Allgemeine psychologie II PDF

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Vorlesung WS 17/18 ...

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Allgemeine Psychologie II Dualismus: • •

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Cartesischer Dualismus (René Decartes: 1596 – 1650): willentliches und unwillentliches Handeln (Behaviorismus) Handlungen können unterteilt werden in: → willentliches Handeln: gesteuert vom Geist (= nicht-physikalische Entität, mit dem Körper und dem Hirn verbunden via Zirbeldrüse) → unwillentliches Verhalten: gesteuert von Reflexmechanismen (automatische Reaktion auf externe Reize) Sinnesorgane – Nerven → Hirn → Zirbeldrüse → Geist → Zirbeldrüse → Hirn → Muskeln → Reaktion Tiere beschränkt auf unwillentliche Handlungen

Nativismus: • • •

Philosophie, nach der der Mensch mit angeboren Konzepten auf die Welt kommt René Descartes: z.B. das Konzept von Gott, das Konzept von Selbst, fundamentale Axiome der Geometrie ein Teil der Inhalte des Geistes entstehen durch sensorische Erfahrungen (werden erlernt)

Empirismus (17. Jahrhundert): • • • •

Philosphie, nach der sämtliche Geistesinhalte direkt oder indirekt durch Erfahrung entstanden sind → „tabula rasa“ (leere Tafel) wichtige Vertreter im 17. bis 19. Jahrhundert: „britische Empiristen“ komplexe Gedanken = einfache Sinneseindrücke kombiniert durch Assoziationen John Locke (1632-1704)

Hedonismus: • • • • •

Lustprinzip (Thomos Hobbes 1588-1679) Handlungen eines Individuums sind gesteuert durch das Streben nach Lust und Vermeidung von Schmerz keine willentlichen Handlungen = keine Verantwortung Verhalten ist durch Reflexe gesteuert, unwillentlich (Folge von automatisierten Reflexen) Geist ist vorhersagbar (wie ein Reflex)

Assoziationsgesetze: primäre Assoziationsgesetze (Aristoteles): • Kontiguität (zeitlich, räumlich): wenn zwei Ereignisse mehrmals in zeitlicher oder räumlicher Nähe auftreten, werden sie miteinander assoziiert (verbunden) • Ähnlichkeit (gleich in bestimmten Aspekten), Kontrast (entgegengesetzte Charakteristika) sekundäre Assoziationsgesetze (Empiristen): • Assoziation abhängig von Intensität, Häufigkeit, Alter, Anzahl konkurrierender Assoziationen Problem: philosophischer Diskurs, keine empirische Forschung!

Hermann Ebbinghaus (1850 - 1909) •

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experimentelle Überprüfung der Assoziationsgesetze mittels sinnloser KVK-Silben (Konsonantvokalsilben) an sich selbst → lernte Listen von KVK-Silben und maß seine Fähigkeit sie zu behalten unter verschiedenen Bedingungen Abhängigkeit der Gedächtnisleistung/Lernerfolg von Listenlänge, Wiederholungen und Zeit → Vergessenskurve (operationale Definition für den Konstrukt)

Tiermodelle: • • • •

sinnvoll, da sie einfacher, besser kontrollierbar, preiswerter sind und manche Untersuchungen erst möglich machen Modell gilt als valide, wenn es hinsichtlich der relevanten Funktionen mit der Realität vergleichbar ist (relevante Ähnlichkeit beim Lernen bezieht sich auf die Ursachen des Verhaltens bzw. der Verhaltensänderung) Dollard und Miller (1950): Menschen haben all die Lernfähigkeiten die Tiere besitzen Entwicklung neuer Artztmittel, Forschung künstlicher Intelligenz

→ Validität der Tiermodelle ist eine empirische Frage!! Definition von Lernen: • • • • • •

Lernen ist die dauerhafte Veränderung in den kausalen Mechanismen des Verhaltens Lernen beinhaltet spezifische Reize und/oder Reaktionen, und resultiert aus der Erfahrung mit diesen oder ähnlichen Reizen und Reaktionen. Lernen versus Performanz (gezeigtes Verhalten)! Performanz ist nicht nur abhängig vom Lernen, sondern auch von Gelegenheit, Motivation, Fähigkeit Lernen ist abzugrenzen von: Ermüdung, Motivationsveränderungen, Reifung, Veränderung der Reizbedingungen Ansatz allgemeingültiger Gesetzmäßigkeiten (komplexe Phnomene durch elementare Prozesse erklärbar) → universelle u. Elementare Gesetzte des Lernens

Verschiedene Ebenen kausaler Mechanismen (unterschiedliche Ebenen der Ursachenbeschreibung): a) Wirkursache: notwendige und hinreichende Bedingungen (Lernprozeduren) → „Kochrezept“ b) Materielle Ursache: Veränderungen des Nervensystems c) Formale Ursachen: Mechanismen, Theorien, Modelle d) Finale Ursachen: Funktion oder Nützlichkeit → nicht beobachtbar → Lernen kann nur mittels experimenteller Methodik untersucht werden!

Ausgelöstes Verhalten: • • •

Reflex als einfachste Form ausgelösten Verhaltens, komplexere Verhaltensweisen und selbst einfache Reflexe können durch Aktivität des ZNS beeinflusst werden Reflexbogen (afferentes/efferentes Neuron und Interneuron) ausgelöstes Verhalten ist nicht invariant! → Veränderung durch Erfahrung falls Reflex nicht konstant zum Beispiel bei einer wiederholten Darbietung des auslösenden Reizes → visuelle Aufmerksamkeit bei Babys, Speichelfluss und Präferenzurteile bei Erwachsenen, startle response bei Ratten

Visuelle Aufmerksamkeit bei Babys: •

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visuelle Reize lösen eine Fixation aus, Dauer messbar → Fixationszeit operationalisierter Aufmerksamkeit nimmt mit Reizwiederholung ab (Rückschlüsse auf kognitive Fähigkeiten) → Habituation Studie (Baskinski, Werner & Rudy 1985) testete 4 Monate alte Säuglinge, 2 unterschiedliche Stimuli/ Gruppen (4x4 versus 12x12 Muster), 10s Präsentation, 8x → Reizwiederholung 4x4 Stimulus: Habituation → Reizwiederholung 12x12 Stimulus: erst Sensitivierung, dann Habituation Sensitivierung abhängig von Komplexität kognitive Fähigkeiten indirekt messbar (ohne Sprache)

Speichelfluss und Präferenzurteile bei Erwachsenen: Epstein et al. (1992): Zitronen- und Limonensaft (0,03ml einer Sorte), 10x, Messung des Speichelflusses und der Präferenz, Trial 11: Wechsel, Trial 12: Wechsel zurück, 2 Gruppen • Speichelfluss: Reflexreaktion, Anstieg bei Trial 2 • ab Trial 2: Abnahme des Speichelflusses und der Präferenz • Trial 11: recovery (Erholung), hoher Speichelfluss und Präferenz → Habituationseffekt, Verhalten nicht invariant! → Habituation ist reizspezifisch, kann durch veränderten Reiz rückgängig gemacht werden Startle-response bei Ratten: • • •

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Abwehrreaktion bei einem möglichem oder wirklichem Angriff (Angst) springen, Muskelanspannung (Oberkörper), Schultern hochziehen und Kopf einziehen, zwinkern Davis (1974): 2 Gruppen von Ratten in einer Stabilometerkammer, Präsentation eines kurzen (90ms) lauten (119db) Tones, 100x, jeweils 30s Pause → Messung durch Drucksensor im Boden → 2 Gruppen, leises/ lautes Hintergrundgeräusch → Gruppe mit leisem Hintergrundgeräusch: Habituation → Gruppe mit lautem Hintergrundgeräusch: Sensitivierung Habituation und Sensitivierung sind das Ergebnis von Erfahrung

Habituation und Sensitivierung: Habituation = Abnahme der ursprünglich ausgelösten Reaktion → abzugrenzen von sensorischer Adaption (z.B. temporäre Blind- / Taubheit) und von Ermüdung (werden in den Sinnesorganen und den Muskeln lokalisiert, Habituation und Sensitivierung im ZNS) Sensitivierung = Zunahme der ursprünglich ausgelösten Reaktion (erregter Zustand) → Ergebnis von Erfahrung → Namen für Verhaltenseffekte, als solche beobachtbar → Prozesse nicht beobachtbar ( theoretische Konstrukte) 2-Prozess-Theorie - Groves und Thompson (1970): •

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Habituationsprozess, der Habituationseffekte (Abnahme der Empfindlichkeit / Reaktion) verursacht → im „S-R System“ (von jedem Reiz aktiviert) Sensitivierungsprozess, der Sensitivierungseffekte (Zunahme der Reaktion) verursacht → im Zustandssystem (allgemeinen Reaktions- oder Aktivierungsgrad), nur von erregenden Ereignissen aktiviert beobachtbare Verhaltensänderung = Netto-Effekt aus Habituations- und Sensitivierungsprozess NEUE : Annahme, dass neurophysiologische Aktivität außerhalb des Reflexbogen einen Einfluss hat auf reflexiv ausgelöstes Verhalten

Zeitverlauf von Habituation und Sensitivierung: • •

Sensitivierung: eher kurze Effekte, keine generellen Werte, in der Regel im Bereich einiger Minuten Habituierung: 2 Formen, Kurzzeit (einige Minuten) und Langzeit (mehrere Tage) → spontane Erholung als Charakteristikum der Kurzzeithabituation → 2-Prozess-Theorie kann 2 Habituationsarten nicht erklären

Reizspezifität von Habituation und Sensitivierung: •

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Habituation: reizspezifisch → im S-R System nach Habituationstraining keine Habituation bei Präsentation eines neuen Reizes → aber: Reizgeneralisationsgradient → Dishabituation (rückgängig machbar) Sensitivierung ist (relativ) reizunspezifisch → im erregten Angstzustand: startle response stärker bei unterschiedlichen Reizen

Grundlagen der Klassischen Konditionierung • • •

Organismus erlernt Zusammenhänge zweier Ereignisse Erwartung löst Reaktion aus (Vorhersagen) Erlernen emotionaler Reaktionen (Angst, Lust)

Ivan Pavlov (1849-1936): forschte über Verdauung und realisierte, dass körperliche Reaktionen (Magensekretionen) als Antwort auf eine Erwartung auftreten • Neutraler Reiz (NS) • Unkonditionaler Reiz (US): Futter oder saure Lösung • Unkonditionale Reaktion (UR): Speichelfluss • Konditionaler Reiz (CS): Ton oder Licht • Konditionale Reaktion (CR): Speichelfluss → unkonditional: treten unabhängig von Training auf → konditional: erst nach Training (Assoziationsbildung) → nach Training zeigten die Hunde schon bei konditionalem Reiz eine Reaktion (Assoziation zwischen CS und US US + CS → CR

CS → CR

US → UR

Angstkonditionierung: Watson und Rayner (1920): „kleiner Albert“ (9 Monate alter Säugling) → US: lauter Krach (Hammer) hinter ihm, UR: Angst CS: weiße Ratte → nach 2 Trials wollte Albert die Ratte nicht mehr anfassen, nach 7 Trials massive Angstreaktion (generalisierte auf einen Hasen, einen Hund, eine Nikolausmaske, Baumwollbüschel, einen Pelzmantel) ethisch nicht zu rechtfertigen, daher Angstkonditionierung mit Ratten: → US: Elektroreiz, CS: Ton oder Licht, UR: Angst → „Einfrieren“ → indirekte Messung durch Unterdrückung des Verhaltens → Conditioned emotional response (CER) oder conditioned suppression Phase 1: Trainingsphase (Hebeldruck → Futterpille) Phase 2: CS (Ton) 2 min → US (Elektroreiz) Phase 3: 50% CS an, 50% kein CS → Berechnung der Supressionsrate = CS Antworten in Phase 3 + non-CS Antworten in Phase 3 ⇒ Suppressionsrate = 0.5, wenn keine Suppression ⇒ Suppressionsrate = 0, wenn komplette Suppression Je kleiner die Suppressionsrate, umso bewegungsloser die Ratte, umso größer die Angst (konditionierung). → alternatives Verfahren: conditioned lick suppression (konditionierte Unterdrückung des Trinkens bei durstigen Tieren, ausgelöst durch elektronischen Reiz)

Lidschlag-Konditionierung: → Liedschlagreflex = frühe Komponente der startle-response (auslösbar durch Geräusche oder leichten Luftstoß unter das Auge) → Inkovich et al. (1999): 2 Gruppen von 5 Monate alten Säuglingen. → CS = Ton für 750 ms. US (Luftstoß) alle 12 Sekunden, in Gruppe 1 am Ende von CS, in Gruppe 2 4 bis 8 Sekunden später → 2 Trainingsphasen, 1 Woche auseinander 1. CS und US müssen fixen zeitlichen Zusammenhang zeigen, damit Konditionierung funktioniert → Kontingenz 2. Lernen versus Performanz (in der ersten Trainingssitzung war lernen nicht beobachtbar, erst in der zweiten, bei Gruppe 1) Konditionierte Geschmacksaversion: → sensorische Aspekte von Essen (Geruch, Aussehen) = CS werden assoziiert mit den Konsequenzen = US → Erlernen von Aversionen oder Präferenzen CS = unverkennbarer Geschmack von Futter, US = radioaktive Bestrahlung, UR = Übelkeit → Relevante Versuchsanordnung, siehe z.B. Chemotherapie. 1. One trial learning (Angstkonditionierung auch sehr schnell): lernen schon nach einem Trial, starke Reaktion CR 2. Long delay learning (wirklich ungewöhnlich): Lernen ohne Kontingenz (CR mehrere Stunden nach CS) → Verständnis hilfreich um konditionierte Geschmacksaversion bei Chemotherapie abzuschwächen und auch die „überhöhte“ Zahl an Lebensmittelallergien zu verstehen. Exzitatorische Klassische Konditionierungsprozeduren: → Organismus lernt Assoziationen zwischen CS und US → CS-Präsentation aktiviert Verhaltensaspekte und neuronale Aktivität ähnlich der durch den US aktivierten (bei Abwesenheit der US Präsentation) → Angstkonditionierung (startle response bei Ratten), Liedschlag-Konditionierung (ausgelöst durch Ton der Lufstoß ankündigt bei Babys), Geschmacksaversion (Vermeiden eines Geschmacks auf den Übelkeit folgte), Pickverhalten (Belohnung bei Tauben, Reaktion auf Licht) Zeit zwischen Ende eines Trials und Beginn des nächsten: intertrial interval (ITI) Zeit zwischen Beginn des CS und Beginn des US: interstimulus interval (ISI) oder CS-US interval Prozeduren können unterschieden werden hinsichtlich des relativen Timings von CS und US: 1. short-delayed conditioning (CS zu Beginn des Trials, US-Präsentation nach kurzer Verzögerung; CS kann weiterhin präsent sein oder bei Beginn des US enden) → am häufigsten genutzt 2. trace conditioning (CS zu Beginn des trials, US Präsentation kurz nach Ende des CS → Lücke) → trace interval 3. long-delayed conditioning (CS zu Beinn des Trials, US bis zu mehreren Stunden später, kein trace interval)

4. simultaneous conditioning (CS und US gleichzeitig präsentiert) 5. backward conditioning (US wird kurz vor CS präsentiert) Kontrollprozeduren: Effektivität verschiedener Prozeduren messbar durch CR (Reaktion) bei test trials: CS wird alleine präsentiert (in Abwesenheit des US) → CS alone test trials Quantifizierung der CR anhand Größe, Wahrscheinlichkeit und Latenz (Zeit bis zur Reaktion nach CS) Kontrollprozedur (Kontrollgruppe) um Pseudokonditionierung auszuschließen (US → Sensitivierung; Angst-/Stress-Zustand, keine Assoziation) → gleiche Menge und Verteilung an CS und US 1.) random control → zeitliche Struktur per Zufall generiert → exitatorisches Lernen kann trotzdem enstehen 2.) expicitely unpaired control → Reize werden explizit ungepaart präsentiert (große Zeitabstände) → eventuelles inhibitorisches Lernen Inibitorische Klassische Konditionierung: Lernen, dass der CS die Abwesenheit des US vorhersagt → Inhibitor → Vorhersagbarkeit aversiver Reize : gemilderte negative Reaktion/ Wirkung („Kontrolle) → Unvorhersagbarkeit aversiver Reize: extrem stressend Beispiel: Panikstörungen, Craske et al. (1995) → bei vorhersagbarer Panikattacke, nächste Panikattacke als weniger schlimm empfunden → bei unvorhersagbarere Panikattacke, stärkeres Unwohlsein / Symptome bei nächster Pavlov – inhibitorische klassische Konditionierung: Inhibitorische Konditionierung (inhibitorische Verhaltenskontrolle) findet nur im exzitatorischen Kontext eines US statt. Trial Type A (Standartprozedur): short-delayed conditioning (US unmittelbar nach CS+) Trial Type B: CS+ wird gleichzeitig mit CS- präsentiert (simultaneous conditioning), CS- im exzitatorischen Kontext präsentiert → CS- wird zum Inhibitor Alternative Prozedur (negative CS-US Kontingenz): → CS signalisiert eine Reduktion der Auftretenswahrscheinlichkeit des US (US tritt nach dem CS seltener auf als ohne CS) → exzitatorische Kontext durch die US-spezifischen Umgebungsreize

Messen von klassischer Inhibition: kaum bidirektionale Reaktionssysteme (Fall von Angst nicht messbar) → also: compound-stimulus test (summation test) Cole et al. (1997): lick suppression procedure: US Elektroreiz → Lichtreiz (A ) alleine kündigt US (Angstauslöser) an → A+ → Ton (X) zusammen mit Licht (A) kündigt US-Abwesenheit an = AX→ Weiterer Ton (B) alleine kündigt US an = B+ → Dritter Ton (Y) wird während des Trainings nicht benutzt AX und BX: keine Angstreaktion → X als Angsthemmer bzw. Inhibitor. Retardation of Acquisition Test: → Cole et al. (1997) zweiten Experimentalphase mit X (konditionierter Inhibitor) und Y (NS) → wurden zu CS+ Reizen auf die ein US folgt → X löste keine Angstreaktion aus, Y eine massive X als CS+, kündigt US an → keine Angstreaktion Y als CS+, kündigt US an → hohe Angstreaktion → ein Inhibitor (CS-) kann nur schwert zu einem Angstauslöser (CS+) gemacht werden Mechanismen der klassischen Konditionierung: effektiver US: löst gewünschte Reaktion ohne vorheriges Training aus effektiver CS: löst gewünschte Reaktion durch Training und Assoziationsbildung mit US aus → CS und US Kennzeichnung ist relativ (gleicher Reiz kann CS oder US sein) Verhaltenseinfluss eines Reizes hängt von seiner Neuigkeit ab (siehe Habituation) → CS-preexposure effect (latent inhibition): irrelevante Reize werden nicht bewusst wahrgenommen, preexposure verlangsamt/ verhindert Lernvorgang → US-preexposure effect (Assoziationen mit neuen Reizen werden schneller gelernt) CS und US Effektivität hängen von ihrer Intensität ab → je intensiver der Reiz, desto größer die Reaktion, desto schneller der Lernprozess Intensität ist ein Faktor, der Salienz (Bedeutsamkeit/ Wahrnehmbarkeit) bedingt (Bedürfnisrelevanz, Realitätsnähe) weiterer Faktoren: Relevanz für biologisches Bedürfnis (need), ökologische Validität (bei Tieren Materialien aus der Natur) CS-US Relevanz (belongingness): Effektivität eines Reizes ist abhängig von CS-US Relevanz (belongingness) Garcia und Koelling (1966): Experiment mit Ratten. • Gruppe 1: Lernen von peripherem Schmerz (Elektroreiz) → CSa+CSb = US Schock (Elektroreiz) • Gruppe 2: Lernen von Krankheit (Medikamenten- induzierte Übelkeit)

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→ Csa+CSb = US Übelkeit CSa = Trinkwassergeschmack, CSb = audiovisueller Reiz

→ System voreingestellt darauf, bestimme Kombinationen besser zu lernen (Übelkeit mit Geschmack, Schmerz mit audiovisuellem Reiz) → biologisch bedingte Prädisposition (bei Ratten schon einen Tag nach Geburt messbar) → lassen sich auch bei konditionierter Angst zeigen (z.B. auf Schlangen) Das Konzept der biologischen Stärke: → Pavlov: erfolgreiche Klassische Konditionierung nur dann möglich, wenn der CS (NS) eine geringere „biologische Stärke“ aufweist als der US ( löst weniger/ schwächere Reaktionen aus) → dauraus ableitbar: Konditionierung höherer Ordnung → CS + US = CR → CS1 + CS2 → CR → kritischer Faktor: relativer Anteil der non-US Durchgänge → gering => exzitatorische Konditionierung zweiter Ordnung → hoch => Konditionierte Inhibition Sensorische Vorkondinierung (sensory preconditioning): → zwei neutrale Stimuli werden gepaart (CS1 und CS2) und somit miteinander assoziiert ohne US → folgt auf einen Stimuli CS1 ein US (z.B. aversiver Reiz), löst CS2 dieselbe Reaktion (CR) aus wie CS1 → CS2 ↔ CS1 → CS1 ↔ US → CS2 → CR → CR Beispiel: Zimt- und Vanillegeschmack, anschließend konditionierte Geschmacksaversion mit Zimt allein. Reizsubstitutionsmodell (Pavlov): • • • • •

CS-US Assoziation macht aus dem CS einen Ersatz-US → US bestimmt Reaktion Konditionierung schafft funktional neue Nervenverbindungen US center = Repräsentationszentrum in Geist (angeboren) mit festgelegter Reaktion CS center = wird durch Stimuli aktiviert, Nervenverbindung zwischen CS und US center wird gebildet über Repräsentation des US wird Reaktion (response center) ausgelöste CS center - - - > US Center → Reaktion

wenn korrekt, dann sollte ein und derselbe CS, wenn er mit unterschiedlichen US gepaart wird unterschiedliche Crs auslösen Jenkins und Moore (1973): US1 = Korn, UR1 = schnelles, hartes Picken, Mund geöffnet in Abhängigkeit der Korngröße, US2 = Wasser, UR2 = Schnabel fast geschlossen, gelegentliches öffnen zum Saugen → CS = Beleuchtung einer Taste, CR = picken, Form aber US-abhängig → mit demselben Stimulus (CS) unterschiedliche Reaktion (US bedingt) → Reiz-Reaktions-Lernen

Lernen und Homöostase: Ein Spezialfall der Reizsubstitution: Kompensatorische Reaktion durch negative Rückmeldung → negative feedback loop (relativ langsam und ineffizient, da Prozess erst einsetzen kann, nachdem der homöostatische Schwellenwert verletzt wurde)→ Differenz zwischen „ist“ und „soll“ Wert (Heizung) Idee: CR als kompensatorische Antwort (feedforward compensatory adjustment) → Fälle von vorhersagbaren „Verletzungen“ des Schwellenwerts, Mensch kann vorher reagieren → Prädiktor (CS) führt zu CR als kompensatorische Handlung konditionierte Drogentoleranz: Shepard Siegel: konditionierte homöostatische Kompensation stellt die Basis von Drogenwirkung, Toleranz und Sucht dar → CR als kompensatorische Antwort auf Umgebungsreize, die Drogenkonsum ankündigen (CS) → Gegenprozess (2-Prozess-Theorie: Netto-Effekt aus a und b...