Das sensorische Gedächtnis stellt die Verbindung zwischen Wahrnehmung und Gedächtnis dar. Es wird auch sensorisches Register, Ultrakurzzeitgedächtnis oder ikonisches Gedächtnis genannt. Im sensorischen Gedächtnis erfolgt die Verarbeitung von Reizen nach der Aufnahme aus der Außenwelt. Dieser Prozess läuft unbewusst ab. Nicht jeden Reiz, den unsere Sinne aufnehmen, nehmen wir auch bewusst war. Es handelt sich hier um kurze flüchtige Sinneseindrücke davon, was eben erst wahrgenommen wurde, zum Beispiel was wir gerade gehört haben. Die Reize werden kurz zwischengespeichert und wenn sie wichtig sind an das Kurzzeitgedächtnis weitergegeben. Die einfließende Information wird vor Bewusstwerden gefiltert, so dass wir nicht von Reizen überflutet werden. Dabei gibt es Unterschiede in der Dauer der Zwischenspeicherung. Auditive Wahrnehmungen werden beispielsweise länger (zwischen 2 und 3 Sekunden) aufrechterhalten als visuelle Wahrnehmungen (250 – 500 Millisekunden).
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Das Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis
Das Kurzzeitgedächtnis ist der erste bewusste Teil des Gedächtnisses. Es erhält einkommende Informationen aus dem sensorischen Gedächtnis. Dieser Teil des Gedächtnisses ist ein Zwischenspeicher für Informationen, die nachfolgend aufrechterhalten, manipuliert, weiterverarbeitet werden oder auch verloren gehen. Ein Beispiel: Schlägt man im Telefonbuch eine Telefonnummer nach, so wiederholt man sie beim Gang zum Telefon, um sie dann wählen zu können. Die Information wird also aufrechterhalten. Nach Eingabe der Nummer kann man sich oft nur noch an wenige Zahlen erinnern. Wird man beim Gang zum Telefon beim Wiederholen der Nummer durch einen Mitbewohner gestört, der eine Frage stellt, so kann die Information (die Telefonnummer) ebenso verloren gehen, da man neuen Input erhält. Das Kurzzeitgedächtnis hat nämlich eine eingeschränkte Kapazität; sie ist auf ca. 5 – 9 Informationseinheiten beschränkt, die gleichzeitig gehalten werden können. Diese können im zeitlichen Rahmen von wenigen Sekunden bis Minuten fortbestehen. Eine wichtige Rolle für die Aufrechterhaltung von Informationen im KZG spielt die Aufmerksamkeit. So reagiert es empfindlich auf Störungen wie Geräusche, wie im obigen Beispiel beschrieben. Dabei wurde die Aufmerksamkeit auf einen anderen Inhalt gelenkt, wodurch die Telefonnummer nicht mehr vollständig erinnert werden konnte. Werden Erinnerungen im KZG aufrechterhalten oder manipuliert, so spricht man vom Arbeitsgedächtnis. Eine Manipulation kann z.B. Kopfrechnen sein, da man die einzelnen Komponenten der Rechenaufgabe verbinden muss (2 + 5 = 7). Das Arbeitsgedächtnis ist untergliedert in verschiedene Untersysteme. Zu diesen gehören die phonologische Schleife, der episodische Puffer, der räumlich-visuelle Notizblock sowie die zentrale Exekutive, die die drei vorhergehenden kontrolliert sowie sich mit ihnen austauscht. Die phonologische Schleife, der episodische Puffer und der räumlich-visuelle Notizblock dienen als Zwischenspeicher der Informationen für eine weitere Bearbeitung. Die Speicherung von räumlich-visuellen und auditiv-phonologischen Informationen erfolgt also getrennt.Die phonologische Schleife ist für die zeitlich begrenzte Speicherung von verbaler Erinnerung innerhalb des Arbeitsgedächtnisses zuständig. Informationen werden ähnlich wie bei der Wiederholungsschleife eines Tonbandgeräts immer wieder abgespielt. Soll man sich beispielsweise eine Telefonnummer merken, so wiederholt man immer wieder die Zahlenfolge. 5 – 2 – 5 – 9 – 0 Das innere Sprechen während der Wiederholung ist unersätzlich für die Funktionsweise der phonologischen Schleife und des verbalen Arbeitsgedächtnisses. Dies lässt sich durch folgende Aufgabe verdeutlichen. Versuchen Sie sich die Zahlenfolge 5 – 2 – 5 – 9 – 0 – 3 – 7 zu merken. Gleichzeitig sagen Sie laut „Ein Männlein steht im Walde ganz still und stumm“ vor sich hin. Sie werden feststellen, dass es Ihnen schwerer fällt, sich die Zahlenreihe gleichzeitig zu merken. Das innere Wiederholen wird beeinträchtigt und die Leistung verschlechtert sich.
