Denne presentasjonen er ment som en hjelp for de som var til stede på forelesninger om hukommelse på psy1000 i Oslo våren 2005, og skal ikke brukes til andre formål. Deler av materialet er copyright-beskyttet og må ikke reproduseres i noen form. Lykke til med lesingen!

Anders M. Fjell Psykologisk Institutt Universitetet i Oslo Hukommelse I & II Anders M. Fjell Psykologisk Institutt Universitetet i Oslo

Memory, kapittel 7 i Passer, M. W. & Smith, R. E Memory, kapittel 7 i Passer, M. W. & Smith, R. E. : Psychology: The science of mind and behaviour, 2004. N.Y.:McGraw-Hill. 2.ed., side 238-178

Vi skal komme innom … Å huske: Hukommelse som informasjonsbearbeiding Glemsel Hukommelse som en konstruktiv prosess Hukommelse og hjernen

Hukommelse (def) betegner prosessene som tillatter oss å innkode, lagre og senere gjenhente erfaringer og informasjon

Å huske: Hukommelse som informasjonsbearbeiding Computer metaforen for kognisjon; sinnet sees på som et informasjonsbehandlings-system som innkoder, lagrer og gjenhenter informasjon.

3 avgjørende begreper i hukommelse Innkoding (def) å få informasjon inn i systemet ved å oversette den til en nevral kode som hjernen kan behandle Lagring (def) å beholde informasjon over tid Gjenhenting (def) prosesser som henter frem lagret informasjon Alle disse prosessene har analogier i computerspråk.

Innkoding Gjenhenting Lagring

Men hva er den beste metaforen for hukommelse? Leaky boat Well-oiled machine Library

Eller en PC?

Computer-metaforen er en metafor Hukommelse er konstruktiv, kompleks og dynamisk Mer realistiske computer-modeller for kognisjon (cognitive science) ligner ikke på en normal computer Få snakker om kunstig intelligens (AI) lengre (les: Dreyfus), nye datasystemer satser på prosesseringskraft heller enn realisme

Atkinson & Shiffrin’s (1968) 3-stadie modell Den modale modellen Atkinson & Shiffrin’s (1968) 3-stadie modell Strukturer Sensoriske registre ikonisk Korttids-lager (working memory) Langtids-hukommelse ekkoisk haptisk …

Strukturer + Input og Output Den modale modellen Strukturer + Input og Output Sensoriske registre sight ikonisk Korttids-lager (working memory) Langtids-hukommelse sound ekkoisk haptisk touch Response Output

Strukturer + Informasjonsflyt Den modale modellen Strukturer + Informasjonsflyt Sensoriske registre sight ikonisk Korttids-lager (working memory) Rehearsal Langtids-hukommelse sound ekkoisk Oppmerksomhet Gjenhent- ings strategier haptisk touch Response Output

Subsystemer av sensorisk hukommelse Visuelt sensorisk register: ikonisk lager Svært kort lagringstid (godt under 1 sek.) Sperling (1960) Audielt sensorisk register: ekkoisk lager Kan holde informasjon om nøyaktige detaljer om en lyd i flere sekunder

Sperling (1960) sensorisk hukommelse Rapportér alt - prosedyren F G E P D W T O M K V Q Visning 50 millisek. Raportér så mange som mulig

Rapportér alt - prosedyren Sperling (1960) sensorisk hukommelse Rapportér alt - prosedyren F G E P D W T O M K V Q Resultat 4 – 5 bokstaver ble gjennomsnittlig gjenkalt Deltagerne påsto at de så alle bokstavene Hvor mange bokstaver som totalt ble fremvist spilte ingen rolle

Delvis rapport prosedyren Sperling (1960) sensorisk hukommelse Delvis rapport prosedyren F G E P D W T O M K V Q Visning 50 milliseconds Et signal indikerte en av linjene etter visningen Rapportér fra bare denne linjen

Delvis rapport prosedyren Sperling (1960) sensorisk hukommelse Delvis rapport prosedyren Et signal indikerte én av linjene etter visning Rapportér fra bare denne linjen

Delvis rapport prosedyren Sperling (1960) sensorisk hukommelse Delvis rapport prosedyren F G E P D W T O M K V Q Resutat 3 av 4 mulig riktige Konklusjon 9 av 12 mulige var tilgjengelige

Det ikoniske lageret Sperling (1960) Antall bokstaver rapportert --- Full

Korttidshukommelse/ Working Memory Gjennom selektiv oppmerksomhet kan noe av informasjonen i de sensoriske lagrene utvelges for videre bearbeiding i korttidshukommelsen/ working memory KTH/ WM holder en begrenset mengde informasjon for en begrenset tidsperiode I motsetning til de sensoriske lagrene er dette et aktivt nivå, der informasjon kan manipuleres bevisst Størrelsen på KTH/ WM er relatert til intelligens og evnenivå

(1) Hukommelseskoder Informasjonen representeres av en type kode i det den går over fra SR til KTH Hukommelseskoder (def) er mentale representasjoner av en type informasjon eller stimulus (f. eks. visuelle koder, fonologiske koder, semantiske koder, motoriske koder) Formen på en hukommelseskode trenger ikke å korrespondere til det opprinnelige stimulus (f. eks. visuelt  fonologisk + semantisk fonologisk  visuelt + semantisk)

