College-aantekeningen bij Cognitieve Psychologie aan de Universiteit Leiden - 2014/2015

College 1: Introductie (hfst 1) en Perceptie (hfst 2)

Hoofdstuk 1: Introductie

Cognitieve psychologie is de studie van en naar menselijke functies, zoals waarneming (zintuigen), aandacht, geheugen, denken, beslissen, taal en motoriek. De laatste jaren nemen ook emotie en creativiteit een plaats in. In het boek van Groome wordt cognitieve psychologie aangeduid als: ‘de studie naar de manier waarop onze hersenen informatie verwerken’. In het boek wordt vrij veel aandacht besteedt aan stoornissen, dit is om te kunnen leren hoe hersenen ‘normaal’ zouden moeten functioneren.

Vier benaderingen van cognitieve psychologie:

In de cognitieve psychologie zijn er vier benaderingen om iets te leren over cognitieve processen. De eerste is de experimentele cognitieve benadering. Hierbij worden psychologische experimenten op mensen gedaan om bepaalde cognitieve functies te onderzoeken. Er wordt daarbij gebruik gemaakt van laboratorium onderzoek. De tweede benadering is computer modellering. Hierbij worden computermodellen gemaakt van hersenprocessen en deze worden vervolgens getest. De derde benadering is die van cognitieve neuroscience, waarbij hersenprocessen bestudeerd worden die een rol spelen bij de cognitieve verwerking, dit wordt gedaan met technieken als EEG, fMRI en PET. De laatste, en tevens belangrijkste, benadering is de cognitieve neuropsychologie (niet te verwarren met klinische neuropsychologie, zij zijn met name geïnteresseerd in diagnose en therapie). Hierbij wordt onderzoek gedaan naar functiestoornissen ten gevolge van hersenletsel. Hierdoor kan men iets leren over ‘normale’ hersenprocessen.

Belangrijke thema’s binnen de cognitieve psychologie

In het boek komen drie belangrijke thema’s naar voren. De eerste gaat over informatieverwerking. Over informatieverwerking bestaan twee benaderingen, namelijk bottom-up en top-down verwerking. Bottom-up verwerking, ook wel stimulus-driven of data-driven genoemd, houdt in dat een stimulus verwerkt wordt met informatie die van buitenaf verkregen is. We verwerken de aangeboden informatie zoals deze onze zintuigen bereikt. Bij top-down verwerking, ook wel schema-driven of conceptually driven genoemd, wordt voor de verwerking van een stimulus juist al eerder opgedane kennis gebruikt, waardoor de verwerking sneller en makkelijker verloopt. Schema-driven en conceptually-driven slaan terug op het feit dat de informatie verwerkt wordt aan de hand van bepaalde schema’s en concepten die al in ons geheugen zijn opgeslagen.

Het tweede belangrijke thema is automatische verwerking tegenover gecontroleerde verwerking. Automatische verwerking is een onbewust proces en komt tot uiting wanneer men gevraagd wordt naar een tekst te kijken zonder deze te lezen. De kans is hierbij groot dat de tekst toch gelezen wordt, omdat lezen een automatische verwerking heeft. Gecontroleerde verwerking is een bewust proces en speelt een rol bij het benoemen van objecten. Beide soorten verwerking komen samen in de stroop-taak, waarbij het gecontroleerde proces geïnterfereerd wordt door het automatische proces. Het blijkt voor veel mensen lastig om de automatische verwerking te onderdrukken.

Het laatste thema is het bewustzijn, dit is het onderwerp bij perceptie, aandacht en geheugen. Bewustzijn is volgens het boek: ‘one of the greatest mysteries of life itself’. We proberen bewustzijn echter te definiëren door bepaalde (levens)vragen onder te brengen in zogenaamde ‘easy’ en ‘hard’ questions. De vraag die in de categorie ‘hard questions’ valt is: ‘hoe is het mogelijk dat neurale activiteit tot subjectief bewustzijn leidt?’ Er is geen antwoord op deze vraag. Andere vragen met betrekking tot cognitie zouden beantwoord moeten kunnen worden, hoewel dat niets zegt over de moeilijkheidsgraad van de vraag.

Hoofdstuk 2: Perceptie

Van het hoofdstuk over perceptie is alleen het onderdeel ‘vision’ (waarneming) verplicht. In dit hoofdstuk spelen twee vragen een rol, namelijk: wat zijn de elementen van herkenning en is visuele waarneming slechts een bottem-up proces of ook een top-down proces?

De theorieën voor het herkennen van objecten

Een van de meest invloedrijke scholen die zich heeft beziggehouden met hoe wij visuele elementen in een veldzicht groeperen was de Gestalt-school. Zij ontwikkelde een aantal wetten die men gebruikt om visuele elementen te onderscheiden:

• Proximity (nabijheid)

• Similarity (gelijkheid)

• Closure (we zijn geneigd vormen te ‘sluiten’, ook als een object onderbroken wordt ‘zien’ we dat de vorm erachter doorloopt)

• Good continuation (we zien bijvoorbeeld twee lijnen die elkaar snijden)

• Good form (we groeperen wanneer er sprake is van een soortgelijke vorm, patroon of kleur)

Er zijn verschillende theorieën geweest over hoe we een object herkennen. Als eerste was er een theorie die beweerde dat we elk nieuw binnenkomend object aanpassen aan al bestaande modellen (templates) in ons hoofd. Er was in deze theorie dus sprake van herkenning van het gehele object. Deze theorie blijkt onjuist te zijn, het is onmogelijk om zoveel verschillende modellen in ons hoofd te hebben en we herkennen bijvoorbeeld ook ‘vreemde stoelen’ of stoelen die we nog nooit gezien hebben.

Daarna kwam de ‘feature-theory’, die beweerde dat we objecten niet in zijn geheel herkennen, maar juist bepaalde onderdelen ervan. Deze onderdelen, vaak de belangrijkste kenmerken, worden ook wel ‘sub-templates’ genoemd. Een voorbeeld is het Pandemonium model voor letterherkenning van Selfridge. Hierbij werd gekeken naar welke features een bepaalde letter bezat, vormgegeven aan de hand van ‘duiveltjes’. Deze duiveltjes gingen schreeuwen bij herkenning van een feature van een bepaalde letter. Een niveau hoger zitten de letterdemonen, zij weten uit welke features een letter bestaat. Deze duiveltjes schreeuwen bij de letters die zij herkennen. Uiteindelijk is er een decision demon, die bepaalt welk duiveltje het hardst schreeuwt, en welke letter er dus gekozen wordt. Een probleem bij deze theorie was dat verschillende objecten dezelfde features kunnen bevatten, zo kunnen / en \ zowel een X als een V vormen. In deze theorie zijn dus geen harde templates meer nodig, maar is juist de onderlinge samenhang noodzakelijk.

David Marr's theorie

David Marr was het niet eens met de feature theorie. Hij vond dat in de werkelijkheid objecten helemaal geen scherpe grenzen hadden, wat het geval was bij het computermodel, waardoor het dus lastig was om features te herkennen. Hij beschreef bij het herkennen van objecten drie stadia: Het eerste stadium is primal sketch, hierbij gaat men op zoek naar overgangen tussen licht en donker (intensiteitsovergangen) en verbindt deze vervolgens aan de hand van de Gestalt-wetten met elkaar tot ‘bobs’ (vage figuren). Daarna, in het 2,5D sketch stadium, bepaalt men de oriëntatie van het oppervlak, o.a. door stereopsis (diepte) en schaduwen. Dit stadium wordt vanuit de kijker waargenomen (viewer centered). Het gaat om de vraag hoe een plaatje gericht is, zien we het van voren of vanaf de zijkant? De laatste stap wordt de 3D sketch genoemd, waarbij het object wordt beschreven vanuit zichzelf, het object staat dus centraal (object centered). Marr kwam er ook achter dat het zien van contouren belangrijk is, zelfs wanneer er geen contouren zichtbaar zijn onderscheiden we objecten door de Gestalt principes. Verder ontdekte Marr dat objecten kunnen worden opgedeeld in generalized cones (cilinders). Volgens Marr zijn cilinders dus de belangrijkste features in het herkennen van objecten.

Biederman

Biederman ging hierin een stapje verder en beweerde dat er niet alleen cilinders zijn, maar ook 36 geons: basisvormen waarmee bijna alle objecten samen te stellen zijn. Het zijn de features waarmee ons visuele systeem objecten herkent.

Bottum up of top down verwerking?

De constructivisten, waaronder Gregory, vonden dat de mens waarnemingen construeert op basis van stimuli en kennis over de wereld en willen hypothesen testen. Dit is typisch top-down verwerking. Marr en Gibson dachten hier anders over. Zo vond Marr dat er bij een waarneming geen rol is weggelegd voor interpretatie. Gibson stelde dat de stimulus al genoeg informatie vanuit zichzelf geeft om het waar te nemen. De top-down verwerking zou dan ook slecht zijn, omdat het teveel eigen interpretatie met zich mee zou brengen.

Visuele illusies

Een evidente bron voor verwerking zijn visuele illusies. Volgens Gregory zijn er drie soorten visuele illusies, namelijk natuurkundige verschijnselen (zoals regenbogen), illusies als gevolg van fysiologie en illusies als gevolg van kennis over de wereld, Gegory noemt dit ‘top-down’ illusies.

Er zijn verschillende illusies als gevolg van fysiologische mechanismen. Hering grid is laterale inhibitie in de retina. Het ‘beweging na-effect’ is de habituatie van bewegingsdetectoren. Tenslotte is het kleur na-effect de habituatie van kleurdetectoren. Dit zijn alle drie voorbeelden van lage visuele illusies.