Eine weitere Einschränkung für das Merken der Wörter bildet die Wortlänge. Bekommen Sie die Aufgabe, sich mehrere lange Wörter wie Möbelhaus, Fernbedienung, Gesellenschein und Atomkraftwerk zu merken, so wird dies länger dauern als sich mehrere kurze Worte wie Haus, Baum, Auto und Biene zu merken. Dies wird als Wortlängeneffekt bezeichnet.
Der räumlich-visuelle Notizblock ist der geistige Zwischenspeicher im Arbeitsgedächtnis für visuelle und räumliche Informationen. Dieser kommt beispielweise zum Einsatz, wenn wir anhand von Straßenplänen einen Weg beschreiben oder uns einen Gegenstand vorstellen, den wir innerlich drehen. Der räumlich-visuelle Notizblock hat wie die phonologische Schleife eine begrenzte Kapazität von ungefähr 2 Sekunden. Die beiden Speicher arbeiten voneinander unabhängig.Die zentrale Exekutive ist eine Art Kontrollinstanz für die phonologische Schleife und den räumlich-visuellen Notizblock. Sie filtert die eingehenden Informationen aus dem sensorischen Gedächtnis nach ihrer Wichtigkeit. Wichtige Informationen werden dann an die zuständigen Speicher weitergegeben. Visuelle und räumliche Infos werden im räumlich-visuellen Notizblock bearbeitet, sprachliche von der phonologischen Schleife. Die zentrale Exekutive leitet Informationen jedoch nicht nur weiter, sie leitet auch die Aufmerksamkeit auf die gerade gebrauchte Speicherinstanz. Außerdem ist die zentrale Exekutive für die Manipulation der Information zuständig. Sie bereitet die Übertragung der Informationen aus den Speicherinstanzen in das Langzeitgedächtnis vor, löscht wenn nötig Elemente der Information oder fügt Informationen aus dem Langzeitgedächtnis hinzu.
Weitere Faktoren, die das Kurzzeitgedächtnis beeinträchtigen sind Stress, Angst, Überlastung, Alkohol, Krankheiten wie Depressionen und einige Medikamente.
Das Langzeitgedächtnis
Das Langzeitgedächtnis ist unser Speicher für alles, was wir bisher erlebt haben und alles, was wir im bisherigen Leben gelernt haben. Dort werden Fakten über die Welt gespeichert (Die Hauptstadt von Deutschland ist Berlin, Affen sind Säugetiere), über selbst erlebte Ereignisse und Momente (der erste Kuss, dass die Mutter keine Oliven mag, die erste Reise mit Freunden) aber auch über erlernte Fertigkeiten und Bewegungsabläufe wie die Fähigkeit, Fahrradfahren zu können.
Im folgenden Unterpunkt wird auf die funktionale Gliederung und die Einteilung des Langzeitgedächtnisses in das deklarative und das non-deklarative Gedächtnis eingegangen.
Das Langzeitgedächtnis bildet für jeden Mensch das Tor zu seinen Erlebnissen, dem Wissen, das man im Laufe des Lebens erwirbt und zu den Fähigkeiten und Fertigkeiten, die man lernt. Die Erinnerung an den ersten Kuss ist genauso gespeichert wie die Fähigkeit, einen Salto zu machen. Durch das Gedächtnis haben wir eine Identität, das Wissen darum, wer wir sind, woher wir kommen und was uns zu dem gemacht hat, was wir sind.
Unterteilt wird das Langzeitgedächtnis in das deklarative und das non-deklarative Gedächtnis. Im deklarativen Gedächtnis werden Erinnerungen gespeichert, die bewusst zugänglich sind und mit Worten beschrieben werden können; wie selbsterlebte Ereignisse und Faktenwissen. Im non-deklarativen Gedächtnis werden Fertigkeiten gespeichert; also die Fähigkeit Fahrrad zu fahren, sich die Schuhe zuzubinden oder Schach zu spielen.
