Inhoud - VPPK · 2017. 3. 12. · 3 A. Onyn Het dorsale systeem .....29 Evaluatie van perceptie en...
106
Transcript of Inhoud - VPPK · 2017. 3. 12. · 3 A. Onyn Het dorsale systeem .....29 Evaluatie van perceptie en...
2 A. Onyn
Inhoud Inleiding ............................................................................................................................ 8
Waarom functieleer? ........................................................................................................ 8
Korte historische schets .................................................................................................... 8
De limieten van het behaviorisme ...................................................................................... 8
De cognitieve revolutie ..................................................................................................... 8
De invalshoek van de cursus: een multidisciplinaire benadering ............................................ 9
Hoofdstuk 1: Benaderingen van de menselijke cognitie .......................................................... 10
Een multidisciplinaire benadering ..................................................................................... 10
Cognitieve psychologie ................................................................................................. 10
De cognitieve neuropsychologie en de cognitieve neurowetenschappen ............................ 12
De computationeel modelleren...................................................................................... 12
Het brein ....................................................................................................................... 15
De organisatie van het brein ......................................................................................... 15
Cognitieve neuropsychologie ............................................................................................ 16
Cognitief neuropsychologisch onderzoek ........................................................................ 17
Dissociaties ................................................................................................................. 17
Evaluatie .................................................................................................................... 17
De cognitieve neurowetenschappen.................................................................................. 18
Spatiële en temporele resolutie ..................................................................................... 18
Elektrofysiologie ............................................................................................................. 19
Single-unit recording.................................................................................................... 19
Event-related potentials (ERP’s) .................................................................................... 19
Magneto-encephalografie (MEG) ................................................................................... 20
Het brein in beeld ........................................................................................................... 21
Positron Emissie Tomografie (PET) ................................................................................ 21
Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) ............................................................. 22
Transcraniale magnetic stimulation (TMS) ...................................................................... 23
Zes discussiepunten opgeroepen door de cognitieve neurowetenschappen ........................ 23
Hoofdstuk 2: basic process in visiual perception .................................................................... 25
Visuele perceptie ............................................................................................................ 25
Het gezichtsvermogen ................................................................................................. 25
Gezichtsvermogen en het brein ........................................................................................ 25
De route van de visuele systemen ................................................................................. 26
Twee visuele systemen: perceptie en actie ........................................................................ 28
Twee visuele systemen ................................................................................................ 28
3 A. Onyn
Het dorsale systeem .................................................................................................... 29
Evaluatie van perceptie en actie .................................................................................... 30
Kleurwaarneming............................................................................................................ 30
Kleur .......................................................................................................................... 30
Dieptewaarneming .......................................................................................................... 32
Monoculaire aanwijzingen ............................................................................................ 32
Binoculaire en oculomoter cues ..................................................................................... 33
Integratie van cue-informatie ....................................................................................... 33
Grootteconstantie ........................................................................................................ 33
Onbewuste waarneming .................................................................................................. 34
Blindsight ................................................................................................................... 34
Subliminale perceptie ................................................................................................... 34
Evaluatie .................................................................................................................... 35
Hoofdstuk 3: Object en gezichtsherkenning .......................................................................... 36
Patroonherkenning ......................................................................................................... 36
Perceptuele organisatie ................................................................................................... 36
Perceptuele segregatie ................................................................................................. 36
Objectherkenningsonderzoek ........................................................................................... 38
Visuele verwerking ...................................................................................................... 38
Marr’s theorie.............................................................................................................. 39
Biederman’s herkenning door componenten theorie ........................................................ 39
Gezichtsherkenning ......................................................................................................... 41
Holistische gezichtsherkenning ...................................................................................... 41
Prosopagnosie............................................................................................................. 42
Modellen voor gezichtsherkenning ................................................................................. 43
Visuele inbeelding ........................................................................................................... 44
Hoofdstuk 4: Perceptie, beweging en actie ........................................................................... 47
Directe perceptie ............................................................................................................ 47
Sensorische informatie ................................................................................................. 47
Affordances ................................................................................................................ 47
Resonantie (Moet niet gekend zijn, maar het is handig om de theorie zo in de juiste context
te plaaten.) ................................................................................................................. 48
Gibson’s Ecologische Benadering: evaluatie .................................................................... 48
Visueel geleide actie ....................................................................................................... 48
Het sturen en richten van optische stroom ..................................................................... 48
Visuele richting ........................................................................................................... 49
4 A. Onyn
Tijd tot contact ........................................................................................................... 50
Het planning-controle model ............................................................................................ 51
Glover’s Planning-controle Model .................................................................................. 51
Biologische bewegingen .................................................................................................. 52
Bewegingsdetectie ....................................................................................................... 52
Imitatie en spiegelneuronen ......................................................................................... 53
Evaluatie .................................................................................................................... 53
Change Blindness ........................................................................................................... 54
Inattentional blindness ................................................................................................. 54
Change blindness ........................................................................................................ 54
Evaluatie .................................................................................................................... 55
Hoofdstuk 5: Aandacht en prestatie ..................................................................................... 56
Aandacht ....................................................................................................................... 56
Attentional blink .......................................................................................................... 56
Gerichte auditieve aandacht............................................................................................. 57
Cocktailparty probleem ................................................................................................ 57
Drie selectieve aandachtstheorieën ............................................................................... 57
Gerichte visuele aandacht ................................................................................................ 58
Locatie-gebaseerde aandacht ....................................................................................... 58
Wat selecteren we? ..................................................................................................... 59
Locatie- en object-gebaseerde aandacht ........................................................................ 60
Wat gebeurt er met niet geattendeerde stimuli? ............................................................. 61
Lavie’s perceptuele belastingstheorie ............................................................................. 61
Evaluatie .................................................................................................................... 62
Stoornissen in de visuele aandacht ................................................................................... 62
Neglect ...................................................................................................................... 62
Aandachtsnetwerken ....................................................................................................... 62
Coverte aandacht ........................................................................................................ 62
Drie aandachtsvaardigheden ........................................................................................ 63
Een top-down aandachtssysteem: een endogeen, dorsaal systeem .................................. 64
Een bottom-up aandachtssysteem: een exogeen, ventraal systeem .................................. 64
Neurobiologisch model voor aandacht ........................................................................... 64
Evaluatie Corbetta en Shulman ..................................................................................... 65
Visueel zoeken ............................................................................................................... 65
Visuele zoektaken ........................................................................................................ 66
Feature integratie theorie ............................................................................................. 66
5 A. Onyn
Verfijning van de feature integratie theorie .................................................................... 67
Geleid zoeken ............................................................................................................. 67
Evaluatie Feature Integratie theorie .............................................................................. 67
Texture tiling model ..................................................................................................... 68
Dual-path model ......................................................................................................... 68
Wanneer targets zeldzaam zijn, een voorbeeld ............................................................... 68
Cross-modale aandacht ................................................................................................... 69
Twee types spatiële aandacht ....................................................................................... 69
De buikspreker illusie ................................................................................................... 70
Cognitieve neurowetenschap van multi-modale aandacht ................................................ 71
Verdeelde aandacht ........................................................................................................ 71
Factoren die dubbeltaak prestaties beïnvloeden .............................................................. 72
Centrale capaciteitstheorie ........................................................................................... 72
Multiple-resource theorie .............................................................................................. 73
Threaded cognition ...................................................................................................... 73
Automatische processen .................................................................................................. 74
De instantie-theorie ..................................................................................................... 75
Cognitieve Bottlenecktheorie ........................................................................................ 75
Hoofdstuk 6: leren, geheugen en vergeten ........................................................................... 76
De architectuur van het geheugen .................................................................................... 76
Het multi-store geheugenmodel .................................................................................... 76
Types geheugenopslag ................................................................................................ 76
Sensorische opslagplaatsen .......................................................................................... 77
Korte-termijn geheugen ............................................................................................... 77
Onderscheidt KTG en LTG: dubbele dissociatie ............................................................... 78
Multi-opslagplaatsen: evaluatie ..................................................................................... 79
Enkelvoudige opslagplaats modellen ................................................................................. 79
Evidentie .................................................................................................................... 79
Evaluatie .................................................................................................................... 79
Werkgeheugen ............................................................................................................... 80
Systeem met beperkte capaciteit .................................................................................. 81
Onderzoeken met dubbeltaakmethode ........................................................................... 81
Fonologische lus .......................................................................................................... 81
Fonologische lus .......................................................................................................... 82
Visuo-spatiaal schetsblad ............................................................................................. 82
Central executive ......................................................................................................... 83
6 A. Onyn
Episodische buffer ....................................................................................................... 84
Werkgeheugencapaciteit ................................................................................................. 84
Verwerkingniveaus .......................................................................................................... 84
Onderzoek van Craik en Lockhart .................................................................................. 84
Levels-of-processing theorie ......................................................................................... 85
Transfer-appropriate processing theorie......................................................................... 85
Leren door ophaling ........................................................................................................ 86
Het testing effect ........................................................................................................ 86
Impliciet leren ................................................................................................................ 86
Artificial grammar learning ........................................................................................... 87
Seriële reactietijd taak ................................................................................................. 87
Vergeten vanuit het lange-termijn geheugen ..................................................................... 87
Theorieën over vergeten .............................................................................................. 87
Vergeet functies .......................................................................................................... 88
Interferentie theorie .................................................................................................... 88
Overige theorieën rond vergeten ................................................................................... 88
Consolidatie ................................................................................................................ 88
Hoofdstuk 7: het langetermijngeheugen ............................................................................... 89
Het langetermijngeheugensystemen ................................................................................. 89
Het declaratief geheugen ................................................................................................ 90
Amnesie ..................................................................................................................... 90
Episodische versus het semantische geheugen ............................................................... 90
Evidentie anterograde amnesie ..................................................................................... 90
Evidentie retrograde amnesie ....................................................................................... 90
Het episodische geheugen ............................................................................................... 91
De permastore ............................................................................................................ 91
Tests voor episodische geheugen .................................................................................. 91
Herkenning ................................................................................................................. 92
Binding-of-item-and-context Model – Diana (2007) ......................................................... 92
Herinnering ................................................................................................................. 92
Waarom is het episodische geheugen constructief en vatbaar voor fouten? ....................... 92
Semantische geheugen ................................................................................................... 93
Het Spaak-en-Hub model ............................................................................................. 94
Categorie-specifieke deficiënten .................................................................................... 94
Non-declaratief geheugen ............................................................................................... 94
Priming en procedureel geheugen ................................................................................. 94
7 A. Onyn
Priming ...................................................................................................................... 95
Een dubbel dissociatie .................................................................................................. 96
Procedureel geheugen .................................................................................................... 96
Vaardigheden leren ..................................................................................................... 96
Vormen van leren bij amnesiepatiënten ......................................................................... 96
Interacties tussen geheugensystemen ........................................................................... 96
Voorbij declaratieve en niet-declaratieve geheugensystemen .............................................. 97
Hoofdstuk 8: Alledaags geheugen ........................................................................................ 98
Alledaags geheugen ........................................................................................................ 98
Verschillende benaderingen .......................................................................................... 98
Accuratesse en verhalen vertellen ................................................................................. 98
Autobiografische geheugen ............................................................................................. 99
Het autobiografische geheugen en het episodische geheugen .......................................... 99
Reukzin en geheugen .................................................................................................. 99
Flashbulb memories ..................................................................................................... 99
Herinneringen en levensloop .......................................................................................... 100
Herinneringen gedurende de levensloop ...................................................................... 100
Theorieën over herinneringen en levensloop ................................................................... 101
Kinderamnesie en het cognitieve zelf ........................................................................... 101
Kinderamnesie, terug naar het brein ........................................................................... 101
De reminiscene bump ................................................................................................ 101
Toegankelijkheid van het autobiografische herinneringen .............................................. 102
Neuroimaging bewijs ................................................................................................. 103
Zelf-geheugensysteem ............................................................................................... 103
Het werkende zelf ..................................................................................................... 103
De autobiografische kennisbasis ................................................................................. 104
Ooggetuigenverklaringen ............................................................................................... 104
Getuigenverklaringen ................................................................................................. 104
Verbeteren van ooggetuigeverklaringen .......................................................................... 105
Prospectief geheugen .................................................................................................... 105
Prospectief geheugen bij piloten ................................................................................. 105
Prospectief geheugen: theoretische aspecten .................................................................. 105
8 A. Onyn
Inleiding
Waarom functieleer?
In 2007 was er een routinevlucht waarvan de hoofdbemanning was gaan slapen. Op dat moment
was er dus een minder ervaren copiloot aan het vliegen. Deze raakte in paniek en trok de
knuppel naar achter waardoor het vliegtuig snel begon te stijgen om daarna neer te storten. Dit
was een menselijke fout, maar hoe kunnen we dit voorkomen?
Korte historische schets
William Wundt was in de 19e eeuw de grondlegger van de experimentele psychologie. Hij maakte
vooral gebruik van de introspectie (vragen naar de ervaringen) maar deze was wel zeer gevoelig
voor biassen.
John Watson daarentegen was een behaviorist die de relatie tussen stimulus en reactie zocht.
Volgens hem was gedrag het enige wat je kon bestuderen.
De limieten van het behaviorisme
Het behaviorisme kan geen verklaring bieden voor de vier volgende onderwerpen:
1. Interne mentale processen → Het was zelf een doelstelling om dit niet te doen.
2. Vrije wil
3. Leren zonder bekrachtiger
4. Flexibel en adaptief gedrag.
In een radicale vorm van behaviorisme keren ze dit zelf volledig de rug toe.
De cognitieve revolutie
Al deze ontwikkelingen lopen parallel met de opkomst van de digitale revolutie.
Belangrijke ontwikkeling gebeuren rond het jaar 1956. Dit wordt gezien als het begin van de
cognitieve revolutie.
Chomsky komt met zijn ‘Theory of Language’ op de proppen (leerstof in functieleer II).
Miller brengt dan weer zijn ‘Magic Number 7’ theorie uit. In deze theorie toont hij aan dat
mensen instaat zijn om min of meer 7 chunks (items) te onthouden. Dit was zo’n intern proces
waar het behaviorisme geen verklaring voor had. We zien deze theorie verder in hoofdstuk 6.
Als laatste zijn er Newell & Simon die ons de ‘General Problem Solver’ theorie tonen. Hierbij
ontwikkelden ze een computer algoritme om uitspraak te kunnen doen over
probleemoplossingen. (Leerstof in functieleer II)
Naast deze belangrijke ontwikkelingen, accepteren de mensen ook de computermetafoor. Dit is
een nieuwe stroming in de psychologie. De computermetafoor kwam tot stand door de
toenemende invloed van de informatiebenadering. Het was geïnspireerd door de opkomst van de
digitale computer in WOII. Daarnaast werd de werking van de menselijke informatieverwerking*
met dat van een computer, waarbij de ‘mind’ gezien werd als de software en de hardware als de
hersenen. Ze zeiden dat de software onafhankelijk was van de hardware. De software zou dus op
alle hardware moeten werken (in de volgende alinea wordt dit weerlegd).
*De menselijke informatieverwerkingsbenadering was de menselijke cognitie en het menselijke
denken dat gelijk werd gesteld aan het verwerken van informatie. Als we iets zien, moeten we
weten wat we er mee willen doen, dit is een informatieproces dat informatieverwerking vereist.
9 A. Onyn
Eerst dacht men dat het brein niet relevant was voor de cognitieve psychologie, we zouden
onafhankelijk van onze kennis van de biologie in staat moeten zijn om de informatieprocessen te
begrijpen. Dit was een benadering die stand heeft gehouden tot het einde van 1980. In 1990
was er dan een omslag naar de neuroimaging revolutie.
Door de neuroimaging revolutie, die opkomt in de 90e jaren waarbij de beeldvormende
technieken ervoor zorgden dat we het belang van de fysiologie meer zijn gaan betrekken over
het menselijke functioneren, leren we veel bij. Deze revolutie zorgt voor vragen rond de
computer metafoor en weerlegt dit dan ook uiteindelijk. De werking van de hersenen is namelijk
niet compatibel met de idee dat met de computermetafoor werd gegenereerd.
De invalshoek van de cursus: een multidisciplinaire benadering
Tegenwoordig zien we een samensmelting van vier verschillende benaderingen.
1) De cognitieve experimentele psychologie, dit doormiddel van experimenten.
2) De cognitieve neuropsychologie die kennis betrekt van studies van patiënten met een
functie uitval.
3) De cognitieve neurowetenschappen. Deze zijn in een sterk verband met de cognitieve
psychologie. Men laat mensen taken uitvoeren in een experimentele setting. Maar er
komt nog iets bij kijken. Tijdens de taakuitvoering kijk men ook naar wat er in de
hersenen gebeurd. De hersenen worden gevolgd doormiddel van EEG of beeldvormende
technieken zoals EMRI.
4) Het computationeel modelleren. Dit is het in nieuwe situaties kijken naar de reactie van
mensen, men steekt dan een model in een computer en kijkt wat de computer dan zou
doen in een bepaalde situatie. Als de computer dezelfde reactie heeft als de mens is dit
een goed model.
Men kan dit samenvatten in de volgende stelling: “The mind is what the brain does.”
Al het bovenstaande is de manier waarop we tot onze huidige benadering zijn gekomen.
10 A. Onyn
Hoofdstuk 1: Benaderingen van de menselijke cognitie
Een multidisciplinaire benadering
Cognitieve psychologie
Mentale chronometrie
De mentale chronometrie is al eerste een methode die bedacht is om inzicht te krijgen in het
menselijke functioneren en die op een systematische wijze uit te voeren. Dit was de werking van
de algemene experimentele psychologie, gebruik maken van de reactietijdmethode om te
achterhalen waar mensen mee bezig zijn.
Men legde de nadruk op de reactietijden. De grondlegger van de subtractiemethode is Donders.
Donders was namelijk geïnteresseerd in de tijd die een beslissingsproces innam.
Hij stelde een experiment op met twee taakvariaties waarbij hij de reactietijd mat. De ene taak
was wat complexer dan de andere. De eerste taak bestond er in om te reageren wanneer men
een lichtflits zag. Gemiddeld duurde het 400ms voor een persoon reageerde. Wanneer met de
taak lichtjes aanpaste en de proefpersoon enkel op een lichtflits mocht reageren van een
bepaalde kleur, kwam men tot de constatatie dat dit 450ms duurde. Dat zijn 50ms meer, het
nemen van de beslissing of je dus al dan niet moest reageren duurde 50ms.
Taakprocessen
Er zijn verschillende manieren voor het verwerking van taakprocessen. Zo heb je een serieel
proces, waarbij één proces per keer zich voordoet. Dit wil zeggen dat het huidige proces voltooid
is vooraleer je aan het volgende begint. De traditionele benadering ging er van uit dat elk proces
serieel is, dit is te versimpeld. Men werkt eigenlijk vooral met parallelle processen, dit wil zeggen
dat meerdere processen op het zelfde moment plaatsvinden. Parallelle processen gebruiken we
vooral bij taken die we al eerder hebben uitgevoerd, bij nieuwe taken zal het eerder serieel zijn.
Naast een serieel of een parallel proces, is er ook nog de top-down en de bottom-up verwerking.
Donders ging er vanuit dat alles bottom-up plaatsvond, maar er is ook een hoge mate van top-
down verwerking. Bottom-verwerking komt voor wanneer de stimulus direct voor verwerking
zorgt. Top-down verwerking is er dan weer wanneer de stimulus invloed heeft op al eerder
opgeslagen verwachtingen en kennis.
Een voorbeeld van top-down verwerking
zien we in het volgende voorbeeld. Als
we op bottom-up zouden vertrouwen
zouden we de tekst in onderstaande
piramide perfect juist kunnen lezen. Toch
is de kans groter dat we de tweede the
niet gaan lezen. Dit komt door de top-
down verwerking.
11 A. Onyn
De experimentele methode
We onderzoeken bovenstaande processen via de experimentele methode. Dit houdt in dat de
taakuitvoering onder gecontroleerde omstandigheden gebeurd.
Eerst en vooral hebben we de manipulatie die door de onderzoeker wordt uitgevoerd. Dit is de
onafhankelijke variabele. De afhankelijke variabele is dan de verschillen in gedrag als functie van
de onafhankelijke variabele. De 2 belangrijkste variabelen die in zo’n situaties gemeten worden
zijn de benodigde tijd en de correctheid van het uitvoeren van de taak.
Reactietijdtaken maken vaak gebruik van experimentele manipulaties. Volgende drie taken zijn
de strooptaak, de antisaccade taak en de stopsignaal taak.
De strooptaak, de participanten moeten het kleur benoemen waarin het woord
gepresenteerd wordt. Deze taak is moeilijk doordat de participant geneigd zal zijn om
het woord rood te lezen zoals bij het onderstaand voorbeeld.
Bijvoorbeeld: Rood → participanten zeggen dan groen.
De antisaccade kan je het best uitleggen door eerste de saccadetaak uit te leggen. Deze
bestaat er in dat je naar een beeldscherm kijkt waarop één punt is aangeduid. Dit punt
verspringt met de automatische reactie dat je dat punt zal volgen met je ogen. Als je dit
doet maak je dus een saccade. Een antisaccade taakt bestaat er dan in om dit juist niet
te doen. Dit vraagt een bepaalde vorm van inhibitie. Je kan deze taak nog moeilijker
maken door de proefpersoon te vragen om een saccade te maken naar precies de
tegenovergestelde kant van het punt. Dit is verschrikkelijk moeilijk door dat je actief
moet bezig zijn met waar je ogen naartoe moeten.
De stopsignaal taak is een relatief simpele taak waarbij men plaatsjes classificatie moet
uitvoeren. Je krijgt plaatjes te zien van dieren en gereedschap en je moet deze dan zo
snel mogelijk in de juiste categorie plaatsen. Maar soms krijg je na het zien van het
plaatje een geluidsignaal te horen. Dit signaal wil zeggen dat je niet mag reageren. Als
de periode tussen het zien van het plaatje en het horen van het signaal kort is, kan het
zijn dat je nog makkelijk kan stoppen. Als het daarentegen even duurde en je al aan je
reactie begonnen ben, dan ben je veelal niet meer in staat om de reactie af te breken.
Sterke kanten en beperkingen
De cognitieve psychologie heeft zowel sterke kanten als beperkingen.
De sterke kanten:
Het was de eerste benadering die de menselijke cognitie op een systematische wijze
onderzocht.
Ze produceerden hun theorieën over het menselijke functioneren uit gedragsdata.
Beperkingen:
De puurheid van een cognitieve taak is gebrekkig, als we iets veranderen aan een taak
manipuleer je vaak één of meerder dingen.
We doen aannames over hoe iets wordt uitgevoerd waardoor de evidentie van indirecte
aard is.
De theorieën zijn vaak te algemeen waardoor ze niet goed te toetsen zijn.
Cognitieve psychologie heeft een artificieel karakter waarmee men rekening moet
houden.
12 A. Onyn
Er is maar een gebrekkig overkoepelend raamwerk die de koppelingen van het cognitieve
systeem uitleggen. Hier is wel al vooruitgang op geboekt door bijvoorbeeld het ACT-R
model.
De cognitieve neuropsychologie en de cognitieve neurowetenschappen
De cognitieve neuropsychologie
Het is de studie van de functiestoornis ten gevolge van hersenbeschadiging. Volgende
assumpties werden vaak besproken over de voorbije jaren.
De modulariteit waarbij men zegt dat de cognitieve systemen talrijke modellen bevat die
zowel onafhankelijk van elkaar en los van elkaar kunnen werken. Daarbij hoort ook de
domein specificiteit die zegt dat ze alleen zullen reageren op stimuli van een bepaalde
klasse. Bijvoorbeeld, er kan een gezichtsherkenning zijn die enkel werkt wanneer er
gezichten getoond worden.
Ze willen de verschillende modules vinden waaruit de menselijke cognitie bestaat, dit
gebeurd met name door de dissociatie.
De cognitieve neurowetenschappen
Het is de studie van de relatie tussen hersenfuncties en gedrag, dit gebeurd voornamelijk bij
gezonde patiënten.
Deze twee benaderingen zijn complementair, maar het is wel belangrijk om ze al twee
verschillende disciplines te zien want ze leggen elk hun eigen accent.
Beiden worden verder in de cursus besproken.
De computationeel modelleren
Bij computationeel modelleren wordt er gebruik gemaakt van computerprogramma’s die aspecten
van het menselijke cognitieve functioneren nabootst. Het streeft er naar om een specifieke model
op te stellen van de menselijke cognitie. Dit kan op vier verschillende niveaus van beschrijving.
Als eerste zijn er de flowcharts, deze geven verschillende modules weer en hoe deze
modules zich tegenover elkaar verhouden. (een voorbeeld is te vinden op pagina 4 van
deze samenvatting)
Als volgende is er de artificiële intelligentie, dit is niet te vergelijken met de menselijke
werking maar is gericht puur op kracht. Artificiële intelligentie draait er om om
computerprogramma’s te maken die intelligente outcomes geeft. We proberen onze
kennis over menselijke intelligentie te vatten in computersystemen met als doel dat deze
intelligente resultaten zullen produceren. Het is belangrijk om dit los te zien van modellen
die ook proberen om ook de menselijke cognitie te beschrijven.
De laatste twee modellen kan je licht samen nemen, namelijk de computermodellen en
de simulaties. De computermodellen maken gebruik van simulaties. Bij weinig
overeenkomst met hoe een mens zou reageren, moet men het computer systeem
aanpassen en opnieuw simulaties doen, zo kan je ook steeds betere modellen
ontwikkelen. Deze computermodellen zijn wel gestoeld op menselijke cognitie.
13 A. Onyn
Computermodellen
Bij de computermodellen zijn er twee belangrijke stromingen; de productiesystemen en de
connectionistische netwerken.
Productiesystemen volgen de als-dan regels of ook wel de productieregels genoemd. Het hangt
er dus van af of iets van toepassing is, als X waar is, moet Y uitgevoerd worden. Dit is een zeer
globaal voorbeeld. Iets specifieker kan je al gaan met regen en
een paraplu. Als het regent zal je een paraplu gebruiken.
Productiesystemen zijn een veelheid van menselijke gedragingen
allemaal te vervatten in allemaal van dit soort ‘als-dan’ regels. Ze
bevatten een werkgeheugen waar informatie in is opgeslagen. Ze
proberen dit op een slimme manier aan te pakken waarbij de
computersystemen dit veelal zelf gaan genereren en dit resulteert
vaak in een heel uitgebreide boomstructuur. Deze boomstructuur
is ook het nadeel van deze stroming. Het is bijna onmogelijk om
een computersysteem te maken die alle randopties kan aangeven
die wij kunnen tegenkomen. Als de informatie in het
werkgeheugen met het als-gedeelte van twee of meer regels overeenkomt, kan er een conflict
ontstaan. Een specifiek mechanisme probeert dan de best passende regel te zoeken ter
uitvoering.
De beperkingen van het productiesysteem heeft er toe geleid dat een tegenstroming op gang is
gekomen. Het laat zich meer inspireren op de biologie. Dat is de benadering van de
connectionistische netwerken.
Het connectionistische netwerk is gebaseerd op de manier waarop de neuronen informatie aan
elkaar doorgeven. Één neuronen kan een volgende neuron activeren of net inhiberen. Uiteindelijk
zal de beslissing of de neuron zelf gaat vuren, worden
genomen op basis van combinatie van activerende en
inhiberende input. Dit basis idee wordt ook vervat in een
connectionistisch netwerk.
In de afbeelding hiernaast zie je een voorbeeld van een
basis connectionistisch netwerk. Het bestaat uit drie lagen.
De onderzijde is de input, dit zijn de verkregen stimuli.
Deze stimuli kunnen we beter omschrijven als eenheden.
De eenheden van de onderste laag geeft informatie door
aan de eenheden van de middenlaag, die worden ieder op hun beurt dan geactiveerd of
geïnhibeerd. Op basis van de gesommeerde eenheden zal een eenheid al dan niet geactiveerd
worden. Deze gaan dan uiteindelijk informatie doorgeven aan de output knop. Dit zal dan
resulteren in het feit, dat een specifieke combinatie van knopen in een specifiek patroon van
eenheden die aan de output zijde ook worden geactiveerd.
Het voordeel is dat we niet specifiek regels moeten opleggen voor dit systeem. Het systeem is
zelflerend. Is het resultaat aan de output conform met de verwachtingen die we hebben, is dit
oké. Als dit het geval niet is, dan zijn er aanpassingen nodig bij de waarde van de knopen.
14 A. Onyn
Hoe vindt de overdracht van deze informatie
nu plaats? Dit kan je zien in nevenstaande
afbeelding. We zien hier een aantal knopen in
de input-laag, ieder van die knopen heeft een
bepaalde waarde (zie je in de cirkels). Hun
activatiewaarde wordt overgedragen volgens
een bepaald gewicht (de blauwe lijn). De
totale activatie op de Unit-i knoop bedraagt
dan 1.75 (zie berekeningen onderaan de
afbeelding). Er is een regel ingebouwd in het
netwerk, de inputs van een aantal eenheden
worden gecombineerd om de totale input van
unit-i te bepalen, als die knoop een bepaalde
drempelwaarde overschrijdt, dan gaat die knoop ook zelf vuren. Unit-i heeft een drempelwaarde
van 1, dit kan lichtjes veranderen. Als de netto input >1 is, dan zal de eenheid reageren met +1,
als de netto input >1, dan zal het reageren met -1.
ACT-R Therorie (Anderson’s et al.)
Bovenstaande twee stromingen zijn de basiseenheden om computationele modellen te maken.
Als kritiek op de cognitieve psychologie kunnen we zeggen dat er nog niet echt sprake is van één
overkoepelend raamwerk waarmee we de menselijke cognitie kunnen uitleggen. Dit is de laatste
jaren wel lichtjes verandert. Dit kunnen terugvinden in het ACT-R model, het is een hybride
systeem dat dat gebaseerd is op de connectionistische benadering en anderzijds ook een klein
beetje op productieregels. Het is sterk geïnspireerd op kennis die we hebben van het brein. Ze
hebben specifieke modules die gekoppeld zijn aan specifieke hersengebieden. Het ACT-R model
wordt nu vooral gebruikt om een grote hoeveelheid probleem oplossen aan te pakken. ACT-R kan
heel veel.
Het is één van de belangrijkste modellen, maar dit brengt zowel sterktes als zwakheden met zich
mee. Dit vooral doordat het model nog in ontwikkeling is.
Sterktes:
Het is een ambitieuze poging om informatieverwerking en taakprestaties over een groot
scala van taken te begrijpen. In tegenstelling tot andere modellen die eerder gericht zijn
op een specifieke taak.
Het is één van de weinige maar ook grondige pogingen om computationele cognitieve
wetenschap en cognitieve neurowetenschappen te verenigen. Dit omdat het helpt om de
specifieke functies van een gegeven hersengebied te identificeren en het is ook theorie-
gedreven voor de functionele neuroimaging.
Beperkingen:
Men mag zeker het belang van alle frontale hersengebieden die van cruciaal belang zijn
voor informatieverwerking niet vergeten.
De verscheidenheid aan connecties die tussen de hersengebieden zit, wordt
geminimaliseerd.
De onafhankelijkheid van de modules van ACT-R is waarschijnlijk niet zo sterk dan als
men denkt.
15 A. Onyn
Evaluatie van computationele cognitieve wetenschap
Sterktes:
De precisie van de theoretische aannames, het computermodel dwingt ons om zeer
precieze aannames te maken, doen we dit niet, dan levert dat model niets op.
Er is ook veel empirische ondersteuning voor een aantal basisaannames van de
computermodellen met name de connectionistische netwerken.
Kennis van ons brein is hier in verwerkt.
Het feit dat we dingen parallel kunnen doen, kan goed beschreven worden door
computer modellen.
Beperkingen:
Het is heel moeilijk om een computermodel heel specifieke predicties te laten generen.
De neurologische plausibiliteit, computermodellen proberen kennis van het brein te
verwerken, maar de wijze waarop ze werken, is lang niet altijd compatibel met bv
specifiek functieverlies.
Je moet bepaalde parameters specificeren, maar deze parameters zijn arbitraire
interne parameters en worden vaak zo ingesteld om het model te laten werken. Ze
zouden op een meer plausibele wijze moeten worden geschat.
Een dergelijk computermodel kan moeilijk omgaan met motivationele en emotionele
factoren.
Beperkingen van computermodellen
Dit zijn eerder algemene beperkingen, die reeds hierboven al eens kunnen gezegd zijn geweest.
Computationele modellen worden zelden gebruikt om nieuwe voorspellingen te maken.
Connectionistische modellen hebben vaak weinig overeenkomsten met het menselijke
brein.