(2) Kapasitet og varighet KTH har begrenset lagringskapasitet (normalt 7 + 2) George Miller (1956): ”The magical number seven, plus or minus two” ”Chunking” (def) vil si å kombinere individuelle elementer til større meningsenheter, og vil kunne bidra til å utnytte KTHs begrensede kapasitet bedre

(2) Kapasitet og varighet KTH har begrenset lagringsvarighet Glemsel starter nesten umiddelbart, og svært lite informasjon er igjen etter 20 sekunder ”Rehearsal” (def) en form for repetisjon av materialet i KTH vil forlenge tiden informasjon er i KTH, og eventuelt overføre informasjon til LTH

Tap av informasjon fra KTH Antall sekunders intervall

(3) Working memory Det gamle begrepet om KTH er nå erstattet av et nytt working memory begrep (WM) Baddeley & Hitch (1974): working memory er ikke bare et passivt lager, men et sted der informasjon aktivt kan bearbeides og manipuleres WM støtter andre kognitive funksjoner, som problemløsning og planlegging (f. eks. hoderegning krever stor WM kapasitet)

WM består av en sentral eksekutiv og to slavesystemer Den fonologiske løkken brukes til midlertidig lagring av fonologisk informasjon (f. eks. tale) Den visuo-spatielle skisseblokken lagrer og manipulerer mentale bilder og spatiell informasjon (f. eks. planlegge hvilken rute man skal gå) Den sentrale eksekutive er en kontrollprosess, som holder orden på de to slavesystemene, fordeler oppmerksomhetsressurser, henter opp informasjon fra langtidslageret og integrerer input

Skisse av working memory Fonologisk løkke Artikulatorisk subvokal rehearsal Sentral eksekutiv Fonologisk lager Visuospatiell skisseblokk

Working memory er ikke enhetlig

Eksempel 1: Dual-task paradigme (Logie, Zucco & Baddeley, 1990) Deltagerne måtte gjøre to oppgaver simultant: Gjenkjenningshukommelsesoppgave; enten visuell eller verbal Sekundær oppgave; enten en visuell oppgave eller en verbal oppgave

Resultat Den visuelle gjenkjenningsoppgaven ble hindret mer av den sekundære visuelle enn den sekundære verbale oppgaven. Den verbale gjennkjenningsoppgaven ble mer hemmet av den sekundære verbale oppgaven enn den sekundære visuelle oppgaven. Working memory har flere komponenter som kan arbeide uavhengig av hverandre

Eksempel 2: PET studier (Jonides et al. 1996) Deltagerne ble testet med verbale og visuelle korttidshukommelsesoppgaver. Hjerneaktiviteten under disse oppgavene ble registrert. RESULTAT Forskjellige hjerneområder var involvert under den visuelle og den verbale oppgaven Ulike hukommelsessystemer er involvert i verbal og visuell prosessering

Kapasiteten til den fonologiske løkken Baddeley, Thomson & Buchanan (1975) Sammenlignet KTH for to lister med ord Liste 1) ord som uttales hurtig, f. eks. biskop Liste 2) ord som uttales tregt, f. eks. harpun Resultat: Hukommelsen var bedre for ord som kunne uttales hurtig Hvorfor? Den fonologiske løkken kan gjenta ord som uttales hurtig oftere

Memory span: chunking vs den fonologiske løkken Millers magiske nummer: 7 +/- 2 informasjonsenheter Den fonologiske løkken: har omtrent to sekunders varighet

Den visuospatielle skisseblokk Et av WMs 2 passive lagringssystemer Ansvarlig for temporær lagring og manipulasjon av visuell eller spatiell informasjon Å opprettholde og manipulere visuelle/spatielle bilder  Å planlegge og å utføre spatielle oppgaver. Vi vet mindre om dette lageret enn den fonologiske løkken

Den sentrale eksekutive Integrerer informasjon fra det artikulatoriske system, den visuospatielle skisseblokken og fra langtidshukommelsen Er aktiv (ikke et passivt lager) Ansvarlig for seleksjon, initiering og avslutning av informasjonsprosessering Vanskeligere å studere enn lagringssystemene

Hemninger i funksjonen til den sentrale eksekutive Frontallappsskader kan resultere i hemninger av funksjonen til den sentralt eksekutive (diseksekutivt syndrom) Alzheimer’s sykdom

Diseksekutivt syndrom – Phineas Gage

Kan det finnes andre subsystemer? Subsystemer for: mening (Schneider & Detweiler, 1987) lukt (White et al. 1998) tegnspråk (Wilson & Emmorey, 1998)

Langtidshukommelse Summen av våre (mer) varig lagrede erfaringer Vi har ikke holdepunkter for å tro at det er noen (rimelige) begrensninger i LTHs lagringskapasitet Erfaringer lagret i LTH kan vare livet ut Det eksisterer evidens for å skille KTH og LTH (f. eks. H. M.)