Onder illusies als gevolg van top-down verwerking valt onder andere het belang van schaduw. Aangezien wij weten dat het licht van boven komt, heeft dit invloed op het bepalen van het verschil tussen bol en hol.

Ook perceptuele constanties vallen onder illusies als gevolg van cognitie. Met perceptuele constanties wordt bedoeld dat objecten als constant worden waargenomen, ondanks grote verschillen in verlichting, afstand en oriëntatie. Hier horen respectievelijk de helderheidsconstante, grootteconstante en vormconstante bij.

Bij de helderheidsconstante moet de helderheid van een object constant blijven, ondanks het verschil in omgevingslicht. Zo moeten dus ook de grootte, onafhankelijk van de afstand tot het oog, en de vorm, onafhankelijk van het gezichtspunt, constant blijven. Als een persoon van ons wegloopt, zien we deze bijvoorbeeld niet kleiner worden. Bij vormconstantie kan gedacht worden aan een openslaande deur, deze blijven we tijdens de beweging gewoon zien als deur. Uit deze illusies blijkt dat ons visuele systeem heel slim is, want wij nemen de werkelijke vorm waar, en niet de vorm van de projectie op het netvlies. We compenseren als het ware, waardoor het beeld lijkt zoals het zou moeten zijn. Een visuele illusie houdt ons dus eigenlijk helemaal niet voor de gek. Visuele illusies worden gezien als bewijs dat er sprake is van top-down verwerking, constructivisme (Gregory). Echter tegenargumenten zijn dat illusies optreden bij erg kunstmatige en verarmde stimuli. Daarnaast zit veel context informatie al in de stimulus, dus deze kan bottom-up worden verwerkt, perceptie-voor-actie.

Misschien zijn beide posities waar. De perceptie-voor-actie (Gibson) vindt plaats in de dorsal van de hersenen en de perceptie-voor-herkenning (Gregory) in de ventral.

Het dorsale systeem houdt zich bezig met grijpen, wijzen, perceptie van beweging en perceptie van verandering. Er is sprake van korte-termijn opslag, het dorsale systeem is snel, minder bewust en viewer-centred (actie). Het ventrale systeem houdt zich bezig met identificeren en visuele details. Er is sprake van lange termijn opslag, het ventrale systeem is relatief langzaam, (meer) bewust en object-centered (herkenning).

College 2: Aandacht

Zoals William James (1890) beschreef houdt aandacht in dat je je focust op één ding. Tegelijkertijd verdwijnen dingen naar de achtergrond om effectief met het andere om te gaan. Je kunt aandacht opdelen in endogene exogene aandacht. Endogene aandacht komt van binnenuit en is intentioneel, top-down, controlled (executive control), doelgericht, bewust en limited (beperkt). Exogene aandacht komt van buitenaf en is niet intentioneel, bottom-up (stimulus driven), getrokken door externe stimulus, niet doelgericht en automatisch.

Endogeen

Waar vindt de selectie van relevante informatie plaats en wat gebeurt er met de overige informatie? Eén van de eerste theorieën daarover was de early selection theorie van Broadbent. Deze theorie gaat er vanuit dat je niet meer dan fysische kenmerken opmerkt van stimuli die niet je aandacht krijgen en alleen bewust bent van betekenis van stimuli die je filtert door er je aandacht op te richten. Cherry liet dit zien aan de hand van de dichotische luistertaak waarbij de proefpersoon wordt gevraagd een verhaal te schaduwen (naspreken) die hij in zijn linker of rechter oor hoort, terwijl in beide oren een ander verhaal wordt verteld. Het bewijs kwam uit het feit dat de proefpersoon achteraf vrijwel geen idee had van de inhoud van het genegeerde verhaal, maar wel fysische kenmerken als toonhoogte of een bleep kon rapporteren. In het Broadbent model zijn het verhaal in het linker en rechter oor de inkomende stimuli. Het verhaal in het rechter oor wordt genegeerd, komt niet door het filter heen en hiervan ken je alleen de fysische kenmerken (sensory memory). Het verhaal in het linker oor moet nagesproken worden, daar ligt de aandacht op en deze komt dan ook door het filter heen, waarna het wordt begrepen en geproduceerd. Dit verhaal komt in het short-term en long-term memory terecht en hiervan ken je de inhoud en betekenis.

Er zijn in het college vijf tegenargumenten genoemd, waarbij genegeerde informatie toch betekenis krijgt in het brein. De eerste is ‘breakthrough’ van Moray, ook wel het cocktailparty effect genoemd. Op een feestje kun je tijdens een gesprek (waar je aandacht ligt) toch je naam, wanneer deze op de achtergrond wordt gezegd, horen. Dit is dus genegeerde informatie, met betekenis.

Het tweede tegenargument is een onderzoek van Treisman waaruit blijkt dat wanneer het verhaal dat gevolgd moest worden naar het andere oor switcht, je automatisch meeswitcht. Dit betekent dus dat je wel de betekenis weet van de informatie in het andere oor.

Ten derde is uit onderzoek gebleken dat, na conditionering met schokjes voor de namen van steden, er een angstreactie optreedt bij het horen van bijvoorbeeld ‘Rome’ in het genegeerde oor.

Ten vierde bleek met onderzoek waarin de categorie van de rode voorwerpen op de achtergrond genoemd moest worden en niet van de blauwe dat het negeren van de categorie van een blauw voorwerp de reactietijd verlengt wanneer dezelfde categorie daarna bij het rode voorwerp wel genoemd moet worden.

Als laatste bleek uit de global-local taak dat de globale letter (gevormd door kleine letters) ook verwerkt wordt als aangegeven moet worden uit welke kleine letters de global letter bestaat. Dit blijkt uit incongruentie als kleine letters ‘H’ samen een grote letter ‘S’ vormen. Dit blijkt ook het geval bij de Flankertaak waarin de middelste letter uit een rijtje benoemd moet worden. De omstaande letters worden ook verwerkt.

Alternatieven voor Broadbent’s early selection

1. Late selection (Deutsch & Deutsch) gaat er vanuit dat betekenis van alle stimuli (distractor en target) wordt verwerkt, maar de betekenis van waar geen aandacht op is gericht (distractor) snel vergeten wordt.

2. Attenuation (Treisman) betekent dat de distractor verzwakt wordt, maar heel belangrijke informatie komt toch door.

3. De capaciteitsverklaring / load theory (Lavie) gaat er vanuit dat de mate van verwerking van de distractor afhangt van de moeilijkheid van de verwerking van het target.

Zowel Treisman als Lavie komen later in het college aan bod.

Bewegende aandacht

1. Endogeen en overt (punt van aandacht komt overeen met fixatiepunt van de ogen) komt voor als we lezen. Het oog fixeert zich op relevante info en maakt saccades (oogsprongen) door de tekst en de aandacht gaat daarin mee.

2. Endogeen en covert (aandacht bewust op iets anders richten dan waarop de ogen zijn gefixeerd) is aangetoond in een experiment van Michael Posner waarin de proefpersoon een snel flitsend figuurtje aan de kant waar de pijl naar wijst makkelijker benoemd. Wanneer wordt gezegd dat in de meeste gevallen het figuurtje aan de andere kant dan waar het pijltje naar wijst te zien is, wordt het figuurtje aan die kant het meest correct benoemd.

3. Exogeen vooruitlopend op oogbeweging vindt plaats wanneer er in dezelfde setting als het bovenstaande experiment kort een klein blokje te zien is aan één van beide kanten van het fixatiepunt. Als de plek overeenstemt met de plek waar het figuurtje vervolgens te zien is, wordt deze vaker correct benoemd dan wanneer de plek niet overeenkomt.

4. Exogeen naar positie waar een ander naar kijkt vindt automatisch plaats, gaze following. Dit vindt ook plaats als je je er bewust van bent dat dit kan gaan gebeuren en er is pas na 700 ms herstel. Het is evolutionair gezien belangrijk bij gevaar.

Visuele en auditieve aandacht

Visuele en auditieve aandacht blijken niet helemaal onafhankelijk te zijn in een experiment waarbij gevraagd wordt in een rij-simulator de weg te volgen en veilig te rijden, maar ook te reageren door ‘ja’ te zeggen na een piepje dat zowel van de voorkant als zijkant kan komen. De prestaties zijn beter wanneer het piepje van voren komt waar ook de visuele aandacht op is gericht. Maar visuele informatie is wel dominant over auditieve informatie. Neem bijvoorbeeld een buikspreker, waarbij je naar de mond van de pop kijkt terwijl je de stem van de spreker hoort.

Actief zoeken

De Feature Intergration Theory (FIT) van Treisman gaat ervanuit dat het brein stimuli verwerkt op verschillende kenmerken in verschillende gebieden, feature maps. Wanneer je zoekt op basis van één feature, bijvoorbeeld kleur, gaat dat er snel en heet pop-out search. Wanneer je zoekt op basis van meerder features, moeten de bijbehorende maps gebonden worden (binding). Dit gaat langzamer en heet conjunction search.

Een bewijs voor Treisman’s theory is af te leiden uit illusory conjunctions, een fenomeen dat ontstaat uit een verkeerde combinatie van features door weinig aandacht. Zo komen de kleur en positie bijvoorbeeld niet overeen.