Veel verschillende modellen kunnen veelal dezelfde set van bevindingen verklaren.
Computationele modellen kunnen vaak niet het volledige scala aan cognitieve fenomenen
verklaren.
Computationele cognitieve wetenschap kan waarschijnlijk geen algemene geünificeerde
theorie van cognitie opleveren.
Het brein
De organisatie van het brein
We kunnen veel informatie ontlenen van ons brein, waaronder van de organisatie. De termen
moeten niet in detail gekend zijn, maar begrip van de termen is wel vereist.
Hiernaast zijn de gebieden van Brodmann, hij was één
van de eerste die verschillende gebieden identificeerde
op basis van de microstructuur en die ook probeerde te
koppelen aan bepaalde functies.
De idee dat bepaalde hersengebieden verantwoordelijk
zijn voor bepaalde functies, is nog steeds doorwrongen
in de cognitieve neurowetenschappen en ook in de
neuropsychologie. Hier is ook veel kritiek op geweest.
16 A. Onyn
Deze kritiek kan je makkelijk beschrijven aan de hand van één woord, blobologie. Wanneer men
hersenscans bekijkt, kan men soms geactiveerde delen van het brein zien, deze geactiveerde
dele, noemt men dan de blobs. Men kan daardoor afleiden dat de gebieden iets met de taak te
maken hebben, dit heeft kritiek gekregen in de zin van ‘we weten eigenlijk niets over het
onderliggende mechanisme dat voor de activatie zorgt, dus is dit gewoon een moderne vorm van
frenologie, de leer van de schedelknobbels.
Maar we kunnen meer met deze hersenscantechnieken en dat is dat we kunnen kijken hoe deze
verschillende geactiveerde gebieden in onderlinge samenhang geactiveerd zijn. We kunnen kijken
welke netwerken betrokken zijn bij het uitoefenen van een bepaalde taak. We kunnen
achterhalen welke netwerken van gebieden specifiek betrokken zijn bij een taak. We kunnen
proberen te achterhalen hoe complex zo’n netwerk is. De complexiteit zegt iets over het
functioneren. We kunnen die indeling maken op basis van twee netwerken.
Het principe van kostenbeperking
Een groter aantal verbindingen is minder efficiënt in termen van complexiteit en de
hoeveelheid energie die
nodig is om dat systeem te
laten functioneren. Je wilt
een netwerk dat lage kosten
met zich meebrengt.
Het principe van efficiëntie
Het is soms beter dat één
punt geactiveerd wordt en dat men dan de mogelijkheid heeft om de informatie door het
hele brein te laten gaan waar die informatie significant is. Dit zorgt wel voor veel lange
afstandsverbindingen.
Cognitieve neuropsychologie
Één van de belangrijkste inspiratiebronnen voor de cognitieve neuropsychologie is Phineas Gage
die een ongeval had met een metalen staaf die door zijn hoofd is gegaan, recht door zijn
hersenen. Hij werd opgenomen in het ziekenhuis en ontslagen om zijn leven weer op te pikken.
Zijn karakter bleek volledig verandert te zijn. Hij kreeg problemen met het controleren van zijn
emoties en geraakte aan lager wal. Dit was één van de eerste gevallen die ons bewijs heeft
gegeven dat één hersengebied belangrijk is voor een dergelijke gedragsverandering. Dit is
achteraf wel de basis geworden voor de cognitieve neuropsychologie.
Cognitieve neuropsychologie gaat er van uit dat specifieke hersenfuncties aan specifieke modules
in het gedrag. Het doet dan ook enkele functionele assumpties.
Functionele modulariteit, dit wil zeggen dat specifieke functies bestaan uit losse
onderdelen of modules. Dit wil ook zeggen dat deze modules zeer specifiek zijn. Ze
reageren slechts op één bepaalde soort stimuli.
Anatomische modulariteit, iedere functionele module is gekoppeld aan één specifiek
hersengebied.
Functionele architectuur is uniform over individuen en dit stelt ons in staat om
bevindingen te generaliseren naar de normale menselijke populatie.
17 A. Onyn
Aftrekbaarheid wil zeggen dat één hersenbeschadiging alleen maar effect heeft op één
specifieke module. Patiënten zijn ook niet in staat om nieuwe modules te maken, we
kunnen dus enkel functie uitval hebben. Dit is zeker het geval bij volwassenen, bij jonge
kinderen, waarbij de hersenen nog aan het ontwikkelen zijn, is dit een assumpties die
moeilijk te handhaven is. Hersenbeschadigingen zijn vaan uniek per persoon waardoor
generalisatie ook moeilijk is.
Cognitief neuropsychologisch onderzoek
We kunnen veel van neuropsychologie leren. We kunnen de patiënten zo goed mogelijk proberen
te classificeren. Dit kan bv door groepen versus een individu. Bij groepen gaat men patiënten
nemen met vergelijkbare symptomen of schade. We proberen dan zo goed mogelijk een groep
patiënten die een homogene verzameling problemen heeft. Vaak lukt dit niet omdat de
problemen te heterogeen zijn. Dan gaan we over naar casestudies. Deze volgen één enkele
patiënt. We kunnen op basis van casestudies heel veel dingen leren.
Daarnaast gebruikt men ook nog corelationeel bewijs. Er treden namelijk associaties op wanneer
een patiënt een beperking heeft op zowel taak X als op taak Y. Associaties worden vaak gebruikt
om een syndroom te identificeren, bepaalde sets van symptomen of beperkingen worden vaak
samen gevonden.
Dissociaties
Dissociatie is erg belangrijk. Stel dat we een patiënt hebben gevonden die een rekenprobleem
heeft. Dan kunnen we deze patiënt onderwerpen aan een
bepaalde taak. Zoals bij het vb hiernaast. Daarbij kan je zien dat
taak 1 bv een taaltaak is en taak 2 een rekentaak. Bij taak 2 kan
je duidelijk zien dan de accuraatheid naar beneden gaat. Dit
vergelijk je dan met een controle groep. Mogen we nu dan
concluderen dat deze patiënt echt een rekenprobleem heeft? Dit
mag niet. Het kan zijn dat de rekentaak gewoonweg moeilijker
was dan de taaltaak. We kunnen nu wel concluderen dat er een
probleem is, maar dit wil niet zeggen dat hij een rekenprobleem
heeft. Dit is een voorbeeld van een enkelvoudige dissociatie. Dit is niet indicatief voor de
modulariteit (er kan sprake zijn van taakmoeilijkheid). Om dit te voorkomen kan men een
dubbele dissociatie uitvoeren. Hierbij doen we hetzelfde, maar
nu vergelijken we de patiënt met iemand die een taalprobleem
heeft. Mogen we nu stellen dat de patiënt specifieke een
probleem heeft met rekenen? Nu mag het wel. Waarom? Het feit
dat patiënt b hoog scoort op de rekentaak, sluit uit dat er een
algemeen verschil is. We kunnen op basis van een dergelijke
dubbele-dissociatie stellen dat beide patiënten een probleem
hebben, maar wel een verschillend probleem. Een dubbele-
dissociatie is zeer belangrijk!
Evaluatie
Sterktes:
Door de dubbele-dissociatie kunnen we sterk bewijs leveren voor de modulariteit.
Het geeft ons ook de mogelijkheid om oorzakelijke verbanden tussen hersenbeschadiging
en cognitie aan te tonen.
18 A. Onyn
Het vormt een brug tussen de cognitieve psychologie en de cognitieve neurowetenschap.
Beperkingen:
Patiënten kunnen compensaties strategieën gaan ontwikkelen waardoor ze een taak toch
nog kunnen uitvoeren.
Hersenbeschadiging treft vaak meerdere modules.
Er wordt te weinig nadruk gelegd op het verband tussen de verschillende cognitieve
processen en dan weer te sterke nadruk gelegd op de assumpties van serialiteit, dat
modules dus heel onafhankelijk zijn.
De individuele verschillen maken het moeilijk om te generaliseren.
Er wordt te weinig nadruk gelegd op algemene cognitieve functies.
De cognitieve neurowetenschappen
Spatiële en temporele resolutie
Nevenstaande figuur is heel belangrijk.
Ze geeft verschillende technieken weer.
Deze technieken zijn elk gespecialiseerd
in een deelaspect van wat we willen
bestuderen. We kunnen deze
technieken uitdrukken in twee
verschillende kwaliteiten zoals de figuur
weergeeft. Op de Y-as staat de spatiële
resolutie uitgedrukt, deze bekijkt hoe
nauwkeurig een techniek in staat is te
bepalen waar iets gebeurd. Bij sommige
kunnen we net alleen bepalen dat het in
de brein plaatsvindt terwijl er dan ook
weer technieken zijn die kunnen bepalen in welke synaps het plaatsvindt. Hoe lager iets op de Y-
as ligt, hoe nauwkeuriger de techniek kan meten. Op de X-as is de temporele resolutie
weergegeven. Deze vertelt ons iets meer over tijd. Sommige technieken zijn in staat om een
verandering op de milliseconde te achterhalen, andere hebben dan weer dagen nodig. MEG en
ERP zijn de elektrische technieken, deze zijn in staat tot de milliseconde nauwkeurig te bepalen
wat er gebeurd.
Belangrijk bij de neurowetenschappen is om te weten dat we nooit meerdere technieken tegelijk
kunnen gaan bestuderen.
We kunnen 9 verschillende technieken onderscheiden.
1. Single-cell recording: een invasieve techniek waarbij een micro-elektrode in de hersenen
wordt ingebracht om de werking van één enkel neuron te meten om de functie van de
hersenen te bestuderen.
2. EEG (elektro-encefalogram): niet-invasieve techniek waarbij elektroden op de schedel
worden bevestigd om de hersenactiviteit te meten bij het toedienen van een bepaalde
stimulus.
3. ERP (event related potentials): het gemiddelde genomen van de EEG-patroon bij een
aantal keer toedienen van dezelfde of gelijkaardige stimuli. Het heeft een goede
temporele resolutie, maar een slechte spatiële resolutie.
19 A. Onyn
4. PET (positron emissie tomografie): techniek om de hersenactiviteit te meten door
detectie van positronen (= atomische deeltjes uitgezonden door radioactieve stoffen).
Het heeft een gemiddelde spatiële resolutie, maar een slechte temporele resolutie. Het
geeft een indirecte meting van de neurale activiteit.
5. fMRI (functional magnetic resonance imaging): een techniek die gebaseerd is op het in
beeld brengen van het zuurstofgehalte in het bloed door gebruik te maken van een MRI-
machine. Het heeft een betere spatiële en temporele resolutie dan de PET. Het geeft ook
een indirecte meting van de neurale activiteit.
6. efMRI (event-related functional magnetic resonance imaging): een soort van fMRI waarbij
de patronen van hersenactiviteit in verschillende ‘events’ worden vergeleken.
7. MEG (magneto-encefalografie): niet-invasieve techniek waarbij de magnetische velden
geproduceerd door hersenactiviteit worden gemeten. Het heeft een goede spatiële en
temporele resolutie.
8. TMS (transcraniële magnetische stimulatie): een techniek waarbij de functionering van
een bepaald hersengebied voor een korte tijd wordt verstoord waardoor we kunnen zien
wat voor invloed het heeft op het uitvoeren van een taak.
9. rTMS (repeated transcraniële magnetische stimulatie): een aantal keer heel snel na elkaar
herhalen van TMS.
Elektrofysiologie
Single-unit recording
Ze zijn staat met een micro-elektrode in de hersenen de activiteit van één enkel neuron op te
nemen. We kunnen die met een extreem hoge precieze opmeten. Het heeft een hele hoge
temporele als ook een hele hoge spatiële resolutie. Toch kijken we ook naar andere
meetmethoden. Één van de problemen is dat het heel erg invasief is, het moet in de hersenen
ingebracht worden. Men kan hersencellen beschadigen die lang het pad van de elektrode ligt.
Het is ook een hele dure techniek. Als je deze techniek toepast kan je wel veel informatie te
weten komen, maar je weet enkel iets over één enkel neuron, dus bij hogere cognitieve
processen is dit maar beperkt bruikbaar.
Event-related potentials (ERP’s)
ERP’s produceren we ons leven lang en verschillen bij emoties. Maar we kunnen eigenlijk op
basis van de EEG zelf maar zeer weinig afleiden van wat we nu eigenlijk aan het doen zijn op het
moment zelf. Het zegt enkel iets over de toestand. Daarom wordt de elektrische hersenactiviteit
op de schedel gemeten tijdens het herhaald aanbieden van stimuli. Ze kijken hoe gevoelig dat
deel is voor een bepaalde taak. Van de gemeten hersenactiviteit gaat men dan een gemiddelde
berekenen. Dat gemiddelde volgt op het aanbieden van een plaatje en die volgt een bepaalde
systematiek.
Er wordt in de afbeelding hiernaast een woord aangeboden en het wordt gemarkeerd wanneer
hij het woordje ziet en dat wordt dan gemiddeld. Wat er dan uitkomt is een dergelijk respons.
We zien een elektrisch potentaal verschil, het negatieve
wordt naar boven weer gegeven, het positieve naar
beneden. Het gemiddelde EEG zitten een paar duidelijk te
onderscheiden pieken, deze pieken zijn gekoppeld aan de
taakuitvoering. Het constante deel dat je overhoudt, is het
ERP.
20 A. Onyn
Deze techniek kan je gebruiken voor een goed inzicht te krijgen over de continue verandering
van hersenactiviteit die we ondervinden bij het uitvoeren van een taak. Dit wil zeggen dat de
temporele resolutie zeer hoog is, maar de spatiële is dan weer eerder beperkt. De activiteit wordt
gemeten aan de buitenkant en is daarom dus niet zo specifiek. Doordat we aan de buitenkant
meten, betekent dat die hersenactiviteit ook door de schedel en het hersenvlies moet dringen en
die werken net als een isolator waardoor de elektrische activiteit vervormd kan zijn. Daarnaast is
er ook veel herhaling nodig.
Een voorbeeld is te zien in nevenstaande
afbeelding. Dit zijn de resultaten bij het
doen van de stopsignaaltaak gevonden
door Bekker en collega’s. Wat gebeurd er
nu als we exact als we reageren op zo’n
stopsignaal. Men heeft gekeken naar de
ERP component die opgeroepen werd op
het stopsignaal. Daarna hebben ze die
trials opgesplitst in twee verschillende
groepen. Stops die succesvol waren en
stops die dit niet waren. We kunnen bij de
grafieken zien dat rond 100 ms na de
aanbieding van het stopsignaal, de ERP componenten ontstaan, bij de negativiteit dat
geassocieerd is met het schenken van aandacht aan een bepaalde stimulus. Hoe groter de
component is, hoe meer je let op die specifieke stimulus. Hier kun je zien dat wanneer de
component succesvol is verwerkt, de amplitude groter is.
Magneto-encephalografie (MEG)
Deze meten de magnetische tegenhanger van het EEG. Dat gebeurd volgens een SQUID
(Supergeleidende Quantum Interference Device). Deze magnetische signalen kunnen we beter
meten omdat het magnetische veld beter bestand is tegen verstoringen die optreden door de
schedel.
Elke stroom wekt een magnetisch veld op. Dat geldt ook voor de cortex. Als we een elektrische
bron hebben, zal die een magnetisch veld oproepen. Het zal gepaard gaan met een magneet veld
waarbij de ingoing en outgoing flux worden gemeten door het MEG.
Dit is eigenlijk het vervolg van de
studie van Bekker, te zien hier boven.
Zij waren niet in staat zeer nauwkeurig
te bepalen waar deze elektrische
activiteit plaats vond. We zien bij de
gemeten resultaten ongeveer hetzelfde
effect. De stippenlijn duid geen
succesvolle stop aan, de volle lijn wel.
We zien een toename in de
magnetische activiteit bij het succesvol
stoppen. Ze hebben gekeken waar
deze elektrische activiteit juist plaat
21 A. Onyn
vond. Dit zien we in de middelste afbeelding waarbij de in- en outgoing flux duidelijk zichtbaar is.
Maar de vraag is nu, is MEG beter dan ERP? Dat zou je kunne concluderen op basis van het
voorgaande. Toch is dit niet zo. Het probleem is dat er heel veel situaties waarbij MEG niet goed
werkt. Daarnaast is MEG ook enorm duur. Dit doordat ze gebruik maken van helium om de
machine af te koelen. De magnetometers zijn enorm gevoelig voor elke vorm van magnetisme
die je kan bedenken. Daarom moet het in een magnetisch afgesloten ruimte staan. Het is ook
noodzakelijk dat de participant stil moet blijven zitten en dus niet mag bewegen. Dit alles heeft er
voor gezorgd dat MEG niet heel wijd verspreid is. Het heeft zijn toepassingen, maar het had de
belofte om een verbeterde versie van EEG te zijn nooit kunnen waarmaken.
Het brein in beeld
Wat kunnen we nu meten met een beeldvormende hersenscan techniek?
Mosso had ontdekt dat je met openschedel wonden, de pulsaties van de aderen kon voelen. Hij
had op een bepaald moment een observatie gedaan. Naarmate een patiënt zich meer mentaal
moest inspannen, dat de intensiteit van de pulsaties ging toenemen. Dit betekent dat wanneer de
hersenen harder moeten werken, de aderen harder gaan kloppen. Dit komt omdat wanneer de
hersenen in actie schieten ze meer zuurstof, glucose… nodig hebben. De toename van die stoffen
in de hersengebieden waar ze nodig zijn, is in functie van de activiteit. Dit vormde uiteindelijk de
basis voor 2 beeldvormende technieken.
Positron Emissie Tomografie (PET)
De patiënt wordt in een scanner geschoven en krijgt een kleine dosis radioactief materiaal,
meestal water toegediend en wordt dan opgenomen in het bloed en zal dan na korte tijd de
hersenen bereiken. Op dat moment gaat de proefpersoon een taak uitoefenen. De plaats in de
hersenen waar het meest bloed naar toe gaat, is de plaats in de hersenen die het meest gebruikt
wordt bij het uitoefenen van die taak. Nu is een specifieke eigenschap van radioactief materiaal
dat het vervalt. Dit betekent dat er een zogezegd positron wordt uitgestuurd.
Een positron is de tegenhanger van het elektron, wanneer ze elkaar dus gaan tegenkomen
hebben ze de neiging om elkaar te gaan elimineren. Dit resulteert in het uitsturen in een korte
maar krachtige puls van gammastralen. Het is mogelijk om die gammastralen te gaan detecteren
door de ring die rond de proefpersoon is opgesteld. Deze kan dan detecteren waar de
gammastraal exact plaatsvond.
Beperkingen
Dit alles wil wel zeggen dat dit een vrij intensieve techniek is. Daarnaast zijn er nog beperkingen
zoals het feit dat het een zeer lage temporele resolutie heeft. De radioactiviteit moet worden
ingespoten en dit moet gedurende 1 of 2 minuten vervallen en alles wat we dus meten aan
hersenactiviteit is dus de verzamelde actie van die twee minuten waardoor we niet kunnen weten
wanneer exact iets plaats vindt. Maar we kunnen wel bepalen waar. Daarnaast is het ook
invasief. Doordat je radioactieve materialen gebruikt ben je beperkt in het aantal keer meten
tijdens een experiment. Tijdens één experiment van een uur kan het gemiddeld 4 keer waarbij er
zeker steeds een kwartier moet zitten tussen elke toedieningen. Als laatste is het ook een heel
duur proces door de aanmaak van tracers met radioactief materiaal.
Nu wordt PET niet meer zo vaak gebruikt, nu wordt vooral MRI gebruikt. Het wordt dus wel nog
steeds gebruikt en dit omdat het één specifiek voordeel heeft. Je kan hele specifieke
neurosystemen kan labelen met radioactiviteit.
22 A. Onyn
Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)
MRI werkt als volgt. Er worden waterstofatomen in de hersenen gezocht. In een normale
toestand liggen de H-atomen random gedraaid, maar als je ze in een sterk magnetisch veld legt,
gaan ze op 1 lijn liggen en allemaal naar dezelfde kant draaien. Als het magnetisch veld wordt
verstoord gaan ze draaien. Hoe sterker het magnetisch veld, hoe sneller ze gaan draaien. Door
verschillende gebieden een verschillende intensiteit van magnetisme te geven, gaan de H-atomen
in de verschillende gebieden met een verschillende snelheid draaien en kunnen we de gebieden
onderscheiden en zien waar er meer activiteit is (meer H-atomen omdat er meer doorbloeding
is). Door magneetvelden krijgt men dan een driedimensionale afbeelding va de hersenen en dit
met een zeer hoge resolutie.
Bij fMRI ga je kijken naar functionele veranderingen in tijd. Als men zo’n hoog gedetailleerde
opname willen maken, kost dit een aantal minuten en kunnen we dus niet seconde op seconde
zien hoe de doorbloeding verandert. Wat we wel kunnen doen is een serie van lagere resolutie
afbeeldingen bekijken. We nemen dus iedere seconde een snapshot van de hersenen. Deze is
niet zo gedetailleerd, maar het kan wel iedere seconde. Dat MRI signaal is wel gevoelig voor de
dichtheid van bepaalde weefsels, onder andere bloed. We kunnen dus kijken seconde op seconde
waar de meeste doorbloeding plaats vindt.
Nevenstaande afbeelding geeft een experiment
waarbij gekeken werd naar welke
hersengebieden betrokken zijn bij het
stopsignaalparadigma. We meten altijd
activatie. Je ziet een foto waarbij er een ‘go’
was, dat ze dus moesten reageren en wanneer
ze in rust waren. Het verschil in activatie kan je
in de roodgekleurde gebieden zien. Deze zijn
statistische maten om aan te geven waar de
hersenactivatie significant hoger is tijdens
taakuitvoering dan in tijdens rust. We kunnen
op deze manier dus kijken waar die activatie
plaats vindt.
Beperkingen
Het is een zeer krachtige techniek maar er zijn
wederom beperkingen. Één van de
beperkingen is dat het enorm duur is. Het
vergt een scanner en een technicus. Ook de
temporele resolutie is nog steeds laag, maar
toch al aanzienlijk beter dan die van PET. Er is
nog één probleem en dat is dat we nog steeds
niet direct weten wat de relatie is tussen die doorbloedingen en de onderliggende
hersenactiviteit. Wat veroorzaakt dat MRI signaal nu exact? Er zijn ook nog meer praktische
problemen zoals het magneetveld dat wordt opgeroepen zeer gevoelig is voor verstoringen. De
scanner zelf maakt ook ongelooflijk veel lawaai, met oordoppen in de scanner liggen is dan ook
verplicht. Ook ligt de patiënt in een nauwe en beperkte ruimte en mag hij niet bewegen.
23 A. Onyn
Kritiek op neuroimaging
Er werd ooit eens een zalm in de scanner gelegd en deze kreeg de taak om een psychologische
taak uit te voeren. Let op dat de vis toen al dood was. In de scanner kreeg de zalm emotionele
gezichten te zien en moest deze categoriseren op emotie. Men zag op de hersenscans dat de vis
een signaal gaf in de hersenen bij het zien van de foto’s met een blij versus een bedroefd
gezicht. Je zou dus kunnen concluderen dat deze vis in staat was deze taak uit te voeren, maar
dat is natuurlijk complete nonsens. Er kan onmogelijk hersenactiviteit geweest zijn. de auteurs
wouden hier mee aantonen dat er zeer reëel risico op kanskapitalisatie. Als we dus enkel zouden
kijken naar zo’n individuele plekjes in de hersenen wordt dat vergeleken met de moderne
frenologie. We zien een blob die oplicht en we schrijven daar automatisch een actie/functie aan
toe.
Transcraniale magnetic stimulation (TMS)
Tot nu toe hebben we technieken gezien die ons in staat stellen relaties vast te leggen tussen
hersenactiviteit en gedrag. We kunnen daar door concluderen dat de hersenen betrokken zijn,
maar veroorzaken ze nu dat gedrag ook? Dat kunnen we zien door TMS.
TSM werkt op basis van magnetisme. Een pulsgenerator stuurt een magnetisch signaal door de
schedel naar de hersenen. Het raakt een klein stukje cortex en verstoord daardoor de normale
werking van de cortex. Één enkele puls zal resulteren in de afname in dat stukje cortex. Dat is
een tijdelijke afname, maar je merkt het niet. We kunnen daardoor bijvoorbeeld zien wat de rol is
van de visuele cortex.
Maar we kunnen zo ook zien hoe onze motorcortex werkt zoals te zien in onderstaande
afbeelding. De puls activeert de motorcortex
en het resultaat is dat we specifiek op de duim
een motorpotentiaal kunnen meten. Op de
grafiek zien we eerst de puls en dan ook een
stukje stilsignaal.
Hoe groter het motorpotentiaal is, hoe kleiner
de kans is dat we kunnen stoppen met het
uitvoeren van de taak. Het zelfde geldt voor
de stille periode die volg op de motorpuls. Hoe
langer deze is, hoe groter de kans is om te
stoppen.
Beperkingen
We weten niet duidelijk hoe het de hersenactiviteit verandert. We kunnen ook alleen maar de
cortex stimuleren. Ook moeten we voorzichtig zijn want spierkrampen zijn mogelijk. En de taken
zullen ook uiterst moeilijk moeten zijn, want het effect wordt ook soms eens al een microlesie
omschreven.
Zes discussiepunten opgeroepen door de cognitieve neurowetenschappen
1. De “neuroimaging illusie”
Is er een directe relatie tussen hersenactiviteit en cognitie? Hoe zit die relatie? We weten
dat er een verband is, maar het feit dat we bepaalde correlaties observeren wil nog niet
direct zeggen dat we het onderliggende mechanisme kunnen gebruiken.
2. De meeste beeldvormende technieken zijn correlationeel
24 A. Onyn
Een correlatie wil niet direct zeggen dat er ook causaliteit is. Er is wel een techniek dat
hier een uitzondering voor vormt en dat is TMS.
3. De assumptie dat de hersenen functioneel gespecialiseerd zijn is wellicht niet geheel
waar. We focussen ons op de samenhang van de verschillende technieken.
4. Is functioneel neuroimaging altijd geschikt om cognietive theorieën te testen?
Hebben we deze technieken nodig? Neen, maar het kan je wel helpen. Het hangt af van
de vraagstelling. Het heeft een toegevoegde waarde.
5. Het baseline probleem
We moeten altijd twee verschillende condities met elkaar vergelijken. We kunnen nooit
één meting vergelijken. Want onze hersenen zijn altijd actief. Zelf als we in rust zijn, zijn
er nog steeds heel veel hersenprocessen actief.
6. Ecologische validiteit en paradigma-specifiteit
Cognitieve psychologische experimenten zijn niet altijd te generaliseren naar een andere
situatie en dus niet ecologisch valide. Paradigma-specifiteit wil zeggen dat heel veel
psychologische experimenten bepaalde resultaten opleveren die niet goed te
generaliseren zijn naar andere experimentele condities.
25 A. Onyn
Hoofdstuk 2: basic process in visiual perception
Visuele perceptie
De werking van het oog wordt vaak vergeleken met de werking van een camera. We zien een
object en lichtstralen vallen door de lens en worden geprojecteerd op de retina en dan wordt dit
beeld gedecodeerd en doorgestuurd naar de hersenen. Hoe meer je de camera met het oog gaat
vergelijken, hoe meer je je gaat realiseren dat dit beeld niet klopt. Er wordt al aanzienlijk veel
signaalverwerking plaats vindt op het moment dat het beeld hier geprojecteerd wordt. Maar de
vergelijking van een oog met een camera is dus volledig fout.
Het gezichtsvermogen
Hieronder volgen wat stelling omtrent het gezichtsvermogen.
Zoiets als het gezichtsvermogen bestaat niet. We moeten alvast wat conclusies trekken. Ons oog
geeft ons geen waar getrouwe voorstelling van onze omgeving. Kleur bijvoorbeeld is een
constructie van ons brein. We zien het op basis van licht met verschillende frequenties. Dat wordt
doorgegeven aan onze hersenen als een kleursignaal. Uit het totale bereik van het elektro
magnetische spectrum is er maar een zeer beperkt stuk van golflengtes die w kunnen
waarnemen. Dus heel veel informatie gaat ons verloren omdat ons oog niet in staat is om die op
te nemen. Ons oog is zo geconstrueerd dat het slechts op een zeer klein deel van het oog scherp
kunnen zien. Toch hebben we niet het gevoel dat we niet scherp zien. We maken honderden
malen per dag oogbewegingen. Iedere keer als we een oogbeweging maken, nemen we een
ander deel van onze omgeving waar. Al deze individuele snapshots leggen we dan samen en
deze zorgt er voor dat we een duidelijk beeld hebben.
De stelling dat het gezichtsvermogen niet bestaat wordt verder onderbouwd door dat er sprake is
van een veelheid van interacterende visuele systemen. En het feit dat we dit alles aannemen
alsof het één continue ervaring is, is het resultaat van de interactie in onze visuele ervaring die
top-down gestuurd wordt.
Gezichtsvermogen en het brein
De lichtstralen worden door de les geprojecteerd op de retina. In de
retina bevinden zich receptorcellen. Die zorgen er voor dat de visuele
informatie in gecodeerde vorm doorgegeven worden aan de hersenen.
Deze codering is niet zo simpel. Het licht moet zich door de andere
cellen kluwen om de receptorcellen te bereiken en ze te stimuleren.
Hier begint ook de scheiding van twee duidelijk te onderscheiden
visuele systemen. Namelijk enerzijds de kleurreceptoren of de
kegeltjes, gevoelig voor rood, groen en blauw licht en anderzijds de
staafjes die gevoelig zijn voor beweging en zicht in het donker. Hun
informatie wordt gescheiden doorgegeven naar de hersenen. Dit doen
ze via twee verschillende zenuwbanen die van het oog richting der
hersenen gaan. Dit is het parvocellulair pad en het magnocellulair pad.
Het parvocellulair pad is gevoelig voor kleur en fijn detail en is
gekoppeld aan het kegeltjessysteem. Dit betekent dat de meeste
informatie hier vandaan komt, maar de systemen zijn niet volledig
gescheiden, dus er is ook nog steeds invloed van de staafjes. Het
26 A. Onyn
magnocellulaire pad is dan weer gevoelig voor beweging en bestaat voor een groot deel uit
grotere en grovere neuronen. Dit is voornamelijk gekoppeld aan staafjes. Deze twee zenuwbanen
lopen allebei volgens hetzelfde pad.
De route van de visuele systemen
Van retina naar V1
De afbeelding rechts toont dat de informatie uit de linkerzijde van het oog, door de groene lijn
weergegeven, het linker deel van de retina, wordt geprojecteerd op
de linker zenuwbaan en via de thalamus terecht komt in de linker
visuele schors. Dit geldt ook voor de informatie voor de rechterzijde,
deze komt ook terecht in de rechter visuele schors. De implicatie
hiervan is dat alles wat je waarneemt gespiegeld in het oog wordt
geprojecteerd. Dit heet ook retinotopie. De lens draait het beeld om.
Dit betekent dat informatie uit het rechter visuele veld op de
linkerzijde van het oog geprojecteerd wordt en omgekeerd. Hierna
begint het belangrijkste deel van de verwerking.
V1 is het eerste verwerkingsstation in de visuele cortex. Daarna vindt
er een opsplitsing plaats naar een aantal verschillende deelgebieden
zoals V2,V3,V4 en MT, dat ook bekend staat als V5. Ieder van deze gebieden is gespecialiseerd in
een verdergaand deel van de verwerking.
De informatie die de visuele cortex bereikt bestaat uit twee verschillende zenuwbanen. Na V1
wordt die scheiding nog duidelijker. Na V1 zien we een duidelijke opsplitsing van het visuele
verwerkingspad namelijk het ventrale pad en het dorsale
pad. Het ventrale pad gaat vooral naar de temporale
cortex en alle gebieden die het visuele signaal verwerken
zijn vooral betrokken bij de identificatie van een object het
doet dus vooral verwerking van de vorm en de kleur.
Daarom heet het ook wel het ‘wat’pad. Het dorsale pad
eindigt dan weer bij de pariëtaal schors en deze route is
voornamelijk betrokken met de lokalisatie van de objecten,
dus waar bevindt zich een object in de ruimte, maar ook
hoe we een object kunnen gaan gebruiken.