Serieposisjonseffekter Primacy Recency

Serieposisjonseffekter Recency- effekten forsvinner hvis testen utsettes med ca. 30 sekunder Serieposisjonseffekter indikerer at det er forskjeller på systemene for KTH og LTH

Serieposisjonseffekter

Implikasjoner av primacy-/ recency effekter

Men … Fenomenet ”memory cliff” compliserer bildet: når antallet ledd som skal huskes overskrider vår maksimale hukommelsesevne, faller prestasjonene til langt under det nivået det lå på før de siste leddene ble presentert

Innkoding av informasjon Bedre innkoding vil øke sannsynligheten for at vi senere klarer å huske materialet Effortful vs. automatisk prosessering Prosesseringsnivå (Craik & Lockhart, 1972) - f. eks. strukturell [store vs små bokstaver], fonologisk [rimer to ord], semantisk [død eller levende]

Levels-of-Processing teorien Levels-of-Processing teorien er basert på arbeidet til Craik and Lockhart (1972). Hovedideen er at alle stimuli som aktiverer en sansereseptorcelle lagres permanent i hukommelsen. I følge disse forskerne dreier hukommelsesproblemer seg ikke om lagring, men om gjenhenting.

Levels-of-Processing teorien Heller enn å anta at informasjon prosesseres i stadier, hevdet Craik and Lockhart at gjenhenting av informasjon er basert på mengden elaborasjon som brukes ved behandlingen av informasjon. Dette gjøres på et kontinuum, fra persepsjon, gjennom oppmerksomhet, til klassifisering og til slutt mening.

Innkodingsnivåer

Innkodingsnivåer Hovedpoeng: Dypere innkoding  Større sannsynlighet for vellykket gjenhenting - Mindre opptatt av stadier informasjonen er i, mer opptatt av hvordan den behandles ved innkoding

Eksponering og rehearsal I henhold til LOP teorien vil eksponering og rehearsal ikke nødvendigvis være nok for at et materiale skal huskes (f. eks. en mynt) Maintenance rehearsal; enkel repetisjon (pugg)  holder info i KTH, men ingen ideell måte for overføring til LTH Elaborativ rehearsal; fokuserer på meningen til informasjon eller på å ”utvide” den  mindre effektiv i å holde informasjon i KTH, men mer effektiv for overføring av info til LTH

Maintenance rehearsal Korttidslager/ Working Memory Langtids-hukommelse Elaborativ rehearsal

Organisering og forestilling (imagery) Hierarkier og chunking – organisering av materiale i et hierarki utnytter prinsippet at hukommelse bedres av assosiasjoner mellom begreper Logiske hierarkier bedrer vår forståelse av hvordan individuelle ledd er relatert, og hver kategori fungerer som et cue til å huske leddene i neste kategori Hierarkier kan ha en visuell kode, og derfor kan forestilling (imagery) fungere som en suplementær hukommelseskode

Organisering

Er det lettes å huske dette … rad Vålerenga i da Odd på scoret som Rosenborg første ball mål og så satt fot Steffen for slo

… eller dette? Odd satt på første rad og så da Steffen scoret mål for Vålerenga, som slo Rosenborg i fotball.

Fungerer også på bokstavnivå … FRPHKRFVSPAPSVRV - vanskelig å huske FRP – H – KRF – V – SP – AP – SV – RV - lettere å huske

Eksepsjonelle hukommelsesferdigheter Organisering er sentralt i utviklingen av eksepsjonelle hukommelsesferdigheter Ericsson & Chase (1982): Kunnskap og utstrakt trening Meningsfulle assosiasjoner Effektive lagrings- og gjenhentingsstrukturer  Collegestudent S.F. 190 timer, 80 siffer

Forestilling

Svar på følgende spørsmål: Mentale forestillinger – hva er det? Svar på følgende spørsmål: Hvor mange vinduer er det på forsiden av huset eller leiligheten du bor i? Når du går inn på rommet ditt, er dørhåndtaket på høyre eller venstre side av døren? På en klokke med visere, vil vinkelen mellom viserne være minst kl. 3:20 eller 7:25? Har Kjell Magne Bondevik bart?

Mentale forestillinger – hva er det? De fleste mennesker må bruke mentale forestillinger for å svare på spørsmålene Mentale forestillinger er persepsjons-lignende hendelser uten ytre stimuli Kan du danne forestillinger basert på alle sanser: syn, lyd, smak, fornemmelser, lukt?

Mentale forestillinger – hva er det? Lagrer vi visuelle minner i hukommelsen? Lagrer vi informasjon om bilder i hukommelsen, og gjenskaper så bildet? Blir bilder representert forskjellig fra fakta?

Representasjon av visuell kunnskap Eksterne representasjoner: Bilder vs Ord Bilder analoge konkrete atributter svarende til atributtene til objekter i ytterverden simultant Ord symbolsk valg av spesielle ord er tilfeldig forhold mellom ord er eksplisitt uttalt sekvensielt

Paivios 2-kodingsteori antar at det er to kognitive subsystemer (1) Spesialisert for å representere og behandle ikke-verbale objekter/ hendelser imagener (representasjonsenhet) (2) Spesialisert for å håndtere språk, logogener (representasjonsenhet) Logogener er organisert i assosiasjoner og hierarkier, mens imagener er organisert som helhet-del-forhold

Paivios (1969) 2-kodingsteori I henhold til 2-kodingsteori vil hukommelsen bedres av at materiale innkodes både verbalt og visuelt Dette vil gi flere gjenhentingscues

2-kodingsteorier har identifisert tre typer informasjonsbehandling: (1) representasjonell; direkte aktivering av verbale eller ikke-verbale representasjoner (2) referensiell; aktivering av det verbale systemet gjennom det non-verbale systemet eller omvendt (3) assosiativ prosessering; aktivering av representasjoner innen det samme verbale eller non-verbale systemet. En gitt oppgave kan kreve alle typene av informasjonsbehandling.

