verfasst von Uta - blog.hf.uni-koeln.de · Weder die Autorin noch der Fachschaftsrat Psychologie übernimmt Irgendwelche Verantwortung für dieses Skript. Das Skript soll nicht die

Weder die Autorin noch der Fachschaftsrat Psychologie übernimmt

Irgendwelche Verantwortung für dieses Skript.

Das Skript soll nicht die Lektüre der Prüfungsliteratur ersetzen.

Verbesserungen und Korrekturen bitte an [email protected] mailen.

Die Fachschaft dankt der Autorin im Namen aller Studierenden!

Version 1.0 (2012)

Skript zur Vorlesung „Allgemeine Psychologie I“

(Prof. Dr. Hilde Haider)

Wintersemester 2010/11

verfasst von

Uta

Dies ist eine Zusammenfassung aus Goldstein, Vorlesungs- und Tutoriumsfolien. Wenn man den Goldstein gelesen hat, kann man mit diesen Seiten gut auswendig lernen.

Die 3. Vorlesung zur Neurophysiologie ist nicht vollständig, da diese als Zusammenfassung nicht sehr hilfreich ist. Am besten das Retina-Übersichtsblatt ausdrucken sowie die

Gehirnareal-Übersichtsgrafiken aus der Vorlesung und selbst beschriften.

Psychologiea) Ziel: Beschreibung, Erklärung und Vorhersage des Verhaltens von Menschenb) Gegenstand: Verhalten, Erleben & Bewusstsein des Menschen, deren Entwicklung über dieLebensspanne sowie deren innere (im Individuum angesiedelte) und äußere (in der Umwelt lokalisierte) Bedingungen und Ursachen

Grundlagenforschung Angewandte Forschung

Ziele

Disziplinend. Psychologie

- Erkenntnis- allgemeingültige Prinzipien + Theorien

aufstellen- Kausalanalysen- hohe Präszision

- Lösung von Probl.- Praxisbezug: Prinzipien zur Lösung spez.

Probl. aufstellen- Vorhersagen- geringe Präzision

Differenzielle, Allgemeine, Sozial-, Entwicklungs-

Diagnostik, Klinische, Sonstige angewandte, Pädagogische

Allgemeine Psychologiea) Ziel: Suche nach allgemeinen Gesetzmäßigkeiten menschlichen Verhaltens; Erklärung der Mechanismen, die menschlichen Leistungen (siehe Themen) zugrunde liegenb) Zentrale Frage: Was sind die elementaren Prozesse, auf denen (intelligentes) menschliches Verhalten beruht? --> Themen: Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Lernen, Denken, Sprache, Bewusstsein, Funktionen wie Motivation und Emotion, Handlungssteuerung, Motorik, Willec) Prämissen: ! 1. Informationsverarbeitungsprozesse & Verhalten beruhen auf universalen Prinzipien, gleich für alle ! (und: alle Menschen können denken, sprechen, lernen, behalten Information etc.)! 2. Beschreibung d. Prinzipien durch Theorien*! 3. Prüfung d. Gültigkeit der Theorien in Experimenten**

Forschungsmethoden & WissenschaftlichkeitAnforderungen --> Vorraussetzung für Annahmen: ! logische Herleitung - intersubjektive Nachvollziehbarkeit - Standhalten einer empirischen PrüfungNotwendigkeit d. Methoden: M.=allgemeingültige Arbeitsweise für empirische Wissenschaften --> Psy.: systematische Datenerhebung, nach Ursachen suchen, durch Vorhersagen hypostasierte Ursachen überprüfen --> Zufall eliminieren, Verzerrungen zu kontrollieren, Objektivitätswahrung

Methoden:

wissenschaftliche

1. Beobachtung theoriegeleitet, Orientierung an Fragestellung, systematische + kontrollierte Beding.,

2. Beschreibung erwartungsfreie + wertfreie Haltung, Messvorgänge können Klassifizierungen einbeziehen

3. Interpretation hypothesengel. Erfassungen d. bedeutsamen Merkmale e. Ereignisses, Frage nach Ursachen d. Ereignisses

4. Bewertung Beobachtet Phänomene + Interpretation auf komplexen, theoretischen Bedeutungszusammenhang ziehen.

> Falsifikationsprinzip (Popper, 1984) wesentl. Methode für Allg. Psych.allgemeingültige Theorien lassen sich nicht beweisen, da: Theorien ungleich Wirklichkeit, nur Annahmen - strengste Prüfung einer Theorie: Überprüfung an der Realität --> potentielles Scheitern!!‐ Beibehaltung einer Theorie, die dieser Prüfung standhält: --> führt zu einer widerspruchsfreien Vorhersage auf die Realität --> aber nicht bewiesen!!

Theorie* > System von Definitionen, Annahmen & Schlussfolgerungen zu besti. Themenbereich > wissenschaftlicher Wert einer Theorie an folg. Voraussetzung gebunden: ! ‐ notwendige Voraussetzung: logische Konsistenz und begriffliche Präzision ! ‐ zusätzliche Voraussetzung: Theorie nicht im Widerspruch zur beobachtbaren Realität

Modelle > bestehen aus Symbolen, die mittels Verknüpfungsregeln miteinander verbunden sind; können Bestandteile von Theorien sein! ‐ physikalische Modelle: natürliche Objekte haben Symbolwert ! ‐ mathematische Modelle: mathematisches Kalkül bildet Modell ! ‐ Computermodelle & informationstheoretische Modelle (Flussdiagramm oder Computerprogramm) --> wichtigste in Psychologie > Induktion: Beobachtungsdaten Hypothesen allgemeines! Prinzip ‐

> Deduktion: allg.Prinzip Ableitungen (Vorhersage) theoretisch relevante Daten - Explanans: Gesetz + Problem + Antezedenz(allg. Gesetz, in der die vermutete Ursache für Problem formuliert wird, zusammen mit der Antezedenz)wobei!Gesetz = „wenn A, dann B“! Problem = das zu Erklärende, Explikandum! Antezedenz = notwendige Voraussetzung: im Experiment hergestellte UV‐ Explanandum: zu erklärende (vorhergesagte) Sachverhalt, deduktive Schluss, Konklusion; „A ist gegeben, also auch B“

Experimente** (=wichtigste Method. in Psych)

> Ziel: Kausalitätsaussagen (Ursache‐Wirkung - UV verursacht AV? Effekt)

> Systematische Variation mindestens einer Variablen, Messung der Effekte bei einer anderen Variable (Herstellbarkeit? - UV: wird aktiv manipuliert, AV: Ereignis, wird vorhergesagt + gemessen)> Ausschaltem der Wirkung/Kontrolle von Störvariablen: Eliminieren, Konstanthalten, Kontrollgruppe, Parallelisieren, Randomisieren> kreativer Prozess der Forschung --> Methoden, um unbewusste Vorgänge zu dokumentieren

Bsp.: Experiment zum Lernerfolg (Semantische vs. syntaktische Beurteilung von Wörtern, intentional Info über Reproduktionstest vs. inzidentell keine Info über Test) von Hyde & Jenkins, 1974Fazit: Behalten wird durch Tiefe der Verarbeitung stärker beeinflusst als durch Intention.

> Isolation einzelner Leistungen (da Prozesse normalerweise in Verhaltensstrom integriert) Konsequenzen: ! (a) Herauslösung von Leistungen aus natürlichen Kontext ! ! ! (b) natürl. Anlässe, die spezifisches Verhalten auslösen, entfallen/durch künstl. Auslöser ersetzt -> trotzdem Rückschlüsse auf Struktur & Funktion der Mechanismen, auf denen diese Leistungen beruhendenn: nur so kann zu Ursache‐Wirkungs‐Prinzipien gelangt werden --> Elimination des Zufalls

> Korrelation: Stärke d. Zusammenhangs zw. 2 Merkmalen (-1 bis + 1), keine Aussage über Ursache-Wirkungs-Zusammenhang- Experiment/Quasi-Experiment

12.10.2011 Allgemeine Psychologie I 66

Allgemeines Gesetz

Antezedenz-Bedingung

Zu erklärender Sachverhalt Explanandum

Explanans

Vorgehen beim Erklären

Vorgehen bei der Vorhersage (Experiment)

Allgemeines Gesetz

Antezedenz-Bedingung

Vorherzusagender Sachverhalt Explanandum

Explanans

Zusatzinfos:

Konzepte des... Alltagswissen vs. wissenschaftl. DenkensAlltagswissen vs. wissenschaftl. Denkenserfahrungsbasiert

Objektivität

Arbeitsweise

Prinzip der...