V1 en V2
Dit is eigenlijk de hoofdsplitsing. In de primaire visuele cortex (V1) vindt de initiële codering
plaats op basis van zeer basale eigenschappen van bepaalde stimuli die we zien. Dit geldt ook
voor een deel nog voor het gebied V2. Vanaf dat moment vindt er meer een abstractie plaats van
het niveau van verwerking. Het receptieve veld is een beschrijving van die eigenschap van de
stimulus waar dit gebied van de cortex gevoelig voor is. Als we kijken naar gebied V1, dan
merken we dat receptieve veld zeer gevoelig is voor elementaire stimulus eigenschappen. Zoals
de locatie waar de stimulus wordt gepresenteerd. Dit kan je schematisch weergeven in een
retinotopische kaart. We kunnen gaan kijken hoe een bepaalde stimulus weergegeven wordt in
het oog. Nog een aspect helemaal in het begin, vindt deels al plaats op de retina en deels in V1,
is de laterale inhibitie. De activiteit van een neuron wordt geïnhibeerd door een naburige neuron.
Deze doven elkaar uit waardoor er een groter contrast ontstaat rond de randen. Bij de latere
gebieden zien we dat ze niet meer zo zeer gevoelig zijn voor locatie maar eerder gevoelig zijn
27 A. Onyn
voor kleur. V2 is nog steeds gevoelig voor elementaire stimulus eigenschappen, maar dit is niet
meer zo sterk gekoppeld aan de locatie van stimuli maar meer aan de oriëntatie van de lijn die
wordt weergegeven.
Functionele specialisatie
De functionele specialisatietheorie van Zeki stelt dat de verschillende gebieden in de cortex
allemaal een eigen rol vervullen in de complexe verwerking en op het einde wordt het resultaat
van elk gecombineerd om een coherent visuele perceptie te creëren. De functionele specialisatie
is er volgens Zeki om de eigenschappen van voorwerpen komen in onverwachte combinaties dus
moet er elke keer elke eigenschap verwerkt worden om het goed te kunnen waarnemen. De
verschillende eigenschappen hebben ook een verschillende soort van verwerking nodig dus kan
het niet door één enkel gebied gedaan worden.
V1 en V2 zorgen voor de verwerking van de basale, eenvoudige eigenschappen. Ze
hebben cellen die reageren op kleur en vorm.
V3 bevat cellen die reageren op vorm, maar niet op kleur.
V4 het merendeel van de cellen reageren op kleur en sommigen reageren ook op
oriëntatie van een lijn.
V5 zijn cellen reageren vooral op beweging.
Vormverwerking
Deze stimulusverwerking komt vooral voor in V3 en V4 maar ook in IT, de inferotemporale
cortex. We zien in V3 en V4 cellen die goed zijn voor het coderen van objecten. Zoccolan heeft
gevonden dat er een grote verscheidenheid is in cellen in dit deel van de cortex, die verschillen
op 2 grote dimensies, namelijk de dimensie tolerantie en de dimensie selectiviteit. Selectiviteit
betekent een cel reageert op één type object. Dit wil zeggen dat als we die cel een glas
presenteren en hij is er eigenlijk om op een blok te reageren, dan zal die niet reageren op dat
glas. Een cel met een lage selectiviteit zal ook af en toe reageren op dat glas. Deze cellen zijn
ook in staat om objecten waar te nemen in verschillende situaties, licht, donker, positie,… Dit
komt omdat er ook cellen aanwezig zijn die variëren in de mate van tolerantie. Een cel met een
hoge mate van tolerantie zal reageren in welke positie het object ook gepresenteerd wordt. Er is
een grote negatieve correlatie tussen selectiviteit en tolerantie, maar alle combinatie komen voor
(hoge tolerantie & lage selectiviteit, hoge tolerantie & hoge selectiviteit…).
Kleurverwerking
V4 staat in voor de kleurverwerking. Er zijn studies uitgevoerd om te kijken hoe specifiek dit nu
eigenlijk betrokken is bij het zien van kleur. Met deze studies is aangewezen dat mensen die
problemen hebben met kleurverwerking vaak schade hebben in gebied V4. Maar deze patiënten
hebben vaak ook problemen met andere aspecten. Dit toont aan dat kleur niet de enige functie is
van V4. Dit is tegenstrijdig met de specialisatietheorie van Zeki. V4 speelt dus een belangrijke rol
maar vervult meerdere
functies dan enkel
kleurverwerking.
28 A. Onyn
Verwerking van beweging
Op basis van enkele studies hebben we ook evidentie kunnen vinden voor het feit dat beweging
heel sterk gekoppeld is aan gebied V5. Anderson vond door middel van MEG en MRI dat heel veel
activatie in V5 gekoppeld is aan beweging. Zihl, von Cramon en Mai konden dit ook aantonen
met een patiënt met akinetopsia. Deze patiënt kan geen beweging meer waarnemen. Bij deze
patiënten zien we dat er schade is aan gebied 5.
Het “binding probleem”
Als we al deze evidentie bij elkaar gooien zien we een gedeeltelijke ondersteuning voor die
functionele specialisatie theorie. Toch is het niet zo strikt zoals hij eerst dacht. Maar het is wel
het geval dat verschillende losse hersengebieden betrokken zijn bij verschillende functies. Dit
resulteert in een filosofische probleem, het “binding probleem”. Dit wil zeggen dat we de visuele
input hebben, die in een vroeg stadium al wordt gescheiden, ieder van deze scheiding bevat
informatie over zijn eigen specialiteit. Toch zien we alles als 1 geheel waar. Dat wil zeggen dat al
die gespecialiseerde brokken informatie toch samengevoegd moeten worden.
We kunnen kijken naar de fysiologie. Men heeft een serie experimenten
gedaan met illusoire kaniza figuren die laten zien heeft dat er heel veel
interactie is tussen verschillende gebieden. Op de afbeelding hier naast zien
we vier pacman figuren die naar binnen gedraaid zijn, waardoor ze een
vierkant vormen. Maar onze hersenen zien vier cirkels waar een vierkant op
licht, we zien informatie die er niet is. Het experiment dat ze hebben uitgevoerd bestond er in dat
men twee conditites had, één waar de illusie wel in voorkwam en één waar ze niet in voorkwam.
De EEG werd gemeten en men zocht naar hoge frequenties. Wanneer van deze illusoire
afbeeldingen te zien waren, was er duidelijk een hogere frequentie terug te vinden tussen
gebieden.
Zoals eerder gezegd treed de specialisatie wel op, maar veel minder streng. Het feit dat er veel
interactie is tussen de gebieden kan ons ook helpen om het binding probleem te verklaren.
Twee visuele systemen: perceptie en actie
Twee visuele systemen
We kunnen twee visuele onderscheiden zoals al eerder vermeld, namelijk het ventraal systeem
en het dorsaal systeem. In het ventrale systeem komt vooral de visie van perceptie voor, dit wil
zeggen dat het gespecialiseerd is in het waarnemen van objecten. Dit systeem is allocentrisch,
het is gecentreerd rond het waargenomen object. Door middel van dit visuele systeem zijn we
dus in staat een object waar te nemen ongeacht de positie, grote van het object. Het zijn ook
volgehouden representaties. Op het moment dat je dat object waarneemt, blijft de interpretatie
die je had grotendeels in tact. Het gebeurt ook bewust, dit is meestal het geval. Daarnaast is het
een langzaam systeem, want we gaan een gedetailleerde voorstelling maken van het object. De
input van dit visuele systeem is voornamelijk afkomstig uit de fovea. Ook heb je het dorsale
systeem. In dit systeem komt de visie van actie voor. Dit systeem is egocentrisch, de visuele
input wordt verwerkt vanuit het perspectief van de waarnemer. Het is ook maar een vluchtige
representatie, je kan een beweging waarnemen, maar de representatie zal nog lang actief
worden. Het speelt zich dus ook voor een groot deel snel en onbewust af. Het moet snel zijn,
want je moet op tijd kunnen reageren op veranderingen in je omgeving. Veel input komt niet uit
de fovea. Bij het dorsale systeem komt het eerder uit de periferie.
29 A. Onyn
Een dubbele dissociatie
Zijn er nu effectief twee verschillende visuele systemen? Dit kan je aantonen door twee patiënten
te vergelijken met elkaar die elk een probleem hebben in één van de systemen. En dan kan je
daar inderdaad evidentie voor vinden.
Georgopoulos heeft een patiënt omschreven met optische ataxia. Optische ataxia is een stoornis
die gekenmerkt wordt door een beperking in de waarneming van acties. Na diverse tests bleek
dat de visie voor het perceptiesysteem niet aangetast was. Milner, Carey en Harvey onderzochten
patiënten met visuele agnosie, dit zijn patiënten die objecten niet kunnen herkennen. Ook deze
patiënten konden zonder probleem acties waarnemen. Dit duid duidelijk een dubbele dissociatie
aan. Hier mee kunnen we aanduiden dat visie voor perceptie en visie voor actie twee
verschillende modulaire systemen zijn.
Er is nog een manier om dit te onderzoeken. Dit kan door te gaan kijken hoe mensen omgaan
met een stimulus waarbij ze enerzijds daar van beoordeling moeten geven, dus in detail moeten
waarnemen en anderzijds hoe mensen omgaan met deze stimulus als ze daar een actie mee
moeten uitvoeren. Om dat te zien, moet je op zoek gaan naar een goede conditie die voorspelt
dat er verschillen in performantie gaan optreden bij een bepaalde stimulus. Deze condities vindt
je terug bij stimuli die een illusie oproepen. Een goed voorbeeld hierbij is de Müller-Leyer illusie.
Deze zie je in de afbeelding. Dit bestaat uit twee lijnen die even lang zijn. Maar
veel mensen merken op dat de linker lijn lang is dan der rechter lijn. Dit gegeven
werd gebruikt door Haart, Carey en Milne om te kijken hoe ze met deze stimulus
omgingen. De proefpersonen kregen twee opdrachten. De eerste opdracht
bestond er in dat ze één van de lijnen moesten matchen met een andere lijn die even groot was.
Dit is de matchingtaak. Hierbij zag men dat de proefpersonen heel erg beïnvloed werden door de
illusie. Op basis van perceptie was men dus beïnvloedt. Ze moesten deze taak een tweede keer
uitvoeren, maar nu was het een grijptaak. Ze moesten de lengte van de lijnen schatten door er
nu een grijpbeweging naar te maken. Hierbij was de illusie veel minder bepalend. Ze grepen
juist. Hier uit kon men dus vaststellen dat hun visie voor actie niet beïnvloed was door de illusie.
Er is nog een variant op dit experiment en dat is de illusie van het holle
gezicht. Proefpersonen kregen een hol masker (gezicht dat naar binnen
wees) te zien door Króliczak dat ronddraait. Wanner het masker met de
bolle kant naar de proefpersonen gedraaid was, kon jet het normale
masker zien. Wanner het masker met de holle kant echter naar de mensen
gedraaid was, zag men ook een normaal masker/gezicht. Onze hersenen
gaan deze illusie omdraaien om er bijna automatisch een echt gezicht van
te maken. Króliczak liet zijn proefpersonen een waarnemingsreferentietaak uitvoeren die
aantoonde dat mensen sterk beïnvloed waren. Hij vroeg ook om er een grijpbeweging naar uit te
voeren. In die laatste taak heeft hij ook geconstateerd dat het effect van de illusie veel minder
sterk was.
Het dorsale systeem
Is dit systeem voor actie zo dat het volledig automatisch kan opereren? Daar lijkt het wel op,
maar toch is dat niet helemaal het geval. De studie van Creem en Proffitt toonde aan dat het
systeem voor actie beïnvloed kan worden door een secundaire taak. Het is dus niet volledig
afhankelijk van het dorsale systeem. Het effect was dat de proefpersonen minder snel en minder
accuraat waren in het uitvoeren van de grijpbeweging. Dat suggereert dus dat het niet volledig
onafhankelijk kan opereren.
30 A. Onyn
Hoe zit het met het bewust opereren van het uitvoeren van een grijpbeweging? Kan er toch
bewustzijn plaatsvinden? Het antwoord is niet eenduidig,
maar het lijkt er wel op dat het meeste van deze processen
onbewust plaatsvinden.
Op nevenstaande afbeelding zie je een grijptaak dat wordt
uitgevoerd. Patiënten met een aandachtsprobleem moesten
deze taak uitvoeren, ze kunnen hun enkel focussen op één
deel van wat er zich in hun blikveld afspeelt. Het zijn
neglectpatiënten. Er is ook een andere vorm en deze is
extensie neglect. Dat wil zeggen dat het neglectprobleem
enkel optreedt in zeer specifieke situaties. En dat is
wanneer concurrerende informatie aanwezig is. Als het
object zich maar in één blikveld wordt gepresenteerd, dan is dat geen probleem voor de
waarneming. Wanneer er een tweede object wordt gepresenteerd in het intacte blikveld, dan is
de patiënt niet meer in staat objecten waar te nemen. De patiënten werden opgesteld en
moesten met hun hand een bepaald doel bereiken. Terwijl hun beweging werd uitgevoerd werd
er soms een object in de weg geplaatst. Als je dat object kan waarnemen, dan plan je je actie
gewoon rond het object. Als er maar één object werd geplaatst was de patiënt in staat de
beweging te maken om het object te vermijden. Wanneer er twee objecten werden geplaatst,
kon de patiënt de objecten niet bewust rapporteren, toch werden beide objecten vermeden. Het
dorsale systeem is dus zeker onbewust.
Evaluatie van perceptie en actie
Er wordt te veel nadruk gelegd op de onafhankelijkheid van de twee systemen, er is
meer interactie dan we denken.
Hoe de interacties dan optreden is nog onduidelijk.
De dubbele dissociatie is tussen het optische ataxia en visuele agnosie niet eenduidig.
We kunnen nog niet goed predicties maken over de theorie.
Kleurwaarneming
Kleur is een van de meeste essentiële vormen van informatie die we kunnen krijgen. Kleur is ook
een beetje apart want kleur bestaat eigenlijk niet. Kleur is een construct van onze hersenen. Als
we puur naar de fysica kijken, dan is dat wat ons oog waarneemt, maar een klein en miniem
deeltje van de frequenties die er zijn. Die frequenties omvatten zeer lage frequenties en zeer
hoge frequenties. Er zijn frequenties die hoger zijn dan de Mount Everest maar ook frequenties
die kleiner zijn dan een atoom. Daartussen zit een klein stukje waarvoor wij een receptor hebben
ontwikkelt , onze ogen. We zijn in staat binnen de golflengten die we kunnen zien, kleine subtiele
verschillen te onderscheiden. Die worden door verschillende receptoren verwerkt en de
combinatie van hun input resulteert in kleur.
Kleur
Kleur is de verhouding tussen twee verschillende golflengten die we waarnemen. Omdat het een
construct is moeten we die zo goed mogelijk beschrijven. Het is belangrijk rijk dat we kleur op
een objectieve manier kunnen waarnemen. Dit doen we aan de hand van een HSV-schaal. De H
staat voor Hue deze maakt het onderscheid tussen rood, geel en blauw. De S is afkomstig van
Saturation of verzadiging. Deze stelt ons in staat om te bepalen of een kleur levendig of flets is,
hoe puur de kleur is. Een sterke verzadiging toont aan dat de kleur puur is. Als de verzadiging
31 A. Onyn
zwak is, dan wil dit zeggen dat er wit aan toegevoegd is. De V is terug te vinden bij Value, maar
deze staat ook voor helderheid. Deze vertelt wat de intensiteit is van het licht.
De kegeltjes zijn de cellen in de retina die ons in staat stellen om de kleuren waar te nemen.
Trichromatische theorie
We hebben drie verschillende
receptoren, rood, groen en blauw.
Alle andere kleuren die we kunnen
zien, zijn een mengeling van de input
van rood, groen en blauw. Deze
kleuren kunnen we waarnemen die
ieder op een iets andere golflengte
reageren. We kunnen zien dat blauw
op een relatief korte golflengte
reageert. Bij een midden golflengte
reageert het kleur groen en
uiteindelijk bij een lange golflengte
krijgen we het kleur rood te zien. Als we gaan kijken naar de receptoren dan kunnen we zien dat
er een gat zit tussen de piekfrequentie bij S en een de piekfrequentie van M en dat de
golflengtes van groen en rood niet ver van elkaar liggen. Het feit dat dit niet mooi verdeeld is, is
de fout van de evoultie. Waarschijnlijk waren rood en groen een receptor maar ontstond er een
mutatie waardoor ze twee verschillende receptoren werden. De blauwe receptor verzorgd dus
een uniek deel van het spectrum terwijl de groene en rode receptor een gemeenschappelijk deel
van het spectrum verzorgen.
Opponente-processentheorie
De opponente-processentheorie geeft ons de verklaring van het negatieve nabeeld. Dit is een
fenomeen dat zich voordoet wanneer je lang naar een bepaalde kleur kijkt (foto van de blauwe
vrouw met de rode stip), en als je dan naar een wit oppervlak kijkt, je de daadwerkelijke kleuren
kan zien.
Deze theorie werd voor het eerst berschreven in het jaar 1878 door Ewald Hering. Hij had dit
fenomeen geobserveerd en bedacht zicht dat er 3 verschillende opponente processen zijn, drie
verschillende contrasten. Het eerste contrast is rood en groen, het tweede blauw en geel en het
derde zwart en wit, ook wel helderheid. De idee van Hering was dat er steeds een tweestrijd was
tussen de rood receptoren en de groen receptoren en de blauwreceptoren en de geel receptoren.
Dit verklaart waarom we in staat zijn een negatief waarbeeld waar te nemen. De redenering
hiervoor is dat als je lange tijd blootgesteld wordt aan en bepaalde kleur, dan gaan je receptoren
zich adapteren aan die stimulus omdat er zoveel verzadiging plaats vindt. Als je de stimulus dan
wegneemt, dan gaat de receptor van die kleur minder hard vuren en wordt het verdrongen voor
zijn tegengestelde kleur. In 1994 werd deze theorie bevestigd door Abramov en Gordon en is
afkomstig uit de fysiologie van het oog. Toen Abramov deze theorie opperde was er nog maar
zeer weinig bekend over de precieze werking van de kleurreceptoren in het oog. Hij had het op
basis van gedragsexperimenten ontdekt dat dit mechanisme ontstond, hij wist alleen nog niet
hoe het werkte. Deze precieze beschrijving is later geformuleerd in de dual-proccestheorie.
32 A. Onyn
We hebben dus drie verschillende kleurenreceptoren, maar er is geen enkele kleurreceptor die
rechtstreeks communiceert met het centrale zenuwstelsel. Er liggen neuronen tussen die deze
informatie doorgeven. Één van deze schakelingen is
hoe rood en groen receptoren met elkaar verbonden
zijn. Deze proberen elkaar te inhiberen. Dat kan je zien
door het minteken op de afbeelding hier naast. Als rood
wordt gestimuleerd, zal rood het dominante signaal zijn
dat wordt doorgegeven aan de hersenen. Op het
moment dat die stimulatie wegvalt, zal de receptor
uitvallen en minder sterk zal vuren. Daardoor wordt de
groene receptor dominant. Blauw en geel is iets
complexer, maar is gebaseerd op hetzelfde principe. We hebben de groen en de rood receptor en
deze twee samen vormen het kleur geel. Deze twee zijn op een additieve wijze gekoppeld en
vullen elkaar dus aan. Dat geel kanaal is dan weer gekoppeld aan blauw en die zorgen dan weer
voor inhibitie. En dan krijg je het zelfde fenomeen als bij rood en groen. Voor licht tegen donker
zien we ook een aaneenschakeling en die is puur gebaseerd op de combinatie van rood en groen.
Ook hier is het een adaptieve verbinding. Wanneer ze worden gestimuleerd zal het licht zijn, zo
niet donker.
Kleurconstantie
Kleurconstantie is de tendens om een oppervlak of object te interpreteren als zijnde van dezelfde
kleur, ondanks de verschillen in belichting. We geven het object dus
dezelfde kleur, in welke situatie we ook verkeren, een donker of lichte
ruimte. Maar hoe kan dat, dat we dit zo interpreteren? We kunnen dit niet
verklaren aan de hand van de schakelingen in de retina zoals hierboven is
uitgelegd. We moeten hierbij aannames doen over hoe het verwerkt wordt
in de cortex. Dit heeft gezorgd voor de retinex theorie van Land. Deze
theorie zegt dat kleurconstantie voortkomt uit de basale processen van de retina en verdere
kleurcorrecties die plaats vinden in de cortex. Een groot deel van deze constanties komt ook voor
door het feit dat we interne interpretaties maken van het object en die onze waarneming dan
beïnvloeden (top-down). Ook de chromatische adaptatie speelt een rol. De gevoeligheid voor
licht voor een gegeven kleur zal na verloop van tijd ook afnemen.
Dieptewaarneming
Monoculaire aanwijzingen
Met één oog kunnen we al heel veel doen om diepte te schatten. Dit kunnen we doen aan de
hand van cues. Één van die cues is het lineaire perspectief. Het lineaire perspectief wil zeggen
dat we kunnen kijken naar de convergentie van lijnen in de verte. Daarnaast hebben we ook het
aeriale perspectief, hoe verder iets is hoe minder sterk de kleur is, en de textuur, de mate van
detail in een bepaald oppervlak. Dan heb je ook nog interpositie waarbij het ene object het
andere object afdekt. Als het ene object voor het andere staat, dan weten we dat het ene object
dichter staat dan het andere. Ook schaduwen helpt ons en familiariteit zegt dat we al kennis
hebben over het object en dat we deze kennis kunnen gebruiken om een afstand in te schatten.
Dan heb je ook nog scherpte, dat twee verschillende oorzaken heeft, de scherpte is maar perfect
op één bepaalde afstand, als een object dicht staat, zal het al scherper worden voor ons oog.
Maar is nog een factor die er voor zorgt dat objecten in de verte minder scherp lijken en dat is
gewoon de verstrooiing van het licht. Als laatste is er de bewegingsparallax, als een object naar
je toe komt, wordt het schijnbaar groter. Die cues kunnen we hier al waarnemen. We gaan er
33 A. Onyn
van uit dat deze cues zodanig automatisch lopen dat we er helemaal geen moeite meer voor
hoeven te doen, maar dit is heel specifiek voor onze omgeving, de aarde.
Binoculaire en oculomoter cues
We gaan de informatie van onze twee ogen gaan combineren. We kunnen hierbij verschillende
processen gaan onderscheiden. Het eerste is de stereopsis. We kijken naar een bepaald object
vanuit verschillende hoeken. Die verschillende hoeken worden dan gecodeerd om de afstand te
bepalen tot het object. We kunnen dat ook doen aan de accommodatie van de ooglens om een
object perfect scherp te krijgen. We hebben een andere bolling nodig van de
lens wanneer het object dichtbij is, dan wanneer het veraf is. De ooglens doet
ook aan convergentie. Wanneer het voorwerp ver af is, hebben de ogen
ongeveer dezelfde stand, maar hoe dichter het voorwerp komt, zal het oog zich
moeten richten naar het object en dus scheel kijken, of je kan je ogen recht
houden, maar dan zien je het voorwerp niet scherp.
De binoculaire dispariteit is enkel zichtbaar vanaf een bepaald punt, tot een
bepaald punt, daarvoor of daarna zal het beeld vervaagd worden omdat dit
effectiever is dan dispariteit. Maar in het roze vak is het dus goed mogelijk om
aan de hand van dispariteit de afstand goed in te schatten.
Integratie van cue-informatie
Hoe de beelden uit de twee ogen worden gecombineerd kan op drie manieren.
Additiviteit waarbij alle enkelvoudige cues samengevoegd worden en op basis van die
samengevoegde informatie de diepte informatie bepalen.
Doormiddel van selectie waarbij de diepte informatie bepalen op de meest effectieve
cue terwijl andere cues volledig worden genegeerd.
Als laatste kan het door vermenigvuldiging of een niet-lineaire wijze waarbij de
informatie van de verschillende cues combineren maar dat niet een resultaat heeft van
pure additiviteit, de ene cue zal je meer gebruiken dan de andere, maar je gebruikt ze
dus wel allemaal.
Grootteconstantie
Wanneer we zelf moeten bewegen maken we sterk gebruik van de informatie die we krijgen over
de grote van een object. We gaan er van uit dat een object dezelfde grootte blijft hebben ook al
is deze dichter of verder van ons verwijdert.
Haber en Levin hebben gevonden dat de waarneming van de grootte van objecten eerder
afhankelijk is van onze herinnering aan hun normale grootte dan van de perceptuele informatie
over de afstand tot de observator.
De kamer van Ames
We kunnen ook gebruik maken van dit soort gegeven om ons visuele systeem voor de gek te
houden. Dit kan door bijvoorbeeld de kamer van Ames. De achterste muur van deze kamer loopt
schuin waardoor de ene hoek dichter bij de observator staat dan de andere. Als er twee
personen in beide hoeken gaan staan, zien we dat de ene persoon veel kleiner lijkt dan de
andere. Dit komt omdat we verwacht dat beide hoeken even ver van ons verwijderd zal zijn.
34 A. Onyn
Onbewuste waarneming
Blindsight
Blindsight is een volledig onbewust proces en treedt vaak op bij schade van V1, als je hier schade
hebt, valt al je visuele bewustwording weg. Dit ligt vooral aan het knock-on effect waarbij V1
verbonden is met hogere gebieden en daarom is het bewustzijn weg, niet echt door de
beschadiging van V1. Deze patiënten rapporteren dan ook dat ze niets meer zien, maar uit
diverse studies is gebleken dat veel patiënten nog dingen gewaarworden zonder dat ze zich er
bewust van zijn. Dat is gebleken bij een studie waarbij patiënten toch nog obstakels konden
vermijden zonder deze bewust gezien te hebben.
Er zijn drie vormen van blindsight.
Actie-blindsight
De patiënten zijn niet meer in staat om iets te rapporteren, maar ze zijn wel in staat om
grijpbewegingen naar een voorwerp te doen.
Aandacht-blindsight
De patiënten kunnen objecten en beweging detecteren met een vage notie van
bewustzijn.
Agnosopsia
De patiënten doen geen enkele bewuste waarneming meer. Er is wel enige mogelijkheid
tot het waarnemen van vormen en golflengtes.
Hoe kan het dat ze toch nog kunnen reageren terwijl er zo’n grote schade is? Sommige visuele
kanalen gaan niet langs V1, maar direct naar het motorgebied en daarom kunnen ze dus nog
handelen zonder het bewust te zien.
Subliminale perceptie
In 1957 wilde James Vicary een marketing studie uitvoeren. Hij claimde dat hij in een film
bepaalde zinnen had gemonteerd zoals “eat popcorn” en “drink coca-cola” die 1/300e van een
seconde in beeld waren. De resultaten zouden aangetoond hebben dat er een aanzienlijke
toename was van de coca cola verkoop en van de popcorn verkoop. Hij wilde hier mee aantonen
dat als je informatie te zien krijgt, je je daar heel erg door kan laten beïnvloeden. In 1962 gaf
Vicary toe dat de originele studie een verzinsel was.
Dit wil echter niet zeggen dat het fenomeen subliminale perceptie niet bestaat. Als we informatie
visueel aanbieden, dan zullen we die informatie gedurende een bepaalde tijd moeten
presenteren. Als we informatie maar voor een korte tijd aanbieden en die onmiddellijk wordt
overschreven door nieuwe input, dan kunnen we aan de proefpersoon vragen “Heb je iets
gezien?” en die proefpersoon zal altijd neen rapporteren. En toch heeft die aangeboden
informatie effect.
Waarnemingen in het laboratorium
Merikle, Smilek en Eastwood deden een experiment. Ze gaan de stimulus omgeven met ruis. De
hoeveelheid ruis kan aangepast worden en dan wordt er aan de proefpersoon gevraagd of hij
kan rapporteren wat hij ziet. Door de toenemende ruis zal de proefpersoon op een bepaald
moment zeggen dat hij helemaal niets ziet. Deze waarde kunnen de begeleiders dan nemen als
de zogezegde subjectieve drempelwaarde, de proefpersoon is niet meer in staat om te
rapporteren dat hij bewust is van de stimulus. Men kan proberen om meer informatie uit de
proefpersoon te gaan halen en dit kan door een stimulus aan te bieden, wederom in ruis, maar
35 A. Onyn
nu gaan ze er niet meer specifiek naar vragen, maar ze gaan de proefpersoon een keuze geven.
Ze bieden eerst de stimulus aan, en vervolgens bieden ze hem twee alternatieven aan, en moet
hij kiezen welke van de twee alternatieven hij heeft gezien. Bij deze ruisniveaus, waar de
proefpersoon zei dat hij niets meer kon zien, zien we dat hij wel degelijk iets gezien zal hebben.
Ze zullen de ruis dan steeds verhogen tot ze op het punt komen dat de proefpersoon niets meer
kan herkennen. Dat is de objectieve drempelwaarde.
Evaluatie
Er is een substantiële hoeveelheid visuele verwerking die onbewust plaatsvindt dit kan doorgaan
tot de semantische verwerking.
We weten echter nog niet hoe de onderlinge relatie zit tussen de verschillende maten van visueel
bewustzijn.
36 A. Onyn
Hoofdstuk 3: Object en gezichtsherkenning
Patroonherkenning
Een patroon kan bestaan uit een verschillende groep lijnen, minstens twee, die al dan niet op een
specifieke wijze geplaatst zijn. Een bekend voorbeeld van een patroon, zijn letters. We kunnen
letters bijna automatisch herkennen. Daar wordt vaak gebruik van gemaakt zoals bijvoorbeeld op
het internet waarbij wij moeten bewijzen aan de hand van het typen van een woord dat we
mensen zijn. Het is voor ons namelijk zeer makkelijk om een letter te herkennen, ook al wordt
deze wat moeilijker voorgesteld.
Met patroonherkenning kunnen we ook bijvoorbeeld vingerafdrukken proberen herkennen. Zo
zijn er vingerafdrukken teruggevonden bij de aanslagen in Madrid. Ze hebben ze vergeleken met
een enorme database. De computer haalt daar een aantal mogelijk matches uit, maar de
mogelijkheden van de computer zijn beperkt. De mogelijke matches werden er uit gehaald en
werden aan vingerafdruk experts voorgelegd. Die hebben uit de matches één iemand
geselecteerd en aangewezen als de mogelijke dader. Desondanks zaten de experts er naast.
Hierbij kunne we ons dus de vraag stellen over hoe goed we nu eigenlijk zijn bij het herkennen
van zeer complexe patronen. Men is er achter gekomen dat de top-down invloeden ook een heel
erg grote rol spelen.
Navon hield een studie in 1977 om een antwoord te krijgen op de vraag van hoe we
eigenschappen van een object nu kunnen identificeren. Hij deed dit aan de hand van een taak,
de Navontaak. Hierbij wordt een letter gepresenteerd die bestaat uit andere
letters, zoals te zien in nevenstaande afbeelding. Hij keek dan in hoeverre de
identificatie van de grote letter beïnvloed werd door de kleine letters. Het
herkennen van de globale of grote letter ging sneller dan die van de kleine
letter. Er is dus sprake van een globale precedentie , globale eigenschappen
worden eerder gedetecteerd dan lokale. Als de letters incongruent waren
met elkaar ging het algemeen trager, dit was vooral zo wanneer ze op de kleine letters moesten
focussen.
Perceptuele organisatie
Perceptuele segregatie
Deze perceptuele segregatie vindt als eerste plaats. Het is een onderverdeling van de visuele
input in individuele objecten. Om te weten hoe de perceptuele segregatie eerst plaats vindt,
kunnen we eerst gaan kijken naar de gestaltpsychologie.
Figuur-achtergrond segregatie
We moeten een onderscheid maken tussen de figuur en de achtergrond. Daarbij zien we vaak
bistabiele beelden. Dit zijn beelden waarbij we twee dingen kunnen waarnemen, maar het is
onmogelijk om ze te gelijk waar te nemen (zoals bij de vaas en de gezichten).
Gestaltpsychologie
Dit is een stroming van de psychologie die een tijd lang van belang is geweest, maar nu niet
meer zo veel invloed heeft. Nu heeft de gestaltpsychologie vooral nog invloed bij de visuele
perceptie. Één van die invloeden is terug te vinden bij de wet van Prägnanz. Deze stelt dat van
de diverse geometrisch gezien mogelijke organisaties, is degene die de beste, simpelste en meest
stabiele vorm oplevert, degene die daadwerkelijk voor zal komen. Simpelweg kan je dus zeggen
dat als we verschillende lagen van input krijgen, we het simpelste er zullen uithalen en daar een
37 A. Onyn
beeld mee vormen. Dit resulteert dan in het configureel superioriteitseffect. Dat wil zeggen dat
de informatie op een voordelige wijze is ingedeeld.
De gestaltpsychologie heeft gestaltwetten opgesteld van de perceptuele organisatie.
De wet van de nabijheid
De wet van gelijkheid
De wet van de goede continuering
De wet van de sluiting
We zullen zien dat de gestaltwetten zich meestal gaan
beperken tot van deze eenvoudige situaties. Het is vrij
moeilijk om foto’s te gaan beschrijven op basis van louter en alleen de gestaltpsychologie. Foto’s
zijn hier voor een te moeilijk gegeven.