3 typer informasjonsbehandling representasjonell aktivering representasjonell aktivering Det verbale subsystemet ”løve” (et logogen) Det non-verbale subsystemet (et imagen)

3 typer informasjonsbehandling representasjonell aktivering Det verbale subsystemet ”løve” (et logogen) Det non-verbale subsystemet (et imagen) referensiell aktivering

3 typer informasjonsbehandling representasjonell aktivering Det verbale subsystemet ”løve” ”rovdyr” (et logogen) (et logogen) Det non-verbale subsystemet (et imagen)

3 typer informasjonsbehandling representasjonell aktivering assosiativ prosessering Det verbale subsystemet ”løve” ”rovdyr” (et logogen) (et logogen) Det non-verbale subsystemet (et imagen)

Elementer er forbundet med andre relaterte elementer i det samme systemet og det andre systemet

Empiri

Paivios 2-kodingsteori Forestilling & gjenkalling Paivio (1971): Bedre gjenkalling for bilder Bilder vs Ord Kopp Kam

Paivios 2-kodingsteori Forestilling & gjenkalling Paivio (1971): Bedre gjenkalling for bilder Konklusjon Ord er lagret i en verbal kode Bilder er lagret i en verbal og en visuell kode Antagelser To koder er bedre enn én Bilder vil automatisk navngis Ord vil ikke automatisk skape forestilling

Paivios 2-kodingsteori Bower (1971) Konkrete ord Abstrakte ord Kjærlighet Frihet Kopp Kam Resultat: Bedre gjenkalling for konkrete ord Konklusjon Konkrete ord: ble kodet visuelt og verbalt Abstrakte ord: ble bare kodet verbalt (for vanskelig å skape et bilde)

Kognitive skjemaer – mentale organisatorer Et kognitiv skjema (def) er et mentalt rammeverk, et organisert tankemønster, om aspekter ved verden Det vi ekstraherer fra informasjon presentert for oss blir ofte organisert rundt skjemaer, og det er denne informasjonen vi husker Skjemaer hjelper oss å huske, forstå og organisere all informasjon vi mottar

Et mye brukt eksempel …

The procedure is actually quite simple The procedure is actually quite simple. First, you arrange things into different groups. Of course one pile may be sufficient depending on how much there is to do. If you have to go somewhere else due to lack of facilities, that is the next step, otherwise you are pretty well set. It is important not to overdo things. That is, it is better to do too few things at once than too many. In the short run this may not seem important, but complications can easily arise. A mistake can be expensive as well. At first the whole procedure will seem complicated. Soon, however, it will become just another facet of life. After the procedure is completed, one arranges the materials into different groups again. Then they can be put into their appropriate places. Eventually they will be used once more and the whole cycle will then have to be repeated. However, that is part of life. (Bransford & Johnson 1973, p. 400)

… lettere å huske hvis man først får vite at dette handler om å vaske klær The procedure is actually quite simple. First, you arrange things into different groups. Of course one pile may be sufficient depending on how much there is to do. If you have to go somewhere else due to lack of facilities, that is the next step, otherwise you are pretty well set. It is important not to overdo things. That is, it is better to do too few things at once than too many. In the short run this may not seem important, but complications can easily arise. A mistake can be expensive as well. At first the whole procedure will seem complicated. Soon, however, it will become just another facet of life. After the procedure is completed, one arranges the materials into different groups again. Then they can be put into their appropriate places. Eventually they will be used once more and the whole cycle will then have to be repeated. However, that is part of life.

Og enda enklere med litt organisering The procedure is actually quite simple. First, you arrange things into different groups. Of course one pile may be sufficient depending on how much there is to do. If you have to go somewhere else due to lack of facilities, that is the next step, otherwise you are pretty well set. It is important not to overdo things. That is, it is better to do too few things at once than too many. In the short run this may not seem important, but complications can easily arise. A mistake can be expensive as well. At first the whole procedure will seem complicated. Soon, however, it will become just another facet of life. After the procedure is completed, one arranges the materials into different groups again. Then they can be put into their appropriate places. Eventually they will be used once more and the whole cycle will then have to be repeated. However, that is part of life. (Bransford & Johnson 1973, p. 400)

Skjemaer og ekspertkunnskap Ekspertkunnskap kan sees på som en prosess der man utvikler skjemaer Eksperter har godt utviklede skjemaer på sine ekspertområder som bidrar til å bedre hukommelsen Chase and Simon (1973): sjakkspillere på ulike nivåer (ekspert – middelmådig – nybegynner)

Meningsfylte plasseringer Antall brikker riktig plassert

Ikke meningsfylte plasseringer meningsløst Antall brikker riktig plassert meningsfylt Poeng: skjemaer og chunking

Lagring av informasjon - nettverksteori Kjernen i nettverksteori er å fokusere på assosiasjoner mellom informasjon i hukommelsen; hukommelse må sees på som et nettverk av forbindelser mellom de konkrete minnene

Assosiative nettverk Assosiative nettverk er massive nettverk av assosierte ideer og begreper (Collins og Loftus, 1975) Fungerer omtrent som hypertekst på internett Forklarer godt hva som skjer når man lar tankene vandre …

