Boeksamenvatting bij An Introduction to Cognitive Psychology - Groome - 3e druk

Wat wordt er onderzocht in de cognitieve psychologie? - Chapter 1

Waaruit bestaan cognitieve processen?

Cognitieve psychologie is de wetenschap die bestudeert hoe de hersenen informatie verwerken. Hierbij wordt gekeken naar hoe we externe informatie tot ons nemen, hoe we het interpreteren en hoe we het gebruiken. Het cognitieve proces bestaat uit vier fases:

1. Perceptie. De inhoud van de informatie die wordt waargenomen door de zintuigen wordt geanalyseerd; er wordt betekenis aan gegeven.

2. Leren en geheugenopslag. De informatie wordt vervolgens opgeslagen en bewaard voor eventueel later gebruik.

3. Retrieval. Om informatie later te kunnen gebruiken dient het teruggehaald te kunnen worden. Een voorbeeld hiervan is een telefoonnummer dat je hebt onthouden en dat je terughaalt als je gaat bellen.

4. Denken. Soms wordt teruggevonden informatie gebruikt als basis voor het denkproces, voor verdere mentale activiteiten. Een voorbeeld hiervan is wanneer een vroegere ervaring wordt gebruikt als basis voor het oplossen van een nieuw probleem. Denken is dus meer dan alleen het terughalen van oude herinneringen.

Deze fases zijn complex en interactief, ze kunnen samengaan en elkaar overlappen. Cognitie kan dan ook het beste worden voorgesteld als een continue stroom van informatie die tussen de input- en de outputfase voortdurend bewerkt wordt.

Vier benaderingen vormen de basis voor de huidige cognitieve psychologie:

1. Experimentele cognitieve psychologie. Het gebruik van psychologische experimenten om te onderzoeken hoe mensen waarnemen, leren, herinneren of denken.

2. Computer modellering. De simulatie van cognitieve processen door het schrijven van computer programma’s. Hierdoor kunnen we bekijken of een model van mogelijke hersenfuncties geloofwaardig is.

3. Cognitieve neurowetenschappen. Het gebruik van hersenscans om cognitieve processen te bestuderen. Cognitieve processen worden bestudeerd aan de hoeveelheid hersenactiviteit.

4. Cognitieve neuropsychologie. Het bestuderen van individuen die hersenbeschadiging hebben opgelopen.

Vooral wanneer er een combinatie van deze benaderingen voor eenzelfde cognitief proces mogelijk is, zijn deze benaderingen erg waardevol.

Hoe is de experimentele cognitieve psychologie opgebouwd?

Wilhelm Wundt richtte het eerste psychologisch laboratorium op in 1879, waar hij onderzoek deed naar perceptie. In 1885 publiceerde Ebbinghaus het eerste experimentele onderzoek naar geheugen. William James bracht vervolgens in 1890 het boek ‘Principles of Psychology’ uit. In dit boek opperde hij theorieën over onder andere het geheugen die tegenwoordig alom erkend zijn.

De cognitieve psychologie ontwikkelde zich langzaam aan het begin van de twintigste eeuw door de toenemende invloed van het behaviorisme. Het behaviorisme had als uitgangspunt dat psychologen zich moesten beperken tot het onderzoeken van extern observeerbaar gedrag. Interne mentale processen werden buiten beschouwing gelaten. Watson legde de nadruk op de observeerbare stimulus en de daaruit volgende observeerbare gedragsreactie. Een goed voorbeeld van deze benadering is het werk van Skinner. Hij trainde ratten om op een hendeltje te drukken zodat ze beloond werden met voer. De beperking van het behaviorisme was dat deze stroming onderliggende cognitieve processen niet bestudeerde.

De Gestalt psychologen zagen de beperkingen van het behaviorisme en stelden dat voor een goed begrip van de menselijke cognitie de (interne) mentale processen onderzocht dienden te worden. We voegen immers eigen kennis en ervaringen toe aan onze percepties. De Gestalt psychologie vormt de basis van de hedendaagse cognitieve psychologie. De Gestalt psychologen stelden dat we iets toevoegen aan dingen die we waarnemen zodat de perceptie van het geheel meer is dan de som der delen. De Gestalt benadering legt nadruk op de manier waarop de componenten van perceptuele input word gegroepeerd en geïntegreerd in patronen en hele figuren. Een voorbeeld hiervan wordt gegeven in het boek: we zien een afbeelding met een cirkel en daarin een horizontale streep, waaronder weer een verticale streep staat. Hierin zien wij een gezicht, terwijl het slechts een cirkel is met twee strepen. Een belangrijk woord binnen de Gestalt psychologie is ‘pragnanz’, wat betekenisvolle inhoud betekent.

De schematheorie van Bartlett stelt dat alle nieuwe perceptuele input wordt geanalyseerd door de input te vergelijken met items die zich al in ons geheugen bevinden; zoals vormen en geluiden uit vroegere ervaringen. Deze items worden aangeduid als ‘schema’s’ en omvatten een enorme variëteit aan sensorische patronen en concepten

De schematheorie heeft twee implicaties:

1. De perceptie van en de herinnering aan een input kan veranderd/vervormd worden om te voldoen aan de bestaande schema’s;

2. Omdat onze schema’s deels zijn verworven op basis van onze persoonlijke ervaring, kan de perceptie van en herinnering aan de input, per individueel verschillen.

De schematheorie kan gesimplificeerd samengevat worden als: ‘perception lies in the brain of the perceiver’.

Zowel de Gestalt psychologie als de schematheorie hebben een grote invloed gehad op de ontwikkeling van de cognitieve psychologie, omdat zij de rol van de innerlijke mentale processen benadrukten in plaats van enkel de rol van de stimulus en de respons.

Neisser (1967) onderscheidde twee typen van inputverwerking:

1. Top down (schema driven of conceptually driven). Hierbij worden de schema’s gegenereerd door de hogere schorsstructuren en naar het zenuwstelsel gestuurd om ze te vergelijken met de binnenkomende stimuli. Deze schema’s worden gebruikt bij het aanbod van complexe stimuli.

2. Bottom-up (stimulus driven of data driven). Hierbij wordt de inputverwerking geïnitieerd door stimulatie van de zintuigen en doorgestuurd naar de hogere schorsstructuren. Hoe er verwerkt wordt hangt vaak af van de stimulus zelf.

Neisser stelt dat beide typen van inputverwerking waarschijnlijk een rol spelen in de analyse van perceptuele input. De inputverwerking kan dus gezien worden als een opgaande stroom van stimulusinformatie die een neergaande stroom van schema’s tegenkomt en hiermee een wisselwerking heeft.

Wat wordt bedoeld met computermodellen?

In de jaren 1950 leverde de introductie van de computer nieuwe ideeën over informatieverwerking. De computer werd gezien als analogie van hersenmechanismen en werd gebruikt voor het modelleren van hersenfuncties. Newell e.a. (1958) waren de eerste die een computerprogramma ontwikkelden dat in staat was om eenvoudige problemen op te lossen; dit suggereerde een mogelijke vergelijking met het probleem oplossen en denken van mensen. Later ontwikkelde computerprogramma’s konden perceptuele processen uitvoeren, zoals het herkennen van complexe stimuli. Deze programma’s maakten gebruik van zogenaamde ‘feature detector systemen’.

Bij ‘feature detector systemen’ vindt herkenning van een patroon plaats als er cruciale elementen (‘features’) van een te herkennen patroon aanwezig zijn. Selfridge en Neisser toonden aan dat een systeem van ‘feature detectors’ effectief kon werken op een computer. Dit deed de vraag rijzen of de menselijke perceptie ook gestuurd werd door vergelijkbare ‘feature detector’ systemen. Deze systemen zijn inderdaad gevonden in het menselijk brein. De ontdekking van ‘feature detector’ systemen is een voorbeeld waarbij door het combineren van verschillende benaderingen (neurowetenschap en computer modellering) nieuwe inzichten zijn verkregen in de menselijke cognitie. ‘Feature detection systemen’ worden ook wel ‘mini schema’s’ genoemd.

Broadbents (1958) limited-capacity processor model gaat over het proces van selectieve aandacht. Hij stelde dat mensen problemen hebben om tegelijk aandacht te hebben voor twee verschillende inputs. Hij stelde dat er een duidelijke parallel is tussen het menselijk brein dat een enorme hoeveelheid binnenkomende informatie krijgt te verwerken en een computer die dusdanig veel input krijgt aangeleverd dat de processor het niet meer kan verwerken. In beide gevallen moeten de inputs met elkaar concurreren om verwerkt te kunnen worden. Het is dan zaak dat belangrijke inputs voorrang krijgen; er moet selectief te werk worden gegaan.

Wat is het verschil tussen cognitieve neurowetenschap en neuropsychologie?

De cognitieve neurowetenschap bestudeert de relatie tussen hersenfuncties en cognitie door gebruik te maken van hersenscans. Cognitieve neuropsychologie onderzoekt dezelfde relatie, maar doet dit aan de hand van het bestuderen van individuen die hersenbeschadiging hebben opgelopen. De anatomie van de hersenen zal in dit stuk besproken worden. De cognitieve psychologie bestudeert mentale processen zoals aandacht, taal, geheugen, perceptie, en maakt hiervoor zowel gebruik van de cognitieve neurowetenschap als van de cognitieve neuropsychologie.

De buitenste laag van de hersenen staat bekend als de cerebrale schors (cerebrale cortex) en is verantwoordelijk voor de meeste hogere cognitieve processen. Verschillende kwabben zijn diepgaand met elkaar verbonden. Dit houdt in dat een enkel cognitief proces betrekking kan hebben op verschillende corticale gebieden. Het brein is echter ‘modulair’, gezien bepaalde hersengebieden specifieke functies uitvoeren.

In de afgelopen jaren is apparatuur om de hersens te scannen een belangrijke bron van kennis geweest als aanvulling op de resultaten van onderzoek naar hersenschade. Zo is gebleken dat de linker en de rechter hersenhelft hun eigen specialisaties hebben. Bij een rechtshandig persoon is de linker hersenhelft dominant over de rechter hersenhelft. De linker hersenhelft houdt zich voornamelijk bezig met taal en spreken; de rechter hersenhelft richt zich op het verwerken van non-verbale input, zoals gezichtsherkenning. (Bij een linkshandig persoon kan dit alles omgedraaid zijn, dit hoeft echter niet zo te zijn!). Daarnaast hebben de voorste en de achterste hersenhelften verschillende functies. De voorste helft (zoals de frontale kwabben) houdt zich bezig met de output, bijvoorbeeld de controle over bewegingen en spraak. De achterste helft (zoals de pariëtale, temporale en occipitale kwab) is gericht op het verwerken van de input, bijvoorbeeld het analyseren van visuele en auditieve perceptie.

In de frontaalkwab (frontal lobe) bevinden zich de motorische centra en het gebied van Broca, dat zich bezig houdt met spraakproductie. De frontale cortex is ook betrokken bij het central executive systeem, dat bewuste mentale processen beheerst. Recent neuro-imaging onderzoek heeft aangetoond dat activiteit in de prefrontale cortex (het meeste voorste gebied van de frontale kwabben) wordt geassocieerd met intelligentie, beredenering en selectieve retrieval van items uit het geheugen. De occipitaalkwab houdt zich bezig met het verwerken van visuele input en de pariëtale kwab met perceptie en somatische input, zoals tast. De temporaalkwab houdt zich voornamelijk bezig met het geheugen. Aggleton (2008) concludeert dat er genoeg bewijs is dat de temporaalkwabben koppelt aan het coderen en de retrieval van herinneringen van gebeurtenissen uit het verleden. In de linker temporaalkwab ligt het gebied van Wernicke, wat taalgeheugen en taalbegrip reguleert. De temporaalkwab verwerkt ook de auditieve input.

Onderzoek naar patiënten met hersenschade suggereert dat er een mate van interdependentie (onderlinge afhankelijkheid) is tussen het korte termijn geheugen en het lange termijn geheugen. Eén van beide kan beschadigd zijn zonder functieverlies in het andere geheugen. Dit wordt dubbele dissociatie genoemd.

Er zijn veel theorieën opgesteld over hoe informatie wordt verwerkt in de hersenen. De meest plausibele verklaring is die van Hebb. Hij stelt dat herinneringen opgeslagen worden doordat er nieuwe verbindingen tussen neuronen worden gecreëerd. Het hele zenuwstelsel bestaat uit miljoenen neuronen die elkaar kunnen activeren door neurotransmitters af te scheiden in de synaps. Deze theorie van Hebb gaat uit van de veronderstelling dat als twee met elkaar verbonden zenuwcellen A en B gedurende enige tijd simultaan worden gestimuleerd, er een structurele verandering optreedt in de verbindende synaps. De verbinding tussen die twee zenuwcellen wordt dan versterkt.

De kern van Hebbs theorie was het begrip cell assembly, een netwerk van een groep neuronen die met elkaar verbonden zijn en die over een relatief groot gebied in de hersenen verspreid kunnen liggen. Het werkt als een als een functioneel gesloten systeem: stimulatie van een klein deeltje of zelfs een enkele cel uit het netwerk zal dus niet alleen de specifieke cel laten vuren, maar kan aanleiding geven tot activatie van het totale netwerk.

De verklarende waarde van de theorie van Hebb is de volgende:

1. Het kan verklaren hoe gedachten en herinneringen met elkaar geassocieerd kunnen worden in het geheugen.

2. Het kan het verschil verklaren tussen korte termijn en lange termijn geheugen. De tijdelijke activatie van een cell assembly zou het onderliggende proces van het korte termijn geheugen kunnen zijn en het lange termijn geheugen zou gecreëerd kunnen worden door het herhaaldelijk verbinden van de verschillende synapsen.

Sinds het opstellen van zijn theorie in 1949 is er veel bewijs verzameld om te bevestigen dat een synaps verandert ten gevolge van het frequent afvuren van een neuron.

Het meest overtuigend was de vondst dat bij toepassing van elektrische stimulatie, de neuronen van een rat daadwerkelijk blijvend veranderden, terwijl de drempel om de cel te laten vuren verlaagd werd. Dit fenomeen staat bekend onder langetermijnpotentiatie (LTP).

Er is tegenwoordig genoeg bewijs dat bevestigt dat geheugen opslag afhankelijk is van de groei en plasticiteit van neurale verbindingen (De Zeeuw, 2007).

Hoe ziet onbewuste en automatische informatieverwerking er uit?

Schneider en Shiffrin maken onderscheid tussen automatische en gecontroleerde processen. Automatische processen worden onbewust uitgevoerd; gecontroleerde processen worden bewust uitgevoerd. Automatische processen worden sneller uitgevoerd en worden niet (negatief) beïnvloed door een tweede taak die aandacht verdient. Een andere eigenschap is dat het automatische proces geen vrijwillig proces is. Cognitieve processen worden automatisch ten gevolge van veelvuldige oefening. We hebben echter wel het vermogen om bewust in te grijpen in deze automatische processen, zodat het gecontroleerde processen worden. Een voorbeeld van een automatisch proces is lezen. Een ander voorbeeld is het herkennen van een gezicht (een gezicht herken je meestal meteen en onbewust, maar om te herinneren waar je iemand van kent moet je een bewuste mentale inspanning leveren).

Automatische processen kunnen vaak ook het voorkomen van action slips verklaren; dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer je routinematig naar je vorige adres toe fietst, of toch suiker in je koffie doet terwijl je bent begonnen met een afvalkuur. Automatische processen zijn van grote waarde voor de mens, omdat het ons in staat stelt om routinematige taken snel en zonder na te denken uit te voeren. De automatische processen zijn echter niet flexibel; als ze niet uitmonden in het juiste gedrag zal er bewust ingegrepen moeten worden en overgestapt moeten worden op bewust gecontroleerde processen. Het systeem van bewust ingrijpen op deze automatische processen lijkt gelegen te zijn in de frontale kwab.

Welke visies zijn er op het bewustzijn?

Iedereen weet wat er bedoeld wordt met bewustzijn, maar niemand heeft tot nu toe een verklaring kunnen geven wat het werkelijk is of hoe het ontstaat uit activiteiten van neuronen. Het bewustzijn is een van de laatste onontgonnen begrippen van de psychologie; ondanks dat we niet weten wat het is, begint er inzicht te komen in wat het bewustzijn doet. Een mogelijke veronderstelling is dat het bewustzijn enigszins af moet stammen van het herhaaldelijk vuren van neurale circuits. Een veronderstelling die door Crick de astonishing hypothesis genoemd wordt. Een voorbeeld hiervan is het onderscheid tussen de hiervoor genoemde automatische en gecontroleerde cognitieve processen. Studies van patiënten met hersenbeschadiging hebben ook inzicht doen verschaffen. Een voorbeeld hiervan is blindzien (blindsight). Dit is een stoornis in de visuele waarneming waarbij men zich niet bewust is van een object dat in het visuele veld wordt aangeboden, maar wel in staat is dit object op onbewust niveau te identificeren. Een ander voorbeeld vormen patiënten met geheugenverlies die aangeleerd gedrag vertonen terwijl ze zich daar geen bewuste herinnering van hebben. Autisme vormt een ander voorbeeld. Autisten zijn niet in staat om het bestaan van mentale processen van anderen te begrijpen; en daarmee zijn ze niet in staat om zich in te leven in de gedachten en gevoelens van anderen en een normale sociale omgang te hebben.

Seligman e.a. (2013) stellen dat bewustzijn ons in staat stelt om gebruik te maken van informatie uit het verleden en het heden om plannen te maken voor mogelijke gebeurtenissen in de toekomst.

Een interessante bevinding van een EEG studie is dat beslissingen worden gemaakt op het onbewuste niveau en dat het bewustzijn omtrent de beslissing pas volgt wanneer we de uitkomst van de beslissing zien. Dit strookt dus niet met de algemene gedachte dat beslissingen genomen worden op grond van een bewust proces.

Recent neuro-imaging onderzoek is gebruikt om patronen van hersenactivering te vergelijken tijdens bewuste en onbewuste perceptie. Dit laat zien dat bewuste perceptie meer gebruik lijkt te maken van de superieure pariëtale cortex en de dorsolaterale prefrontale cortex (Rees, 2007). Echter De Graaf e.a. (2012) stellen dat activering van hersengebieden gedurende bewuste activiteit niet noodzakelijk een indicatie is voor een lokalisering van bewustzijn in het brein. Het kan ook slechts een weerspiegeling zijn van een subsidiair proces of voorwaarde van bewuste activiteit.

Dus, wanneer een bepaald hersengebied actief is tijdens bewuste waarneming, hoeft dit gebied niet direct verantwoordelijk te zijn voor deze waarneming. Een verband tussen specifieke hersenactiviteit en specifieke perceptie hoeft dus niet causaal te zijn. Er kunnen ook andere factoren (zoals onderliggende processen van bewuste perceptie) een rol spelen bij deze specifieke hersenactiviteit.

Hedendaagse studies vertellen ons weinig wat bewustzijn doet en welke onderdelen van de hersenen erbij betrokken zijn; we zijn geen stap verder bij wat bewustzijn nu werkelijk is en hoe het ontstaat uit neurale processen. De afgelopen eeuwen hebben veel academici zich bezig gehouden met het probleem van het bewustzijn, maar ze zijn nooit een stap verder gekomen. De auteur (Groome) sluit zich dan ook aan bij de pessimisten en stelt dat hij weinig hoop heeft dat men ooit ontdekt wat bewustzijn is en hoe het werkt (alhoewel hij wel hoopt dat dit ooit bewezen wordt).

Begrip

Het huidige begrip van de cognitieve psychologie komt voort uit de interactie tussen de experimentele cognitieve psychologie, cognitieve neurowetenschappen, cognitieve neuropsychologie en computer modellering. Deze vier benaderingen vormen de basis.

Welke theorieën over perceptie zijn er? - Chapter 2

En zijn vele theorieën die perceptie behandelen. Sommige hiervan zijn erg verschillend of spreken elkaar zelfs tegen. Het is mogelijk dat de ene theorie juist is en de andere onjuist, maar het meest waarschijnlijke is dat de verschillende theorieën naar verschillende aspecten kijken van een erg ingewikkeld proces. Hierdoor kunnen alle theorieën op hun eigen manier juist zijn en kunnen zij samen leiden tot de complete oplossing.

Hoe werkt visuele perceptie?

De kernvraag met betrekking tot perceptie is hoe we een bepaald object herkennen. De volgende vraag is hoe we herkennen dat een bepaald voorwerp is veranderd. Shepard en Metzler ontwikkelden een theorie die de mogelijkheid om iets te kunnen herkennen toeschreef aan de aanwezigheid van interne schema’s/opgeslagen representaties (templates). Een template zou dan kunnen worden vergeleken met de binnenkomende sensorische informatie. Er kan echter pas sprake zijn van vergelijking met een schema nadat informatie uit de buitenwereld (omtrent het object) eerst gecodeerd wordt door het visuele systeem.

Een belangrijk vraagstuk dat werd behandeld door de Gestaltpsychologen was de manier waarop we figuren onderscheiden van hun achtergrond. Omkeerbare figuren zijn figuren waarbij het waargenomen object afhankelijk is van wat is aangewezen als ‘figuur’ en wat is aangewezen als ‘achtergrond’. Daarnaast hebben de Gestalt psychologen een aantal wetten opgesteld met betrekking tot perceptie. Een voorbeeld hiervan is de wet van de nabijheid (items die dicht bij elkaar gegroepeerd zijn worden als deel van dezelfde groep gezien). Een ander voorbeeld is de wet van gelijkheid (items die op elkaar lijken worden ook als een groep gezien).

Wat stellen Feature-extraction theorieën?

Theorieën met betrekking tot feature-extraction (het afleiden van bepaalde kenmerken) zijn een variatie op de template theorieën, maar in plaats van zich te richten op het gehele object richten ze zich op onderdelen (kenmerken) ervan. Een heldere conceptualisatie van deze benadering is het Pandemonium model van Selfridge. Bij dit model is er sprake van bottom-up processing. Moderne brain-imaging technieken steunen het idee van het bestaan van ‘feature detectors’ in het menselijk brein (Haynes en Rees, 2005). Er is dus bewijs dat – voor tenminste de lagere niveaus van het visuele systeem – er een fysiologische basis is voor deze theorieën. Het is bij deze theorie echter niet duidelijk hoe de verschillende features geïnterpreteerd kunnen worden en gebruikt kunnen worden om een object te herkennen. De features moeten uiteindelijk gezamenlijk weer één object vormen.

Wat stelt de theorie van Marr?

Marr (1982) ontwikkelde een benadering die ervan uitgaat dat er een aantal stappen doorlopen moeten worden om te komen tot een interne representatie van een geobserveerd object:

• Eigenschappen zoals cirkels en lijnen worden geïdentificeerd (raw primal sketch).

• De eigenschappen worden gegroepeerd volgens de Gestalt principes en deze groepen van eigenschappen vormen de basis van het object. (2½ D sketch – niet 3D omdat het de representatie is van een object vanuit slechts één gezichtspunt).

• Vanuit deze 2½ D sketch kan dan een 3D sketch worden opgesteld die onafhankelijk is van de waarnemer. Deze 3D sketch kan dan worden vergeleken met reeds in de hersenen opgeslagen representaties.

Deze benadering combineert de benaderingen van ‘feature extraction’ en ‘template matching’ in een plausibele theorie.

Wat stelt de theorie van Biederman?

Biedermans geon-theorie is eveneens gebaseerd op feature extraction. In dit geval zijn de kenmerken 3D; ze worden geons genoemd. Biederman bedacht een systeem waarbij hij 36 basisvormen (blokken, cylinders, etc.) gebruikte waarmee objecten konden worden gevormd. Het basisidee van zijn theorie is dat wanneer we in staat zijn om de basisvormen (geons) te identificeren waaruit een object is opgebouwd, we in staat zijn om het gehele object te identificeren. De vraag die blijft is hoe we subtiele verschillen kunnen waarnemen en hoe we verschil kunnen maken tussen twee verschillende objecten en veranderingen herkennen in hetzelfde object. Dit is een moeilijkheid voor alle template-matching benaderingen. Moet je voor elk object voor elke mogelijke kijkhoek een aparte template hebben? Ondanks het enorme aantal neuronen in de hersenen lijkt dit oneindige aantal templates onmogelijk.

Hoe zien PDP modellen er uit?

Een manier om het probleem van de behoefte aan een oneindig aantal templates te omzeilen ligt in PDP modellen. PDP staat voor Parallel Distributed Processing. PDP modellen, ook wel neurale netwerkmodellen of connectionist models genoemd, proberen te modelleren hoe de hersenen werken. De PDP benadering maakt nog steeds gebruik van templates, maar de template is flexibel. Een object wordt niet gerepresenteerd door de activatie van een enkele cel, maar door een patroon van meerdere cellen. Belangrijk hierbij is dat een cel deel kan uitmaken van meerdere netwerken. Ook zijn de connecties tussen de cellen belangrijker dan de cellen zelf. Wanneer een bepaald object niet helemaal overeenkomt met een bepaalde template, wordt slechts een gedeelte van de cellen van het netwerk geactiveerd. Het systeem kan dan de gok maken welk object het waarschijnlijk betreft. Op basis van verkregen feedback kan het systeem dan leren en de netwerken kunnen zich veranderen en aanpassen. Het proces van objectherkenning kan dus leren en is niet star.

Wanneer er iets fout gaat met het perceptuele systeem en datgene dat we waarnemen niet overeenkomt met wat er werkelijk is, dan noemen we dit een illusie. Richard Gregory (1997) heeft een classificatie gemaakt van illusies. Een van de dimensies van deze classificatie is de bijdrage van bottom-up en top-down processen in het genereren van de illusies. De meeste interessante illusies zijn degene die gegenereerd worden ten gevolge van top-down invloeden op de perceptie. Deze illusies verschaffen bewijs voor het feit dat onze kennis invloed heeft op wat we waarnemen. Een voorbeeld hiervan is de Müller-Lyer illusie. Dit is een optische illusie die is ontdekt door Franz Müller-Lyer. Het gaat bij deze illusie om de perceptie van de lengte van een lijnstuk. Een lijnstuk dat wordt afgesloten met een gewone pijlpunt lijkt korter dan hetzelfde lijnstuk met naar binnen gerichte pijlpunten, terwijl ze eigenlijk dezelfde lengte hebben. Een mogelijke verklaring is dat wij gewend zijn de 'inwaartse' hoeken van de naar binnen gerichte pijlpunten te zien als hoeken van de binnenkant van een voorwerp en de naar buiten gerichte pijlpunten te zien als de buitenkant van het voorwerp. De illusie wordt door de hersenen gecreëerd, iets wat blijkt uit het feit dat wanneer iemand met het linker oog naar de ene lijn kijkt en met het rechteroog naar de andere lijn, de illusie blijft bestaan. De oorzaak kan dus niet gevonden worden in de periferie van het visuele systeem (de netvliesbeelden), maar ligt in de centrale verwerking in de hersenen. Ondanks het feit dat de figuur 2-dimensionaal is interpreteren we hem in dit geval door gebruik te maken van kennis en ervaring uit de 3-dimensionale wereld.

Illusies kunnen op verschillende niveaus worden waargenomen. Het laagste niveau bestaat uit illusies die niet afhangen van perceptie, zoals een regenboog. Op hoger niveau staan de illusies die voorkomen uit de basis van het perceptuele systeem, zoals de Hermann Grid (het raster van Hermann). Dit is een zwart vlak met grijze kruispunten. Op elke kruising staat een witte stip. Wanneer je je wil concentreren op een van de witte stippen in het vlak, worden de andere stippen zwart. Ons brein heeft namelijk de neiging een groter verschil in helderheid waar te nemen wanneer twee vlakken elkaar raken, zodat we makkelijk kunnen zien waar het ene vlak eindigt, en het volgende begint. In het raster van Hermann gebeurt dus ongeveer hetzelfde: wanneer de ene zenuwcel iets waarneemt, zal de cel ernaast worden onderdrukt. Omdat elk kruispunt omringt wordt door zwarte vlakken, is het contrast groot. Wanneer je je probeert te focussen op één enkel kruispunt, zullen in je ooghoeken de andere kruispunten zwart lijken. Dit gebeuren (de onderdrukking van prikkels die ons helpt twee prikkels van elkaar te onderscheiden) noemen we laterale inhibitie.

Op het hoogste niveau bevinden zich de illusies die volledig gecontroleerd worden door top-down invloeden, zoals de Ames room (kamer van Ames), een kamer waar, afhankelijk van je positie, je eruit ziet als een dwerg of een reus. Vanuit een bepaald standpunt lijkt deze kamer op een normale, rechthoekige kamer. De muren zijn echter niet parallel, zoals bij een gewone kamer het geval is. Ze zijn geconstrueerd als een trapezoïde. De ene hoek van de kamer is daardoor veel verder weg van de toeschouwer dan de andere hoek, waardoor de illusie ontstaat.

De volgende definitie voor kennis zal in de rest van dit hoofdstuk gehanteerd worden: Kennis is informatie die aanwezig is in het individu en niet in de stimulus. Het gebruik van kennis als onderdeel van top-down informatieverwerking houdt in dat we in staat zijn om binnenkomende sensorische informatie te interpreteren en niet slechts te coderen. Het houdt ook in dat de perceptie van sensorische informatie wordt beïnvloed door wat we al weten. Bij bottom-up informatieverwerking wordt direct sensorische informatie verwerkt.

Wat is het verschil tussen sensation en perception?

Een belangrijk onderscheid is dat tussen sensation en perceptie. Sensation is ‘ruwe’ bottom-up-input vanuit de zintuigen. Perceptie is de subjectieve ervaring van de sensatie. Er kan een groot verschil bestaan tussen beide begrippen. Enerzijds zal wat we weten invloed hebben op wat we waarnemen, maar ook is het mogelijk dat niet alles dat we niet alles in de wereld om ons heen wordt waargenomen. Sommige sensorische informatie wordt er namelijk uitgefilterd door aandachtsprocessen en wordt geen onderdeel van onze perceptie.

De filosoof Kant had een mooi gezegde met betrekking tot perceptie: “We ervaren/kennen de wereld niet zoals deze daadwerkelijk is, maar alleen de perceptie ervan”. Numena zijn volgens Kant objecten of gebeurtenissen die onafhankelijk van onze zintuigen ontstaan. Phenomena is de ervaring van deze objecten en gebeurtenissen. Hij betoogde dat we nooit werkelijk toegang hebben tot de numena, enkel tot de phenomena.

Om het verschil tussen sensatie en perceptie te illustreren zal ingegaan worden op LBFS (Looked but failed to see) verkeersongelukken. Deze ongelukken hebben betrekking op ongelukken waarbij de chauffeur ergens tegenaan botst en aangeeft dat hij het object ‘gewoon niet gezien heeft’, terwijl het object dat hij geraakt heeft toch duidelijk zichtbaar was. Hier komt het onderscheid tussen sensation en perceptie naar voren. Twee termen zijn belangrijk:

1. Sensory conspicuity. Deze term wordt gebruikt om aan te geven hoe eenvoudig een object kan worden opgemerkt door de zintuigen. Het verwijst naar de intrinsieke eigenschappen van een object (vorm, kleur, geluid). Hierbij is er vooral sprake van bottom-up processing. Sensory conspicuity is een voorwaarde voor het waarnemen van een object, maar is op zichzelf niet voldoende. Het object moet ook een hoge attention conspicuity hebben.

2. Attention conspicuity. Deze term verwijst naar het feit dat een object niet alleen moet worden opgemerkt door de zintuigen, maar dat er ook aandacht moet worden gegeven aan deze informatie. Het wordt met name beïnvloed door de persoon die de waarneming doet (zijn/haar vroegere ervaringen, verwachtingen, etc). Hierbij is er vooral sprake van top-down processing.

Er is onderzocht welke factoren leiden tot LBFS ongelukken; hiertoe zijn ongelukken geanalyseerd waarbij politieauto’s het getroffen object waren. De volgende factoren bleken belangrijk.

1. Er waren meer ongelukken wanneer de politieauto geparkeerd stond in lijn met het verkeer (horizontaal) dan wanneer de auto diagonaal geparkeerd stond.

2. Het opstellen van waarschuwingsborden en pionnen was geen garantie voor detectie.

3. 62% van de ongelukken vond plaats binnen 15 km van het huis van de overtreder.

4. De overtreders waren vrijwel allemaal ouder dan 25 jaar.

Een verklaring voor de LFBF ongelukken is dat meer ervaren chauffeurs meer vertrouwen op wat ze al weten en dat dit invloed heeft op wat ze waarnemen. In het dagelijks leven zijn er talrijke voorbeelden van de invloed van kennis op perceptie.

Hoe ziet de constructivist approach er uit?

Een vraag die gesteld kan worden is waarom we gebruik maken van deze opgeslagen kennis. Een theorie die hier expliciet op ingaat is de zogenaamde constructivist theory. Het gaat uit van het idee dat we onze perceptie moeten opbouwen vanuit een stroom incomplete sensorische informatie. We gebruiken dat wat we al weten om de tekortkomingen op te vullen en de sensorische informatie te interpreteren. Hiertoe gedragen we ons als wetenschappers: we stellen perceptuele hypotheses op omtrent datgene wat we menen te zien en testen deze hypothesen aan de hand van de binnenkomende sensorische informatie. Wanneer de hypothese voldoet aan de sensorische informatie dan wordt een bepaald object herkend. Deze theorie legt dus de nadruk op een sterke wisselwerking tussen sensorische informatie (die bottom-up beweegt) en kennis (die top-down beweegt).