Er zijn een aantal argumenten tegen FIT. Deze hoef je niet allemaal te kennen. Allereerst lijk je je aandacht op één van twee objecten te kunnen richten, ook al delen ze dezelfde positie. Ten tweede gaat conjunction search makkelijker als de distractoren veel op elkaar lijken. Als laatste wordt bij de flankertaak ook de distractor verwerkt zonder dat er aandacht op is gericht. Dit is eerder aan bod gekomen in het college.

De theorie van Lavie

Volgens Lavie bepalen de verwerkingscapaciteit (perceptual load) en controlecapaciteit (working-memory load) wat er gebeurt met de genegeerde informatie. De verwerkingscapaciteit wordt toegelicht aan de hand van een experiment van Lavie (2010) waarin de proefpersoon moet aangeven of in een cirkel van letters een ‘x’ of ‘n’ aanwezig is. Naast de cirkel staat nog een letter, een ‘s’ of een ‘n’. Wanneer de overige letters in de cirkel allemaal verschillend waren was er een veel groter verschil bij de twee mogelijkheden voor een ‘n’ of ‘s’ naast de cirkel, namelijk een langere reactie tijd bij de aanwezigheid van de letter ‘n’. Dus als er veel informatie (in dit geval allemaal verschillende letters) wordt aangeboden, dan wordt irrelevante informatie (de letter naast de cirkel) nauwelijks verwerkt.

De controlecapaciteit wordt toegelicht aan de hand van een experiment van Focket et al. (2001) waarin er een naam in beeld kwamen van een popster of politicus met ook een politicus of popster op de achtergrond. De taak was te zeggen of de naam van een politicus of een popster was. Een tweede taak was het onthouden van de cijferreeks 0,1,2,3,4 of 3,0,1,4,2. Wanneer de naam van Barack Obama in beeld was met een foto van Mark Rutte erachter was de reactietijd in het algemeen korter dan wanneer er een popster op de achtergrond afgebeeld was. Dit verschil was nog groter bij het onthouden van de 2^e cijferreeks. Dus wanneer je controleprocessen sterker belast, heeft afleidende informatie (in dit geval het gezicht) meer effect op de respons.

Aandacht en cognitieve controle (executive control)

Norman en Shallice bestaan er automatische, routine taken en gecontroleerde, relatief nieuwe taken. Bij een automatische taak wordt een schema geactiveerd, kun je andere taken uitvoeren, ben je er niet meer zo bewust van, maar ben je gevoelig voor slips (herhalen over vervangen van een stap). Gecontroleerde taken vragen continue aandacht bij de verschillende stappen en zijn moeilijk met een andere taak te combineren. Het supervisory attention system (SAS) bepaalt wat voor taak het is en activeert bij een automatische taak het bijbehorende schema.

Twee taken tegelijk uitvoeren (multitasking)

Of taken samengaan, hangt af van de taken. Multitasking gaat mis wanneer twee taken hetzelfde proces of dezelfde manier van reageren gebruiken. Veel oefenen zou multitasken kunnen verbeteren, maar je weet niet of het dan om verdelen van aandacht of snel wisselen tussen de taken gaat. Een nadeel van automatisering van een taak is dat je niet meer weet hoe je het doet.

Er is nog veel onduidelijk over aandacht, misschien wel door een relatie met bewustzijn. Er is nog geen overkoepelende theorie.

College 3: Stoornissen in perceptie en aandacht (hfst 4)

Aandacht en perceptie zijn twee complexe processen in ons brein. Deze processen verlopen niet bij iedereen goed, er kunnen namelijk stoornissen in de processen optreden. Het bestuderen van deze stoornissen geeft informatie over hoe de processen van aandacht en perceptie daadwerkelijk werken.

Synesthesie

Synesthesie is een afwijking in de hersenen, maar wordt niet aangemerkt als stoornis. Dit komt vooral omdat het door de mensen die hieraan lijden niet als stoornis wordt ervaren.

Synesthesie houdt in dat mensen een tweede sensorische ervaring hebben bij bepaalde stimuli. Een bekend voorbeeld hiervan is het koppelen van een kleur aan een woord (visueel-visueel). Deze kleur is vaak heel specifiek en de specificatie kan gedurende het hele leven constant zijn. Andere koppelingen zijn bijvoorbeeld auditief-visueel, visueel-smaak of dagen/cijfers in een ruimtelijk patroon. Synesthesie is gelijk verdeeld over mannen en vrouwen. Het beperkt zich tot algemene eigenschappen (features) en gaat één richting uit; het woord maandag roept de kleur rood op, de kleur rood niet het woord maandag. Het vindt zowel plaats bij waarneming als bij mentale voorstellingen.

Er is vrij objectief aan te tonen of iemand dit verschijnsel vertoont. In experimenten krijgen proefpersonen een woordenlijst overhandigd. Achter elk woord moeten zij een kleur zetten. Er is ook een controlegroep die geen kleurverbindingen maakt bij woorden, zij vullen dus zomaar een kleur in. Als beide groepen (de experimentele en de controle groep) na drie maanden terug komen krijgen de proefpersonen dezelfde woordenlijst en dezelfde taak. Bij mensen met synesthesie zijn de antwoorden vrij constant en bij mensen zonder synesthesie zijn alleen de gangbare koppelingen constant (bijvoorbeeld sneeuw-wit).

Mensen met synesthesie hebben vaak een sterke herinnering aan het moment van de bewustwording dat zij anders zijn dan andere mensen. Bij een strooptaak benoemen synesthesie patiënten sneller de inktkleur wanneer deze in overeenstemming is met de synesthesie-kleur. Wel blijkt bewuste identificatie nodig van de waarneming om synesthesie op te wekken. Synesthesie patiënten kunnen een som sneller oplossen wanneer de kleur van het ‘uitkomstvakje’ overeenkomt met het juiste antwoord. De associatie van stimuli wordt niet alleen veroorzaakt door de vorm van de stimulus, maar ook de interpretatie ervan.

Uit sommige onderzoeken blijkt dat er overlap is tussen activatie in hersengebieden voor kleursensatie en letterherkenning, maar dit is niet altijd gerepliceerd. Een andere verklaring zou zijn dat een hersengebied een rol speelt in de link tussen waarnemingen. Mogelijke manieren hiervoor zijn: abnormale verbindingen tussen de hersengebieden, bij jonge kinderen zijn verbindingen aanwezig die normaal zouden verdwijnen en bij synestheten niet, onvermogen van synestheten om verbindingen tussen deze hersengebieden te onderdrukken. Positief aan synesthesie is dat het mogelijk samengaat met boven-gemiddelde kwaliteit van waarnemen, het gebruikt kan worden om geheugen- en wiskundeprestaties te verbeteren en het gerelateerd kan zijn aan creativiteit.

Remachandran heeft zich beziggehouden met synesthesie. Hij stelde dat synesthesie gerelateerd is aan metaforen (‘scherpe toon’) en aan creativiteit en kunst. Hij vond een relatie tussen synesthesie en ‘phantom limb’ ervaringen. Phantom limb houdt in dat iemand bijvoorbeeld een been verloren heeft en toch stimulatie krijgt dat zijn of haar been aangeraakt wordt. Deze stimulatie kan ontstaan door een ander lichaamsdeel (bijvoorbeeld de wang) aan te raken.

Blindzicht

Blindzicht; dit is een zeer zeldzaam verschijnsel en houdt in dat iemand blind is voor een deel van het visuele veld, maar daar toch iets kan waarnemen. Dit werkt kruislings, mensen die een beschadiging hebben aan de rechterkant van de hersenen, zijn blind in het linker visuele veld. De strooilicht hypothese stelt dat dit komt door substanties in de oogbal, maar dit werd verworpen aan de hand van een experiment waarbij er licht op de blinde vlek viel. Een nieuwe verklaring is dat er twee verschillende visuele systemen zijn, waarbij één systeem gevoelig is voor beweging, snelheid en eventueel andere belangrijke eigenschappen van een stimulus, maar niet voor de bewuste perceptie hiervan. Dit is een primitief en niet-bewust systeem. Iemand met blindzicht kan hierdoor de aanwezigheid van een object detecteren, de plaats van het object aangeven, de beweging van het object detecteren en onderscheid maken tussen objecten die veel van elkaar verschillen. Het tweede systeem is hoger ontwikkeld en bewust. Een andere verklaring is dat er twee systemen bestaan waarvan de één actie (dorsaal) regelt en de ander perceptie (ventraal).

Eenzijdige verwaarlozing

Eenzijdige verwaarlozing (Unilateral spatial neglect); dit is een verschijnsel waarbij iemand wel in staat is om te zien, maar zich niet bewust is van wat er gebeurt aan een bepaalde kant van zijn of haar lichaam of zich niet bewust is van één zijde van een object. Dit is meestal de linkerkant. Dit verschijnsel vertoont zich niet alleen bij observeren, maar ook als de patiënt bijvoorbeeld iets na moet tekenen. Bij dit soort taken laten de patiënten consequent een deel van het object weg, ook al staat dat wel op de originele stimulus afgebeeld.

Neglect verschilt van halfzijdige blindheid, want bij neglect kan de persoon het vaak wel zien als hij erop gewezen wordt, gaat het vaak om meer dan alleen visuele informatie en verschillen patiënten in of het om visueel veld (egocentric) of deel van een object (allocentric) gaat. Er zijn echter een aantal voorbeelden die de verklaring van: ‘het negeren van één visueel veld’ tegenspreken. Ten eerste kan er sprake zijn van ‘extinction’, hierbij treedt negeren alleen op als er iets in het andere visuele veld aanwezig is. De aandacht wordt als het ware weggetrokken. Ten tweede is het negeren soms beperkt tot de ruimte binnen handbereik van de patiënt. Ten derde kan het negeren plaatsvinden voor delen die de patiënt zich visueel voor de geest haalt (visual imagery). En soms blijkt een patiënt namelijk (impliciete) kennis te hebben over een deel van het object dat ‘niet wordt gezien’.