Eksempel på et utsnitt av et assosiativt nettverk noder

Et assosiativt nettverk er en type skjema; et mentalt rammeverk som representerer hvordan vi har organisert informasjon og hvordan vi forstår verden Aktivitet sprer seg fra en node til en annen (relaterte begreper), slik at aktivitet i en node fører til delvis aktivering av relaterte noder Priming vil her bety aktivering av et begrep (eller informasjonsenhet) ved aktiveringen av en annen Inkorporerer godt betydningen av gjenhentingscues, innlæringsstrategier, to-kodingsteori, LOP, osv

Nevrale nettverk Et nevralt nettverk har noder som er forbundet, men nodene har en fysisk eksistens Nodene inneholder ikke individuelle informasjonsenheter Hver node er som en liten informasjonsbehandlingsenhet Ligner på nevroner i hjernen; behandler input og sender output til andre nevroner, men har neppe konkrete begreper lagret i seg I en nevral nettverksmodell vil hvert hukommelseselement være representert av et spesielt sett av noder som blir simultant aktivert

Nevrale nettverk tar utgangspunkt i en enkel modell av hvordan nevroner fungerer

Stilisert nevron

Et nevron vil aktiveres ved at det får input fra andre nevroner Hvis input er sterk nok, vil det sende aktivering til andre nevroner Et nevron er forbundet med tusenvis av andre Viktig poeng: Aktiveringen et nevron sender til andre nevroner kalles et aksjonspotensial, og kan modelleres i en datamodell som 0 eller 1 (av eller på) Slik vil aktivering spre seg i et nettverk av nevroner Slike nettverk er det nevral-nettverks teori forsøker å modellere Kalles også parallelldistribuert prosessering

Summen av aktivitet i nettverket avgjør dets tilstand

Svært forenklet … INPUT

Svært forenklet … SYN AV HUND

Svært forenklet … SYN AV HUND

Svært forenklet … SYN AV HUND

Svært forenklet … SYN AV KATT

Nevrale nettverksteorier har stor innflytelse innen AI-forskning og en del computer-tradisjoner Neural networks are computer programs that imitate intelligence, using the principles of the brain. Neural networks are able to learn from data and are useful when the task is ill understood in terms of quantitative rules, but when sufficient data is available to train the network. Kan f. eks. brukes til å stille medisinske diagnoser fra scanningbilder, studere stjernehimmelen osv.

Finnes det flere LTH-systemer? Forskning på amnesipasienter, hjerneimaging og dyreeksperimenter Sannsynlig at vi har flere ulike systemer for langtidshukommelse, som alle interagerer med hverandre

Deklarativ vs. prosedural hukommelse Deklarativ hukommelse (def) involverer faktuell kunnskap Episodisk hukommelse er vårt lager av kunnskap som dreier seg om personlige erfaringer Semantisk hukommelse dreier seg om faktuell kunnskap om verden og språk

Deklarativ vs. prosedural hukommelse Prosedural hukommelse (def) er hukommelse reflektert i ferdigheter og handlinger Å kunne gjøre ting i spesielle settinger (f. eks. sykle, svømme) Klassisk betinging

Eksplisitt vs. Implisitt hukommelse Eksplisitt hukommelse (def) involverer bevisst eller intensjonell hukommelses-gjenhenting (f. eks. bevisst gjenkjenning eller gjenkalling av noe) Implisitt hukommelse (def) oppstår når hukommelse påvirker vår adferd uten at vi bevisst er klar over det (f. eks. lære en ferdighet som å sykle – Hva gjør du hvis tyngdepunktet begynner å falle mot høyre når du sykler? – ordkompletteringsoppgaver)

Gjenhenting – å finne frem til informasjon i hukommelsen Hvordan skal vi finne frem til konkret informasjon blant den enorme mengden klare og mindre klare minner som finnes lagret i LTH? Gjenhentings-cues (def) er ethvert stimuli, indre eller ytre, som stimulerer aktiveringen av informasjon lagret i LTH

Mange cues er bedre enn få cues Egenproduserte cues er bedre enn cues produsert av andre Studie: Mäntylä (1986) (collegestudenter lagde 1 eller 3 assosiasjoner til 504 ord)  3 ords-cues ga bedre gjenhenting enn 1-ords-cues, og egne ord ga bedre gjenhenting enn andres ord)

Årsaker til Mäntyläs funn Å generere egne assosiasjoner gir dypere mer elaborativ prosessering enn å bli presentert andres assosiasjoner (innkoding) Selv-genererte assosiasjoner blir gjenhentingscues som har personlig mening Å generere 3 assosiasjoner gir dypere innkoding enn å generere 1 (innkoding) Større sannsynlighet at 1 av 3 assosiasjoner er effektivt som gjenhentingscue enn 1 av 1 Implikasjoner for eksamenslesning

Distinkthet Distinkte stimuli huskes generelt bedre enn ikke-distinkte stimuli F. eks. BRØD PØLSE SENNEP BOMBE LOMPE

Distinkthet Distinkte stimuli huskes generelt bedre enn ikke-distinkte stimuli F. eks. BRØD PØLSE SENNEP BOMBE LOMPE Mäntylä (1986): Den samme mekanismen som gjør at 3 assosiasjoner gir bedre hukommelse – øker distinktiviteten

En spesiell type distinkte minner: Flashbulb memories (def) hukommelse som er så levende at vi kan huske hendelser som om de var et bilde tatt på et spesielt tidspunkt En spesiell type hukommelse, eller stadig repetisjon av vanlige minner?