Omdat kennis grote invloed heeft op de perceptie en dit leidt tot vele fouten, dient de vraag beantwoord te worden waarom we toch zoveel gebruik maken van de kennis die de perceptie stuurt. Het antwoord sluit aan op de constructivist theory. De reden is dat we slechts gebruik kunnen maken van beperkte binnenkomende informatie en dat we kennis nodig hebben om iets met deze beperkte informatie te kunnen doen. Een beperking van de binnenkomende informatie is dat slechts een bepaalde hoeveelheid kunnen opnemen (een gedeelte wordt eruit gefilterd). Een tweede beperking is dat onze zintuigen geen volledig en helder beeld opnemen, maar slechts een gedeeltelijk en wazig beeld. De constructivist theory maakt dus een redelijke aanname wanneer het stelt dat we kennis nodig hebben om een heldere perceptie te verkrijgen.

Het proces van hypothesen opstellen en testen in de constructivist theory kost tijd. Dit is geen probleem wanneer de binnenkomende sensorische informatie constant is, maar wat gebeurt er wanneer het verandert? Een (plotselinge) verandering van de visuele input zal de informatieverwerking ontwrichten en herkenning van het object moeilijker maken. Wanneer een bepaalde stimulus snel wordt verwisseld voor een andere, dan wordt de informatieverwerking van de eerste stimulus ontwricht. Dit wordt masking genoemd. De tweede stimulus (de ‘mask’) kan de herkenning van de eerste stimulus voorkomen wanneer het er snel genoeg na wordt gepresenteerd. Gesteld wordt dat de ‘mask’ effectief is omdat ze het proces van re-entrant processing verstoord. Met re-entrant processing wordt gedoeld op het feit dat de communicatie tussen verschillende delen van de hersenen nooit eenrichtingsverkeer is. Omdat bij masking de aandacht van de eerste stimulus wordt afgeleid, worden de hieraan opgeofferde cognitieve middelen stopgezet.

Er is ook kritiek op de constructivist theory. Deze kritiek is dat kennis zo belangrijk lijkt in deze theorie door het soort methoden en stimuli die gebruikt worden in de testsetting. Er wordt voornamelijk gebruik gemaakt van een kunstmatige laboratorium setting waarin simpele en veelal statische stimuli worden gebruikt. Onder deze omstandigheden wordt men gedwongen om gebruik te gaan maken van kennis.

In de ‘echte wereld’ waarin het individu en de wereld om hem heen beweegt en die rijk is aan (veranderende) sensorische informatie is het mogelijk dat veel minder top-down informatie nodig is.

Wat is The Gibsonian view of perception?

Gibson richtte zich niet op de vraag hoe perceptie werkt, maar hield zich bezig met de vraag waar perceptie voor diende. Zijn benadering kan worden samengevat als perception for action. Hij maakte een onderscheid tussen directe en indirecte perceptie. Hij stelde dat bij directe perceptie de beschikbare sensorische informatie zo rijk is dat het voldoende informatie verschaft voor een persoon om zich te bewegen in en wisselwerking te hebben met zijn omgeving, zonder behoefte te hebben aan top-down informatieverwerking. In laboratorium settings zou volgens hem slechts sprake zijn van indirecte perceptie. Hij ontkent het gebruik van opgeslagen kennis; een probleem van zijn benadering vormt dan ook hoe we wisselwerking kunnen hebben met onze omgeving zonder dat we objecten herkennen. Gibson loste dit probleem op door te stellen dat we in staat zijn om te zien waarvoor objecten gebruikt dienen te worden (objects afford their use). Een voorbeeld hiervan vormt de hamer: een peuter voelt instinctief aan hoe die gebruikt dient te worden.

Er is bewijs dat in ieder geval een deel van de perceptuele processen op 'Gibsonische' wijze plaatsvindt: tijdens een onderzoek van Handy et al. (2003) kregen proefpersonen taak-irrelevante objecten te zien: een werktuig en iets anders. Objecten die vastgepakt konden worden, bijvoorbeeld hamers, trokken hierbij de aandacht en er was activiteit te zien in de dorsale delen van de premotorische en prefrontale cortex. Bruce et al. (1996) stelt dat directe perceptie niet onlogisch is als je het bekijkt vanuit instinctief, visueel geleid gedrag. Zo hoeft een kikkers niks te weten over vliegen wanneer hij deze vangt - hij hoeft ze alleen waar te nemen en zijn sensorische informatie te gebruiken om zijn tong te 'gidsen'.

Het verschil tussen de constructivistische theorie en de Gibsonian theorie is dat in de constructivistische theorie opgeslagen kennis centraal staat. Vanuit deze kennis bouwen we immers op. De Gibsonian theorie stelt dat opgeslagen kennis niet noodzakelijk is, omdat de kennis voortkomt uit de stimulus zelf.

Wat is de structuur van het visuele systeem?

Vanuit het netvlies (retina) gaan twee verschillende informatiestromen naar de primaire visuele schors die zich in het achterhoofd bevindt. Na de primaire visuele schors is de visuele informatie nog steeds onderverdeeld in twee stromen: de ventrale stroom en de dorsale stroom. Deze stromen lijken gespecialiseerd te zijn in verschillende functies en hebben verschillende karakteristieken.

• De ventrale stroom richt zich in de eerste plaats op herkenning en identificatie van visuele input; het is beter in het verwerken van details; het lijkt opgeslagen kennis te gebruiken; wij zijn ons meer bewust van het ventrale systeem; het is object georiënteerd.

• De dorsale stroom verschaft informatie om visueel georiënteerd gedrag te sturen (wijzen, grijpen); het is beter in het verwerken van beweging; het is sneller; het is persoon georiënteerd; het heeft een viewer-centred frame of reference

Het ventrale systeem wordt ook wel aangeduid als het ‘wat-systeem’; het dorsale systeem als het ‘waar-systeem’. Er is wel gesteld dat de dorsale en ventrale systemen synergetisch handelen, waarbij de dorsale stroom zich voornamelijk bezighoudt met de perceptie van actie en de ventrale stroom met de perceptie van herkenning. Het voorgaande sluit zowel aan op de (tegenstrijdige) theorieën van Gibson en de constructivist theory. We hebben een snel systeem dat gericht is op actie dat weinig gebruik maakt van opgeslagen informatie (Gibson’s dorsale stroom) gecombineerd met een trager systeem die opgeslagen kennis gebruikt om details te analyseren en objecten te herkennen (constructivistische ventrale stroom).

Onderzoek van Króliczak e.a. (2006) liet de verschillende werkingsmodi van de twee stromen zien. Er werd gebruikt gemaakt van ‘holle gezichten’. Ervaring vertelt ons bij zo'n gezicht dat de neus naar buiten zou wijzen, niet naar binnen. De onderzoekers suggereren dat de ventrale stroom de perceptie van het gezicht als een ‘solide’ iets (de illusie) in stand houdt. De dorsale stroom blijkt echter verantwoordelijk te zijn voor de actie die deze illusie juist niet in stand hield.

Met fenomenologische ervaring wordt de ervaring en het bewustzijn van wat we waarnemen in de wereld om ons heen bedoeld. Hier komt het concept intentionality naar voren waarbij het verstand zoekt naar stimuli die de wereld om ons heen vormen en die geïnterpreteerd worden in termen van eigen ervaringen. Wanneer we kijken naar een object in de buitenwereld dan lijkt deze altijd scherp te zijn; we zijn ons er vaak niet van bewust dat de rest van de tijd dit object niet of wazig wordt opgemerkt. Opgeslagen kennis stelt ons in staat het fenomenologische beeld te handhaven dat de wereld helder en scherp is. We zouden een intern model van de wereld om ons heen kunnen opbouwen en altijd onze kennis kunnen gebruiken. Dit zou goed gaan totdat er veranderingen worden aangebracht in de werkelijkheid. We hebben dus een systeem nodig die opmerkt dat er een verandering is in de visuele wereld en ons hiervoor waarschuwt; dit is de functie van de dorsale stroom. De ventrale stroom kan vervolgens worden ingebracht om te zien wat er is veranderd en hoe.

Hoe werkt auditieve perceptie en aandacht?

Naast de visuele perceptie verkrijgen en verwerken we ook informatie via auditieve perceptie, oftewel 'horen'. De focus leggen we vooral op het detecteren van verandering in de omgeving door het gehoor. Elk geluid dat we detecteren in onze omgeving is het resultaat van verandering. Om geluid te produceren verandert de druk in de lucht waardoor geluidsgolven ontstaan. Een van de functies van geluid is dat we kunnen localiseren wáár iets zich bevindt in de omgeving, oftewel 'auditieve localisatie'. Dit begrip wordt door de volgende 3 systemen gecoördineerd:

• Azimuth (horizontaal): dit wordt verwerkt door de binaural cues, vooral verschillen in tijd en intensiteit van stimuli tussen het linker- en rechteroor worden vergeleken.
• Elevation (verticaal): dit wordt verwerkt door de spectral cues, die gegenereerd worden door de stand van het hoofd en de oren (pinnae). De klanken komen op een bepaalde manier in het oor terecht waardoor het geluid gelokaliseerd kan worden. Wanneer een persoon bijvoorbeeld oordoppen zou gebruiken worden geluiden beïnvloed.
• Distance coordinate (hoe ver een geluid zich bevind van de persoon): geluiden binnen een armlengte afstand kunnen beter worden gelokaliseerd dan geluiden van een verdere afstand. De volgende mechanismen werken samen om deze lokalisatie beter te verwerken:
  • Sound level: kennis moet zijn opgedaan over het volume van bijvoorbeeld een object of stem.
  • Frequency: korte geluidsgolven worden beter geabsorbeerd dan lange geluidsgolven die van ver af komen.
  • Motion parallax: geluid van dichtbij verschuift sneller dan een geluid van ver af.
  • Reflection: geluiden kunnen op twee manieren de oren binnenkomen, namelijk direct geluid (een onaangetast pad van bron naar het oor) en indirect geluid (geluiden die tegen objecten of muren worden weerkaatst).

Verschillen in de verwerking van auditieve informatie resulteert in accuraatheid verschillen. De visuele perceptie beïnvloed ook constant de auditieve perceptie, deze zintuigen werken automatisch samen. Wanneer een persoon tegen een ander persoon aan het praten is zal deze veel beter te volgen zijn door de lipbewegingen dan wanneer de persoon achter degene staat buiten zijn of haar waarnemingsveld. Het McGurk effect is een extreem voorbeeld waar de visuele perceptie de auditieve waarneming beïnvloed. De persoon in het onderzoek krijgt het woord 'da' te horen terwijl de persoon tegenover hem andere lipbewegingen maakt zoals 'ga' of 'ba' wat niet wordt opgemerkt.

Auditieve aandacht

Onze visuele perceptie kunnen we sturen, we kunnen onze ogen richten op de informatie die we willen verkrijgen en willen verwerken. Ons richten op de geluiden die we willen horen gaat moeilijker, we zijn vaak in een omgeving aanwezig waar we overstroomd worden door geluiden. De volgende regels helpen ons met het richten op auditieve informatie:

• Locatie: geluiden die worden geproduceerd door een bepaalde bron komen ook vaak uit 1 bepaalde richting of bewegen zich erg langzaam of op een continue manier.

• De gelijkheid in klankkleur ('timbre'): Geluiden die dezelfde klankkleur hebben worden vaak geproduceerd door dezelfde bron.

• Geluiden met dezelfde frequenties komen vaak van dezelfde bron.

• Temporal proximity: geluiden met een snelle progressie worden vaak geproduceerd door dezelfde bron.

Wanneer is er sprake van illusies en hoe ontstaan deze?

De persoonlijkheid en ervaringen van een persoon kunnen een ontvangen boodschap beïnvloeden. Diana Deutsch (2003) toonde in haar onderzoek aan dat mensen vaak woorden horen die gerelateerd zijn aan wat er op dat moment aan gedachten in hun hoofd spelen (phantom word illusions). Wanneer een groot aantal personen dezelfde boodschap krijgen in dezelfde omgeving kan het zijn dat de boodschap toch anders geinterpreteerd kan worden. De omgeving, het mentale model van een persoon op dat moment, sensorische overbelasting of verwarring (incongruente informatie) kunnen van invloed zijn. Al is de stimulus nog zo duidelijk te horen, dit betekend niet dat de inhoud of de boodschap zelf ook door iedereen juist begrepen en verwerkt wordt.

De mens heeft vijf zintuigen, deze werken allemaal automatisch met elkaar samen. Daarnaast zijn er bepaalde fenomenen die niet meteen door deze zintuigen kunnen worden uitgelegd. De mens kan namelijk ook 'voelen' waar zijn benen, armen en andere lichaamsdelen zich bevinden, dit staat ook wel bekend als proprioception. Daarnaast is er sprake van kinesthesis, dit begrip staat voor het bewegen van onze lichaamsdelen en de controle hierover, bijvoorbeeld de hand-oog coordinatie. Er is sprake van haptische informatie wanneer de informatie van het tast zintuig wordt gecombineerd met proprioception en kinesthesis.

De kernbenadering om onderscheid te maken tussen bottom-up en top-down informatieprocessen is gebaseerd op illusies. Er is bewijs dat de eerder behandelde Müller-Lyer geldt voor zowel visuele als voor haptische informatie. Daarnaast tonen illusie studies aan dat visuele en haptische informatie wordt geïntegreerd – bijvoorbeeld bij het oppakken van een voorwerp. Resultaten uit de zogenaamde Brentano-versie van de Müller-Lyer tonen aan dat de visuele informatie invloed heeft op het verwerken van haptische informatie.

Bij visuele perceptie is onderscheid gemaakt tussen perceptie van herkenning en perceptie van actie. Voor het herkennen van objecten vertrouwen we veelal op visuele informatie; haptische informatie is waarschijnlijk nuttiger bij de perceptie van actie. Een belangrijke vraag is of er bij de verwerking van haptische informatie een scheiding is tussen de perceptie van actie en de perceptie van herkenning. De Ebbinghaus illusie toont aan dat een doelobject groter lijkt wanneer het omringt wordt door kleinere omringende objecten en kleiner lijkt wanneer het omringt wordt door objecten die groter zijn dan het doelobject.

Aglioti (2005) vond bewijs voor het bestaan van een scheiding tussen de ventrale (herkenning) en dorsale (actie) informatieverwerking. Westwood en Goodale (2005) vonden bewijs voor het feit dat haptische informatie op dezelfde manier verwerkt wordt als visuele informatie en stelden dat alle sensorische processen op dezelfde manier georganiseerd konden zijn.

Singh-Curry en Husain (2009) stellen dat de inferieure pariëtale kwab onder andere reageert op saillante nieuwe informatie in de omgeving. Saillante informatie is informatie die opvallend is of opmerkelijk, iets dat er uit springt en de aandacht trekt. Dit past bij de rol van de dorsale stroom. Ze stellen echter dat dit gebied geen onderdeel is van de dorsale of ventrale stroom. Ook suggereren zij dat de tweedeling tussen beide stromen te simplistisch is. We moeten dus in ons achterhoofd houden dat het simpele onderscheid tussen de dorsale en ventrale stroom mogelijk met een korreltje zout moet worden genomen.

Samenvattend kan echter gesteld worden dat bij de informatieverwerking van haptische informatie zowel bottom-up als top-down processen plaatsvinden, en dat er een scheiding is tussen perceptie voor actie en perceptie voor herkenning.

En zijn vele theorieën die perceptie behandelen. Sommige hiervan zijn erg verschillend of spreken elkaar zelfs tegen. Het is mogelijk dat de ene theorie juist is en de andere onjuist, maar het meest waarschijnlijke is dat de verschillende theorieën naar verschillende aspecten kijken van een erg ingewikkeld proces. Hierdoor kunnen alle theorieën op hun eigen manier juist zijn en kunnen zij samen leiden tot de complete oplossing.

Hoe werkt het hebben, verdelen en behouden van aandacht? - Chapter 3

Aandacht refereert naar de systemen die betrokken zijn bij de selectie en het rangordenen van informatieverwerking. Het is gekoppeld aan perceptie en geheugen en het staat dus centraal in alles wat we doen. We kunnen onze aandacht opzettelijk op iets richten. Iets kan ook onopzettelijk onze aandacht vangen (capture). Aandacht refereert ook naar een meer algemene niet selectieve toestand van alertheid of arousal. Experimenten hebben aangetoond dat het mogelijk is onderscheid te maken tussen beide aspecten. Verder heeft onderzoek aangetoond dat aandacht betrekking heeft op samenwerking tussen meerdere hersengebieden. De meest kenmerkende eigenschap van aandacht is dat het beperkt is.

De eerste definitie van aandacht (James, 1890) is het door het brein vasthouden van iets ten koste van al het andere. Nu zou dit gerichte of selectieve aandacht genoemd worden. Selectieve aandacht impliceert het zich bewust zijn van en het zich concentreren op een bepaalde stimulus. De mens is in staat om zijn aandacht over meerdere stimuli te verdelen; dit is waar het vakgebied van de verdeelde aandacht zich mee bezig houdt. Subliminale perceptie houdt zich ten slotte bezig met de informatieverwerking die niet bewust geschiedt.

Welke functies heeft aandacht?

Schneider en Deubel (2002) identificeren twee functies van selectiviteit bij visuele aandacht:

1. Selectie voor perceptie, het detecteren en selecteren wat er verwerkt moet worden van de visuele weergave.

2. Selectie voor actie, het detecteren en selecteren welke reactie of actie er gemaakt moet worden.

Er bestaan twee visuele routes. De ventrale route preciseert de kleur, vorm en categorie van een stimulus en de dorsale route preciseert de ruimtelijke informatie die nodig is voor een motorische reactie op de stimulus. Deze twee functies van aandacht, verwerkt in de twee routes van de hersens, staan de effectieve selectie van actie toe als reactie op een geselecteerde sensorische stimulus.

Het bindingsprobleem bestaat uit de vraag hoe we verschillende kenmerken van een stimulus correct samen kunnen voegen of kunnen binden tot de correcte combinatie. Aandacht heeft hierbij een bindende functie samen met het bepalen waar de stimulus is en hoe we ernaar moeten handelen.

De uitkomst van aandacht is de representatie in ons werkgeheugen dat ons in staat stelt om bewust te weten wat er wordt waargenomen. Niet gesignaleerde stimuli komen het werkgeheugen niet binnen en blijven dus onbewust. Alleen als we ons bewust zijn van stimuli handelen we ernaar.

Als aandacht gedreven wordt door onze intenties wordt het gecontroleerde aandacht genoemd, of ook wel executieve controle. Omdat deze vorm van aandacht wordt beïnvloed door een doel dat we voor onszelf hebben gesteld, is er sprake van top-down verwerking. De bron van controle komt vanuit onszelf en is dus endogeen. Bij exogene aandacht is er sprake van bottom-up verwerking, dit is stimulus-gedreven en kan niet intentioneel gecontroleerd worden. Een stimulus trekt deze aandacht automatisch, de stimulus kan dan niet genegeerd worden.

Het Stroop effect is het effect van een goed (aan)geleerde reactie op een stimulus die de minder goed (aan)geleerde reactie op dezelfde stimulus vertraagt. De Stroop test bestaat uit het benoemen van de kleur van een woord, wanneer het woord zelf ook een kleur is.

Een mistake is een foute actie omdat de situatie bijvoorbeeld verkeerd werd ingeschat. De uitgevoerde actie klopt dus niet met de situatie waarin deze is uitgevoerd. Een fout (error) is een op zich juiste actie waarbij iets fout gaat in de uitvoering. Er kan een onderscheid gemaakt worden in:

• Slips. Dit zijn passieve fouten (bv. koffie in een theepot doen).

• Lapses. Dit zijn actieve fouten (bv. het niet kunnen herinneren van een woord, het vergeten om een bepaalde actie uit te voeren – zoals het innemen van medicijnen).

‘Slips’ komen het meest voor in vertrouwde omgevingen en bij het uitvoeren van frequent/recentelijk uitgevoerde taken waar al een flinke mate van automatisering is bereikt. ‘Slips’ en ‘lapses’ worden ook wel de prijs genoemd die we betalen voor automatisering.

Het is duidelijk dat de term aandacht van toepassing is op verscheidenheid aan cognitieve processen en het kan daarom geen enkele definitie hebben of verklaard worden door een enkele theorie. Vroeg onderzoek naar aandacht was gericht op gedragsexperimenten, maar tegenwoordig ligt de focus op onderliggende hersenactiviteit. Onderzoek hiernaar laat zien dat meerdere gebieden betrokken zijn bij verschillende taken.

Wat wordt bedoelt met de ‘bottleneck’ van aandacht?

De vertraging in tijd tussen de reacties op twee overlappende signalen wordt de Psychologische Refractaire Periode (PRP) genoemd. Dit laat de tijd zien die nodig is om de eerste reactie te organiseren voordat de tweede reactie georganiseerd kan worden. Welford (1952) betoogde dat deze PRP laat zien dat er een ‘bottleneck’ in de verwerking is. Dit is het punt in de verwerking waarop parallelle verwerking serieel wordt (een reeks vormt). Volgens zijn hypothese kunnen sommige centrale cognitieve processen niet simultaan in parallel worden uitgevoerd. Deze processen worden ‘centraal’ genoemd omdat ze plaatsvinden na vroege perceptuele verwerking maar voor latere reactie selectie.

Bij een dichotic listening experiment krijgen proefpersonen via een koptelefoon twee verschillende auditieve stimuli te (boodschappen) horen, één in elk oor. Deze methode biedt de mogelijkheid om het proces van selectieve aandacht te bestuderen in laboratoria settings.

De bestudering van selectieve aandacht vindt plaats middels shadowing: de proefpersonen moeten één bericht volgen en hardop herhalen. Vroegere experimenten suggereren dat vrijwel niets wordt geregistreerd van het oor waaraan geen aandacht wordt gegeven. Wel worden bepaalde aspecten van de stimulus opgemerkt: of het muziek of spraak is en de sekse van de spreker.

Broadbent (1958) stelde een filtermodel op. Hij stelde dat het de rol van aandacht was om de toegang van informatie tot het bewustzijn te beheersen. Uitgangspunt hierbij was dat aandacht nodig was om cognitieve overbelasting door irrelevante zaken te voorkomen. In zijn model vindt de selectie vroegtijdig plaats op basis van fysieke kenmerken (plaats, stem). Gerichte aandacht bevat twee onderdelen: (1) het vermogen om de aandacht vast te houden, (2) het vermogen om de aandacht te switchen naar iets anders.

In het verklaren van het tweede aspect was het filtermodel minder succesvol. Het filteren op basis van fysieke kenmerken kan niet het volledige verhaal zijn. Hoe kan het dat de aandacht geswitcht kan worden naar een input die eerst eruit geselecteerd (genegeerd) is, en daardoor dus niet als basis zou moeten kunnen dienen om naartoe te switchen. Een ander probleem van het filtermodel is het fenomeen van de onbewuste perceptie; gedrag kan worden beïnvloed door een input, terwijl hier geen (bewuste) aandacht aan wordt gegeven. Het optreden van deze onbewuste perceptie roept vraagtekens op bij de stelling dat het de rol van aandacht is om de toegang van informatie tot het bewustzijn te beheersen.

Een versimpelde versie van het Broadbent’s filter model is als volgt: Informatie komt parallel bij de zintuigen aan en gaat vervolgens naar de sensorische buffer. De fysieke kenmerken komen vervolgens aan bij het selectieve filter, waar enkel één bron van informatie wordt doorgelaten tot het beperkte kanaal van het werkgeheugen.

Een alternatief model is het late selectie model (een model waarin alle stimuli betrokken zijn) van Deutsch en Deutsch. Hierin wordt gesteld dat alle stimuli verwerkt worden – de meeste buiten het bewustzijn om – tot het hoogst mogelijke niveau (het semantische niveau) voordat er sprake is van enige filtering. Selectie vindt volgens Deutsch en Deutsch pas plaats op het niveau van de respons. Tegenstanders van dit model vinden dat het veelomvattend is en dat het niet cognitief economisch is.

Het meest geaccepteerde model is het attenuation model van Treisman. Hij stelt dat het kanaal waaraan geen aandacht wordt gegeven niet volledig wordt uitgeschakeld, maar dat (naar analogie van de radio) de volumeknop omlaag wordt gedraaid. Binnenkomende stimuli ondergaan drie typen van analyse: de eerste is gebaseerd op fysieke kenmerken, de tweede is gebaseerd op het bepalen of stimuli linguïstisch zijn en de derde houdt zich bezig met betekenisgeving (= semantisch niveau).

Kernaspect van het model is de aandacht voor meerdere inputs en de flexibiliteit om de aandacht per input te verscherpen en te verzwakken. Het is daardoor beter in staat het switchen van aandacht te verklaren (nadeel van Broadbents filtermodel) en het model is minder veelomvattend en cognitief economischer dan het model van Deutsch en Deutsch. In het model van Treisman is sprake van een flexibele bottleneck in informatieverwerking. Deze bottleneck kan worden gezien als een processor met beperkte capaciteit; stimuli zullen op een lager niveau worden verwerkt wanneer er onvoldoende capaciteit is of wanneer andere stimuli prioriteit hebben. Daarnaast zullen voor verschillende taken, verschillende resources (ook wel aangeduid met modules) in de hersenen worden gebruikt.

Onderzoek van Corteen en Wood (1972) liet bewijs zien voor semantische verwerking zonder bewuste aandacht. De onderzoekers hadden de galvanic skin response (GSR) als meting gebruikt en koppelde bijvoorbeeld namen van bepaalde steden aan een elektrische schok. Wanneer er een andere naam van een stad in beeld kwam werd hetzelfde effect gemeten. In visuele experimenten wordt dit subliminale perceptie genoemd.

Wat is negatieve priming?

Op basis van data van klinische patiënten concluderen Tipper en Behrmand (1996) dat selectieve aandacht zich richt op zowel objecten als op de ruimtelijke locatie. Studies omtrent negative priming leveren hiervoor verder bewijs. Negative priming verwijst naar een vertraagde respons identificatie tijd voor een doelobject dat eerder is genegeerd; in een eerder stadium van het experiment was het doelobject namelijk de afleider.

Hoe kan visuele aandacht gericht worden?

Met betrekking tot de visuele selectieve aandacht rijst de vraag of de focus zich richt op de objecten of op de ruimtelijke locatie. Posner (1980) ontwikkelde het spotlight model waarmee hij stelde dat de visuele aandacht gericht kan worden op een bepaalde ruimtelijke locatie. Eriksen (1990) paste het model enigszins aan door het te voorzien van een zoomlens modificatie (er kon dus in en uitgezoomd worden). Posner verschafte bewijs voor de locatiegerichtheid middels experimenten. Hij vond dat mensen de focus van hun visuele aandacht veranderden zonder hun ogen te bewegen. Toch is het idee dat de visuele aandacht zich richt op locaties controversieel. Er is namelijk door andere onderzoekers bewijs aangeleverd dat de focus zich richt op objecten. Verder bewijs omtrent de object- dan wel locatieoriëntatie komt naar voren in studies over neurologische beschadigingen.

Belangrijke begrippen bij het richten van de visuele aandacht zijn:

• Saccade: De beweging van de ogen waarbij informatie opname wordt onderdrukt. Tussen saccades maakt het oog fixaties waarbij er informatie van het gefixeerde gebied wordt opgenomen.

• Fixatie: Wanneer het fovea van het oog zich vestigt op een locatie in de visuele ruimte, waarbij informatie wordt verzameld.

• Oriënteren: In het spotlight model is dit de aandacht op gebieden van de visuele ruimte die niet afhankelijk zijn van oogbewegingen.

• Leren door te staren (‘gaze mediated orienting’): Een exogene verschuiving van aandacht waarbij de richting van de blik van een ander wordt gevolgd.

Experimenten van Navon (1977) suggereren dat de globale eigenschappen van een stimulus eerder verwerkt worden dan de lokale eigenschappen. In deze experimenten werd gebruik gemaakt van de globaal-lokaal taak: een letter is hierbij opgebouwd uit allemaal kleine lettertjes. Bij het lezen van de grote letters hinderden de kleine letters niet, ook niet als deze verschillend zijn. Bij het lezen van de kleine lettertjes, dus de letters waaruit de grote letter was opgebouwd, hadden de proefpersonen wel last van de grote letter als dit een andere letter was.

Hoe werkt visueel zoeken?

Een van de meest gebruikte procedures is de visuele zoektaak. Hiertoe moet een bepaald doelobject (target) worden ontdekt tegen een achtergrond van afleiders (distractors). Doelstelling van het onderzoek naar visuele aandacht is om vast te stellen onder welke omstandigheden een visueel object makkelijk de aandacht trekt van het visuele systeem en onder welke omstandigheden het niet deze aandacht trekt. Neisser (1969) vond dat doelobjecten het makkelijkst geïdentificeerd werden tegen een ongelijke achtergrond.

Bij feature analysis wordt het doelobject gedefinieerd door een enkele visuele eigenschap, zoals kleur, grootte of vorm. Omdat het doelobject en de achtergrond geen gemeenschappelijke eigenschappen hebben, kunnen de distractors heel snel worden verworpen (= pop-out effect). De feature analysis is een parallel proces, dit houdt in dat het bij het eruit pikken van een ‘target’ tegen een ongelijke achtergrond het niet uitmaakt hoeveel afleiders zich op de achtergrond bevinden. Dit proces kan worden weergegeven in een set-size function waarbij wordt aangegeven wat de responstijd bij een bepaalde set grootte is. Bij de feature analysis is deze responstijd voor elke setgrootte gelijk (dus parallel).

Van conjoint search is sprake wanneer het doelobject en de afleiders meer gemeen hebben en dus niet wordt gedefinieerd door één enkele visuele eigenschap, maar door een combinatie van twee of meer eigenschappen (bijvoorbeeld rond en groen). Hierbij is sprake van een serieel proces. Dit houdt in dat elke extra afleider vraagt om extra informatieverwerkingscapaciteit; er is nu geen sprake van een pop-out effect.

Bij conjoint search is soms sprake van illusory conjunctions; hiervan is sprake wanneer eigenschappen op een dergelijke manier worden gecombineerd dat men gelooft ze werkelijk gezien te hebben, maar wanneer dit in het echt niet het geval is. We zien bijvoorbeeld items in een bepaalde kleur die ze niet hebben.

De feature integration theory (FIT) van Treisman (1988) probeerde de prestaties op visuele zoektaken te verklaren. De theorie gaat uit van een twee fasen proces. De eerste fase is het parallelle proces van feature analysis; hierbij worden alle getoonde eigenschappen tegelijkertijd gescand en worden de afleiders verworpen. De tweede fase is het seriële proces van feature combination. Stimuli worden één voor één verwerkt omdat aandacht benodigd is om de gescheiden eigenschappen weer te combineren. Aandacht vormt hierbij de visual glue. Er wordt gebruik gemaakt van opgeslagen top-down kennis omtrent mogelijke objecten. De FIT benadering verklaart het optreden van ‘illusory conjunctions’ door het geven van onvoldoende aandacht.

De attentional engagement theory (AET) van Duncan en Humphreys (1992) is een aanpassing van de bovengenoemde FIT theorie. De AET stelt dat de visuele zoektijd afhangt van de mate van overeenkomst tussen het doelobject en de afleider (net als FIT). Het verschil met de FIT is dat de AET bovendien stelt dat de mate van overeenkomst tussen de afleiders van belang is. Hoe groter de mate van overeenkomst tussen de afleiders, des te eerder herkennen we het doelobject. Wanneer alle afleiders identiek zijn hoeft er (vrijwel) geen seriële informatieverwerking plaats te vinden.

Wat is het belang van taakverschillen?

Kahneman en Treisman (1984) suggereren dat het verschil tussen experimenten die het idee van vroege selectie steunen en die late selectie steunen komt door verschillen in de algehele vraag naar aandacht in de experimenten. Ze maakten een onderscheid tussen selectieve filtering en selectieve set taken. Selectieve filtering is een aandachtstaak waarbij selectie van een informatiebron nodig is voor verdere verwerking. Selectieve set is een aandachtstaak waarbij detectie van een doel nodig is in een kleine set (reeks) mogelijkheden.

Simultane lading van het werkgeheugen interacteert met selectieve aandacht. Aandacht kan hierbij intentioneel (bewust) gecontroleerd worden of automatisch gevangen (‘captured’) worden.

Aandacht, werkgeheugen en afleiding

Uit het onderzoek van Fockert et al. (2001) werden twee ongerelateerde taken, namelijk een selectieve visuele aandachtstaak en een werkgeheugen taak gecombineerd. Deze resultaten geven aan dat wanneer het werkgeheugen overbeladen is, de selectieve visuele aandacht minder efficient wordt en dus irrelevante stimuli niet meer kan blijven negeren.

Aandacht en cognitieve controle

Norman en Shallice (1986) bedachten een model over cognitieve controle dat een verschil maakt tussen routine gedragingen (die meestal automatisch gaan) en niet routine gedragingen. Routine gedrag heeft weinig controle nodig, we doen het zonder er al te veel bij na te denken. Dit kan af en toe nog fout gaan omdat de cognitieve controle op deze momenten er laag is. In het model wordt er van uitgegaan dat informatie uit het perceptuele systeem schema;s activeert uit het lange termijn geheugen. Het meest actieve schema neemt dan de controle over het actie systeem. Schema activatie gebeurd onbewust en is gecontroleerd door een automatisch systeem: contention scheduler die ervoor zorgt dat automatische acties goed verlopen.

Taken combineren

Er zijn drie factoren die invloed hebben op het gemak waarmee iemand twee (of meer) taken kan combineren:

1. De mate van overeenkomst tussen de uit te voeren taken. Het uitvoeren van twee taken blijkt beter te geschieden wanneer voor deze taken verschillende sensorische modaliteiten gebruikt dienen te worden. Daarnaast blijkt een afname in aandacht voor sensorische input bij het uitvoeren van twee taken. Interferentie van twee taken lijkt op te treden wanneer er sprake is van competitie om cognitieve middelen.