Das deklarative Gedächtnis wird auch explizites oder bewusstes Gedächtnis bezeichnet da die gespeicherten Inhalte beschrieben werden können (deklarieren = erklären) und explizit sind, also bewusst zugänglich sind. Es wird unterteilt in das episodische und das semantische Gedächtnis. Eine Gemeinsamkeit der beiden Untersysteme ist die flexible Kommunikation der Erinnerungen. Erinnern Sie sich an Ihre eigene oder an eine Hochzeit, auf der Sie waren. Wenn Ihnen jemand nun ein Foto von dem Ereignis zeigen würde, das z.B. aus der Perspektive des Pfarrers aufgenommen wurde, an dessen Stelle Sie vermutlich nicht standen; so würden Sie die Szenerie dennoch wiedererkennen und könnten von dem Ereignis berichten.
Das episodische Gedächtnis speichert Erinnerungen an autobiographische Ereignisse. Dazu zählen Situationen, die man selbst erlebt hat, über die man dadurch ein hohes Detailwissen hat und meist Auskunft über Orte und Zeitangaben geben kann. Denken Sie an ein wichtiges Erlebnis in ihrem Leben: Sie können sich vermutlich daran erinnern, wo es stattgefunden hat, welche Personen dabei waren und wann es ungefähr stattgefunden hat. Es gibt aber auch autobiographische Erinnerungen, die nicht mehr so gut erinnert werden können. Dies tritt vor allem auf, wenn ähnliche Situationen häufig erlebt wurden, wie beispielsweise das Parken eines Autos. Sie werden sich vermutlich nicht mehr an jede Situation erinnern, an der Sie ihr Auto abgestellt haben. Durch Wiederholung (und vermutlich der damit einhergehenden Ähnlichkeit sowie der niedrigen Bedeutung dieses Vorgangs) werden solche Erinnerungen geschwächt. Haben Sie jedoch einmal Ihr Auto abgestellt und dabei eine berühmte Persönlichkeit auf dem Parkplatz gesehen, so sticht diese Erinnerung eindeutig aus den anderen Auto-Abstell-Erinnerungen hervor und Sie werden sich sehr gut an diese Situation erinnern können. Ein weiteres Merkmal von autobiographischen Erinnerungen ist die flexible Kommunikation der Erinnerung, die im vorangegangenen Abschnitt beschrieben wurde. Auch wenn Sie eine Situation aus einer anderen Perspektive erlebt haben, können Sie die gezeigte Umgebung wiedererkennen, da Sie sie vermutlich aus einem anderen Winkel gesehen haben und die Umgebungsreize erkennen. Das besondere an episodischen Erinnerungen ist, dass sie durch einmalige Situationen gelernt werden.
Inhalte des semantischen Gedächtnisses kann man auch als Faktenwissen bezeichnen. Dazu gehört das Wissen über Begriffe, Objekte und Tatsachen. So wissen wir, dass Berlin die Hauptstadt von Deutschland ist und eine reife Banane gelb ist. Fakten sind meist ohne Rahmenbedingungen gespeichert; das heißt, wir wissen nicht mehr, wann und wo wir dies gelernt haben. Dabei kann es natürlich auch Ausnahmen geben. Diese Art von Wissen benötigt zumeist mehrmaliges Wiederholen, bis eine Information gespeichert ist. Wenn wir uns eine Vokabelliste einprägen wollen, so müssen wir die einzelnen Vokabeln mehrmals wiederholen, bis wir sie uns merken. Allerdings gibt es auch hierbei eine Ausnahme. Ist eine Information für uns besonders interessant oder bedeutend, so kann es sein, dass wir sie auch nach einmaligem Lernen erinnern. Auch wenn wir eine neue Information eingebettet in eine Geschichte hören, fällt es leichter, die Information zu lernen.
Bei der Bildung von Erinnerungen unterscheidet man zwischen drei wichtigen Prozessen.
Die Enkodierung ist die die Übersetzung der Informationen aus der Außenwelt (oder des Körpers) in einen neuronalen Code, so dass das Gehirn diese Informationen lesen kann. Darunter wird auch verstanden, dass die Information im Gedächtnis repräsentiert, aber noch nicht dauerhaft gespeichert ist.