Neisser & Harsch (1993): Challenger-ulykken (1986), umiddelbart og 3 år senere

Flashbulb memories 44% av deltagerne i et studie i England sa at de hadde sett prinsesse Dianas bilulykke på TV, selv om det ikke finnes film av den Likevel: Folk er svært sikre på sine uriktige minner Sutherland: helt sikkert riktig  80% sannsynlig

Kontekst, tilstand og stemningseffekter Prinsippet om innkodingsspesifisitet (def) sier at hukommelse bedres når betingelser under gjenhenting matcher betingelsene under innkoding (Tulving & Thomson, 1973) Når stimuli assosiert med en hendelse blir innkodet som en del av hukommelsen, kan de senere fungere som gjenhentingscues

Relaterte begreper … Kontekst-avhengig hukommelse: Det er typisk lettere å huske noe i det samme miljøet det opprinnelige ble innkodet i Godden & Baddeley (1975): ordlister under vann vs. på land Slike funn er replisert mange ganger Tar med kriminelle tilbake til åstedet

Relaterte begreper … Tilstands-avhengig hukommelse: Vår evne til å gjenhente informasjon er større når vår indre tilstand på gjenhentingstidspunktet matcher vår opprinnelige tilstand under læring Empiri: arousal (trening), medikamenter (alkohol, marijuana, amfetamin, m.m.)

Relaterte begreper … Stemnings-kongruent hukommelse: Vi tenderer til å huske hendelser som er kongruente med vår nåværende stemning gode og onde sirkler

Innkodingsfeil

Glemsel Hermann Ebbinghaus (1885): 2000 meningsløse stavelser (biv, zaj, xew), pugget stavelser, la opp hele livet etter sin forskning Svært innflytelsesrik, en av verdens første kognitive psykologer Telte hvor mange ganger han trengte å repetere en liste for å lære den, f. eks. 20. Hvis han dagen etter kun trengte 10 repetisjoner, hadde han en ”saving score” på 50% ([10 / 20] X 100)

Ebbinghaus’ glemselskurve (i dobbelt forstand) Hurtig glemsel umiddelbart, mer gradvis etter hvert. Mer meningsfylt materiale ville gitt en slakkere kurve, som over tid likevel ville sett lik ut.

Hvorfor glemmer vi?

Innkodingsfeil

Innkodingsfeil

Innkodingsfeil Det vi kaller glemsel vil ofte aldri ha nådd hukommelsen (stoppet ved SR eller KTH/ WM) – ble ikke prosessert dypt nok Bushman & Bonacci (2002): Sex eller vold på TV ga mindre hukommelse for reklame enn nøytrale programmer – dette kan skyldes innkoding (selv om den eksperimentelle kontrollen er for svak til å si dette sikkert)

Innkodingsfeil

Decay (tap) fra LTH Decay teori (def) om glemsel sa at med tid vil der fysiske sporet i LTH viskes ut hvis det ikke brukes Lite evidens for denne teorien (kan ikke identifisere hva et hukommelsesspor er, hvor de er, eller hvordan fysisk decay skulle måles) Noe mer interesse i de siste år, etter at nevrovitenskapen har kommet lengre i å identifisere hvordan minner dannes på nevralt og synaptisk nivå Likevel ser det ikke ut til at tid er noen god prediktor for glemsel (reminisence – plutselig å komme på informasjon man har ”glemt” i lang tid)

Innkodingsfeil

Interferens Interferensteori (def) sier at vi glemmer informasjon fordi andre elementer i LTH hindrer vår evne til å gjenhente dem Proaktiv interferens oppstår når materiale lært i fortiden forstyrrer innlæring av nytt materiale Retroaktiv interferens oppstår når ny tilegnet informasjon forstyrrer evnen til å gjenhente informasjon lært på et tidligere tidspunkt F. eks. mellom to fremmedspråk

En teori er at interferens er forårsaket av konkurranse mellom gjenhentingscues – når forskjellige minner blir assosiert med tilsvarende eller identiske gjenhentingscues

Amnesi

Amnesi Retrograd amnesi (def) representerer hukommelsestap for hendelser som fant sted en eller annen gang før amnesiens begynnelse. Kliniske eksempler, Alzheimers demens. Anterograd amnesi (def) representerer hukommelsestap for hendelser som finner sted etter amnesiens begynnelse. Korsakoffs syndrom er en mulig årsak, H.M. er det mest kjente eksempelet.

Amnesi Alzheimers sykdom forårsaker både anterograd og retrograd amnesi i vesentlig grad Dette kan bl.a. skyldes redusert funksjon i flere nevrotransmittersystemer, spesielt for acetylcholine Acetylcholine er viktig for signaloverføring i mange hjerneområder viktige for hukommelse De mest brukte medikamentene som brukes mot AD i dag er acetylcholinesteraseinhibitorer

Og en mindre alvorlig tilstand … Infantil amnesi (def), manglende evne til å huske sine første opplevelser Stort sett begynner ens tidligste minner ved 3-4 årsalderen, selv om noen trolig kan huske enkelte store opplevelser helt ned i 2 år Infantil amnesi kan være forårsaket av at hjerneområder som innkoder episodiske minner i LTH fortsatt ikke er ferdigutviklet (se bl.a. LeDoux) Alternativt kan det tenkes at vi ikke innkoder de første minnene dypt nok, og danner ikke rike nok gjenhentingscues for dem. Spebarn som mangler et klart begrep om selvet mangler også en personlig referanseramme som minner kan organiseres rundt. Også dårligere verbal innkoding.