2. De expertise/ervaring van degene die de taak uit moet voeren. Het vermogen om twee taken te combineren wordt sterk verbeterd wanneer men expertise en ervaring in deze taken heeft opgedaan. Wat door oefening verkregen wordt is het zogenaamde time-sharing; dit houdt in dat men de aandacht over twee taken kan verdelen – springend van de een naar de ander, maar niet dat ze werkelijk tegelijk worden uitgevoerd. Een taak die door uitgebreide oefening bijna automatisch wordt uitgevoerd zal het minste last hebben van interferentie door een tweede taak.

3. De moeilijkheid van de betreffende taken. Een moeilijke taak vraagt om meer capaciteit dan een eenvoudige taak en deze moeilijke taak beperkt dan dus de cognitieve capaciteit die overblijft voor een secundaire taak. De vraag blijft echter: ‘wat is een moeilijke taak?’; het antwoord is niet eenduidig omdat het onder andere afhankelijk is van oefening.

Wanneer ontstaat automatisme?

Sommige vormen van perceptuele informatieverwerking worden op basis van uitgebreide oefening automatisch. Eigenschappen van automatische informatieverwerking zijn:

• Het wordt niet beïnvloed door capaciteitsbeperkingen van het korte termijn geheugen;

• Het is niet afhankelijk van aandacht;

• Het kan parallel optreden, wat inhoudt dat meerdere stimuli automatisch worden verwerkt;

• Het is moeilijk te veranderen als het een keer is aangeleerd en is daardoor vaak
  onvermijdelijk.

Een gecontroleerd proces is hiervan precies het tegenovergestelde en treedt dus serieel op; dit proces is wel flexibeler omdat het bewust wordt uitgevoerd. Gecontroleerde verwerking heeft dus een beperkte capaciteit, en er moet bewust aandacht aan worden besteed.

Een automatisch proces is onvermijdbaar, het wordt altijd uitgevoerd wanneer een bepaalde stimulus wordt getoond, en het proces wordt dan in zijn geheel uitgevoerd. Het lezen van een woord is hiervan een voorbeeld.

Shiffrin en Schneider (1977) hebben onderzoek gedaan naar automatisme. Proefpersonen moesten letters of cijfers onthouden en vervolgens kijken of deze in het visuele display werden gepresenteerd. Twee experimentele condities waren:

1. Consistent mapping: alleen klinkers werden gebruikt als elementen om te onthouden en getallen werden gebruikt als afleiders.

2. Varied mapping: klinkers en getallen werden beide zowel gebruikt als elementen om te onthouden en als afleiders.

Er werden aanwijzingen gevonden dat er bij consistent mapping sprake was van parallelle automatische informatieverwerking; deze was gebaseerd op de vele jaren ervaring in het onderscheiden van letters en cijfers.

Hasher en Zacks (1979) gebruikte de theorie van Shiffrin en Schneider om verschillen in het geheugen voor verschillende typen informatie te verklaren. Ze stelden dat sommige processen automatisch worden door oefening en anderen doordat het is aangeboren. Voorbeelden van de laatste zijn het coderen van informatie omtrent context – bijvoorbeeld ruimtelijke locatie en timing. Ook stelden zij dat er verschillende criteria zijn voor de mate van automatisme van het geheugen.

Dit automatisme zou volgens hen onafhankelijk zijn van de intentie om te leren en te oefenen, iemands leeftijd, de mate van opwinding waarin iemand verkeert, van verschillen tussen individuen en concurrerende taken.

Aandacht refereert naar de systemen die betrokken zijn bij de selectie en het rangordenen van informatieverwerking. Het is gekoppeld aan perceptie en geheugen en het staat dus centraal in alles wat we doen. We kunnen onze aandacht opzettelijk op iets richten. Iets kan ook onopzettelijk onze aandacht vangen (capture). Aandacht refereert ook naar een meer algemene niet selectieve toestand van alertheid of arousal. Experimenten hebben aangetoond dat het mogelijk is onderscheid te maken tussen beide aspecten. Verder heeft onderzoek aangetoond dat aandacht betrekking heeft op samenwerking tussen meerdere hersengebieden. De meest kenmerkende eigenschap van aandacht is dat het beperkt is.

De eerste definitie van aandacht (James, 1890) is het door het brein vasthouden van iets ten koste van al het andere. Nu zou dit gerichte of selectieve aandacht genoemd worden. Selectieve aandacht impliceert het zich bewust zijn van en het zich concentreren op een bepaalde stimulus. De mens is in staat om zijn aandacht over meerdere stimuli te verdelen; dit is waar het vakgebied van de verdeelde aandacht zich mee bezig houdt. Subliminale perceptie houdt zich ten slotte bezig met de informatieverwerking die niet bewust geschiedt.

Welke vormen van perceptie- en aandachtsstoornissen zijn er? - Chapter 4

In het voorgaande hoofdstuk is duidelijk geworden dat aandacht en perceptie complexe processen zijn. In deze processen kunnen stoornissen optreden. Door deze stoornissen te bestuderen kan kennis opgedaan worden over de processen. De nadruk in dit hoofdstuk ligt op het bestuderen van de patronen van de stoornissen, niet op de plek in de hersenen waar ze plaatsvinden.

Wat is synesthesie?

Synesthesie betekent letterlijk ‘to perceive together’. Het is een neurologisch verschijnsel waarbij twee of meer zintuigen samenwerken. Wanneer een sensorische input van een bepaalde modaliteit aan een persoon met synesthesie wordt aangeboden, dan zal deze consequent en automatisch een sensorische beleving van een andere modaliteit ervaren. De meest voorkomende vorm van synesthesie is dat iemand kleuren ervaart bij het zien van letters, cijfers of woorden. Andere vormen zijn het voelen van geluiden, het zien van smaken en het zien van muziek. Synesthesieën zijn niet omkeerbaar: wanneer de letter A de kleur rood oproept, hoeft rood niet de letter A op te roepen. De synesthetische ervaringen beperken zich tot perceptie op lage niveaus, zoals kleur en ruimtelijke locatie. Deze ervaringen zijn dus niet kenbaar op hogere niveaus als gezichten of objecten.

Iedere synesthesist heeft de conditie levenslang, maar het wordt meestal niet ervaren als een stoornis. De meeste synesthesisten kunnen zich nog goed het moment herinneren waarop ze ontdekten dat ze anders waren dan andere mensen. De associatie is continue over tijd, het cijfer 7 wordt dus niet eerst met rood geassocieerd en een paar maanden later met blauw.

Dixon (2004) maakt onderscheid tussen twee vormen van synesthetische ervaring:

1. projectors: het ervaren van kleuren alsof deze daadwerkelijk in de wereld optreden

2. associators: het ervaren van kleuren in de geest

90% van de synestheten in het onderzoek van Dixon behoort tot de groep van de ‘associators’.

Uit onderzoek van Witthoft en Winawer (2013) blijkt dat synesthesie gebaseerd kan zijn op ontwikkelingservaringen, zoals de kleur van speelgoed. Ze suggereren dat leren een grote rol spelt bij synesthesie.

Baron-Cohen (1996) schat dat synesthesie op ongeveer 1 op 2000 voorkomt, waarvan 80% vrouw is. De aandoening lijkt erfelijk te zijn; de precieze perceptuele ervaringen zijn dit echter niet. Smilik (2005) schat op basis van recente studies dat de incidentie veel hoger is (1 op 20) en dat de incidentie voor mannen en vrouwen ongeveer gelijk is.

Ward (2013) vond de volgende prevalentie waarden: 0,2 % smaak-vorm synesthesie, 1,4% letter/nummer-kleur synesthesie en 20% ruimtelijk/sequentie synesthesie. Dezelfde studies suggereren een gelijk aantal mannen en vrouwen met synthetische ervaringen.

Verschillende onderzoekers hebben de zogenaamde Stroop test (zie hoofdstuk 3) gebruikt om onderzoek te doen naar synesthesie. Een belangrijke vinding is dat de synesthetische ervaring pas wordt getriggerd nadat er interpretatie van de stimulus heeft plaatsgevonden. Het blijkt dat voor ‘projectors’ de perceptie van een synesthetische kleur meer automatisch verloopt dan de perceptie van een echte kleur. Voor de ‘associators’ is de synesthetische perceptie meer bewust en minder automatisch dan voor ‘projectors’.

De vraag is natuurlijk hoe je als non-synesthesist de ervaring van een synesthesist kan benaderen. Wat het dichtst bij in de buurt komt is de associatie die je hebt bij het woord bloed en de kleur rood. Deze associatie blijkt uit het feit dat je sneller in staat bent om de kleur van de inkt te benoemen wanneer het woord bloed in het rood in geschreven dan wanneer het in het blauw is geschreven.

Met moderne brain imaging technieken is aangetoond dat het patroon van hersenactiviteit van iemand die een synesthetische ervaring heeft, gelijk is aan de daadwerkelijke perceptie ervan door iemand die geen synesthesie heeft. Al deze technieken hebben hun eigen beperkingen, waarvan we ons bewust moeten zijn.

• fMRI meet onderscheid tussen zuurstofrijk en zuurstofarm bloed. Gebieden die harder werken tijdens een taak hebben meer zuurstof nodig, en dit komt aan in het brein enkele seconden nadat de taak is voltooid en het duurt ook weer even voor het verdwijnt. Het zuurstofgehalte verandert dus trager dan de elektrische hersenactiviteit.
• Bij het meten van een elektro-encefalogram (EEG) worden aan de buitenkant van het hoofd elektrische signalen vanuit het brein gemeten. De meetlocatie zegt echter niet direct iets over waar het signaal is ontstaan in de hersenen en hoe dit zich verhoudt tot andere dingen in het brein. Dit is een nadeel van EEG. Een voordeel is wel dat de gemeten signalen zeer nauwkeurig zijn in tijd. Dit is bij fMRI dus niet het geval. Event-related potentials (ERP) zijn systematische veranderingen in de elektrische responsen van het brein wanneer het geconfronteerd wordt met een stimulus.
• Transcraniële Magnetische Stimulatie (TMS) wordt niet gebruikt om activiteit van het brein te meten, maar wordt ingezet om de activiteit in bepaalde hersengebieden te stimuleren of juist te ontregelen. Men houdt een spoel van koperdraad boven het hoofd van de proefpersoon, waardoorheen een sterke elektrische stroom loopt die op zijn beurt een magneetveld genereert dat door de schedel heendringt. Dit veroorzaakt een elektrisch stroompje dat de hersencellen stimuleert. Dit stelt je in staat een bepaald gebied te stimuleren of af te zwakken. De reactie van de proefpersoon hierop kan vervolgens gemeten worden. Een voordeel van TMS is dat binnen een taak informatie kunt krijgen over de volgorde waarin hersengebieden bepaalde informatie verwerken. Een nadeel is dat je niet elk hersengebied even goed kan bereiken met TMS.

Bij het horen van woorden zal iemand met synesthesie kleuren gaan zien en zullen zijn of haar hersenen hetzelfde patroon van hersenactiviteit vertonen als wanneer jij deze kleuren zou zien.

Voor mensen die geen synesthesie hebben vindt de perceptie van gesproken woorden en kleuren plaats in verschillende modules van de hersenen. In dit modulaire systeem komen geen interconnecties voor. Baron en Cohen (1993) stellen dat synesthesie voortkomt uit defecten in deze modaliteit:

• of doordat er abnormale interconnecties ontwikkeld zijn tussen modules;

• of doordat connecties die aanwezig waren in de vroege ontwikkeling niet zijn afgestorven.

Andere onderzoekers stellen dat er in normale hersenen wel connecties zijn tussen de verschillende modules, maar dat de activiteit van deze connecties volledig geremd is. Bij normale hersenen kan via LSD daarom synesthesie ervaren worden, stellen zij.

In zeldzame gevallen - zoals het geval van JR, die bij elk geluid een hele sterke kleurassociatie had en bij elke kleur een sterke geluidsassociatie - kan synethesie een schadelijk effect hebben op de kwaliteit van leven van een persoon. De meesten met deze conditie beschouwen hun conditie echter niet als schadelijk en er is bewijs dat synethesie een gevolg is van of kan leiden tot verbeterde perceptuele vaardigheden (Yaro en Ward, 2007).

Ook zouden de tools die het biedt ingezet kunnen worden om het geheugen te verbeteren en is men vaak kunstzinnig ingesteld. Het zou daarmee een goed voorbeeld kunnen zijn van neurodiversiteit, waarbij een atypisch neurologische structuur in het ene geval voordelen kan hebben, en in andere gevallen nadelen.

Welke visies zijn er op blindzicht?

Bij deze stoornis is een persoon is blind (in bepaalde gebieden), maar is – zonder de objecten bewust te ervaren - wel in staat om vast te stellen dat er objecten in zijn blinde gebied aanwezig zijn. Scotoma is het blinde deel van het gezichtsveld, ook wel het gezichtsvelddefect. Schade aan de linker-striate cortex zorgt voor blindheid in het rechtervisuele veld van beide ogen en andersom. Voorbeeld: een patiënt met blindzicht was in staat om in zijn blinde gebied een object te detecteren; het object aan te wijzen; onderscheid te maken tussen een bewegend en statisch object; onderscheid te maken tussen horizontale en verticale lijnen en de letter O van de letter X te onderscheiden. Hij was niet in staat om de vormen te onderscheiden (bijvoorbeeld een X en een driehoek).

Sommige wetenschappers hebben twijfels over het bestaan van blindzicht; hiervoor worden drie argumenten gebruikt:

1. Stray light hypothesis: blindzicht patiënten reageren op licht dat gereflecteerd wordt van objecten en dat terecht komt in de goed functionerende visuele gebieden.

2. Blindzicht is toe te schrijven aan kleine gebieden (eilandjes) in de scotoma waarin het vermogen om te zien gespaard is gebleven; blindzicht wordt toegeschreven aan de werking van overblijfselen van het primaire visuele pad.

3. Blindzicht representeert een verandering in het respons criterium, maar niet in de gevoeligheid; blindzicht patiënten zijn volgens dit argument dus even gevoelig voor de aanwezigheid van een stimulus, maar minder bereid om bewuste gewaarwording te melden dan een normaal iemand.

Het beste bewijs tegen de eerste stelling wordt gevormd door het onvermogen van blindzicht patiënten om (accuraat) te reageren op objecten die in hun blinde vlek werden geplaatst. Zij kunnen dus beter ‘zien’ in hun blinde gezichtsveld dan in hun blinde vlek. Kentridge (1997) deed onderzoek en kwam tot de conclusie dat ondanks het feit dat er nog gespaarde werkende eilandjes in de scotoma kunnen liggen, deze niet het optreden van blindzicht kunnen verklaren. Hiermee wordt het tweede argument verworpen.

Het is moeilijk om voor te stellen wat blindzicht patiënten nu precies ervaren wanneer een object wordt gepresenteerd in hun blinde gebieden. Een benadering van deze ervaring is de volgende. Stel dat je deze samenvatting aan het lezen bent en er een spin je perifere gezichtsveld binnen komt stappen. Voordat je je hiervan bewust bent, beweeg je je hoofd en je ogen naar de spin toe. Je ‘zag’ de spin niet maar je visuele systeem zorgde er wel voor dat je je aandacht op de spin vestigde.

De meest geaccepteerde verklaring voor blindzicht is dat we twee aparte visuele systemen hebben:

1. Een primitief niet-gestreept (non-striate) systeem dat gevoelig is voor beweging, snelheid en andere potentieel belangrijke eigenschappen van een stimulus, maar niet voor bewuste perceptie. Blindzicht representeert de werking hiervan.

2. Een meer ontwikkeld gestreept (striate) systeem dat zorgt voor bewuste perceptie.

Een alternatieve verklaring is dat het eerste systeem zich richt op het lokaliseren van een object in de ruimte en het tweede systeem zich richt op de identificatie ervan.

Wanneer is er sprake van eenzijdige neglect?

Bij eenzijdige neglect (unilateral spatial neglect) (USN) is sprake wanneer een patiënt wel goed kan zien, maar zich niet bewust is van objecten of gebeurtenissen die plaatsvinden aan een kant van zijn lichaam (meestal aan de linkerkant). Neglect ontstaat veelal door beschadiging van de contralaterale hemisfeer. Een klassiek voorbeeld is wanneer je een neglect patiënt vraagt om een klok te tekenen, alleen het rechterdeel van de wijzerplaat met de cijfers 12 en 1 tot en met 6 wordt getekend .

Op het eerste gezicht lijkt de eenzijdige neglect een fout te zijn van de aandacht; de patiënt vergeet zijn aandacht te richten aan objecten in de linker helft van zijn gezichtsveld. Er zijn echter verschillende redenen aan te dragen waarom dit niet het geval is:

• Het optreden van het fenomeen uitdoving. Hierbij reageren patiënten wel op de stimulus in de achtergestelde helft van het gezichtsveld wanneer deze in zijn eentje wordt aangeboden, maar niet wanneer eenzelfde object tegelijkertijd ook in de goede helft van het gezichtsveld wordt aangeboden.

• Sommige patiënten met linkerzijde-neglect kunnen de linkerzijde van een object niet zien, ongeacht of het object zich in het linker- of rechtergezichtsveld bevindt. Dit duidt erop dat neglect zich op het niveau van het object begeeft en zich niet slechts beperkt tot een ruimtelijke locatie.

• Recente studies hebben een dissociatie waargenomen tussen peri-persoonlijke ruimte (ruimte binnen handbereik) en extra-peroonlijke ruimte (ruimte buiten handbereik).

• Neglect doet zich ook voor bij ingebeelde stimuli.

• Er is bewijs dat patiënten inzicht vertonen in bepaalde aspecten van de genegeerde stimulus.

Berti (2002) vergeleek blindzicht met eenzijdige neglect. Hij vond dat er een significant verschil was. De blindzicht patiënt erkent dat hij blind is, terwijl de neglect patiënt zegt geen problemen te hebben met zijn zicht.

Eenzijdige neglect is eerder een verzameling van een groep van afwijkingen dan de aanduiding van een enkele stoornis. De verklaringen voor het syndroom kunnen worden gecategoriseerd in twee groepen: perceptueel en motor. De eerste gaat ervan uit dat de patiënt de stimulus niet waarneemt door een disfunctioneren van de perceptuele aandacht. De tweede groep gaat ervan uit dat de patiënt de stimulus waarneemt, maar er niet op wil of kan reageren.

Het verschil tussen blindzicht en eenzijdig neglect is dat bij blindzicht mensen wel in staat zijn om te reageren op iets wat ze niet zien. Patiënten met eenzijdig neglect zien een bepaald object wel, maar reageren hier niet op. Daarom is er sprake van verwaarlozing.

Uit onderzoek is gebleken dat kinderen met ADHD en gezonde mensen met slaaptekort tekenen van linker spatial neglect vertonen. Dit kan mogelijk inzicht geven in het feit dat in het bijzonder linker neglect zo blijvend is.

Verder is er uit onderzoek gebleken dat het bewegen van de linker arm/hand het visuele bewustzijn van de linkerkant kan verhogen.

Wat houdt visuele agnosie in?

Visuele agnosie is het verlies van het vermogen om objecten te herkennen, terwijl de zintuiglijke waarneming wel intact is en er geen sprake is van significant geheugenverlies over de betreffende waarneming. Patiënten zien dus wel objecten, maar ze weten niet wat het is. Farah (1990) beschreef het als een beschadiging van de hogere visuele processen benodigd voor objectherkenning, terwijl de elementaire visuele functies intact blijven. De letterlijke betekenis van het woord agnosie is ‘niet weten’; visuele agnosie kan dus worden omschreven als ‘niet weten door te zien’. Kenmerkend voor deze patiënten is dat ze het object wel herkennen als ze het kunnen aanraken en het ook kunnen beschrijven bij de naam van het object.

Lissauer (1890) was een van de eersten die onderzoek deed naar de aandoening. Hij maakte onderscheid tussen:

• Apperceptieve agnosie. Bij deze variant wordt het niet kunnen herkennen van de objecten veroorzaakt door het onvermogen om vormen te herkennen. Typische patiënten zijn niet in staat om een object te tekenen, gelijksoortige objecten te paren, of de componenten te beschrijven waaruit een object is opgebouwd (samenvattend: de patiënten kunnen geen stabiele representatie van het object vormen).

• Associatieve agnosie. Bij deze variant wordt het niet kunnen herkennen van de objecten veroorzaakt door een storing in een latere fase in het object herkenningsproces. Typische patiënten zijn wel in staat om een object te tekenen, gelijksoortige objecten te paren, of de componenten te beschrijven waaruit een object is opgebouwd. Toch is de patiënt niet in staat om het object te herkennen (samenvattend: patiënten kunnen een stabiele representatie vormen van een object, maar kunnen deze niet koppelen aan hun semantische kennis).

De beslissing om een patiënt in te delen als apperceptief of associatief wordt in de praktijk veelal gebaseerd op het vermogen van de patiënt om een tekening te kopiëren: apperceptieve patiënten kunnen dit niet, associatieve wel.

Apperceptieve agnosie wordt veroorzaakt door tweezijdige hersenafwijking; het is daarom veel minder voorkomend dan associatieve agnosie. Koolstof monoxide vergiftiging is een gebruikelijke oorzaak van apperceptieve agnosie. Hersentrauma, beroerte en Alzheimer met bilaterale schade zijn veroorzakers van associatieve agnosie. Farah (2004) staat achter de zogenaamde grouping hypothesis. Deze hypothese stelt dat de perceptie van diepte, snelheid, scherpte en kleur de basis vormt van een ‘rijke maar vormeloze visuele brei’; deze brei moet gegroepeerd voordat sprake kan zijn van de representatie van een object. Een storing in dit groeperingproces is volgens hen de oorzaak van de apperceptieve visuele agnosie. De oorzaak van associatieve agnosie ligt in een storing om toegang te krijgen tot de opgeslagen visuele herinnering van het waargenomen object. Volgens Farah (2004) wordt dit veroorzaakt door óf het niet toegang kunnen krijgen tot de intacte herinnering óf door beschadiging van de opgeslagen herinnering.

Tegenwoordig is vorm agnosie de algemeen aanvaarde term voor apperceptieve agnosie. Integratie agnosie is ook wel associatieve agnosie.

Visuele agnosie is niet altijd erkend als ‘echte’ aandoening. Bay (1953) had felle kritiek; hij had onder andere zijn twijfels door het inconsistente gedrag van de agnosie patiënten die het ene moment wel, en het andere moment niet in staat waren om objecten te herkennen. Bay stelde dat het een milde vorm van dementie was. Dit werd later verworpen, omdat agnosie patiënten geen tekenen van geestelijke achteruitgang vertonen. Warrington (1982) stelde dat het onvermogen van agnosie patiënten om kleur en vorm te onderscheiden ook veroorzaakt kan worden door sensorische stoornissen, maar de meeste patiënten die kleurenblind zijn vertonen geen agnosie.

Patiënten die aan vorm agnosie leiden, ervaren een erg verwarrende en verstoorde visuele wereld. De beste analogie van deze ervaring is door je in te denken dat je de wereld bekijkt door een microscoop. Hierdoor ben je in staat om erg goed alle (losse) details te zien, maar is het erg lastig om het grotere (samenhangende) geheel te herkennen.

Bekijk maar eens een onderdeel van een plant onder de microscoop; hiervan kan je de celwand en de bladgroenkorrels erg goed zien, maar kijkend door de microscoop is het lastig om te bepalen of het een stengel of een blad is, laat staan de soort van de plant.

Een onderzoek suggereert dat verschillende processen en/of verschillende delen van de hersenen betrokken zijn bij de herkenning van levende en niet-levende objecten. Patiënten lijken makkelijker niet-levende objecten te kunnen benoemen, maar hebben bijvoorbeeld wel weer moeite met muziekinstrumenten. Ander onderzoek stelt kanttekeningen bij de manier waarop dit bovenstaande onderzoek is verricht en probeert het tegen te spreken. Op dit moment wordt onderzocht welk van deze twee onderzoeken gelijk heeft.

Goodale en Milner (2004) suggereren dat de visuele herkenning van een object (perceptie) en de beheersing van acties gericht naar het object (actie) worden aangestuurd door verschillende delen van de hersenen. Zij stelden dat onderdelen van de pariëtale kwab informatie verschaffen ten behoeve van actie en dat de temporale kwab visuele informatie verschaft die de bewuste perceptuele ervaring aanstuurt.

Riddoch e.a. (2008) hebben een patiënt met vorm agnosie vergeleken met een patiënt met integratie agnosie. De patiënten bleken kwalitatief te verschillen in hun manier van verwerken. Succesvolle objectherkenning blijkt afhankelijk te zijn van de mogelijkheid om tegelijkertijd de globale aspecten en de gedetailleerde aspecten van een object te verwerken.

Welke stoornissen m.b.t. gezichtsherkenning zijn er?

Een van de meest veeleisende taken voor het visuele systeem is het proces van gezichtsherkenning. Bruce en Young (1986) hebben een model opgesteld voor dit proces. Het model geeft aan dat het proces van gezichtsherkenning onder andere is opgebouwd uit een aantal onafhankelijke processen als identiteitsherkenning, expressie en liplezen. Het model is echter neutraal met betrekking tot het antwoord op de vraag of er voor gezichtsherkenning andere processen gebruikt worden dan bij herkenning van andere objecten.

Prosopagnosie is het onvermogen om gezichten te herkennen - niet veroorzaakt door sensorische stoornissen. Het wordt ook wel aangeduid met gezichtsblindheid. Prosopagnosie patiënten weten dat er een gezicht is en vaak kunnen ze zelfs emoties erop aflezen, maar ze kunnen de persoon in kwestie niet herkennen. Het is niet zo dat ze vergeten zijn wie deze mensen zijn; bij het horen van de stem zullen ze de persoon in kwestie gewoon herkennen.

Waar het bij gezichtsherkenning om draait is individualisatie; voor een goed functioneren in de maatschappij is het belangrijk om onderscheid te kunnen maken tussen verschillende individuen en ze te herkennen. Om te onderzoeken of prosopagnosie al dan niet een gezichtspecifieke stoornis is, moet worden vastgesteld of patiënten het vermogen behouden om onderscheid te maken tussen afzonderlijke leden van een (met gezichten) perceptueel vergelijkbare groep objecten.

Hiertoe is door McNeil en Warrington (1993) onderzoek gedaan met schapen. Zij concludeerden dat het voor een prosopagnosie patiënt mogelijk is te leren om onderscheid te maken tussen erg gelijkende biologische vormen – in dit geval schapen – maar dat het voor deze patiënten niet mogelijk is om gezichten te identificeren. Voor het kunnen trekken van een duidelijke conclusie met betrekking tot de gezichtsspecificiteit van prosopagnosie dient nog nader onderzoek te worden verricht.

Er zijn twee vormen van prosopagnosie: aangeboren (congenital) of verworven (developmental), later in het leven ontstaan na een hersenbeschadiging. De aangeboren vorm lijkt genetisch erfelijk te zijn. Een significant verschil tussen beide varianten is dat er bij de aangeboren vorm geen sprake is van hersenafwijkingen.

Veel patiënten met verworven prosopagnosie hebben gebreken die gelijk zijn aan die van patiënten met autisme, het komt echter ook voor zonder dat er sprake is van autisme.

Sommige prosopagnosie patiënten blijken een heimelijke herkenning te hebben van gezichten: ze vertonen bijvoorbeeld verschillen in opgewekte potentiaalverschillen bij het zien van bekende en onbekende gezichten. Bruyer (1983) toonde aan dat het makkelijker was voor prosopagnosie patiënten om gezichten te leren associëren met hun echte naam dan met willekeurig uitgezochte namen.

Het fusiform face area (FFA) is een gebied in de fusiforme gyrus (gedeelte van de hersens) dat is toegewijd aan het verwerken van gezichten. Onderzoek van Simon e.a. (2011) toont aan dat dit gebied betrokken is bij covert verwerkingen en het individualiseren van gezichten.

Sommige patiënten met prosopagnosie kunnen covert herkennen, zelfs als het aangeboren is. Covert herkenning is het onbewuste herkennen. Deze bevindingen zijn (deels) in strijd met bestaande functionele modellen van gezichtsherkenning. Verder onderzoek hiernaar is dan ook nodig.

Het aflezen van gezichten wordt voor verschillende doeleinden gebruikt. Ten eerste wordt het aflezen van gezichten gebruikt om de identiteit van iemand te kunnen vaststellen. Daarnaast gebruiken we de vertoonde gezichtsuitdrukkingen om vast te stellen in welke emotionele staat iemand verkeert, bovendien hebben mensen de neiging tot liplezen wanneer ze naar iemand luisteren, waardoor zij hun gesprekspartner beter kunnen begrijpen. Het gezicht verschaft ons dus verscheidene van elkaar onafhankelijke bronnen van informatie. Diverse onderzoekers hebben bewijs gevonden voor de dissociatie van het vermogen om gezichtsuitdrukkingen te herkennen en het vermogen om de identiteit van iemand te herkennen. Er is ook bewijs voor een dubbele dissociatie tussen liplezen en gezichtsherkenning.

De laatste jaren is er onderzoek verricht naar de vraag of hersenbeschadiging kan resulteren in een storing in de gezichtsuitdrukkinganalyse van één specifieke gezichtsuitdrukking. Onder andere op basis van vindingen bij patiënten met schade aan de amygdala, dragers van het gen voor de ziekte van Huntington kan de volgende conclusie worden getrokken. Er is bewijs dat neurologische stoornissen kunnen resulteren in het verlies van de gevoeligheid voor een specifieke gezichtsuitdrukking, terwijl het vermogen voor de andere gezichtsuitdrukkingen behouden blijft.

In het voorgaande hoofdstuk is duidelijk geworden dat aandacht en perceptie complexe processen zijn. In deze processen kunnen stoornissen optreden. Door deze stoornissen te bestuderen kan kennis opgedaan worden over de processen. De nadruk in dit hoofdstuk ligt op het bestuderen van de patronen van de stoornissen, niet op de plek in de hersenen waar ze plaatsvinden.

Wat is er bekend over de werking van het kortetermijngeheugen? - Chapter 5

Welke modellen van het geheugen zijn er?

De eerste cognitieve psychologen stelden dat er sprake was van slechts één geheugenopslagplaats. William James (1890) maakte als eerste onderscheid tussen het primaire geheugen (Korte Termijn Geheugen, KTG) en het secundaire geheugen (Lange Termijn Geheugen, LTG). Het KTG verwijst naar herinneringen die op dit moment bewuste aandacht krijgen, dit geheugen is niet duurzaam en heeft en beperkte capaciteit. Het LTG verwijst naar herinneringen die in voorraad worden gehouden om op een later tijdstip opgeroepen te kunnen worden; het heeft een grote capaciteit is erg duurzaam. Het dual-store model van Atkinson en Shiffrin (1968) borduurt voort op de ideeën van James. Volgens dat model wordt informatie in het KTG gehouden door het voortdurend te herhalen; zonder herhalen wordt iets vrijwel direct vergeten. Het LTG is passief en dient voor de opslag van herinneringen. Het KTG wordt in hun model gezien als de entree voor nieuwe input naar het LTG, maar ook als oproeper van herinneringen uit het LTG. Hieronder een schematisch overzicht van deze twee soorten geheugen.

In de loop der jaren is er klinisch bewijs geleverd voor het bestaan van de dual-store theorie. Het meest overtuigende bewijs hiervoor is geleverd door studies naar amnesie patiënten. Enerzijds zijn er patiënten wiens LTG niet meer functioneert, maar wiens KTG onaangetast is gebleven. Anderzijds zijn er patiënten wiens KTG niet meer functioneert, maar wiens LTG onaangetast is gebleven. Door deze bevindingen te combineren is het duidelijk dat wanneer het ene geheugen (KTG of LTG) beschadigd is en niet meer functioneert, het andere geheugen prima kan blijven functioneren. Het doen van dit soort onderzoeken wordt double dissociation genoemd.

De ontdekking van het onderscheid tussen KTG en LTG heeft een nieuwe verklaring verschaft voor het door Ebbinghaus (1885) ontdekte recency effect. Ebbinghaus verklaarde het beter onthouden van de laatste items in een test (gehouden direct na het tonen van de items) aan de hand van de interferentie theorie; een meer waarschijnlijke verklaring is dat deze laatste items het best worden herinnerd omdat ze nog in het KTG zitten. Naast het recency effect bestaat er ook het primacy effect, dan worden de items aan het begin van de lijst beter onthouden in plaats van de meest recent getoonde items.

Hoe kunnen prestaties van het korte termijn geheugen gemeten worden?

De meer traditionele geheugentesten (het leren van woordlijsten of verhalen) verschaffen een maatstaf voor het bepalen van het LTG. Een veelgebruikte manier om het KTG te meten is het testen van de zogenaamde ‘directe geheugenspanne’. De digit span is een meting van het grootste aantal cijfers (digits) een individu zich kan herinneren na de presentatie ervan. Dit wordt veel gebruikt om de capaciteit van het fonologische component van het werkgeheugen te testen. De proefpersoon moet dan een aantal items (bijvoorbeeld cijfers) lezen en deze meteen in de goede volgorde herhalen. Het gemiddelde maximale aantal cijfers dat iemand kan onthouden is 7 cijfers; voor letters en woorden blijkt dit vergelijkbaar te zijn. Er is wat variatie te zien over de gehele populatie, dit varieert van 5 tot 9 items. Dit is ontdekt door Miller, die stelde dat wat in het korte termijn geheugen te onthouden is gelijk is aan ‘7 min of plus 2’. Het ‘recency effect’ biedt een ander middel om de KTG capaciteit te meten; op basis van het aantal items in de ‘recency’ sectie van de serial position curve wordt de capaciteit van het KTG op 3 of 4 items geschat.