Unter Konsolidierung versteht man Prozesse im Gehirn, die zu einer dauerhaften Speicherung von Informationen führen. Dabei werden die Verbindungen zwischen den Nervenzellen, die die zu einer Episode gehörenden Informationen verarbeiten, verstärkt. Dadurch bilden sich Netzwerke von Nervenzellen aus, welche die zu einer Erinnerung gehörenden Informationen gespeichert haben. Wenn wir beispielsweise Vokabeln lernen und diese nach einer Stunde und am darauffolgenden Tag wiederholen, so werden die Verbindungen zwischen den Nervenzellen, die für die Verarbeitung dieser Information zuständig sind, verstärkt. Werden ähnliche Informationen hinzugefügt, so werden Netzwerke zwischen den dazugehörigen Nervenzellen geknüpft.
Bei der Konsolidierungsphase handelt es sich um ein Zeitintervall, in dem neue Erinnerungen ungeschützt sind und leicht verloren gehen können. Weiter zurückliegende Erinnerungen sind relativ stabil und schwer zu beeinträchtigen, neuere Erinnerungen sind anfälliger für Störungen. Dies kann man auch bei Gedächtnisbeeinträchtigungen nach Schädel-Hirn-Verletzungen sehen, da zumeist einige Stunden vor der Verletzung nicht mehr erinnert werden können.
Der Abruf von gespeicherten Informationen aus dem Gedächtnis kann bewusst oder unbewusst geschehen. Wird man nach der Hauptstadt von Frankreich gefragt und antwortet „Paris“, so ist das ein bewusster Abruf. Kommt man jedoch auf einen Hinweisreiz wie ein Bild des Eifelturms auf den Gedanken an Paris, so ist das ein unbewusster Abruf. Die Verknüpfung zwischen dem Bild des Eifelturms und der Hauptstadt von Frankreich ist anscheinend sehr stark.
Diese Phasen der Erinnerungsbildung werden von einigen Faktoren beeinflusst.
Enkodierungsprozesse beeinflussen den Behaltenserfolg und den Abruf von gelernter Information. Informationen werden besser gespeichert, wenn sie bedeutungsvoll sind. Wenn wir ein Wort, welches gelernt werden soll, in eine Geschichte einbetten, so kann es später besser abgerufen werden. Außerdem hilft es, neue Informationen mit bereits gelerntem Wissen zu verknüpfen, um es leichter abrufen zu können. Vor allem wenn man es mit selbstbezogenem Wissen verknüpft oder über die Bedeutung der zu lernenden Information nachdenkt, ist dies effektiver, als stumpfes Wiederholen. Weiterhin verbessert sich der Abruf, wenn die Rahmenbedingungen beim Lernen dieselben sind wie beim Abruf. Dies trifft sowohl für den physikalischen Kontext wie die Umgebung oder die Körperposition zu, als auch für die Erscheinungsform der Information (Wörter, Bilder, anderes). Dieses Phänomen nennt man Enkodierspezifität.
2.2.2.1. Das Fertigkeitsgedächtnis, auch prozedurales Gedächtnis genannt ist der Teil des Gedächtnisses, der vor allem auf Bewegungsabläufe spezialisiert ist.
Fertigkeiten sind Handlungskompetenzen, die durch Üben verbessert werden können. Sie werden erworben und abgerufen, ohne dass man sich dessen immer bewusst ist. Fertigkeiten umfassen alle möglichen Bewegungs- und Handlungsabläufe unseres Alltags. Dazu zählen nicht nur komplexe Fertigkeiten wie Fußball spielen, lesen oder sprechen, sondern auch vermeintlich einfache wie der Griff nach einer Tasse. Viele Fertigkeiten wurden schon früh in der Kindheit erworben und an den Prozess kann man sich zumeist gar nicht erinnern. Fertigkeiten werden durch Wiederholungen gelernt und verbessert. Das prozedurale Gedächtnis speichert ab, wie Fertigkeiten ausgeführt werden; daher ist eine Fertigkeit im Vergleich zu Inhalten/Erinnerungen im deklarativen Gedächtnis meist schwer zu benennen. Fragt uns jemand, wie sie Fahrrad fahren (und dabei das Gleichgewicht halten), so können das die meisten schwer in Worte fassen.