Retrograd Anterograd

H.M. – verdens mest kjente pasient? Bilateral ectomi av hippocampi og mediale temporallapper pga epilepsi (en ikke uvanlig prosedyre på schizofrenipasienter den gang) Opplevde anterograd amnesi

Hippocampus i en frisk person

Hippocampus hos H.M. H.M Normal person

Operasjon september 1953, 27 år gammel Testet april 1955, alder 29 – Rapporterte datoen til å være mars 1953, alder 27 år – Ingen minner siden operasjonen (og litt før) – IQ bedre enn pre-operasjonelt (112) – Færre anfall Klarer ikke å skape nye minner – Kan ikke finne sitt nye hjem (etter 10 mnd) – Kan ikke huske nye hendelser eller mennesker – Språket er i hovedsak frosset fast i 50-tallet (Gabrieli et al.1988)

indikerer innkodings-problemer Amnesi (H.M.)

H. M.s working memory Intakt working memory – Normalt tallspenn – Normal glemseslrate (Wickelgren, 1968), medmindre han ble avbrutt (kontinuerlig rehearsal – fonologisk løkke intakt)

H. M.s prosedurale hukommelse Intakt prosedural hukommelse Kan lære nye motoriske oppgaver – Speil tracing oppgaver (Milner 1962, 1965) – Ble implisitt kjent med testutstyr som ble brukt – Anterograde amnesipasienter kan lære å spille nye pianostykker (Starr & Phillips, 1970) Prosedurale oppgaver er antagelig mer avhengig av implisitt enn eksplisitt hukommelse, og H.M. har en ødelagt eksplisitt hukommelse

Incomplete- Pictures Task

HM: Picture Completion Gollin, 1960 Initial Test Retest Initial Test Errors HM 1 hour 1 2 3 4 1 2 3 Set

Implisitt hukommelse HM lærte implisitt å løse Tower of Hanoi spillet (Cohen, 1984). Han kunne ikke huske å ha spilt det, men lærte hurtig

Temporalt gradert retrograd amnesi – Barndomsminner OK – Ingen minner fra tiden rett før operasjonen – Glemte f. eks. døden til en favorittonkel i 1950 konsolidering av minner tar tid

konsolideringsproblemer Temporalt gradert retrograd amnesi konsolideringsproblemer

Hvor lang tid tar konsolidering av minner? Testing av H.M.s evne til å gjenkjenne kjendiser fra fotografier kan tyde på at den anterograde amnesien gikk mange år tilbake, med eldre minner relativt godt bevart (Marslen-Wilson & Teuber, 1975)

Hukommelse og medial temporallappene Korttidshukommelse intakt Den eldste langtidshukommelsen intakt Problemer med ’konsolidering’ Innkodingssvekkelse, gjenhenting intakt Ikke i stand til å skape nye minner i langtidshukommelsen Dannelse av langtidshukommelse ser ut fra studier av MTL-pasienter ut til å ta flere år

Skader hvor som helst i Papez sirkelen ser ut til å kunne gi alvorlige hukommelsesproblemer (anterograd amnesi)

Primacy og recency-effekter Man husker gjerne de første og siste leddene i en lang liste best: De første ordene: primacy – mest rehearsal De siste ordene: recency – minst interferens Disse er tenkt å reflektere forskjellige prosesser

Primacy og recency-effekter Inkoding til LTH KTH/ WM

Primacy og recency hos H.M. Inkoding til LTH KTH/ WM (normalt) frisk person H.M

Skyldes virkelig primacy og recency forskjellige prosesser? Kan det være at recency rett og slett er enklere? Evidens for et grunnleggende skille mellom recency og primacy-effekter ville være om man fant pasienter som viste det motsatte mønsteret av H.M.: – Primacy intakt – Recency hemmet Slike pasienter ville gitt en ‘dobbel dissosiasjon’

Slike pasienter måtte hatt hemninger i korttidshukommelse, men ikke ødelagt evne til innkoding i langtidshukommelsen.

Shallice & Warrington (1970) har demonstrert dette mønsteret i en pasient: Primacy effekten intakt Recency effekten hemmet Dette komplementerer funnene fra amnesipasienter

Paradoks? – Kan informasjon komme inn i LTH uten å ha gått veien om KTH?