Op basis van de running memory taak heeft Cowan (2005; 2010) gevonden dat het korte termijn geheugen een capaciteit heeft van 4 items.

De Brown-Peterson taak is een geheugenexperiment dat zich niet richt op het bepalen van de capaciteit van het KTG, maar op de duur van de KTG opslag. Aan de proefpersoon wordt een eenvoudig test-item gepresenteerd (bijvoorbeeld 3 letters). De persoon moet deze na een klein tijdsinterval herhalen. Gedurende het tijdsinterval moet de proefpersoon een afleidende taak verrichten die voorkomt dat hij het test-item kan herhalen. De resultaten toonden dat de items erg snel vergeten werden. Ze trokken twee conclusies:

• Voor de opslag in het KTG is herhaling vereist zodat het item in de (bewuste) aandacht blijft;

• Wanneer herhaling voorkomen wordt, verdwijnen de items erg snel uit het KTG (meestal binnen 3 à 4 seconden).

Wat is een belangrijk model van het werkgeheugen?

Baddeley en Hitch (1974) stelden dat het KTG functioneert als een actief werkgeheugen: een soort van mentale werkplaats waar processen werden uitgevoerd op zowel nieuwe als oude herinneringen. Door hen werd het LTG gezien als een opslaggeheugen waaruit informatie door het werkgeheugen kon worden opgeroepen. Op basis van onderzoek concludeerden Baddeley en Hitch dat het werkgeheugen een aparte opslag heeft voor visuele en auditieve informatie. Ze stelden een model op waarbij het werkgeheugen uit drie componenten bestaat:

• Fonologische lus: deze heeft als taak auditieve informatie, zoals woorden, op te slaan;

• Visuo-spatial sketchpad: deze slaat visuele informatie op;

• Central executive: deze stuurt de aandacht en de informatiestroom in beide lussen.

De beide lussen worden ook wel slave systems genoemd, omdat zij ondergeschikt zijn aan de ‘central executive’.

Fonologische lus

De fonologische lus stelt mensen in staat om verbale (klankvormelijke) informatie gedurende korte tijd vast te houden. Bewijs voor het bestaan van de fonologische lus wordt geleverd door onderzoek naar het uitvoeren van dubbele taken. Baddeley en Lewis (1981) concludeerden in hun onderzoek dat het uitvoeren van een tweede verbale taak de uitvoering van de eerste taak onderuit haalt, omdat beide taken concurreren om de beperkte opslagruimte in de fonologische lus. Dit wordt ook wel articulatory onderdrukking genoemd. Verder bewijs wordt geleverd in studies van klinische patiënten met een KTG stoornis.

Baddeley (1975) ontdekte dat het maximale aantal woorden dat iemand kan onthouden (de woordspanne) toeneemt naarmate de woorden korter zijn; dit wordt het woordlengte effect genoemd. Op basis van dit inzicht ontdekte hij later dat de maximale woordspanne gelijk is aan het aantal woorden dat je kunt uitspreken in 2 seconden. Recent onderzoek heeft aangetoond dat ook de complexiteit van woorden van invloed is.

Baddeley (1986) stelde dat de fonologische lus is opgebouwd uit twee aparte componenten:

• phonological store (hierin wordt auditieve informatie opgeslagen).

• articulatory control proces (een soort mechanisme van inner speech dat gelinkt is aan de werkelijke spraakproductie – dit mechanisme stelt je in staat tot subvocale herhaling van informatie).

Volgens Baddeley was het ‘articulatory control proces’ benodigd voor het registreren van visuele gepresenteerde woorden en het overdragen hiervan naar de ‘phonological store’. Auditief gepresenteerde woorden daarentegen krijgen direct toegang tot de ‘phonolocal store’.

Bij de fonologische lus gaat het om vasthouden van verbale items. Er bestaat nog onzekerheid over de vraag of het zich ook bezig houdt met non-spraak geluiden (zoals het geluid van een blaffende hond) bestaat nog onzekerheid. Waar het ene wetenschappelijke onderzoek zegt dat dit wel zo is, spreekt een ander het weer tegen. Het exacte mechanisme dat betrokken is bij de opslag en het ophalen van non-spraak geluiden is op dit moment nog niet duidelijk.

Onderzoeken naar de functie van de fonologische lus suggereren dat diens kernfunctie ligt in het gebruik en de ontwikkeling van taal. Een voorbeeld hiervan is dat een zin het lang genoeg onthouden wordt zodat het geanalyseerd kan worden op logica, woordvolgorde en algemene betekenis. De fonologische lus is waarschijnlijk belangrijker voor de verwerving van taal dan voor het gebruik ervan.

Wat is het visuo-spatial sketchpad?

Zoals reeds genoemd slaat het ‘visuo-spatial sketchpad’ de visuele informatie op. Eenvoudig gezegd wordt met het ‘visuo-spatial sketchpad’ het visuele korte termijn geheugen bedoeld. De capaciteit van dit onderdeel van het werkgeheugen kan worden bepaald door vast te stellen hoeveel visueel gepresenteerde objecten je tegelijkertijd bewust vast kunt houden in je geheugen. Dit component van het werkgeheugen is betrokken bij het herkennen van visuele patronen.

Bewijs voor het bestaan van het ‘visuo-spatial sketchpad’ wordt geleverd door onderzoek naar het uitvoeren van dubbele taken. Baddeley (1995) toonde hoe moeilijk het is om twee visuele werkgeheugen taken tegelijkertijd uit te voeren. In aanvullende experimenten is aangetoond dat het oproepen van een visuele korte termijn herinnering ernstig wordt belemmerd wanneer tegelijkertijd een tweede visuele taak moest worden uitgevoerd; van deze belemmering was geen sprake wanneer de tweede taak niet-visueel georiënteerd was. Bovendien is er klinisch bewijs voor het bestaan van een ‘visuo-spatial sketchpad’.

Logie (1995) stelt dat het ‘visuo-spatial sketchpad’, net als de fonologische lus, is opgebouwd uit twee aparte componenten:

• visual cache: deze slaat informatie op over vormen en kleuren.

• inner scribe: deze bevat ruimtelijke informatie en zorgt voor ondersteuning bij fysieke handelingen.

Wat is er bekend over het central executive?

Over het central executive (CE) is veel minder bekend. Aangenomen wordt dat het een centrale rol speelt bij het bewustzijn (‘conscious awareness’) en dat het zich bezighoudt met de beheersing en aansturing van de twee eerder genoemde processen (fonologische lus en visuo-spatial sketchpad). Daarnaast is het betrokken bij verschillende mentale vermogens die waarschijnlijk het hoogste niveau van mentale verwerking te maken hebben zoals beslissen, probleem oplossen en plannen maken. Het central executive werd beschouwd als in wezen een enkel controle systeem. Echter, meer recent onderzoek toont aan dat dit systeem meerdere redelijk verschillende functies kan uitvoeren.

Een veelgebruikte maatstaf voor het meten van de prestaties van het CE is de random generation taak; hierin moeten proefpersonen lijsten van items (cijfers of letters) opstellen, waarbij de items willekeurig gegenereerd dienen te worden voorkomen moet worden dat er een niet-willekeurige volgorde in de items ontstaat.

De beschadiging van het CE wordt het disexecutief syndroom genoemd; het blijkt samen te hangen met beschadigingen aan de frontale hersenkwab. Bij onder anderen de volgende aandoeningen lijkt het een rol te spelen: ziekte van Alzheimer, autisme en het syndroom van Gilles de la Tourette. Om de werking van het CE beter te begrijpen is verder onderzoek benodigd.

Welke theoretische ontwikkelingen hebben recent plaatsgevonden?

Het behandelde model voor het werkgeheugen kan geen duidelijke verklaring geven hoe informatie van de fonologische lus en het visuo-spatieel kladblok kan worden gecombineerd en worden gekoppeld aan de (multi-modulaire) informatie in het LTG. Hiertoe heeft Baddeley (2000) een extra lus in het model geïntroduceerd: de episodische buffer. De episodische buffer integreert informatie van verschillende zintuigmodaliteiten en zorgt voor een koppeling tussen het werkgeheugen en het LTG. Baddeley (2003) stelt dat de episodische buffer ook, samen met het CE, betrokken kan zijn bij het bewustzijn (‘conscious awareness’).

Een alternatief model van het werkgeheugen stelt dat het werkgeheugen niet een apart te onderscheiden systeem is, maar dat het een sub-onderdeel is van LTG herinneringen dat tijdelijk kan worden geactiveerd. Dit systeem wordt het lange termijn werkgeheugen genoemd.

De ontwikkeling van neuro-imaging technieken heeft het mogelijk gemaakt om te onderzoeken welke onderdelen van de hersenen betrokken zijn bij welke activiteiten van het werkgeheugen. Deze technieken bevestigen dat de fonologische lus en het visuo-spatial sketchpad, alsmede hun componenten, zorgen voor de activering van verschillende gebieden van de hersenen. De volgende hersengebieden zijn betrokken bij de verschillende onderdelen van het werkgeheugen:

• De fonologische opslagplaats bevindt zich in de linker pariëtale lob
• De occipitale kwab is betrokken bij visueel-ruimtelijkeverwerking
• De inferieure temporale cortex is verantwoordelijke voor de wat-route (visual cache)
• De broca (in de linker frontaalkwab) is verantwoordelijk voor klank / articulatie
• De prefrontale cortex speelt een grote rol bij een diversiteit aan executieve functies

Het werkgeheugenmodel bestaat meer dan dertig jaar. In deze dertig jaar is ze er in geslaagd om bijna alle relevante onderzoeksresultaten te verklaren. Hiertoe moest het model echter wel voortdurend aangepast worden. Critici stellen dat het model niet simpel genoeg is: iedere keer dat het model niet meer in staat was om nieuwe vindingen te verklaren, werd er immers eenvoudigweg een uitbreiding aan het model toegevoegd. Critici stellen daarom dat het model van Baddeley en Hitch vervangen dient te worden door een simpeler model, zonder de verscheidenheid aan verschillende componenten.

De eerste cognitieve psychologen stelden dat er sprake was van slechts één geheugenopslagplaats. William James (1890) maakte als eerste onderscheid tussen het primaire geheugen (Korte Termijn Geheugen, KTG) en het secundaire geheugen (Lange Termijn Geheugen, LTG). Het KTG verwijst naar herinneringen die op dit moment bewuste aandacht krijgen, dit geheugen is niet duurzaam en heeft en beperkte capaciteit. Het LTG verwijst naar herinneringen die in voorraad worden gehouden om op een later tijdstip opgeroepen te kunnen worden; het heeft een grote capaciteit is erg duurzaam. Het dual-store model van Atkinson en Shiffrin (1968) borduurt voort op de ideeën van James. Volgens dat model wordt informatie in het KTG gehouden door het voortdurend te herhalen; zonder herhalen wordt iets vrijwel direct vergeten. Het LTG is passief en dient voor de opslag van herinneringen. Het KTG wordt in hun model gezien als de entree voor nieuwe input naar het LTG, maar ook als oproeper van herinneringen uit het LTG. Hieronder een schematisch overzicht van deze twee soorten geheugen.

Wat is er bekend over de werking van het langetermijngeheugen? - Chapter 6

Wat is de aard en de functie van geheugen?

Het geheugen kan worden omschreven als het proces van het opslaan van informatie en ervaringen met als doel om het op een later tijdstip weer terug te kunnen halen. Het vermogen van het creëren en kunnen opvragen van herinneringen is fundamenteel voor de mens om te kunnen functioneren in zijn omgeving en essentieel voor het functioneren van (alle aspecten van) de cognitie in het bijzonder.

In het geheugenproces kunnen de volgende drie fasen worden onderscheiden:

1. Input – nieuwe informatie wordt geleerd en/of gecodeerd;

2. Opslag – de informatie wordt opgeslagen;

3. Output – de informatie wordt opgevraagd en opgehaald uit de opslag.

De belangrijkste reden voor het bestaan van deze drie fasen is dat elke fase succesvol moet worden doorlopen om uiteindelijk het terughalen van items uit het geheugen succesvol te laten geschieden. Bij het onvermogen om een item te herinneren kan de oorzaak dus gelegen zijn in een fout in een van deze drie fasen. Wanneer er geen sprake is van hersenbeschadiging zal de oorzaak in de praktijk gelegen zijn bij een fout in de input- (leerfout) of outputfase (opvraagfout).

Hoe zagen de eerste geheugenexperimenten er uit?

De basis van het wetenschappelijk onderzoek naar het geheugen werd gelegd door Ebbinghaus (1885). Hij deed onderzoek naar het geheugen door zichzelf lijsten met zogenaamde ‘nonsense lettergrepen’ te leren en na een tijd deze te herinneren onder verscheidene condities. De reden dat hij ‘nonsense lettergrepen’ gebruikte en niet gewone woorden, was dat hij de betekenis van woorden als ongecontroleerde variabele buiten het onderzoek wilde houden – volgens hem waren alle ‘nonsense lettergrepen’ equivalent aan elkaar omdat ze geen betekenis hadden. Op basis van zijn studie stelde hij de vergeetcurve op. Die curve toont dat ‘vergeten’ het snelst gaat in het begin, maar daarna gestaag afneemt en afvlakt.

De vergeetcurve toont dat herinneringen in de tijd de neiging hebben om te verdwijnen. Ebbinghaus stelde hiervoor twee verklarende theorieën op:

1. Decay effect – herinneringen verslechteren na verloop van tijd, onafhankelijk van andere input.

2. Interference effect– herinneringen worden verstoord onder invloed van andere input.

Ebbinghaus toonde experimenteel aan dat er inderdaad sprake was van een interference effect. Dit effect kon worden veroorzaakt door elke additionele input die voor (pro-actief) dan wel na (retro-actief) de targetinput werd aangeboden.

Bjork en Bjork (1992) stelden dat het frequent opvragen van herinneringen het geheugenspoor versterkt. Bovendien heeft recent onderzoek aangetoond dat er inhibitieve mechanismen in de hersenen zijn die niet-opgevraagde herinneringen onderdrukken. Dit suggereert dat vergeten veroorzaakt wordt door fysiologische processen.

Wat is de relatie tussen betekenis, kennis en schema’s?

Omdat juist betekenis een centrale factor is in het geheugenproces, vormt het gebruik van het ‘nonsense’ materiaal een belangrijke kritiek op het werk van Ebbinghaus. Het grote belang van betekenis en kennis op geheugen werd voor het eerst aangetoond door Bartlett (1932). Hij onderzocht de manier waarop proefpersonen zich een kort – ongebruikelijk – verhaal herinnerden. Hij concludeerde dat de proefpersonen de neiging hadden om het verhaal te rationaliseren; zodoende kon het verhaal beter aansluiten op hun verwachtingen, die geschapen waren door vroegere ervaringen en het begrip van de wereld.

Bartlett verklaarde zijn uitkomsten op basis van zijn schematheorie (zie hoofdstuk 1) die stelt dat we informatie waarnemen en coderen op basis van vroegere ervaringen (‘perception lies in the brain of the perceiver’). Zijn experimenten tonen aan dat we er niet van op aan kunnen dat het geheugen compleet accuraat is; we geven immers zelf betekenis aan binnenkomende informatie. Hij toonde dat herinneringen opgeslagen worden op basis van hun betekenisvolle inhoud (meaningful content) en dat het dus afhangt van de kennis van de waarnemer in hoeverre hij/zij betekenis aan de inhoud kan geven.

De theorie van Bartlett werd niet algemeen geaccepteerd, omdat de theorie niet goed genoeg wetenschappelijk onderbouwd was. De laatste jaren hebben een aantal studies een meer wetenschappelijke basis voor zijn theorie verschaft; dit is gedaan door middel van het opstellen van objectieve maatstaven voor het begrip betekenisvolheid. Een voorbeeld hiervan is het effect van het al dan niet tonen van een verklarende tekening op het herinneren van een ongebruikelijke tekst. Met de verklarende tekening kan een meer eenduidige betekenis worden gegeven aan de tekst en daarom kon de tekst beter onthouden worden. Experimenten tonen aan dat we een tekst beter kunnen onthouden wanneer we gebruik kunnen maken van onze kennis en ervaring om de betekenisvolheid van de tekst te vergroten.

Schrank en Abelson (1977) stelden scripts - een soort schema’s – voor die de opeenvolging van gebeurtenissen aangeven die verwacht kunnen worden in een bepaalde situatie. De scripts kunnen gebruikt worden om gedrag te sturen om vervolgens te kunnen anticiperen op wat er nog kan komen. Omdat gebeurtenissen in het dagelijks leven niet altijd een standaard script volgen is het goed om de scripts als richtlijn te zien die als basis dient, maar waar eventueel van afgeweken dient te worden.

Een gebied waar nog niet veel onderzoek op is verricht is het fenomeen van de vervorming van herinneringen. Wel is er onderzoek gedaan naar supporters van sportteams. Fans van Ajax en PSV herinneren zich de wedstrijd Ajax-PSV heel anders; fans van Ajax zullen zich bijvoorbeeld veel meer vuile overtredingen van PSV herinneren. Ook is onderzoek gedaan naar vervorming van verklaringen van ooggetuigen. In een onderzoek werd gevonden dat ooggetuigen in staat waren om veel nauwkeurigere informatie te verschaffen wanneer de gebeurtenissen consistent waren met hun bestaande schema’s (bijvoorbeeld gemaskerde criminelen met geweren die ontsnapten in een vluchtauto).

Bartlett toonde aan dat mensen erg slecht zijn in het leren van dingen die ze betekenisloos vinden. Dit was echter al lange tijd bekend; mensen maken al eeuwen gebruik van mnemonische technieken. Dit zijn technieken of inventieve manieren om bepaalde zaken gemakkelijker te onthouden. Een voorbeeld hiervan is het getal 3131984747. Dit getal is lastig te onthouden, maar door (enige) betekenis te geven aan deze betekenisloze getallen zijn ze beter te onthouden. Met het zinnetje ‘Op 31 maart (313) las ik het boek van Orwell (1984) in het vliegtuig (747)’ heb je betekenis gegeven aan de zin en ben je in staat hem beter te onthouden. Het feit dat de mnemonische technieken effectief zijn verschaft bewijs voor het gezichtspunt dat mensen beter zijn in het herinneren van betekenisvolle informatie die aansluit op aanwezige kennis.

Hoe verloopt inputverwerking?

De levels of processing (LOP) theorie van Craik en Lockhart (1972) stelt dat er drie sequentiële niveaus zijn waarop de verwerking van nieuwe perceptuele input kan plaatsvinden. Des te hoger het bereikte niveau van verwerking, des te dieper het niveau van de informatieanalyse. De opeenvolgende drie niveaus van informatieverwerking zijn als volgt:

• Structurele informatieverwerking (bv. het herkennen van de vorm van een object).

• Akoestische informatieverwerking (bv. het herkennen van het geluid van een woord).

• Semantische informatieverwerking (bv. het herkennen van betekenis van een woord.

De voornaamste voorspelling van de LOP-theorie is dat het vasthouden van een herinnering afhangt van diepte waarmee de (informatie van de) gebeurtenis initieel verwerkt is. Een gebeurtenis die tot fase (3) verwerkt is zal beter onthouden worden dan een die slechts tot fase (1) is verwerkt. Het belangrijkste aspect van de LOP-theorie is dat de theorie de nadruk legt op de noodzaak om binnenkomende informatie te verwerken met als doel het op te kunnen slaan in het geheugen. Volgens Craik en Lockhart kan lange termijn opslag slechts plaatsvinden wanneer er sprake is geweest van actieve verwerking van de input.

Een orienting task is een set van instructies die bedoeld zijn om iemand aan te zetten tot een bepaald type informatieverwerking (structureel, akoestisch of semantisch). Craik en Tulving (1975) toonden aan dat taken die aanzetten tot een hoger niveau van informatieverwerking leiden tot het beter kunnen terugvinden (herinneren) van informatie. Craik (1977) toonde ook aan dat wanneer we bewust iets proberen te leren (bv. een woordenlijst) we dit niet beter onthouden dan wanneer we een semantische ‘orienting task’ met hetzelfde materiaal hebben uitgevoerd.

De oorspronkelijke versie van de LOP-theorie ging uit van sequentiële, naadloos in elkaar overgaande niveaus van informatieverwerking. Door kritiek op dit model werd het vervangen door een gereviseerde versie. Hierin vinden structurele, akoestische en semantische informatieverwerking tegelijkertijd plaats.

Herhaling is een veelgebruikte methode om informatie (bijvoorbeeld een telefoonnummer) te onthouden. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen:

1. Maintenance rehearsal – hierbij wordt de input herhaald, zonder de informatie verder te verwerken. Onderzoek toont aan dat het vooral bijdraagt aan item-specific processing (het versterken van het geheugenspoor zelf).

2. Elaborative rehearsal – hierbij wordt de input uitgebreid verwerkt. Onderzoek toont aan dat het vooral bijdraagt aan relational processing (bv. het vormen van nieuwe associatieve verbindingen met andere items).

Elaborative encoding verwijst naar de formatie van associatieve verbindingen met andere geheugensporen. De theorie van ‘elaborative encoding’ stelt dat semantische informatieverwerking een groot aantal associatieve verbindingen met andere opgeslagen items in het geheugen creëert. Het nieuwe geheugenspoor wordt daardoor onderdeel van een uitgebreid netwerk van verbonden geheugensporen. Omdat elk van deze associatieve verbindingen kan dienen als een alternatieve route, kan het geheugen/de herinnering gemakkelijker worden opgeroepen.

Studies hebben ten slotte twee effecten aangetoond: het generation effect (mensen zullen iets beter herinneren wanneer ze betrokken zijn in de creatie ervan) en het self-reference effect (mensen zullen dingen die ze op zichzelf kunnen betrekken beter onthouden).

Nyberg (2002) vond dat dezelfde sensorische gebieden van de hersenen worden geactiveerd tijdens zowel het coderen van informatie (input) als tijdens het oproepen van opgeslagen informatie.

Er is dus sprake van een wisselwerking tussen het proces van input informatieverwerking en het proces van het oproepen van opgeslagen informatie.

Mandler (1972) toonde aan dat retrieval sterk werd verbeterd wanneer test-items in categorieën werden georganiseerd door de deelnemer. Zo werden de items geïncorporeerd in een netwerk van gerelateerde herinneringen. De organisatie theorie van Mandler stelt dat het geheugen (memory) gestructureerd is in een semantisch netwerk van gerelateerde items. Toegang tot een item activeert het gehele netwerk. Mandler (2002; 2011) suggereert dat dit mechanisme consistent is met de bevindingen van de LOP theorie, gezien het een mogelijke verklaring voor de voordelen van een uitgebreid semantische input verwerking biedt.

Hoe kunnen herinneringen opgeroepen worden?

Tulving (1972) vond dat het oproepen van herinneringen voornamelijk afhangt van aanwijzingen (‘cues’); of we al dan niet een herinnering op kunnen roepen hangt af van de aanwezigheid van geschikte aanwijzingen die helpen om het oorspronkelijke geheugenspoor te reactiveren. Hij noemde dit het encoding specificity principle (ESP). Tulving stelde dat de kans om een geheugenspoor op te roepen afhangt van de feature overlap.

Het cruciale aspect in de ESP theorie is dat het succesvol oproepen van een herinnering afhangt van de interactie tussen het encoderen en het ophalen van de herinnering. Verscheidene studies ondersteunen de ESP theorie door aan te tonen dat het oproepen van items veel beter geschiedt wanneer vingerwijzingen overeenstemmen met informatie die geëncodeerd is in het originele spoor. Bovendien kan de theorie overtuigende verklaringen geven voor veel geobserveerde fenomenen in de geheugenfunctie, waaronder transfer-appropriate processing en context dependent memory.

Transfer-appropriate processing (TAP) stelt het volgende: het meest effectieve type van input informatieverwerking is diegene die het meest overeenkomt met de informatieverwerking die wordt gebruikt tijdens het oproepen van de herinnering. Wanneer de ophaalaanwijzingen (retrieval cues) akoestisch van aard zijn, dan zorgen akoestische orienting tasks voor het beste resultaat. Wanneer de ophaalaanwijzingen semantisch van aard zijn, dan zorgen semantische orienting tasks voor het beste resultaat. Geur is ook effectief in het oproepen van herinneringen, het is alleen niet effectiever dan visuele stimuli (Toffalo et al., 2012)

Er zijn drie manieren om het geheugen te testen:

• Spontane herinnering;

• Herinnering met aanwijzingen (cued recall);

• Herkenning.

Het grote verschil tussen herinnering en herkenning is dat bij herkenning het test materiaal voor een tweede keer wordt aangeboden en de proefpersoon moet aangeven of hij het eerder gepresenteerd heeft zien worden, terwijl bij herinnering de proefpersoon zelf moet beschrijven wat hem de eerste keer is aangeboden. Een algemene bevinding is dat mensen meer items kunnen herkennen dan dat ze zich kunnen herinneren. De ESP theorie geeft als plausibele verklaring dat er bij herkenning-tests sprake is van meer ‘feature overlap’ tussen input en output. Een andere theorie die hier een verklaring voor geeft is de generate and recognise (GR) theorie; deze stelt dat herinnering is opgebouwd uit twee fasen (spontaan genereren van items + herkennen van de spontaan gegenereerde items) en dat herkenning bestaat uit slechts een fase (herkennen van het getoonde item). Herkenning is volgens deze theorie dus een subproces van herinneren. Dit zou moeten inhouden dat elk item dat je herinnert, ook zou moeten herkennen. In de praktijk blijkt dit niet het geval te zijn en dit vormt een zware kritiek op de GR theorie.

Het contextafhankelijke geheugen steunt op het herstellen van een eerdere context die dan dient als ophaalaanwijzing voor een herinnering. Een voorbeeld hiervan is dat je bij bepaalde muziek aan je eerste grote liefde denkt. Een experiment dat het fenomeen van het contextafhankelijke geheugen duidelijk aantoont is dat van Godden en Baddeley (1975). Zij lieten een groep duikers woordenlijsten leren; of op het strand (in hun duikuitrusting) of onder water. Daarna werd de herinnering van de duikers getest; of op het strand of in het water. Duikers die onder water hun woordenlijst geleerd hadden, scoorden onder water het best op de test; duikers die op het strand hun woordenlijst geleerd hadden, scoorden op het strand het best op de test. Conclusie was dus dat de herinnering van de woordlijst het best was wanneer de context van leren gelijk was aan de context van de test (voor herkenning geldt deze conclusie niet).

Het succes van het ophalen van kennis/herinneringen wordt ook beïnvloed door de mentale gesteldheid. Het ophalen gaat beter naarmate de huidige gesteldheid meer overeenkomst vertoont met de gesteldheid tijdens het leren. Mensen die in een dronken toestand leren, kunnen zich in een dronken toestand deze geleerde kennis beter herinneren. Dit fenomeen staat bekend als het state-dependent memory. Gerelateerd aan het voorgaande is het fenomeen van het stemmingsafhankelijk geheugen: in een depressieve stemming ben je beter in staat om depressieve ervaringen te herinneren.

Welke geheugen systemen zijn er?

Tulving (1972) stelt dat er onderscheid gemaakt kan worden tussen het episodische geheugen – dit is het geheugen voor gebeurtenissen en episodes uit je eigen leven – en het semantische geheugen – dit is het geheugen waar algemene kennis wordt opgeslagen. Het belangrijkste verschil tussen deze twee geheugens is dat het episodische geheugen zich richt op een context (de plaats en tijd dat iets gebeurde), terwijl het semantische geheugen zich richt op feiten en informatie. Andere psychologen maakten daarom het volgende onderscheid: ‘geheugen voor gebeurtenissen’ en ‘geheugen voor feiten’. Overtuigend bewijs voor het onderscheid tussen episodisch en semantische geheugen komt naar voren bij hersenscans; deze tonen dat episodische en semantische herinnertaken activering van verschillende delen van de hersenen veroorzaken. Tulving stelt dat het episodische geheugen een hoger niveau van bewustzijn vereist dan het semantische geheugen en dat het episodische geheugen uniek is voor de mens.

Een andere theorie die onderscheid maakt tussen twee geheugen systemen is van Mandler (1980). Hij stelt dat het proces van herkenning bestaat uit twee verschillende oproepprocessen:

• familiarity – beslissen of je een item eerder bent tegengekomen.

• recollection of context – vaststellen waar en wanneer je het item bent tegengekomen.

Het is mogelijk dat iets je bekend voorkomt (‘familiarity’) zonder dat er sprake is van ‘recollection of context’. Dit impliceert dat het twee verschillende oproepprocessen zijn. Het belangrijkste verschil tussen de twee is dat bij de ene de context een rol speelt en bij de andere niet; het onderscheid doet dus denken aan dat van Tulving. Bij ‘familiarity’ is sprake van een automatisch proces, wil en bewustzijn spelen dus geen rol. Bij ‘recollection of context’ is echter sprake van een gecontroleerd proces.

Bij de remember and know’ (RenK) procedure moeten proefpersonen aangeven of hun herkenning gebaseerd is op een bewuste herinnering (‘R’) of op dat ze het weten maar niet specifiek kunnen herinneren (‘K’). Op basis van uitkomsten van experimenten met deze procedure concluderen onderzoekers dat er sprake moet zijn van twee verschillende geheugenprocessen.

Er kan onderscheid gemaakt worden tussen het impliciete en expliciete geheugen. Bij het expliciete geheugen gaat het om het bewust leren van informatie, voorbeelden hiervan zijn geheugentests. Een andere vorm is het impliciete geheugen. Hiermee wordt het onbewust leren bedoeld en verwijst meestal naar moeilijk te verwoorden mentale en motorische vaardigheden. Autorijden is een voorbeeld van een activiteit die is opgeslagen in het impliciete geheugen. Verwant aan het impliciete geheugen is priming. Onder ‘priming’ verstaat men dat de aanbieding van informatie een latere respons vergemakkelijkt, zelfs al heeft men geen enkele weet van deze eerdere aanbieding. Uit experimenten blijkt dat ‘priming’ een positieve invloed heeft op de uitslag van een woordentest betreffende het impliciete geheugen en dit terwijl de woorden niet expliciet zijn herkend. Informatie die dus te kort wordt aangeboden om bewust te worden waargenomen leidt toch tot verwerking en kan het gedrag beïnvloeden. Het expliciete geheugen vereist de volle aandacht en semantische informatieverwerking, terwijl het impliciete geheugen dit niet hoeft. Verder bewijs voor het onderscheid tussen impliciet en expliciete geheugen is het feit dat impliciete herinneringen duurzamer zijn dan expliciete herinneringen.

Het bestaan van het impliciete geheugen doet de vraag rijzen wat hiervan de invloed is op het dagelijks leven. Verschillende auteurs verklaren dat het impliciete geheugen het onderliggende mechanisme kan zijn van:

• Intuïtie / iets op gevoel doen.

• Conversational plagiarism (verschijnsel dat iemand onbewust een woord herhaalt dat hij net, zonder zich hiervan bewust te zijn, van iemand anders heeft gehoord).

• Het optreden van een déjà vu (het gevoel hebben dat je iets eerder hebt meegemaakt, terwijl dit eigenlijk helemaal niet zo is).

• Het optreden van nare herinneringen bij PTSS- en neurotische patiënten.

Jacoby (1991) stelt dat zowel het impliciete geheugen als ‘familiarity judgments’ gebaseerd zijn op onbewuste automatische informatieverwerking. Het expliciete geheugen en ‘recollection’ zijn volgens hem gebaseerd op bewuste informatieverwerking. Hij stelt dat testen betreffende het impliciet en expliciet geheugen eerder onderscheid maken tussen taken dan tussen processen. Om onderscheid te kunnen maken tussen pure (oproep)processen en dus niet tussen taken, heeft hij de zogenaamde process dissociation procedure ontwikkeld.

Het onderscheid tussen impliciet en expliciet geheugen vertoont sterke verwantschap met het verschil tussen ‘familiarity’ en ‘recollection’:

• impliciet geheugen en ‘familiarity judgments’ steunen beide op onbewuste automatische oproepprocessen;

• expliciet geheugen en ‘recollection’ steunen beide op bewuste gecontroleerde processen, en maken gebruik van associatieve inter-item connecties.

Bij de process dissocation procedure wordt aan de proefpersonen een woordenlijst gepresenteerd. Na deze presentatie wordt de deelnemers gevraagd één van de volgende twee taken te vervullen:

1. Inclusion task: het responderen op ‘retrieval cues’ door gebruik te maken van de vooraf gepresenteerde woorden;

2. Exclusion task: het responderen op ‘retrieval cues’ door vooraf gepresenteerde woorden te negeren.

Schacter (2000) stelt dat het semantisch geheugen in essentie een vorm van impliciet geheugen is, terwijl het episodisch geheugen expliciet is.

Wanneer is er sprake van achteruitgang en retrieval inhibitie?

Leren is effectiever wanneer er sprake is van testen en terughalen van het materiaal dat er geleerd moet worden, dit staat ook wel bekend als het testing effect. Aan het begin van dit hoofdstuk is aangegeven dat herinneringen na verloop van tijd kunnen verdwijnen. Bjork en Bjork stelden in hun new theory of disuse (NTD) dat het frequent opvragen van herinneringen het geheugenspoor versterkt en dat er inhibitieve mechanismen in de hersenen zijn die niet-opgevraagde herinneringen onderdrukken. Een verdere implicatie van de NTD is dat het opvragen van de ene herinnering een remmende werking heeft op het opvragen van een andere.

Retrieval-induced forgetting (RIF) houdt in dat het succesvol oproepen van een herinneringspoor een remmende werking heeft op (en dus ten koste gaat van) het oproepen van een ander geheugenspoor. RIF treedt alleen op ten gevolge van het oproepen van herinneringen. Een opgeroepen item genereert alleen inhibitie bij een rivaliserend item en dus niet bij een niet-gerelateerd item.