Visuele agnosie

Visuele agnosie, het verschijnsel waarbij men niet meer in staat is objecten te vormen en te herkennen vanuit de omgeving, terwijl de zintuiglijke waarneming nog wel in tact is. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen associatieve agnosie en apperceptieve agnosie. Associatieve agnosie houdt in dat patiënten wel iets kunnen natekenen, maar dit streepje voor streepje doen (ze zien niet het grote geheel). Ze kunnen naderhand ook niet vertellen wat ze nu eigenlijk getekend hebben. Apperceptieve (integrative,object) agnosie is het onvermogen om een vorm te zien. Mensen met apperceptieve (form) agnosie kunnen voorwerpen niet natekenen, niet matchen en geen onderdelen beschrijven. Er kan sprake zijn van categorie-specifieke agnosie, een patiënt kan dan bijvoorbeeld levende objecten niet herkennen en niet-levende objecten wel. Patiënten kunnen geen grootte aangeven bij apperceptieve agnosie, maar bij het oppakken van een object nemen de hand/vingers wel de juiste positie aan. Het is mogelijk dat er sprake is van ventral stream voor de bewuste identificatie en dorsal stream voor onbewuste actie.

Prosopagnosia

Prosopagnosia; is het niet meer kunnen herkennen van gezichten. Het is nog de vraag of er één systeem is in ons brein wat uniek is voor gezichtsherkenning. De zintuiglijke waarneming van deze patiënten is nog wel intact. Het is ook niet zo dat patiënten vergeten wie de andere persoon is. Vaak als ze de stem horen kunnen ze daar wel een naam aan koppelen en weten ze ook waar ze die persoon van kennen. Het gaat dus alleen om het herkennen van gezichten. Er kan wel sprake zijn van coverte (onbewuste) herkenning. Dit kan getest worden door het leren van gezicht-naam combinaties, dit gaat sneller bij de juiste combinaties. Daarnaast is er vaak een emotionele reactie zichtbaar bij een goede gezicht-naam combinatie. Tenslotte is het mogelijk om namen te categoriseren, dit gaat sneller bij de aanwezigheid van het goede gezicht. Daarnaast kan er sprake zijn van dubbele dissociaties. Bij dubbele dissociaties gaat het om herkenning vs. expressie, herkenning vs. liplezen en herkenning vs. het matchen van onbekende gezichten. Een beschadiging aan de amygdala leidt tot stoornissen in het herkennen van bepaalde emotionele gezichtsuitdrukkingen. Op basis van dubbele dissociaties is een gezichtsherkenning-model gemaakt door Bruce en Young (zie collegesheets).

College 4: Werkgeheugen (hfst 5)

William James

William James onderscheidde een primary memory en een secundary memory. Het primaire geheugen bevat herinneringen waar wij ons direct bewust van zijn. Het primaire geheugen is te vergelijken met een cache-memory van een computer. Het secundaire geheugen bevat herinneringen waar wij ons niet direct bewust van zijn en dient als een opslagplaats. Het secundaire geheugen is te vergelijken met een harddisk van een computer.

Korte- en lange termijngeheugen

Er bestaan twee aparte soorten geheugen, namelijk het kortetermijngeheugen en het langetermijngeheugen. Dit is beschreven in een model van Atkinson en Shiffrin. Input komt binnen in het kortetermijngeheugen en wordt gefilterd. Hierna wordt het doorgegeven aan het langetermijngeheugen of het wordt vergeten.

Miller vond hier bewijs voor. Hij ontdekte dat de capaciteit van het korte-termijn geheugen (of werkgeheugen) gelimiteerd is. Over het algemeen is de capaciteit van het korte termijngeheugen 7+/- 2 items. De items blijven enkele seconden in het kortetermijngeheugen. Het kortetermijngeheugen is echter erg gevoelig voor bewerking en oefening. Door oefening kunnen items maximaal 20 seconden in het kortetermijngeheugen blijven.

Op het gebied van Neuropsychologie is er bewijs gevonden door onderzoek naar de stoornis Amnesie. Dit is een stoornis die het langetermijngeheugen aantast. Mensen die lijden aan amnesie hebben nog wel een normaal functionerend kortetermijngeheugen. Daarnaast hebben mensen met laesies een defect aan het kortetermijngeheugen, maar hebben ze nog wel een normaal functionerend lange termijngeheugen.

Ook het recency effect levert bewijs voor het bestaan van twee verschillende soorten geheugen. Woorden aan het eind van een seriële reeks zijn makkelijker op te halen dan woorden in het midden van zo’n reeks. Dit komt omdat deze woorden nog in het korte termijngeheugen zitten. Echter, wanneer de woorden na een onderbreking van 30 seconden herinnerd moeten worden, worden de laatste woorden in de seriële reeks even slecht onthouden als de middelste. Dit komt omdat de woorden zich dan niet meer in het korte termijngeheugen bevinden. De woorden aan het begin van de seriële reeks zijn beter te herinneren. Dit komt door het primacy effect. Dit houdt in dat de woorden aan het begin van de reeks meer aandacht krijgen en meer worden herhaald. Hierdoor worden de woorden dus in het lange termijngeheugen opgeslagen en kunnen beter worden onthouden.

Problemen met het kortetermijngeheugen model

Bepaalde onderzoeken hebben uitgewezen dat er meer contact blijkt te zijn tussen het korte- en het langetermijngeheugen dan men dacht. Zo laat de STROOP taak zien dat er directe activatie plaatsvindt van codes uit het lange termijngeheugen in het korte termijngeheugen. Als je de kleur wilt benoemen van een bepaald woord (korte termijngeheugen), is de betekenis van het woord al geactiveerd vanuit het lange termijngeheugen.

De capaciteit van het korte termijngeheugen is zoals eerder genoemd 7+/- 2 items. Maar deze items kunnen zowel letters als woorden zijn. De capaciteit moet dus worden uitgedrukt in het aantal betekenisvolle eenheden (chunks). Deze betekenisvolle begrippen liggen al opgeslagen in het lange termijngeheugen. Er vindt dus directe activatie plaats van codes uit het langetermijngeheugen in het kortetermijngeheugen. Hieruit kan worden geconcludeerd dHIerat het kortetermijngeheugen volgt op het langetermijngeheugen.

Baddeley & Hitch

Baddeley & Hitch vonden dat men het kortetermijngeheugen beter aan kon duiden met de term werkgeheugen of mental workspace, omdat het meer een werkplaats is dan een opslagplaats. Volgens hen bestaat dit werkgeheugen uit twee subsystemen; phonological loop en visuo-spatial sketch pad. Deze twee subsystemen staan onder leiding van de central executive. De subsystemen voeren complexe taken uit zoals redeneren, begrijpen en beslissen. De central executive controleert het gedrag.

Het bestaan van twee subsystemen kan worden aangetoond, doordat een taak die beroep doet op één van de systemen gehinderd wordt door een tweede taak die beroep doet op hetzelfde systeem. Als de tweede taak beroep doet op een ander systeem, ondervindt de eerste taak geen hinder.

Phonological loop

De capaciteit van de phonological loop is constant, namelijk 2 à 2,5 seconden spraak. De fonologische lus bestaat ook uit twee subsystemen, de ‘articulatorische lus’ en de ‘fonologische opslag’. De articulatorische lus is een actief systeem wat zorgt voor een goede articulatie. Een slechtere reproductie van klank ontstaat als deze lus onderdrukt wordt door bijvoorbeeld hardop tellen. In de fonologische opslag wordt kennis over auditieve informatie opgeslagen. Hierbij treedt het similarity effect op. Dit houdt in dat letters met dezelfde klank moeilijker te onthouden zijn dan letters met verschillende klanken. De fonologische lus is vooral nuttig voor de taalverwerking (het begrijpen van taal, het leren lezen, de taalvaardigheid en de taalverwerving). Kinderen hebben een kleinere fonologische loop, waardoor ze alleen korte zinnen kunnen verwerken. Dit leidt tot een betere taalverwerving en dat verklaart waarom kinderen beter in staat zijn een taal te leren dan volwassenen.

Visuo-spatial sketch pad

Het visuo-spatial sketch pad bestaat uit twee subsystemen: een visuele opslag waarin informatie wordt opgeslagen en een ruimtelijk systeem voor het actieve deel van visuele verwerking. De functies van het visuo-spatial sketch pad zijn het vasthouden en manipuleren van visuele en ruimtelijke informatie. Dit vormt de basis voor ruimtelijk inzicht, plannen en voor het uitvoeren van niet-verbale taken.

Central executive

De twee slave systems (phonological loop en visuo-spatial sketch pad) worden gecoördineerd door de central executive. Dit systeem beslist welke acties moeten worden uitgevoerd. Daarnaast stuurt het selectieve aandacht aan en zorgt het voor het ophalen van informatie uit het lange termijngeheugen. De central executive stuurt als het ware ons gedrag aan. Aanwijzingen voor het bestaan van een dergelijk oppersysteem kan worden gevonden bij mensen met het dysexecutive syndroom. Deze patiënten hebben laesies in de prefrontale cortex wat leidt tot problemen met plannen en het moeite hebben met het starten van acties.

Deze mensen hebben disinhibitie (extreme afleidbaarheid), impulsief gedrag, disactivatie, perseveratie (niet succesvolle acties blijven herhalen), desorganisatie, geheugenproblemen en verminderde ‘fluid intelligence’. Eigenlijk vallen de functies van de ‘slave systems’ dus in het niet bij het goed functioneren van de central executive.

Episodische buffer

Recentelijk is er een aanpassing gedaan aan het model van het werkgeheugen. Er is een extra deelsysteem toegevoegd, de ‘episodische buffer’. De episodische buffer is nodig voor de integratie van informatie die afkomstig is uit verschillende bronnen.

Recursieve taal

Dieren hebben communicatiesystemen waarbij enkele begrippen worden gekoppeld aan signalen. Mensen echter hebben een communicatiesysteem waarbij alle mogelijke betekenissen kunnen worden gekoppeld aan signalen. Menselijke taal kan een oneindig aantal betekenissen uitdrukken met een eindig aantal woorden en regels. Dit wordt recursie genoemd. Een recursieve taal (faculty of language in the narrow sense, FLN) vereist een systeem dat overzicht kan houden. Dit is de central executive. Het is mogelijk dat alleen mensen (en dus geen dieren) recursieve taal kunnen leren door de central executive. Menselijke taal kun je namelijk alleen leren als je ook kunt plannen en overzicht heb. Er moet dus sprake zijn van ‘bewustzijn’.  

College 5: Het langetermijngeheugen (hfst 6)

Er zijn een aantal misverstanden over het geheugen. Zo wordt er vaak gedacht dat we het geheugen incidenteel gebruiken, dit is echter niet het geval. Daarnaast is het geheugen niet om het verleden te bewaren, terwijl dit vaak gedacht wordt.

Het geheugen is onmisbaar voor de aanpassing aan de omgeving. Daarnaast zouden we zonder geheugen geen identiteit hebben. Ook is het onthouden van het verleden nodig zodat we om kunnen gaan met de toekomst.

Onderzoek

Het onderzoek naar geheugen gebeurt op verschillende niveaus:

• Gedragsniveau: gaat over welke factoren bepalen wat we onthouden en vergeten.

• Neuraal niveau: gaat over het verklaren van het geheugen in termen van structuur van het brein en neurale processen.

Er is veel onderzoek gedaan naar het geheugen. De drie belangrijkste onderzoekers zijn Ebbinghaus, Bartlett en Hebb. Ebbinghaus deed vooral onderzoek naar de elementaire processen van geheugen, zoals de reproductie van een herinnering, de verwerking van nieuw nog ongeorganiseerd materiaal en de kwantiteit van herinneren.

Bartlett legde vooral de focus op de rol van bestaande kennis. Hierbij waren zinvol materiaal, reconstructie en de kwaliteit van herinneren belangrijk.

Hebb deed ten slotte onderzoek naar de neurale basis van geheugen. In zijn onderzoek werd er gekeken naar de verbindingen tussen neuronen, het geheugenspoor en de breinplasticiteit.

Stadia van geheugen

Het geheugen bestaat uit drie stadia: encoding, storage en retrieval. Encoding betekent het opslaan van stimuli. Encoding is afhankelijk van het soort stimuli. Hierbij zijn de wijze van het coderen en de kenmerken van de persoon zelf belangrijk. Storage is het daadwerkelijk onthouden (retentie) van de stimuli. Hierbij spelen de duur en de interferentieactiviteit een belangrijke rol.

Ebbinghaus ontwikkelde de forgetting curve, die laat zien hoe snel de stimuli na codering vergeten worden. Deze curve wordt ook wel retentie interval genoemd. In het begin neemt een herinnering makkelijk af, maar uiteindelijk stagneert dit. Je vergeet dus niet alles. Retrieval betekent het terughalen van opgeslagen stimuli. Hierbij spelen het ‘soort’ test en de mate van training een rol.

Ophaalcues zijn bepaalde aanwijzingen waardoor je de herinnering makkelijker voor de geest kunt halen. Het belang van deze ophaalcues blijkt onder andere uit de onderzoeken van Bahrick (namen onthouden) en Wagenaar (dagboekstudies).

Ook de omstandigheden waarin je probeert de herinnering op te halen spelen een grote rol.

Maar het herinneren van dingen hangt vooral af van de wijze van coderen. Er wordt namelijk geen kopie van de stimulus opgeslagen, maar van de ‘verwerking’ van de stimulus. Dit is het resultaat van mentale operaties. Volgens Craik en Lockhart is opslag een automatisch bijproduct van verwerken en verloopt het verwerken via niveaus. Hoe hoger het niveau van verwerken is, hoe beter iets wordt onthouden, het wordt dan ‘dieper verwerkt’. In hun onderzoek gebruikten ze verschillende instructies die op verschillende niveaus verwerkt zouden worden, bijvoorbeeld:

1. Is het woord in hoofdletters geschreven?

2. Rijmt het woord op ‘stroom’?

3. Past het wordt in de zin: ‘De ….. viel om bij de storm’?

Craik en Lockhart kregen wel kritiek op hun ideeën; er is namelijk geen onafhankelijke maat voor ‘diepte’. Daarnaast was er bij ondiepe verwerking soms betere retentie. Een alternatieve theorie was de transfer appropriate processing. Hierbij is er sprake van interactie tussen coderen en het gebruiken van een ophaalcue.

Transfer appropriate processing theorie

Hierbij zijn twee principes belangrijk, namelijk het ‘elaboration’ principe en het ‘encoding specificity’ principe. Elaboration (uitgebreidheid) houdt in dat er een grote kans is op herinneringen als veel aspecten van een stimulus worden verwerkt, als een stimuli veel relaties heeft met ander stimuli en als bij de stimuli bestaande kennis betrokken is. Encoding specificity (distinctie) houdt in dat je alleen iets opslaat wat gecodeerd is. Cues zijn effectief als ze dezelfde informatie bevatten die ook is opgeslagen en als ze niet overlappen met andere geheugensporen.

Semantisch versus episodisch geheugen

Er zijn twee soorten geheugen, het semantische en het episodische geheugen. In het semantisch geheugen ligt algemene kennis opgeslagen. Hieronder vallen: betekenissen, relaties en kenmerken van woorden. Maar ook objecten en categorieën worden onder het semantisch geheugen gerekend. Dit geheugen is impliciet verworven, je weet dus niet meer wanneer je bepaalde kennis hebt opgedaan.

In het episodisch geheugen liggen de specifieke herinneringen opgeslagen. Dit is vooral kennis over wanneer, wat, waar en met wie een bepaalde gebeurtenis plaatsvond. Dit geheugen is tijd en plaats specifiek en verder afhankelijk van de context.

Deze twee soorten geheugens zijn moeilijk los van elkaar te zien. Zo heb je begrippen nodig uit het semantisch geheugen om specifieke ervaringen op te kunnen slaan in het episodisch geheugen. Maar semantische kennis ontstaat weer uit episodische ervaringen. Het episodische geheugen is als het ware ‘het semantische geheugen + de context’.

Expliciet versus impliciet geheugen

Men kan zich iets expliciet of impliciet herinneren. Een expliciete herinnering, ook wel declaratieve herinnering genoemd, kan bewust worden gereproduceerd. Dit heet recall of recognition, je kunt deze kennis benoemen. Bij een impliciete herinnering, ook wel procedurele herinnering genoemd, leidt de ervaring tot een prestatieverbetering in een test zonder dat de ervaring zelf wordt herinnerd. Dit gaat dus geheel onbewust want we weten niet dat we deze kennis hebben. Amnesiepatiënten kunnen zich niets herinneren van eerdere ervaring, maar presteren wel beter in bepaalde tests door die ervaring.

Herkennen maakt zowel gebruik van het impliciete als van het expliciete geheugen. Om herkenning te onderzoeken is het remember-know paradigma ontwikkeld. Hierbij moet de proefpersoon aangeven of hij zich een woord echt herinnert (remember-collection) of dat het woord alleen bekend voorkwam (know-familiarity). Hieruit blijkt dat amnesiepatiënten géén expliciet geheugen hebben maar wel een impliciet geheugen. Dit is een bewijs dat er twee gescheiden systemen zijn. Daarnaast zijn er dissociatie effecten, bepaalde manipulaties hebben namelijk verschillend effect op expliciete en impliciete tests. Zo heeft aandacht geen effect op het impliciete geheugen.

Impliciet geheugen blijkt een evolutionair oude functie te zijn. Het automatisch activeren en versterken van bestaande geheugen representaties leidt tot snellere en makkelijkere activering, wat dus efficiënt is. Expliciet geheugen is een evolutionair recente functie. Er worden nieuwe associaties gevormd tussen gebeurtenis, stimuli en context.

Vergeten

Meestal is vergeten iets tijdelijks, maar er bestaat ook zoiets als structureel vergeten. Het kan zijn dat hints voor het ophalen, retrieval cues, van een herinnering niet overeenkomen met de herinnering zelf. Bij decay verzwakt het geheugenspoor, naarmate de tijd toeneemt. Bij interferentie worden representaties ontoegankelijk, doordat ze overlap hebben met andere representaties. Bij retrieval induced forgetting wordt bij het ophalen van een bepaalde representatie, het ophalen van andere gerelateerde representaties verzwakt. Bij bepaalde ziektebeelden worden door retrieval induced forgetting ongewenste herinneringen onderdrukt. Dit gebeurt door het koppelen van de negatieve stimuli aan een positieve of neutrale ervaring. Ten slotte is er nog reconsolidatie, wat inhoudt dat het ophalen van herinneringen de herinnering vatbaar maakt voor verandering.

Functie van vergeten

Op korte termijn zorgt vergeten ervoor dat je geen last hebt van overbodige of nutteloze informatie. Op lange termijn zorgt vergeten (het compleet verdwijnen) ervoor dat informatie die wel relevant is, makkelijker opgehaald kan worden.

De rol van vergeten in de (therapeutische) praktijk

Mogelijke toepassing van ‘retrieval induced forgetting’ (RIT) bij het onderdrukken van ongewenste herinneringen.

• Fobieën: het koppelen van positieve ervaringen aan fobische stimuli kan negatieve herinneringen onderdrukken.

• PTSD: de indringende ‘flashbacks’ onderdrukken door stimuli die ze oproepen te koppelen aan neutrale ervaringen

• Het Freudiaanse fenomeen repressie: onderdrukking van negatieve herinneringen door nieuwe positieve ervaringen.

Geheugen in het dagelijks leven

De reminiscence bump houdt in dat mensen recente herinneringen eerder oproepen dan vroegere herinneringen, als hen gevraagd wordt enkele herinneringen op te noemen. Dit duidt op het belang van elaboratie en distincitviteit. Vooral herinneringen tussen de 15 en 25 jaar worden het best onthouden omdat in die periode veel ervaringen voor de eerste keer plaatsvonden.

In een rechtszaal wordt de herinnering van getuigen verbeterd door een cognitief interview. Hierbij laat men de getuigen zich de situatie zo goed mogelijk mentaal voorstellen en worden de ophaalcues gevarieerd.

Er bestaat een cognitief en een klinisch perspectief over weggedrukte herinneringen. Het klinische perspectief gaat ervan uit dat traumatische ervaringen weggedrukt zijn en later voor psychologische problemen zorgen. In therapie worden de herinneringen weer opgehaald. Het cognitieve perspectief zegt dat traumatische ervaringen kunnen worden vergeten, maar meestal herinnerd worden. Door suggestie kunnen foute herinneringen worden gecreëerd. 

College 6: Stoornissen van het geheugen (hfst 7)

Onder amnesie verstaan we geheugenstoornissen. Deze stoornissen zeggen veel over hoe het geheugen eigenlijk zou moeten werken. Het geheugen is essentieel om te kunnen leven in het hier en nu. Zonder geheugen is het lastig om grip op de wereld te houden, maar ook om te kunnen anticiperen op de toekomst.

Amnesie

Bij amnesie is er vooral sprake van verlies van het episodisch geheugen. Dit is het deel van het geheugen dat het meest wordt gerelateerd aan het onthouden van een bepaalde context, zoals tijd en plaats. Het semantische geheugen, werkgeheugen en procedureel geheugen blijven over het algemeen in tact, wat ervoor zorgt dat een amnesiepatiënt nog steeds tot een bepaald niveau kan functioneren. De oorzaken van amnesie kunnen psychologisch zijn, maar organische amnesie bestaat ook.

Psychogene amnesie

Psychogene amnesie ontstaat altijd als reactie op een psychologisch trauma. Vaak ontstaan er dissociatiestoornissen, waarbij de amnesiepatiënt als het ware afstand neemt van een stukje geheugen. Psychogene amnesie is meestal tijdelijk. Er bestaan verschillende vormen van dissociatiestoornissen:

• Bij een dissociatieve fugue raakt iemand zijn volledige identiteit kwijt. Omdat dit een vorm van dissociatie is die gefingeerd kan zijn, kijkt men hier vaak sceptisch naar. Het hoeft echter niet gefingeerd te zijn. Het herstelt zich dan na een aantal dagen of weken vanzelf. Een voorbeeld van iemand met een dissociatieve fugue is de piano-man (Bernlef).

• Bij dissociatieve amnesie neemt iemand bewust afstand van een bepaalde herinnering. Dit kan ook gebeuren tijdens de gebeurtenis zelf. Dit komt vaak door traumatische ervaringen. Misbruikte kinderen vertellen na afloop vaak dat ze tijdens het misbruik juist aan hele vrolijke dingen dachten.

• Dissociatieve identiteits-stoornis is de meest extreme vorm van dissociatie. Bij deze vorm creëert de patiënt verschillende identiteiten die naast elkaar bestaan. Deze identiteiten weten echter niks van elkaar. De ene identiteit kan zich daarom nog wel de traumatische gebeurtenis herinneren, terwijl de andere identiteit er niks vanaf weet. Deze stoornis ontstaat vaak omdat mensen zichzelf willen beschermen tegen een traumatische gebeurtenis. Deze mensen creëren zelf het geheugenverlies.

Organische amnesie

Organische amnesie ontstaat na hersenbeschadiging en kan tijdelijk of permanent van aard zijn. Tijdelijke organische amnesie is het gevolg van een tia of een hersenschudding. Permanente organische amnesie wordt ook wel ‘het amnestisch syndroom’ genoemd.

Bij alle patiënten die aan amnesie lijden is de grootte en/of locatie van de beschadiging verschillend. Wel vertonen alle amnesiepatiënten een beschadiging aan de temporaalkwab, vooral aan de hippocampus. Dit kan ontstaan als gevolg van de ziekte van Alzheimer (dementie), het Korsakoff syndroom, herpes encefalitis (HSE) of laesies (door een infarct, tumor, geweld of door zuurstoftekort).

Er kan ook schade zijn in de neocortex in plaats van aan de temporaal kwab. Vaak leidt dit tot verlies van semantisch geheugen, verlies van cognitieve functies en algemene kennis, disorders in perceptie of disorders in taal.

Variatie

Er bestaat veel variatie van amnesie. Twee patiënten hebben nooit op exact dezelfde plek schade en vaak niet van dezelfde graad. Maar in de meeste gevallen is er sprake van schade in de temporaalkwab en dan vooral schade aan de hippocampus.

Beschadiging aan andere delen van het brein, zoals de amygdala, thalamus en de PFC, leiden in mindere mate tot amnesie.

Anterograde en retrograde amnesie

Het amnestisch syndroom heeft drie kenmerken: anterograde amnesie, beperkte mate van retrograde amnesie en het is vaak beperkt tot verlies van episodisch geheugen. Dit laatste wil zeggen dat semantisch geheugen, algemene kennis en vaardigheden, nog in tact is. Anterograde amnesie (AA) houdt in dat mensen geen nieuwe ervaringen na het trauma meer kunnen opslaan en is posttraumatisch. Dit is te onthouden door het feit dat ‘ante’ hier slaat op ‘aan de voorkant van de tijdlijn’. Bij retrograde amnesie(RA) zijn herinneringen van voor het trauma deels verdwenen. Deze amnesie is gradueel, wat inhoudt dat het niet over de gehele tijdslijn gelijk is. Vooral de gebeurtenissen van vlak voor het trauma kunnen niet meer herinnerd worden, terwijl hele oude herinneringen vaak nog heel helder zijn. Oudere herinneringen lijken dus minder gevoelig voor amnesie, dit wordt de Ribot gradient genoemd. Ook vond Ribot dat complexe informatie gevoeliger is voor verlies dan eenvoudige. Ook bewuste informatie is gevoeliger voor verlies dan ‘automatische’ informatie. Ook gedesorganiseerde informatie is gevoeliger voor verlies dan georganiseerde informatie. Deze vier regels heten de principes van amnesie.

Procesverklaringen

Wat er precies mis is bij amnesie is niet duidelijk. Er zou iets mis kunnen zijn met het ophalen (retrieval), het opslaan (storage) of met het versterken (consolidation) van herinneringen. Er zijn verschillende verklaringen voor het ontstaan van amnesie. Ten eerste kon het een ‘retrieval probleem’ zijn, maar dan zou RA even sterk moeten zijn als AA en dit is niet het geval. Daarnaast dacht men aan een ‘opslagprobleem, echter dit verklaart alleen AA. De verklaring die het meest aannemelijk is en zowel RA als AA verklaart is de consolidatie-hypothese. Het consolidatie-probleem houdt in dat de herinneringen die door de hippocampus worden geconsolideerd op het moment van trauma, zijn aangetast. Dit verklaart dus ook waarom herinneringen van vlak voor een trauma niet goed zijn opgeslagen in het geheugen.

De hippocampus

De hippocampus is een tijdelijk verbindingsstation. De consolidatie die de hippocampus gebruik houdt in dat herinneringen worden vervormd en versterkt vanaf het moment van binnenkomst tot het moment dat de herinneringen zo goed zijn weggezet, dat de herinnering later teruggehaald kan worden. Na consolidatie is het geheugenspoor vastgelegd in de neo-cortex onder andere door directe cortico-corticale verbindingen. Een beschadiging aan de hippocampus leidt tot anterograde amnesie (AA), omdat er geen nieuwe verbindingen gevormd kunnen worden.

Intact geheugen

Ondanks schade aan de hippocampus is het semantisch, werk- en procedureel geheugen intact. Amnesie is een declaratief- en geen procedureel geheugenprobleem. Bij amnesiepatiënten werkt het procedureel geheugen dus normaal. Het procedureel geheugen bevat kennis over vaardigheden. Dit geheugen is impliciet, we kunnen ons niet bewust worden van dit geheugen. De normale werking van het procedureel geheugen is bij amnesiepatiënten aan te tonen door skill learning training. Een patiënt die lijdt aan amnesie wordt in een test gevraagd een figuur na te tekenen, met behulp van een spiegel. Uit onderzoek is gebleken dat een amnesiepatiënt na een leerproces van 30 leersessies verspreid over drie dagen, steeds beter gaat presteren op de taak. Ook al kan de patiënt zich niet herinneren dat hij geoefend heeft op de taak. Bij deze taak wordt dus een beroep gedaan op het procedureel geheugen, wat niet is aangetast door de amnesie.

Amnesie en geheugen

Door amnesie weet men hoe het normale geheugen werkt. Zo komt het episodisch geheugen tot stand door nieuwe associaties via de hippocampus. De hippocampus verbindt als het ware de contextuele informatie met semantische informatie. Dit verloopt snel en vergt gecontroleerde verwerking. Uiteindelijk leidt dit tot bewuste expliciete herinneringen.

Het procedureel geheugen komt tot stand door impliciet leren, skills en conditioneren. Dit gaat niet via de hippocampus en verloopt een stuk langzamer dan het episodisch geheugen. Door ‘priming’ en ‘familarity’ kunnen bestaande (semantische) associaties versterkt worden. De automatische verwerking van het procedureel geheugen leidt tot impliciete, onbewuste perceptie-actie en patroon-leren.

Andere geheugenproblemen

Door schade aan de prefrontale cortex kan slecht geheugen ontstaan vanwege slechte selectie- en ophaalstrategieën. Ook zou confabulation kunnen ontstaan, geen controle hebben over het beoordelen van de validiteit van herinneringen. Er zijn ook andere oorzaken die zorgen voor geheugenproblemen. Zo verlopen bij normale veroudering alle neurale processen die betrokken zijn bij opslag en herinneren langzamer. Deze processen worden tevens onduidelijker. Amnesie kan ook optreden na een hersenschudding of elektroshocktherapie. Deze amnesie lijkt op somatische amnesie, maar duurt minder lang. Tenslotte kan amnesie ontstaan na emotionele trauma’s (PTSD). Hierbij ligt de focus op één periode. En als laatste bestaat er ook psychogene amnesie.

Geheugenverlies en emoties

Volgens de Yerkes Dodson wet neemt het vermogen te onthouden toe wanneer stress toeneemt. Dit heeft echter een piek, hierna neemt het vermogen te onthouden af. Flashbulb memories zijn herinneringen aan gebeurtenissen die emotioneel geladen zijn, bijvoorbeeld 9/11. Het zijn specifieke, gedetailleerde en kwalitatief goed verwerkte herinneringen.  

College 7: Denken & Stoornissen van denken

Hoofdstuk 8

Denken

Denken is een interne mentale activiteit die gericht is op het bepalen van adequate acties. Denken is bijna altijd doelgericht en rationeel en regelt dingen als: problemen oplossen, redeneren, argumenteren, beoordelen, beslissen en plannen. We kunnen ons een voorstelling (mentaal) maken van hoe iets zal verlopen als we een bepaalde handeling zouden uitvoeren.

Denken is een activiteit van het werkgeheugen en dan vooral het Central Executive in de prefrontale cortex. Binnen het werkgeheugen wordt beperkte informatie vastgehouden om hier operaties op uit te kunnen voeren en om mentale voorstellingen te maken. Ook wordt er een selectie van informatie gemaakt vanuit het lange termijngeheugen. Als laatste vindt er integratie plaats tussen gedachten, sensorische informatie, herinneringen, regels en modellen.

Klassiek onderzoek naar denken als: probleem-oplossen

• Introspectie. Hierbij ging het om denken met en zonder ‘mentale beelden’. Kun je iets denken zonder het je voor te stellen? Volgens Gilhooly denken mensen in beelden.

• Behaviorisme: Hierbij draaide het om ‘trial-and-error’, dit houdt in dat men leert van fouten maken. Behavioristen deden liever geen onderzoek naar denken. Thorndike stelde dat men tegen een probleem aan loopt, iets probeert om het probleem op te lossen, dat gaat goed of fout, en daar leert men weer van.

• Gestaltpsychologie: Hierbij was het ‘twee-touwtjesprobleem’ belangrijk. Men moest nieuwe toepassingen van probleem-elementen en analogieën vinden waardoor er een flexibelere toepassing van kennis ontstond, dit is productief denken. Bij reproductief denken kunnen blokkades ontstaan, namelijk ‘functional fixedness’ en ‘mental set’. Het ‘box’ probleem, waarbij een persoon zonder de pen van het papier te halen de 9 stippen moet verbinden in 4 rechte lijnen, heeft geleid tot de uitspraak ‘think out of the box’.

• Informatieverwerkings-model: Newell en Simon kwamen met een ‘general problem solver’ waarbij een aantal stappen doorlopen moesten worden. Ten eerste is specificatie van de probleemruimte nodig waarbij de begin- en eindtoestand, de oplosbeperkingen en relevante operatoren vastgesteld moeten worden. Hierna vindt er een selectie van operatoren plaats om het doel of subdoel te bereiken. Vervolgens is er de uitvoering van een operator, waarbij het doel wordt benaderd. Tenslotte is er een evaluatie van de nieuwe toestand. Als het doel niet bereikt is moet er opnieuw een selectie en uitvoering van operatoren plaatsvinden.

Soorten problemen

Slecht gedefinieerde problemen zijn problemen waarbij de begin- en eindtoestand en/of de oplossingsstappen(operatoren) onbekend zijn. Vaak is dit het geval bij verschijnselen. Bijna alle problemen die zich in het dagelijkse leven voordoen zijn slecht gedefinieerde problemen.

Bij goed gedefinieerde problemen zijn de begin- en eindtoestand en/of de oplossingsstappen wel bekend. Voorbeelden hiervan zijn de ‘Tower of Hanoi’ en het ‘hobbits-orcs’ probleem. Rekenen en schaken zijn voorbeelden van goed gedefinieerde problemen waarbij de eindtoestand vaak niet bekend is.

Oplosstrategieën

Er zijn bepaalde modellen om tot oplossing van een probleem te komen, zoals algoritmes en heuristieken. Algoritmes zijn regels die bij consequente toepassing altijd naar de juiste oplossing leiden. Algoritmes worden toegepast bij goed gedefinieerde problemen. Heuristieken zijn vuistregels die meestal, maar niet altijd tot een oplossing leiden. Ook is er geen zekerheid over de oplossing. Heuristieken worden juist gebruikt bij slecht gedefinieerde problemen.

Met een heuristische methode is het makkelijker om het overzicht te houden over een bepaald probleem, terwijl bij een algoritmische methode vaste regels toepast moeten woorden waardoor dit overzicht minder is. Heuristieken worden tegenwoordig vaker gebruikt, omdat ze minder bewerkelijk zijn dan algoritmen.

Probleem oplossen

Problemen kunnen op verschillende manieren effectief worden opgelost. Bij reductie van een probleem definieer je de sub problemen door terug te redeneren vanuit de eindtoestand. Je gaat als het ware van globaal naar specifiek. Op deze manier kan men eerst sub problemen oplossen. Ook is expertise van groot belang voor het effectief oplossen van problemen. Bij expertise ontwikkel je een groot kennisbestand dat niet alleen op regels, maar ook op kennis en ervaring is gebaseerd. Intelligentie tot slot zorgt voor flexibiliteit in het representeren van een probleem. Een analogie is hiervan een voorbeeld, hierbij wordt een nieuw probleem opgelost door de oplossing van een eind probleem. Creativiteit is een vaardigheid hierbij.

Deductief en inductief redeneren

Je kunt deductief en inductief redeneren. Bij deductief redeneren ga je van een algemene regel naar een meer specifieke regel. Een voorbeeld is de algemene regel ‘alle zwanen zijn wit’. Je ziet één zwaan, is hij wit? Ja. Met deductief redeneren is het mogelijk tot een conclusie te komen die met 100% zekerheid waar is. Dit kan echter alleen als men zich aan de regels van deductief redeneren houdt. Premissen en operaties moeten zo opgesteld worden dat hieruit logisch geldige conclusies kunnen volgen, door het gebruik van redeneerschema’s .

Bij inductief redeneren ga je van een specifieke regel naar een meer algemene regel. Hierbij bekijk je altijd een beperkt aantal observaties en daarna neem je een algemene conclusie aan. Deze conclusie is altijd onzeker. Een voorbeeld van inductief redeneren is als je 10 witte zwanen ziet zwemmen en je vervolgens zegt: ‘Alle zwanen zijn wit’. Je weet niet zeker dat er nergens een zwarte zwaan is. Het lastige hiervan is om in te schatten hoeveel informatie nodig is om een conclusie te kunnen trekken. De onzekerheid kan gekwantificeerd worden met kansen of met probabilistische modellen. 

Deductief redeneren volgens logica

Deductief redeneren vindt plaats volgens syllogismen. Dit zijn redeneringen met premissen en een conclusie die verlopen volgens de propositielogica. De vorm modus ponens (Als X dan Y, X, dus Y) en modus tollens (als X dan Y, niet Y, dus niet X) hebben beide een geldig deductief redeneerschema.
Maar er zijn ook ongeldige redeneerschema’s. Deze zijn praktisch aantrekkelijk, maar leiden tot ongeldige conclusies. Vormen van deze ongeldige redeneerschema’s zijn: AC: bevestiging van de consequens Y (als X dan Y, Y, dus X) en DA: ontkenning van de antecedent X (als X dan Y, niet X, dus niet Y).

Deductief redeneren is dus vrij lastig in tegenstelling tot inductief redeneren, maar leidt wel tot meer geldige conclusies dan bij inductief redeneren. Bij deductief redeneren test je een hypothese.

Inductief redeneren

Het redeneren en beslissen in alledaagse situaties is vaak inductief. Bij inductief redeneren stel je hypotheses op. We gebruiken hierbij simpele redeneringen en beperkte informatie, omdat meer informatie te veel tijd kost. Inductief redeneren is in de meeste gevallen dus economischer vanuit cognitief oogpunt. In professionele situaties is het soms zelfs nodig om inductief te redeneren. Denk hierbij aan medische en psychologische diagnoses of beslissingen in rechtszaken.

Een zekere mate van onzekerheid die hierbij ontstaat is acceptabel. Het meeste van deze onzekerheid kwantificeren we door middel van waarschijnlijkheden (kansen).

Hogere mentale functies

Functies van denken zijn het monitoren van doelen, het simuleren van acties en een interne mentale observatie van de resultaten, Theory of Mind (in mentale staat van een ander kunnen verplaatsen) en taal.

Hoofdstuk 9

Frontal lobe syndrome

Deze mensen hebben een gebrekkig Central Executive. De cognitieve functies en motorische vaardigheden lijken normaal, maar de patiënten hebben last van veel klachten op cognitief gebied en ook een aantal emotionele klachten.

College 8: Taal en taalstoornissen

Hoofdstuk 10

Tentamenstof is hoofdstuk 10 tot halverwege pagina 327.

Introductie

Taal wordt bestudeerd door linguïsten en psycholinguïsten. Linguïsten kijken vooral naar de wetten en structuur terwijl psycholinguïsten ook wel naar begrip en productie kijken.

Het taalsysteem

Belangrijke concepten zijn semantiek (betekenis), syntax (grammatica), prosodie (intonatie), pragmatiek (opvatting). Als men onderzoek doet naar taal moet er eerst gedefinieerd worden op welk niveau er onderzoek gedaan wordt. Er zijn verschillende niveaus van taal. Een gesprek (discourse) is het hoogste niveau, gevolgd door een zin, een frase, een woord, een morfeem en ten slotte een foneem.

Een foneem is de kleinste spraakeenheid die tot een betekenisverschil tussen woorden leidt. Het aantal fonemen in een taal staat niet gelijk aan het aantal letters. Zo telt het Nederlandse alfabet 26 letters, maar 45 fonemen. Het aantal fonemen verschilt dus per taal. Daarnaast verschilt het ook per taal welke fonemen elkaar wel op kunnen volgen en welke fonemen niet.

Een morfeem is de kleinste betekenisvolle eenheid in een taal. Er zijn gebonden en vrije morfemen. Een vrij morfeem heeft betekenis die op zichzelf kan staan. Een voorbeeld hiervan is ‘nieuw’ of ‘bezem’. Gebonden morfemen hebben ook betekenis, maar kunnen niet op zichzelf staan, zoals suffixen (achtervoegsels) en prefixen (voorvoegsels). Voorbeelden hiervan zijn de –s en on-.

Woorden bestaan uit één of meer morfemen en zijn onder te verdelen in inhoudswoorden (content morphemes) en functiewoorden (grammatical morphemes). Een inhoudswoord is open class. Dat betekent dat hier steeds nieuwe woorden bijkomen. Zo was het woord ‘IPod’ twintig jaar geleden nog onbekend, maar is het inmiddels onderdeel van ons dagelijks taalgebruik. Functiewoorden zijn closed class en nemen dus geen nieuwe woorden op. Functiewoorden zijn kenmerkend voor een taal en hebben vooral een grammaticale functie. Ze duiden de relatie aan tussen verschillende objecten. Voorbeelden van functiewoorden zijn ‘als’, ‘dan’ en ‘in’. Mentale lexicon betekent ook wel woordgeheugen. In het mentale lexicon ligt informatie opgeslagen over onze woordenschat. Daarbij moet je denken aan informatie over uitspraak, betekenis, schrijfwijze en de syntactische rol van een woord.

Bij onderzoek wordt vaak gekeken naar de duur van woordherkenning. Omdat we woorden bijna automatisch lezen, wordt de duur van de woordherkenning in onderzoek meestal bepaald door het meten van fixatieduur met oogbewegings-apparatuur. Een andere manier is het meten van de lexicale beslissingstijd. De proefpersoon krijgt dan ‘bestaande’ woorden en ‘onzin’ woorden aangeboden en moet zo snel mogelijk aangeven of het gegeven woord een bestaand woord is of niet. Bij gesproken woorden wordt het woord herkend voordat het woord helemaal is uitgesproken. Bij geschreven woorden verloopt het herkenningsproces gemiddeld ongeveer 6 woorden per seconde.

Woordherkenning

Gesproken woorden zijn soms moeilijk te herkennen omdat er weinig pauzes worden gebruikt, die je bij het lezen natuurlijk ziet aan de spaties. Hierom gebruiken we subtiele verschillen in intonatie, kijken we naar de zinsopbouw en de volgorde waarin fonemen voorkomen.

Geschreven woorden hebben grafemen, dat zijn lettercombinaties die een uitspraak aangeven zoals bijvoorbeeld ‘ij’ of ‘sch’. Talen kunnen hier opaque of transparant in zijn. Transparant houdt in dat je het uitspreekt zoals het er staat en opaque betekent dat de uitspraak van het grafeem afhangt van het woord.

Factoren die de leessnelheid beïnvloeden zijn frequentie, leeftijd van aanleren, lengte, regulariteit en orthografische buren. Dat laatste wil zeggen dat er veel woorden van gemaakt kunnen worden door één letter te veranderen.

Modellen voor woordherkenning

Een voorbeeld van een model voor woordherkenning is Morton’s logogen model. Dit model stelt dat er verschillende woordherkenningseenheden zijn die tegelijkertijd zichzelf proberen te herkennen in de input. De activatie van logogen stijgt over de tijd. Ook hebben woorden die vaak voorkomen een lagere ‘herkendrempel’ dan woorden die minder vaak voorkomen. Of dit nu met regels of vanwege regulariteit is, is de vraag. Hier bestaan twee theorieën over. Pinker baseert zijn theorie op regels. Hij denkt dat je brein beslist of het woord regulier is en hoe de vervoegingen dan moeten worden toegepast.

McClelland gaat uit van regulariteit. Dit is een lerend connectionistisch model voor het oplezen van woorden. Dit model bestaat uit 400 inputknopen, 200 ‘hidden’ knopen en 460 outputknopen. De inputknopen verwerken de letters (orthografie) en sturen een activatie naar de hidden knoppen. Deze sturen signalen door naar de outputknopen, die vervolgens klank (fonologie) produceren. Leren speelt bij dit model een belangrijke rol. Als er een fout gemaakt wordt past het model zijn verbindingen aan. 

Begrip van taal

Om taal te begrijpen heeft de betekenis veel invloed en niet alleen de tekst zelf. Of een zin klopt wordt vaak bepaald op basis van of het logisch is in de context.

Productie van taal

Levelt stelde dat productie van taal begint met lemma (grammatica) die bij het woord hoort. We weten vaak wel of er ‘de’ of ‘het’ voor het woord hoort te staan als we niet op een woord kunnen komen.

Hoofdstuk 11

Tentamenstof is paragraaf 1,2 (alleen de eerste subparagraaf),6 en 7.

Introductie

Het gaat hierbij, net als bij de rest van de stoornissen in het boek, om verkregen stoornissen. Dit houdt in dat een bepaald proces eerst goed werkt en beschadigd raakt.

De meest bekende stoornissen op het gebied van afasie zijn de afasie van Broca en de afasie van Wernicke. Bij afasie van Broca is er geen syntactische structuur meer in wat mensen zeggen. Bij afasie van Wernicke praten mensen juist nog wel vloeiend praten, maar klopt de inhoud niet.

Lezen

Het lezen van woorden kan volgens het leesmodel op drie manieren. De eerste manier is om na visuele waarneming het woord uit te spreken wat weer auditief geanalyseerd wordt en waardoor je het herkent en uitspreekt. Een tweede manier is het woord uitspreken door het scannen van de grafemen. En een derde manier is het woord uitspreken door het eerst in te beelden.

Stoornissen

Patiënten met oppervlakte dyslexie (surface dyslexie) kunnen non-woorden wel goed lezen, net als regelmatige woorden. Onregelmatige woorden kunnen zij niet goed lezen. Er gaat dus iets mis bij de derde manier van leren via inbeelding.

Ook bij fonologische dyslexie is de patiënt niet in staat non-woorden te lezen. De patiënt kan echter wel alle bestaande woorden lezen. Er gaat dus iets mis bij de eerste manier, het uitspreken van het gelezen woord.

Iemand die lijdt aan diepe dyslexie is niet in staat non-woorden te lezen. De patiënt kan wel alle concrete woorden lezen, maar bij abstracte woorden en functiewoorden gaat het fout. Ook worden er bij diepe dyslexie veel fouten gemaakt op semantisch niveau. Patiënten geven woorden dan een andere, niet aan de betekenis gerelateerde, vertaling. Er gaat op meerdere plaatsen in het leesmodel iets mis. Er bestaan twee alternatieve verklaringen hiervoor. Ten eerste kan er een laesie in het connectiemodel bestaan. En ten tweede zou diepe dyslexie kunnen komen door lezen met de rechter hemisfeer in plaats van de linker.