Das Fertigkeitsgedächtnis wird unterschieden in sensumotorische Inhalte und kognitive Inhalte.
Sensumotorische Fertigkeiten sind Tätigkeiten wie Autofahren, Tanzen oder aus einem Glas trinken. Dies sind gelernte Bewegungsmuster, die anhand von Sinneseindrücken ausgeführt werden, z.B. Autofahren. Stellen Sie sich vor, Sie fahren Auto und sehen, dass das Auto vor Ihnen langsamer wird (visuelle Information). Die direkte Reaktion wird sein, dass Sie bremsen, die Kupplung treten und in einen niedrigeren Gang schalten. Außer als Fahranfänger werden Sie diesen Bewegungsablauf wahrscheinlich ziemlich automatisch abhandeln und könnten nebenher noch mit Ihrem Beifahrer reden.
Kognitive Fertigkeiten sind Aufgaben, bei denen wir unser Gehirn zum Lösen von Problemen einsetzen oder zum Anwenden von Strategien einsetzen. Beim Schachspielen beispielsweise werden Sie vermutlich durch regelmäßiges Üben besser werden. Das liegt daran, dass Sie neue Kombinationen entdecken, die sich als erfolgreich herausstellen. Auch dies ist ein Lernprozess, der sich in Kognitiven Fertigkeiten niederschlägt.
Beim Gebrauch von Werkzeugen werden kognitive und sensumotorische Fertigkeiten gleichzeitig benötigt.
Als Habituation bezeichnet man einen Gewöhnungsprozess. Durch wiederholte Darbietung eines Reizes nimmt das Verhalten ab, das man ursprünglich auf den Reiz gezeigt hat. Stellen Sie sich vor, Sie haben eine neue Wanduhr. Erst abends im Bett bemerken Sie das laute Ticken der Uhr. Dies wird Ihnen vermutlich in den ersten Nächten das Einschlafen erschweren. Nach ein paar Tagen werden Sie sich daran gewöhnt haben und das Ticken nicht mehr bewusst vernehmen. Sie haben sich mit dem Reiz vertraut gemacht.
Heutzutage findet man an jeder Straßenecke Werbebotschaften. Sie zielen darauf ab, uns zum Kauf zu motivieren, auch wenn wir die Botschaften nicht aufmerksam betrachten sondern nur im äußeren Blickfeld wahrnehmen. Dennoch denken wir eventuell etwas später an die Bekleidungskette und dass man sich mal wieder ein T-Shirt kaufen möchte. Die ist ein Beispiel für Priming im Alltag. Priming wird im Deutschen mit Vorbereiten übersetzt. Allgemein verbessert eine vorangehende Reizdarbietung die Fähigkeit, diesen Reiz wiederzuerkennen. Eine oft genutzte Aufgabe ist in diesem Zusammenhang die Wortstamm-Ergänzungs-Aufgabe, bei der Probanden einige Wörter präsentiert werden. Sollen sie später eine Liste von Wortstämmen ergänzen, so vervollständigen sie die häufig mit Wörtern aus der vorangegangenen Liste.
Bei der Klassischen Konditionierung geht es darum, einen neutralen Reiz, wie z.B. das Läuten einer Glocke, mit einem Reiz zu koppeln, der ein bestimmtes Verhalten auslöst. Das Verhalten soll nach der Konditionierung durch den neutralen Reiz ausgeführt werden. Sie haben sicher schon mal vom Pavlovschen Hund gehört. Erschnüffelt ein Hund den Geruch von Fleisch, so wird bei ihm Speichelfluss ausgelöst. Verbindet man den neutralen Reiz, wie dem Läuten einer Glocke, mit dem Geruch von Fleisch, so kann man den Hund nach mehrmaligem Versuch so konditionieren, dass der Hund auch beim Bimmeln der Glocke Speichel produziert.
Bei der Operanten Konditionierung lernen Organismen, bestimmte Verhaltensweisen zu zeigen oder nicht mehr zu zeigen, um positive Konsequenzen zu erreichen oder negativen Konsequenzen zu entgehen. Um einem Kind das ordentliche Essen mit Besteck beizubringen, werden Sie vermutlich das Kind loben, wenn es dem Kind halbwegs gelingt, eine Gabel richtig einzusetzen. So wird das Verhalten positiv verstärkt.