De ontdekking van RIF doet de vraag rijzen wat het onderliggende mechanisme is. Anderson (2003) suggereert dat het doel van RIF is om ongewenste herinneringen te onderdrukken, zodat we werkelijk benodigde items kunnen oproepen. RIF helpt het geheugen dus om selectief te zijn. In het dagelijks leven blijkt RIF voordelen te genereren: personen met een sterk RIF mechanisme blijken minder cognitieve storingen te ervaren.

Daarnaast toont het zijn invloed bij het leren van examens en ooggetuigen verslagen. Eeuwenlang werd er gedacht dat vergeten te maken had met een fout in het geheugensysteem, maar de RIF benadering stelt dat het vergeten een doel heeft.

De NTD en RIF hebben implicaties voor het begrijpen van en de behandeling van neurotische afwijkingen. Volgens deze theorieën zouden patiënten met neurotische en psychiatrische afwijkingen baat kunnen hebben bij het oefenen in het oproepen van alternatieve (niet beangstigende) responsen op de stimulus; het doel is dan om de fobische respons wordt geremd. Dit zou baat hebben bij mensen met een trauma. Behandelingen op basis van RIF zijn nog weinig getest, maar lijken geschikte alternatieven voor de traditionele therapie.

Er is bewijs dat mensen ook een herinnering kunnen onderdrukken als dit geïnstrueerd wordt. Deze procedure wordt ook wel Direct Forgetting genoemd en er zijn 2 verschillende methoden die dit kunnen demonstreren:

• Item method: proefpersoon krijgt een lijst met woorden waarachter staat of deze onthouden of vergeten moeten worden. Uit de resultaten blijkt dat de onthouden woorden inderdaad significant beter worden onthouden en dat de vergeten woorden ook echt vergeten zijn, er is geen directe aandacht aan gegeven.

• List method: de proefpersoon moet hardop een lijst met woorden opnoemen en daarna krijgt hij de instructie om deze te vergeten. De tweede lijst moet wel worden onthouden en uit de resultaten blijkt dat de tweede lijst veel beter kan worden opgehaald uit het geheugen dan de eerste lijst.

De laatste jaren is er onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om opgeslagen herinneringen te veranderen. Wanneer een oude herinnering geactiveerd wordt is deze kwetsbaar voor verandering. Er is een mogelijkheid om de herinnering sterker of zwakker te maken voordat deze weer wordt opgeslagen. Dit fenomeen staat bekend als 'reconsolidation'. Dit geeft ook de mogelijkheid om negatieve herinneringen (denk aan trauma) te kunnen 'verwijderen'. Uit onderzoek bleek dat deze intrusieve herinneringen alleen onderdrukt werden wanneer het extinctie proces direct werd toegepast na het ophalen, en wanneer dit toegepast werd na een bepaalde tijd er geen inhibitie effect bleek te zijn.

Wat gebeurt er met het geheugen in het dagelijks leven?

Een grote kritiek die gegeven wordt op (de meerderheid van) het geheugenonderzoek is dat het onderzoek plaatsvindt in een kunstmatige setting die zich onwaarschijnlijk zal voordoen in het dagelijks leven. Nasser (1976) ontkende niet het belang van het psychologisch laboratorium onderzoek, maar stelde dat het geheugen ook onderzocht diende te worden in een setting binnen het dagelijks leven. Zij probeert hiermee een ecologische validiteit te verkrijgen. Voorbeelden van studies in een dergelijke setting zijn: studies naar autobiografische herinneringen, studies naar het flitslichtherinneringen en ooggetuigen verslagen.

Bahrick stelde dat herinneringen uit het werkelijke leven veel nauwkeuriger en duurzamer zijn dan herinneringen aan items die zijn getest in een psychologisch laboratorium experiment. De reden hiervoor is waarschijnlijk dat de autobiografische herinneringen veel meer persoonlijke betekenis hebben dan de test items in het laboratorium experiment. Een probleem met het bestuderen van autobiografische herinneringen is dat het vaak moeilijk is om de nauwkeurigheid ervan te controleren. Bovendien is het de vraag of een herinnering wel correct is. Verschillende onderzoekers toonden in een setting met ecologische validiteit (de buitenwereld) het volgende aan:

• Het frequent oproepen van herinneringen versterkt het geheugenspoor;

• Het succesvol oproepen van herinneringen hangt af van de aanwezigheid van geschikte retrieval cues;

• Aangename herinneringen worden beter herinnerd dan onaangename herinneringen;

• Recente informatie wordt beter onthouden dan informatie uit het verleden (een uitzondering hierop vormen oudere mensen, zij herinneren zich relatief weinig uit het recente verleden, maar relatief veel uit hun vroege volwassen jaren);

Een ander verschijnsel is dat de meeste mensen zich vrijwel niets herinneren van de eerste jaren van hun leven, dit wordt infantiele amnesie genoemd. Studies naar autobiografische herinneringen hebben ook aangetoond dat schokkende gebeurtenissen een erg levendig en bestendig geheugenspoor nalaten.

Flashbulb memories zijn herinneringen met een extreem levendig en permanent karakter; niet alleen de gebeurtenis zelf wordt scherp onthouden, maar ook (triviale aspecten van) de context er omheen. Een voorbeeld hiervan is dat jij je kunt herinneren waar je was en wat je deed toen je hoorde van de aanslagen op het World Trade Center (9/11). Ondanks het feit dat de flashbulb memories ongewoon gedetailleerd en permanent zijn, kunnen ze waarschijnlijk verklaard worden op basis van de mechanismen die ten grondslag liggen aan het gewone geheugen. Een interessante mogelijkheid is dat het mechanisme dat ten grondslag ligt aan flashbulb memories gedeeltelijk verantwoordelijk kan zijn voor bepaalde klinische stoornissen. Sierra en Berrios (2000) suggereren dat het bijvoorbeeld betrokken zou kunnen zijn in het veroorzaken van fobieën en depressies. Deze kijk is echter nog speculatief.

Er is veel bewijs voor het feit dat ooggetuigenverklaringen erg onbetrouwbaar zijn. Onderzoek naar ooggetuigenverklaringen heeft bevestigd dat ooggetuigen gevoelig zijn voor reconstructieve fouten die zijn gebaseerd op vroegere kennis en verwachtingen. Ook is gevonden dat ooggetuigenverklaringen vatbaar zijn voor bederf door informatie die is verkregen ná de gebeurtenis; dit wordt het misinformation effect genoemd. Een voorbeeld hiervan is het zogenaamde ‘Cross-witness contamination’ – getuigen veranderen vaak hun beschrijving van een misdaad nadat ze het besproken hebben met (overtuigende) andere getuigen. Daarnaast is het veranderen van een enkel woord in een vraag is al genoeg om mensen te beïnvloeden – door van de vraag “hoe hard reed die auto de bocht om?” te maken “hoe hard scheurde die auto de bocht om?” wordt impliciet gesuggereerd dat de auto harder reed. Net als andere herinneringen worden ook ooggetuigenverklaringen minder scherp na verloop van tijd en worden ze dus minder betrouwbaar en meer kwetsbaar voor het misinformation effect.

Studies tonen aan dat kinderen vatbaarder zijn voor suggestie en het verdraaien van herinneringen. Andere studies tonen aan dat het oproepen van bepaalde informatie kan worden geremd door het simpele feit dat er niet naar gevraagd wordt in een interview dat naderhand plaatsvindt. Het is zelfs mogelijk om compleet valse herinneringen in het hoofd van de getuige te creëren door gebruik te maken van suggestie. Al met al is het duidelijk dat ooggetuigen verklaringen niet erg betrouwbaar hoeven te zijn door de invloed van ondervragingstechnieken, informatie uit andere bronnen.

Het principe van het context afhankelijke geheugen wordt in de praktijk toegepast bij het opsporen van misdadigers. Om te proberen om het geheugen van de mogelijke getuigen op te frissen vindt er dan een reconstructie plaats van de gepleegde misdaad. Geprobeerd wordt om de originele gebeurtenissen en context zo exact mogelijk te kopiëren. Een vergelijkbare techniek wordt gebruikt in het cognitieve interview (CI). Bij het cognitieve interview wordt een getuige aangemoedigd om verschillende aspecten van de context van de misdaad te herinneren en krijgt hij of zij zelf contextuele cues aangeleverd. Bovendien wordt hij of zij aangemoedigd om alles te vertellen hoe irrelevant iets ook lijkt. Verschillende studies hebben aangetoond dat het cognitieve interview meer informatie oplevert dan het traditionele politie-interview, zowel in het psychologisch laboratorium als in het echte leven. Beperkingen van het cognitieve interview zijn:

• Het is niet geschikt om te gebruiken bij kleine kinderen;

• Het wordt minder effectief wanneer sprake is van lange onthoud intervallen;

• Het genereert meer juiste informatie, maar ook meer onjuiste informatie;

Het geheugen kan worden omschreven als het proces van het opslaan van informatie en ervaringen met als doel om het op een later tijdstip weer terug te kunnen halen. Het vermogen van het creëren en kunnen opvragen van herinneringen is fundamenteel voor de mens om te kunnen functioneren in zijn omgeving en essentieel voor het functioneren van (alle aspecten van) de cognitie in het bijzonder.

Wat is amnesie en welke vormen bestaan er? - Chapter 7

Wat betekent amnesie?

Amnesie of geheugenverlies is de verzamelnaam voor stoornissen van het geheugen. Amnesie heeft betrekking op vergeetachtigheid die dusdanig ver gaat dat het invloed heeft op (het functioneren in) het dagelijks leven. Studies naar amnesie patiënten tonen aan dat een goed functionerend geheugen cruciaal is voor het vermogen om als mens normaal te functioneren in de maatschappij.

Amnesie kan verdeeld worden in twee groepen:

1. Organische amnesie: deze wordt veroorzaakt door aan de hersenen toegebrachte fysieke schade. Deze soort amnesie is vaak ernstig, beperkend en onomkeerbaar.

2. Psychogene amnesie: deze wordt veroorzaakt door psychologische factoren en betreft vaak de verdringing van pijnlijke herinneringen die onacceptabel zijn voor de patiënt. Deze soort amnesie is niet volledig beperkend en is wel omkeerbaar.

De belangrijkste oorsprong en oorzaken van organische amnesie zijn:

• Ziekte van Alzheimer (degeneratieve hersenstoornis waarbij eerst het geheugen wordt aangetast en later ook ander aspecten van cognitie);

• Syndroom van Korsakoff (hersenstoornis die wordt veroorzaakt door chronisch alcoholisme, het is een geheugenstoornis waarbij zowel recente als vroegere herinneringen worden aangetast);

• Herpes Simplex Encephalitis (een virusinfectie in de hersenen dat ernstig geheugenverlies veroorzaakt; een belangrijke eigenschap van deze infectie is het vrij spontaan optreden ervan – hierdoor is de datum dat de symptomen optreden vrij exact bekend, dit in tegenstelling tot Alzheimer en Korsakoff);

• Operatie aan de temporale kwab (een heel klein aantal patiënten heeft geheugenverlies gekregen als gevolg van hersenletsel dat veroorzaakt is door opzettelijke chirurgische ingrepen in de temporale kwab; bij deze oorzaak is niet alleen het tijdstip van optreden bekend, maar ook de locatie van de beschadiging);

• Post-ECT amnesie (ECT – electroconvulsive therapy – is een behandeling die wordt gebruikt bij ernstige depressies; na het toedienen elektrische stroomstoten kan een periode van amnesie optreden);

• Andere oorzaken (beroertes, tumoren, HIV infectie, ziekte van Huntington, ziekte van Parkinson).

Het belangrijkste kenmerk van organische amnesie is de aantasting van het lange termijn geheugen (LTG); echter blijft het korte termijn geheugen (KTG) van organische amnesie patiënten vaak intact. Deze bevinding suggereert dat het LTG en het KTG twee aparte geheugensystemen zijn – de ene kan aangetast zijn, terwijl de andere ongestoord functioneert. Ook leert het ons meer over de structuur van het geheugen. Amnesie patiënten hebben een indicatie verschaft betreffende de duur van de KTG opslag; deze wordt geschat op 7 seconden.

Een duidelijke indicatie dat het KTG nog intact is dat deze patiënten een redelijk normaal gesprek kunnen voeren. Ze kunnen zich vroegere gebeurtenissen niet herinneren, maar kunnen zich de afgelopen seconden van het gesprek wel herinneren.

Wat is het verschil tussen anterograde en retrograde amnesie?

Met betrekking tot het aspect tijd kan er onderscheid gemaakt worden tussen twee soorten van amnesie:

• Retrograde amnesie (RA)

• Anterograde amnesie (AA)

Wanneer de amnesie alleen betrekking heeft op de tijd vóór het moment van ontstaan van de amnesie, dan wordt gesproken van retrograde amnesie; heeft de amnesie alleen betrekking op de tijd na het ontstaan, dan wordt gesproken van anterograde amnesie. Het onderscheid tussen AA en RA is belangrijk omdat het een mogelijk middel vormt om onderscheid te maken tussen leerstoornissen en herinneringsoproep-stoornissen. Een veelgemaakte observatie, die bekend staat als de ‘wet van Ribot’ is dat bij RA het geheugenverlies verloopt van recent naar vroeger, wat inhoudt dat recente herinneringen minder goed terug te halen zijn dan herinneringen uit het verre verleden (recente studies tonen echter aan dat deze wet niet universeel geldt). Dit wordt ook wel het temporeel gradiënt genoemd.

AA is in essentie een aantasting van het leren; het testen voor AA is dan ook vrij eenvoudig door het doen van leertestjes, omdat we het recente geheugen testen. Het testen van RA is lastiger omdat hierbij items getest moeten worden die voor het moment van ontstaan van de amnesie zijn geleerd; het test- materiaal valt dus buiten het controle gebied van de tester. In de praktijk wordt getest hoe goed de patiënt bepaalde gebeurtenissen van jaren geleden herinnert (remote memory). Deze testen kunnen publieke gebeurtenissen – bekend bij de meeste mensen - dan wel persoonlijke gebeurtenissen – uniek voor ieder individu – bevatten. Belangrijk om te stellen is dat persoonlijke herinneringen meestal komen uit het autobiografische geheugen dat vooral episodisch is. Publieke herinneringen kunnen soms betrekking hebben op het semantische geheugen, waaruit items van algemene kennis kunnen worden opgehaald zonder enige episodische context.

Onderzoek uitgevoerd rond 1880 stelde al dat de meeste Korsakoff patiënten lijden aan zowel AA als RA; meer recente studies bevestigen deze uitkomst. RA gaat vaak terug tot een periode van 30 jaar of meer (vanaf het moment van ontstaan van de amnesie), en de ‘wet van Ribot’ geldt hier (hoe verder terug in de tijd men gaat, hoe minder ernstig de amnesie). Het algemene patroon van een ernstige AA gecombineerd met een ernstige RA is niet universeel, er zijn bijvoorbeeld patiënten die ernstige AA vertonen, maar waarbij de RA zich slechts beperkt tot een korte periode.

Er zijn ook patiënten die AA zonder RA (focal AA), of RA zonder AA (focal RA) hebben. Uit studies is het volgende naar voren gekomen:

• ‘Focal RA’ wordt geassocieerd met letsel aan de temporale cortex;

• ‘Focal RA’ wordt geassocieerd met letsel aan de anterior thalamus.

Op basis hiervan wordt de conclusie getrokken dat leerstoornissen en (herinnerings)­ophaalstoornissen afzonderlijk kunnen optreden; het zijn dus grotendeels onafhankelijke stoornissen.

Temporeel gradiënt

Ribot (1882) bemerkte al dat amnesie patiënten beter in staat waren om oudere herinneringen op te roepen dan meer recente herinneringen. Recente(re) studies hebben deze vinding bevestigd. Een aantal mogelijke verklaringen hiervoor zijn:

• oudere herinneringen zijn duurzamer dan meer recente herinneringen omdat ze meer retrieval routes hebben (deze zijn ontstaan door het frequent oproepen van de herinneringen);

• de consolidatie van nieuwe herinneringen kost enige jaren tijd; na deze periode zijn de herinneringen pas goed verankerd;

• oudere (semantische) herinneringen zijn sterker dan recentere (episodische).

Hersenletsel

Om te kunnen identificeren wat de voornaamste plekken zijn waar hersenletsel optreedt, zijn de hersenen van amnesie patiënten uitgebreid bestudeerd. De laatste jaren heeft de toepassing van brain-imaging technieken het mogelijk gemaakt om hersenen van levende patiënten te onderzoeken. Hersenscans hebben aangetoond dat bij organische amnesie in de volgende gebieden letsel is opgelopen: de temporale cortex, de hippocampus, de thalamus en de prefrontale schors. De hippocampus speelt een rol in het consolideren van nieuwe herinneringen:

• De temporale cortex speelt een rol bij het ophalen van herinneringen; bij RA is sprake van schade aan de (werking van de) temporale cortex;

• De hippocampus speelt een rol bij leren; bij AA is sprake van schade aan de (werking van de) hippocampus. Daarnaast kan schade aan de middenhersenen (diencephalon) een rol spelen.

Korsakoff patiënten hebben schade aan het merendeel van de middenhersenen. Echter veel van de amnesie symptomen worden geassocieerd met schade aan de anterieure thalamuskernen (‘anterior thalamic nuclei’).

Onderzoek op de hersenen van dieren heeft een onderlinge verbintenis van hersenstructuren aangetoond genaamd ‘extended hippocampal complex’. Het blijkt dat de hippocampus, anterieure thalamus en ‘mammilary bodies’ als een enkel systeem werken.

Hoe zien intacte en beschadigde geheugensystemen er uit?

Het meest interessante aspect van organische amnesie is dat het geen complete aantasting van het geheugen is; veel hersenfuncties blijven namelijk onaangetast. Motorische vaardigheden zijn erg duurzaam en blijven behouden bij organische amnesie. Amnesie patiënten behouden niet alleen hun oude motorische vaardigheden, maar zijn ook in staat om nieuwe vaardigheden en procedures te leren (andere vormen van leren zijn echter onmogelijk). Dit duidt erop dat het aanleren van vaardigheden fundamenteel verschilt van andere vormen van leren; misschien wordt dit veroorzaakt door het feit dat vaardigheden automatisch worden uitgevoerd zonder dat enige bewuste herinnering nodig is. Het vermogen om vaardigheden en procedures te leren zonder dat men zich bewust is iets te hebben geleerd is een veel gevonden uitkomst van amnesie studies. Het aanleren van vaardigheden bij amnesie patiënten is in hoge mate inflexibel – er is geen sprake van generalisatie naar andere contexten toe – waarschijnlijk omdat het leren gebeurt op een automatisch en onbewust niveau.

Cohen en Squire (1980) maakten onderscheid tussen het procedurele geheugen en het declaratieve geheugen. Het procedurele geheugen kan gedemonstreerd worden door het uitvoeren van bepaalde vaardigheden, waarbij het niet noodzakelijk is om bewust te rapporteren. Het declaratieve geheugen wordt echter wel bedachtzaam en bewust gerapporteerd. Cohen en Squire stellen dat amnesie patiënten een intact procedureel geheugen hebben, maar een aangetast declaratief geheugen. Dit zou kunnen verklaren waarom ze in staat zijn om nieuwe vaardigheden en procedures te leren terwijl ze niet van dit leren bewust zijn.

Naast de motorische vaardigheden zijn amnesie patiënten ook in staat om ander gedrag te leren, ook hier zonder dat ze zich hiervan bewust zijn. Dit is bijvoorbeeld naar voren gekomen bij testen naar het impliciete geheugen – het gedrag van patiënten blijkt te worden beïnvloed door een eerdere ervaring, zonder dat ze zich deze ervaring bewust kunnen herinneren. Meerdere studies hebben bevestigd dat het impliciete geheugen, in tegenstelling tot het expliciete geheugen, behouden blijft bij amnesie patiënten.

In hoofdstuk 6 werd gesteld door Mandler (1980) dat bij familiarity (beslissen of je een item eerder bent tegengekomen) en recollection of context (vaststellen waar en wanneer je het item bent tegengekomen) twee verschillende oproepprocessen zijn. Bij ‘familiarity’ is sprake van een automatisch proces, wil en bewustzijn spelen dus geen rol. Bij ‘recollection of context’ is er echter sprake van een gecontroleerd, bewust proces. Een aantal studies suggereert dat amnesie patiënten het vermogen behouden om de ‘familiarity’ vast te stellen van een item dat ze eerder gezien hebben, maar dat ze grote moeite hebben om de context te herinneren waarin dit item zich voordeed.

Het verschil tussen het semantisch (geheugen voor feiten) en het episodisch geheugen (geheugen voor gebeurtenissen) is naar voren gekomen in hoofdstuk 6. Het belangrijkste verschil tussen deze twee geheugens is dat het episodisch geheugen zich richt op een context (de plaats en tijd dat iets gebeurde), terwijl het semantisch geheugen zich richt op feiten en informatie. Tulving (1989) stelde dat amnesie patiënten een (selectieve) aantasting hebben van het episodisch geheugen, terwijl hun semantische geheugen intact blijft. Uit onderzoek is gebleken dat bij organische amnesie het episodische geheugen inderdaad veel meer aangetast is dan het semantische geheugen, maar dat het semantische geheugen wel in een bepaalde mate aangetast wordt.

In de onderstaande figuur wordt samengevat welke geheugen systemen vatbaar zijn voor ernstige aantasting en welke niet.

Er zijn verschillende geheugensystemen die onaangetast blijven bij de meeste vormen van amnesie. Daarom is het interessant om te onderzoeken of er een gemeenschappelijke onderliggende factor is die deze bevinding kan vatten in een enkele theorie. Waarschijnlijk is de meest eenvoudige theorie een geheugentheorie van ‘meerdere fracties’ – deze stelt dat er een aantal onafhankelijke geheugensystemen is dat apart en onafhankelijk van elkaar aangetast kan worden.

Welke theorieën van amnesie zijn er?

Milner (1966) kwam met de encoding deficit theory. Hierin werd gesteld dat amnesie veroorzaakt werd door een storing in het consolideren van herinneringen van een tijdelijk korte termijn geheugen (KTG) spoor naar een permanent lange termijn geheugen (LTG) spoor. RA zou dan in werkelijkheid een ‘anterograde’ (leer) aandoening zijn die pas later aan het licht kwam. Omdat er nogal wat kritiek op deze theorie kwam mist deze de geloofwaardigheid om als algemene theorie gebruikt te worden.

Warrington en Weiskrantz (1970) kwamen met de retrieval deficit theory. Hierin stelden ze dat organische amnesie veroorzaakt werd door een storing in het ophaalmechanisme. Een storing hierin kon in theorie zowel de ‘anterograde’ als de ‘retrograde’ component van de amnesie verklaren; wanneer het ophaalmechanisme een storing vertoont worden immers alle herinneringen beïnvloed, ongeacht hoe oud ze zijn. Op basis van deze theorie zou je echter een even ernstige AA en RA verwachten, terwijl de meeste amnesie patiënten een veel ergere AA hebben dan RA. De werkelijkheid is dat er bij een patiënt zowel sprake kan zijn van een ‘encoding deficit’ als van een ‘retrieval deficit’. Hieronder wordt voor beide termen aangegeven aan welke begrippen ze gerelateerd zijn:

Squire (1992) kwam naar voren met het ‘standard model of consolidation’. Hier wordt gepostuleerd dat er naast het normale consolidatie proces (dat een paar seconden nodig heeft om een LTG spoor te creëren) ook een langzame consolidatie is; deze versterkt het gecreëerde LTG spoor gedurende twee tot drie jaar na de initiële creatie.

Volgens de theorie van Squire speelt de hippocampus een centrale rol bij zowel het initiële creëren als de latere versterking van het geheugenspoor. Een relatief gering RA kan dan verklaard worden door een verstoring van de langzame consolidatie. Een ernstige vorm van RA kan verklaard worden door een verstoring van het ophaalmechanisme.

Een alternatieve verklaring wordt gevormd door de multiple trace theory; deze stelt dat de hippocampus betrokken is bij het omzetten van episodische herinneringen in semantische herinneringen. Deze omzetting vindt plaats gedurende enkele jaren na de verwerving van de herinneringen. Het model voorspelt dat letsel aan de hippocampus RA zal veroorzaken voor alle episodische herinneringen en de meest recente semantische herinneringen.

Amnesie laat 3 verzwakte processen zien:

• Verzwakt declaratief geheugen: Bewijs was gevonden dat de meeste organische amnesie patiënten geen tekortkoming hebben in hun leer en procedurele vaardigheden, impliciete geheugen en familiaire oordelen. Deze 3 type van geheugen hebben bepaalde gelijkenissen, het zijn namelijk allemaal automatische verwerkingen en hebben geen bewuste sturing nodig. Squire (1992) beschrijft dit type van geheugen als 'niet declaratieve geheugen'. Mandler (1989) noemt amnesie een 'bewustzijn ziekte' omdat de beschadigde geheugen functies sturing nodig hebben en niet automatisch verlopen.

• Verzwakte binding tussen herinneringen: Cohen en Eichenbaum (1993) stellen dat het declaratieve geheugen de nodige associatieve connecties tussen herinneringen bevat (een link tussen twee herinneringen bijvoorbeeld). Dit proces van herinneringen aan elkaar linken staat bekend als binding.

• Verzwakte perceptuele verwerking: de hippocampus staat bekend om zijn geheugen opslag, maar het speelt ook een grote rol in visuele perceptie. Beschadiging aan de hippocampus zal een negatieve invloed hebben op het terughalen van oude herinneringen en het verwerken van nieuwe herinneringen.

Welke andere typen geheugenstoornissen zijn er?

Zoals al eerder is aangegeven, is er bij organische amnesie meestal sprake van een aantasting van het LTG, terwijl het KTG meestal onaangetast blijft.

Patiënten met letsel aan de frontale kwab hebben in het bijzonder moeite met het actief terughalen van contextuele informatie; daarnaast hebben ze problemen om volgorde te onthouden (ze weten wel wat, maar niet in welke volgorde zaken zijn gepresenteerd). Bovendien hebben ze moeite om zich de bron te herinneren van de informatie die ze zich kunnen herinneren.

Een andere karakteristiek voor patiënten met letsel aan de frontale kwab is hun neiging tot confabulation; dit houdt in dat de patiënt herinneringen beschrijft van gebeurtenissen die niet hebben plaatsgevonden (ze zijn dus bedacht). De patiënten hebben moeite om de validiteit van hun herinneringen in te schatten omdat ze niet in staat zijn om de bron of context van de herinnerde gebeurtenis te verifiëren. ‘Confabulation’ kan worden gezien als de neiging om algemene kennis van het semantische geheugen te gebruiken om gaten in het episodische of autobiografische geheugen mee op te vullen. Een mogelijke verklaring voor de bovengenoemde gebreken bij patiënten met letsel aan de frontale kwab is een disfunctie van de ‘central executive’. Een aantasting van het functioneren van de frontale kwab komt ook voor bij - normale - ouderen.

Het is algemeen erkend dat het geheugen van ouderen achteruitgaat. Studies hebben aangetoond dat dit het geval is voor het reproduceren van informatie (‘recall’), maar niet voor herkenning (‘recognition’). Bovendien vertonen ouderen een achteruitgang in het expliciete geheugen, maar niet voor het impliciete geheugen. Ouderen hebben in het bijzonder problemen in het reproduceren van contextuele informatie. Een mogelijke verklaring voor de hiervoor aangegeven leeftijdsgerelateerde achteruitgang van het geheugen is dat ouderen een deel van hun capaciteit voor bewuste informatieverwerking en aandacht verliezen en meer moeten vertrouwen op automatische processen. Een andere verklaring is gelegen in het feit dat de snelheid van informatieverwerking afneemt. Er is bewijs dat de geheugenfunctie van ouderen verbeterd kan worden door middel van geheugentraining.

Een hersenschudding is een van de meest gebruikelijke oorzaken van amnesie; de geheugenstoornis bij een hersenschudding is echter vaak van tijdelijke aard. Iemand die bewusteloos is geraakt door een klap op het hoofd zal normaliter lijden aan AA en RA; in het begin kan dit geheugenverlies aanzienlijk zijn, maar na verloop van tijd zal dit slinken en zal slechts een klein gedeelte van het geheugen niet meer hersteld worden. Dit permanente gat in het geheugen wordt meestal gevormd door een RA van twee minuten (voorafgaand aan de klap / het ongeluk).

De karakteristieken van amnesie veroorzaakt door een hersenschudding komen overeen met die van een tijdelijke versie van organische amnesie: beiden vertonen een aantasting van het LTG, terwijl het KTG onaangetast blijft. De meest waarschijnlijke verklaring voor de amnesie veroorzaakt door een hersenschudding is dat de patiënt tijdelijk niet in staat is om herinneringen te consolideren van het KTG naar het LTG. Ondanks het feit dat de effecten van een hersenschudding op het geheugen meestal van tijdelijke aard zijn, zijn er voorbeelden van hoofdblessures die een blijvende beschadiging opleveren. Het frequent uitoefenen van een sport waarbij veel botsingen met het hoofd voorkomen (boksen, voetbal) kan leiden tot permanente cognitieve schade.

Bij ECT (electroconsulsive therapy) wordt elektrische stroom op de hersenen gezet met als doel een depressie te verlichten. De voordelen van ECT lijken gering te zijn, een van de nadelen zou kunnen zijn dat het blijvende hersenbeschadiging oplevert. Voor de meeste patiënten is er sprake van een tijdelijk verlies van het geheugen; uit tests is niet naar voren gekomen dat er sprake is van blijvende hersenbeschadiging. Ondanks het feit dat uit de testen niet naar voren komt dat patiënten blijvende hersenbeschadiging hebben, melden patiënten vaak dat ze het gevoel hebben dat hun herinneringen zijn aangetast. Ondanks deze eventuele blijvende hersenbeschadiging melden de meeste patiënten een algemene verbetering in de kwaliteit van leven na het toedienen van de ECT.

Patiënten met laesies in de frontale kwab laten vaak beschadigingen achter in het geheugen. Deze patiënten hebben voornamelijk last van het ophalen van contextuele informatie. Ze hebben moeite met het ophalen van de informatiebron, de kennis is er wel maar waar ze de kennis hebben opgedaan weten ze niet meer. Een verklaring kan zijn dat er een defect is in de central executive. Dit systeem is verantwoordelijk voor de bewuste verwerking en het maken van beslissingen (ook beslissingen over waar de verkregen informatie vandaan komt). Ook is er bij deze patiënten sprake van 'confabulation', wat betekend dat de patiënt herinneringen beschrijft die niet hebben plaats gevonden en zomaar zijn bedacht. Dit is niet met opzet gedaan, het is juist een fout in het oproepen van herinneringen.

Geheugenverlies komt ook voor bij ouderen na ongeveer het 65e levensjaar. Niet elke persoon van over de 65 jaar heeft last van amnesie of dementie. Onderzoek heeft aangetoond dat normale ouderen een vermindering in het vermogen herinneringen terug te halen laten zien maar niet in herkenning. Het impliciete geheugen blijft onbeschadigd, het expliciete geheugen kan aangetast worden.

Sommige amnesieën ontstaan zonder enig bewijs van hersenbeschadiging. Deze amnesie heeft dan waarschijnlijk een psychogene origine, voornamelijk stress. Dit kan een aantal dagen opkomen maar ook weer verdwijnen. Er is meestal sprake van retrograde amnesie (verlies van geheugen over voorgaande gebeurtenissen). Een groot probleem is dat deze amnesie ook makkelijk kan worden nagedaan om zo een verzekering voor te liegen of een misdrijf te omzeilen.

Welke functie kunnen training en rehabilitatie hebben?

Rehabilitatie zijn de strategieën die worden gebruikt om patiënten te helpen om te gaan met hun stoornis. Ze worden geholpen zo effectief mogelijk te functioneren binnen de grenzen van hun aandoening.

De meeste technieken ter bevordering van de geheugenfunctie bij amnesie zijn gebaseerd op methoden die ook bijdragen aan het verbeteren van de normale geheugenfunctie. Voorbeelden hiervan zijn: meer aandacht besteden aan input, herhalen wat tegen je gezegd is, maken van associaties tussen nieuwe input en reeds in geheugen aanwezig items. Wilson (2004) suggereert onder andere de volgende aanvullende strategieën: leren van één ding tegelijk, simpel houden van de input, het leren moet niet context-specifiek zijn en mnemonische technieken. Het deel van het geheugen gebruikt voor het aanleren van procedurele vaardigheden blijft bij amnesie patiënten veelal intact. Dit type leren kan bij amnesie patiënten dan ook gebruikt worden om de patiënten (die niet in staat zijn om bewust nieuwe dingen te leren) nieuwe dingen te leren.

Baddeley en Wilson (1994) toonden aan dat amnesie patiënten vooral baat hebben bij errorless learning. Deze leerstrategie vermijdt het maken van fouten. Hierbij wordt de reactie van een patiënt bijvoorbeeld gestuurd in een bepaalde (goede) richting doordat vooraf de juiste informatie of een sterke hint wordt gegeven. Een mogelijke verklaring komt van het eerder behandelde ‘retrieval-induced forgetting’. Het ‘errorless learning’ waarborgt dat enkel de juiste respons wordt opgehaald en versterkt, terwijl andere responsen worden geremd.