Geisler heeft hier omtrent een studie gedaan om te kijken hoe mensen nu specifiek foto’s
analyseren. Op basis van die beschrijving een aantal additionele principes die niet in de
gestaltpsychologie voor kwamen.
Naast elkaar liggende segmenten van een contour hebben een gelijkaardige oriëntatie.
Als je bijvoorbeeld kijkt naar een foto met een wolkenpatroon kan je een gelijkaardige
oriëntatie zien bij de wolken.
Contouren die verder van elkaar liggen vertonen meer verschil qua verschil in oriëntatie.
Dit maakt het voor ons mogelijk om aparte objecten te gaan onderscheiden.
Dit heeft geresulteerd in het principe van de uniforme verbondenheid door Paler en Rock. Het
principe is eigenlijk een extensie van het bovenstaande namelijk dat een willekeurige regio met
een uniforme visuele eigenschap, als een enkelvoudige perceptuele eenheid georganiseerd zal
worden. Volgens Paler en Rock zal dit principe voorrang krijgen op de gestalt groeperingen zoals
de wet van de nabijheid. Dit werd echter tegengesproken en bewezen door Han, Humphreys en
Chen dat dit niet altijd het geval is.
De figuur-achtergrondsegregatie gaat in tegen de gestaltprincipes.
Vecera deed een studie naar de wijze waarop mensen dit soort
classificaties eigenlijk uitvoeren. Dit deden ze door stimuli aan te
bieden zoals te zien is op de afbeelding. Deze bestaan voor de helft
uit een zwart oppervlak en de andere helft uit een wit oppervlak. Wij
hebben de neiging om de convexe zijde te zien als het object zelf en
dus als voorgrond. Hierbij is de convexe zijde de zwarte kant en de
witte zijde de concave kant. Het gestaltprincipe zegt nu dat we om
dat te zien geen moeite hoeven te doen en er zelf geen controle
over hebben. Als we dit testen door te kijken naar wat er gebeurd
met de informatie (aandacht) in onze visuele verwerking en waar de prioriteit van verschillende
aspecten van de visuele verwerking naar toe gaan. Als het nu zo is dat de zware rand als figuur
wordt gezien, dan is de idee dat die ook eerst verwerkt werd. Vecera stelde de proefpersoon dus
bloot aan dergelijke afbeeldingen, maar ze stopten in de afbeelding steeds een klein ‘object’,
daarna gingen ze gaan kijken hoe snel deze stimulus werd gedetecteerd. Als het object dus in
het zwarte gedeelte kwam te zitten, dan zou die sneller gezien moeten worden dan wanneer hij
in het witte gedeelte zou getoond worden. Als we naar de resultaten kijken kan je dan zien dat
dit dan ook het geval is. Maar als we de proefpersoon de instructies geven om te letten op het
38 A. Onyn
witte gedeelte, vooraleer hij de afbeelding gezien heeft. Dan nog bleef de tijd sneller in het zien
van het object in de zwarte zijde dan van in de witte.
Dan is er uiteindelijk nog een tweede kanttekening bij die gestaltpsychologie en dat is de vraag
“In hoeverre zijn wij in staat die figuur-achtergrond segregatie automatisch uit te voeren, in
welke mate is het dus aangeboren?”. Die vraag werd gesteld
door Barense. Hij onderzocht dit bij een amnesiepatiënt. Hij
moest een beslissing maken over figuren zoals hiernaast is
weergegeven. Bij de bovenstaande figuren heb je de contouren
waarvoor je een overeenkomst kan vinden met objecten. De
onderste hebben dit niet. Als je dit toont aan gezonde
proefpersonen zie je dat ze sneller zijn in het identificeren van
de bovenste rij. Dit geeft aan dat ervaring met objecten een
belangrijke invloed heeft. De amnesiepatiënt gaat de bovenste
rij niet herkennen. Dit is evidentie tegen de idee dat dit
aangeboren zou zijn.
Evaluatie gestaltbenadering
De gestaltbenadering heeft zowel voordelen als nadelen.
Voordelen
Het heeft duidelijke richtlijnen geformuleerd
Het heeft basisprincipes onthuld
De principes zijn toepasbaar
De principes zijn robuust
Ze zijn toepasbaar in een veelheid van situatie en hebben een al een hele periode
doorstaan.
Beperkingen
De principes zijn niet algemeen toepasbaar.
Ze zijn toepasbaar bij eenvoudige lijntekeningen, maar ze zijn niet goed in staat de
complexe informatie te verklaren
Het is beschrijvend
Er is wel degelijk een invloed van top-down terwijl zij er van uitgaan dat het bottom-up
is.
Objectherkenningsonderzoek
Visuele verwerking
Spatiële frequentie
Met de spatiële frequentie bedoelen we de cycli per oppervlakte van de eenheid. Een visueel
beeld kunnen we ook gaan filteren. Wanneer de hoge frequenties worden weg gefilterd noemen
we dit een lowpass afbeelding. Omgekeerd kan ook. Dan heet dit een high pass afbeelding,
hierbij zijn al de algemene patronen weggenomen en de details zijn overgebleven. Ondanks dat
de resultaten die we na de filtering compleet anders zijn, toch zal men nog steeds kunnen
herkennen wat er afgebeeld staat. Wij gebruiken zowel de hoge als de lage frequenties wanneer
we een object zien. Eerst zien we dit algemeen en daarna komen de details erbij. De welgekende
39 A. Onyn
afbeelding van Albert Einstein die samengevoegd is met Marlyn Monroe toont ons dat we op deze
twee manieren kunnen filteren. Wanneer de afbeelding dichter er bij ons staat en dus groter is,
zien we Einstein, als de afbeelding kleiner en verder weg is, dan zien we Monroe. Dit ligt aan de
verwerkingstijd. We kunnen kijken wat het effect is van naar een afbeelding te kijken op de
verwerkingstijd. Dan maken we een sequentie, een filmpje waar bij van frame tot frame steeds
een iets hogere frequentie getoond worden. Hierbij blijft de informatie over het zelfde beeld. De
vraag is nu, wanneer wordt de afbeelding het snelst herkent? Als de lage frequenties eerst
getoond worden, dan blijkt dat de verwerkingstijd minder lang is.
Marr’s theorie
We moeten naar een proces kunnen gaan waarbij we vanuit elke hoek dat we kijken het object
zonder probleem kunnen gaan herkennen. We moeten dus een 3D-representatie maken van het
object. In 1982 heeft Marr hier een antwoordt op geformuleerd. Hij wou vooral proberen om de
robotvisie te ontwikkelen. Zijn exercitie was één van de meest inzichtsvolle exercities in de
complexiteit van het menselijk gezichtsvermogen. Dat werd eerst altijd afgeschreven als een
eenvoudig systeem waardoor Marr dacht dat het eenvoudig ging zijn om een computersysteem
te ontwikkelen dat zou kunnen zien en dit was een grote inschattingsfout, want er is nu nog
steeds geen robot die perfect kan zien. Zijn ideeën hebben wel veel opgeleverd. Volgens Marr
waren er minimaal 3 niveaus om een visuele omgeving te kunnen waarnemen.
De primaire sketch
Deze geeft een globale 2D beschrijving weer van hoe het licht op ons netvlies valt. Het
bevat informatie over de randen, contouren en blobs, een vormloos object. Het zien van
het object zelf lukt dan nog niet. Deze primaire sketch is gecentreerd rond de observator
dus het geeft weer hoe we het zelf eigenlijk zien.
2,5D sketch
Het is een transitiefase tussen de primaire sketch en de 3D representatie. Er komt
informatie bij over de diepte en oriëntatie van oppervlakken bij de primaire sketch. Men
gaat hiervoor gebruik maken van schaduwen, textuur, beweging… Ook hier is het nog
gecentreerd rond de observator.
3D modelrepresentatie
Hier wordt de werkelijke vorm van het object gecodeerd en de relatieve posities. Er is
ook sprake van een gezichtspunt onafhankelijke representatie.
Biederman’s herkenning door componenten theorie
Het komt er op neer dat we een object kunnen herkennen aan de
hand van combinaties van geonen. Geonen zijn geometrische
iconen. Het zijn (36) basisvormen die we samen kunnen gooien
waardoor we een object zouden kunnen identificeren. Het is
belangrijk dat we onafhankelijk van het gezichtspunt het object
kunnen herkennen. Biederman legt de nadruk op de bottom-up
processen.
We kunnen het machten en combineren van deze basisvormen nu
als volgt uitvoeren. Biederman heeft hiervoor vijf belangrijke
invariante eigenschappen, dat wil zeggen dat deze eigenschappen
van object tot object niet veranderen, van randen. Volgens
Biederman kunnen de randen gedefinieerd worden volgens:
40 A. Onyn
De kromming, een bepaald aantal punten die een kromme vormen.
De mate waarin de lijnen parallel lopen.
De coterminatie of de wijze waarop de lijnen eindigen in een gemeenschappelijk punt.
De symmetrie in een object
Collineariteit of een aantal punten die een imaginaire lijn vormen.
Er is een assumptie dat dit proces volledig automatisch plaatsvindt, dus niet beïnvloedt wordt
door top-down invloeden.
Er komt nu steeds meer evidentie dat dit absoluut niet het geval is. Onze manier van kijken
wordt beïnvloedt door de aannames die automatisch maken over de scène waar we naar kijken.
De evidentie die daar voor gevonden is door Goolkasianen en
Woodberry kwam tot stand door proefpersonen ambigue foto’s te
tonen. Dit zijn foto’s die op twee verschillende manieren
geïnterpreteerd kunnen worden. Foto’s met een dergelijke ambiguïteit
zoals op nevenstaande afbeelding, zorgen er voor dat we de ene
interpretatie gaan kiezen en niet de andere. Als een stimulus dusdanig
ambigue is, en de extractie van het object is volledig bottom-up, dan
zou dit betekenen dat deze informatie niet te beïnvloeden is door
andere informatie die deze kan sturen, informatie die je vooraf aan de proefpersoon kan geven.
Er is een techniek, priming, die bestaat er uit dat je voor je een dergelijke stimulus presenteert,
je de proefpersoon gaat primen/opwarmen op wat er gaat komen. Dit kan bij bovenstaande
afbeelding door bv het woord winter of koud te gaan aanbieden. Hieruit is gebleken dat deze
prime een hele sterke invloed heeft. Als die geprimed is met de Eskimo zal de proefpersoon
eerder de Eskimo opmerken dan de indiaan. Dit wil zeggen dat je dus door grote mate al
gestuurd bent door wat je al weet. En dit is niet compatibel met de klassieke interpretatie van
Biederman.
Dit experiment was niet het enigste dat top-down invloed aantoonde. Dit kan door van een
techniek gebruik te maken die bekend staat als maskering. Maskering houdt in dat je informatie
aanbiedt en onmiddellijk daarna wordt die informatie overschreden door een ruismakser. Je ziet
de stimulus maar te kort om hem goed te kunnen waarnemen. Bar en collega’s hebben dat
ondernomen en ze hebben daarbij een onderscheid gemaakt van foto’s die enkel bestonden uit
lage frequenties en foto’s die niet gefilterd waren. Ze zagen dat vooral bij de foto’s met enkel de
lage frequenties gebieden in de hersenen actief werden bij het identificeren van de foto. Deze
bestonden in eerste instantie uit vroege activatie in de visuele cortex die gevolgd werd in de orbi-
frontale cortex. En die vervolgens weer gevolgd werd door activatie in de fusiform, deze is
betrokken bij objectherkenning. De orbi-frontale cortex leek heel belangrijk bij het kunnen
identificeren van de gemaskeerde objecten. Dit was niet het geval bij objecten die niet
gemaskeerd werden. Bar kwam daardoor tot de conclusie dat de idee van Biederman niet meer
houdbaar is. Want het is zo dat wanneer de detectie vermoeilijkt wordt, we hulp inschakelen van
dingen die we al weten en dus van top-down.
41 A. Onyn
Er is nog een derde stuk dat voor deze evidentie heeft gezorgd, namelijk een studie van Lupyan
& Ward. Er is een bepaald fenomeen dat er uit
bestaat dat als je aan twee verschillende ogen een
andere afbeelding presenteert, dat je je afwisselend
bewust wordt van het geen wat er gepresenteerd is.
Die bewustwording wisselt dus steeds tussen de
twee ogen. Dit fenomeen noemt binoculaire
rivaliteit. Deze techniek kunnen we gebruiken om
visuele verwerking te bestuderen. Bij nevenstaande
studie hebben ze er nog een variant aan
toegevoegd. Deze variant geeft in het linkeroog
steeds een object en in het rechteroog steeds een
ruispatroon aangeboden dat flitst en varieert. Het ruispatroon zorgt er voor dat je het object niet
of nog nauwelijks kan waarnemen. Nu kan je deze opzet gebruiken om te kijken hoeveel mensen
nog detecteren van de informatie die in het linkeroog wordt aangeboden. Met enige moeite zal
het nog lukken, maar het is moeilijk om het nog te herkennen. Ze konden het nog moeilijker
maken door bij de ene helft van de trials wel een object te tonen op het linkeroog en bij de
andere helft dit niet te doen. Vervolgens vraag je of er een object aanwezig was of niet. Dit was
de basisopzet. Ze wouden echter niet weten of ze instaat waren het object nog waar te nemen,
maar of ze op basis van additionele informatie hun informatie over het object konden
manipuleren. Dit deden ze in drie experimenten. Op de bovenstaande afbeelding is het eerste
experiment aangetoond waarbij objecten werden gepresenteerd en in het 3e experiment is de
afbeelding van de pompoen verandert naar een afbeelding van verschillende cirkels, vierkanten
en tussenvormen. Bij B kan je zien dat de proefpersoon een cue kreeg die vertelde wat de
mogelijke stimulus kon zijn. Maar die cue is niet volledig betrouwbaar. De resultaten bij
experiment 3 zijn dat er een stijging is van de accuratesse wanneer de cue overeenkwam met
het aangeboden beeld. Maar is dit een betrouwbaar resultaat? Want de aangeboden stimulus
blijft ambigue dus het is mogelijk dat de proefpersoon gewoon gegokt heeft aan de hand van de
informatie die hij kreeg door de cue. Dit bleek niet het geval te zijn. Hieruit kunnen we een
belangrijke conclusie leiden namelijk dat herkenning op een hoge mate gestuurd kan worden
door je top-down representatie die je gemaakt hebt, door de additionele kennis die je verwerkt
hebt en je antwoord dus versterkte bij onzekerheid.
Gezichtsherkenning
Het is in onze sociale context ook zeer belangrijk voor ons sociale welzijn, we herkennen mensen
aan hun gezicht. Maar is onze gezichtsherkenning nu een systeem van onze objectherkenning of
is dat nu een apart systeem? In de loop van dit onderdeel zal je kunnen zien dat dit
waarschijnlijk te wijden is aan een specifiek systeem.
We zijn in staat ook gezichten te herkennen in dingen, we hebben de neiging om overal
gezichten in te herkennen. Zelf in onze dagelijkse communicatie maken we gebruik van tekens
om gezichten te maken :) .
Holistische gezichtsherkenning
Welke processen liggen nu aan de basis van het herkennen van gezichten? Daarvoor kijken we
naar de manier waarop we een gezicht gaan coderen. Een holistische gezichtsherkenning is in
staat zijn om delen van het gezicht te distribueren naar één geheel.
42 A. Onyn
Wanneer we individuele onderdelen moeten beoordelen dan vindt die beoordeling beter plaats
als dat gezicht deel is van de grotere context. Het gaat dus makkelijker als het gehele gezicht
gepresenteerd is. Dit is het deel-geheeld effect, door Farah. De onderzoeker kwam tot de
constatatie dat er bij objecten veel minder moest gepresenteerd worden vooraleer deze herkend
werden. Ook wanneer maar de helft van een gezicht gepresenteerd is, merk je al dat dit
moelijker wordt. Dit effect heeft het compositie effect, door Young.
Prosopagnosie
Op basis van een studie van prosopagnosie, of selectieve gezichtsblindheid, zijn er belangrijke
bevindingen gedaan door Busigny. Hij liet een prosopagnosiepatiënt taken uitvoeren met de
herkenning van andere objecten. In die verschillende objectcategorieën was er een grote variatie
was in de hoeveelheid detail dat verwerkt moest worden om die classificatie goed te kunnen
volbrengen. Als de classificatie van gezichten zou liggen aan de aandacht die men zou moeten
besteden aan de details, dan zou dat moeten resulteren in het feit dat de moeilijker objecten ook
niet herkend konden worden, maar dit was niet het geval. Hij doet het over alle objecten even
goed als een gezonde persoon.
Er zijn nog een aantal studies uitgevoerd op dit gebied, die laten zien dat er ook iets bijzonders
aan de hand is met gezichtsherkenning en dat heeft te maken met de bekendheid van gezichten.
Familiariteit met gezichten heel veel uitmaakt bij de herkenning ervan. Het is een Britse studie
van Simon die samen heeft gewerkt met een Nederlandse universiteit waarbij ze een hele
verzameling van gezichten hebben genomen, van of bekende Britten of van bekende
Nederlanders. Die gezichten werden getoond aan de Britse bevolking. Bekende Britten zijn
logisch gezien bekend bij de Britten en Britten zien die foto’s dus vaker, foto’s van de koninklijke
familie, Britse bands,… Hetzelfde geldt voor Nederlanders en foto’s van bekende Nederlanders,
alleen, in Groot-Brittannië zijn de Nederlanders niet bekend. Hierdoor konden ze kijken hoe goed
mensen nu in staat zijn om individuele personen te herkennen. De Britten kregen dus deze foto’s
gepresenteerd en ze moesten kijken hoeveel verschillende mensen ze op deze foto dachten
gezien te hebben. Wanneer het foto’s waren van bekende Britten was de schatting redelijk juist.
Wanneer ze dit deden bij de Nederlanders waren de schatting veel minder accuraat. Bij slechts 2
gezichten lag hun schatting veel hoger.
Er zijn dus mensen die het moeilijk hebben met het herkennen van mensen/gezichten. Er zijn
meerdere redenen waarom gezichtsherkenning verstoord kan worden. Het kan eerst en vooral
liggen aan hersenschade aan het gebied dat instaat voor de gezichtsherkenning, maar het is zeer
onwaarschijnlijk dat de gezichtsherkenning minder goed gaat doordat het een fijn onderscheid
vraagt. Men heeft ook gevonden dat er een beperkte mate van holistische verwerking nodig is.
Een gezichtsspecifieke stoornis
We hebben de evidentie dat
er iets speciaals aan de hand
is, maar is er evidentie dat
dit losstaat van algemene
object herkenning? En ja,
dat is het geval. Dit kan je in
de tabel hiernaast zien. Mensen met prosopagnosie zijn perfect in staat om objecten te
herkennen. Mensen met object-agnosie hebben dan weer geen enkele moeite om gezichten te
herkennen. Dit wijst dus op een duidelijke dubbele dissociatie.
43 A. Onyn
Fusiform Face Area
We kunnen in het brein een aantal hersengebieden onderscheiden die betrokken zijn bij het
herkennen van gezichten. Één daarvan is de fusiform face area of de FFA. Het is vaak dit gebiede
dat beschadigd is bij prosopagnosiepatiënten. Dit gebied reageert specifiek bij het herkennen van
gezichten, en doet dit slechts in beperkte mate bij een object. Maar dit is niet perse het
gezichtsherkenningsgebied. Er is ook nog het occipitale gezichtengebied en de temporale sulcus
die betrokken zijn bij gezichtsherkenning. Bij de FFA is gevonden dat dit gebied wel automatisch
is bij het herkennen van gezichten. Ervaring bij het zien van de gezichten maakt het proces
makkelijker, maar de selectiviteit voor gezichten is in dit gebied niet gedreven door expertise.
Modellen voor gezichtsherkenning
Het model van Bruce en Young
In dit model worden een paar belangrijke stadia van
gezichtsherkenning weergegeven. Het is een vrij complex model
en het begint met de structurele codering waarbij verschillende
representaties en beschrijvingen van gezichten worden
geactiveerd. Daarna volgt de expressieanalyse, waarbij een
emotionele toestand kan afgeleid worden van een
gezichtsuitdrukking. De gerichte visuele verwerking zorgt er dan
voor dat specifieke gezichtsinformatie selectief verwerkt kan
worden. Deze wordt gevolgd door gezichtsherkenningseenheden,
deze geven ons structurele informatie over bekende gezichten.
Parallel hierbij is de spraakanalyse die het begrip van spraak kan
verbeteren door middel van liplezen. Dit alles wordt gecombineerd
tot een eerste identificatie van het gezicht bij de
gezichtsherkenningseenheden. De persoonsidentificatieknoppen
geven ons dan informatie over de persoon. Deze informatie wordt
gecombineerd met informatie die in ons geheugen al zit
opgeslagen van het cognitieve systeem. Een terugkoppeling
hiermee zorgt ervoor dat een bepaalde persoon geïdentificeerd kan worden en dan kunnen we
aan naamgeneratie doen. Dit is een zeer complex proces waarbij er heel veel individuele stappen
zijn om tot het herkennen van een gezicht te komen. Het model is misschien zelf iets te complex
om heel veel dagelijkse processen van het herkennen van een gezicht te kunnen verklaren.
Evaluatie van het model
Ondersteuning
Goed ondersteund door een groot scala aan empirische bevindingen.
Dubbele dissociatie tussen twee patiënten met beperking in de herkenning van ofwel
bekende ofwel onbekende gezichten (gevonden door Malone (1982) en Young (1993)).
Dubbele dissociatie over patiënten met een beperking in ofwel gezichtsherkenning ofwel
expressie identificatie (Young 1993 en Humphreys 2007)
Het wel of niet kunnen generen van een naam bij een gezicht als je niets anders over die
persoon weet. (Young, Hay en Ellis 1985)
Beperkingen
Het model laat de verklaring weg waarom we überhaupt een gezicht kunnen zien, het
gaat er van uit dat dit automatisch gebeurd.
44 A. Onyn
Gezichtsidentiteit en –expressie zijn niet noodzakelijk onafhankelijk
Er zijn mogelijk meerdere systemen voor gezichtsuitdrukkingen, het emotionele systeem
speelt hierbij een grote rol.
Het model van Duchaine en Nakayama
Zij hebben bovenstaand model gereviseerd. Dit is een stuk
eenvoudiger en bestaat nu nog enkel uit een
gezichtsdetectiemechanisme, een mechanisme waar structurele
codering in plaatsvindt. Hieruit worden bepaalde afgeleiden bepaald
zoals de emotie, de uitdrukking, het geslacht,… en deze informatie
wordt ook nog eens doorgegeven aan het geheugen.
Visuele inbeelding
Bij het visie voor perceptiesysteem kunnen we nog één belangrijke
functie identificeren en dat is de visuele inbeelding. Als we nu onze
ogen zouden sluiten en denken aan een gebeurtenis van de dag eerder, dan kan je zien dat je
een die locatie vrij goed voor je kan halen. Maar hoe roepen we deze informatie nu op? Volgens
de pioniers op dit vlak, Kosslyn en Thompson, vindt de visuele inbeelding plaats wanneer we een
representatie uit het visuele korte termijn geheugen kunnen halen zonder dat we dit echt kunnen
zien. Men zegt daarover: “Visuele mentale inbeelding vindt plaats wanneer een representatie uit
het visuele kortetermijngeheugen aanwezig is, zonder dat de stimulus daadwerkelijk wordt
gezien. Visuele inbeelding gaat gepaard met de ervaring van het ‘zien met het geestesoog’”.
Over dat geestesoog zijn er in de loop der jaren nogal wat discussie over geweest. Dit debat is
vooral gevoerd door twee tegenstanders van elkaar. Enerzijds had je Kosslyn en anderzijds had
je Pylyshyn. Kosslyn stelde dat visuele inbeelding eigenlijk een vorm is van perceptuele
anticipatie. Hij wil hier mee zeggen dat er sterke relatie is tussen de visuele inbeelding en het
werkelijk visueel kunnen waarnemen. Hij zegt dat visuele beelden, beeldende representatie zijn.
Je gaat informatie uit je KTG oproepen via foto’s. Je gaat dit beeld weer door alle visuele
gebieden laten gaan. Hij voorspelt dan ook dat de visuele perceptie en inbeelding elkaar gaan
beïnvloeden, dit kan men dan ook empirisch bewijzen.
Pylyshyn was dat daar helemaal mee oneens. Hij zei dat de mentale inbeelding geen gebruik
maakt van afbeeldingrepresentaties omdat dit een te complex systeem is. Hij stelt daarentegen
dat mensen gebruik maken een soort stilzwijgende propositionele kennis. Dit gaat over kennis die
al aanwezig is, en die over het algemeen bestaat over algemene kennis over die objecten. Dit
draagt echter een probleem namelijk dat hier een grote aanname in zit. Hij lanceert deze
propositionele kennis zonder dat we weten wat dit is. Hierdoor is het dus moeilijk om een
predictie te doen.
Hierboven werd vermeld dat men empirisch kan gaan bewijzen dat visuele perceptie en
inbeelding elkaar gaan beïnvloeden. Dit kan door bijvoorbeeld het al eerder vernoemde
binoculaire rivaliteit. De vraag hierbij is, wat nemen we bewust waar? Allebei de stimuli of toch
maar één van de twee getoonde afbeeldingen, of een mengvorm? Een onderzoeker zal ook het
liefst werken met huizen of gezichten, omdat deze een ander visueel systeem gebruiken. Het kan
dus zijn dat aan het ene oog een huis wordt aangeboden en aan het andere een gezicht. Deze
beelden zijn met elkaar in conflict. Je bewustzijn zal dus alterneren dus het percept van het huis
en van het gezicht. Je kan nooit ze nooit tegelijk zien. Ze wisselen met een bepaalde regelmaat,
en deze regelmaat kan je enigszins controleren door selectief op een beeld te letten. Dit
45 A. Onyn
fenomeen kunnen we nu gebruiken om te kijken wat de
invloed is van mentale inbeelding. Het selectief letten op
beelden wordt gebruikt om te kijken in hoeverre mentale
inbeelding een rol kan spelen bij perceptie. Bij het
onderzoek van Pearson, Clifford en Tong kregen de
proefpersonen binoculaire rivalitaire afbeeldingen. Ze kregen
de taak om één van deze beelden zolang mogelijk vast te
houden. Dit gebeurde in twee condities. Bij de eerste
condities werd een rivaliserend beeld getoond aan het
andere oog, bij de tweede conditie kreeg de proefpersoon
de instructie om zich dat rivaliserende beeld voor te stellen.
We kunnen hierbij zien dat afhankelijk van de oriëntatie van
de twee stimuli, dat het beter lukte om dat ene beeld vast te
houden dan in een andere conditie. Het maakt dus niet of
die concurrerende stimulus nu daadwerkelijk gepresenteerd of dat de proefpersoon die zich
moest gaan voorstellen. Er is dus een hele directe interactie tussen visuele waarneming en
mentale inbeelding.
Hiervoor is nog meer evidentie. Baddeley deed hier omtrent een studie. Hij is heel erg bezig
geweest met een onderscheid te maken van geheugensystemen voor visuele informatie en voor
auditieve informatie en hij is ook heel erg sterk geïnteresseerd geweest in hoe deze van elkaar
gescheiden wordt. Hij heeft hierbij heel veel interferentietaken afgenomen. Een interferentietaak
wil zeggen dat als je twee dingen tegelijk
moet doen, dan kan die tweede taak de
verwerking van de primaire taak gaan
verhinderen. Hij heeft gekeken in hoeverre
en auditieve taak invloed kon hebben op een
auditieve taak en of dit ook omgekeerd gelde.
Het bijzondere aan dit experiment is dat de
tweede taak die uitgevoerd moest worden,
niet werkelijke stimuli bevatte, maar
ingebeelde stimuli. Op de grafiek hiernaast
kan een visuele taak gezien worden terwijl er
een visuele inbeeldingstaak werd uitgevoerd
en deze resulteert in een hele lage score. Proefpersonen moesten zich een bepaalde levendigheid
van een bepaald object gaan rapporteren. We zien dat wanneer de proefpersonen een
visuospatiële taak dan gaat dat heel erg moeilijk. Wanneer ze een auditieve taak moeten
uitvoeren, dan is de score veel hoger.
Is de vroege visuele cortex geactiveerd tijdens visuele inbeelding?
Kosslyn heeft dit ook onderzocht. In eerste instantie deed hij dit met de PET methode, maar later
is hij overgeschakeld naar de fMRI. Het vinden van en antwoord hing ook af van de aard van de
taak. Hoe gedetailleerder de inbeeldingstaak was, hoe waarschijnlijker het was dat er visuele
activatie gevonden werd. Ook werd deze kans groter als de inbeeldingtaak vorm boven beweging
stelde. Maar het antwoord op deze vraag is dus ja. Dat kunnen we zien in de afbeelding op de
volgende pagina. We zien hier een aantal hersenscans waarbij enerzijds proefpersonen een
perceptietaak uitvoerden, in de tweede kolom, en anderzijds werden de proefpersonen gevraagd
zich gelijkaardige beelden in te beelden. De bovenste 6 beelden zijn voor de linker hemisfeer, de
46 A. Onyn
onderste gaan over de rechter hemisfeer. Hier valt op dat
als we in detail gaan kijken, het niveau van activatie lager
is bij de visuele inbeelding, maar er is wel een hele sterke
relatie tussen de locaties. Gelijkaardige objecten, of je ze
nu ziet of inbeeld, activeren dezelfde gebieden.
Evaluatie
We zien hier dat er dus sprake is van een gedeeld
mechanisme tussen visuele perceptie en visuele inbeelding.
Er is een zeer grote overlap tussen perceptie en mentale
inbeelding met name in de frontale en patiële
hersengebieden. De aan inbeelding gerelateerde gebieden
vormen over het algemeen een subset van gebieden die
normaal actief zijn tijdens de perceptie met name in de
temporele en occipitale gebieden. Die relatie is er, maar je
kan niet zo ver gaan dat je kan zeggen dat mentale
inbeelding exact hetzelfde is als visuele waarneming. Er zijn
studies, uitgevoerd met patiënten die hebben laten zien dat
er wel degelijk een dissociatie is. Mensen hebben moeilijkheden met mentale inbeelding, maar
niet met de perceptie, andere patiënten hebben het dan omgekeerd. Er is ook een dissociatie
met visuele waarneming en mentale inbeelding bij het detecteren van ambiguïteiten. We zien dat
er een relatie is, maar het is niet hetzelfde.
47 A. Onyn
Hoofdstuk 4: Perceptie, beweging en actie
Directe perceptie
De directe perceptietheorie werd ontwikkeld door Gibson. Één van de meest revolutionaire
gedacht van Gibson was dat er een hele directe relatie was tussen bewegende informatie en de
wijze waarop we er op reageren. Hij was de eerste die brak met de idee dat onze visuele
waarneming vooral gefixeerd is op het identificeren van objecten. Gibson stelde dat perceptie
daardoor dus veel meer was en verlegt het accent van de objectherkenning naar het detecteren
van beweging. Het doel daarvan was dat we zo onze eigen actie beter konden coördineren.
Daarmee was hij één van de eerste die stelde dat er een hele directe relatie was tussen perceptie
en beweging. Het woord direct moet hierbij benadrukt worden. Gibson zei dat er heel veel van
dit soort interacties waren, zonder dat we ons bewust werden van deze interacties. Al die
cognitieve processen van het vorige hoofdstuk zijn volgens Gibson niet nodig om te kunnen
reageren op een beweging. Het was dan ook een ecologische benadering. De reden waarom
Gibson op dit idee is gekomen, komt vanuit een zeer praktische kant. Want Gibson was geen
psycholoog, maar hij was in de WOII betrokken was geweest bij de training van gevechtspiloten,
piloten die in zeer snel veranderende omstandigheden moesten kunnen reageren. Hij was
daardoor geïnteresseerd geraakt wat de piloten in staat stelde om dat nu ook te gaan doen.
Gibson was betrokken bij de trainingsvideo’s die de piloten moesten helpen om beter op te
stijgen, te landen,… Die ervaring heeft voor zijn eerst opvatting van zijn directe perceptietheorie
gezorgd. Hij heeft een aantal basis elementen geïdentificeerd die de relatie tussen perceptie en
actie kon verklaren.
We nemen informatie op uit een ambiënte optische reeks. Een optische reeks is niets
meer dan de toestroom van continue visuele informatie, het lichtpatroon dat ons oog
bereikt.
Dit gebeurt op een directe manier, dus geen tussenkomst van het
informatieverwerkingssysteem.