Utfra Atkinson & Shiffrins (1968) modell: – KTH rehearsal bringer info til LTH LTH vil avhenge av KTH – Dermed kan ikke modellen forklare Shallice and Warrington’s pasient

Shallice and Warringtons løsning KTH og LTH er uavhengige av hverandre KTH er ikke nødvendig for innkoding til LTH Svært kontroversiell modell

Hva har vi lært av H.M? Det finnes strukturelle skiller mellom KTH/ WM og LTH Innlæring og lagring Innlæring og gjenhenting Implisitt og eksplisitt hukommelse Prosedural og deklarativ hukommelse Primacy og recency-effekter Betydningen av hippocampus for innlæring

Prospektiv hukommelse

Å glemme å gjøre ting Prospektiv hukommelse er hukommelse om at noe skal gjøres en gang i fremtiden (f. eks. ta boller ut av ovnen, huske å semesterregistrere seg) Krever planlegging og allokering av oppmerksomhet mens man utfører andre oppgaver Wilkins & Baddeley (1978): fant ingen sammenheng mellom retrospektive (lister av ord) og prospektive hukommelsesevner (trykke på en knapp på en boks fire ganger om dagen)

Konstruktiv hukommelse Bidrar ofte til å bevare selvbildet, og gjøre verden litt bedre Bahrik et al. (1996): collegestudenter husket omtrent alle A’er de hadde fått, men bare 1/3 av D’ene

Hukommelsesforskyvninger og skjemaer Bartlett (1932): Indianermyte ble delvis rekonstruert for å passe bedre med 1930-tidens England Jo lengre tid som gikk, jo bedre passet historien med engelsk kultur Bartlett hevdet at mennesker har generaliserte ideer om hvordan hendelser skjer, og disse ideene (skjemaer) blir brukt til å organisere og konstruere minner. Kan utnyttes i reklame – man leser mer inn i reklamen enn det som eksplisitt sies

Feilinformasjon og øyevitneutsagn Hvis hukommelse er konstruert, kan ting som skjer etter en hendelse forme konstruksjonsprosessen Feilinformasjonseffekten (def) er å forvrenge et minne av en hendelse ved å presentere misledende informasjon etter hendelsen Loftus & Palmer (1974): økning i fartsestimater på 33% når contacted ble endret til hit, collided with eller smashed into Loftus i en serie studier: kjøpesenter, død onkel, osv.

Feilinformasjonseffekten kan også oppstå på grunn av kildeforvirring; vår tendens til å gjenkalle noe eller gjenkjenne som kjent, men ikke være i stand til å huske hvor vi har det fra (f. eks. ved line ups i kriminalsaker) Demonstrert i kontrollerte eksperimenter (f. eks. Brown et al., 1977, 29% feil)

Kommer ikke til å gå inn på … Barn som øyenvitner ”The recovered memory” controversy Kultur og konstruksjon av hukommelse

Hukommelse og hjernen Lesjonsstudier/ pasientstudier (f. eks. H.M.) Dyreforsøk (f. eks. Moser & Moser, rottestudier) Hjerne-avbildningsstudier (strukturelle og funksjonelle)

Hukommelse og hjernen Hukommelse involverer en rekke interagerende hjerneområder (f. eks. hippocampus, amygdala, mammilærkroppene, frontal og pre-frontal cortex) Frontallappene, særlig prefrontal cortex, er spesielt involvert i WM-oppgaver Hippocampus er særlig involvert i konsolidering av minner – hippocampal-kortikal dialog (H.M.)  lagring rundt om i cortex (selv om et minne hentes frem som en enhet) Mange hjerneområder, inkludert prefrontal cortex og hippocampus, ser ut til å være involvert i gjenhentingen av lagrede minner

Andre lesjonsresultater Anterograd amnesi for deklarative minner ved skade i thalamus (N.A., Squire 1987) Amygdala sentral i koding av emosjonelle minner Cerebellum viktig i å danne prosedurelle minner  ødelegger f. eks. betinget øyeblunk men ikke ubetinget øyeblunk

Hvordan dannes minner? Kandel (2001): 25 års arbeid med Aplysiasneglen 20 000 nevroner in motsetning til 100 milliarder i mennesker

Hvordan dannes minner? Aplysiasneglen kan betinges (enkel prosedural hukommelse) Under betingingen ble ulike sensoriske nevroner pakket med nevrotransmitterutslippspunkter, og postsynaptiske motornevroner utvikler flere reseptorsteder Disse strukturelle endringene gjør den synaptiske overføringen mer effektiv  Kan være én basis for hukommelseskonsolidering

Hvordan dannes minner? Langtidspotentiering (LTP): Ved å stimulere visse nervebaner med korte elektriske støt (f. eks. 100 impulser i sekundet i flere sekunder), vil den aktuelle nervebanen bli sterkere. Dvs. de synaptiske forbindelsene aktiveres lettere Denne varige økningen i synaptisk styrke kalles LTP.

Hvordan dannes minner? LTP ble oppdaget av Terje Lømo i 1966 i Oslo i Per Andersens laboratorium. Lømo gjorde en serie nevrofysiologiske eksperimenter der han utforsket hippocampus rolle i rotters korttidshukommelse.

Hvordan dannes minner? Ved LTH ser det ut til at de postsynaptiske nevronene endrer struktur slik at de blir mer sensitive til glutamat (f. eks. ved å endre formen på reseptorsteder, øke antall reseptorsteder)  Mindre glutamat må slippes ut i synapsen for å få postsynaptiske nevroner til å fyre

presynaptisk postsynaptisk

Langtidspotentiering

Langtidspotentiering

Hvordan dannes minner? I sum ser det ut til at langtidshukommelse dannes ved langvarige endringer i synaptisk effektivitet som skyldes nye eller styrkede forbindelser mellom presynaptiske og postsynaptiske nevroner