Naast de hierboven besproken technieken kunnen ook externe hulpmiddelen worden gebruikt om het geheugen te ondersteunen. Een mogelijke benadering is om de directe omgeving en leefomstandigheden van de amnesie patiënt dusdanig aan te passen dat hij zich zo weinig mogelijk op zijn geheugen hoeft te verlaten (stickers plakken op kastjes en deuren om aan te geven wat er in zit). Externe hulpmiddelen kunnen ook gebruikt worden om hints en herinneringen te verschaffen (lijsten, alarmklokken, plakpapiertjes). Elektronische en gecomputeriseerde systemen zijn hiervoor reeds succesvol ontwikkeld.

Amnesie of geheugenverlies is de verzamelnaam voor stoornissen van het geheugen. Amnesie heeft betrekking op vergeetachtigheid die dusdanig ver gaat dat het invloed heeft op (het functioneren in) het dagelijks leven. Studies naar amnesie patiënten tonen aan dat een goed functionerend geheugen cruciaal is voor het vermogen om als mens normaal te functioneren in de maatschappij.

Amnesie kan verdeeld worden in twee groepen:

1. Organische amnesie: deze wordt veroorzaakt door aan de hersenen toegebrachte fysieke schade. Deze soort amnesie is vaak ernstig, beperkend en onomkeerbaar.

2. Psychogene amnesie: deze wordt veroorzaakt door psychologische factoren en betreft vaak de verdringing van pijnlijke herinneringen die onacceptabel zijn voor de patiënt. Deze soort amnesie is niet volledig beperkend en is wel omkeerbaar.

Wat zijn ontwikkelingen rond de thema's probleemoplossing en redeneren? - Chapter 8

In dit hoofdstuk zal een (selectief) overzicht gegeven worden van onderzoek en ontwikkelingen die betrekking hebben op de concepten probleemoplossing en redeneren. De operatieve definitie van denken is het oplossen van problemen. Dit is echter een nauwe definitie.

Hoe zag onderzoek naar probleemoplossing er vroeger uit?

De eerste onderzoekers richten zich met betrekking tot het concept probleemoplossing voornamelijk op de gedachten (thought). De behavioristen richten zich echter bij het onderzoek naar probleemoplossing op waarneembaar gedrag en leren; Thorndike (1898) stelde bijvoorbeeld dat het proces van probleemoplossing geschiedde aan de hand van de methode van trial and error. Gestalt-psychologen erkenden dat een deel van de probleemoplossing inderdaad middels ‘trial and error’ tot stand zou kunnen komen, maar zochten ook naar alternatieve verklaringen. Zij wilden met hun onderzoeken aantonen waarom mensen moeilijkheden kunnen ondervinden bij het zoeken naar de juiste oplossing van een probleem.

Volgens Gestalt psychologen vereist het proces van probleemoplossing een dusdanige reorganisatie en herstructurering van de elementen van de probleemsituatie dat er een oplossing kan worden gevonden. Dit staat bekend als inzicht of productief denken. Hier tegenover staat reproductief denken; dit vertrouwt op de mechanische toepassing van vroegere oplossingen op het huidige probleem. Een aantal potentiële belemmeringen voor probleemoplossing zijn:

• Functional fixedness: het onvermogen om een object in een gegeven situatie juist te gebruiken wegens een vroeger gebruik op een andere manier (niet in staat zijn om binnen een andere context iets juist toe te passen);

• Type of set effect: de mechanische toepassing van geleerde regels (niet in staat zijn om regels flexibel toe te passen).

De Gestalt psychologen toonden aan dat sommige problemen niet kunnen worden opgelost door reproductief denken en dat vroegere ervaringen de probleemoplossing in de weg kunnen staan. Het concept inzicht wordt echter niet door hen verklaard; pogingen hiertoe werden gedaan binnen de informatieverwerking benadering.

Wat houdt de informatieverwerking benadering in?

Newell en Simon (jaren 60) toonden aan dat de meeste (eenvoudige) problemen bestonden uit een aantal mogelijke oplossingen aan de hand ban een computerprogramma (General Problem Solver); elk van deze oplossingen konden weer worden opgedeeld in fasen:

1. Representatie van het probleem, door middel van een probleemruimte. De probleemruimte omvat de goal state, de initial state, de instructies en de beperkingen van het probleem plus alle relevante opgehaalde informatie van het lange termijn geheugen.

2. Selectie van de operators (de mogelijk te ondernemen acties);

3. Implementatie van de geselecteerde ‘operators’;

4. Evaluatie van de (voorlopige) eindtoestand. Als de huidige staat overeenkomt met het doel uit fase 1 is een oplossing bereikt.

Volgens Newell en Simon worden de meeste problemen opgelost door gebruik te maken van heuristiek. Dit zijn methoden of strategieën die vaak leiden tot probleemoplossing, maar geen garantie tot succes geven; dit in tegenstelling tot (wiskundige) algoritmen. Een voorbeeld hiervan is een (vuist)regel die ervoor zorgt dat er minder operaties nodig zijn om tot de oplossing van een probleem te komen (ezelsbruggetje). Een heuristiek is domein onafhankelijk, wat inhoudt dat een bepaalde heuristiek op verschillende domeinen kan worden toegepast.

Een state-action tree toont alle mogelijke acties en states die tot de oplossing van een probleem kunnen leiden (check-every state approach). Deze ‘state-action tree’ is echter alleen beperkt tot goed gedefinieerde problemen, complexe problemen kunnen niet op deze manier worden opgelost. Goed gedefinieerde problemen bestaan uit een duidelijke beginstaat, doelstaat en een overzicht van de aanwezige operatoren. Complexe problemen kunnen worden opgelost door middel van problem reduction: hierbij wordt het probleem opgedeeld in meerdere subproblemen en deze worden ook weer opgedeeld totdat het probleem wordt opgelost (divide-and-conquer approach).

Means-end-analysis is een methode om deze subproblemen op te stellen: eerst wordt gekeken naar het verschil tussen de huidige en de gewenste (doel)toestand (goal state), door terug te werken vanaf de gewenste toestand worden subdoelen opgesteld. Het kiezen van geschikte subdoelen om een bepaald einddoel te bereiken is belangrijk voor succesvolle probleemoplossing.

Bekende problemen die zijn onderzocht zijn ‘The tower of Hanoi’ (men moet hierbij schijven verplaatsen van de ene naar de andere ‘toren’) en ‘The hobbits and the orcs’. De moeilijkheid voor mensen is om flexibel te zijn in het gebruik van strategieën voor probleemoplossing en om bereid te zijn om een strategie los te laten die je dichter bij het einddoel lijkt te brengen. Probleemoplossing is dus onder andere afhankelijk van de bereidheid om van strategie te wisselen, daarnaast lijkt het verbaliseren van de gedachten tijdens het probleem oplossen een positief effect te hebben. Er is bovendien gebleken dat wanneer er direct na het ondernemen van een actie wordt gevraagd de gekozen actie te evalueren, de probleemoplossing verbetert.

Probleem representatie

Hoe individuen het probleem in eerste instantie voorstellen is een belangrijke factor die het oplossen ervan beïnvloedt. Deze initiële voorstelling wordt onder anderen beïnvloed door de taal die wordt gebruikt om het probleem te beschrijven en door vroegere ervaringen. Wanneer vroegere ervaringen niet bruikbaar zijn om het huidige probleem op te lossen, dan kan er een impasse ontstaan. Een impasse is een soort ‘mental blank’ dat gecombineerd is met een subjectief gevoel dat je niet weet wat je moet doen. Deze impasse kan doorbroken worden door de voorstelling van het probleem te veranderen. Twee methoden processen die hiervoor gebruikt kunnen worden zijn:

• Chunk decomposition: het (grote) probleem opdelen in kleinere behapbare brokjes.

• Constraint relaxation: de beperkingen van het probleem minder strak toepassen.

• De hill climbing heuristiek houdt in dat men in stapjes probeert omhoog te werken naar het einddoel.

Wat is het verband tussen analogie en probleemoplossing?

In het dagelijks leven komen we vaak nieuwe problemen tegen die overeenkomsten vertonen met problemen die we eerder zijn tegengekomen. Het nieuwe probleem oplossen analoog stellen aan het eerdere probleem kan dan uitkomst bieden. Gentner en Gentner (1983) behoorden tot de eersten die nadachten over hoe het gebruik van analogieën een bijdrage kon leveren aan het oplossen van problemen. Om uit te leggen hoe elektriciteit door een elektrisch circuit stroomt, gebruikten ze de analogie van stromend water. Het analogie proces kan worden opgedeeld in drie fasen:

1. Het (doel)probleem (target problem) moet worden geïnterpreteerd en gepresenteerd. Hier speelt het begrip van taal een belangrijke rol;

2. Een bruikbare analogie moet worden geselecteerd en moet worden opgehaald uit het lange termijn geheugen;

3. Overeenkomsten tussen het (doel)probleem en de analogie moeten worden waargenomen, en elementen van de analogie moeten kunnen worden geprojecteerd op het (doel)probleem.

Het analogisch probleemoplossen is niet een automatisch proces, maar vereist bewuste pogingen om het (doel)probleem in verband te brengen met een analogische bron. Met betrekking tot het begrip gelijksoortigheid kan onderscheid gemaakt worden tussen:

• Structural similarity: de onderliggende relaties van de analogie en het (doel) probleem vertonen overeenkomst;

• Superficial similarity: objecten en hun eigenschappen, hoofdpersonen of verhaallijnen van de analogie en het (doel)probleem vertonen overeenkomst.

In laboratorium onderzoek is aangetoond dat proefpersonen vaak analogieën gebruiken die ‘superficial similarity’ vertonen met het (doel)probleem. Recent veldonderzoek stelt echter dat mensen ook vaak analogieën gebruiken waarbij geen sprake is van ‘superficial similarity’. Wanneer mensen gevraagd wordt om analogieën te genereren blijkt dat ze op zoek gaan naar relationele, structureel overeenkomstige bronnen.

Samenvattend kan worden gesteld dat kennis een belangrijke rol kan spelen in het succesvol oplossen van een probleem; onderzoek naar het gebruik van analogieën heeft dit aangetoond.

Wat is het verschil tussen deductief en inductief redeneren?

Van probleem oplossen is sprake wanneer voldaan wordt aan de volgende drie criteria:

1. De activiteiten moeten doelgericht zijn;

2. Het bereiken van het doel moet de opeenvolging van een aantal mentale processen behelzen (niet van enkel één mentaal proces);

3. Deze processen moeten – waarneembaar –cognitief zijn.

Er kan onderscheid gemaakt worden tussen deductief en inductief redeneren. Bij inductief redeneren komt men tot een algemene regel, dit heet ook wel generalisatie, op grond van een aantal specifieke waarnemingen. Bij deductief redeneren gaat men van het algemene naar het bijzondere. Op logische wijze wordt dan de conclusie afgeleid uit de gegeven premissen. Uit de premissen ‘alle vogels zijn dieren’ en ‘alle zwanen zijn vogels’ kan worden geconcludeerd dat alle zwanen dieren zijn. Een belangrijk verschil tussen inductief en deductief redeneren is dat bij deductief redeneren iets correct of incorrect is (de conclusie is zeker), terwijl bij inductief redeneren de conclusie gezien kan worden als een hypothese. De conclusie is hoogst waarschijnlijk, maar niet zeker. Bij deductief redeneren geldt dat bij een logisch valide argument, de waarheid van de premissen garandeert dat de conclusie ook waar is.

Binnen de propositielogica onderscheidt men verschillende geldige redeneringen: modus ponens en modus tollens. Daartegenover staan ongeldige redeneringen: de drogreden van de bevestiging van de consequens en de drogreden van de ontkenning van de antecedens.

Hier volgt een voorbeeld van een modus ponens-redenering:

• Als P dan Q (Als de bel gaat blaft de hond)
• P (De bel gaat)
• Q (Dus de hond blaft)

Een voorbeeld van een modus tollens-redenering is:

• Als P dan Q (Als de bel gaat blaft de hond)
• P (De hond blaft niet)
• Q (Dus de bel gaat niet)

Een voorbeeld van de (ongeldige) drogreden van de bevestiging van de consequens is:

• Als P dan Q (Als de bel gaat blaft de hond)
• P (De hond blaft)
• Q (Dus de bel gaat)

Een voorbeeld van de (ongeldige) drogreden van de ontkenning van de antecedens is:

• Als P dan Q (Als de bel gaat blaft de hond)
• P (De bel gaat niet)
• Q (Dus de hond blaft niet)

Bij een inductieve redeneertaak blijken mensen logische strategieën te hanteren. Welke strategie gebruikt wordt is afhankelijk van de complexheid van het probleem en de cognitieve vaardigheden van de oplosser. Mensen hebben de neiging om een hypothese eerder te verifiëren dan te falsifiëren, terwijl falsifiëren de beste manier is om een hypothese te testen. Dit wordt ook wel de confirmation bias genoemd. Wason (1960) legde deze denkfout uit aan de hand van zijn bekende selectietaak met kaarten. Er liggen bij die taak vier kaartjes op tafel. Elk kaartje heeft aan de ene kant een letter en aan de andere kant een cijfer. Op de kanten die je kunt zien, staan een A, een K, een 2 en een 7. Iemand stelt: "Voor deze vier kaartjes geldt het volgende. Wanneer er aan deze kant een 2 staat, staat aan de andere kant een A”. Welke kaartjes moet je minstens omdraaien om zeker te weten dat dit klopt? Het antwoord is 2 en 7. Veel mensen draaien echter 2 en A om, maar de regel stelt niet dat er als er een A aan deze kant staat, aan de andere kant een 2 moet staan.

Onderzoek heeft aangetoond dat onze manier van redeneren afwijkt van de manier die wordt voorgeschreven volgens het systeem van formele logica.

Welke theoretische benaderingen m.b.t. redeneren zijn er?

Theorieën van ‘mental logic’ (formele regels) stellen dat, ondanks het feit dat we fouten maken en onjuiste conclusies accepteren, ons redeneren wordt ondersteund door het gebruik van formele regels. Fouten worden gemaakt wanneer we niet beschikken over alle regels van de formele logica. Ook komen fouten voor wanneer we zaken niet compleet bevatten (we denken over alle informatie te beschikken, maar dit is niet altijd het geval).

Cheng (1986) stelt dat we abstracte redeneerschema’s ontwikkelen op basis van ervaringen in verschillende domeinen; deze redeneerschema’s zijn niet logisch, maar pragmatisch. Ze worden dan ook wel pragmatische redeneerschema’s genoemd. De regels van sommige pragmatische redeneerschema’s zullen tot dezelfde oplossing leiden als de regels van de standaard logica; de uitkomst lijkt dan te kunnen worden bestempeld als ‘logisch’. In het onderliggende proces wordt echter geen gebruik gemaakt van de formele logica. Fouten zullen dan ook ontstaan wanneer de regels van de pragmatische redeneerschema’s afwijken van die van de standaard logica. De pragmatische redeneerschema’s verklaren waarom de inhoud en de context van een redeneertaak zo belangrijk zijn.

Mentale modellen

De formele logica stelt dat ons deductief redeneren logisch is wanneer de juiste oplossing wordt gevonden en onlogisch wanneer de verkeerde oplossing wordt gevonden. Johnson-Laird (1983) suggereerde echter dat we òf gebruik maken van een geschikt mentaal model, òf van een ongeschikt mentaal model. Het mentale model gaat niet uit van regels, maar van de constructie van modellen/representaties. Het gaat ervan uit dat we redeneren middels het opbouwen van concrete interne representaties van situaties. Hetgeen beschreven wordt in de premissen wordt geïnterpreteerd en hiervan wordt een (visueel) mentaal model opgesteld. Deze benadering bestaat uit twee stappen: (1) het begrijpen van de premissen; (2) redeneren met de modellen. Het redeneren met de modellen wordt moeilijker naarmate het aantal modellen groter is; dit komt door ons beperkte werkgeheugen.

The probabilistic approach

Oaksford en Chater (1998) stelden dat logica geen geschikt raamwerk biedt om de alledaagse menselijke gevolgtrekkingen te begrijpen. Zij stelden dat ons alledaags redeneren probabilistisch is. In plaats van logische regels te gebruiken om een bepaalde gevolgtrekking te maken, wordt gebruik gemaakt van overtuigingen en vroegere ervaringen en wordt een inschatting gemaakt van de waarschijnlijkheid dat een conclusie waar is. Deze benadering tot redeneren wijkt af van andere benaderingen in de manier waarmee het omgaat met rationaliteit. Andere benaderingen definiëren rationaliteit als logisch redeneren en verklaren afwijkingen aan de hand van beperkingen (bijvoorbeeld de beperktheid van het werkgeheugen). De probabilistische benadering definieert rationaliteit echter in termen van probabilistisch redeneren.

Dual process accounts

Volgens dual-process theorieën zijn er twee aparte cognitieve systemen. Het eerste systeem (het analytisch systeem) wordt getypeerd als expliciet, bewust gecontroleerd en vergt extra werkgeheugencapaciteit. Het wordt omvat door mentale logica of mentale modellen. Het tweede systeem wordt getypeerd als impliciet, automatisch, onbewust en vrijwel kosteloos in termen van werkgeheugencapaciteit. Veel van ons redeneren vindt in dit tweede deel plaats en is dus onafhankelijk van logische processen.

In dit hoofdstuk zal een (selectief) overzicht gegeven worden van onderzoek en ontwikkelingen die betrekking hebben op de concepten probleemoplossing en redeneren. De operatieve definitie van denken is het oplossen van problemen. Dit is echter een nauwe definitie.

Wat zijn mogelijke gevolgen van letsel aan de frontale kwab? - Chapter 9

De frontale hersenkwab speelt een rol in de executieve functies van de menselijke cognitie. Deze executieve functies omvatten onder andere: het richten van de aandacht, de initiatie van (niet-gewoonte) acties, doelgericht gedrag, planning, inzicht, vooruitzien en zelfregulatie. Letsel aan de frontale kwab kan daarom invloed hebben op een breed scala van taken – allen gerelateerd aan deze genoemde uitvoerende functies.

Hoe ziet de anatomie en fysiologie van de frontale kwabben er uit?

De frontale hersenkwabben beslaan ongeveer een derde van de massa van elke hersenhelft. Het beslaat het hele gebied voor de centrale sulcus. De kwabben bevatten een variëteit aan gebieden die functioneel en anatomisch van elkaar verschillen; ze kunnen worden onderverdeeld in drie categorieën:

1. Motorische schors;

2. Premotorische schors;

3. Prefrontale schors.

De motorische schors en de premotorische schors spelen een belangrijke rol bij de beheersing van de beweging van ledematen, handen en voeten en de beïnvloeding van de beweging van gezicht- en oogbewegingen. De prefrontale schors heeft vele complexe afferente (aanvoerend; vooral sensorische neuronen) en efferente (uitvoerend; vooral motorische neuronen) verbindingen met andere delen van de hersenen.

Wat is de invloed van letsel aan de frontale kwab op gedrag?

In vroegere en meer recente case studies is gekeken naar de invloed van letsel aan de frontale hersenkwab op gedrag. Er blijkt een grote variatie te zijn in aandoeningen. Dit is niet verwonderlijk gezien de omvang en complexiteit van de frontale hersenkwab en de vele verbindingen die het heeft met andere delen van de hersenen. De case studies tonen aan dat letsel aan de frontale hersenkwab kan resulteren in veranderingen in persoonlijkheid en veranderingen in affectief gedrag. Vroeg klinisch onderzoek heeft een breed scala aan veranderingen in persoonlijkheid aan het licht gebracht; belangrijke voorbeelden hiervan zijn: agressie, slecht gehumeurdheid, wreedheid, ongepaste vrolijkheid, gebrek aan bezorgdheid en apathie.

De meest beroemde casus is die van Phineas Gage. Gedurende zijn werkzaamheden als ingenieur ging er iets fout, waardoor een ijzeren staaf zijn schedel doorboorde. Gage overleefde dit werkongeluk wonderbaarlijk genoeg en het leek geen langdurige nadelige effecten te hebben voor hem. Echter na het ongeluk was er een verandering in zijn persoonlijkheid merkbaar. Hij was niet langer betrouwbaar of attent en liet slechte inschattings- en sociale vaardigheden zien. Harlow (1868) suggereerde dat deze verandering in zijn gedrag het resultaat waren van schade aan de frontale kwab. Dit gebied is verantwoordelijk voor plannen en het behouden van sociaal acceptabel gedrag.

Vroeg experimenteel neuraal onderzoek op dieren leidde tot verscheidene conclusies. Bianchi (1922) concludeerde dat bilaterale verwijdering (aan beide hemisferen) van de prefrontale schors niet leidde tot sensorische of motorische gebreken, maar wel tot veranderingen in karakter (de dieren werden minder affectief, minder sociaal, banger, zenuwachtiger). Unilaterale verwijdering (aan één hemisfeer) had geen significant effect. Latere onderzoekers vonden dat dieren met prefrontaal letsel naast bepaalde cognitieve beperkingen, een verandering in persoonlijkheid vertoonden.

Meer recente klinische studies beschrijven ook de veranderingen in persoonlijkheid en voegen daaraan toe dat het maken van beslissingen (negatief) beïnvloed kan worden – ondanks het feit dat er geen indicatie is van een significante aantasting van een bepaalde cognitieve vaardigheid. De klinische studies en het experimentele onderzoek op dieren tonen aan dat letsel aan de frontale hersenkwabben kan resulteren in een breed scala van gedragsstoornissen (drive, sociale vaardigheden, inzicht, humor, affect, persoonlijkheid, beslissen). Vaak wordt het frontale kwabsyndroom aangeduid met de term disexecutief syndroom. De frontale kwabben worden tegenwoordig verantwoordelijk gehouden voor de hoogste vormen van het menselijk denken, voor de executieve cognitieve functies (zoals het vermogen om doelgericht gedrag te plannen en te reguleren, het richten en vasthouden van aandacht en het flexibel gebruiken van informatie). De drie belangrijkste aspecten die door letsel aan de frontale kwab beïnvloed worden zijn:

1. Drive; de patiënt heeft meestal geen motivatie om taken te voldoen;

2. Impaired social skills; de patiënt weet niet meer hoe hij/zij zich moet gedragen in het bijzijn van anderen;

3. Lack of insight: de patiënt heeft geen controle over zijn/haar eigen gedrag en de reacties van anderen.

Beperking in aandachtsprocessen

Voor een succesvol proces van probleem oplossen zijn twee zaken vereist: (1) doelgericht denken; (2) het vermogen om de aandacht ergens op te richten en dit vast te houden. Bij patiënten met letsel aan de frontale hersenkwab zijn het vermogen om de omgeving te monitoren en het vermogen om de aandacht vast te houden (en dus niet te worden afgeleid) verstoord. Beschadiging van de rechter frontale schors kan de oorzaak zijn van het onvermogen om de aandacht vast te houden en problemen met concentratie.

Naast het feit dat patiënten met letsel aan de frontale kwab moeite hebben om de aandacht vast te houden, is er ook bewijs dat ze sneller zijn afgeleid en dat ze niet het vermogen hebben om automatisch gedrag te verhinderen. Ze worden sneller getriggerd door de externe omgeving, iets wat utilisation behaviour wordt genoemd. Patiënten zijn zich hier wel bewust van, maar kunnen het niet onderdrukken.

Wanneer patiënten met een letsel aan de frontale hersenkwab de Stroop Colour Word taak uitvoeren zullen de resultaten beduidend lager zijn dan de controle groep. De patiënten kunnen namelijk niet hun automatische lees gedrag uitschakelen.

Hoe kan abstract en conceptueel denken gemeten worden?

Succesvol probleemoplossen gaat verder dan de aangedragen informatie; op deze informatie moet abstract denken losgelaten worden. Een veelgebruikte methode voor het bepalen van iemands vermogen tot abstractie is de sorteer taak. Bij een dergelijke taak moeten de proefpersonen proberen om te ontdekken wat de sorteerregels zijn toegepast (deze taak is te vergelijken met inductieve redeneertaken). Het vermogen van patiënten met letsel aan de frontale kwab om hypothesen te formuleren en te testen is meestal aangetast; het cognitieve karakter van deze aantasting koppelt men meestal aan andere processen dan inductieve. Uit sorteertaken bleek dat de frontale kwab patiënten niet beschikken over een duidelijk organiseer principe. Ook gebruiken ze minder hypothesen en tonen ze een onvermogen om van hypothese te veranderen (zelfs wanneer verteld wordt dat hun hypothese niet juist is). Bovendien zijn ze niet in staat om effectief gebruik te maken van feedback. De patiënten vertonen een zogenaamde perseveration: het te lang met een bepaalde strategie/ hypothese doorgaan.

Onderzoek heeft aangetoond dat bij patiënten met letsel aan de rechter frontale kwab het vermogen om van strategie te veranderen is aangetast; voor schade aan de linker frontale kwab geldt dit niet. Andere onderzoekers suggereren dat bij de patiënten zowel het vermogen om feedback te gebruiken als het vermogen om van hypothese of regels te wisselen is aangetast. Ze stellen ook dat abstract denken slechts één functie is van de verschillende ‘hogere’ functies die samen het vermogen tot probleemoplossen bepalen. Mede op basis van de hersenscan techniek is vastgesteld dat zich in de linker frontale hersenschors een kernproces afspeelt dat noodzakelijk is voor het uitvoeren van inductieve gevolgtrekkingen. Ten slotte wordt gesteld dat het vermogen om conceptuele categorieën te abstraheren wordt ondersteund door de frontale hersenschors.

Disinhibitie

Een bekend voorbeeld van een sorteer taak is de ‘Wisconsin Card Sorting Task’. Hierbij variëren de kaarten op drie dimensies: kleur, vorm en nummer. De taak is om een stapel kaarten te sorteren volgens een bepaalde regel. Owen en collega’s vonden in 1991 twee soorten mogelijke veranderingen (/verschuivingen) van regel die werden toegepast door deelnemers bij deze sorteertaak. Van de intradimensionele verandering (‘shift’) is sprake wanneer de deelnemer de regel overdraagt naar een nieuwe set kaarten met dezelfde dimensie.

Van de extradimensionele verandering is sprake wanneer de deelnemer de vaste reeks van antwoorden (‘response set’) moet overdragen naar een alternatieve, irrelevante dimensie. Deze verandering is een kerncomponent van de Wisconsin kaart sorteertaak. Patiënten met schade aan de frontale kwab hebben met deze verandering moeite en zijn beperkt in het uitvoeren hiervan. Ze zijn niet beperkt in het uitvoeren van de intradimensionele verandering. Helmstaedter en collega’s (1996) vonden bij onderzoek naar patiënten met epilepsie dat dit te maken heeft met disinhibitie. Disinhibitie is de beperking in de inhibitie (remming) van responsen. De inhibitie is ook wel de onderdrukking van eerdere incorrecte responsen.

Een soortgelijke sorteer taak is de Brixton Spatial Anticipation Test waarbij het aantal 'gok pogingen' wordt bijgehouden. Patiënten met anterior lesions maakten meer fouten in het algemeen.

Wat is de invloed van letsel op strategievorming?

Shallace en Evans (1978) stellen dat patiënten met letsel aan de frontale kwab slecht zijn in het vormen van strategieën. Andere onderzoekers bevestigen deze vinding. Smith en Milner (1988) suggereren dat frontale kwab patiënten moeite hebben met het maken van cognitieve schattingen, het moeilijk vinden om een volgorde te onthouden en dat ze moeite hebben met het herinneren van informatie met een tijdelijke component.

Doelgericht probleemoplossen

Er zijn testen ontwikkeld die onderzoeken hoe goed patiënten met letsel aan de frontale kwab in staat zijn om een doelgericht strategie te ontwikkelen; de score op een dergelijke test is geeft een goede indicatie over het feit hoe goed het individu in staat is om een (actie) plan op te stellen. Uitkomsten op deze testen tonen dat in vergelijking tot ‘normale’ proefpersonen, patiënten met letsel aan de frontale kwab enerzijds veel meer tijd nodig hebben voor het plannen van de (individuele) stappen van het actieplan, maar dat ze ook meer stappen nodig hebben om het probleem op te lossen.

Er is bewijs geleverd voor het feit dat de frontale kwabben een functie hebben met betrekking tot ‘planning’. Patiënten met letsel aan de frontale kwab zijn bijvoorbeeld niet of beperkt in staat om een tegen-intuïtieve (ogenschijnlijk niet doelgerichte) handeling te doen. Deze handeling draagt echter wel bij aan het bereiken van het uiteindelijke doel, ook al lijkt dat op het eerste gezicht niet zo. De patiënten trachten dus om handelingen uit te voeren die rechtstreeks op het einddoel gericht zijn en niet (schijnbaar) conflicterende handelingen gericht op het behalen van een subdoel.

Hoe kunnen alledaagse planningsstoornissen vastgesteld worden?

Recent onderzoek suggereert dat cognitieve testen in het (psychologisch) laboratorium niet geschikt zijn om te bepalen hoe het probleemoplossend vermogen van frontale patiënten is in een sociale setting. Er is daarom behoefte aan testen die worden uitgevoerd in een alledaagse setting. Shallice en Burgess (1991) hebben hiertoe twee testen ontwikkeld die het probleem oplossen in de alledaagse werkelijkheid nabootsen (Six element test, Multiple errands test); deze testen verkennen alledaagse (hogere-orde) planning stoornissen. Op basis van uitkomsten van deze testen stelden Shallice en Burgess dat bij frontale patiënten de processen die de realisatie van doelen en intenties ondersteunen, niet goed functioneren. De processen die helpen bij de realisatie van doelen en intenties zijn verstoord.

Welke conceptuele kwesties zijn er?

Schade aan de frontale kwabben kan enerzijds invloed hebben op cognitieve processen, maar anderzijds ook op gedrag, emotie, motivatie en persoonlijkheid. De meest voorkomende symptomen zijn:

• moeilijkheden bij abstract denken
• impulsiviteit
• confabulatie
• problemen met planning
• euforie
• achterstand bij temporal sequencing
• minder begrip en sociaal bewustzijn
• passiviteit en apathie
• roekeloosheid
• variabele motivatie
• oppervlakkige affectieve responsen
• agressie
• gebrek aan zorg / zorgeloosheid
• volharding
• rusteloosheid-hyperkinese
• responsen niet kunnen tegengaan
• dissociatie weten-doen
• sneller afgeleid
• minder goed in staat beslissingen te maken
• zorgeloosheid mbt sociale regels

Om de stoornissen van de uitvoerende functie (‘executive function’) te verklaren hebben Norman en Shallice (1986) een model opgesteld dat gebaseerd is op het idee van informatieverwerkende systemen. Een principieel uitgangspunt van hun benadering is dat ze onderscheid maken tussen routinematige handelingen en nieuwe handelingen. Ze stellen dat we vaak (routinematig) functioneren op basis van de automatische piloot – hierbij wordt gebruik gemaakt van bestaande schema’s. Bij een conflict tussen twee routinematige handelingen, zorgt ‘contention scheduling’ voor de oplossing ervan: deze selecteert een van de mogelijke schema’s op basis van omgevingsinformatie en huidige voorkeuren.

Norman en Shallice stellen dat bij het omgaan met iets nieuws de supervisory attentional system (het superviserende aandachtssysteem) een belangrijke rol speelt. Dit systeem zorgt voor het reguleren van gedrag dat niet zonder meer automatisch uitgevoerd kan worden. Het doet dit door in te grijpen in de werking van het contention scheduling systeem; het treedt in werking in die situaties waarin een keuze uit meer mogelijke handelingen gemaakt moet worden. Het superviserende aandachtssysteem kan het activatie-niveau van een schema verhogen zodat dit schema beter kan concurreren met andere schema’s en de kans groter wordt dat het wordt geselecteerd voor ‘contention scheduling’.

Er bestaan 5 situaties waar het superviserende aandachtssysteem betrokken bij is:

1. Situaties waarbij er een automatisch proces onderdrukt moet worden.

2. Situaties die als gevaarlijk beschouwd kunnen worden of technisch erg moeilijk.

3. Situaties waarbij plannen en beslissingen maken belangrijk is

4. Situaties waarbij error correctie of probleem oplossend gedrag noodzakelijk is

5. Situaties waarbij er minder goed aangeleerde gedragingen of nieuwe patronen van acties nodig zijn.

Beschadiging van de frontale kwab zorgt voor een verstoord functioneren van het superviserende aandachtssysteem. Wanneer het superviserende aandachtssysteem niet meer intact is, kunnen activiteiten alleen nog maar worden uitgevoerd onder controle van het ‘contention scheduling’ systeem; het gedrag wordt dan beperkt tot het uitvoeren van routinematige handelingen.

Recente theoretische ontwikkelingen hebben geprobeerd te duiden in hoeverre de uitvoerende functies (‘executive functions’) een eenheid vormen. Shallice en Burgess (1991) suggereren dat het superviserende systeem niet op zichzelf staat. Onderzoek heeft het volgende aan het licht gebracht:

• Er is bewijs gevonden voor het feit dat op gedragsmatig niveau het disexecutief syndroom kan worden opgedeeld in vijf factoren (o.a. persoonlijkheidsverandering en emotionele veranderingen).

• Andere delen van de frontale kwab zijn betrokken bij het proces van aandacht vasthouden dan bij het oplossen van problemen.

• Initiatie en inhibitie kunnen afzonderlijk worden aangetast; dit duidt erop dat deze processen scheidbaar zijn.

Deze bevindingen suggereren dat op het niveau van gedrag het disexecutief syndroom kan worden opgedeeld (‘fractionated’). Hierdoor is het mogelijk om rekening te houden met een scheiding van tekortkomingen in het probleemoplossen.