Wahrheit

Alltagserfahrungen, Einzelfälle,plausibel, aber unhinterfragt erschlossen

kritische Erfahrung, system. Beobachtung, Experimente

subjektiv Intersubjektiv (--> **)

induktiv *deduktiv,auf unendl. Anzahl von Einzelfällen anwendbar

Verifikation (confirmation bias) *Falsifikation

= das was uns umgibt = widerspruchsfreie Vorhersage d. Wirklichkeit

Verteilungen

> Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion

> Normalverteilung: - glockenförmig- symmetrisch- Modalwert, Median + Mittelwert fallen zusammen- asymptotische Annährung d. x-Achse- zwischen Wendepunkten 2/3 der Gesamtfläche

--> oft, wenn Variable durch Zusammenwirken vieler unabh. Faktoren bestimmt--> viele unterschiedliche, abhängig von MW und Standardabweichung

Standardnormalverteilung (Mittelwert=0, Standardabweichung = 1) mit z-Werten

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Wahrnehmungsforschung„Ziel: Jeden Schritt im Wahrnehmungsprozess verstehen (inkl. kognitiven, emotionalen & motivationalen Einflüssen, die sich top-down auswirken)

Bedeutung d. Wahrnehmung & Erklärungsbedarf durch Psychologie:Wahrnehmung ist bewusste, sensorische Erfahrung

Müsseler: „Wahrnehmungsforschung versucht zu ergründen, wie Infos in unserer distalen Umwelt aufgenommen + verarbeitet werden, wie daraus Wahrnehmungen entstehen, die unser Erleben und Verhalten maßgeblich begründen.“

Leitfragen: > Welche Beziehung besteht zwischen den Gegenständen in der Umwelt & der Wahrnehmung dieser Gegenstände? ! Nicht haltbar: Naive Identitätslehre: Wahrnehmung = Realität (--> Pisa-Turm-Bsp.) Wahrnehmen heißt, die von den sensorischen Systemen aufgenommene Information zu verarbeiten: Unterschied zw. obj. (phys.) Gegenständen & subj. (psy.) Gegebenheiten: -> Wahrnehmungssystem interpretiertWahrnehmung ist Endergebnis komplexer Vorgänge --> dem bewussten Erleben nicht zugänglich > Welche Prozesse sind an der Wahrnehmung beteiligt & was leisten sie?

Untersuchungsgegenstand:‐! Art d. Aufnahme von Reizen in unserer physikalischen Umwelt- ! Umkodierung/Enkondierung physikalischer Infos in andere Informationsqualitäten Bottom‐Up --> reizgesteuert‐! Weiterverarbeitung bzw. Beeinflussung von bisher gelernten InfosKognitive Top‐Down‐Prozesse --> wissensbasierte Verarbeitung

Untersuchungsebene

Art der Information Beziehungen Untersuchungsweise

psychophysische Ebene

Stimuli in der Umwelt Stimulus --> Wahrnehmung Darbietung e. Stimulus - Antwort d. Versuchsperson

physiologische Ebene

physiologische Prozesse im Körper

Stimulus --> Physiologie Darbietung e. Stimulus - Messung d. elektr. Antwort im NS

physiologische Ebene

physiologische Prozesse im Körper

Physiologie --> Wahrnehmung

Messung von physiologischen & perzept. Reaktionen auf selben Stimuli

Jede Untersuchungsebene liefert versch. Informationen über verschiedene Aspekte des Wahrnehmungsprozesses --> Um die Wahrnehmung zu verstehen: Forschung auf allen 3 Ebenen! ! > Wir können etwas über eine Ebene erfahren, indem wir die andere untersuchenInformationen darüber, was eine Person wahrnimmt: durch phänomenologische Methode (Beschreibung d. Wahrnehmung) + Fähigkeit zur Objekterkennung:

Überblick: Messung von Wahrnehmung> Beschreiben (phänomolog. Methode) > Wiedererkennen (<--> Agnosien) > Entdecken (Signalentdeckungstheorie)

25.10.2011 Wahrnehmung 25

Was ist Wahrnehmung?

Sinnesphysiologie

Neurowissenschaften

NeurowissenschaftenNeuropsychologie

Kognitive Wahrnehmungsforschung

Reiz in Umwelt

Abbild am Sinnesorgan

Weiterverarbeitung imNervensystem

WahrnehmungPerzept

Wissen, Gedächtnis,Erwartungen, ...

Psychophysik

Top-Dow

n

Bottom

-Up

Klassische Psychophysik untersucht Zshg. zwischen....:

Physikalische Ebene Stimulus: distaler Reiz (in physikal. Umwelt) + proximaler Reiz (physikalisches Reizmuster an Sinnesorgan) Messung: Physikalische Messinstrumente zur Messung von Lichtenergie o. WellenlängePerzeptuelle Ebene Wahrnehmung: unmittelbar wahrgenommenes Perzept (Bild in Kopf) & dessen äußerbare Identifikation (Erzähle Bild in Kopf)Messung: psychol. Skalen zur Einschätzung von Helligkeit/Farbe

Ziele & Fragen: > Aufdecken von Wahrnehmungsphänomenen

- Wann nehme ich etwas wahr, was physikalisch gar nicht existent ist? - --> z.B: Fehlen der Grundfrequenz

Tonhöhe abhängig v. Grundfrequenz; wenn 400‐Hz‐Grundfrequenz wegfällt, verändert sich Klangfarbe,nicht Tonhöhe --> Periodizitätstonhöhe: Ergebnis eines zentralen Tonhöhenprozessors, der vermutlich das Muster der harmonischen Oberschwingungen analysiert und die Frequenz auswählt, die mit der größten WS die Grundfrequenz darstellt; Anwendung: Telefon, Radio, Orgelbau

- Wann nehme ich etwas nicht wahr, was sich physikalisch ändert? --> z.B.. Change Blindness

> Aufdecken d. Zusammenhänge zw. physikalischer Reizintensität & der Wahrnehmung dieser

Fechner: Kriterium der „Ebenmerklichkeit“a) Absolutschwelle: geringster Betrag an Reizenergie, der nötig ist, um Stimulus zu entdecken Nullpunkt e. perzeptuellen Skala soll demjenigen Reizwert auf physikali. Skala entsprechen, der mind. vorh. sein muss für „ebenmerkliche Empfindung“; = Absolutschwelleb) Unterschiedsschwelle (JND): kleinster Unterschied zw. 2 Stimuli, der von VP entdeckt wird kleinste Maßeinheit e. perzeptuellen Skala soll derjenigen Reizwert‐Differenz auf einer physikal. Skala entsprechen, die zu „ebenmerklichen Empfindungsunterschied“ führt; = Unterschiedsschwelle (JND)

Methoden zur Bestimmung der kritischen Schwellenwerte --> kein Stimulus, keine Antwort1. Grenzmethode = wiederholte Darbietung e. Reizes mit auf‐/absteigender Reizstärke, binäre Befragung: wahrg.?Übergangspkt.: Wechsel d. Antwort; Schwelle: MW d. Reizintensität bei Wechsel2. Herstellungsmethode = Veränderung d. Reizintensität durch VP/VL --> ungenauste + schnellste Methode3. Konstanzmethode = wiederholter Reiz in zufällig variier. Reizintensität, binäre Befragung: wahrgenommen?Schwellenbestimmung: Punkt, an dem VP mit 50% WS Existenz e. Stimulus/Veränderung d. Intensität bejaht

Gesetze d. Psychophysik --> bahnbrechend: mentale Aktivität quantitativ messbarBeziehung zwischen physikalischer Reizgröße und psychischer EmpfindungEinbindung in Neurowissenschaft --> Zusammenhangs-Mechanismen bestimmen

‐! Unterschiedschwelle ! ! ΔS = S2 Vergleichsreiz ‐ S1 Standardreiz‐! Webersche Konstante ! ! K = ΔS / S1Webersches Gesetz (1846): Verhältnis Unterschiedsschwelle/Standardreiz S1 ist konstant: Je größer ΔS, desto größer S1. >> für div. Wahrnehmungsqualitäten>> breites Spektrum, solange nicht zu nah an Schwelle (z.B. Weber-Bruch Lautstärke 4%, Lichtintensität 8%)

-! Fechnersches Gesetz ! ! ! E = k * log (S)Erweiterung Fechner: bei linearem Anstieg d. Reizstärke (S) wächst Empfindung (E) im Sinnesorgan logarithmisch an(Annahme, dass k konstant + unabh. von S)*Problem: konstantes Schrumpfen d. Unterschiedsschwellen bei bestimmten WahrnehmungsqualitätenBsp: Schmerzwahrnehmung --> Weber-Bruch ungültig.

