis, um die Abrufung relevanter Informationen zu erleichtern. Zum Beispiel, wenn ein Individuum der Farbe Gelb ausgesetzt ist und später schnell nach einem Obst gefragt wird, ist es wahrscheinlicher, dass es das Wort "Banane" anstelle von "Apfel" oder "Traube" sagt. Diese Technik des Primings wird in der Psychologie angewendet, um Menschen beizubringen, wie sie auf bestimmte Stimuli reagieren oder ihr Verhalten ändern können. Ohne dass die Person es versteht, beeinflusst Priming die kognitive Funktion entweder bewusst oder unbewusst. Das Verständnis, wie frühere Exposition gegenüber Stimuli das Verhalten und die kognitiven Prozesse in der Gegenwart beeinflussen könnte, wird durch Priming erleichtert (Bermeitinger, 2015).

Im Bild unten zeigt ein Beispielstimulusset 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 gebeten, das Prime-Bild (das Ziel ignorierend) entweder 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 Ziel zur gleichen kongruenten Kategorie gehörten (d.h. beide waren Außenansichten).

Beispielset von Stimuli, die in Labvanced verwendet wurden, um das Priming der Szenen-Kategorisierung zu untersuchen.
(A-links) Beispiel-Zielstimuli jeder Kontextkategorie der Außenansicht (A-rechts) Innenansicht (B) Oben Bild -links: Beispiel-Prime-Stimuli für die Außenansicht; untere Bilder -links: Zielstimuli für die Außenansicht für den Spielplatz; Oben Bild -rechts: Beispiel-Prime-Stimuli für die Innenansicht; untere Bilder -rechts: Zielstimuli für die Außenansicht für die Küche;
Baumann, L., & Valuch, C. (2022). CC BY 4.0

Fazit

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

Literaturverzeichnis

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