Verder bewijs voor deze opdeling komt van Stuss en Alexander (2007). Zij analyseerden de effecten van focale laesies van de frontale kwabben. Zij stellen dat er drie verschillende supervisie processen zijn die ieder gerelateerd zijn aan een verschillend gebied binnen de frontale kwabben. Deze drie gebieden zijn anatomisch en functioneel afhankelijk van elkaar:

• Bekrachtiging (‘energization’): Een functie die betrokken is bij de initiatie en het behouden van een respons. (superieure mediale gebied)

• Taak stellen (‘task-setting’): Een functie die betrokken is bij het opzetten van stimulusrespons relaties. (linker laterale gebied)

• Toezicht houden (‘monitoring’): Een functie die betrokken is bij het checken van een taak gedurende een tijd en het mogelijk aanpassen van gedrag naar dat wat passend is. (rechter laterale gebied)

Friedman et al. (2006) heeft onderzoek gedaan naar de relatie tussen intelligentie en drie executieve functies, namelijk 'shifting mental sets', 'updating working memory' en 'inhibiting prepotent responses'. Uit de resultaten kwam naar voren dat 'updating' gecorreleerd was met intelligentie. De andere twee executieve functies waren niet gecorreleerd met intelligentie.

Concluderend

Dit hoofdstuk heeft ons een inkijkje gegeven in de stoornissen die geassocieerd worden met letsels aan de frontale kwab. Executieve functies omvatten: het inzetten van aandacht, de initiatie van ongewone acties, doelgericht gedrag, plannen, inzicht, vooruitzien en zelfregulatie en dus de processen die betrokken zijn bij probleemoplossen (de operationele definitie voor denken).

De frontale hersenkwab speelt een rol in de executieve functies van de menselijke cognitie. Deze executieve functies omvatten onder andere: het richten van de aandacht, de initiatie van (niet-gewoonte) acties, doelgericht gedrag, planning, inzicht, vooruitzien en zelfregulatie. Letsel aan de frontale kwab kan daarom invloed hebben op een breed scala van taken – allen gerelateerd aan deze genoemde uitvoerende functies.

Hoe werkt het herkennen, begrijpen en spreken van taal? - Chapter 10

Voor cognitieve psychologen is een van de meest intrigerende menselijke vermogens het vermogen om taal te gebruiken. Steven Pinker (1994) beschrijft dit heel treffend: ‘Simply by making noises with our mouths, we can reliably cause precise new combinations of ideas to arise in each other’s minds’. De vraag die rijst is welke cognitieve processen er zijn betrokken bij het vermogen om taal te gebruiken. Veel cognitieve psychologen stellen dat het taalvermogen niet eenvoudigweg begrepen kan worden in termen van geheugen, redeneren en andere cognitieve processen; ze stellen dat het taalvermogen is gebaseerd op een relatief autonome set van vermogens die voornamelijk onafhankelijk van andere cognitieve processen functioneren. Hoe het taalsysteem werkt is vooral duidelijk geworden door het bestuderen van patiënten met taalstoornissen. Enkele belangrijke begrippen als het gaat om taal zijn:

• Spraak is de gesproken vorm van taal. Het is een manier om linguïstische informatie over te brengen met de menselijke stem.

• Syntax zijn de grammaticale regels van een taal. Deze regels bepalen de manier waarop woorden gecombineerd kunnen worden. Het is onafhankelijk van de betekenis van de zin.

• Schrijven is een visueel systeem om de taal weer te geven. Er zijn verschillende schrijfsystemen, zoals alfabetisch, syllabisch of ideografisch/logografisch

Waaruit bestaat het taalsysteem?

Een vraag die psychologen bezighoudt is welke processen betrokken zijn bij:

• Het begrijpen van taal (spraak en lezen);

• Het produceren van taal (praten en schrijven).

De linguïstiek heeft inzicht verschaft in de verschillende niveaus van taal, en de systematische en de door regels geleide manier waarop het werkt. De volgende niveaus kunnen worden onderscheiden):

• Fonetiek – de geluiden van spraak.

• Fonologie – het geluidssysteem van een bepaalde taal.

• Morfologie – woord formatie.

• Syntaxis – de combinatie van woorden tot zinnen.

• Semantiek – de betekenis van woorden en zinnen.

• Rede (discourse) – wat uitstijgt boven individuele zinnen (verhalen, conversaties, etc.).

Spraakgeluiden

Het vakgebied van de fonetiek bestudeert het proces van de articulatie van spraak en de fysieke eigenschappen van spraak zoals geluidsgolven. Een foneem is een term die de kleinste klankeenheid uitdrukt die een verschil in betekenis kan uitmaken. Eenvoudige voorbeelden van fonemen in de Nederlandse taal zijn de /b/ in 'bak' en de /d/ in 'dak': de /b/ respectievelijk de /d/ zorgen er als enige voor, dat het woord een andere betekenis krijgt, dus zijn dit fonemen. Fonemen kunnen worden gecombineerd om woorden te vormen; elke taal heeft hiervoor zijn eigen regels.

Visuele taal

Gebarentaal is een visuele taal die normaal voorkomt in de dovencultuur. De handen worden hierbij gebruikt om linguïstische informatie uit te drukken. Het gezicht neemt hierbij de rol van prosodie en intonatie in gesproken taal over. Het zorgt voor het overbrengen van nadruk/klemtoon en emotie. Vaak worden verschillende vormen en bewegingen van de hand en vingers.

Woorden

Woorden (ook wel aangeduid als lexicale termen) benoemen dingen, mensen, abstracte concepten, gebeurtenissen en eigenschappen van objecten. Binnen woorden kunnen zogenaamde morfemen onderscheiden worden. Een morfeem is een deel van een woord met een eigen betekenis, dat niet in kleinere woorddelen met eigen betekenissen kan worden opgesplitst. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen vrije en gebonden morfemen. Een vrij morfeem komt ook als zelfstandig woord voor; een gebonden morfeem komt uitsluitend voor in combinatie met een of meer vrije morfemen. Gebonden morfemen die voor een vrij morfeem worden geplaatst, worden voorvoegsels of prefixen (prefixes) genoemd. Gebonden morfemen die achter een vrij morfeem worden geplaatst worden achtervoegsels of suffixen (suffixes) genoemd.

Binnen de vrije morfemen kan onderscheid gemaakt worden tussen:

• Grammaticale functiewoorden zoals “de” en “en”. Dit is een vaste set van woorden.

• Inhoudswoorden die de uitdrukking geven aan de semantische inhoud. Aan deze groep kunnen nieuwe woorden worden toegevoegd, het verandert dus mee met de tijd.

Het mentale lexicon ten slotte is de mentale opslag van woorden; elk woord heeft hierin een lexicale toegang en een specificatie van zijn betekenis, uitspraak en functie in de zin.

Zinnen

Woorden worden gecombineerd tot zinnen. De syntaxis (zinsbouw) omvat regels voor het in de juiste volgorde combineren van woorden en voor het toevoegen van verbuigingen aan het eind van een woord. Zinnen staan niet op zichzelf. Een zin sluit aan op een voorgaande en samen bouwen ze een verhandeling op. Taal is een sociale activiteit waardoor we in staat worden gesteld om te communiceren en gedachten te delen met andere mensen.

Wat houdt de studie van psychologie en linguïstiek in?

De psychologische studie naar taal wordt vaak aangeduid als psycholinguïstiek. De wetenschapper Chomsky heeft veel inzicht verschaft in het ingewikkelde taalsysteem. Een belangrijk inzicht van hem was dat mensen routinematig uitingen produceren en begrijpen die compleet nieuw voor hen zijn. Deze creativiteit impliceert dat taalgebruikers beschikken over een set van regels. Deze set van regels wordt aangeduid met grammatica.

Chomsky stelde bovendien dat elke zin twee grammaticale klassen in zich droeg: een ‘surface structure’ en een ‘underlying structure’. Met de ‘surface structure’ wordt de vorm in woorden bedoeld; de ‘underlying structure’ duidt op de betekenis. Twee zinnen kunnen erg verschillen in ‘surface structure’, maar sterk overeenkomen in ‘underlying structure’, en omgekeerd. Een vraag die gesteld kan worden is of er een relatie is tussen de syntactische complexiteit van een zin en de moeite die het kost om een zin te verwerken. Onderzoek geeft aan dat het meer tijd kost om complexe zinnen te verwerken dan eenvoudigere zinnen; dit geldt echter alleen voor zinnen die omkeerbaar zijn (in de zin dat onderwerp en lijdend voorwerp kunnen worden omgewisseld, zonder dat er een onbegrijpelijke zin ontstaat). Niet-omkeerbare zinnen kunnen sneller worden verwerkt dan zinnen die omkeerbaar zijn.

Voor gedragsonderzoek van taal is er begrip van de onderliggende cognitieve en linguïstische processen nodig. Dit kan worden gedaan aan de hand van onderzoek met taken, de lexicale beslissingstaak is hier één van. Bij dit experiment wordt de deelnemers een (meestal geschreven) doel item gegeven, vervolgens moet er worden besloten of het gaat om een bestaand woord of niet. Dit soort taken worden gebruikt om de hoeveelheid tijd die nodig is om de beslissing te maken te onderzoeken. Deze informatie geeft namelijk een indicatie over hoe het item wordt verwerkt.

Hoe herkennen we gesproken en geschreven woorden?

Om te begrijpen wat mensen zeggen is het vermogen om individuele woorden van een boodschap te herkennen van cruciaal belang, en dit proces gaat erg snel. Er is bewijs dat er aparte systemen bestaan voor gesproken en geschreven woordherkenning. Cognitieve psychologen zijn met name geïnteresseerd in de vraag welke processen zo’n efficiënte woordherkenning mogelijk maken. De voornaamste factoren die van invloed zijn op de efficiency van woordherkenning zijn:

• Woordfrequentie. Hoogfrequent gebruikte woorden worden sneller herkend dan laagfrequent gebuikte woorden, dit zijn woorden die veel gebruikt worden;

• Context. Hier komt het begrip ‘semantic priming’ om de hoek kijken; hiermee wordt bekeken of de betekenis van een voorgaand woord/zin invloed heeft op de herkenning van een daaropvolgend woord. Uit onderzoek blijkt dat ‘semantic priming’, en daarmee dus de context, van invloed is.

• Bureneffect: hoeveel woorden kan je maken die 1 letter verschillen van het originele woord. Hoe meer buren, hoe sneller het woord herkenbaar is.

Het eerder aangehaalde begrip ‘mentale lexicon’ speelt een centrale rol bij verklaringen van het proces van woordherkenning.

Luisteraars en lezers benaderen het lexicon elke keer als ze een woord horen of lezen. De vraag die rijst is hoe we zo snel toegang kunnen krijgen tot het betreffende woord in het lexicon. Hiertoe zijn twee typen modellen opgesteld:

• Modellen van directe toegang: deze modellen gaan ervan uit dat elk item uit het lexicon apart kan worden benaderd en direct kan worden opgezocht. Een invloedrijk model van dit type is het zogenaamde ‘logogen model’ van Morton. Woord detectoren (logogens) monitoren bewijs voor zowel de stimulus als van de context ( dit is een passief proces); herkenning treedt op wanneer het bewijs van een bepaald woord de drempel van activatie overschrijdt. Een ander bekend model is het ‘cohort model’. Dit model was ontwikkeld in een poging om het proces van gesproken woordherkenning te kunnen verklaren. Het gaat uit van een sequentiële aard van woordherkenning: Gebaseerd op de initiële klank wordt een set van mogelijke woorden geactiveerd, vervolgens worden steeds meer items uit deze set verwijderd naarmate meer klanken van de input beschikbaar worden (dit is een actief proces).

• Modellen van serieel zoeken: deze modellen gaan ervan uit dat de items in het lexicon een voor een langs worden gegaan, totdat het overeenkomt met de gezochte input.

Spelling is een belangrijk onderdeel als het gaat om geschreven woorden. Regelmatige spelling (‘regular orthography’) is een schrijfsysteem waarbij er een directe correspondentie is tussen spraakgeluiden en letters. In het geval van onregelmatige spelling (‘irregular orthography’) zijn er minder consistente spelling naar geluid regels. Dit betekent dat de relatie tussen spraakgeluiden en letters meer variabel en meer ondoorzichtig is.

De klassieke benadering in de cognitieve psychologie is controle te houden over zoveel mogelijk constante factoren en dan een factor in isolatie te manipuleren. Dit is makkelijker gezegd dan gedaan als het gaat om de complexe processen die ter sprake komen tijdens woordherkenning. Onderzoekers kunnen ook onbewust de lijst van woorden beïnvloeden (bias). Ten slotte is er naar voren gekomen dat er alleen multisyballic woorden worden gebruikt tijdens studies.

Hoe begrijpen we woorden?

Er bestaan vele theorieën over hoe de mens de betekenis van woorden begrijpen. In een modulair systeem wordt er gesteld dat semantische informatie wordt geëncodeerd in abstracte representaties. Het is nog niet duidelijk waar deze representaties uit bestaan, zijn het prototypes, hiërarchieën van informatie of voorbeelden? Een theorie stelt dat semantische kennis is ingekapseld, er is sprake van een meer gedistribueerde kwaliteit van semantische representaties. De semantische representaties van woorden kunnen geassocieerd worden met sensorische motorische informatie. Het woord handschoen bijvoorbeeld kan visueel en gevoelsmatig (hoe het voelt om een handschoen aan te doen/hebben) voorgesteld worden. Concrete zelfstandige naamwoorden hebben meer sensorische associaties.

Wat is de lexicale toegang in taalbegrip?

Verschillende factoren zijn van toepassing op het herkennen van woorden en er zijn een aantal modellen die onze mentale lexicon (alle woorden die we kennen) representeren. In het John Morton's Logogen Model bestaat elk woord uit een eenheid (unit), wat ook een 'logogen' wordt genoemd. Elke logogen representeert karakteristieken over een woord. Wanneer de perceptuele systemen binnenkomende woorden verwerken verhoogt de activiteit van het logogen. Contextueel bewijs kan deze activatie ook starten, als er namelijk een woord begint met 't' en dit wordt gezegd in een meubelzaak, zal het woord 'tafel' eerder geactiveerd worden dan 'titel' ook al beginnen beide woorden met een 't'.

Een alternatief model is het cohort model van Marslen en Wilson dat zich gefocust heeft op de herkenning van gesproken woorden. Het model beschrijft hoe visuele en auditieve informatie wordt opgeslagen in de lexicon van een persoon. Wanneer een persoon woorden hoort zal elk woord segmenten activeren in de lexion die beginnen met dat segment. Als meerdere segmenten worden toegevoegd worden meer woorden weggestreept tot het woord gevonden wordt dat matcht met de informatie.

Veel van de cognitieve modellen in deze samenvatting behoren of tot de 'connectionist', 'parallel-distributed modellen' of 'rule-based systemen'. Dit is het geval voor cognitieve – taalkundige modellen, bijvoorbeeld modellen over het begrip 'lezen' kunnen connectionistisch of symbolisch zijn.

Hoe begrijpen we zinnen?

Het begrijpen van taal omvat meer dan enkel het herkennen van de woorden. Syntactische en semantische kennis zijn nodig om te kunnen bepalen wat bepaalde woorden in een bepaalde context betekenen. Ook is het van belang om uit te zoeken hoe deze betekenissen kunnen worden gecombineerd. Daarnaast is soms ook kennis van de wereld om ons heen nodig om de betekenis te kunnen vatten. Het is lastig om taalbegrip te onderzoeken, omdat de processen haast automatisch gaan. Zinnen zijn vaak al in het geheel begrepen, ook al is de zin nog incompleet. Om inzicht te krijgen in de processen die betrokken zijn bij de interpretatie van zinnen, hebben psycholinguïsten aanzienlijk gebruik gemaakt van zinnen die een dubbelzinnige betekenis hebben. Met betrekking tot deze dubbelzinnigheid kan onderscheid gemaakt worden tussen:

• Structurele ambiguïteit (structural ambiguity): hiervan is sprake als de zin in zijn geheel leidt tot meerdere mogelijke interpretaties;

• Lexicale ambiguïteit (lexical ambiguity): hiervan is sprake als een zin een dubbelzinnig woord bevat. Een woord kan dus meerdere betekenissen hebben.

In dit verband komt de zogenaamde intuinzin (garden-path sentence) naar voren. Een intuinzin is een opzettelijk misleidende zin die speelt met metaforische betekenissen van woorden of met homonymie (eenzelfde woord dat twee verschillende betekenissen kan hebben), zodat tijdens het lezen een herinterpretatie optreedt. Een voorbeeld van een intuinzin is: “Ik zag de mensen met die grote verrekijker”. Een vraag die gesteld kan worden is hoe we zinnen verwerken die we horen en zien:

• ‘Word-by-word’, ook wel het ‘immediacy principle’ genoemd (direct woord voor woord verwerken).

• ‘Wait-and-see’ (wachten tot een zin is afgerond voordat met de verwerking ervan wordt begonnen).

Omdat de tweede benadering grote eisen stelt aan het werkgeheugen, is het het meest waarschijnlijk dat de verwerking plaatsvindt op de ‘word-by-word’ benadering. Beslissingen over hoe elk woord functioneert worden dan gaandeweg genomen. Er zijn twee standpunten met betrekking tot de vraag hoe syntactische, semantische en pragmatische informatie wordt toegepast bij de interpretatie van zinnen. Het eerste standpunt is dat de syntactische analyse van de zin onafhankelijk gebeurt van, en niet wordt beïnvloed door, semantische en pragmatische kennis.

Het tweede standpunt gaat uit van interactie; deze stelt dat semantische informatie de syntactische analyse kan gidsen.

Frazier is van mening dat de syntactische analyse autonoom geschiedt en dat het onafhankelijk opereert van semantische en pragmatische zaken. Deze mening is echter controversieel; andere psycholinguïsten stellen namelijk dat er sprake is van interactie tussen het proces van syntactische analyse en informatieverwerking op basis van semantische en pragmatische kennis. Veel onderzoek naar het verwerken van zinnen is gebaseerd op dubbelzinnige zinnen of zogenaamde intuinzinnen, geïsoleerd gepresenteerd buiten enige context. Meer recent onderzoek richt zich echter ook op algemenere en in context geplaatste zinnen. Grodner (2005) deed onderzoek naar de invloed van de ‘discourse’ context op zinsbegrip. Zijn onderzoek wees uit dat de ‘discourse’ context invloed heeft op het syntactische proces; er is volgens hem dus sprake van interactie tussen processen.

Hoe produceren we taal?

Wanneer mensen praten worden gedachten omgezet in taal. Levelt (1989) stelt dat onder lexicalisatie wordt verstaan: het proces waardoor de gedachte onderliggend aan een woord wordt omgezet in de klank van het woord. Hij onderscheidt twee fasen in lexicalisatie:

1. Lemma fase: constructie van de grammaticale vorm + de semantische representatie.

2. Lexeme fase: specificatie van den fonologische vorm.

De geselecteerde ‘lemma’ activeert de ‘lexeme’. De staat van ‘iets ligt op het puntje van mijn tong’ (tip-of-the-tongue state) kan worden gezien als een succesvolle ‘lemma’ fase, maar een mislukte activering van de ‘lexeme’ fase. In academische kringen is het de vraag of de twee fasen onafhankelijk van elkaar zijn, of dat er sprake is van interactie. Taalproductie is vooral bestudeerd aan de hand van versprekingen (slips-of-the-tongue). In de praktijk blijken versprekingen vrij systematisch te zijn. Meestal betreffen ze één woord, één morfeem of één foneem, dat wordt gesubstitueerd voor een ander woord, morfeem of foneem. Garrett verdeelde de versprekingen onder in vier groepen:

• Woordsubstituties (‘jongen’ voor ‘meisje’, ‘wit’ voor ‘zwart’, etc.). Komen alleen voor bij inhoudswoorden.

• Woordverwisselingen (‘ik schrijf een moeder aan mijn brief’ i.p.v. ‘ik schrijf een brief aan mijn moeder’). Komen voor bij woorden uit dezelfde categorie.

• Klankverwisselingen – sound exchange errors (‘grote grot’ i.p.v. ‘grote god’)

• Morfeemverwisselingen – stranding errors (‘een maniak voor weekenden’ i.p.v. ‘een weekend voor maniakken’).

Garrett stelde een model op van spraakproductie. Bij het produceren van een zin zijn volgens hem een aantal verschillende niveaus betrokken die onafhankelijk van elkaar opereren. Hij onderscheidt van hoog naar laag de volgende niveaus: ‘message level’, ‘functional level’, ‘positional level’, ‘phonetic level’ en ‘articulation level’. Het message level omvat het concept waar je over wilt praten, dit is echter nog niet in taal omschreven, maar in plaatsjes. Op het functional level krijgen concepten een agent en een object en worden ze gelinkt aan semantische representaties. In het positional level worden woorden in de goede volgorde geplaatst. Garrett gaat ervan uit dat de spraakproductie een seriële aangelegenheid is waarbij de verschillende niveaus onafhankelijk van elkaar opereren en achtereenvolgens doorlopen worden van hoog naar laag. Andere onderzoekers hebben hun vraagtekens bij deze benadering en stellen dat er sprake is van interactie tussen de verschillende niveaus. Dell stelt bijvoorbeeld dat tijdens het proces van spraakproductie er tegelijkertijd op semantische, syntactische, morfologische en fonologische niveaus planning plaatsvindt. De processen zijn volgens hem dus niet onafhankelijk en niet serieel.

Levelt kwam met het zes stadium model van gesproken woord productie, genaamd WEAVER++. De zes stadia van dit model zijn als volgt: conceptuele voorbereiding, lexicale selectie (de abstracte lemma wordt geselecteerd), morfologische encoding, fonetische encoding en articulatie. Het model is serieel, het ene stadium moet afgerond zijn voordat er aan het volgende stadium kan worden begonnen.

Wat is het ‘discourse’ niveau?

De term ‘discourse’ wordt gebruikt om aan te geven dat een aantal zinnen op een betekenisvolle manier aan elkaar gerelateerd is. Bij onderzoek van taal op het ‘discourse’ niveau wordt gekeken naar de manier waarop sprekers en toehoorders:

• de in zinnen uitgedrukte gedachten en ideeën integreren in onderwerpen;

• van het ene onderwerp naar het andere overspringen.

Er zijn enkele universele regels die worden gevolgd wanneer we een conversatie hebben met iemand:

• Verandering van spreker vindt plaats.

• Er is enkel één spreker tegelijk aan het woord.

• Simultane spraak is gebruik maar kort van duur.

• Transities zonder gat (bijvoorbeeld stilte) en zonder overlap zijn gebruikelijk.

• De beurtvolgorde van spreken staat niet vast, ook heeft het geen vaste duur, lengte of inhoud.

• Het aantal sprekers kan variëren.

• Het gesprek kan continue zijn of discontinue zijn.

Psychologen maken onderscheid tussen gegeven en nieuwe informatie. Gegeven informatie verwijst naar informatie waarvan de spreker aanneemt dat de toehoorder het al weet; van nieuwe informatie neemt de spreker aan dat de toehoorder het nog niet weet. Gegeven informatie wordt vaak geïntroduceerd door het bepaalde lidwoord ‘de’; nieuwe informatie door het onbepaalde lidwoord ‘een’.

Voor een vlotte communicatie moeten de spreker en de toehoorder proberen om elkaar te doorgronden:

• de spreker zal moeten inschatten wat de toehoorder al van het onderwerp af weet, en wat verder uitgelegd dient te worden.

• de toehoorder zal een inschatting maken van waar de spreker naartoe wil, en waarom iets verteld wordt.

Grice (1975) stelde dat het van belang is om ook de intentie in plaats van enkel de woorden van de spreker te achterhalen om hem/haar goed te begrijpen. De verschillende geïmpliceerde betekenissen die hij onderscheidt noemde hij ‘implicatures’:

• Conventionele implicaties: deze vloeien voort uit semantische representaties van de betekenis van bepaalde zinswendingen.

• Conversationele implicaties: deze vloeien voort uit het concept dat er geïmpliceerde betekenis in hoe zinnen worden geconstrueerd in spraak.

• Coöperatief principe: dit houdt in dat je een conversationele bijdrage moet maken zoals nodig is, op het stadium dat plaatsvindt, door het geaccepteerde doel van richting van de gespreksuitwisseling waar je je op dat moment in bevind.

Taal heeft niet enkel als doel het delen van informatie met de ander, maar heeft ook als doel het maken en behouden van sociale connecties. Sociale conversatie is dan ook het voeren van een gesprek met dit laatste doel. Door taal delen we informatie, hebben we sociale interacties en praten we vooral over anderen. We zijn sociale primaten, en we willen aan onszelf en anderen laten zien wat onze belangrijkste sociale connecties. Directe (met elkaar afspreken) of indirecte (via de computer) face-to-face gesprekken duren langer dan conversaties door de telefoon of via de mail.

Voor cognitieve psychologen is een van de meest intrigerende menselijke vermogens het vermogen om taal te gebruiken. Steven Pinker (1994) beschrijft dit heel treffend: ‘Simply by making noises with our mouths, we can reliably cause precise new combinations of ideas to arise in each other’s minds’. De vraag die rijst is welke cognitieve processen er zijn betrokken bij het vermogen om taal te gebruiken. Veel cognitieve psychologen stellen dat het taalvermogen niet eenvoudigweg begrepen kan worden in termen van geheugen, redeneren en andere cognitieve processen; ze stellen dat het taalvermogen is gebaseerd op een relatief autonome set van vermogens die voornamelijk onafhankelijk van andere cognitieve processen functioneren. Hoe het taalsysteem werkt is vooral duidelijk geworden door het bestuderen van patiënten met taalstoornissen. Enkele belangrijke begrippen als het gaat om taal zijn:

• Spraak is de gesproken vorm van taal. Het is een manier om linguïstische informatie over te brengen met de menselijke stem.

• Syntax zijn de grammaticale regels van een taal. Deze regels bepalen de manier waarop woorden gecombineerd kunnen worden. Het is onafhankelijk van de betekenis van de zin.

• Schrijven is een visueel systeem om de taal weer te geven. Er zijn verschillende schrijfsystemen, zoals alfabetisch, syllabisch of ideografisch/logografisch

Hoe kan het vermogen om taal te gebruiken aangetast worden? - Chapter 11

Bij normale mensen is taalgebruik inspanningsloos. Dit hoofdstuk zal echter ingaan op manieren waarop het vermogen om taal te gebruiken aangetast kan worden. Hierbij wordt voornamelijk gekeken naar patronen die naar voren komen bij patiënten met afasie, een taalgebrek ten gevolge van een hersenletsel.

Er zijn twee manieren waarop de menselijke hersenfunctie kan worden verstoord, namelijk door verworven schade of door ontwikkelingsstoornissen. Bij verworven schade heeft een gezond brein bijvoorbeeld een laesie (weefselschade) opgelopen door een beroerte, tumor, trauma of progressieve ziekte. Een ontwikkelingsstoornis is bijvoorbeeld autisme,

Broca’s afasie is een stoornis in de spraakproductie. Wernicke’s afasie is een stoornis die te maken heeft met spraak begrip. Er kan ook sprake zijn van verstoorde spraak in de zin dat hun spraak moeilijk te begrijpen is. Het kan bestaan uit willekeurige woorden, een zogenoemde ‘woordsalade’ of het kan bestaan uit verzonnen woorden (‘made up words’). Deze laatste woorden, worden ook wel neologismen of niet-woorden genoemd.

Welke modellen van afasie zijn er?

Het model van Wernicke van spraak-perceptie en productie bevatte het component dubbele dissociatie. Hij erkende dat spraakproductie apart gezien kan worden van spraakperceptie. Het zag er als volgt uit: speech input --------> audatory analysis (STG) A ----(A)----> phonological lexicon B <----(C)----> speech - phonetic movement programs D ----(E)----> motor systems (motor cortex) F --------> speech output.

Het Lichtheim-Geschwind model (1972) stelt dat er een derde centrum is voor taalverwerking, het zogenaamde ‘concept centrum’ dat mentale representaties van woorden opslaat en deze associeert met woorden. Verstoring kan dus optreden ten gevolge van:

• Schade aan de gebied van Broca (Broca afasie);

• Schade aan het gebied van Wernicke (Wernicke afasie);

• Schade aan de zenuwcellen die deze gebieden verbinden (conductie afasie);

• Schade aan de zenuwcellen die het conceptcentrum met het gebied van Broca verbinden (transcorticale motor afasie).

• Schade aan de zenuwcellen die het conceptcentrum met het gebied van Wernicke verbinden (transcorticale sensorische afasie).

Ondanks het feit dat het Lichtheim-Geschwind model erg invloedrijk is geweest bij onderzoek naar afasie, is het model niet vrij van kritiek. Niet één hersengebied is verantwoordelijk voor zowel spreken als schrijven. Het voornaamste bewijs ten faveure van het model is gelegen in het feit dat letsel aan de taalcentra en de verbindingen ertussen uitmondt in de eerder genoemde typen van afasie. Aan de andere kant kan gesteld worden dat er bij patiënten met hetzelfde type afasie sprake is van flinke variatie in de mate waarin bepaalde taalcomponenten zijn aangetast. Bovendien hoeft schade aan het gebied van Broca niet te leiden tot afasie van Broca en kan ander letsel wel aanleiding geven voor het ontstaan van afasie van Broca (idem voor andere gebieden). Daarom is onderkend dat het belangrijk is om afasie te benaderen met een gedetailleerd model van taal en taalverwerking. Zodoende is de psycholinguïstische benadering voor het bestuderen van taalstoornissen ontstaan.

Het Boston afasie classificatie systeem bestaat uit de volgende profielen:

• Broca’s afasie.

• Wernicke’s afasie.

• Conductie afasie.

• Globale afasie.

• Transcorticale beweging afasie.

• Transcorticale sensorische afasie.

• Isolatie afasie.

• Anomische afasie.

• Pure woord doofheid

• Phonagnosia

• Dysarthria

• Spraak apraxie

Het kan worden gebruikt om afasie te identificeren en te voorspellen welk schadeprofiel een patiënt mogelijk zal laten zien. Impliciet is in dit systeem het concept verwerkt dat taal gelokaliseerd in het menselijk brein kan worden en dat verschillende profielen gerelateerd zijn aan verschillende patronen van hersenschade.

In het aangepaste model van Kussmaul op het Wernicke-Lichtheim model is er geen directe link tussen het semantisch conceptuele systeem en spraak output planning in het gebied van Broca.

In het aangepaste model van Heilman op het Kussmaul-Wernicke-Lichtheim model is een splitsing te zien tussen het fonologische input- en output lexicon. Deze splitsing is gebaseerd op een onderscheid tussen de anterieure corticale temporele kwabben (welke de begrijpelijkheid van spraak verwerken en de posterieure corticale temporele kwabben (welke belangrijk zijn bij herhaling).

Dementie is een volhardend gebrek in intellectueel functioneren ten gevolge van het disfunctioneren van de hersens. Het wordt gebruikelijk geassocieerd met een progressief verlies van functies.

Gedetailleerde symptomen van afasie profielen

Broca (1861) concludeerde dat de twee hersenhelften functioneel gezien niet identiek aan elkaar zijn en dat de linker hersenhelft betrokken is bij taal. Spraakverlies werd door hem gelokaliseerd in een gedeelte van de linker frontale kwab, nu bekend als het gebied van Broca. Broca’s afasie, waarbij er schade is aan het gebied van Broca, wordt gekarakteriseerd door langzaam en moeizaam spreken en een gebrek aan vloeiendheid; spraak wordt geproduceerd in korte zinnen met weinig variatie in intonatie.

Wernicke ontdekte een paar jaar later dat niet alle taalstoornissen hun oorsprong vonden in het gebied van Broca. Hij beschreef een vorm van afasie, nu bekend staand als Wernicke’s afasie, waarin iemands spraak vloeiend is, maar weinig informatie bevat en waar sprake is van een slecht taalbegrip. Deze vorm van afasie wordt geassocieerd met schade aan het bovenste gedeelte van de linker temporale kwab. Samenvattend kan worden gesteld dat het gebied van Broca verantwoordelijk is voor de productie van spraak en het gebied van Wernicke verantwoordelijk is voor het herkennen van de klank van woorden.

Bij conductie-afasie zijn de gebieden van Broca en Wernicke intact, maar is sprake van beschadiging van de zenuwcellen die de gebieden van Broca en Wernicke met elkaar verbinden (de verzamelnaam van deze zenuwcellen is de arcuate fasciculus). Mensen met deze afasie kunnen taal produceren en begrijpen, maar kunnen niet herhalen wat zij kort tevoren hebben gehoord.

Wanneer er sprake is van globale afasie, zijn alle grote taalfuncties beperkt, zowel in output als in begrip. Het lijkt een gevolg te zijn van uitgebreide schade aan de linkerhemisfeer.

TMA dat staat voor transcorticale ‘motor’(beweging) afasie is een stoornis waarbij herhaling (‘echolalia’) is behouden. Begrip en spontane spraak zijn echter aangetast.

TSA dat staat voor transcorticale sensorische afasie is een stoornis waarbij er beperking is in het begrip, herhaling en vloeiende output.

Bij Anomie afasie hebben patiënten hebben moeilijkheden met het vinden van het juiste woord.

Bij Woorddoofheid (pure word deafness) kunnen patiënten vloeiend praten en lezen, maar kunnen ze geen woorden herhalen die ze niet begrijpen en kunnen ze geen spaak begrijpen die tot hen gericht is.

Bij phonagnosia is er sprake van een stoornis waarbij mensen anderen niet kunnen herkennen door middel van hun stem. Deze stoornis is moeilijk te herkennen doordat er altijd wel visuele of contextuele factoren zijn die als hulpmiddel kunnen worden ingeschakeld (mensen stellen zich bijvoorbeeld vanzelfsprekend voor tijdens telefoongesprekken). Er is geen sprake van een spraak perceptie probleem, de stoornis wordt eerder geassocieerd met letsel aan de hersenen en dan met name in de rechter temporale kwab.