Hij maakte het onderscheid tussen variante en invariante informatie. Hij zei dat we
instaat waren om de invariante informatie over de lay-out van de objecten in de ruimte te
destilleren.
Het tweede begrip dat Gibson formuleerde was het optische
stroomveld. Een voorbeeld hiervan is hiernaast
weergegeven. We zien daarbij een tekening van een
landingsbaan (het witte gedeelte) en als we dit beeld
zouden zien vanuit de cockpit, dan zouden we moeten zien
dat het centrale punt niet of nauwelijks verandert. Het
centrale punt is de plaats waar het vliegtuig de grond zal
gaan raken.
Sensorische informatie
De optische stroom geeft piloten eenduidige informatie over richting, snelheid en hoogte. De
invarianten zijn de hogere-orde eigenschappen van de visuele reeks die niet door beweging
gewijzigd worden. Dit zijn de basis elementen van de directe perceptietheorie van Gibson.
Affordances
Gibson had nog een theorie ontwikkelt, dat idee heeft hij beschreven met de term affordances.
Als begrip bestaat het niet in het Engels maar het is afgeleid van ‘to afford’. Het is een
48 A. Onyn
eigenschap die toegeschreven wordt aan een bepaald object. Wat kan het object zich dan
veroorloven? Het kan gebruikt worden door een willekeurig observator. De mate waarin een
object gebruikt kan worden, is volgens Gibson automatisch gecodeerd met het object. We
kunnen dit vaststellen door een aantal studies. Er is een studie geweest waarbij mensen ratings
moesten geven aan het object en in hoeverre het dan bruikbaar was, deze ratings waren redelijk
accuraat. Maar er was nog een studie waarbij het direct waargenomen kon worden. Dit was een
studie van Wilf. Hij heeft proefpersonen foto’s van objecten getoond en ze moesten een
grijpbeweging gaan maken naar het object. De tijd die nodig was om die grijpbeweging te
coördineren was korter voor de grijpbare objecten, een mok, dan voor de niet-grijpbare objecten,
een olifant.
Resonantie (Moet niet gekend zijn, maar het is handig om de theorie zo in de juiste context te
plaaten.)
Gibson heeft nog enkele nieuwe ideeën geïntroduceerd die ook allemaal goed vanuit de
empirische literatuur verklaard kunnen worden. Maar we moeten een stap terug nemen naar de
50e-jaren want we wisten toen hij met deze theorieën afkwam nog maar heel weinig over de
werking van het brein, van het visuele systeem waardoor de beschrijving die Gibson geeft van
die directe perceptietheorie, heel erg sterk vervat is in 50e-jaren terminologie. Volgens Gibson
was er sprake van een resonantie. Hij ging er van uit dat de link van ons waarnemen en ons
handelen eigenlijk analoog was met de wijze waarop we een radio kunnen afstemmen op een
bepaalde frequentie.
Gibson’s Ecologische Benadering: evaluatie
Sterktes
Hij benadrukt dat er een interactie is tussen perceptie en actie.
We kunnen heel snel omgaan met die stimuli.
Hij beschreef het dorsale visie-voor-actiesysteem voordat dit algemeen aanvaard werd.
Hij merkte de rijkdom aan informatie op die visuele stimuli bevatten.
Hij beschreef op een correcte wijze dat visuele illusies kunstmatig en tijdelijk zijn.
Beperkingen
We kunnen de systemen niet goed verklaren.
De aannames zijn te simplistisch.
Hij negeerde grotendeels het visie-voor-preceptiesysteem.
Hij wist niet hoe hij om moest gaan met interne informatie. Dit is een ernstige beperking!
Hij was ook heel erg selectief in zijn beschrijving.
Visueel geleide actie
Het sturen en richten van optische stroom
We beginnen hier bij het bekijken van de fundamenten die gelegd zijn door Gibson en naar zijn
radiale uitstoomhypothese. Volgens Gibson was het zo dat alle informatie langs ons heen vloeit
de belangrijkste determinant was voor het zelf kunnen bewegen in deze wereld. Het gaat uit van
hele strakke en lineaire bewegingspatronen, maar in werkelijkheid zijn onze bewegingen veel
minder lineair. Naast de radiale uitstroom hebben we ook nog het retinale stroomveld. Dit is een
gedetailleerde niveau van beschrijving. Dit beschrijft puur de wijze waarop informatie op de
retina valt. Dit is waarschijnlijk een belangrijk gegeven waarmee we bewegen gaan detecteren.
Hierbij kunnen we de onderverdeling maken in twee verschillende componenten. Enerzijds de
49 A. Onyn
lineaire stroom met een centrum van expansie en anderzijds een roterende stroom geproduceerd
door het volgen van een gekromd pad en door hoofd- en oogbewegingen. Deze roterende
stroom werd eerder onderdrukt door Gibson maar is wel erg belangrijk! Vooral bij het
determineren van bochten.
Over hoe we deze informatie nu kunnen coderen zijn er een aantal studies uitgevoerd. Deze
hebben gekeken met neuroimaging methodes waar in onze hersenen deze nu gecodeerd worden.
Daarbij kunnen we vinden dat een paar gebieden in de temporele cortex en in de patiële cortex
bij betrokken zijn. Dit is gevonden door Britten, van Wezel en Smith. In een studie van van den
Berg en Brenner werd gevonden dat we eigenlijk aan één oog voldoende hebben voor de
optische stroom. Maar met twee ogen resulteert het in veel betere resultaten. Dit suggereert dus
dat extra-retinale informatie voordelig is.
Visuele richting
Hebben we bewegingsinformatie nodig als we navigeren? Als we ons verplaatsen in een ruimte,
dan zou het heel voordelig zijn om beweging te kunnen waarnemen. Maar kunnen we ook
inschattingen maken op basis van posities en positieveranderingen? Dit is een vraag van Hahn.
Hij heeft geprobeerd om die vraag te beantwoorden door een experiment waarin proefpersonen
foto’s gepresenteerd krijgen, foto’s van een
bepaalde ruimte en die foto’s waren genomen
met een bepaalde tussenpoos. In die
tussenpoos had de camera zich voor een stuk
verplaatst. De taak was nu om de foto’s te
beoordelen en hoever de verplaatsing nu
precies was. De hypothese is dat, als je hier
echt bewegingsinformatie voor nodig hebt, dat
je die verplaatsing dus ook zou moeten kunnen
zien. Hoe kan je dat nu gaan zien? Door twee
foto’s te nemen en die kort na elkaar te gaan
tonen. Met een interval van 50 ms, dan zie je
als het ware die beweging van de camera, maar
is dat nu echt nodig? Bij de resultaten van het experiment, rechts zichtbaar, is het antwoord nee,
maar het helpt wel. De accuratesse bij het inschatten van de afstand is beter als deze korter na
elkaar worden getoond. Wanneer de beweging niet wordt waargenomen, dan is de accuratesse
afhankelijk van de afstand waarover de camera verplaats is. Hoe groter de afstand, hoe
accurater.
Beweging speelt dus een rol, maar dit wijst er wel op dat we additionele bronnen gaan gebruiken
om onze positiebepaling uit te voeren. Volgens Wilkie en Wann zijn er drie informatiebronnen die
mogelijk gebruikt worden. Wilkie en Wann deden een stuurtaak waarbij de proefpersonen zich
moesten navigeren in een gesimuleerde autorijtaak. De eerste informatiebron was visuele
richting. Door een kromming in de weg kan het zijn dat we onze richting moeten aanpassen. De
factoren die een rol spelen bij deze aanpassing zijn de hoek tussen een doelobject en de voor-
achter lichaam-as. Een tweede bron van informatie is de extra-retinale informatie. Deze bestaat
met name uit het combineren van hoofd- en oogbewegingssignalen en de verplaatsing van het
blikveld bepalen. De derde informatiebron is de retinale stroom, deze is al eerder uitgelegd
geweest. Als we naar de resultaten gaan kijken dan zien we dat we alle drie de bronnen gaan
gebruiken, mar dat de visuele richting wel gaat domineren. Wanneer de visuele informatie zeer
50 A. Onyn
schaars is, bijvoorbeeld in de nacht, dan gaan we minder gaan vertrouwen op retinale stroom,
maar meer gaan vertrouwen op de hoofd- en oogbewegingssignalen.
Hoe kunnen we deze bronnen nu het beste gaan gebruiken? Als we
navigeren en een gekromde weg volgen, moeten we over deze
gekromde een paar richtpunten gaan zoeken waarop we ons kunnen
concentreren. Volgens Wilkie en Wann maken we daarbij gebruik van
een paar specifieke punten op een kromme en deze gaan we benoemen
als de tangent points. Een tangent point is het punt waarbij we nog
bijvoorbeeld nog op de linker kromming zitten maar ervaren we wel al
de kromming naar rechts. Het punt waar we het meest links zijn, dat is het tangent punt. Dit is
volgens Wilkie en Wann een van de belangrijke punten die we gaan gebruiken op het moment
dat we deze informatie beschikbaar hebben. Het is een gemakkelijk te identificeren punt. Als we
in een situatie zijn, waarbij dit punt niet beschikbaar is dan zijn we nog steeds even goed in staat
om deze kromme te volgen door op willekeurig elk ander punt te gaan focussen, dit werd
gevonden door Mars. Heel veel van de verwerking van deze punten is gesitueerd in de
pariëtaalschors.
Tijd tot contact
Er is nog een belangrijk punt dat we moeten gaan bepalen, het moment dat we tot stilstand
komen. Vaak worden we geconfronteerd met objecten die een constante snelheid hebben. Die
objecten moeten we ontwijken of misschien vangen. Er is één heel duidelijke cue van wanneer
een object ons gaat raken als het op ons afkomt en dat is dat het ons gehele blikveld gaat vullen.
Wanneer het zo ver is, is het eigenlijk al te laat, dan heeft het object ons al geraakt. We kunnen
dit punt wel gebruiken om te bepalen van de tijd van contact. Lee heeft daar in 1976 een idee
over geformuleerd in de parameter Tau. Tau is gebaseerd op het gegeven van een object dat
ons raakt en ons hele blikveld vult. De projectie van dat object zal op onze retina steeds groter
worden. Volgens Lee is het het geval dat die expansie steeds zal toenemen. Hoe sneller de
expansie gaat plaatsvinden, hoe minder tijd er overblijft. Tau is gedefinieerd als de grootte van
de projectie van het object gedeeld door de mate van expansie. Tau gaat dus over de tijd. Het
geeft aan of er voldoende tijd is om voor het object tot stilstand te komen, kunnen we het nog
ontwijken of niet.
Dit is een te simpel mechanisme. Het gaat enkel voor objecten die met een constante snelheid
bewegen. Tresilian gaf in 1999 de beperkingen van Tau weer. Eerst en vooral negeert het de
acceleratie of deceleratie van het object. Het geeft ons alleen maar visuele informatie over de tijd
tot het contact, we willen dit liever al eerder weten. De berekeningen zijn ook gebaseerd op
bolvormige objecten. Als laatste moeten de grootte en de expansie van het object beide
detecteerbaar zijn.
Evaluatie
Sterktes
De Tau hypothese is aantrekkelijk en simpel.
Het stelt ons in staat om een hele ruwe schatting te maken over de tijd dat het object
ons zal bereiken.
Tau is vaak gebruikt om te assisteren bij het maken van een beslissing over de tijd tot
het contact.
51 A. Onyn
Beperkingen
De schattingen zijn vaak gebaseerd op andere factoren dan Tau.
Tau is niet invariant.
Het is niet duidelijk hoe factoren gecombineerd worden om de juiste actie toe te staan.
De observatoren gaan niet altijd uit van de assumptie dat bewegende objecten geen
constante snelheid hebben.
We moeten heel veel additionele factoren in rekening brengen.
Het planning-controle model
Glover’s Planning-controle Model
Bij een experiment waarbij twee gelijke blokjes op een blad liggen met lijnen, waardoor het ene
blokje groter lijkt dan het andere. Eerst moet de proefpersoon het grootste blokje aanduiden.
Daarna moet ze grijpen naar het blokje. Op de vingers van de proefpersoon zitten sensoren die
de beweging bestudeerd. Bij het opnemen van het blokje is de grijpbeweging hetzelfde voor
zowel het kleine als het grote blokje. Deze grijpbeweging is veel complexer dan we eigenlijk in
eerste instantie aannemen. Deze grijp beweging moeten we namelijk gaan plannen. We moeten
eerst een algemeen patroon van commando’s hebben om naar onze spieren te sturen vooraleer
we bewegen. Als de planning klaar is, kunnen we een vloeiende beweging uitvoeren.
In 2004 ontwikkelde Glover het planning-controle model. Dat is een model dat beschrijft hoe
twee verschillende processen in samenwerken met elkaar om te bepalen hoe we die informatie
kunnen gaan gebruiken om een bepaalde beweging uit te voeren. Dit betekent ook dat dit model
bestaat uit twee verschillende modules. Als eerste is daar het planningssysteem. Het wordt
voornamelijk gebruikt tijdens de initiatie van de beweging. Op het moment dat de beweging
uitgevoerd wordt, dan blijft het planningssysteem in werking. Het selecteert het doel. Na het
selecteren van het doel, zal het een beslissing moeten maken hoe het object gegrepen zal
worden. Daarnaast bepaalt het ook de timing van de beweging. het gebruikt zowel spatiële als
niet-spatiële informatie. Dit alles maakt het ook een relatief langzaam proces. De planning hangt
af van de visuele presentatie die verzameld wordt in de inferieure pariëtaalschors en van de
motorprocessen, te vinden in de frontale lobben
en de basale ganglia. Het uitvoeren van de
beweging wordt verzorgd door het
controlesysteem. Dit wordt gebruikt na het
planningssysteem. Het algemene plan zal er
zijn, maar men zal dat plan nog wat moeten
bijstellen. Deze bijstelling gebeurt door het
controlesysteem. Het systeem zorgt er voor dat
de beweging accuraat zal zijn. Ruimtelijke
karakteristieken van het doelobject beïnvloeden
het controlesysteem. In tegenstelling tot het
planningssysteem, is dit een relatief snel
proces. De controle hangt dan weer af van de
visuele presentatie in de superieure
pariëtaalkwab en de motorische processen in
het cerebellum, die staat in voor de meer fijne
regulatie. Bij nevenstaande figuur kan je zien welke die actief worden bij de plannings- en
controlesystemen. Wanneer een patiënt ideomotor apraxia heeft, heeft hij schade aan de linker
52 A. Onyn
inferieure pariëtaalkwab. Hij heeft dan selectief moeilijkheden met actieplanning. Wanner een
patiënt optische ataxia heeft, dan heeft deze schade aan de superieure en posterieure pariëtale
cortex.
Bewijs voor Glover’s lokalisaties
Er is heel veel evidentie gevonden voor dit model, voornamelijk door Glover zelf. In 2012 maakt
hij een onderscheidt tussen de intra pariëtale sulcus en de posteriore pariëtale sulcus die
betroken zijn bij de planning en de superiore pariëtale lob, cerebellum en supra marginale gyrus
die betrokken zijn bij de controle. Daarnaast zien we ook dat TMS een hele belangrijke rol speelt
bij het onderscheiden van deze gebieden. Glover vond dat wanneer men de TMS toepaste op de
superiore pariëtale lob dit het controle systeem verstoorde. Striemer
vond dan weer dat als men TMS toepaste op de inferieure pariëtale lob,
men de planning verstoorde.
Daarnaast is de illusie van Ebbinghaus ook een goede ondersteuning.
Evaluatie
Het model wordt op meerder manieren ondersteund door verschillende experimentele
bevindingen.
Het is waarschijnlijk dat de twee systemen op een complexe manier met elkaar
interageren bij het uitvoeren van acties.
We weten nog niet precies wat de onderlinge processen zijn bij de controle.
Het model houdt rekening met lichaamsbeweging, maar niet met oogbewegingen.
Het kan veel verklaren over ons visueel systeem en onze beweging.
Biologische bewegingen
Mensen zijn meer gevoelig voor biologische bewegingen. Dit zijn natuurlijke bewegingen volgens
een bepaald patroon van een mens of dier. Met een minimale portie van informatie zijn we
eigenlijk al in staat deze biologische bewegingen te detecteren. Johansson was op dit gebied één
van de pioniers. Hij had een wijze bedacht om beweging te gaan onderzoeken. Dit door punten
op een scherm te presenteren en die een
gecoördineerde laten tonen. Het is dus
mogelijk om op basis van deze
puntenwolk biologische bewegingen al
gaan waarnemen. Cutting zei dat je op
basis van deze punten ook het geslacht
kon gaan bepalen en dit door twee
gecorreleerde cues. De eerste cue is de structurele cue, deze is gebaseerd op de breedte van de
schouders en heupen. De tweede cue is de dynamische cue. Deze is dan weer gebaseerd op de
neiging dat mannen grotere zwaaibewegingen maken met het bovenlichaam.
Bewegingsdetectie
De hersengebieden MT/MST zijn betrokken bij de detectie van niet-biologische beweging. Bij
schade aan deze gebieden kan “bewegingsblindheid” optreden. Biologische bewegingen zullen
wel nog waarneembaar zijn. De superieure temporale en premotor frontale gebieden zijn
geassocieerd met de waarneming van biologische beweging. Schade aan deze gebieden beperkt
de detectie van biologische beweging, terwijl problemen in het waarnemen van
richtingsbeweging nagenoeg afwezig zijn. De posterieure occipitale en mid-pariëtale gebieden
reageren op zowel biologische als niet-biologische bewegingen.
53 A. Onyn
Imitatie en spiegelneuronen
Het spiegelneuronensysteem is bij toeval ontdekt. Men was bezig met dierenonderzoek te doen
naar beweging. Hierbij worden vaak single-cellmethodes toegepast en een assistent deed als
proef de beweging voor die de aap moest gaan uitvoeren. Toen de assistent dit deed, bleek die
specifieke neuron geactiveerd te zijn. Het spiegelneuronensysteem is gevormd door neuronen die
geactiveerd worden wanneer apen zelf een actie ondernemen en wanneer ze een ander
dier/mens waarnemen dat dezelfde actie uitvoert. Men gaat er nu vanuit dat dit spiegelneuron
betrokken is bij het aanleren van beweging doormiddel van imitatie.
Is er nu zo’n dergelijk systeem ook aanwezig bij mensen? Hoogstwaarschijnlijk wel, maar dit is
nog niet 100% aangetoond. Bij de apen is dit aangetoond door single-cellrecording. We hebben
enkelvoudige neuronen gevonden die bepaald gedrag gaan vertonen. Bij mensen is het niet zo
dat we hetzelfde onderzoek kunnen gaan repliceren want bij ons zijn het complete gebieden en
geen neuronen.
Het spiegelneuronensysteem is sinds het ontdekt werd, zeer populair geworden als verklaring
voor heel veel grotere problemen. Hierbij moet een grote kanttekeninggemaakt worden.
Verklaringen zijn het volgende. Het positieve aan het systeem is, dat het een link legt tussen
observeren van actie en het uitvoeren van actie. De gevolgtrekking die we hierbij kunnen maken
is dat het mogelijk een rol speelt bij het ontwikkelen van de “theory of mind”. Nog een stap
veder is dat men zegt dat dit systeem waarschijnlijk dé verklaring is voor allerlei cognitieve
functies zoals bijvoorbeeld empathie. Wat ze hebben ontdekt is dat we een systeem hebben die
de beweging van iemand anders te begrijpen. Om daaruit te gaan afleiden dat we empathie
kunnen verklaren, is een grote stap.
Er is wel een rol voor dat spiegelneuronensysteem in het begrijpen van intenties. Dat werd
gevonden door Iacoboni en collega’s. Mensen kregen een bepaald scenario te zien.
Evaluatie
Belangrijke bevindingen
Biologische bewegingen staan uit een combinatie van bottom-up processen en van
top-down processen.
Er is een dissociatie tussen de biologische en de niet-biologisch
bewegingsmechanismen.
54 A. Onyn
Beperkingen
Er is relatief weinig bekend over de interactie tussen top-down en bottom-up.
De gedeelde en differentiële componenten van biologische en niet-biologische
bewegingsverwerking zijn nog niet geheeld duidelijk.
Het menselijke spiegelneuronensysteem moet op neuraal niveau nog ontdekt worden.
Change Blindness
Inattentional blindness
Het is zeer gemakkelijk om informatie te gaan missen. Doordat we ons focussen op andere
zaken, kunnen er dingen ons gaan ontsnappen. We gaan dus veel minder informatie gaan
verminderen dan dat we denken. De informatie die niet relevant is, wordt niet meer verwekt en
gaat dus wegvallen. Het is heel gemakkelijk om deze aandacht te gaan afleiden. We zien dus
veel minder dan dat we denken.
Change blindness
Zelfs wanneer je op zoek bent naar een verandering, kan het heel moeilijk zijn om deze
verandering waar te nemen. Hier zijn twee verschillende posities over ingenomen. De eerste
positie is die van de magere representatie. Dit zijn representaties van een scène die mogelijk
incompleet zijn vanwege een te beperkte aandachtsfocus. We hebben eigenlijk te weinig
verrijkingskracht. Dit is een eenvoudig en aantrekkelijk idee, maar deze verklaring past niet goed.
Een andere verklaring, er zijn heel veel situaties waaruit blijkt dat we wel een goede
representatie maken maar dat de representatie gewoon heel snel vervalt. Het kan dan
onmogelijk zijn om de situatie voor de verandering te
gaan vergelijken met de situatie na de verandering.
De representatie is daardoor ook heel goed te
manipuleren. De evidentie hiervoor kunnen we terug
vinden in onderstaand onderzoek. Als we naar de
aard van de taak gaan kijken, dan zien we dat het
verschil van het opvallendheid en hetgeen wat we
moeten doen, heel veel uit maakt. Dat is
weergegeven in een studie van Most. Hij heeft het
onderscheid tussen zwart en wit nog eens in detail bekeken, ze hebben een experiment bedacht
waarbij de proefpersonen of op iets wits moesten letten of
op iets zwarts. Tijdens die taak was er iets onverwachts dat
veranderde en die verandering kon in meer over mindere
mate afwijken van de kleur die relevant was voor de
proefpersoon. Als de proefpersoon op de kleur zwart moest
gaan letten, dan merkte hij de verandering meer op als deze
ook zwart was.
Als we kijken naar de tweede verklaring dan kunnen er een
studie van Hollingworth en Henderson bij halen. Hun
experiment bestond uit vier displays, die om beurt te zien
waren, waar de proefpersonen vrij in konden kijken. Ze
moesten daarna rapporteren of er iets in de display was
veranderd. Deze verandering was zo gemanipuleerd dat ze
gebeurde in functie van de positie het oog van de
55 A. Onyn
proefpersoon. In drie van de vier displays was er een notitie boek en in de vierde was deze
verandert naar een floppy disc. Dit was een type-change. Een object wordt vervangen door een
object van een andere aard. Er was ook een display waarbij er een ander notieblok lag, dit is dan
een tokenchange. Deze verandering is dus iets subtieler. Deze verandering werd aangebracht in
functie van het oog zoals al eerder gezegd, de verandering ging dus plaats vinden als de
proefpersoon daar al gekeken had en bijna direct erna werd dat object verandert. In het geval
van een type-change, zeer goed op te vallen is gedurende een korte tijdsperiode. Als de
proefpersoon kort daarvoor nog gefocust dan is de accuratesse zeer hoog. Als de proefpersoon
saccades gaat maken, vervalt dit weer.
Evaluatie
We kunnen aantal conclusies trekken.
Er zijn een aantal belangrijke factoren die een rol spelen.
De aandacht moet al op het object gericht zijn om de verandering te gaan detecteren.
De detectie van een verandering is veel beter wanneer het type object verandert dan
wanneer het teken van het object verandert.
De verandering is meer waarschijnlijk om waargenomen te worden wanneer het een
object betreft dat relevant is voor de situatie.
Hollingworth en Henderson’s benadering past beter bij het empirisch bewijs dan een verklaring in
termen van een magere representatie. We maken dus een vrij gedetailleerde representatie van
een stimuli, maar veel detail uit deze representatie gaat verloren wanneer we hier geen aandacht
aan besteden.
56 A. Onyn
Hoofdstuk 5: Aandacht en prestatie
Aandacht
Bij aandacht spreekt men over twee invalshoeken. De eerste invalshoek is die van William James.
“Everybody knows what attention is. It is the taking into possession of the mind, in clear and
vivid form of one out of what seem several simultaneously possible objects or trains of thought.
Focalisation, concentration of consciousness are of its essence”. Hiermee geeft hij een hele
globale omschrijving van het concept aandacht. Het vat het concept aandacht zeer goed samen,
maar het is ook een orderspecificatie van dit concept.
Er zijn verschillende vromen van aandacht, gerichte aandacht en verdeelde aandacht. Gerichte
aandacht is het proces dat omschrijft hoe we als we meerdere informatiebronnen krijgen, we
daar eentje van uitpikken en de rest negeren. Een andere naam is selectieve aandacht.
Verdeelde aandacht komt dan weer voor in een situatie waarin twee taken gelijktijdig uitgevoerd
dienen te worden. Dit staat ook bekend als multitasking. Hoe we deze aandacht dan gaan
selecteren is een belangrijk onderwerp in de hoofdstuk.
Hiervoor hebben we al change blindness en inattentional blindness gezien, waarbij we dus
minder gaan verwerken dan dat we aanzienlijk denken. Maar er is ook nog de attentional blink.
Attentional blink
Deze geeft een limiet aan van de hoeveelheid informatie die we in een keer kunnen gaan
verwerken. De attentional blink is een fenomeen dat gevonden wordt wanneer we in een hele
lange reeks stimuli, twee opvallende stimuli kort achter elkaar moeten gaan detecteren. Als je
blootgesteld wordt aan een continue stroom van letter en wat de proefpersoon dan moet doen is
kijken naar die reeks van letters. Heel af en toe zit er dan een cijfer in die stroom verstopt. De
taak is dan om deze cijfers te gaan detecteren. Om dit cijfer te detecteren is er geen enkele
moeite. Maar als er kort daarna een tweede cijfer gepresenteerd wordt, gaat het al veel
moeilijker. Je bent bijna niet meer in staat dit te gaan detecteren. Tenzij er weer genoeg tijd over
heengegaan is. Hiernaast zie je de resultaten
van een experiment waarbij de accuratesse van
de proefpersoon is geplot in functie van het
tweede cijfer in de stroom. De zogenaamde lag
is de tijdsvertraging tussen cijfer 1 en cijfer 2.
Lag 1 wil zeggen dat het tweede cijfer
onmiddellijk na het eerste cijfer wordt
gepresenteerd. De proefpersoon heeft dan nog
een goede accuratesse. Het gaat mis als het
cijfer iets verder in de tijd wordt gepresenteerd
op lag 2. Lag 2 betekent dat er een cijfer, een
letter, een cijfer werd gepresenteerd, lag drie is
dan cijfer, letter, letter en dan weer een cijfer…
Dat betekent hoe verder dat we kijken, hoe
groter het tijdsinterval. Dit fenomeen is zeer moeilijk te verklaren. En moet waarschijnlijk
verklaard worden door aandacht. Hoe we dit moeten verklaren, komt er op neer dat wanneer we
dat eerste cijfer nog moeten verwerken en in ons geheugen op slaan, zijn we niet in staat een
tweede cijfer goed te gaan verwerken. Het tweede cijfer wordt dan mogelijk niet goed meer naar
het geheugen getransporteerd. Een andere verklaring is eerder een voor het aandachtssysteem.
57 A. Onyn
Het moment dat we het eerste cijfer moeten gaan verwerken, gaat alle aandachtscapaciteit naar
dat ene cijfer.
Gerichte auditieve aandacht
Cocktailparty probleem
Dit werd beschreven door Cherry in 1953. Daarna heeft Moray in 1959 hier verder op gebouwd.
Hierbij zijn we in staat op bv een feestje het gesprek met een persoon perfect te volgen door het
rumoer op de achtergrond af te sluiten. Maar, als je naam hoort vallen, in een ander gesprek, zal
dat je aandacht trekken. Moray merkte op dat heel veel van de niet geattendeerde informatie
nauwelijks tot niet verwerkt wordt. Hij was degene die opmerkte dat er bepaalde stimuli wel
worden opgepikt, waaronder dus de eigen naam. We kunnen deze fenomenen onderzoeken door
een dichotische luistertaak. Hierbij heeft de proefpersoon een koptelefoon op en in die
koptelefoon geef je in het ene oor een specifieke boodschap en in het andere oor een andere
boodschap. Hij krijgt dan de taak om de ene boodschap te gaan negeren. De boodschap waar hij
wel op moest letten moest hij dan hardop nazeggen. Men kan dan kijken of er invloed van de
negeerde boodschap ook doorgegeven wordt. Dat kan door de input om te draaien van kant.
Drie selectieve aandachtstheorieën
1. Broadbent’s theorie (1958)
Hij stelde dat elk oor uitgerust is met een filter. Informatie komt aan het oor binnen en we
kunnen deze informatie dan tijdelijk opslaan in wat Broadbent het sensorisch register heet.
Daarna vindt er een hele eenvoudige filtering plaats op basis van de basale klanken. Informatie
door de filter komt wordt dan later verwerkt. Met dit idee kunnen we een aantal aspecten van
het cocktailpartyeffect gaan verklaren. Zoals bijvoorbeeld hoe het komt dat bepaalde informatie
weg gefilterd wordt. Het verklaart ook de bevindingen van de dichotische luistertaak. Het filtert
en selecteert de invoer op basis van de meest prominente eigenschappen.
Beperkingen
Het relatief inflexibele model van Broadbent kan niet verklaren dat je het niet geattendeerde
kanaal kan gaan verwerken wanneer dit sterk afwijkt van het geattendeerde kanaal. Daarnaast
kan het ook niet verklaren dat je impliciet kunt leren van de niet geattendeerde
informatiestroom, ondanks de het feit dat je expliciet niet bewust bent van deze informatie. Als
laatste geeft het geen antwoord op de vraag waarom sommige personen hun eigen naam in het
niet geattendeerde kanaal kunnen detecteren.
58 A. Onyn
2. Treismans’s lekkende theorie(1960)
Volgens hem is één van de tekortkomingen het alles-of-nietsprincipe in de theorie van Broadbent.
Dit is waarschijnlijk niet waar. Het is eerder het versterken van het relevante signaal en het
afzwakken van het irrelevante signaal. Hier kan je wel verklaren waarom je in een situatie
irrelevante informatie kan uitzetten, en toch nog bepaalde cues nog kan oppikken.
3. Deutsch en Deutsch (1967)
Volgens Deutsch en Deutsch worden alle stimuli verwerkt. Maar we moeten informatie verwerken
in functie van het feit dat we er naar moeten gaan handelen. De informatie wordt dus allemaal
verwerkt, tot we een keuze moeten maken (de bottleneck), op dat moment is het relevant om
een keuze te maken.
Toen was dat een plausibel idee. De neurofysiologie stelt deze theorie nu in vraag. Zij plaatsen
de bottleneck veel eerder. Hun resultaten zijn eerder in overeenstemming met Treismans’s
attenuatietheorie.
Broadbent keert terug
Broadbent paste zijn model aan waarbij we aandacht veel sneller kunnen wisselen dan dat hij
eerst dacht. Uit recent onderzoek kan dat in ongeveer 50 ms. De idee van het alles-of-
nietsprincipe kunnen we laten varen en daardoor kunnen we toch op basis van een aangepaste
versie van het Broadbent model toch af en toe verwerkt wordt ondanks dat het niet altijd
relevant is. Deze wordt veronderstelt door te sijpelen.
Gerichte visuele aandacht
Locatie-gebaseerde aandacht
We kunnen ook in visuele informatie kunnen we gaan selecteren. Het eerste dat daar rond
gevormd is dat aandacht werkt als een bepaald zoeklicht. De idee van een zoeklicht is ontworpen
door Eriksen en St. James. Je moet het zien als een metafoor. De scène waar je aandacht
besteed, beschijn je dus met je zoeklicht. Volgens Posner is het het geval dat we kunnen spreken
van coverte aandacht. We kunnen op iets letten zonder dat we daar rechtstreeks met onze ogen
naar kijken. We kunnen aandacht en kijkrichting van elkaar loskoppelen. Maar er zijn ook een
aantal problemen mee waardoor we dit moeten gaan nuanceren. Een zoeklicht heeft een vaste
grootte terwijl we onze aandacht soms ook willen fixeren op een groter of net kleiner geheel en
dat kunnen we niet doen met één grote zoekbundel. Erkisen en James hebben daarom
voorgesteld om de idee van dat zoeklicht te veranderen door een zoom-lens. Met dit kunnen we
zowel inzoomen op details, maar ook uitzoomen en het grote geheel bekijken.