Suche: genaues Verhältnis für alle Wahrnehmungsqualitäten zwischen ‚physikalischer Intensität eines Reizesʻ / ‚Wahrnehmung der physikalischen Intensität eines Reizesʻ


Die Signalentdeckungstheorie

(Ton vorhanden)Signal + Rauschen

(Ton nicht vorhanden) Nur Rauschen

Antwort

Positiv „ja“

Negativ „nein“

Treffer Ton korrekt

erkannt

Falscher AlarmTon fälschlicherweise

erkannt

Korrekte ZurückweisungKeinen Ton gehört

VerpasserTon überhört



Strenges Entscheidungskriterium Liberales Entscheidungskriterium

Liberales Entscheidungskriterium erhöht die Rate der Hits und der falschen Alarme


Die Receiver-Operating-Characteristics(ROC) Kurve

--> Methode d. direkten Größeneinschätzung: VP weist jeder Lichtintensität einen Helligkeitswert zu,jede Beziehung zw. Intensität & Wahrnehmung folgt einer Potenzfunktion

- ! Stevensʻsches Potenzgesetz ! ! W = k * Sn

W: wahrgenommene Intensität, k: Konstante, S: physikalische Reizintensität, n: Steigung

Kognitive Einflüsse bei der SchwellenerfassungMenschen unterscheiden sich in ihren Schwellen --> mgl. Ursachen(a) Sie sind unterschiedlich sensitiv (Sensitivität)(b) Sie unterscheiden sich in Bereitschaft, ein „Signal‐vorhanden“‐Urteil abzugeben (Entscheidungskriterium)

--> Signalentdeckungstheorie SDTSensitivität + Entscheidungskriterien statistisch unabhängig

‐! Sensitivität = Signaldeutlichk.; Beobachterempfindlk.‐! Entscheidungskriterium = Entscheidungsfolgen (pay‐ off Matrix); Häufigkeit des Signals

Trennung zw. Sensitivität und Entscheidungskriterium

Signal: dargebotener StimulusRauschen: Gesamtheit aller anderen Stimuligleiche Intensität, unterschiedliche Wahrnehmung der Lautheit (Schwankungen aufgr. Aufmerksamkeitsveränderungen)

Entscheidungskriterium c; ! ! Maß für Sensitivität dʻ;

c= ‐0,5(z(T) + z(F))! ! dʻ = z(T) – z(F)

Steigerung des Abstandes zwischen der (R)- und der (S+R)-Verteilung verändert ROC-Kurven-Form.

Receiver-Operating-Characteristics (ROC), Isosensitivitätskurve> Verhältnis von Treffern und falschen Alarmen für verschiedene Antwortkriterien --> Sensitivität

Punkt: Entscheidungskriterium (desto weiter rechts, desto liberaler)Kurve: Sensitivität, Stärke des Signals(desto gekrümmter, desto höher) x-Achse: falsche Alarme, y-Achse: Treffer

Welche Bedeutung hat die SDT auf die spektrale Hellempfindlichkeitskurve und die Hörschwellenkurve?--> Antwortkriterium bleibt konstant --> klassische Methoden sind also mit kontrollierten Bedingungen haltbar



Niedrige Sensitivität oder schwaches Signal

Hohe Sensitivität oder starkes Signal

Die Signalstärke oder die Sensitivität erhöht d‘

Neurophysiologie des Sehens„Wir nehmen das, was dort draußen ist, durch die Eigenschaften unseres visuellen Systems gefiltert wahr“ (gilt auch für andere Sinne)

Trägerprozess des Sehens: Licht (Sichtbare Wellenlängen: 400‐700nm)Photon: kleinstmögliche Einheit von Lichtenergie

a) Wahrnehmungsprozess

1. Anblicken eines Stimulus --> 2D-Abbild auf Retina --> Stimulus an Rezeptoren2. Transformation No. 1: physikalische Lichtsignal in elektrisches Signal3. Transformation No. 2: Trasnduktion

" > Neuronen reagieren auf spezifische Umweltmerkmale --> Reaktionsselektivität

" > Visueller Cortex ist hoch spezialisiert: " - 2 wesentliche Bahnen (ventraler & dorsaler Pfad), Verarbeitung unterschiedliche Reizmerkmale

Rezeptive Felder:... dort, wo Infos mehrere Zellen auf einzelne nachgeschaltete Zelle trifft, zusammenfassend ---> Konvergenz:> Neuron erhält Signale von vielen anderen Neuronen" ‐ Signale können hemmend und erregend wirkenan sämtlichen Umschaltstationen: " Stäbchen/Zapfen -> Ganglienzellen" " " " " " Ganglienzellen -> CGL" " " " " " CGL -> V1Dunkeladaption:> Lichtempfindlichkeit nimmt zu, wenn Auge in Dunkelheit1. Phase: Zapfen steigern Empfindlichkeit zu Maximum2. Phase: Stäbchenempfindlichkeit steigt weiter anKohlrauschknick: Punkt, ab dem die Stäbchen beginnen, den Verlauf der Dunkeladaption zu übernehmen.

Laterale Inhibition: Hemmung einer Zelle durch aktivierte Nachbarzelle gleichen Zelltyps Kontrastverstärkung " > proportionale zur Stärke des Signals " > Zelle, die gehemmt wird, vermindert ihr Output-Signal

b) physiologische Ebene

Visuelle Halbfelder: von jedem Auge wird jeweils... "temporale Seite " ipsilateral " " " " " nasale Seite " kontralateral " ...verarbeitetalso: rechtes visuelles Halbfeld wird in linker, linkes visuelles Halbfeld in rechter Hemisphäre verarbeitet

Colliculus superior: Steuerung von Blick‐ & Kopfbewegungen, ca. 10% der Neuronen

Corpus geniculatum lateralis (CGL): > retinotop (jeder Ort im CGL entspricht einem Ort auf Retina; benachbarte Orte entsprechen benachbarten Orten auf Retina); > bilateral; mit jeweils sechs Schichten: " " Schichten 2, 3, 5 - ipsilateral vs. Schichten 1, 4, 6 - kontralateral (fett: M-Zelle)

Primärer Visueller Cortex (Area Striata; V1):> 250 Mio. Nervenzellen> retinotope Organisation> 9 Schichten (1, 2, 3, 4A, 4B, 4Cα, 4Cβ, 5, 6)> Neurone sind selektiv empfindlich für Merkmale wie Richtung, Größe & Bewegung - Magnozellulär CGL --> 4Cα, 4B ‐ Parvozellulär CGL --> 4Cβ, 2,3 (Blob‐Bahn und Interblob‐Bahn)

Extrastriatärer visueller Kortex: > weitere Verarbeitung visueller Information; > Areale V2, V3, V4 (Farbe und Orientierung von Kanten), V5 (MT; Bewegung); ca. 30 weitere visuelle Areale> mediotemproales Areal:

Funktionelle SpezialisierungBlobs: Cytochromoxidase‐Flecken; Farbverarbeitung Interblob‐Bahn: Schichten dazwischen; Formverarbeitung ‐" Magnozelluläre Bahn > Bewegung und Tiefe ‐" Parvo‐Interblob Bahn > Form und Tiefe ‐" Parvo‐Blob Bahn > Farbe Ungerleider & Mishkin (Affenexperimente): ventraler Was‐Pfad, dorsaler Wo-Pfad (bzw. Wie-Pfad (Milner & Goodale), dient eher der Steuerung von visuell geleiteten Körperbewegungen als der Objektlkoalisation)

Bereiche des Parietalkortex: zuständig für Lokalisation im Raum- Schädigungen führen zu Orientierungsstörungen (z.B. Neglect) Bereiche im Inferotemporalen Kortex: zuständig Objekterkennung- Schädigungen führen häufig zu Erkennungsstörungen (Agnosien)

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Agnosie = Störung des Erkennens; für Formen und Muster, Farben & Tiefe und Bewegung

Art der Agnosie Störung Beispiel

Agnosien für Formen und MusterAgnosien für Formen und MusterAgnosien für Formen und Muster

Objektagnosie Benennen, Verstehen der Funktion und Erkennen von Objekten

Agnosie für Zeichnungen

Assoziation von Farben mit Objekten

Prosopagnosie Erkennen von Gesichtern

Agnosien für FarbenAgnosien für FarbenAgnosien für Farben

Farbagnosie Assoziation von Farben und Objekten

Farbanomie Benennen von Farben

Agnosie für Tiefe und BewegungAgnosie für Tiefe und BewegungAgnosie für Tiefe und Bewegung

visuell-räumliche Agnosie

stereoskopisches Sehen

Bewegunsagnosie Wahrnehmung v. Objektbewegungen

FarbwahrnehmungFarbe: existiert nicht in physikal. Umwelt, ist Empfindung

Kurzfassung:--> Umwandlung von Licht in Nervenimpulse (3 Zapfenarten) --> Transformation in Gegenfarben (Ganglienzellen, Retina, CGL) --> Interpretation dieser Erregungsmuster als Farben (Gehirn)

Farbkonstanz > Objektfarben konstant trotz veränderter Beleuchtung - bemerkenswert!

Beschreibung d. FarbempfindensKreis mit Grundfarben: rot, gelb, grün, blau --> Nachbarfarben ähneln sich der Wahrnehmung nach: Reihenfolge entspricht d. Reihenfolge d. Farben im Spektrum d. sichtbaren Lichts> Farbton (Wellenlänge) über 200 Farbtöne (hue) --> Farben in der Umwelt: selektive spektrale Reflektanz> Sättigung (Reinheit) über 20 Sättigungsstufen (saturation) --> weiß hinzufügen> Intensität (Helligkeit) über 500 Helligkeitswerte (brightness) --> versch. Oberflächen, versch. Helligkeit--> durch Variieren dieser Faktoren: 1 Million Farben

Weiß: Alle WL zu gl. Teilen reflektiert, Hinzufügen w: weniger gesättigt.Schwarz: Alle WL zu gl. Teilen absorbiert.

Funktion der Farbwahrnehmung:> Signalfunktion (Ampel, reifes Obst)> erleichtertes Erkennen (passend gefärbt)> Wahrnehmungsorganisation! - schnelle Unterscheidung 2 strukturloser Oberflächen gl. Helligkeit, ! ! ! ! ! Segmentierung, „Trennung von Wahrnehmungsfeldern“! ! ! ! ! - räumliche Wahrnehmung

Beziehung zw. Wellenlänge und Aktivität im NSDreifarbentheorie:Trichromatizität: jede beliebige Farbe --> hergestellt durch Mischung von 3 anderen Farben (Farbabgleichexperiment - k, m, l Lichter)

Young‐Helmholtz-Dreifarbentheorie:Farbwahrnehmung durch 3 Rezeptorsysteme mit unterschiedl spektraler Empfindlichkeit; Aktivitätsmuster in Systemen führt zur Wahrnehmung der spezifischen Farbe, oder auch: Kodierung jeder Wellenlänge im NS durch eig. Aktivitäsmuster >> Muster der Aktivierung ist von Reizintensität unabhängig> erklärt nicht: Warum kein rötliches Grün & kein bläuliches Gelb? Aber: bläuliches Rot & gelbliches Grün?

Nachweis der 3 Zapfensystemen (80er Jahre) 3 Arten von Zapfen: k‐419, m‐ 531, l 558-wellenlängenempfindliche Zapfen; „Zapfen-Mosaik“: jede Stelle = einen Zapfen; ca. 60% Rot, ca. 30 % Grün, ca. 10% Blau

Mischungenadditive Farbmischung: WL: blau + gelbes Licht --> Aktivierung aller 3 Zapfensysteme --> weißsubtraktive Farbmischung: Mischen von Pigmenten unterschiedl. Farben (Strukturen)also: Pigmentfarbe X: X = volle Reflexion; Y=teilweise Reflexion; Z1+Z2 = vollständige Absorption

Gegenfarbentheorie HeringFarbsimultankontrast: ! blau --> gelbes Nachbild, rotes --> grünes Nachbild Phyisiologie d. GFT:Theorie: +Auf‐ (weiß, rot, gelb) und -Abbau (schwarz, grün, blau) chemischer Substanzen

Trotzdem: Gegenfarbenzellen (im CGL): unterschiedl. Reaktion (Aktivierung/Hemmung) auf Licht der Spektren-Enden (Messung der Neuronen-Aktivität)

Farbwahrnehmung wird durch neuronale Verarbeitung geformt:Retina (Zapfen)! CGL (Gegenfarben)! V1 (höhere Farbmechanismen)!! V2/V4 (Farbkategorien)

Welche Theorie stimmt?Gegenfarbentheorie (Anfang d. Wahrnehmungsprozess: Rezeptorebene)Dreifarbentheorie (perzept. Erfahrungen: Ganglienzellen-Ebene & CGL)--> beide korrekt, beschreiben unterschiedl. physiol. Zshg.

FarbfehlsichtigkeitTrichromat: gesunder MenschDichromat: sieht auch schon Farben, aber nicht so viele --> unilateraler Dichromat: 1 Auge Trichromasie, 1 Auge Dichromasie

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Tiefenwahrnehmungdurch monokulare & binokulare Information, ergänzend: Wahrnehmung der Konvergenz und Akkommodation

TiefenreizeOkulomotorische FaktorenOkulomotorische FaktorenOkulomotorische Faktoren

Konvergenz Stellung der Augen zueinander ist bei nahen Objekten anders als bei weit entfernten Objekten; Winkel am Fixationspunkt ist bei nahen Objekten größer als bei fernen Objekten; Spannung der Augenmuskeln wird bei Entfernungsschätzung berücksichtigt

Akkomodation Anpassung der Linse an Entfernung der Objekte; entfernte Objekten: flachnahe Objekte: bauchigAkkommodationsgrad der Linse (Spannungsgrad der Muskeln, die die Form der Linse verändern) wird bei Entfernungsberechnung berücksichtigt





Monokulare Informationen BinokularBinokular

bildbezogen (Hilfen, damit 2D-Abbild auch 3D kann)‐ Linearperspektive/perspektivische Konvergenz: Parallele Linien laufen in der Tiefe in einen Fluchtpunkt ‐ Texturgradient: Linien sind in der Tiefe enger beieinander als in der Nähe, Farben verblassen, Konturen verschwimmen

- (Teil‐)Verdeckung: Ein Objekt, das ein anderes verdeckt, wird als näher empfunden (relativ, nicht absolut)

- Relative Größe: größere Objekte erscheinen näher (Inanspruchnahme d. Gesichtfelds)

- relative Höhe- atmosphärische Perspektive: weit entfernte

Objekte: unscharf, Blaustich --> Partikel- Schatten -bewegungsinduziert> Bewegungsparallaxe(Gibson, 1950)nahe Obj. „fliegen“ schneller vorbei (weite Strecke auf Retina, „schnell“) als ferne Obj. (kurze Strecke auf Retina, „langsam“)

> Ver- und Aufdeckung

stereoskoptisches Sehen = Tiefeneindruck erzeugt durch querdisparitätsbasierter Info

Querdisparation: Information über die Entfernung eines Objekts> Unterschied zw. Abbildern d. Augen(Augenwinkelunterschied)-->Finger-Objekt-Fovea-Versuch

Horopter:gedachter Kreis, geht durch Fixationspunkt + durch opt. Mittelpunkt beider Augen > zeigt Position von Objekten an, deren Abbilder auf korrespondierende Netzhautpunkte fallen (noch Nulldisparität)> Information außerhalb des Horopters fällt auf unterschiedliche Stellen auf Netzhaut

stereoskoptisches Sehen = Tiefeneindruck erzeugt durch querdisparitätsbasierter Info

Querdisparation: Information über die Entfernung eines Objekts> Unterschied zw. Abbildern d. Augen(Augenwinkelunterschied)-->Finger-Objekt-Fovea-Versuch

Horopter:gedachter Kreis, geht durch Fixationspunkt + durch opt. Mittelpunkt beider Augen > zeigt Position von Objekten an, deren Abbilder auf korrespondierende Netzhautpunkte fallen (noch Nulldisparität)> Information außerhalb des Horopters fällt auf unterschiedliche Stellen auf Netzhaut







ungekreuzt gekreuzt







Objekt hinter H.linkes Auge: Obj. links v. Fix.pkt. rechtes Auge: Obj. rechts v. Fix.pkt.

--> Abbild auf Retina weiter innen

Objekt vor Horopterlinkes Auge:Obj. rechts v. Fix.pkt.rechtes Auge: Obj. links v. Fix.pkt.

--> .... weiter außen

Größenwahrnehmung= Wahrnehmung d. Entfernung e. Objekts + relative Größe auf der Netzhaut> gelingt die Einschätzung d. Entfernung nicht --> Täuschung d. Größenwahrnehmung!

Informationen bei der GW:>> Relative GrößeSchätzung d. Größe eines neuen Objekts beeinflusst durch vertraute Objekte>> Verhältnis zum Texturgradienten

Größenkonstanz: gl. große Objekte werden in unterschiedlicher Entfernung als gleich groß wahrgenommen, obwohl Netzhautbilder unterschiedl. groß sind> Annahme: Mensch „rechnet“ mit...Formel: S = D * tan(w)

Optische Täuschungen- Müller-Lyer-Täuschung: Größe-Distanz-Skalierung-Fehler- Ponzo-Täuschung: höhere Distanz für hinteren Balken wg. Tiefeninformation

Mondtäuschung:Täuschung: Mond wird am Horizont als größer wahrgenommen als im ZenithWahrgenommene Entfernung - Erklärung 1: Schätzung der Entfernung zum Horizont Gelände einbezogen weiter als zum Zenit leerer Raum („Himmelsgewölbe sei abgeflacht“/nicht rund) --> Mond wirkt größer, obwohl gleich groß> Abdeckung d. Geländes durch Lochblende --> Täuschung verschwindet --> Fehler Größe-Distanz-SkalierungSehwinkelgrößenvergleich - Erklärung 2: abhängig von Größe der umgebenden Objekten (umso mehr Himmel drumherum, um so kleiner wirkt M.)

Amesʻscher Raum:Täuschung: gleich große Personen sehen in gegenüberliegenden Seiten desRaumes unterschiedlich groß aus> Größe-Distanz-Skalierung - Erklärung 1: linke Ecke doppelt so weit entfernt wie rechte Ecke (fällt nicht auf: schiefe Winkle, geometrische Form) --> linke Person mit kleinerem Sehwinkel als rechte Person, „Distanz aber gleich“ --> Person kleiner. > relative Größe - Erklärung 2: Ausfüllen Abstand Boden zur Decke

09.12.2011 Wahrnehmungspsychologie 32

Was sind Faktoren, die beeinflussen, was wir als Figur wahrnehmen?

Figur und Grund

Ergebnis:

Links: 84% schwarz als Figur; Rechts: beliebiger Wechsel

Vecera et al. (2002)

Darbietung 30 Sekunden

AV: Häufigkeit des Wechsels zwischen Figur - Grund

Objektwahrnehmung

Probleme der Objektwahrnehmung> Unterscheidung ähnlicher Objekte> Blickwinkelvarianz: Objektkonstanz trotz veränderlichem Betrachtungswinkel> Unterscheidung von Objekt und Umgebung > Zusammenführung: Repräsentation von Objektmerkmalen an verschiedenen Orten im Gehirn> inverse Projektion: unendliche viele versch. Objekte können selbes Abbild auf Retina hervorrufen> abgedeckte Objekte (Prinzip der guten Fortsetzung)> unklare Ursachen für Helligkeitsunterschiede

Strukturalismus:Wahrnehmung kommt durch Kombination sog. elementarer Empfindungen zustande (vgl. Pixel)--> Kritik: „Das Ganze ist mehr als die Summer seiner Teile, siehe Scheinbewegung, Kippbilder und Scheinkonturen“ (=Gestaltpsychologie)Fragestellung: Nach welchen Prinzipen wird Wahrnehmung organisiert?

>> Gestaltgesetze: Organisationsprinzipien der Wahrnehmung keine Gesetze, Heuristiken! --> keine eindeutigen Vorhersagen möglich✦ Prinzip der Prägnanz/guten Gestalt/Einfachheit - Reizmuster so gesehen, dass result. Struktur so einfach wie mgl. ✦ Prinzip der Ähnlichkeit : Zusammenfassung ähnlicher Objekte✦ Prinzip der Nähe - Dinge, die sich nahe beieinander befinden, erscheinen zusammengehörig✦ Prinzip der guten Fortsetzung/Verlauf - Linien werden so gesehen, als folgten sie dem einfachsten Weg✦ Prinzip des gemeinsamen Schicksals - Dinge, die in gl. Richtung bewegen, erscheinen zusammengehörig✦ Prinzip der Bedeutsamkeit/Vertrautheit - Dinge bilden mit größerer WS Gruppen, wenn vertraut erscheinen/bedeuten

----- neu: Prinzip d. gemeinsamen Region, der Verbundenheit v. Elementen und der zeitl. Synchronizität✦ Figur‐Grund Trennung - Objekte in Umgebung scheinen hervorgehoben, während andere im Hintergrund bleiben✦ Prinzip der Geschlossenheit - Neigung, nicht‐geschlossene Figuren als geschlossen wahrzunehmen ✦ Prinzip der Symmetrie - Wir neigen dazu, Objekte als eine Figur wahrzunehmen, wenn die Teile spiegelbildlich sind

Algorithmus: Prozedur, die mit Sicherheit zu einer Lösung führt - Heuristik: Faustregel, führt schneller, aber nicht mit Sicherheit zur Lösung

Thorpe, Fize & Marlot: Versuchsaufbau: 50 ms Exposition zu Bildern (1:1 Tier/Nicht-Tier); durch Loslassen Taste sehr schnelle Reaktion.--> schon nach 150 ms: Unterschied im ERP zw. Tier‐/Nicht‐Tier--> Wahrnehmungsprozesse mit sehr hoher GeschwindigkeitErgebnisse: ‐" nach ca. 50‐80 ms Lichtexposition: Extraktion von Kanten im V1‐" nach ca. 80 ms: Gehirn entschieden, ob Tier auf Bild sichtbar--> entspricht ca. 5‐8 Synapsen (Verarbeitungsschritten)

Perzeptuelle Gliederung - Figur und Grund...- Im Wahrnehmungsprozess produzierte Eigenschaft von Teilflächen 2D-Reizkonfigurationen- ist globale Reizstruktur, nach der sich Zuweisung von Figur/Grund richtetFigur > dinghafter > wird als "vor" dem Hintergrund wahrgenommen > Konturen, die umgeben, scheinen zur Figur zu gehörenHintergrund > wird als ungeformtes Material wahrgenommen

Welche Faktoren beeinflussen, was wir als Figur wahrnehmen?> untere Teile eines Bildes werden häufiger als Figur gesehen> Symmetrie, Größe, Ausrichtung und Bedeutung beeinflussen Wahrnehmung einer Figur Vecera et al. (2002):Darbietung 1 150ms; AV: Häufigkeit Schwarz/Weiß als Figur zu sehen, links 75% schwarz als Figur; rechts 50% schwarz als FigurDarbietung 2 30s; AV: Häufigkeit des Wechsels zwischen Figur – Grund, Links: 84% schwarz als Figur; Rechts: beliebiger Wechsel


Was sind Faktoren, die beeinflussen, was wir als Figur wahrnehmen?

Figur und Grund

Ergebnis:

Links 75% schwarz als Figur; Rechts 50% schwarz als Figur

Vecera et al. (2002)

Darbietung 150ms

AV: Häufigkeit Schwarz/Weiß als Figur zu sehen


Figur-Grund Trennung notwendig?

Präsentation der Figur für 200ms

Frage an die Vpn: Welches Areal (schwarz / weiß) haben sie als Figur gesehen?

Moderne Wahrnehmungsforschung - Fragen

Warum antwortet das visuelle System am stärksten auf bestimmte Stimuli?--> Spezifische Reize werden stärker verarbeitet

> Suche nach Regelmäßigkeiten in der Umwelt: Copella et al:Auftrag: Fotografieren alle 2 Minuten (Unigebäude, Campus, Wald)Ergebnis: vorherrschend horizontale/vertikale Ausrichtung (Obliquieneffekt)--> Neuronen für horizontale/vertikalen Linien sind lt. Affenexperiment häufig in V1> viele gerade Konturen verlaufen horizontal/vertikal> gekrümmte Konturen verlaufen glatt> bei Verdeckung: „das verdeckte Objekt kommt auf anderen Seite heraus“

Muss eine Figur von Grund getrennt werden, bevor wir Objekte erkennen?Zwar Annahme der Gestaltpsychologen, aber:

Gibson & Peterson: Trennung Figur/Grund kann von Bedeutungshaltigkeit e. Stimulus beeinflusst werdenVersuch: Darbietung für 200 ms - was ist Figur, weiß oder schwarz?Ergebnis: Falls Frau erkennbar: „schwarz“, falls Frau umgedreht: verzögert „weiß“ Schlussfolgerung: Erkennungsprozess findet entweder vor oder bei der Grund-Trennung statt, nicht danach!

Wie erkennen wir Objekte aus versch. Blickwinklen?2 ergänzende Modelle

1) >> Zerlegung der Modelle in elementare TeilkörperFähigkeit zur Erkennung 3D-Objekte basiert auf 3D-Körpern, die zu groben Skizze zusammengefasst werden -> Volumetrische Merkmale- Marr (Stufen der Objekterkennung, von Kanten bis 3D)- Biederman - Recognition-by-Components-(RBC)-Theorie36 Geons (Elementarkörper) mit blickwinkelinvarianten & zufälligen Merkmalen + bwiv. Unterscheidbarkeit. --> Repräsentation jedes beliebigen Objekts --> Identifikation (genannt: Prinzip der Rekonstruktion elementarer Teilkörper)> Evidenz: Kantenbild für Objekterkennung reicht (fast) aus(Farb‐ und Oberflächeninformationen sind relativ unwichtig)Beseitigung von Konkavitäten verhindert Geonsegmentierung, erschwerte Objekterkennung> KritikUnterscheidung zw. Obj. schwer, falls überlappende Geone (Pferd/Zebra) -> Farbe, Textur, Bewegung + räuml. Tiefe ebenfalls wichtig

2) >> Modelle der kanonischen Ansichten3D-Objekte werden erkannt aufgrund d. Repräsentation v. 2D-Ansichten (unterschiedl. Blickwinkeln)- Logothetis & PaulsTraining von Affen Erkennen e. neuen Objekts --> Ergebnis: Keine Blickwinkelinvarianz gegeben

Wie verarbeitet das Gehirn Infos über Objekte?3 Experimente


Geone als Elementarmerkmale

46

Zerlegung nach Konkavität

Extraktion von Kanten

Vergleich mitRepräsentationen

Zuordnung nach Ähnlichkeit

Überzufällige Merkmale

Parallelität zweier Linien

Bestimmung der „Geone“


Überlegenheit des Menschen bei der Objektwahrnehmung

Warum ist Objektwahrnehmung für Computer ein Problem?Menschen haben Wissen über die Welt, Computer nicht

Perzeptuelle IntelligenzWir nutzen die Erfahrung und entscheiden, dass es sich um zwei Rechtecke handelt.-> Likelihood-Prinzip der Wahrnehmung

1)Sheinberg & Logothetis: binokulare Rivalität - gl. Retina-Abbild, unterschiedl. Feuern d. Neuronen2)Blake & Logothetis: Rivalisierende Bilder - Präsentation 2 übereinandergel. Bilder (Haus=parahippocampaler Gyrus, Gesicht = Fusiform Gyrus)Angabe, welches Bild wahrgenommen wird, Messung d. Hirnaktivität (fMRI)Ergebnis: Trennung geschieht in höheren Arealen (nach V1), Neuronen-Feuerrate gleich hoch bei (a) rivalisierender und (b) sukzessiver Darbietung

3) Grill-Spector et al. Präsentation bekannter Person vs. unbekannt vs. nichts: nur 50ms, --> Maskierungsreiz, um Persistenz d. Sehens zu verhindernFrage nach dem Unterschied der Aktivierung wenn Erkennung, aber keine IdentifikationErgebnis: Identifkation (stark), Erkennen (mittel), Kein Entdecken (nichts)Schlussfolgerung: Neuronale Antwort mit dargebotenem Stimulus assoziiert sowie mit Reaktion

Überlegenheit d. Menschen bei der Objektwahrnehmung

Perzeptuelle Intelligenz:> Menschen haben Wissen über Welt

bzgl. ObjekteHelmoltz: Theorie der unbewussten SchlüsseWahrnehmungen = Ergebnis unbewusster Annahmen über WeltLikelihood Prinzip der WahrnehmungWahrnehmung v. Obj. so, wie aufgr. vergangener Erfahrungen am wahrscheinlichsten. (Bsp. Abbildung Rechtecke/ „Wo ist der Hydrant?)Palmer Kontextwissenkontexthaltige Szenerie, kurze Darbietung e. Objekts --> hohe Identifikationsrate, wenn Obj. zu Kontext passt

bzgl. LichtLicht-kommt-von-oben-Heuristikimplizit, theoretisch --> vereinfachte Interpretation(Punkt je nach Helligkeit hervortretend bzw. „vertieft“)


Verarbeitung von Information über Objekte Rivalisierende Bilder


Perzeptuelle Verarbeitung:Auswirkung der Beleuchtung

Implizite Annahme: Licht kommt von oben

-> die 8 Kreise wölben sich nach aussen, die anderen nach innen

Diese Licht-von-oben Heuristik hilft uns bei der raschen Interpretation von Objekten.

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Aufmerksamkeit DefinitionenJames: „Besitzergreifen durch Verstand“, „herausgreifen“, „Bündelung, Bewusstseinskonzentration vs. Zurückziehen“Neisser: „Zuwesiung von Analysemechanismen zu einem begrenzten Feldbereich“Müssler: „Zustand fokussierten Bewusstseins auf Teilmenge der wahrnehmbaren Infos“

Aufgaben der Aufmerksamkeit> Beachtung von Information, die für unser momentanes Ziel relevant- Hemmung von irrelevanter Info (?)> Verarbeitung versch. Merkmale in unterschiedl. Hirnregionen - Wie erfolgt Zuordnung?

Perzeptive Selektion (Klassische Perspektive)> Wozu wird Aufmerksamkeit benötigt?- Wir verfügen über begrenzte Ressourcen zur Verarbeitung von Reizen und müssen daher wichtige von unwichtigen Reizen trennen. aber: Selektion nur eine notwendige Folge der begrenzten Kapazität?> Eigenschaften der Aufmerksamkeit: – Selektion bzw. Deselektion– Bewusste Verarbeitung beachteter Reize> Aufmerksamkeit ist intentional steuerbar, wird aber z.T. auch automatisch durch Umgebungsreize abgelenkt.

Handlungssteuernde Selektion (neuerer Ansatz: Einbeziehung d. Handlungskontexts)„Beachtung v. Info mit Relevanz für aktuelles Ziel“Handlung bestimmt Wahnehmung.Koordination d. Verarbeitungssystems (von der Wahrnehmung bis zur motorischen Reaktion), um Handlungsziele möglichst effizient zu erreichen

Handlungssteuerung >> mehr als nur Auswahl von Info, z.B. auch Reaktionenauswahl.Styles (1997): „how to allow behaviour to be controlled by the right information at the right time to the right object in the right order.“Beispiel von Allport (1987): Äpfelpflücken --> Information z.B. über die Richtung der Bewegung.Abkopplung bereits mitverarbeitete Objekte (andere Äpfel) von der Greifbewegung, trotzdem Einbeziehen (z.B. als Repräsentation eines Hindernisses)

Aufgabe der Aufmerksamkeit > Lösen dieser Probleme. Zwei Arten von Steuerungsproblemen (Neumann, 1987):a) EffektorrekrutierungDieselben Effektoren können nicht gleichzeitig für unterschiedliche Handlungen genutzt werden.b) ParameterspezifikationEine intendierte Handlung kann auf unterschiedliche Art realisiert werden, die Ausführung ist aber an eine spezifische (vorab festgelegte) Art gebunden.

Kontrolle geplanter Handlungen --> aktuelle Handlung inhibiert alle anderen mgl. Handlungen> Aufmerksamkeit homog. Mechanismus --> Reihe von Mechanismen, liegen kohärenten Handlungssteuerung zugrunde> begrenz. Kapazität Defizit dient Sicherung des Handlungserfolgs.

Visuelle SucheTreisman & Gelade Merkmalsintegrationstheorie: menschl. Objekterkennung wird erklärt mit visueller Aufmerksamkeit:unterschiedliche Orte d. Verarbeitung versch. Obj. --> wie erfolgt Zuordnung? Bindungsproblem!

Versuch: (siehe Bild rechts) --> „Finde das rote O!“Ergebnis: Reaktionszeit abhängig von Dimensionenanzahl --> Schlussfolgerung: parallele Suche (popout) vs. serielle Suche (präattentiv)>> korrekte Merkmalsintegration nur durch fokale Aufmerksamkeits-Zuweisung

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Selektive Aufmerksamkeit

Zentrale Fragen der selektiven Aufmerksamkeit:Auf der Basis welcher Mechanismen wählt das System spezifische Informationen aus und beachtet diese?> Wie weit wird Information verarbeitet, bevor sie mit Aufmerksamkeit versehen wird (frühe oder späte Selektion?)> Folgt die Selektion der Information dem Alles-Oder-Nichts-Prinzip oder einer differenziellen Bewertung des jeweiligen Informationsangebots?> Wird die irrelevante Information gehemmt oder die relevante Information verstärkt?

Merkmale>> selektiv ! >> begrenzt (pro Zeiteinheit: Auswahl e. kl. Infoteils)! >> willkürlich und unwillkürlich

Frühe Selektion 1 + 2Frühe Selektion 1 + 2

Paradigma des dichotisches Hören Cocktail‐Party‐Phänomen Cherry Versuch: Verschiedene Nachrichten auf beiden Ohen, shadowing einer Nachricht --> VP: volle Konzentration, VL: gute Kontrollmgl.Ergebnisse: - Primär-Text: relativ fehlerfrei- Sekundär‐Text: Inhalt, Sprache und Sinnhaftigkeit nicht rekonstruierbar, Bemerken v. Stimmwechsel/Signal

Filtertheorie der Aufmerksamkeit Broadbent2 Reize simultan in sensorischen Speicher, Auswahl basierend auf physikalischen Reizmerkmalen --> Alles‐Oder‐Nichts‐Prinzip(Einkanalhypothese)

Paradigma des dichotisches Hören Cocktail‐Party‐Phänomen Cherry Versuch: Verschiedene Nachrichten auf beiden Ohen, shadowing einer Nachricht --> VP: volle Konzentration, VL: gute Kontrollmgl.Ergebnisse: - Primär-Text: relativ fehlerfrei- Sekundär‐Text: Inhalt, Sprache und Sinnhaftigkeit nicht rekonstruierbar, Bemerken v. Stimmwechsel/Signal

Split‐Span Paradigma Broadbent Zahlendarbietung auf beiden Ohren: bevorzugt nach Ohr gemerkt als nach Gleichzeitigkeit

Treisman (1960): Weitere Shadowing-Experimente> Seiten-Wechsel: ca. 6% der VP wechseln mit Info> VP-Name auf nicht-beschatteter Seite: wird bemerkt> je ähnlicher Texte, desto mehr Fehler

->> nicht‐ beachtete Information wird teilweise semantisch (inhaltl.) verarbeitet, nicht „abschaltbar“

Attenuation‐Theorie der Aufmerksamkeit Treisman & Geffenirrelevante Info: nur Dämpfungverfügbare Kapazität entscheidet flexibel über den Ausmaß der Verarbeitung (z.B. nur bis Reizmuster, Silben, Wörter)Aktivierungsschwelle: abh. v. Bedeutung Name--> Mehr-Oder-Weniger-Prinzip

Späte SelektionSpäte Selektion

Theorie der späten Selektion Deutsch & Deutsch (theoretisch)Analyse aller Infos bis zu bestimmten Grad, erst dann Selektion einKriterium: momentanes Handlungsziel; parallel --> setzt effizienten Prozess d. Gewichtung aller Eingangsreize nach Relevanz voraus

Theorie der späten Selektion Deutsch & Deutsch (theoretisch)Analyse aller Infos bis zu bestimmten Grad, erst dann Selektion einKriterium: momentanes Handlungsziel; parallel --> setzt effizienten Prozess d. Gewichtung aller Eingangsreize nach Relevanz voraus

Kontextabhängige Selektion / früh vs. spätKontextabhängige Selektion / früh vs. spät

Perceptual Load Hypothesis Lavie (1995)„notwendige Kapazität determiniert Fähigkeit, die irrelevanten Distraktoren semantisch zu verarbeiten“ ‐ high load: Distraktoren stören nicht; low load: Distraktoren stören --> Perzeptueller Load verhindert Verarbeitung irrelevanter Information, Verarbeitungskapazität zu belastetMemory Load - dreht Effekt um: mehr Störung--> Gedächtnis-Load bedingt, dass Priorität für Verarbeitung relevanter Infos nicht aufrechterhalten werden kann, deshalb auch irrelevante

Perceptual Load Hypothesis Lavie (1995)„notwendige Kapazität determiniert Fähigkeit, die irrelevanten Distraktoren semantisch zu verarbeiten“ ‐ high load: Distraktoren stören nicht; low load: Distraktoren stören --> Perzeptueller Load verhindert Verarbeitung irrelevanter Information, Verarbeitungskapazität zu belastetMemory Load - dreht Effekt um: mehr Störung--> Gedächtnis-Load bedingt, dass Priorität für Verarbeitung relevanter Infos nicht aufrechterhalten werden kann, deshalb auch irrelevante

⇒ Verschiebung des Filterorts entsprechend der aktuellen Anforderung⇒ keine definitive Entscheidung zw. früher/später Selektion (z.B. Allport et al. 1993)⇒ Verschiebung des Filterorts entsprechend der aktuellen Anforderung⇒ keine definitive Entscheidung zw. früher/später Selektion (z.B. Allport et al. 1993)

Ortsbasierte visuelle Aufmerksamkeit

>> Aufmerksamkeit ≠ foveale Verarbeitung (offen und verdeckt)Helmholtz Augen auf ein Fixationskreuz gerichtet; Blitzlicht (Ausschnitt des Bildschirms)--> Ergebnis: Verdeckte AufmerksamkeitYarbus Blickbewegungsuntersuchung: Bild mit Aufgabenstellung betrachten--> Ergebnis: Blickbewegung zielgerichtet, A. an Bewegung gekoppelt

Nach welchen Kriterien wird relevante Information in der Umwelt ausgewählt?(a) Flankierreizparadigma Eriksen & Eriksen Versuch: Konzentration + Reaktion auf zentralen Buchstaben R, Aufgabe: links: R,r rechts: M,mReaktionszeit: ! schnell, wenn Distraktorreize kompatibel (RRR) --> Erleichterungseffekt! ! verlangsamt, wenn neutral (rRr)! ! stark verlangsamt, wenn inkompatibler Distraktorreiz (mRm) --> InterferenzeffektErgebnis: Effekt umso stärker, wenn Distraktoren nah am zentr. Buchstaben--> Schlussfolgerung: >> ortsbasiertes „Spotlight of attention“, größenveränderlichen Aufmerksamkeitsspots; Neuere Untersuchung: Ortscue (Markierstimulus, Lichtreiz) verringert Interferenz inkompatibler Flankierreize, je mehr Zeit zur Verfügung steht; Fokussierung des Targets durch Einengung d. „Gummilinse“

(b) Räumliches Cueing‐Paradigma/spacial cueing Posner, 1980 Versuch: Darbietung eines ortsbezogenen Hinweisreizes, gibt Position des nachfolgenden Zielreizes mit best. WS (Validität) an (z.B. Pfeil→zentraler Cue; oder kurzzeitige Luminanzänderung→peripherer Cue)Ergebnis: valid - verkürzt; neutral - mittel; invalid - verlängerte Reaktionszeit--> Schlussfolgerung: Aufmerksamkeit = beweglicher Lichtkegel (Lichtkegelmetapher). Ø nicht verstellbarBeachtung e. zusammenhängenden Bereichs des Raumes >> ortsbasierte Aufmerksamkeit! 3 Mechanismen: ! disengage → Ablösen! ! ! ! move-Mechanismus → Verlagerung! ! ! ! engage-Mechanismus → Anbindung

Wie wird Aufmerksamkeit gelenkt?Exogenes vs. endogenes Cueing Posner et al.Versuch: Fokussierung auf Bildschirmmitte; dann peripherer Hinweisreiz (Luminanzveränderung),Variation d. Zeit zw. Erscheinen d. Cues (valide / invalide; CSI 100 – 500ms)Ergebnis: bereits vor Augenbewegung zeigt sich ein RT‐Gewinn für den peripheren Cue, > bei zentrl. Cues: endogen: kontrollierte Funktionsweise intenional, willentlich

! - lange Latenz (>500ms), falls mit Info, willentlich lange Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit ! - kann durch exogene unterbrochen werden (→ abhängig von Cue-Validität)> bei peripheren Cues: exogen: automatische Funktionsweise reizgetrittert, reflexiv

!- kurze Latenz (~ 50‐200ms), auch ohne Info, reizgetriggert, kurze Aufrechterhaltung! - top-down modellierbar --> nur partiell automatisch, unabhängig von Zweitaufgaben--> nach ca. 300ms gegenteiliger Effekt

⇒ Inhibition of Return: Warum wir einen vorher beachteten Ort nicht wieder beachten>>Erleichterungseffekt wird zu Inhibitionseffekt:! Beachtung eines Ortes durch peripheren Hinweisreiz, Erscheinung d. Zielreizes verzörgert! --> verlangsamte Reaktion: InhibitionErgebnis: eben Beachtetes wird gehemmt--> Schlussfolgerung: Bias der Aufmerksamkeitssteuerung: Absuchen von neuen Orten (Auto)

Sensitivitäts- und KriteriumseffekteWarum wird die Reaktion beschleunigt, wenn ein ortsbezogener Hinweisreiz für die Aufmerksamkeitslenkung gegeben wird?

- erhöhte Sensitivität- heruntergesetztes Entscheidungskriterium --> Reaktionsschwelle (- SET)

Objektbasierte visuelle AufmerksamkeitAnnahme: Nicht Ort, sondern Objekt ist selektionsrelevant aber: Unterscheidung schwierig, da jedes Objekt immer an spezifischem Ort

-Neisser & Beckelen (1975): gl. Ort, unterschiedl. Objekte ---> Ballspieler vs. Hände verfolgen

- Duncan (1984)Versuch: Präsentation ca. 80ms; Manipulation von 4 Merkmalen: Linie: Neigung, Struktur; Box: Größe, ÖffnungVP: entweder Reaktion auf 1 Obj. (Box) oder auf 2 versch. Obj. (Box+Linie) sowie entweder Reaktion auf 1 o. 2 Merkmale in FolgeErgebnis: - Antwort bzgl. gl. Obj.: Kein Unterschied d. Korrekt‐Urteils-WS zw. 1 o. 2 abzugebenden Urteilen! - Antwort bzgl. 2 versch. Obj. --> signifikant weniger Korrekt‐Urteile bei Zweiturteilen--> Schlussfolgerung: Aufmerksamkeit scheint objektbezogen, da Ort gleich

Neurophyisiologische Befunde: NeglektBeeinträchtigung im hinteren Parietallappen (oft rechtsseitig, z.B. durch Schlaganfall)--> visuell präsentierte Stimuli kontralateral zur geschädigten Seite können nicht erkannt/erinnert werden‐ Inzwischen Annahme: Neglekt ist Störung der obj.gebunden Aufmerksamkeit

Posner & Rafalvisuelles Neglekt: Ablösung der Aufmerksamkeit „disengage“ gestört --> posteriorer Parietallappen (Cortex)?-------‐ Läsionen im Bereich des Colliculus Superior (Mittelhirn)?: „move“ gestört- Läsionen in Regionen des Pulvinar (Thalamus)? „engage“ gestört

Driver & Mattignley (1998) Priming‐Studie Versuch: Einblendung ! a) sinnvolle Zeichung: kontraläsional visuellen Halbfeld ! ! ! ! b) Strichlininen: ipsiläsionalen danach: Lesen eines zentral dargebotenen WortesErgebnis: Semantische Bzhg. zw. Objekt/Wort führt zur schnelleren Identifikation („Wort oder Nicht‐Wort“); aber: Identität der Objekte kann nicht bestimmt werden („Welches Objekt ist identisch?“)--> Schlussfolgerung: implizite semantische, aber unbewusste Verarbeitung (Klassifikation) der kontraläsionalen Darbietung („verliert Wettbewerb um Aufmerksamkeit“)

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Urteilsbedingung

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> Beginn d. visuellen Informationsaufnahme! > Peripherie: Stäbchen & Zapfen (mehr als in Fovea) > Fovea: nur Zapfen, Punkt des schärfsten Sehens > Abgang Sehnerv: blinder Fleck

PhotorezeptorenPhotorezeptorenPhotorezeptoren Zwischenneuronen GanglienzellenGanglienzellenStäbchen (rods)skotopisches Sehen

hohe Lichtsensitivität

Stäbchen (rods)skotopisches Sehen

hohe Lichtsensitivität

Zapfen (cones)phototopisches Sehen

höhere, scharfe Auflösung

Amakrin-Bipolar-Horizontal-

P- pavozellulärrezeptive Felder, primär Zapfen--> für Details (Struktur, Farbe, Tiefe)

M-magnozellulär,rezeptive Felder--> Bewegung & Objektlokalis.

Transduktion: Umsetzung von Lichtenergie in elektrische (neuronale) Signale --> Hauptaufgabe von Photorezeptoren durch: Sehpigmentmoleküle (Rhodopsin)1. Opsin (großes Protein)2. Retinal (lichtempfindliches Molekül)

Transduktionsprozess: Absorption eines Photons Isomerisation (Formänderung)Enzymkaskade (Abfolge d. Reaktion durch aktiviertes Sehpigment) Hyperpolarisation an der Membran





Konvergenz: ca. 126 Mio. Photorezeptoren konvergieren auf 1 Mio. Ganglienzellen

1 Ganglienzelle reagiert auf ein Areal d. Retina (=Rezeptives Feld)

Konvergenz: ca. 126 Mio. Photorezeptoren konvergieren auf 1 Mio. Ganglienzellen

1 Ganglienzelle reagiert auf ein Areal d. Retina (=Rezeptives Feld)

120 Mio., extrafoveal 6 Mio., foveal & extrafoveal

Unterschied bzgl. Reaktions-Wellenlänge419nm (kurzwellig, blau), 531nm (mittelwellig, grün) & 558nm (langwellig, rot)

6 Mio., foveal & extrafoveal


horizontale Reizweiterleitung**

--> bilden Sehnervvertikale Reizweiterleitung*--> bilden Sehnervvertikale Reizweiterleitung*

120 Mio., extrafoveal 6 Mio., foveal & extrafoveal


6 Mio., foveal & extrafoveal


zusätzliche Kantenverstärkung durch laterale Inhibitionzusätzliche Kantenverstärkung durch laterale Inhibitionzusätzliche Kantenverstärkung durch laterale Inhibition

Gedächtnishilfe für Unterscheidung der Aufgaben von Zapfen und Stäbchen:Monochromaten sind sehr lichtempfindlich, müssen Sonnenbrille tragen --> besitzen keine Zapfen, d.h. nehmen Licht nur durch Stäbchen wahr ---> überfordert

Retina = Netzhaut

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verfasst von Uta - blog.hf.uni-koeln.de · Weder die Autorin noch der Fachschaftsrat Psychologie übernimmt Irgendwelche Verantwortung für dieses Skript. Das Skript soll nicht die