Bij dysarthria is er sprake van een stoornis in de spraakproductie waarbij spraak moeizaam verloopt. Spraak kan erg mompelig en onduidelijk zijn. De oorzaak kan te wijten zijn aan hersenletsel of problemen tijdens de directe controle van de 'articulatory movements'.

Spraak Apraxie is een stoornis in de controle van spraak. Zeggen wat iemand wil zeggen is erg moeilijk waardoor er inconsistentie ontstaat in hun spraak.

Psychologische en psycholinguische aspecten

Perceptuele spraakverwerking gaat vaak samen met lexicale en semantische/syntactische verwerking.

Agrammatisme is het onvermogen om goede zinnen te maken en/of goede werkwoordsvormen te gebruiken. Het werd traditioneel geassocieerd met Broca’s afasie. Patiënten met Broca’s afasie hadden problemen met het produceren van taal, maar het vermogen om te begrijpen wat er gezegd werd bleef voornamelijk intact. In de jaren 1970 veranderde deze traditionele opvatting. Er bleek toen namelijk dat:

• Broca’s afasie resulteerde in een compleet verlies van het syntactisch vermogen;

• Agrammatisme het begrip en de productie van taal aantastte.

Dit zou kunnen inhouden dat de taalmodule die de syntax (zinsbouw) beheerst, gelokaliseerd is in het gebied van Broca en dat deze bij aantasting van dit gebied buiten werking wordt gesteld. Nieuw onderzoek compliceert dit beeld echter. Deze stelt dat patiënten met Broca’s afasie kennis hebben van syntax wanneer ze genoeg tijd krijgen (een gesprek gaat voor hen echter te snel). Bovendien is er bewijs dat individuele patiënten symptomen van agrammatisme kunnen vertonen, zonder dat ze andere symptomen vertonen.

Het complexe beeld dat naar voren is gekomen door het recente onderzoek heeft geleid tot de vraag of het nog zinvol is om te spreken in termen van Broca’s afasie en agrammatisme; ze beschrijven immers geen zinvol syndroom meer. Grodzinsky (2000) stelt dat het gebied van Broca alleen verantwoordelijk kan worden gehouden voor specifieke syntactische operaties. Carramazza (2001) heranalyseerde het onderzoek van Grodzinsky en concludeerde echter dat Broca’s afasie niet kan worden geassocieerd met een specifieke syntactische operaties. Al met al is er geen eensluidende conclusie en zal verder onderzoek misschien nieuwe inzichten doen verschaffen.

Waartoe kan een fMRI of PET dienen?

fMRI (functionele Magnetische Resonantie Imaging) is een medische imaging techniek dat gebruik maakt van sterk magnetische velden om veranderingen in zuurstof in het bloed van de hersens in beeld te brengen. Hierdoor kunnen er uitspraken gedaan worden over activiteit in de hersens en de mogelijke lokalisering ervan.

PET (positron emissie tomografie) is een techniek om de structuur en functie van de hersens in beeld te brengen. Dit wordt gedaan door het volgen van de doorbloeding met gebruik van radioactieve ‘trackers’.

Wat is alexie?

Alexie is een stoornis in het lezen en spellen ten gevolge van verworven hersenschade. Dyslexie is een stoornis in het lezen van geschreven taal en heeft te maken met ontwikkeling moeilijkheden. Deze term wordt echter ook gebruikt om te refereren naar bepaalde profielen van verworven leesproblemen.

Het model van Ellis en Young (1996) geeft een representatie voor het herkennen, begrijpen en benoemen van geschreven woorden tijdens het lezen. Het model stelt dat er verschillende manieren zijn waarop het leesproces kan worden verstoord. Onderzoek wordt verricht naar:

• Oppervlakte dyslexie. Patiënten kunnen woorden niet direct herkennen. Het woord wordt wel begrepen als het wordt genoemd. Zolang de woorden regelmatig zijn – ze voldoen dan aan de ‘spelling-to-sound’ regels – ( bijv. "greep) werkt het, maar problemen ontstaan als de woorden onregelmatig zijn (bijv. "jeep”). Komt voor uit schade in de temporaal kwab, er is hierbij schade opgetreden aan de lexicaal-semantische route.

• Fonologische dyslexie. Patiënten kunnen bekende bestaande woorden lezen, maar hebben moeite met het lezen van niet-woorden.

• Diepe dyslexie. Patiënten hebben last van semantische vergissingen, men leest woorden die qua betekenis dicht bij het te lezen woord liggen bijv. ‘kosten’ als ‘geld’ en ‘stad’ als ‘dorp’. Woorden met een concrete inhoud zijn ook gemakkelijker te onthouden dan abstracte woorden.

Een hypothese van Coltheart en Saffran (1987) was dat diepe dyslexie niet verklaard moest worden aan de hand van het model van Ellis en Young, maar dat het verklaard moest worden wegens het feit dat patiënten met diepe dyslexie lezen met de rechter in plaats van de linker hersenhelft. Dit idee sluit niet aan op de klassieke theorie die ervan uitgaat dat het taalcircuit zich in linker hersenhelft bevindt. Er is echter groeiend bewijs dat de rechter hersenhelft, ondanks het feit dat het niet kan spreken,bijdraagt bij het lezen. Andere onderzoekers stelden dat de presentatie van woorden aan de rechter hersenhelft zorgt voor een activering van semantische onderdelen, maar dat deze activering zwakker is en meer gespreid.

De volgende gebieden worden geassocieerd met de visuele verwerking van woorden:

• Temporal pole
• Fusiform gyrus
• Visual word form area
• Primary visual cortex

Welke ontwikkelingstaalstoornissen zijn er?

Specifieke taalbeperking is een stoornis waarbij kinderen problemen met begrip en productie van gesproken taal laten zien, die disproportioneel (naar verhouding onjuist) zijn met hun non verbale IQ. Er zijn 3 algemene theorieën over de oorzaak van de specifieke taalbeperking:

1. Kinderen hebben een verstoring in de onderliggend auditorische verwerking en de problemen in het verwerken van geluiden heeft een impact op hun vermogen om spraak te horen en spraak te verwerken.

2. Kinderen hebben een specifiek probleem met hun verbale kortetermijngeheugen en vinden het moeilijk om niet bestaande woorden te herhalen. De kinderen vinden het moeilijker om nieuwe woorden te leren en te herhalen.

3. Kinderen hebben een specifiek tekort in het verwerken van de syntax wat ervoor zorgt dat ze problemen hebben in het horen en produceren van spraak.

Wat is dyslexie?

Kinderen met dyslexie hebben moeite met lezen, spellen en schrijven (in accuraatheid en vlotheid). Er is wel sprake van een gemiddelde intelligentie maar het lezen en schrijven gaat (gezien de leeftijd en het onderwijsniveau) veel te moeizaam. De kinderen laten ook fonologische problemen zien. De oorzaak van dyslexie is nog onbekend alhoewel onderzoek stelt dat auditieve verwerkingsproblemen van invloed kunnen zijn.

Wat is de relatie tussen auditieve verwerking en stotteren?

Auditieve verwerking speelt een rol bij stotteren. Stotteren is het moeizaam praten met haperingen en herhalingen van het begin van de woorden. Het is een ontwikkelingsstoornis van de spraak productie.

Wat is het verband tussen taal en autisme?

Bij patiënten met autisme is het blijvende probleem niet per se de taalbeperking zelf, maar het gebruik van de taal. Sociale conversaties en interacties worden bemoeilijkt door hun tekortkomingen. Zo hebben ze moeite met perceptuele verwerking en met het perspectief van de ander (‘perspective taking’). Ze kunnen zich moeilijk verplaatsen in de ander en begrijpen de ander daardoor minder goed. Dit zorgt voor grote problemen gedurende sociale interactie, gezien het een cruciaal onderdeel is van sociale conversaties.

Ontwikkelingstaalstoornissen laten de mogelijke impact van fonologische tekortkomingen zien op de leesontwikkeling en van syntactische tekortkomingen op specifieke taalbeperkingen.

Bij normale mensen is taalgebruik inspanningsloos. Dit hoofdstuk zal echter ingaan op manieren waarop het vermogen om taal te gebruiken aangetast kan worden. Hierbij wordt voornamelijk gekeken naar patronen die naar voren komen bij patiënten met afasie, een taalgebrek ten gevolge van een hersenletsel.

Er zijn twee manieren waarop de menselijke hersenfunctie kan worden verstoord, namelijk door verworven schade of door ontwikkelingsstoornissen. Bij verworven schade heeft een gezond brein bijvoorbeeld een laesie (weefselschade) opgelopen door een beroerte, tumor, trauma of progressieve ziekte. Een ontwikkelingsstoornis is bijvoorbeeld autisme,

Broca’s afasie is een stoornis in de spraakproductie. Wernicke’s afasie is een stoornis die te maken heeft met spraak begrip. Er kan ook sprake zijn van verstoorde spraak in de zin dat hun spraak moeilijk te begrijpen is. Het kan bestaan uit willekeurige woorden, een zogenoemde ‘woordsalade’ of het kan bestaan uit verzonnen woorden (‘made up words’). Deze laatste woorden, worden ook wel neologismen of niet-woorden genoemd.

An Introduction to Cognitive Psychology van Groome - BulletPoints

Wat wordt er onderzocht in de cognitieve psychologie? - BulletPoints 1

• Het cognitieve proces bestaat uit vier complexe en interactieve fases, namelijk Perceptie, Leren en geheugenopslag, Retrieval en Denken.

• Vier benaderingen als basis van de cognitieve psychologie:

  • 1: de experimentele cognitieve psychologie, waarbij gebruik wordt gemaakt van psychologische experimenten. Voorbeelden hiervan zijn experimenten van Wilhelm Wundt, het Behaviorisme, de Gestaltpsychologie en de schematheorie.
  • 2: de computer modellering benadering, waarbij cognitieve processen met behulp van computers gesimuleerd kunnen worden. Voorbeelden hiervan zijn het programma om simpele problemen op te lossen van Newell et al., de feature detection systemen en het “limited capacity processor model”
  • 3: de cognitieve neurowetenschap waarbij de relatie tussen de cognitie en de hersenfuncties bestudeerd kunnen worden door middel van hersenscans.
  • 4: de cognitieve neuropsychologie waarbij informatie wordt verkregen door individuen met hersenbeschadiging te bestuderen. Een belangrijk voorbeeld bij deze benaderingen is de theorie van Hebb die stelt dat herinneringen door de creatie van nieuwe verbindingen tussen neuronen opgeslagen worden.

Welke theorieën over perceptie zijn er? - BulletPoints 2

• Kernvragen van perceptie zijn: hoe herkennen we een bepaald object en hoe herkennen we dat een object is veranderd?

• Hier zijn binnen de visuele perceptie verschillende theorieën over ontwikkeld waaronder de theorie van Shephard en Metzler waar er sprake is van een intern schema (Template) waar sensorische informatie mee vergeleken kan worden.

• Gestaltpsychologen kijken naar hoe we de wereld onderscheiden in achtergrond en figuren.

• Andere theorieën zijn de Feature-extraction theorieën, de theorie van Marr, de theorie van Biederman en de Parallel Distributed Processing (PDP) modellen, ook wel neurale netwerkmodellen genoemd. Deze PDP modellen proberen te modelleren hoe de hersenen werken. Er wordt gebruik gemaakt van flexibele interne schema’s, waarbij objecten worden gerepresenteerd door activatie van een patroon van meerdere cellen. Dit zorgt ervoor dat het systeem verandert door verkregen feedback bij veranderingen in dit object.

• Wanneer hetgeen dat we waarnemen niet overeenkomt met de werkelijkheid noemen we dat een illusie.

• Er is een classificatie van illusies gemaakt waarbij een van de dimensies de bijdrage van bottom-up en top-down processen is. Illusies van een hoger niveau worden in hogere mate gecontroleerd door top down invloeden dan illusies op een lager niveau.

• Sensatie is de “ruwe” bottom-up input vanuit de zintuigen. Perceptie is de subjectieve ervaring van de hiervoor genoemde sensatie.

• Een duidelijke illustratie hiervan vinden we in de Look but failed to see (LBFS) verkeersongelukken. Verder zijn er theorieën over hoe wij tekortkomingen invullen en stelt de Gibsonian view van perceptie dat de sensorische informatie bij directe perceptie zo informatierijk is dat aanvulling (top-down) informatie niet nodig is.

• Het visuele systeem heeft twee informatiestromen na de primaire visuele schors namelijk de ventrale “wat” stroom die over herkenning van visuele input gaat en de dorsale “waar” stroom die informatie geeft om visueel gedrag te sturen zoals wijzen en grijpen en beweging verwerkt.

Hoe werkt het hebben, verdelen en behouden van aandacht? - BulletPoints 3

• Er zijn twee functies van aandacht, namelijk aandacht voor perceptie en aandacht voor actie.

• Een mistake is een foute actie die niet klopt bij de situatie, dit komt bijvoorbeeld door een verkeerd ingeschatte situatie. Er zijn twee soorten mistakes; Slips en Lapses.

• Wanneer we onze aandacht op iets richten is er sprake van gecontroleerde aandacht (top-down verwerking). De bron van controle zijn wij hierbij zelf en is dus endogeen.

• Wanneer iets onze aandacht vangt is er sprake van stimulus gedreven dus exogene controle (bottom-up verwerking).

• “Bottleneck” in de verwerking: het punt waarop de parallelle verwerking een reeks vormt. Dit is volgens Welford te zien in de PRP, die de tijd laat zien die nodig is om de eerste reactie te organiseren voordat de tweede reactie georganiseerd kan worden. Andere theorieën relevant voor de zoektocht naar de “bottleneck” zijn het filtermodel van Broadbent, het late selectie model van Deutsch & Deutch en het meest geaccepteerde attenuation model van Treisman.

• De vraag of focus zich richt op objecten of locatie speelt wanneer het gaat over visuele selectieve aandacht. Het spotlight model stelt dat visuele aandacht gericht kan worden op een bepaalde locatie en Eriksen stelt dat er ook in- en uitgezoomd kan worden. Er zijn echter bewijzen van andere onderzoekers dat focus zich richt op objecten. Belangrijke begrippen die bij de vraag van focus van visuele aandacht horen zijn de volgende: Saccade, Fixatie, Oriënteren en Leren door te staren.

• Taken verschillen in aandacht die nodig is voor het uitvoeren van een taak. Zo kunnen taken gemakkelijker gecombineerd worden wanneer deze gebruik maken van verschillende sensorische modaliteiten, men over expertise of ervaring bezit en moeilijkheid van de taak. Automatische informatieverwerking is een manier van verwerking onafhankelijk van aandacht en waarbij meerdere stimuli parallel automatisch worden verwerkt. Gecontroleerde verwerking is echter wel flexibeler.

Welke vormen van perceptie- en aandachtsstoornissen zijn er? - BulletPoints 4

• Synesthesie is een neurologisch verschijnsel waarbij twee of meer zintuigen samenwerken. Wat er gebeurt, is dat een input automatisch een ervaring van een andere modaliteit als gevolg heeft. Twee vormen van synesthetische ervaring zijn Projectors en Associators. Synesthetische ervaring wordt pas getriggerd na interpretatie van stimulus.

• Bij blindzicht (blindsight) is een persoon blind in bepaalde gebieden, een dergelijk gebied heet een Scotoma. Hoewel een persoon onbewust is van deze gebieden, is hij wel in staat om de aanwezigheid van objecten in het Scotoma vast te stellen. De meest geaccepteerde verklaring voor blindzicht is dat we twee aparte visuele systemen hebben namelijk striate en non-striate.

• Er is sprake van eenzijdige neglect wanneer een patiënt wel goed kan zien, maar niet bewust is van objecten of gebeurtenissen aan een kant van zijn lichaam. Op het eerste gezicht lijkt dit een fout van de aandacht. De verklaringen voor eenzijdige neglect zijn:

  • Perceptueel: neglect komt door het disfunctioneren van perceptuele aandacht.

  • Motor: Patiënt neemt zijn omgeving wel visueel waar, maar wil of kan hier niet op reageren. Een neglect patiënt zal zeggen dat hij geen problemen heeft met zijn zicht.

• Bij visuele agnosie zien patiënten wel het object, maar ze weten niet wat het is. Farah spreekt hierbij van een beschadiging van de processen nodig voor objectherkenning. Patiënten zullen het object bij aanraken wel herkennen en kunnen dit ook benoemen.

• Er zijn meerdere vormen agnosie namelijk apperceptieve agnosie en associatieve agnosie. Apperceptieve agnosie wordt veroorzaakt door tweezijdige hersenafwijking. Oorzaak van associatieve agnosie is een storing om toegang te krijgen tot de opgeslagen visuele herinnering van het waargenomen object.

• Prosopagnosie het onvermogen om gezichten te herkennen, ook aangeduid met gezichtsblindheid. Hierbij kunnen patiënten de persoon niet herkennen terwijl ze wel het gezicht zien en de emoties herkennen. Prosopagnosie heeft twee vormen namelijk aangeboren en verworven. Bij de aangeboren variant is er geen sprake van hersenafwijkingen.

Wat is er bekend over de werking van het kortetermijngeheugen? - BulletPoints 5

• Het primaire geheugen ofwel het Korte Termijn Geheugen (KTG) is actief, bewust, beperkt en voor korte opslag. Het secundaire ofwel Lange Termijn Geheugen (LTG) is passief, onbewust, onbeperkt en voor langdurige opslag. Er is klinisch bewijs dat wanneer het ene geheugen beschadigd is het andere geheugen prima blijft functioneren. Dit noemen we de dual-store theory.

• De digit span is een meting van het grootste aantal cijfers (digits) dat een individu zich kan herinneren na de presentatie ervan. Hiermee kan het geheugen gemeten worden. De capaciteit van het korte termijn geheugen wordt op 3 of 4 items geschat. Voor de opslag in KTG is herhaling vereist anders verdwijnen items snel, dit is meestal binnen 3 à 4 seconden.

• Het werkgeheugen bestaat uit drie componenten. De eerste is de fonologische lus die verbale informatie vasthoudt. Deze bestaat uit de phonological store en het articulatory control process. De tweede is de visuo-spatial sketchpad die visuele informatie opslaat. Deze bestaat uit de visual cache en de inner scribe. Als derde component is er nog het central executive die een centrale rol speelt bij het bewustzijn. Het central executive stuurt beide hierboven genoemde componenten aan.

• Er zijn alternatieve modellen en toevoegingen op het bestaande model. De episodische buffer is een extra lus die door Baddeley is geïntroduceerd in het bestaande model. Deze lus zorgt voor een koppeling tussen het werkgeheugen en het langetermijngeheugen. Daarnaast zou deze lus informatie van verschillende zintuigmodaliteiten integreren met elkaar. Een alternatief model, het lange termijn werkgeheugen, beweert dat het werkgeheugen een subonderdeel is van het lange termijn geheugen.

Wat is er bekend over de werking van het langetermijngeheugen? - BulletPoints 6

• Het geheugen is een proces van opslaan van informatie en ervaringen met als doel om het op een later moment weer terug te kunnen halen. In dit proces kunnen drie fases omschreven worden namelijk Input, Opslag en Output.

• Ebbinghaus deed onderzoek door zijn eigen geheugen te testen met betekenisloos materiaal. Herinneringen hebben de neiging om te verdwijnen, hiervoor had Ebbinghaus twee mogelijke verklaringen. Deze verklaringen zijn het Decay effect en het Interference effect. Bjork & Bjork (1992) stelden dat het frequent opvragen van herinneringen het geheugenspoor versterkt. Bartlett stelt in de schematheorie dat we informatie coderen op basis van ervaringen.

• Er zijn drie “levels of processing” ofwel niveaus waarop verwerking van input plaats kan vinden namelijk structurele, akoestische en semantische informatieverwerking. Deze vinden tegelijkertijd plaats. Binnen herhaling als methode om informatie te onthouden zien we de volgende methoden: Maintenance rehearsal, Elaborative rehearsal en Elaborative encoding.

• Tulving vond het oproepen van herinneringen afhankelijk aan de aanwezigheid van aanwijzingen om het oorspronkelijke geheugenspoor te reactiveren. Dit heet het Encoding Specificity Principle (ESP). Transfer-Appropriate Processing (TAP) stelt dat de situatie van informatieverwerking en informatieoproepen het effectiefst werken wanneer deze met elkaar overeenkomen.

• Er kan op meerdere manieren onderscheid gemaakt worden in geheugen systemen, zo is er het episodische geheugen voor gebeurtenissen uit je eigen leven en het semantische geheugen voor algemene kennis. Daarnaast kan er onderscheid gemaakt worden tussen het expliciete en het impliciete geheugen (verwant aan priming), en tussen recollection en familiarity judgements. Er wordt gesteld dat impliciet, familiarity judgements en semantisch geheugen met elkaar te maken hebben en expliciet, recollection en episodisch geheugen ook.

• Er is gesteld dat het geheugen ook in het dagelijks leven getest zou moeten worden om ecologische validiteit te verkrijgen, daarnaast zou het nauwkeuriger en duurzamer zijn. Er zijn verschillende verschijnselen op deze manier ontdekt. Bijvoorbeeld infantiele amnesie: het verschijnsel dat mensen zich nauwelijks wat herinneren van hun eerste jaren.

Wat is amnesie en wat voor vormen bestaan er? - BulletPoints 7

• Amnesie is de verzamelnaam voor stoornissen van het geheugen. Het kan verdeeld worden in de volgende groepen: Organische amnesie door aan fysieke schade aan de hersenen en Psychogene amnesie door psychologische factoren. Het belangrijkste kenmerk van organische amnesie is de aantasting van het LTG terwijl het KTG vaak nog intact is.

• Er kan ook onderscheid gemaakt worden tussen twee soorten amnesie qua tijd:

  • Retrograde amnesie: amnesie over de tijd voor het ontstaan van de amnesie. Testen van remote memory: gebeurtenissen van jaren geleden.

  • Anterograde amnesie: Amnesie over de tijd na het ontstaan van de amnesie.

• Deze twee soorten amnesie zijn te testen via leertesten. De wet van Ribot stelt dat bij RA recente herinneringen minder goed terug te halen zijn dan herinneringen van langer geleden.

• Veel hersenfuncties van amnesie patiënten blijven onaangetast, zo behouden ze hun procedurele geheugen. Cohen & Squire stellen dan ook dat amnesie patiënten een intact procedureel geheugen hebben en een aangetast declaratief geheugen. Het declaratieve geheugen wordt bewust gerapporteerd, dit is bij het procedurele geheugen niet het geval. Het impliciete geheugen blijft behouden bij amnesie patiënten, het expliciete geheugen niet.

• Er zijn verschillende theorieën van amnesie:

  • Encoding deficit theory van Milner. Volgens deze theorie werd amnesie veroorzaakt door een storing in het consolideren van herinneringen van een tijdelijk korte termijn geheugen spoor naar een permanent lange termijn geheugen spoor. Retrograde amnesie zou dan een anterograde aandoening zijn die pas later ontdekt werd.

  • De retrieval deficit theory van Warrington & Weiskrantz stelt dat organische amnesie veroorzaakt wordt door een storing in het ophaalmechanisme. Een storing hierin kon in theorie zowel de anterograde als de retrograde component van de amnesie verklaren.

  • De Standard model of consolidation stelt dat er naast de normale consolidatie proces ook een langzame consolidatie is, die het LTG spoor versterkt.

  • De multiple trace theory voorspelt dat letsel aan de hippocampus RA veroorzaakt voor alle episodische herinneringen en recente semantische herinneringen.

• Er zijn ook andere typen van geheugenstoornissen waaronder letsel aan de frontale kwab waarbij patiënten onder andere moeite hebben met actief terughalen van contextuele informatie. Andere typen zijn leeftijd-gerelateerde achteruitgang van het geheugen en amnesie door bewusteloos raken na een klap op het hoofd. Bij ECT is er vaak sprake van tijdelijk verlies van het geheugen, er zijn echter vaak meldingen van patiënten die voelen dat hun herinneringen echt zijn aangetast

• Rehabilitatie omvat de strategieën die worden gebruikt om patiënten te helpen om te gaan met hun stoornis. Het procedurele geheugen blijft bij amnesie patiënten vaak intact. Dit type leren wordt dan ook gebruikt om patiënten dingen te leren. Amnesie patiënten hebben vooral baat bij errorless learning waarbij de reactie van een patiënt in een bepaalde richting wordt gestuurd. Deze richting wordt hierdoor versterkt en anderen geremd.

Wat zijn ontwikkelingen rond de thema's probleemoplossing en redeneren? - BulletPoints 8

• Er bestaan meerdere benaderingen met betrekking tot probleemoplossing. Zo zien Gestalt psychologen probleemoplossing als een proces wat inzicht en productief denken vereist. Dit zou de volgende twee belemmeringen hebben: “Functional fixedness” en “type of set effects”. Vroegere ervaringen en reproductief denken kunnen het proces dus tegenwerken. De informatieverwerking benadering toont aan dat oplossingen konden worden opgedeeld in deze fasen: Representatie, Selectie, Implementatie en Evaluatie.

• Wanneer vroegere ervaringen niet bruikbaar zijn om een probleem voor te stellen kan er een impasse ontstaan: een soort ‘mental blank’. Het kan doorbroken worden door de voorstelling van het probleem te veranderen door middel van “chunk decomposition” en “constraint relaxation”.

• Gentner & Gentner stelden dat het gebruik van analogieën bijdraagt aan het oplossen van problemen. Dit proces kan worden opgedeeld in drie fasen: Het probleem interpreteren en presenteren, een bruikbare analogie selecteren en ophalen uit het LTG en overeenkomsten tussen het probleem en de analogie waarnemen.

• Probleem oplossen heeft de volgende criteria: doelgerichte activiteiten, cognitieve processen, doel bereiken behelst een aantal mentale processen. Bij inductief redeneren komt men tot een algemeen geldende regel op grond van specifieke waarnemingen, hierbij is de conclusie hoogst waarschijnlijk. Bij deductief redeneren wordt de conclusie afgeleid uit de gegeven premissen, hierbij is de conclusie zeker.

• Er zijn meerdere theorieën met betrekking tot redeneren. Zo stelt Cheng dat we abstracte, pragmatische redeneerschema’s ontwikkelen op basis van ervaringen in verschillende domeinen. Oaksford & Chater stelden dat ons alledaags redeneren probabilistisch is; er wordt gebruik gemaakt van overtuigingen en vroegere ervaringen en wordt een inschatting gemaakt van de waarschijnlijkheid dat een conclusie waar is.

Wat zijn mogelijke gevolgen van letsel aan de frontale kwab? - BulletPoints 9

• De frontale hersenkwab speelt een rol in de executieve functies van de menselijke cognitie en kunnen verdeeld worden in drie categorieën: de motorische schors, de premotorische schors en de prefrontale schors. Letsel aan de frontale hersenkwab kan veranderingen in persoonlijkheid en affectief gedrag aanbrengen. Het frontale kwabsyndroom wordt aangeduid met de term disexecutief syndroom. De drie belangrijkste aspecten die door letsel aan de frontale kwab beïnvloed worden zijn Drive, Impaired social skills en Lack of insight.

• Beschadiging van de rechter frontale schors kan de oorzaak zijn van problemen met concentratie en het onvermogen om de aandacht vast te houden, ze worden sneller getriggerd door de externe omgeving en kunnen dit niet onderdrukken. Frontale kwab-patiënten beschikken niet over een duidelijk organiseer-principe. Bij patiënten met letsel aan de rechter frontale kwab is het vermogen om strategieën te vormen en van strategie te veranderen aangetast.

• Om de stoornissen van de ‘executive function’ te verklaren, stellen Norman & Shallice dat we vaak functioneren op de automatische piloot. Bij een conflict tussen twee routinematige handelingen selecteert ‘contention scheduling’ een van de mogelijke schema’s op basis van omgevingsinformatie en huidige voorkeuren.

• Het supervisory attentional system zorgt bij het omgaan met nieuwe informatie voor het reguleren van niet automatisch uit te voeren gedrag. Beschadiging van de frontale kwab zorgt voor een verstoord functioneren van het supervisory attentional system. Wanneer dit systeem niet meer intact is wordt het gedrag beperkt tot het uitvoeren van routinematige handelingen.

• Shallice & Burgess suggereren dat het superviserende systeem niet op zichzelf staat. Op gedragsmatig niveau kan het disexecutief syndroom worden opgedeeld in verschillende factoren. Initiatie en inhibitie kunnen afzonderlijk worden aangetast, wat suggereert dat dit aparte processen zijn. Er zijn drie verschillende supervisie processen zijn die ieder gerelateerd zijn aan een verschillend functioneel van elkaar afhankelijk gebied binnen de frontale kwabben: Energization, Task-setting en Monitoring.

Hoe werkt het herkennen, begrijpen en spreken van taal? - BulletPoints 10

• Spraak is de gesproken vorm van taal.

• Syntax zijn de grammaticale regels van een taal.

• Schrijven is een visueel systeem om de taal te kunnen weergeven, er zijn verschillende schrijfsystemen. Binnen taal kunnen de volgende niveaus onderscheiden worden: Fonetiek, Fonologie, Morfologie, Syntaxis, Semantiek en Rede.

• Een foneem is de kleinste klankeenheid die een verschil in betekenis kan uitmaken. Fonemen kunnen worden gecombineerd om woorden te vormen. Een morfeem is een betekenisvol deel van een woord wat niet in kleinere betekenisvolle delen kan worden opgesplitst. Een vrij morfeem komt ook als zelfstandig woord voor; een gebonden morfeem (suffixes en prefixes) komt uitsluitend voor in combinatie met een of meer vrije morfemen.

• De syntaxis omvat regels onder andere voor het in de juiste volgorde combineren van woorden. Chomsky stelt dat taalgebruikers beschikken over een set van regels namelijk grammatica. Daarnaast stede Chomsky dat elke zin twee grammaticale klassen omving namelijk een “surface structure” en een “underlying structure.” Met de ‘surface structure’ wordt de vorm in woorden bedoeld; de ‘underlying structure’ duidt op de betekenis.

• Er is bewijs dat er aparte systemen bestaan voor gesproken en geschreven woordherkenning. De voornaamste factoren die van invloed zijn op de efficiëntie van woordherkenning zijn woordfrequentie, context en bureneffect. Er zijn twee typen modellen die verklaren hoe mensen zo snel toegang kunnen krijgen tot een woord in hun ‘mentale lexicon’ namelijk modellen van serieel zoeken en modellen van directe toegang.

• Om inzicht te krijgen in processen van interpretatie van zinnen wordt gekeken naar zinnen met een dubbele betekenis. Deze dubbelzinnigheid kan onderverdeeld worden in structurele en lexicale ambiguïteit. Een vraag die gesteld kan worden is hoe we zinnen verwerken die we horen en zien, twee mogelijkheden hiervoor zijn Word-by-word of Wait-and-see.

• Lexicalisatie is het proces waarbij de gedachte als basis van een woord wordt omgezet in de klank van het woord. Hierin bestaan twee fases namelijk de Lemma fase en de Lexeme fase. Taalproductie is vooral bestudeerd aan de hand van versprekingen (slips-of-the-tongue). In de praktijk blijken versprekingen vrij systematisch te zijn. Ze zijn volgens Garett te verdelen in vier groepen: woordsubstituties, woordverwisselingen, klankverwisselingen en morfeemverwisselingen. Garett stelt een model op van spraakproductie met verschillende niveaus van hoog naar laag. Andere onderzoekers hebben hun vraagtekens bij deze benadering en stellen dat er sprake is van interactie tussen de verschillende niveaus.

Hoe kan het vermogen om taal te gebruiken aangetast worden? - BulletPoints 11

• Er zijn verschillende soorten taalstoornissen zoals Broca’s afasie. Dat is een stoornis in de spraakproductie. Wernicke’s afasie is een stoornis die te maken heeft met spraakbegrip. Er kan ook sprake zijn van verstoorde spraak. Verstoring kan optreden door schade aan de gebieden van Broca en Wernicke maar ook door schade aan zenuwcellen die deze gebieden verbinden met elkaar of met het conceptcentrum.

• Broca (1861) lokaliseerde spraakverlies in een gedeelte van de linker frontale kwab. Deze vorm van afasie wordt gekarakteriseerd door moeizaam spreken in korte zinnen en een gebrek aan vloeiendheid. Bij Wernicke’s afasie is iemands spraak vloeiend maar het bevat weinig informatie, er is sprake van een slecht taalbegrip. Er is schade aan het bovenste gedeelte van de linker temporale kwab. Andere vormen van afasie zijn conductie-afasie, globale afasie, transcorticale motorafasie, transcorticale sensorische afasie, isolatie afasie, anomie afasie en woorddoofheid.

• Alexie is een stoornis in het lezen en spellen ten gevolge van verworven hersenschade. Dyslexie is een ontwikkelingsstoornis in het lezen van geschreven taal, of bepaalde vormen van verworven leesproblemen. Er zijn verschillende vormen dyslexie: Oppervlakte dyslexie waarbij patiënten woorden niet direct herkennen. Fonologische dyslexie waarbij patiënten moeite hebben met het lezen van niet-bestaande woorden. Diepe dyslexie waarbij patiënten last hebben van semantische vergissingen, en woorden leest die qua betekenis dicht bij het te lezen woord liggen.

• Er zijn een aantal ontwikkelingstaalstoornissen:

  • Specifieke taalbeperking: een stoornis waarbij kinderen problemen met begrip en productie van gesproken taal laten zien die niet in overeenstemming zijn met hun non-verbale IQ.

  • Stotteren: dit is het moeizaam praten met haperingen. Het is een ontwikkelingsstoornis van de spraakproductie.

  • Autisme: patiënten hebben problemen met het gebruik van de taal tijdens sociale interactie, perceptuele verwerking en het perspectief van een ander.