59 A. Onyn
Bewijs voor het zoom-lens model
Müller heeft een fMRI studie gedaan waarbij proefpersonen een target stimuli moesten gaan
vinden op een kleiner gebied, of net op een groter gebied. Het bleek dat op het kleine gebied de
proefpersoon de target sneller vond en dat de proefpersoon ook meer gefocust was. LaBerge
deed hier ook een studie naar. Hij deed een gedragsexperiment waarbij stimuli op een bepaalde
positie konden worden gepresenteerd en dat de proefpersoon een beslissing moest gaan nemen
over deze stimulus. Hier was het geval dat ze dit moesten doen voor een enkelvoudige stimulus,
een letter, of een ze moesten daar een woordbeslissingstaak over uitvoeren. Afhankelijk van de
taak is er een verschil in reactietijd. Afhankelijk van de positie konden ze nu meer of minder hun
aandacht inzoomen. Wanneer de aandacht verdeeld moest worden over het gehele woord ging
dit minder snel.
Experimenten die een gespleten aandachtsbundel demonstreren
Er is meer aan de hand dan datgene dat we op basis van het
zoom-lens model kunnen weergeven. Wat er meer aan de
hand is, is gedemonstreerd door Awh en Pashler die zich de
vraag hebben gesteld of het mogelijk is om meer locaties te
gelijk te gaan attenderen. Ze hebben een volgend experiment
opgesteld. Proefpersonen moesten een bepaalde stimulus
gaan detecteren die op een aantal vroeg gedetecteerde
locatie kon verschijnen. De blauwgrijze gebieden die op de
afbeelding te zien zijn, geven de gecuede locaties weer. Dit
zijn de locaties met relevante informatie en die waar de
proefpersoon aandacht aan moest besteden. Hierop kon een
stimulus verschijnen waarmee de proefpersoon iets moest
doen. Een stimuli kon ook ertussenin afgebeeld worden. Nu kan je gaan kijken wat het effect zou
zijn van het presenteren van een stimulus op die locatie. Als we nu gaan kijken naar de
accuratesse bij het detecteren van een stimuli op die locatie dan kan je gaan zien dat deze veel
lager. Terwijl de geattendeerde gebieden er net naast lagen. Als we maar één zoeklicht hebben
dan zou dit willen zeggen dat we dat wél moeten kunnen, maar dat is dus niet het geval. Als de
locatie verder lag van de geattendeerde locaties dan was de accuratesse ook lager.
Wat selecteren we?
Veelal zijn we niet geïnteresseerd in een locatie maar in een object. Selecteren we dus nu de
locatie, een object, of selecteren we een locatie omdat er net daar een object zich bevind. Het is
moeilijk om hier een eenduidig onderscheid over te maken.
Experimenteel psychologen gebruiken graag huizen en gezichten omdat deze de hersenen op een
andere locatie gaan activeren. Gegeven dit feit kunnen we nu gebruik maken van deze informatie
om te kijken wat aandacht nu doet met deze specifieke hersengebieden. Om te kijken of locatie
een effectieve rol speelt kunnen we volgend experiment uitvoeren. Er worden een gezicht en een
huis naast elkaar afgebeeld en het gezicht is omgeven van een verticale rode ovaal. Het huis is
omgeven door een horizontale blauwe ovaal. Dan krijgt de proefpersoon de vraag hoe de rode
ovaal georiënteerd is. De aandacht zal zich dus verplaatsen naar de rode ovaal en dus naar het
gezicht. Dit resulteert in een toename van activatie in het gebied dat instaat voor
gezichtsherkenning. Dit suggereert dus dat locatie een belangrijke rol speelt bij aandacht. En dat
we selecteren op basis van locatie.
60 A. Onyn
Dezelfde onderzoeksgroep, O’Craven, Downing en Kanwisher, heeft aangetoond dat dit niet
helemaal het geval is. Ze hebben een gelijkaardige onderzoeksopzet gebruikt, maar de
belangrijkste manipulatie bij experiment was dat het gezicht en het huis op dezelfde locatie
staan. De proefpersoon moest selectief of op het huis letten of op het gezicht. Deze stimuli staan
niet volledig stil. Af en toe kan er eens een van deze stimuli gaan bewegen. En proefpersonen
moeten rapporteren wat deze bewegingsrichting nu net is. Ze moeten selectief hun aandacht
gaan richten op één van de twee stimuli. Als we enkel zouden kunnen reageren op de locatie van
een stimuli, dan zou dit resulteren dat zowel het huis als het gezicht in toenemende mate worden
verwerkt. In beide hersengebieden zou er dus actie moeten gemeten zijn. Dit is niet het geval.
Als de gezichtsstimulus degene is die relevant is en de proefpersoon richt hier alleen zijn
aandacht op, dan zal dit hersengebied actiever zijn. We zijn in staat om toch te selecteren op
basis van objecten.
Bewijs voor object-gebaseerde aandacht
Uit andere studies is gebleken dat we dus ook aan object-gebaseerde aandacht doen. Dit werd
al in 1975 door Neisser en Becklen bestudeerd. Zij zeiden dat proefpersonen inderdaad makkelijk
hun aandacht konden richten op een scène en een fysiek overlappende scène konden gaan
negeren.
Marshall en Halligan bestudeerde neglectpatiënten. Dit zijn patiënten met een probleem in hun
selectieve visuele aandacht. Neglectpatiënten zijn niet in staat om informatie in één veld te
rapporteren. Marshall en Halligan hebben gekeken wat hiervoor nu de
oorzaak is. Als neglect een probleem is dat puur gekoppeld is aan de
locatie, dan zou de context helemaal niet uit moeten maken. Ze hebben
patiënten nevenstaande stimulus gepresenteerd en gevraagd om deze na
te tekenen. Ze hebben deze lijn zo ontworpen dat het een deel wordt
van een object. Dat object kan zich in het intacte veld van de patiënt
bevinden of in de beschadigde helft. De lijn die de patiënt na moet
tekenen loopt precies over het midden waardoor de patiënt perfect in
staat zou moeten zijn om deze lijn te gaan tekenen. Wanneer het object
zich in het beschadigde veld ging voordoen, dan konden de patiënten
deze lijn niet accuraat na gaan tekenen. Viel het in het gebied dat wel in
tact was, dan waren ze wel in staat dit na te tekenen. Hierbij kunnen we dus vaststellen dat
aandacht sterk gekoppeld is aan een bepaald object.
Locatie- en object-gebaseerde aandacht
Volgend experiment toont heel sterk aan dat aandacht gestuurd kan worden door objecten. Het
is een heel simpel experiment dat uitgevoerd werd door Egly. Ze toonden proefpersonen
onderstaande displays en daarbij één bepaalde cue die gepresenteerd werd waar de
proefpersoon een targetstimuli kon verwachten. Het is ook mogelijk dat de target af en toe op
een andere plek getoond zal worden dan aangeven door de cue. Dan is de cue invalide. Bij een
dergelijk experiment zien we dat men het target sneller zal vinden als het op de gecuede plaats
voorkomt. Egly heeft hieraan een extra experimentele manipulatie aan toegevoegd. Deze
manipulatie bestaat er uit dat de witte locaties aan elkaar verbonden waren door de witte
balkjes. Die witte balkjes vormden een object op het scherm. Hiermee konden we nog twee
condities krijgen. Een conditie waarbij de cue in het zelfde object werd gepresenteerd of een
waarbij de cue in het andere object werd gepresenteerd. Het effect op de reactietijd wordt sterk
beïnvloed door het object. Wanneer de target in hetzelfde object wordt gepresenteerd, dan zijn
61 A. Onyn
ze nog steeds sneller dan wanneer ze moeten gaan kijken in het andere object. Hieruit kan men
spreken van een aantal stadia. Eerst wordt er een object geselecteerd en dan pas de locatie.
Wat gebeurt er met niet geattendeerde stimuli?
Gaat de informatie die niet binnen die spotlights valt helemaal verloren? Het is geen alles of niets
verhaal, maar het hangt er van af. Dat werd aangetoond in een experiment van McGlinchey-
Berroth waarin bepaalde stimuli die niet goed verwerkt zouden worden, toch nog een bepaalde
invloed kunnen hebben. Deze studie is ook gedaan bij neglectpatiënten. Proefpersonen moesten
een bepaalde match uitvoeren. Het bleek dat deze patiënten heel slecht waren in deze
matchingtaak. Op basis daarvan zou je dus kunnen concluderen dat de informatie verloren gaat.
Maar dat is niet helemaal het geval. Ze hebben ook een tweede experiment uitgevoerd. Het was
een lexicale beslissingstaak waarbij ze moesten beslissen of het gepresenteerde een woord was
of niet. Die beslissing kan gefaciliteerd worden door voorafgaan een object te presenteren. Dat
object primet de activatie van het concept in het LTG en dit zorgt voor een versnelling in je
reactietijd. Zij hebben gevonden dat het niet uitmaakte of de informatie aan het intacte of het
beschadigde visuele veld werd gepresenteerd. In beide gevallen reageerden ze sneller. Patiënten
zeggen bewust dat de informatie aanwezig is of niet.
Lavie’s perceptuele belastingstheorie
Lavie hield zich bezig met de vraag wat er nu met informatie gebeurd die genegeerd moet
worden en wat is hun invloed. Lavie gaat er van uit dat dat we gelimiteerd zijn in onze
aandachtscapactiteit. Hij stelt dat we heel erg vatbaar zijn voor afleiding met name wanneer een
taak laag belastend is. Dan hebben we nog capaciteit over is. Maar we kunnen ook een te hoge
belasting doen. Ook dan zien we dat we hoog afgeleid worden.
Bewijs
Lavie heeft twee dingen gemanipuleerd. Het eerste
wat ze hebben gemanipuleerd is de perceptuele
belasting, het tweede is de cognitieve belasting. Het is
een hele simpele taak. Proefpersonen moesten een
specifieke doelletter gaan identificeren. Die doelletter
kon een x of een y zijn. Die stimulus kon alleen op het
scherm gepresenteerd worden of samen met een
reeks irrelevante afleiders, dat konden er één zijn of
zes. Het tweede wat de proefpersoon moest doen was
dat er los van die reeks een zeer grote irrelevante afleidersstimulus verscheen. Die
afleidersstimulus zorgde ervoor dat de proefpersoon het minder goed ging doen op die
identificatietaak. Maar een belangrijke bevinding hierbij is dat het effect van die afleider werd
62 A. Onyn
alleen maar waargenomen wanneer de perceptuele belasting laag was. Op de grafiek op de
volgende pagina kan je dat zien. Er staat daar geplot wat de reactietijd van de proefpersoon was
in functie van de relatie tussen de stimulus die geïdentificeerd moest worden en die hele grote
afleider. Wanneer die afleider incompatibel was, dan resulteerde dat in een vertraging. Deze
vertraging werd enkel gedetecteerd bij een lage perceptuele belasting. Wanneer ons visueel
systeem volledig belast is, hebben we geen ruimte meer over voor die extra informatie.
Evaluatie
Visuele aandacht kan gericht worden op een gegeven ruimtelijke regio.
De grootte van het geattendeerde visuele veld kan enorm variëren.
Aandacht kan gesplitst worden over twee niet naastliggende ruimtelijke regionen.
Er is bewijs dat visuele aandacht gericht kan worden op objecten in plaats van locaties in
de ruimte.
Niet geattendeerde visuele stimuli kunnen nog tot op een behoorlijk gedetailleerd niveau
verwerkt worden.
Rondom de spotlight is een gebied waar de verwerking geïnhibeerd wordt.
Stoornissen in de visuele aandacht
Informatie komt nog in de pariëtaal schors terecht, maar vervaagt hier.
Neglect
De belangrijkste aandachtstoornis is hemi-neglect. Een neglectpatiënt heeft een gebrek aan het
bewustzijn voor stimuli gepresenteerd op een locatie contralateraal aan de zijde van de
hersenbeschadiging. De schade is meestal in de rechter hemisfeer’s inferieure pariëtale lob. De
beperking is meestal te vinden in het linker visuele veld.
Extinctie
Extinctie is een aan neglect gelinkt fenomeen waarbij iemand een enkelvoudige stimulus in één
visueel veld kan detecteren, maar hier niet meer toe in staat is wanneer er een tweede stimulus
gelijktijdig in het andere visuele veld wordt aangeboden. Dit suggereert het bestaan van een
competitief mechanisme. We zien dat dit vaak sterk gedreven wordt door bottom-up.
Neglectpatiënten hebben ook een mild top-down selectieprobleem in de ipsilaterale hemisfeer.
Hierbij kunnen ze irrelevante informatie in dat veld niet gaan negeren.
Aandachtsnetwerken
Coverte aandacht
We kunnen aandacht verplaatsten over verschillende locaties zonder dat dat gepaard gaat met
een oogbeweging. Dit gegeven is gebruikt door Posner om die aandachtsmechanisme te gaan
onderzoeken. Hij heeft dit kunnen verklaren aan de hand van een paradigma, het
Posnerparadigma of het symbolische cueingparadigma. Een belangrijk onderdeel is hierbij dat we
gebruik maken van cues. Deze geeft informatie aan de proefpersoon waar hij later een stimulus
kan verwachten. Die cue kan iets heel simpels zijn zoals ‘<’. Dit pijltje geeft aan waar de stimulus
van de proefpersoon ongeveer zal verschijnen. Een valide cue zal nadien gevolgd worden door
een stimulus die op de juiste plek zal terechtkomen. Een invalide cue is dan weer net het
tegenovergestelde. Proefpersonen zullen sneller zijn in de valide conditie dan in de invalide
conditie. Wanneer er gebruik gemaakt wordt van een pijltje als cue, dan is deze cue symbolisch.
De proefpersoon kan zijn voordeel halen uit het gebruik van die cue. We kunnen deze twee
condities ook nog eens gaan vergelijken met een conditie waar er een derde cue is. Dit is dan
63 A. Onyn
een neutrale cue. Deze geeft geen informatie van waar de proefpersoon een stimulus mag gaan
verwachten. Deze reactietijden liggen veelal tussen de reactietijden ven een valide en een
invalide cue. Op basis van dit paradigma kunnen we een aantal stadia gaan onderscheiden bij de
manier waarop we onze aandacht gaan verdelen. We moeten ons eerst oriënteren, dan de
aandacht loslaten op de locatie die geattendeerd is, de aandacht verplaatsen en dan de aandacht
weer loslaten op de nieuwe locatie. Dit gaat op voor de endogene of de centrale cues. Maar er
zijn ook de zo gehete exogene of perifere cues. Deze verschilt dat hij niet symbolisch is, maar hij
flitst rechtstreeks op de plaats waar de stimulus zal verschijnen. De flits trekt automatisch de
aandacht. De proefpersoon is dan ook sneller als het een valide cue is, dan wanneer het een
invalide cue is. Er zijn echter twee belangrijke verschillen. In dit geval hoeft de cue niet
betekenisvol te zijn. We vinden deze facilitatie ook wanneer deze cue absoluut geen
voorspellende waarde heeft. Een tweede verschil is dat deze cue zeer kortdurend is. Die flits
verschijnt en als je onmiddellijk erna de stimulus presenteert, dan zal je sneller zijn. Als je
daarentegen daar eerst nog wat tijd over laat gaan, dan zal je merken dat dat voordeel dat je in
eerste instantie had niet alleen maar te niet wordt gedaan, maar het wordt ook nog eens een
nadeel. Dat komt omdat je niet in staat bent om direct terug je aandacht naar dat zelfde punt te
richten. Dit heet de inhibition of return.
Op basis hiervan heeft Posner een tweetal hersnenmechanismen kunnen onderscheiden. Dat zijn
het anterieure aandachtssysteem en het posteriore aandachtssysteem. Volgens Posner is het zo
dat het anterieure systeem vooral betrokken is bij het verwerken van de symbolische informatie.
Het posteriore systeem is dan weer betrokken bij het verwerken van de meer exogene cues. En
die niet resulteren in een bepaald taakvoordeel.
Dit betekent ook dat Posner twee verschillende functies heeft toegeschreven aan deze twee
verschillende systemen. Langs de ene kant hebben we het endogene systeem dat vooral
betrokken is bij de controle van de intenties en de verwachtingen van het individu. En dat het
betrokken is bij het verwerken van die symbolische cues. Langs de andere kan hebben we het
exogene systeem en dat is een automatisch en reflexief systeem. Dit systeem is puur top-down
gedreven. Stimuli die saillant zijn hebben de neiging om op te vallen.
Drie aandachtsvaardigheden
De eerste vaardigheid die Posner en Petersen identificeerden was het loslaten van aandacht. Dit
wordt toegeschreven aan het postieure systeem. Daarna moeten we de aandacht gaan
verplaatsen. En als laatste gaan we op de nieuwe locatie gaan vastkoppelen aan een nieuwe
visuele stimulus. Dit zijn allemaal relatief automatische processen die zich op een semi laag
niveau afspelen. Het wordt vooral toegeschreven aan postieure systemen en dus stimulus
gedreven systeem. Het anterieure aandachtssysteem is vergelijkbaar met de centrale uitvoerder
in het werkgeheugen. Het houdt zich meer bezig met de doelen, welk doel stel je voor ogen. En
hoe kan je dit doel omzetten naar een actie.
Loslaten van aandacht
Als we gaan kijken naar neglect kan je zien dat dit fenomeen heel goed verklaard kan worden
vanuit de theorie van Posner in termen van het loslaten van aandacht. Eenmaal onze aandacht
eenmaal vastgekoppeld is aan een bepaald object, dan zijn we normaal in staat dit vrij makkelijk
los te laten. Dit proces is juist heel erg verstoord bij neglectpatiënten. Zij hebben heel veel
moeite om vanuit een situatie waarin er een stimulus zich in het intacte veld bevindt omdat los te
laten en informatie te gaan selecteren vanuit het beschadigde veld.
64 A. Onyn
Inhibition of return
Het is een fenomeen dat zich enkel afspeelt op het moment dat we ons aandacht op een
exogene reflexieve wijze gaan oriënteren. Onze aandacht wordt getrokken door iets in de
buitenwereld en we richten onze aandacht hierop. Vervolgens zijn we niet meer in staat om onze
aandacht niet meer op deze nieuwe locatie te richten voor gedurende een korte tijd. Waarom dit
fenomeen voorkomt is nog niet duidelijk. Maar het is waarschijnlijk het gevolg van het feit dat we
moeten voorkomen dat onze aandacht steeds opnieuw wordt getrokken voor dezelfde opvallende
gebeurtenis. Als we constant opnieuw naar dezelfde locatie worden getrokken, hebben we de
kans om vast te lopen.
Een top-down aandachtssysteem: een endogeen, dorsaal systeem
Dit systeem heeft heel veel overeenkomsten met het systeem van Posner, maar het is iets verder
uitgewerkt. Dit model is van Corbetta en Shulman. Zij hebben een meta-analyse uitgevoerd en
gekeken naar welke hersengebieden betrokken zijn bij
verschillende functies. Ze zijn hierdoor op een model gekomen
dat bestaat uit twee verschillende mechanismen. De eerste is
die met de doelgerichte aandacht. Het bestaat uit frontale en
pariëtale hersengebieden. Nevenstaande afbeelding geeft alle
gebieden weer die instaan bij het richten van onze aandacht op
basis van symbolische informatie.
Een bottom-up aandachtssysteem: een exogeen, ventraal systeem
In dezelfde studie van Corbetta en Shulman hebben ze ook
gekeken naar welke hersengebieden nu instaan voor de
exogene stimuli. Ook hier is een groot scala aan
hersengebieden gevonden die betrokken zijn bij het
verwerken van deze meer bottom-up gedreven regulatie van
aandacht. Deze zijn vooral terug te vinden in de fronatle
pariëtale kwab.
De idee is nu dat onze aandachtsregulatie plaatsvindt door het
top-downsysteem. Als we ons alleen maar zouden laten leiden door datgene dat we zelf
belangrijk zouden vinden, dan zouden we heel veel cues missen. En dit zou zelfs
levensbedreigend kunnen zijn. Er moet dus een mechanisme zijn dat af en toe dat top-down
organisme kan onderbreken. Deze wordt voorgesteld als de circuitbreker. Deze legt de
verwerking van het top-downsysteem even stil. Zodat we onze aandacht kunnen verplaatsen
naar saillante informatie.
Tezamen zorgen deze gebieden er voor dat we onze aandacht kunnen reguleren.
Twee interacterende systemen
In het model van Corbetta en Shulman is het belangrijk dat er twee verschillende systemen zijn
die in sterke mate met elkaar interacteren. We zorgen er voor dat het top-downsysteem de
normale aandachtsregulatie uitvoert en dat het bottom-upsysteem dit interrumpeert op het
moment dat er iets onverwachts gebeurd. Is deze relevant neemt het top-downsysteem dit over,
is het niet relevant dan gaat het verder waar het mee bezig was.
Neurobiologisch model voor aandacht
Als we dit alles samenvatten dan kunnen we dit gaan samenvatten tot een redelijk algemeen
model voor neurobiologische aandachtsregulering. Bij dit model hebben we de twee belangrijkste
65 A. Onyn
spelers al gezien. Hoe vindt de selectie van die stimuli nu eigenlijk plaats. Wat zorgt er voor dat
sommige stimuli wel worden verwerkt en
anderen niet. We weten dat deze
mechanismen in de verschillende frontale
en pariëtale gebieden dit allemaal gaan
reguleren. Maar wat doen die nu? Deze
gebieden zijn verbonden met onze visuele
cortex. We weten dat deze selectief
opgebouwd is uit verschillende modules,
verwerking van locatie, kleur,… Op basis
van dit model kunnen we proberen
verklaren hoe aandachtsselectie nu
eigenlijk ingrijpt op die perceptuele
verwerking. Dit model veronderstelt dat er
vanuit de controle gebieden regulatie
signalen worden gestuurd naar die visuele cortex. Deze signalen zorgen er voor dat de
verwerking van bepaalde stimulus eigenschappen selectief wordt versterkt en ook selectief wordt
afgezwakt.
Stel dat je de instructie krijgt om op links te letten dan zal deze instructie worden omgezet in een
regulatiesignaal richting mogelijk V1 wat er voor zorgt dat de inkomende input, alles van in ons
linkerblik veld verschijnt, dat deze met voorkeur wordt verwerkt. Als we voor onszelf de instructie
genereren let op rood, dan zal dat ook betekenen dat alle kleurinformatie die verderop in die
visuele gebieden is gelegen, gevoeliger zullen worden voor een stimulus met de kleur rood. We
kunnen dus heel selectief gaan letten op een veelheid van verschillende eigenschappen. Dit
varieert van hele basale eigenschappen zoals locatie en kleur maar dat we ook in staat zijn om
objecten te gaan selecteren. Afhankelijk van het doel zal men dus de primaire verwerking kunnen
gaan beïnvloeden.
Evaluatie Corbetta en Shulman
Sterktes:
Het is het bewijs voor onafhankelijke systemen.
Het kan aspecten van neglect bepalen.
Beperkingen:
We weten nog niet goed wat de aard van de interactie nu eigenlijk is. Hoe is het stimulus
gedreven systeem in staat om de lopende verwerking precies te verbreken, hoe wordt de
controle teruggegeven? Vragen waar er nog geen antwoord op is.
We kennen ook nog niet de precieze rol van aandacht in verschillende taken.
Al laatste kennen we ook nog niet de rol van de neurotransmitterstoffen.
Visueel zoeken
We hebben gezien dat als we een cue krijgen die ons zegt waar precies er informatie te vinden
is, dat we onze aandacht daar naartoe kunnen plaatsen. Maar in heel veel gevallen is het niet zo
eenvoudig. Als je op zoek bent naar iets dan weet je van te voren dat je per definitie niet waar je
moet zijn. En toch zijn we in staat dat gene te vinden dat we zochten. Hebben we daar aandacht
66 A. Onyn
voor nodig, of is dat een proces dat we op basis van onze perceptie kunnen uitvoeren. Het
antwoord op deze vraag is dat het afhangt van waar we nu net naar op zoek zijn.
Visuele zoektaken
Het vinden van de rode G is nevenstaande afbeelding kan zeer snel gaan.
Dit komt omdat hij er uitspringt. Het feit dat deze zo makkelijk te
detecteren valt, komt doordat deze te definiëren is door één afwijkende
eigenschap, de kleur rood. Een dergelijk fenomeen is ook te vinden bij de
onderstaande afbeelding. Het vinden van de rode cirkel zal zeer vlot gaan.
Maar er zijn ook moeilijkere fenomenen. Dit kan je terugvinden bij
nevenstaande afbeelding met de balken. Het unieke
element is hier de rode horizontale balk. Deze wordt
gedefinieerd door niet-unieke elementen. Dit maakt het
visuele zoeken moeilijker. Volgens Treisman kunnen we dit verklaren door
aandacht.
Feature integratie theorie
Treisman stelt dat afhankelijk van de aard van wat we moeten zoeken, dat we dat of op een heel
eenvoudige wijze kunnen door gewoon te kijken naar de eigenschappen van de objecten zelf of
dat we moeten zoeken naar een conjunctie van eigenschappen. Dat laatste gaat veel moeilijker.
De objecten zelf kunnen we gemakkelijk en snel zoeken en dat gebeurt volgens Treisman
onafhankelijk van de aandacht. Het gebeurt op een automatische
wijze. De eigenschappen worden dus automatisch gedefinieerd.
Maar dan moet er volgens Treisman een lang, maar ook een serieel
proces volgen wat al die eigenschappen met elkaar gaat
combineren. Het interageren van die individuele eigenschappen is
iets dat alleen maar kan gebeuren door selectief je aandacht op de
locatie van iedere stimulus te richten. Pas na het combineren kan je
concluderen of deze stimulus uniek is of niet.
Volgens Treisman kan dat ook af en toe eens misgaan. Dit wanneer
we eigenlijk de eigenschappen op een niet juiste wijze gaan binden,
dan kan dit leiden tot het fenomeen van illusoire conjuncties. Dit kan
dan leiden op fouten in onze perceptie. Dit ontstaat door aandacht die afwezig is of wanneer
relevante kennis die afwezig is.
Dit zou volgens Treisman consequenties moeten
hebben die te toetsen zijn. Als je enkele
eigenschappen hebt, kan je dat automatisch doen.
Dat betekent dat je reactietijd niet beïnvloed zou
mogen worden door het aantal elementen die op
een display worden gepresenteerd. Het maakt niet
uit hoeveel irrelevante stimuli er staan, als er één
afwijkende tussen zit, dan kun je die er onmiddellijk
uit halen. Dat is ook een gegeven dat door Treisman
is gevonden. We kijken hierbij naar de positieve
trials. Positieve trails wil zeggen, dat er
daadwerkelijk ook een afwijkend element in afwezig
67 A. Onyn
was. Als we kijken naar die positieve trails dan zien we dat het niet uitmaakt hoeveel objecten er
gepresenteerd waren, de reactie tijd is constant en snel, dat wil zeggen dat de afwijking er
onmiddellijk uitspringt. Als we dan gaan kijken naar de zoeksnelheden die proefpersonen moeten
rapporteren wanneer proefpersonen conjuncties moeten vinden. Dan hangt het wel heel hard af
van hoeveel objecten er in het display zijn, want nu moet ieder object in het display gescand
worden vooraleer je kan bepalen of het element afwijkt of niet.
Een voorbeeld van parallel zoeken is dat men in één oogopslag het afwijkende object kan zien.
Wanneer we echter aandacht nodig hebben spreekt men ook van serieel zoeken. Dit houdt in dat
men de elementen één voor één gaat bekijken. Voor negatieve trails, waarbij de afwijking niet
voorkomt, zien we wel een lichte toename. De reden hiervoor is dat er geen afwijking is die we
niet makkelijk kunnen detecteren. Hierdoor duurt het dus ook langer vooraleer de proefpersoon
kan rapporteren of er wel of geen afwijking te vinden was. Wanneer die er wel is, dan zien we
dat ze onmiddellijk kunnen reageren.
Verfijning van de feature integratie theorie
Het oorspronkelijke idee is gebaseerd op het feit dat aandacht puur gedreven wordt door locatie.
Maar er zijn dus weldegelijk meerdere manieren waarop we onze aandacht kunnen richten.
We kunnen ook gaan zoeken op basis van andere eigenschappen zoals kleur, helderheid,
relatieve beweging, oriëntatie en grootte. Bij de verfijning werd ook rekening gehouden met het
aandachtsvenster. De theorie is sinds zijn oorspronkelijke formulering meegeëvolueerd met latere
bevindingen in de literatuur.
Geleid zoeken
Er zijn nog steeds een heleboel kritieken op het systeem. Een van de grootste kritieken is dat het
onderscheid tussen parallel zoeken en serieel zoeken nogal kunstmatig is. Wolfe heeft daar over
gesteld dat we helemaal niet zo random zoeken zoals Triesman zelf zei. Het gebeurd veel meer
op basis van informatie die gaande weg beschikbaar komt. Hij gaat er vanuit dat we dit
zoekproces doen op basis van een continue combinatie van parallelle en seriële processen. We
selecteren in eerste instantie een aantal deelobjecten die mogelijk kandidaat zijn voor het object
dat we willen vinden en daarbinnen gaan we dan meer op een verfijndere wijze zoeken naar de
informatie die we eigenlijk willen vinden. Dat gebeurt volgens Wolfe intern.
Evaluatie Feature Integratie theorie
Sterktes:
Het heeft een hoge historische relevantie. Het is goed geactualiseerd op basis van nieuwe
bevindingen.
Het past goed binnen onze kennis over perceptie en aandacht.
Beperkingen:
Het maakt geen goed onderscheidt tussen serieel en parallel zoeken.
De zoeksnelheid is niet helemaal juist zoals vastgesteld
Men kijkt niet naar de invloed van gelijkaardige distractoren.
Het doet geen goede uitspraak over de problemen die neglect en ook extentiepatiënten
tegenkomen.
Men gaat er van uit dat al het zoeken er op een erg bottom-upwijze aan toegaat.
68 A. Onyn
Dat wil zeggen dat we opzoek moeten naar nieuwe invalshoeken om dit soort fenomenen beter
te kunnen gaan verklaren. Het volgende model heeft dit geprobeerd.
Texture tiling model
Het texture tilling model houdt onder andere rekening met het feit dat onze visuele
nauwkeurigheid afneemt in de mate dat het verder in onze periferie afspeelt. Dit omdat we
gericht gaan zoeken rondom de fixatie en eigenlijk een aantal kaarten gaan samenstellen van
een aantal mogelijke doellocaties op basis van top-downverwerking. Bij de top-downverwerking
gaan we zien dat de visuele zoekprestaties vooral bepaald worden door de informatie in de
representatie in het visuele veld. Ook de zoeksnelheid werd bijna volledig verklaard door de
informatie.
Dual-path model
Het maakt gebruik van een fenomeen dat in de perceptie pas in de laatste jaren naar voren is
gekomen en dat is het feit dat we op basis van onze kennis over de buitenwereld al heel snel
kunnen bepalen wat het is naar wat we kijken. Met het niet-selectieve pad gaan de essentie, ook
wel gist genoemd, gaan bepalen en verwerken van een scène. Deze essentie kunnen we gaan
gebruiken om alvast enkele locatie uit te gaan sluiten. Het selectieve pad is beperkter in
capaciteit en het wordt geholpen in de verwerking door het niet-selectieve pad.
Bij nevenstaande afbeelding gaan we uit van parallelle
verwerking tussen een selectief pad en een niet-
selectief pad. Het niet-selectieve pad is het pad dat al
vrij snel, niet in detail, maar wel de essentie van de
afbeelding vaststelt. Het selectieve pad is traag maar
wel gedetailleerd. De idee hierbij is dat het niet-
selectieve pad een scan uitvoert, potentiële doellocaties
selecteert en de rest van de scène eigenlijk al op
voorhand uitsluit zodanig dat we daar niet hoeven
zoeken. Op basis van die informatie kan het selectieve
pad op een efficiëntere wijze gaan zoeken naar de informatie.
Bij visueel zoeken maken we blijkbaar heel erg goed gebruik
van deze informatie. We zien inderdaad dat mensen gebruik
maken van deze top-downkennis bij het zoeken. Dit is
aangetoond in nevenstaand experiment. De proefpersonen
moesten op basis van auditieve informatie een bepaalde
target gaan lokaliseren in een visueel veld. Als de
proefpersonen beginnen aan het experiment hebben zij geen
idee waar de stimulus zich zal bevinden waardoor je kan zien
dat de oogbewegingen zich gaan verspreiden over het hele
visuele veld. Naar mate dat ze de taak meer gaan beheersen,
ze hun oogbewegingen veel meer gaan inperken. Die inperking is het gevolg van het leren van
de taak op basis van eerdere ervaringen. De rode stippen staan voor fixaties op vroege trials, de
rode voor latere trials.
Wanneer targets zeldzaam zijn, een voorbeeld
Wanneer je moet zoeken naar iets zeldzaam zouden we onder ideale omstandigheden gewoon
rapporteren. Maar als deze afwijking zo zeldzaam is dat deze bijna nooit gaat voorkomen,
69 A. Onyn
hebben we een zeer vreemde bias om deze afwijking dan net niet te gaan rapporteren. Dat werd
aangetoond in een experiment van Wolfe in een luchthaven. Zei deden bij de douane een test.
Wanneer er in 50% van de koffers een wapen voorkwam, dan werd deze 80% keer
gedetecteerd. Kwamen deze targets slechts 2% keer van de tijd voor, dan werd ze maar voor
54% effectief gedetecteerd. Dit betekent dat we heel erg op onze hoede moeten zijn voor dit
soort situaties. Dit geldt ook voor bijvoorbeeld kwaliteitscontroles. Als je afwijkingen moet gaan
detecteren en deze zijn maar heel erg zeldzaam, dan hebben we de neigen om deze afwijking
gewoon niet op te merken. Mensen moeten dus eigenlijk alert gemaakt worden over het feit dat
het kan voorkomen. Je moet er dus voor zorgen dat er af en toe eens een target getoond wordt.
Anders zijn systemen zoals dit bijna volledig overbodig.
Cross-modale aandacht
We kregen een filmpje te zien over een buikspreker die een man een masker aandoet waarvan
de mond kan bewegen. Buikspreken is het fenomeen waarbij een persoon kan spreken zonder te
bewegen met de lippen en echt te gaan articuleren. Door het masker krijg je de idee dat hij
degene is die spreekt. Door dit gegeven kunnen we een paar dingen gaan afleiden. Eerst en
vooral wordt onze aandacht getrokken door de lipbewegingen van de spreker. We interpreteren
deze beweging als hij die spreekt. De illusie dat de man met het masker spreekt is heel erg
groot. Bij het buikspreken kunnen we eigenlijk spreken van een illusie in een illusie. De tweede
laag in deze illusie is zoals we in het auditorium zitten, de boxen hangen naast ons maar toch
hebben we het gevoel dat het geluid van langs voren komt. We zijn dus heel goed in staat om
beeldinformatie en geluid aan elkaar te koppelen ook al komen ze voor op een andere locatie.
Twee types spatiële aandacht
De eerste vorm van aandacht is endogene spatiële aandacht. Dat is aandacht die vrijwillig gericht
wordt op een bepaalde locatie. De exogene spatiële aandacht is de aandacht die niet vrijwillig
gericht wordt op een bepaalde locatie. Dit is meestal gedreven door eigenschapen van de
stimulus. Hierbij hebben we steeds onterecht geoordeeld dat de aandacht zich in maar één
sensorische modaliteit afspeelt. We hebben het al gehad over auditieve aandacht en over visuele
aandacht. Maar deze twee vormen van aandacht kan je ook gaan combineren. Een auditief
signaal kan onze visuele aandacht trekken. Hierbij kan je denken aan het oversteken van een
straat. Als je niet oplet en oversteekt en dan een auto hoort claxonneren zal je gaan opkijken
naar de auto en deze ontwijken. Men kan dus stellen dat de stimulatie van één modaliteit op een
bepaalde locatie er voor zorgt dat de aandacht in een andere modaliteit ook op die locatie gericht
zal worden.
Endogene spatiële aandacht
Heeft de aandacht van één stimulus ook effect op andere stimuli? Dat is een vraag waar men
zich al sinds het begin van de 21e eeuw mee bezighoudt. Eimer en Schröger hebben hier omtrent
een erg belangrijke paper geschreven. Zij stelden zichzelf de vraag van in hoeverre het letten op
een bepaalde stimulus invloed heeft op het verwerken van een andere. Ze hebben hierbij gebruik
gemaakt van ERP’s. Als we een stimulus presenteren en we herhalen deze vaak genoeg dan
zullen we in dat signaal een ERP kunnen onderscheiden. Ze boden een hele reeks stimuli aan aan
de proefpersoon ad random, een lichtflits links, een toon rechts, nu een toon links… Heel af en
toe zat daar een afwijkende stimulus bij. De taak van de proefpersoon bestond er uit om één
specifieke combinatie van afwijkingen te detecteren. De ERP werd gemeten op de niet-
afwijkende stimuli.
70 A. Onyn
We weten op basis van eerder gepubliceerde literatuur dat als je je aandacht richt op een
bepaalde stimulus, dat de amplitude van de EEG-componenten zal vergroten. Je hebt de
basissituatie waarbij je dus een toon links krijgt, een toon rechts,… als je dan de focus legt op
het toontje links, dan zal de ERP op de linkse toon groter zijn dan wanneer je het rechte toontje
hoort. Dit is een basis bevinding. De vraag is nu, wat gebeurt er met de visuele stimuli? Als het
nu zo is dat aandacht beperkt is tot één sensorische modaliteit, dan zouden we voor deze visuele
stimulus geen verschil moeten vinden. Maar dat werd net niet gevonden. Eimer en Schröger
vonden daar wel degelijk verschil. Zelfs als ze alleen op een auditieve stimulus moesten letten,
vonden ze ook binnen de andere modaliteit meer activatie in dezelfde richting (links of rechts)
meer activiteit.
Exogene spatiële aandacht
Door Spence en Driver werd er aan de proefpersoon eerst een saillante cue aangeboden. Bij dit
experiment was dat een auditieve cue. Deze toon was instaat om effectief onze aandacht te gaan
trekken. De reacties op de visuele stimulus werden versterkt ten gevolge van de aanbieding van
zo een toontje. De visuele beoordeling was dus nauwkeuriger wanneer een niet-voorspellende
auditieve cue aan dezelfde zijde van het display werd gepresenteerd als waar later een visuele
target werd gepresenteerd. Ook hier werd aangetoond dat de ene modaliteit de andere kan gaan
beïnvloeden.
De buikspreker illusie
Geluid kan enorm beïnvloedt worden door de visuele informatie. We herlocaliseren als het ware
de bron van het geluid op basis van datgene dat we zien. Bonath en collega’s hebben hier een
studie rond gedaan. Dit gebeurde op basis van het experiment waarbij er een display is waarop
een visuele stimulus getoond kan worden samen met een toon. Die toon wordt zo gepresenteerd
dat het in de relevante trials altijd in het midden wordt gepresenteerd. Deze wordt dan
gekoppeld aan een stimulus die of links of rechts kan verschijnen. Het experiment is zo op gezet
dat het in de helft van alle gevallen de illusie wel waarneemt. In de andere helft van de trials
zegt de proefpersoon dat hij de illusie
niet aanvaardt en dat het toontje
gewoon uit het midden komt. Hiermee
kan je gaan waarnemen wat het effect is
op de hersenen. Bij nevenstaande
afbeelding kan je zien dat onderaan de
golven staan waarbij men geen illusie
heeft waargenomen en bij de bovenste
hebben ze dat wel gedaan. Bij de golven
zien we de ERP die opgeroepen werden
door de auditieve stimulus. In al deze
panels is hij identiek. Op het hoofd zien
we de verdeling van het ERP over de
schedel. Als je kijkt naar panel c, waarbij
de illusie niet is opgetreden, dan zien we
dat voor zowel links als rechts zien we geen verschil. Echter, wanneer de illusie wel wordt
waargenomen, dan treedt er een verschuiving op bij de verdeling van die potentialen. Wanneer
de illusie links gepresenteerd werd, dan werd het potentiaal naar rechts geschoven.
Vervolgens hebben ze dit ook nog eens met MRI onderzocht om te kijken wanneer in de tijd het
optreedt. Ze hebben in detail gekeken waar in de hersenen die activatie niet optreedt. Op de MRI
71 A. Onyn
scan kon men zien dat er een verschil is in activatie in de hele vroege verwerking in de auditieve
cortex. Die illusie vindt dus plaats op een heel erg laag niveau en heel vroeg in de verwerking.
De buiksprekersillusie suggereert dat visuele informatie auditieve informatie domineert. Deze
conclusie is wel niet helemaal algemeen geldig. Een meer specifiek voorbeeld is de modality
appropriateness hypothese. Deze wil zeggen dat in het algemeen de sensorische modaliteit met
de hoogste resolutie, voor de visuele modaliteit is dit het plaatsen van het object in de ruimte, bij
de auditieve modaliteit zijn we niet goed in staat om te lokaliseren waar het geluid vandaan
komt. De auditieve lokalisatie wordt sterk gecorrigeerd door de visuele modaliteit. Maar de
auditieve modaliteit kan ook de visuele gaan domineren. Dan heb je temporal ventriloquism, ook
wel het temporele buiksprekerseffect genoemd. Dit is minder impressionant als de echte
buiksprekersillusie maar uit heel veel verschillende studies blijkt dat wanneer er eerst een visuele
stimulus wordt gepresenteerd dat na een kort tijdsinterval dan gevolgd wordt door een auditieve
stimulus dan zien we dat het effect van die auditieve stimulus er uit bestaat dat proefpersonen
een systematische fout maken in de tijd dat ze die visuele stimulus hebben gezien. Ze
rapporteren deze later gezien te hebben. Die tijdsinformatie wordt vaak gebruikt om
tijdsinformatie in de visuele modaliteit te corrigeren.
Cognitieve neurowetenschap van multi-modale aandacht
We kunnen steeds beter concluderen dan de interacties tussen de auditieve en de visuele
modaliteit steeds vroeger in de verwerking plaatsvindt. Dat is onder andere gevonden op basis
van EEG studies, maar ook op basis van single cell studies. Daarbij is gevonden dat er een heel
groot scala aan neuronen bestaat die al heel vroeg reageren op gelijktijdige aanbieding van
auditieve en visuele informatie. We zien heel erg sterke multisensorische interactie. Ze zijn veel
meer met elkaar geïntegreerd dan dat men eigenlijk in oorsprong dacht. Multi-modale neuronen
zijn neuronen die reageren op stimuli in diverse modaliteiten en die gevoelig zijn voor de locatie
van de stimuli.
Evaluatie
Sterktes:
Divers bewijs is beschikbaar om de assumptie dat aandacht modaliteitonafhankelijk is
onderuit te halen.
Beperkingen:
Theorieën zijn nog te ontluikend om de sterke van veel effecten te verklaren. (Dit kan
ook net een sterkte gaan vormen.)
Vaak gebruik gemaakt van complexe en gekunstelde taken.
Te weinig nadruk op individuele verschillen.
Verdeelde aandacht
Aandacht omvat ook de manier waarop we meer dan één taak tegelijk kunnen doen. We denken
vaak dat we hier heel goed in zijn, maar dat is niet het geval. We kunnen eigenlijk heel vaak,
veel minder informatie oppikken dan dat we eigenlijk denken. Als we bijvoorbeeld in een auto
zitten en we zijn aan het sms’en is de kans dat we afgeleid worden en iets over het hoofd gaan
zien, heel erg groot. Dit werd ook systematisch onderzocht. Er is veel onderzoek gedaan naar
reactietijd van automobilisten in situaties waar ze moeten bellen. Dit bellen heeft een enorme
impact gehad. Dit heeft ons tot de regelgeving gebracht. Het is verboden je toestel in je handen
te hebben, maar handsfree bellen is dus perfect mogelijk. Maar daar zit het probleem niet. Het
72 A. Onyn
probleem zit hem in de aandacht. Je kan perfect een gesprek voeren met een medepassagier,
maar niet met iemand die aan de andere kant van de telefoon zit. Dit komt doordat als je met
een passagier praat, deze ook op de hoogte is van de situatie, namelijk je bent een auto aan het
besturen. Deze passagier kan ook emanciperen op de situatie. Maar je belpartner is daar niet van
op de hoogte. Hierdoor moet je je focussen op twee taken, bellen en belang hechten aan de
weg. Hierdoor kan je belangrijke informatie gaan missen. Dit kan door twee alternatieve ideeën
verklaard worden. De eerste verklaring is dat er mogelijk een bottleneck in onze verwerking zit.
Een flessenhals waar niet alle informatie door kan. Dat betekent dat we de ene taak dus eerst
moeten gaan afronden vooraleer we over kunnen gaan naar de andere taak. Dit is een verklaring
die Levy er aan gaf. Strayer en Drews gaven een andere verklaring. Zij zeggen dat het eerder
een kwestie is van het feit dat we zoveel informatie missen.
Factoren die dubbeltaak prestaties beïnvloeden
Kunnen we nu echt maar één ding tegelijk? Er zijn taakcombinaties die we wel tegelijkertijd
kunnen uitvoeren. Er zijn meerder factoren die uitwijzen of we meerder taken wel of niet tegelijk
kunnen uitvoeren.
1) De taakmoeilijkheid. Als beide taken bijvoorbeeld een manuele respons vereisen, dan is
er al een probleem. Het zelfde geldt aan de inputzijde. Als de ene taak visueel is en de
andere taak is auditief, dan gaat dat veel makkelijker gaan dan wanneer de beide taken
visueel zijn.
2) Ook oefening speelt een rol. Dit werd uitgezocht in een studie van Spelke en collega’s.
Deze hebben een paar mensen heel erg lang getraind in een complexe taak en na 2
maanden trainen bleek dat de mensen deze taak significant beter konden gaan uitvoeren.
Dit is waarschijnlijk het gevolg van een beter wisselen tussen taken.
3) Als laatste speelt ook moeilijkheid een rol. Als je een moeilijkere taak hebt, is het logisch
dat deze moeilijker te combineren is dan een makkelijkere taak.
Centrale capaciteitstheorie
De volgende theoretische mechanismen zouden ons een beeld moeten geven waarom we
mogelijk wel of niet in staat zijn van het combineren van taken. Het eerste idee is geformuleerd
door Kahneman. Hij vroeg zich af waarom mensen nu zo beperkt zijn in het uitvoeren van twee
verschillende taken. Hij stelde de centrale capaciteitstheorie daar omtrent op. Hij zegt dat we
beperkte hulpbronnen hebben. Onder die hulpbronnen kan je je geheugencapaciteit zien, hoe
kan je een beslissing maken,… Je hebt één flexibel mechanisme wat al die verschillende
hulpbronnen kan aanroepen. Als je meerder taken moet doen, kan de kans bestaan dat je beroep
moet doen op dezelfde hulpbron voor beide taken. In dat geval treedt er een beperking op
waardoor de ene taak te kosten van de andere ‘verlies’ zal doen. Met combinatie van allerlei
effecten bij een eenvoudige tot moeilijke dubbeltaken dan zien we inderdaad hoe complexer de
twee de taak is, hoe sterker de interferentie is die optreedt.
Evaluatie
Op zich is dit een heel simpel idee, de idee van één zo’n flexibel mechanisme met een beperking
van hulpbronnen die we flexibel in kunnen zetten, kunnen we op zich heel veel bevindingen
verklaren. Het probleem zit er nu dat de term hulpbron nooit goed gedefinieerd is. Dat zorgt voor
het gevaar dat we in een cirkelredenering gaan terechtkomen. Deze cirkelredenering gaat als
volgt. Stel dat we geen idee hebben welke hulpbronnen het zijn, we doen een experiment en
laten mensen twee taak uitvoeren en we merken dat er interferentie optreedt. Bij die
73 A. Onyn
interferentie gaan wij spreken van een gedeelde hulpbron. De verklaring voor de hulpbron is
gevat in de empirische informatie zelf.
Multiple-resource theorie
Als we voorgaande theorie verder gaan uitwerken komen we uit bij de multipe-resource theorie.
Het is een extensie van Kahneman’s theorie. De
multipe-resource theorie stelt dat er in
verschillende stadia van de verwerking,
verschillende limitaties kunnen optreden. Ze
hebben dat samengevat in nevenstaande kubus
die geformuleerd werd door Wickens. Hij stelt
dat de limitaties op kunnen treden op zowel de
inputmodaliteit, de aard van de taak, het stadium van de verwerking en ook in de
responsmethode.
Op basis van dit model kunnen we verklaren waarom er in sommige situaties wel interferentie
optreedt en in andere situaties het dan weer niet optreedt. Op zich is dat al een verbetering ten
opzichte van de centrale capaciteitstheorie. Maar het blijft nog steeds enigszins ongedefinieerd
wat nu precies de omstandigheden zijn waarin die interferentie kan optreden.
Taken die verschillende hulpbronnen vereisen kunnen beter samen gaan dan taken die een
beroep doen op dezelfde hulpbronnen. Hoe minder hulpbronnen er gedeeld moeten worden, hoe
beter twee taken tegelijk uitgevoerd kunnen worden.
Threaded cognition
Dit is nog een zeer jonge theorie die werd
ontwikkelt door Taatgen en collega’s. De idee is
dat iedere gedachtenstroom of proces dat nodig is
voor het uitvoeren van één taak, gepresenteerd
kan worden als onafhankelijke verwerkingsdraden.
Deze kunnen volgens dit model allemaal tegelijk
actief zijn en zolang er geen overlap is tussen de
verschillende hulpbronnen die ze nodig hebben, is
er geen interferentie. Wanneer twee of meer
draden dezelfde hulpbron nodig hebben moeten de
concurrerende draden wachten.
Volgens dit model verloopt alles automatisch. Er is dus geen centrale controle. De taken proberen
allemaal hun taak te doen en claimen de hulpbronnen op het moment dat ze nodig zijn. Het
model omschrijft deze actie als een gierig, maar beschaafde manier. Het gierige aspect komt
naar boven wanneer het een hulpbron kan gaan claimen door dit dan ook direct te doen. Het
beschaafde er aan is dat het het direct teruggeeft als het niet meer nodig is. Het heeft
overeenkomsten met het multi-resource model, maar het grootste voordeel van dit model is dat
het volledig is uitgewerkt als een computationeel model.
Er is zijn experimenten afgenomen geweest om te kijken wat de interferentie nu exact is die
bijvoorbeeld optreedt bij complexe rekentaken. Het resultaat was hierbij dat de rekentaak een
zeer sterk beroep moest doen op het geheugen. Een tweede geheugenbelastende taak heeft een
sterke invloed op die complexe rekentaak. Het blijkt ook dat als mensen zelf de keuze hebben
74 A. Onyn
wanneer ze willen switchen van taak, dat de performantie ook beter wordt dan wanneer deze
opgelegd is.
Bij dit model kunnen we alvast enkele successen gaan identificeren. Met name het feit dat alle
voorspellingen goed passen bij de empirie maakt dat het wel een behoorlijk sterk model is
omtrent het multitasken.
Het model identificeert de belangrijkste cognitieve hulpbronnen.
De succesvolle tests van de theorie door middel van computationeel modelleren.
De vermijding van de aanname van een centrale uitvoerder of andere vage constructen.
Het kan de flexibiliteit van proefpersonen goed verklaren.
Het kan verklaren waarom mensen vaak minder moeite hebben met dubbeltaken dan dat
andere theorieën voorspellen.
Evaluatie
Sterktes:
Het verklaard waarom het verdelen van aandacht tot interferentie-effecten kan leiden
- Er is een maximum qua hulpbronnen die tegelijkertijd op twee taken ingezet
kunnen worden.
- Dubbeltaakuitvoering vereist de coördinatie die in een simpele taak niet nodig is
Beperkingen:
Niet duidelijk waarom de prefrontale gebieden al dan niet belangrijk zijn in dubbeltaak
situaties.
Nog steeds niet duidelijk welke processen precies door de prefrontale cortex
uitgevoerd worden.
Automatische processen
Er zijn ook heel veel situaties waarbij we taken kunnen gaan automatiseren. Shiffrin en Schneider
hebben dit vastgesteld door een hele simpele letteridentificatietaak aan te bieden en ze vonden
dat er onder sommige omstandigheden dat die identificatie volledig automatisch kon verlopen. Er
was dan geen beperking in de capaciteit en er was
ook geen leereffect. In de andere conditie van het
experiment werd gevonden dat die taak slechts zeer
moeizaam ging verlopen.
De proefpersonen kregen steeds een reeks letters
aangeboden en vervolgens moesten ze die letters
gaan matchen met een serie doelletters. Er zat één
cruciale manipulatie in dit experiment. In de eerste
conditie, de varied mapping conditie, was de set
stimuli zo samengesteld dat de relevante en de irrelevante stimuli uit dezelfde set kwamen. Dit
was consistent een reeks van vier letters die ze moesten gaan onthouden en gaan vergelijken
met een reeks van eveneens vier letters. Afhankelijk van hoeveel letters je moest onthouden en
met hoeveel letters je moest gaan vergelijken, zag je dat de proefpersonen daar steeds meer
moeite mee kregen. Er was een tweede reeks waarbij er gebruik werd gemaakt van een zekere
consistente. De doelstimuli werden hierbij altijd getrokken uit één set en de irrelevante set waren
dan bijvoorbeeld cijfers. Met deze studie wouden ze bekomen dat er twee manieren zijn waarop
75 A. Onyn
men een taak kan gaan uitvoeren. Je kan op de gecontroleerde wijze doen waarbij je heel veel
aandacht moet gaan besteden of je kan het automatisch doen.
De vraag nu is of dit onderscheid ook zo sterk is. De data van Shiffrin en Schneider
veronderstellen dat dit het geval is, maar als we meer in detail gaan kijken, kunnen we daar wel
nog het een of ander op afdingen. Het onderscheid is waarschijnlijk te artificieel. Moors en de
Houwer hebben daar onder andere over gezegd dat er een groot aantal factoren zijn die de mate
van automatisme kunnen gaan beïnvloeden, nl. doel-ongerelateerdheid, onbewustzijn, efficiëntie
en snelheid. Ze stellen dan ook dat er geen sprake kan zijn van een volledig automatisch proces.
Het is eerder een gradiënt van een bepaalde mate van automatisme. Dat suggereert dus ook dat
we dit soort dingen kunnen gaan oefenen. De idee van het oefenen is veder uitgewerkt in de
instantie-theorie.
De instantie-theorie
De instantie-theorie van Logan en collega’s is gebaseerd op de idee dat hoe meer we een taak
gaan uitvoeren, hoe efficiënter het wordt om dit soort informatie uit ons geheugen te halen. De
theorie poogt te verklaren hoe automatisatie zich ontwikkeld gebaseerd op drie aannames. 1) De
verplichte codering, alles wat geattendeerd is wordt geëncodeerd. 2) De verplichte ophaling
waarbij de geattendeerde items fungeren als ophalingscues. 3) Instantie representatie, “Iedere
ontmoeting met een stimulus wordt afzonderlijk geëncodeerd, opgeslagen en opgehaald, zelf
wanneer we deze stimulus eerder zijn tegengekomen”. Op een gegeven moment zullen we in
staat zijn de informatie die we nodig hebben in één operatie uit het geheugen te halen. Op het
moment dat er sprake is van het ophalen van informatie in één operatie dan spreken we van een
geautomatiseerde taak.
Cognitieve Bottlenecktheorie
Als we een taak uitvoeren en de taakuitvoering is nog bezig, en we geven de proefpersoon een
tweede taak te doen, dan zal de uitvoering van de tweede taak vertraagd zijn. We moeten
wachten tot dat de uitvoering van de eerste taak vervolledigd is. Die extra reactietijd, die we op
die tweede taak observeren, stond vroeger bekend als de psychologische refractoire periode.
Deze periode werd vroeger eigenlijk gezien als een refractie in ons cognitieve systeem die
analoog was aan de refractoire periode die ook op ging treden in het neurale systeem. Het
vroegere idee was dat je even niet meer in staat was om een tweede taak te gaan uitvoeren. Dit
idee is onhoudbaar gebleken. De naam is nu gekoppeld aan een type paradigma dat stelt dat e
altijd een serie van twee taken zodanig achter elkaar zetten dat ze met elkaar gaan interfereren.
De twee stimuli worden kort na elkaar aangeboden en aan iedere stimulus is er een specifieke
instructie gekoppeld. Dat zal altijd betekenen dat afhankelijk van hoeveel tijd er tussen zit, dat de
respons op die tweede stimulus vertraagt zal zijn. Het staat nog steeds bekend als het
psychologische refractoire paradigma (PRP). Deze effecten worden heel vaak in dagelijkse
situaties terug gevonden.
76 A. Onyn
Hoofdstuk 6: leren, geheugen en vergeten
De architectuur van het geheugen
Als we bij geheugen de term architectuur horen moeten we denken aan de manier waarop het
geheugensysteem georganiseerd is. De processen houden dan weer bij welke activiteiten er
binnen het geheugensysteem voorkomen.
We kunnen eigenlijk al drie grote onderscheidingen maken binnen het geheugen, nl. het KTG,
het LTG en een geheugen voor feiten en procedures.
Het KTG is het geheugen dat we gebruiken om dingen tijdelijk vast te houden en te gebruiken
voor verdere verwerking. Het LTG is het geheugen dat we gebruiken voor permanente zaken op
te slaan.
Het multi-store geheugenmodel
Dit model van Atkinson en Shiffrin probeert het verschil tussen het KTG en het LTG te verklaren.
Het model bestaat uit drie verschillende modules. Als eerste zijn er de zogezegde sensory stores.
Deze zijn de sensorische opslagplaatsen waar informatie voor een hele korte tijd wordt
vastgehouden vooraleer deze informatie vervalt. Als we aandacht besteden aan deze informatie
dan kan deze informatie verder worden opgeslagen in een KT-opslagplaats. Hier kunnen we de
informatie tijdelijk vasthouden en als we die informatie dan actief gaan onderhouden, door
herhaling. Dan zal uiteindelijk die informatie terecht komen in het LTG. Informatie waar we niets
mee doen zal uiteindelijk uit het geheugen gaan verdwijnen.
Types geheugenopslag
Afhankelijk van de module naar waar we kijken, dan spreken we over verschillende
eigenschappen. Het sensorische geheugen is hierbij gekoppeld aan één specifieke sensorische
modaliteit. Het is het iconische of het echoïsche geheugen. De informatie die daarbij binnenkomt
zal al bijna na een fractie van een seconde weer kunnen vervallen. Sperling heeft onder andere
voorspelt dat informatie al na ongeveer een halve seconde gaat verdwijnen uit dit soort
geheugen. We kunnen zoals eerder al gezien informatie gaan selecteren door aandacht en deze
komt dan terecht in het KTG. Deze is nog steeds gekenmerkt door een beperkte capaciteit.
Hoeveel items we daar in kunnen opslaan is nog steeds een onderwerp van discussie. Miller heeft
hier een experiment rond gedaan en gezegd dat het aantal dat we vast kunnen houden ongeveer
7 is. Zeer waarschijnlijk is dit niet het geval. De reden hiervoor zal later in de cursus nog aan bod
komen. De informatie in het KTG is ook fragiel. We kunnen deze informatie vasthouden, maar dit
zal actief moeten gebeuren. Op het moment dat we bezig zijn met die informatie te onthouden,
vindt er een zekere transfer plaats naar het LTG. Eenmaal daar is deze informatie opgeslagen
voor zeer lange tijd. Ook de informatie die we er kunnen opslaan is heel erg uitgebreid. Er is nog
nooit iemand geweest die geen informatie in zijn LTG kon opslaan omdat het vol zat.
77 A. Onyn
Sensorische opslagplaatsen
Sperling had vastgesteld dat informatie heel erg snel vervalt. Hij heeft hier een experiment voor
opgesteld waarbij proefpersonen onderstaande displays te zien kregen. Waarbij een aantal
verschillende reeksen letters werden aangeboden gedurende korte tijd. De proefpersonen
moesten dan deze letterreeksen zich gaan herinneren. De mensen waren hier vrij slecht in. Ze
konden maar een beperkte set van die letters zich expliciet herinneren. De proefpersonen wisten
wel dat er mee informatie was aangeboden. Alleen was die informatie alweer verdwenen. Maar
hoe snel vervalt deze informatie. Zoals onderaan te zien moesten de proefpersoon een volledig
rapport weergeven. Ze werden opgelegd alles te gaan rapporteren en daar waren ze slecht in.
Daarna heeft Sperling het experiment gewijzigd. De proefpersonen moesten nu enkel een subset
gaan rapporteren. Hierbij bleek dat ze wel in staat waren deze taak accuraat uit te voeren. Dat
heeft de implicatie dat eigenlijk alle informatie die aangeboden wordt, wel een gedurende
periode wordt vastgehouden. Alleen als je niet
specifiek moet gaan selecteren, dan heb je niet
genoeg tijd om al deze informatie te gaan
transformeren naar het KTG. Hiermee heeft hij
ook bewezen dat we informatie op het
sensorische niveau heel snel verliezen.
Visueel sensorisch
Dit is de iconische opslag. Sperling vond hierbij dat de informatie vervalt binnen de halve
seconde. Maar na onderzoek in de 21e eeuw door Landman moeten we hierbij wel een
kanttekening bij maken. Namelijk dat als we de taak gaan vereenvoudigen, het anderhalve
seconde duurt voor de informatie vervalt. Hierbij kunnen we concluderen dat we met onze
aandacht heel snel informatie gaan selecteren uit die sensorische buffer en dat dat heel snel per
item kan plaatsvinden. Het nut hiervan is dat we te weten zijn gekomen dat de mechanismen
voor visuele perceptie eerder op icoon opereren dan op visuele omgeving en dat de aandacht
wissel binnen het iconische geheugen ongeveer 55ms bedraagt.
Auditief sensorisch
Dit is dan weer de echoïsche opslag. Hierbij geldt iets vergelijksbaars als bij bovenstaand. Hierbij
kan men spreken over de playback faciliteit. Dit fenomeen komt voor wanneer iemand iets zegt
en je het niet gehoord denkt te hebben, maar daarna wel weet wat deze persoon gezegd heeft.
Dat is het echoïsche geheugen in actie. We horen het wel, maar we kunnen het niet direct
verwerken, maar terwijl we ons afvragen wat we horen, beseffen we wat er gezegd is geweest.
De informatie die we kunnen vasthouden is onder andere vastgesteld door Treisman op ongeveer
2 tot 4 seconden.
Korte-termijn geheugen
We kunnen de voorgaande informatie vasthouden in het KTG en we kunnen op basis van de
interne representatie die we daarbij hebben gevormd vasthouden en gebruiken. Als we er niets
meer mee doen dan vervalt de informatie. Dit kunnen we vermijden door actief te herhalen. De
vraag is nu, hoeveel informatie kunnen we nu vasthouden? Er is nog geen eenduidig antwoord
op deze vraag. Het verschilt nogal van individu tot individu.
Digit span
De digit span staat gelijk aan het aantal cijfers dat je hebt kunnen onthouden.
Bij de cijfers aan de rechterzijde. Dit zegt iets over de grote van je KTG.
78 A. Onyn
Geheugenspan
Miller heeft in 1956 vastgesteld dat we eigenlijk min of meer 7 eenheden kunnen gaan
onthouden. Dit is een conclusie die misschien nogal voorbarig is geweest. Dit kunnen we
concluderen op basis van nevenstaande letterreeksen. Als je deze letters
zo moet gaan onthouden als individuele letters, dan zal je merken dat dit
een redelijk lastige taak is. Dit zijn in totaal 9 eenheden. Maar als je goed kijkt, dan zie je dat er
drie chuncks inzitten, nl. UFO, IBM en TNT. Als je dit weet dan is het onthouden van deze negen
eenheden veel gemakkelijker. De vraag is nu of we drie eenheden onthouden, of negen. Hierbij
kunnen we concluderen dat Miller zijn onderzoek beïnvloedt is door het feit dat mensen heel veel
van dit soort chuncks kunnen gaan maken. Als we echt heel precies visuele eigenschappen
moeten gaan onthouden, kan dit zelf verminderen naar één. Cowan heeft in 2000 dit herleid tot
een gemiddelde van vier.
Seriële positie curve
We zijn niet altijd in staat om informatie a-selectief te gaan onthouden. Als we informatie
aangeboden krijgen, blijkt dat we heel sterk de neiging hebben om dingen die we in het begin
van de reek gezien hebben, veel beter onthouden hebben. Deze worden veel beter geëncodeerd
in het KTG. Dit staat bekend als het primacy effect. Er is ook een recency effect. Dit wil zeggen
dat items die op het einde van een reeks worden aangeboden ook beter kunnen onthouden
worden. Deze sturen in grote mate wat we in ons KTG kunnen vasthouden, de rest wordt in
zekere zin nooit goed gecodeerd.
Vergeten in het KTG
Peterson en Peterson vroegen zich af wat er nu precies gebeurd wanneer we informatie moeten
gaan onthouden en de capaciteit is verzadigd. Zij hebben expliciet gekeken naar interferentie
door een tweede taak. Proefpersonen moesten een dergelijke reeks van letters gaan onthouden
zoals in de afbeelding. Ook de volgorde was belangrijk. Dan kregen ze ook een getal te zien.
Vervolgens werd hen gevraagd om achterwaarts terug te tellen in termen van drie. In tussentijd
moesten ze dus ook de letters aan onthouden. Op een bepaald moment zullen deze twee taken
met elkaar gaan interfereren. Hoe verder de
proefpersonen moesten terug tellen, hoe minder
letters ze nog konden opzeggen. Is dat nu de
oorzaak van het feit dat het oorspronkelijke
geheugenspoor nu gaat vervallen of is er iets anders aan de hand. Peterson en Peterson die
claimden dat het het gevolg was van spoorverval. De oorspronkelijke geheugentaak zou door de
tweede taak zo verzwakken om de oorspronkelijke letters te gaan onthouden.
Of dit nu daadwerkelijk het geval is, is mogelijk niet juist. Nairne heeft in 1999 nog eens naar dit
fenomeen gekeken en heeft geconcludeerd dat het eigenlijk niet zoveel uitmaakte wat de
proefpersoon als tweede taak moest gaan doen. Ze waren nog steeds in staat de letterreeks te
gaan onthouden gedurende een behoorlijk lange tijd. Dat suggereert dat het spoor dus niet
onmiddellijk vervalt maar dat het waarschijnlijk het gevolg is van interferentie.
Onderscheidt KTG en LTG: dubbele dissociatie
We kunnen op basis van amnesiepatiënten laten zien dat er een hele duidelijke dissociatie
bestaat bij problemen met het KTG en het LTG. Schade aan de temporele kwab leidt tot
problemen met het LTG, maar het KTG is nog in tact. Schade aan de pariëtale kwab leidt tot
problemen met het KTG, maar hierbij is het LTG nog in tact. Het is enorm problematisch als je
geen KTG meer hebt.
79 A. Onyn
Multi-opslagplaatsen: evaluatie
Sterktes:
Er is evidentie dat de opslagplaatsen op meerdere aspecten verschillen:
- Duur
- Capaciteit
- Vergeten
- Effecten van hersenschade
Beperkingen:
De opslagplaatsen zijn niet unitair, we hebben meerdere opslagplaatsen.
Het KTG is niet de enige toegang naar het LTG, er zijn ook andere manieren. Het
LTG kan ook invloed uitoefenen op het KTG.
Er is teveel nadruk gelegd op de structurele aspecten van geheugen en minder op
processen.
Enkelvoudige opslagplaats modellen
We moeten misschien afwijken van het voorgaande idee. Omdat het LTG ook een zeer grote
invloed uitoefent op ons KTG. We kunnen chuncks van informatie maken, waardoor het
makkelijker is om eenheden te gaan onthouden. Maar deze chuncks worden gemaakt op basis
van al eerder opgedane kennis. Het KTG is niet alleen een brug naar, maar het kan ook
informatie van het LTG gaan halen. We gaan eigenlijk bestaande representaties van het LTG naar
het KTG brengen om deze te activeren. Onze aandacht richt zich op de representatie en als
gevolg daarvan wordt deze geactiveerd.
Hoe kunnen we dan het probleem van amnesie verklaren? Dit heeft waarschijnlijk te maken met
de zeer specifieke functie van de hippocampus. Amnesie ontstaat waarschijnlijk omdat er geen
nieuwe onderliggende relaties kunnen worden gevormd. Dus de informatie in het LTG kan wel
nog worden geactiveerd, maar hij zal niet meer in staat zijn om nieuwe representaties te vormen.
Evidentie
De evidentie is gevonden door Hannula en collega’s. Zij hebben specifiek gekeken naar de vraag
of amnesiepatiënten effectief problemen hadden bij het leggen van nieuwe relaties. Ze toonden
tekeningen van interieurs en af en toe werd een prent eens herhaald. De proefpersoon moest
hierbij zeggen of deze foto’s identiek waren, of er ook een verschil was opgetreden. Gewone
proefpersonen zagen veelal of de foto’s identiek waren of niet. Amnesiepatiënten waren niet in
staat om dit soort subtiele veranderingen waar te nemen. De essentie waren ze wel in staat te
herkennen, maar de verandering niet. Op basis daarvan hebben ze geconcludeerd bij de
amnesiepatiënten specifiek de adigmala een belangrijke rol spijt bij het encoderen van dit soort
onderlinge spatiële relaties.
Evaluatie
Sterktes:
Het benadrukt het samenspel tussen KTG en LTG
Er is evidentie dat KTG op zijn minst gedeeltelijk afhankelijk is van LTG activatie
80 A. Onyn
Beperkingen:
KTG is niet louter geactiveerd door het LTG
Het is mogelijk om informatie alleen in KTG te manipuleren (vb. achterwaartse cijfer
span)
Er is geen sterke evidentie dat amnesiepatiënten ook stoornissen vertonen voor
relationeel geheugen wanneer de taak hoofdzakelijk een beroep doet op KTG
Werkgeheugen
Alle KTG-modellen gaan er van uit dat direct na onze perceptie, het wordt opgeslagen in een
iconisch geheugen of in een echoïsche geheugen en daarna wordt de informatie door gegeven
aan een zogezegd amodaal KTG. Dit wil zeggen dat we één geheugen hebben ongeacht voor
welk type informatie die we daar moeten opslaan. Dit is een assumptie die niet houdbaar is
gebleken.
Als we het nader gaan bekijken kunne we eigenlijk stellen dat er eigenlijk een heel duidelijke
dissociatie te zien is tussen de opslag van visuele informatie en auditieve informatie. We zien dat
deze systemen niet met elkaar interfereren. Dit is een bevinding die gevonden is door Baddeley &
Hitch. Hun vraag was of de idee klopt van zo’n korte termijn opslagplaats. Zij hebben gevonden
dat dit idee absoluut niet kan kloppen. Één van de beperkingen was dus dat proefpersonen in
staat waren visuele en auditieve informatie van elkaar te kunnen opslaan. Dit was voor hun de
aanleiding om te veronderstellen dat er twee verschillende soorten opslagplaatsen zijn. Namelijk
de visuospatiële opslagplaats (VSSP) en voor auditieve informatie (phonological loop). Een
andere ondervinding was dat het KTG, nu gezien als het werkgeheugen (WG) veel meer doet dan
enkel opslaan van informatie. We moeten iets doen met deze informatie om een bepaald doel te
realiseren. Daarvoor hebben ze een derde component toegevoegd aan het systeem en dat is de
central executive of de centrale uitvoerder. Dit is een verzameling van mentale processen die er
voor zorgen dat we de informatie
die in de buffers zitten kunnen gaan
gebruiken. Maar wat het exact is, is
nog niet bepaald. Nu gaat men er
van uit dat het een systeem is dat
heel erg sterk gekoppeld is met het
fenomeen van aandacht. Het
selecteert de belangrijkste bronnen
voor het uitvoeren van een taak. Dit
alles bleek nog steeds niet
voldoende te zijn omdat er ook
informatie op een andere manier
opgeslagen werd. Daarom
introduceerden ze ook de
episodische buffer. Deze is het deel van het geheugen waar alle informatie van de verschillende
systemen bij elkaar komen en wordt geïntegreerd met dagelijkse episodes. Binnen het visuele
systeem kunnen we verschillende subsystemen identificeren en dat geldt ook voor de
fonologische lus. Deze twee systemen staan ook wel bekend als de slaafsystemen, de
uitvoerende systemen.
81 A. Onyn
Systeem met beperkte capaciteit
Baddeley is voornamelijk op dit systeem gekomen door de beperking in capaciteit van ons
geheugen. Als we gaan kijken naar dubbeltaaksituaties kunnen we vaststellen wanneer twee
verschillende taken met elkaar interfereren en wanneer ze dit niet doen. Als ze interfereren
maken ze waarschijnlijk gebruik van dezelfde component. Hier uit is gebleken dat visueel met
visueel interfereert en auditief met auditief, maar de interferentie is veel lager bij een visuele en
een auditieve taak.
Onderzoeken met dubbeltaakmethode
Robbins en collega’s hebben een onderzoek gedaan naar de wijze waarop mensen een
schaaktaak moesten uitvoeren. Proefpersonen kregen een bepaalde schaakopstelling te zien en
moesten daar een vervolg set op bedenken. Deze taak werd gegeven aan relatief sterke en
relatief zwakke spelers. Zij hebben gekeken naar welke factoren de schaakvaardigheid nu kunnen
beïnvloeden. De proefpersonen kregen
hiervoor nog een tweede taak. Deze taak
was een zeer simpele taak. In de eerste
conditie was het een herhalingstaak. De
proefpersoon moesten voor zichzelf de hele
tijd de woorden see-saw herhalen. Deze
zorgt er voor dat de fonologische lus wordt
uitgeschakeld. In de tweede conditie
moesten ze een numeriek patroon uitvoeren
op een vaste volgorde. Deze taak heeft een
invloed op het visuospatiële deel. De derde taak was dat je random getallen moest gaan
generen. Dit lijkt simpel, maar dit is moeilijk. We hebben één zeer slechte eigenschap en dat is
dat we heel moeilijk kunnen omgaan met randomness. Hier door gaan we de central executive
gaan onderdrukken. Als laatste is er ook nog een controle conditie. Als we gaan kijken naar de
resultaten die hierboven te vinden zijn, dan zien we dat de conditie met de see-saw maar weinig
effect heeft. Wanneer ze een VSSP taak moeten uitvoeren gaat de kwaliteit dalen bij zowel de
sterke als bij de zwakke spelers. De VSSP taak interfereert dus wel met de schaaktaak. Dat geldt
ook voor de taak met de central executive.
Fonologische lus
Similariteitseffect
De fonologische lus werkt op basis van herhalen van de informatie die aangeboden is. Maar hoe
werkt dit systeem nu precies. Is het zo dat de informatie op een fonologische en oppervlakkige
manier wordt gerepresenteerd? We kunnen gaan kijken naar de effecten van de woorden zelf.
Baddeley en Andrade hebben hier naar gekeken. Één van de grootste effecten die ze hebben
gevonden is het similariteitseffect. Dit stelt dat als je een lijst van woorden aangeboden krijgt,
kan je je twee verschillende situaties voorstellen. De ene lijst is fonologisch vergelijkbaar, de
andere lijst is dit niet. De woorden die vergelijkbaar waren werden voor 25% minder goed
herinnert. Woordenlijsten met variatie in onthouden gaat veel beter. Bij de vergelijkbare lijst is er
meer interferentie door het gelijk in klanken. Dit suggereert dat we spraakgebaseerde
herhalingsprocessen gebruiken in de lus.
Woordlengte effect
Iedere ophaling kost tijd. Zoals gezien is herhaling erg belangrijk. Kortere woorden zullen daar
door beter onthouden kunnen worden, omdat je ze sneller kan lezen, wat resulteert in het feit
82 A. Onyn
dat je ze ook vaker kan gaan lezen. De geheugenspan is lager voor woorden die een langere
uitspraaktijd hebben. Dit suggereert dat de capaciteit van de fonologische lus beperkt is door
tijdsduur.
Dubbeltaak experiment
In de eerste conditie van dit experiment door
Baddeley kregen de proefpersonen een enkele
taak. In de tweede conditie kregen ze een
dubbele taak die effectief het auditieve
werkgeheugen belast zodanig dat het moeilijk
wordt om de aangeboden woorden nog te
onthouden. De kwaliteit van de representatie
gaat hierdoor enorm naar beneden. Hoe meer je
de geheugentaak moet gaan onderdrukken, hoe
minder de performantie wordt. Bij onderstaand
experiment wordt nog eens het grotere verschil aangetoond met lang woorden en korte
woorden. De idee is dat als je de woorden niet meer voor jezelf kan herhalen, dan zal je met
name de kwaliteit van de herinnering zien dalen. Korte woorden lijden dus ook onder het feit dat
je minder gaat onthouden wanneer je nog een taak moet uitvoeren.
Fonologische lus
In het auditieve systeem van Baddeley kunnen er een paar subsystemen onderscheiden worden.
Eén daarvan is een opslagplaats, die bekend staat als de phonological store en het andere
systeem is de fonologische lus. Die store is de plaats waar de informatie wordt vastgehouden
volgens Baddeley en die lus, de articulary loop zorgt ervoor dat het vastgehouden wordt.
Passieve fonologische opslagplaats
Deze opslagplaats treedt in werking bij de perceptie van spraak die aangeboden informatie kan
vasthouden. Het is een directe toegang voor auditief aangeboden woorden, maar een indirecte
toegang voor visueel aangeboden woorden.
Articulatorisch proces
Het articulatorische proces is oorspronkelijk ontwikkeld voor de productie van spraak, dit wordt
aan de geheugen component toegevoegd zodanig dat we het langer kunnen vasthouden.
Evaluatie
Het kan heel veel fenomenen gaan verklaren waaronder het woordlengte-effect en de similariteit.
Het is ook op ondersteund door neurolinguïstisch onderzoek. Daarnaast heeft het ook nog een
functie en dat is het leren van nieuwe woorden. Het articulatorisch proces zorgt voor verstoring
bij het leren van L1-L2 woordparen, maar niet bij L1-L1. Waarbij L1 staat voor de moedertaal en
L2 voor een aangeleerde taal.
Visuo-spatiaal schetsblad
Ook voor het visuele systeem is er een opsplitsing te vinden. Het is ook een systeem voor
ruimtelijke informatie. Logie heeft deze indeling van de functies proberen maken. Hij maakte een
onderscheid tussen de visual chache en de inner scribe.
Visual cache
Dit is de opslagplaats waar alle informatie over vorm en kleur, dus de niet ruimtelijke informatie,
in terug te vinden is.
83 A. Onyn
Inner scribe
De inner scribe is het interne mechanisme die voorstellingen maakt van ruimtelijke interpretaties
worden opgeslagen. Dit is analoog met het visuele systeem zelf. In de inner scribe wordt de
spatiale informatie en beweging vastgehouden en gekoppeld aan de informatie die opgeslagen
werd in de visual cache.
Dit verklaart volgens Logie waarom we visuo-spatiale informatie kunnen opslaan en gebruiken
om intern te herhalen hoe de representatie was.
Evidentie
Het is geen verrassing dat er veel evidentie is voor dit onderscheidt. Één van die studies werd
gehouden door Klauer en Zhao. Zij keken in hun onderzoek specifiek naar de interactie van
spatiële en niet-spatiële informatie. De hoofdtaak bestond uit of een spatiële geheugentaak, een
stippenpatroon onthouden, of een visuele taak waarbij ze Chinese karakters moesten gaan
onthouden. Daarbij kwam dan nog eens een tweede taak. Als er geen tweede taak werd
aangeboden was de performantie van de spatiële geheugentaak en de visuele geheugentaak
normaal. Bij de spatiële taak bestond de tweede taak uit een bewegingsdiscriminatietaak. Bij de
visuele taak moesten ze als tweede taak moesten ze een kleurdiscriminatie uitvoeren. Je zou
moeten vinden dat de gelijke taken met elkaar zouden gaan interfereren en dat was ook het
geval. Daarnaast moesten ze ook vinden dat een visuele taak niet interfereert met een spatiële
taak. Ook dit was het geval. Er is dus sprake van een dubbele dissociatie. Het visuele en het
spatiële systeem zijn dus onafhankelijk van elkaar.
Evaluatie
Sterktes
Er is veel evidentie door onderzoek die hun onafhankelijkheid aantoont én het wordt ook
nog eens ondersteund door studies bij patiënten.
Beperkingen
Het is zeer moeilijk om taakcondities te vinden waar slechts één van de componenten in
zetelt. We moeten deze systemen vaak samen gebruiken.
Central executive
De central executive is een beetje de zwarte doos van het model. Alles wat niet verklaard kan
worden schreef men toe aan de central executive. Maar hoe meer data we krijgen, hoe kleiner
eigenlijk die zwarte doos wordt. Het is een attentioneel systeem.
Executieve functies
Baddeley zelf heeft enkele functies omschreven voor de central executive. De eerste functie is
dat we kunnen wisselen tussen taken en onze tijd kunnen verdelen bij het maken van een
dubbeltaak. Dit is dan ook meteen een tweede functie. Als derde functie is er een
aandachtscomponent waarbij het selecteren van relevante informatie en heel duidelijk
onderdrukken van sterke automatische responsen die irrelevant zijn voor de taak. Als laatste
functie kan het ook nog informatie gaan ophalen uit het LTG.
Per definitie is het eigenlijk een gebied dat onderspecifieerd is. Andere onderzoekers, waaronder
Miyake, hebben gekeken wat nu de specifieke functie is van de central executive. Zij kwamen uit
op een serie van gelijkaardige functies. Miyake had het over de inhibitie functie, de shift functie
en de updatingfunctie, als de context verandert moeten we onze informatie kunnen aanpassen.
84 A. Onyn
Heel veel van deze functies worden toegeschreven aan het voorste deel van onze hersenen. De
prefrontaalschors is hierbij de belangrijkste. Executive taken worden daarom ook vaak
omschreven als frontaaltaken.
Episodische buffer
De voorgaande 3 componenten, de central executive, het visuo-spatiaal schetsblad en de
fonologische lus, vormen eigenlijk het klassieke model van Baddeley. Maar dit bleek in 2000 niet
voldoende. De componenten functioneerden te onafhankelijk en het model kon ook niet uitleggen
hoe het LTG hierin een rol speelde. Daarom voegde hij een nieuwe component toe; de
episodische buffer.
Het is nu een beetje het werkpaard van het model. Hier vindt alle interactie plaats van het
model. We moeten hier wel vaststellen dat in dit deel van het systeem de beperking van ons
geheugensysteem optreedt. De integratie zorgt er voor dat de hoeveelheid informatie die hier in
terecht kan komen relatief klein is. Het wordt veronderstelt dat deze binding gebeurd in de
hippocampus.
Werkgeheugencapaciteit
Het is heel moeilijk om aan te duiden hoeveel capaciteit we nu eigenlijk bezitten. We hebben
eigenlijk moeite om te definiëren wat die capaciteit nu eigenlijk is. Het heeft iets te maken met
de hoeveelheid informatie die je gelijktijdig kan verwerken en opslaan. Je kan de capaciteit
meten op een paar verschillende manieren.
Één van de manieren is de zogenaamde leesspanne. De leesspanne is het grootste aantal zinnen
waarvan je het eindwoord nog kan herinneren. Je krijgt een taak waarbij je een aantal
individuele zinnen moet lezen en dan krijg je een geheugen test over de eindwoorden. Daar aan
is de operatiespanne gerelateerd. Deze bestaat er uit dat je woord gaat gaan onthouden terwijl
je rekenopgaven beantwoord. De maat hierbij is het aantal woorden dat je hebt onthouden na
afloop van het experiment. Maar er zijn ook andere manieren.
Een belangrijk fenomeen is dat de resultaten enorm verschillen over individuen heen. Daarnaast
correleert het ook heel erg met fluente intelligentie. Mensen met een hoge werkgeheugen
capaciteit hebben kleinere ERP responsen dan individuen met een lage capaciteit bij de
verwerking van afleidende stimuli. Hoe hoger de werkgeheugencapaciteit hoe beter de persoon is
in het negeren van de afleidende stimuli.
We kunnen ook zien dat de werkgeheugencapaciteit samenhangt met een aantal basale
vaardigheden. Dit werd aangetoond in een studie van Unsworth met een anti-sacadetaak. Het is
een simpele taak, maar vraagt heel veel inhibitie. Mensen met een hogere
werkgeheugencapaciteit hebben over het algemeen een snellere reactie tijd dan mensen met een
lagere. Ze zijn beter in staat om een foute respons te onderdrukken.
Verwerkingniveaus
Het kunnen leren en vasthouden van informatie is essentieel. Maar we willen meer dan dat. De
wijze waarop je leert is het niveau waarop je de stimulus moet verwerken.
Onderzoek van Craik en Lockhart
Craik en Lockhart hebben gevonden dat afhankelijk hoe je een stimulus gaat verwerken, je die
meer of minder kan gaan onthouden. Een hele simpele leertaak is gewoon gaan herhalen. Maar
dit is eigenlijk niet zo’n goede strategie. Het gewoon puur herhalen staat bekend als het
85 A. Onyn
maintenance rehearsal. Eenmaal je stopt met herhaling verdwijnt deze informatie ook gewoon
weer. Herhalen op een elaboratieve wijze, elaborative rehearsal, is het maken van associaties. De
context kan er voor zorgen dat je de informatie eigenlijk veel efficiënter gaat gaan herhalen. Iets
doen met het materiaal is véél beter.
Ook Craik en Tuvling hebben dit aangetoond. Zij hebben proefpersonen de taak gegeven om
bepaalde woorden te gaan leren. Ze hebben de taak zo verpakt dat de proefpersonen bepaalde
opdrachten. In alle gevallen moesten de proefpersonen een taak uitvoeren met het te leren
materiaal. In de eerste conditie was dit een vrij oppervlakkige taak, de shallow graphemic task.
De proefpersonen moesten hier enkel bij zeggen of de woorden geschreven waren in hoofdletters
of in kleine letters. Een andere conditie was de intermediate phonemic task. De proefpersonen
moesten hierbij iets gaan doen met de klank van het woord zoals bijvoorbeeld zeggen of het
woord rijmt. Deze verwerking is al iets dieper dan de vorige. Als laatste conditie was er de deep
semantic task. Het doelwoord moest hier vervat worden in een zin. Hierdoor waren ze bezig met
de betekenis van het woord. Als je gaat kijken naar de resultaten, dan zal je zien dat bij het
toetsen van de woorden, of ze herkent worden of niet, de reactietijd en de accuraatheid zal
toenemen naarmate een verdere conditie werd gehanteerd. Diepte van verwerking heeft dus een
hele duidelijke invloed.
Levels-of-processing theorie
Uitwerking
De uitwerking verbetert het lange termijn geheugen. Als we de informatie moeten onthouden
aan de hand van complexe zinnen, zijn we beter in staat deze te onthouden dan wanneer ze
onderdeel zijn van een eenvoudige zin. Een complexe zin activeert zeer veel extra semantische
structuren die allemaal gekoppeld worden aan dat ene woord. Het is wel zo dat meer is beter
niet het geval is. Als de context te complex wordt, dan krijgt het een negatief effect. Recall is
veel beter voor een minimaal-uitgewerkte vergelijking dan voor een meervoudig-uitgewerkte
vergelijking.
• Minimaal-uitgewerkt: A mosquito is like a doctor because they both draw blood
• Meervoudig-uitgewerkt: A mosquito is like a raccoon because they both have heads, legs, and
jaws.
Distincitiviteit
Wanneer bepaalde geheugensporen uniek zijn dan kunnen deze makkelijker opgehaald worden
dan herinneringen die op andere herinneringen lijken. Ook op een zeer basaal niveau kan je daar
al een effect van terug vinden en dat is aangetoond door Eysenck en Eysenck. Deze hebben
gekeken naar de mate waarin mensen onregelmatige woorden kunnen in herkennen. Deze
voldoen niet aan de fonetische regels. Deze woorden herkennen gaat makkelijker. Hoe unieker,
hoe beter.
Transfer-appropriate processing theorie
Is het altijd zo dat hoe dieper we een betekenis moeten gaan
onthouden, hoe beter we het gaan onthouden? Dit is niet
helemaal het geval. Dit is aangetoond door Morris en
collega’s. Zij keken naar de manier waarop woorden werden
onthouden in functie van een bepaalde taak. Ze kregen
woorden aangeboden en ze moesten daar dan een beslissing
86 A. Onyn
over maken zoals bv of het rijmt of niet. Dit is een relatief laag niveau van beslissing. De andere
taak was een semantische taak. Hierbij wordt het woord dieper verwerkt. In een normale taak zal
je zien dat de proportie van de onthouden woorden toeneemt. Maar zij hebben de standaardtest
vervangen door een rijmtest. Ze moesten beslissen of de eerder geziene woorden, rijmden met
de andere woorden. De proefpersonen met de semantische taak waren hier veel slechter in. De
oppervlakkige representatie heeft een negatieve invoed op de semantiek.
Leren door ophaling
Het testing effect
Het zelf testen van kennis heeft heel veel invloed op het geheugen. Het niet alleen een manier
van toetsen, het is ook een heel effectieve leermethode. Het ophalen van informatie zorgt ervoor
dat we mediators gaan toevoegen. Mediators zorgen ervoor dat we voor onszelf bepaalde cues
gaan aanleren. Die cues zorgen ervoor dat we een rijkere kennis hebben om die cues te gaan
ophalen. Het dwingt er ons toe om een diepere semantisch
context te gaan creëren. Dit werd aangetoond door Pyc en
Rawson. Zij hebben proefpersonen een leertaak te geven. In
de eerste fase werd er gevraagd om de woorden gewoon te
bestuderen, in de tweede fase werd er in de ene conditie
gevraagd om weer gewoon te gaan bestuderen, in de
andere conditie werd gevraagd om dit te doen met een
zelftest. Het studeren met de zelftest is zeer effectief. Per
groep werd het ook nog eens onderverdeeld in subgroepen.
Bij groep C werden er actief cues gegeven, bij CM wordt er
gebruikt gemaakt van mediator cues. En bij CMR worden er
prompts gegenereerd om die cues weer te gaan ophalen. Bij
de mediator conditie wordt de beste leerprestatie
weergegeven.
In figuur B zie je het herinneringspercentage van de mensen in de CMR groep.
Impliciet leren
Impliciet leren is heel geleidelijk en we zijn ons nauwelijks bewust van het feit dat we eigenlijk
aan het leren zijn. Leren tekenen en leren typen is veelal een impliciet proces. Bewustzijn speelt
geen rol. Vaak kunnen we ook niet zeggen wat we nu exact geleerd hebben.
87 A. Onyn
Impliciet leren is een robuust systeem, het is onafhankelijk van stoornissen die expliciete
systemen aantasten. Het is ook leeftijdsonafhankelijk en heeft een lage variabiliteit. Daarnaast is
het ook nog onafhankelijk van het IQ en is het een gemeenschappelijke manier van leren.
Artificial grammar learning
Dit is een zeer arbitraire taak maar we kunnen kijken hoe mensen dit dan gaan doen. Mensen
krijgen letterreeksen zoals PVPXVPS en TSXXTVV te zien en moeten deze dan gaan onthouden.
De mensen krijgen dan te horen dat deze reeksen regels volgen. Dan krijgen ze een andere
reeks te zien en moeten ze zeggen of deze ook de regels volgt of niet. Mensen geven hier
intuïtief een antwoord op. Mensen weten ook niet waarom ze dat doen.
Seriële reactietijd taak
Dit is één van de belangrijkste paradigma’s om voorgaand fenomeen te gaan onderzoeken. Dit is
een van de meeste simpele experimenten die je kan gaan bedenken, maar ook één van de meest
saaie. Bij deze taak komt er op een display een stipje te staan en de proefpersonen met een
corresponderende knop aanduiden op het toetsenbord. Hoe vaker je dit doet, hoe sneller het
gaat. Dat komt omdat er een regel in zit. Deze weet de proefpersoon niet. Na een sequentie
herhaalt de regel zich opnieuw. Maar de proefpersoon zal zelf niet weten wat hij gedaan heeft.
Hij volgt de knopjes maar gewoon. Na een uur kan je er dan voor kiezen om de volgorde aan te
passen. Dan zal je zien dat de reactietijd een heel stuk lager zal zijn. de impliciet geleerde
sequentie kunnen ze hier niet meer gaan toepassen.
Maar is dit nu wel zo impliciet? Want achteraf gezien is het maar een heel eenvoudige sequentie
en het kan zijn dat hij de volgorde wel herkend heeft. Dit kan je tegen gaan door te gaan
controleren via expliciet geheugen. Dit kan je doen door de proefpersoon alvast te vragen om te
gokken naar de volgende stimulus, de inclusie conditie, of gaan zeggen dat ze net niet mogen
gaan gokken, de exclusie conditie. Op basis van de proporties van reacties kan je de bijdrage van
expliciet leren vaststellen. Deze methode werd toegepast door Wilkinson en Shanks. Destrebecqz
heeft deze methode gebruikt om te kijken naar de invloed van intervals tussen stimulus en
respons. Als proefpersonen meer tijd hebben dan zouden ze de tijd hebben om informatie
expliciet op te halen en dit zou resulteren in een betere taakprestatie. Met name in de inclusie
conditie omdat ze nu tijd hebben om te raden.
Uiteindelijk hebben ze deze taak gecombineerd met neurologische beeldvormingsdata. Hierbij
hebben ze een hele duidelijke dissociatie gevonden. Het impliciete leerproces is heel erg
samenhangend met de activatie in de stiatum. Het expliciete leerproces is in veel grotere mate
afhankelijk van de mate andere hersenprocessen.
Vergeten vanuit het lange-termijn geheugen
Wordt minder nadruk op gelegd op het examen.
Theorieën over vergeten
Hoe kan het dat we vergeten en hoe snel vergeten we eigenlijk? De laatste vraag was een vraag
die al gesteld werd door Ebbinghaus. Hij heeft daarvoor een savingsmethode voor ontwikkeld.
Hierbij heeft hij zich afgevraagd hoe vaak hij informatie moest gaan herhalen vooraleer hij de
informatie eindelijk kon vasthouden. En hoe vaak moest hij zich hierbij dan gaan overhoren om
weer hetzelfde niveau te bereiken. Na korte tijd verloor je al heel veel. Hoe meer tijd er verging,
hoe meer er kwijt is.
88 A. Onyn
Vergeet functies
Heel veel verschillende functies wijzen erop dat wat Ebbinghaus zei, ook daadwerkelijk klopte.
Rubin en Wenzel deden een meta-analyse die de vergeetcurve van Ebbinghaus ging gaan
ondersteunen. Herinneringen die al oud zijn, zullen veel trager gaan vervagen. Dit wordt ook wel
de wet van Jost genoemd. Daarnaast wordt impliciete informatie veel minder snel vergeten dan
expliciete informatie.
Interferentie theorie
Waarom vervalt die informatie? Hiervoor zijn twee benaderingen waaruit we dit kunnen gaan
verklaren.
Proactieve interferentie
Een oude herinnering gaat hierbij in sterke mate van interfereren met een nieuwe herinnering.
Retroactieve interferentie
We vergeten doordat we nieuwe informatie encoderen tussen het oorspronkelijke moment dat
we de informatie opnemen en wanneer de informatie wordt ondervraagd. Als het gene wat je
nieuw leert, in zekere mate overeenkomsten vertoont, dan kan er in het oorspronkelijke
geheugenspoor interferentie kan gaan optreden. En de herinnering wordt dan vervormd.
Overige theorieën rond vergeten
Gemotiveerd vergeten
Informatie die niet nuttig is vergeten kan juist heel voordelig zijn. hierbij heeft vergeten dus ook
een functie.
Consolidatie
Door voorgaande modellen die we gezien hebben bij het KTG zouden we er vanuit kunnen gaan
dat informatie dan geleidelijk aan naar het LTG gaat. Maar hoe kan dat?
Dit vindt waarschijnlijk plaats onder invloed van het proces van consolidatie. Wanneer we in het
dagelijkse leven actief zijn, dan wordt er heel veel van onze neocortex getriggerd. Heel veel van
die activatie patronen blijven dan ook een hele tijd actief. Die activiteit wordt gedetecteerd door
de hippocampus en die houden voor enkele uren die informatie vast. Uiteindelijk zal een deel
vastgehouden blijven, maar er zal ook een deel verdwijnen. Bij de vastgehouden informatie zal
men zien dat men nog onderliggende verbindingen zal gaan maken. Hoe verder men dan kijkt in
de tijd, zal men zien dat de activatie van de hypothalamus steeds minder en minder wordt. Die
informatie kan soms tot jaren in tact blijven.
Consolidatie biedt een verklaring voor verschillende wetten, waaronder de wet van Jost en de
vorm van de vergeet curve.
Evidentie
Consolidatie is een proces dat jarenlang in beslag kan nemen. Dit heeft een aantal gevolgen voor
amnesiepatiënten. Als we een traumatisch evenement meemaken kan dit de werking van de
hippocampus gaan verstoren. Er kunnen in dat geval geen nieuwe geheugensporen meer
gevormd worden voor nieuwe gebeurtenissen. We zien dat er dan eigenlijk ook een deel van al
bestaande herinneringen aangetast kunnen worden door de plotse uitval van de hippocampus.
Hoe verder de herinnering in het geheugen ligt, hoe beter ze geconsolideerd is en hoe robuuster
ze dus is. