Kognition Theorie Gedächtnis Denken Intelligenz

Gedächtnis, Denken und Intelligenz

Grundlagen der Gedächtnisfunktionen

• René Descartes (1637): "Je pense, donc je suis" - "Ich denke, also bin ich".

  • Moderne Hirnforschung bestätigt, dass die Fähigkeit zu denken essentiell ist.
  • Kognitive Prozesse, Gedächtnis und Bewusstsein machen uns zu Individuen.
  • Ohne Gedächtnis keine Erinnerung an Vergangenheit, Erfahrungen oder Identität.
  • Verlust der Erinnerung bedeutet Verlust des Lebens und der Identität.

• James McGaugh: "Wenn Sie die Fähigkeit verlieren, sich Ihre alten Erinnerungen wachzurufen, dann haben Sie kein Leben mehr. Sie könnten dann genauso gut eine Kohlrübe oder ein Kohlkopf sein! (…) Gedächtnis - da gibt es keinen Zweifel- ist unsere bedeutsamste Fähigkeit." (MINKEL/MCGAUGH, 2003, S. 3)

  • Gedächtnis ist unsere bedeutsamste Fähigkeit.

Grundlagen der Gedächtnisfunktionen

Grundlagen

• Kognitive Arbeit:

  • Bewusst und unbewusst (erkennen, hören, verstehen, bewegen).
  • Beispiele: Urlaubserlebnisse erinnern, Reiseplanung.
  • Einige Prozesse erfordern keine Anstrengung (sehen, erkennen, Auto fahren).
  • Andere Tätigkeiten kosten Kraft (erinnern, überlegen, planen).

• Kognition:

  • Mentale Prozesse und Strukturen (Gedanken, Meinungen, Einstellungen).
  • Informationsverarbeitungsprozesse (Lernen, Wissen verarbeiten).
  • Beinhaltet Vorstellungen über sich selbst, die Umwelt und die Zukunft.
  • Kann Emotionen beeinflussen.

• Kognitive Leistungen und Funktionen:

  • Kernbereiche: Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Denken (PRINZ et al., 1996, S. 3-35).
  • Zusätzlich: Wille, Handlungssteuerung, Motivation, Emotion.

• Bedeutung des Gedächtnisses:

  • Anpassung an die Umwelt und Bewährung in ihr.
  • Verständnis der inneren Abläufe von Gedächtnis und Gehirn.
  • Mehrspeichermodell zur Erklärung der Funktionsweise.

Fluide und kristalline Funktionen

• Kognitive Leistungen:

  • Einige leicht ausführbar, andere erfordern Kraftaufwand.
  • Willkürliche Gedächtnisleistungen (Denken, Erinnern, Planen).
  • Beispiel: Kreuzworträtsel vs. Kopfrechnen/Sudoku.

• Fluide und kristalline Intelligenz (RAYMOND CATTELL, 1963):

  • Fluide Funktionen:
    • Stark tempoabhängig.
    • Aufmerksamkeit, Konzentration, Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit.
    • Wie gut und schnell wir denken können.
    • Lernen als wesentliche fluide Leistung.
  • Kristalline Funktionen:
    • Inhalte des Langzeitgedächtnisses.
    • Sprache, Wissen, Problemlösestrategien.
    • Im Laufe des Lebens angeeignet und angewendet.

• Entwicklung im Lebensverlauf:

  • Bis ca. 30. Lebensjahr entwickeln sich beide Bereiche gleichmäßig.
  • Fluide Leistungen nehmen danach ab (experimentell messbar).
  • Auswirkungen im Alltag erst 20-30 Jahre später spürbar.
  • Kristalline Funktionen können lebenslang aufgebaut werden.
  • Lernen neuer Inhalte verlangsamt sich mit zunehmendem Alter.

• Entwicklung des Gehirns ist erst mit ca. 25 Jahren abgeschlossen (GOGTAY et al., 2004).

• Bildgebende Verfahren für die bildhafte Darstellung der Gehirnfunktionen durch z. B. funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT).

• Weitere Informationen über Veränderungen kognitiver Leistungen im Alter finden Sie im Kapitel 16.6.4 "Gerontologie-kognitive Veränderungen".

• Veränderung fluider und kristalliner Gedächtnisfunktionen im Altersverlauf (nach CATTELL, 1963):

  • Fluide Funktionen nehmen mit dem Alter ab.
  • Kristalline Funktionen bleiben relativ stabil oder nehmen sogar zu.

• Kognitive Plastizität

  • Unser Gehirn ist je nach Anforderung fähig, dass in bestimmten Hirnregionen Schaltkreise deutlich ausgeprägter wachsen als in anderen.
  • Das Ausmaß der Anregung von außen, d. h. die umweltbedingte Stimulation entscheidet darüber, ob und wie die Verbindungen zwischen den Neuronen geknüpft werden.
  • Die Flexibilität und Veränderbarkeit unseres Gehirns entwickelt sich im Laufe der Kindheit und Jugend und wird mit zunehmendem Alter geringer.
  • Erfahrungen, die nicht gemacht wurden, z. B. wenn wir nie auf Bäume klettern (und auch mal herunterfallen) durften, können damit auch nicht auf unsere Persönlichkeitsentwicklung Einfluss nehmen.
  • Informationen, die wir nicht in unserem Gedächtnis verankert haben, stehen uns später auch nicht als Erinnerung zur Verfügung, in keiner Prüfungssituation, in keinem Gespräch und in keiner Quizshow.
  • Unser Lebensweg vom Kindergarten über die Grundschule zur weiterführenden Schule, vielleicht über ein Studium bis hin zu unserem Arbeitsplatz, erfordert täglich neue Anpassung und Einspeicherung von Informationen.
  • Dabei reagiert unser Gehirn sehr empfindlich und flexibel darauf, was um uns herum geschieht, prüft, welche Verknüpfungen von welchen Neuronengruppen sich als besonders vorteilhaft erweisen und verarbeitet die Informationen in bestimmten Regionen auf der Großhirnrinde.

Gedächtnismodelle

• Modelle:

  • Keine naturgetreue Beschreibung der Realität.
  • Versuch, komplexe Vorgänge verständlich zu machen.
  • Verwendung, um die Welt besser zu begreifen.

• Historische Modelle:

  • Bis Ende des 19. Jahrhunderts: Gedächtnis als komplexes Gesamtsystem.
  • WILLIAM JAMES (1890): primäres (Kurzzeitgedächtnis) und sekundäres Gedächtnis (Langzeitgedächtnis).
  • Ab 1950: Differenziertere Annahmen über Gedächtnissysteme.

• Mehrspeichermodell:

  • Durch bessere technische Möglichkeiten (bildgebende Verfahren).
  • Differenziertere Trennung der Gedächtnisfunktionen.
  • RICHARD ATKINSON und RICHARD M. SHIFFRIN (1968): sensorische Speicher, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher.

• Einspeichermodell:

  • CRAIG und LOCKHART (1972): Reaktivierung der Idee eines einheitlichen Gedächtnissystems.
  • Information wird über unendliche Anzahl von Verarbeitungsebenen (levels of processing) ohne anatomisch festzulegende Grenzen abgespeichert.
  • Tiefe der Informationsverarbeitung entscheidet über langfristiges Behalten.
  • Verarbeitung als Schlüssel zur Speicherung.

• Konnektionistisches Modell:

  • MCCLELLAND und RUMELHART (1985): Gedächtnis als parallel verschaltetes Netzwerk.
  • Wissen liegt in den Verbindungen zwischen den Einheiten (Knoten).
  • Aktivierung eines Knotens verursacht Aktivierung anderer Knoten (spreading activation).
  • Aktivierender Knoten = Prime, resultierende Aktivierung = Priming-Effekt (Assoziationen).

• Trotz vielfältiger Befunde gibt es keine empirischen Beweise, die einem bestimmten Modell den Vorrang erlauben.

• Das Mehrspeichermodell soll im Weiteren näher beschrieben werden, auch wenn uns klar sein muss, dass es eine starke Vereinfachung tatsächlicher Hirnprozesse darstellt und auch nicht alle Phänomene durch das Modell erklärt werden können.

• Das Mehrspeichermodell (mod. nach OSWALD, 2008) zeigt die Einzelfunktionen und ihre Verbindung untereinander.

  • Die Einzelfunktionen unseres Gedächtnisses stehen nicht dezidiert hintereinander, sondern sind in bestimmten Bereichen eng miteinander verbunden.
  • Neben den einzelnen Gedächtnissen gibt es weitere Systeme, wie den Hippocampus, das limbische System und den assoziativen Cortex, die eine wesentliche Rolle für unser Gedächtnis leisten.

Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Kurzzeitspeicher

• Die einzelnen Bereiche sind in ihrer Funktion unterteilt und werden im Folgenden näher erläutert.

• Die Erkenntnisse aus den Neurowissenschaften haben dazu geführt, dass eine Lokalisierung der einzelnen Gedächtnisbereiche im Gehirn möglich wurde.

  • Obgleich nicht erschöpfend untersucht, können wir zumindest in einem groben Rahmen behaupten, dass bestimmte Hirnareale mit bestimmten Gedächtnisfunktionen zusammenhängen.

• Lokalisation von Gedächtnisfunktionen (mod. nach BRAND/MARKOWITSCH, 2004)

  • Frontallappen: Vorrangig Denken, Erinnern, Lernen etc.
  • Cerebraler Cortex (diverse Bereiche): Perzeptuelles Gedächtnis, Priming, Episodisches Gedächtnis
  • Stirn- und Scheitellappen: Kurzzeitgedächtnis
  • Basalganglien: Prozedurales Gedächtnis
  • Schläfenlappen rechts: Episodisches Gedächtnis
  • Amygdala Hippocampus: Emotionale Bewertung, Langzeitspeicherung
  • Scheitel-lappen: Semantisches Gedächtnis
  • Schläfen-lappen links: Semantisches Gedächtnis
  • Kleinhirn: Prozedurales Gedächtnis
  • Hinterhaupt-lappen: symbolisch: gestrichelte Linie

• Bei Testaufgaben wie Denken, Erinnern, Lernen etc. sind die gezeigten Areale aktiv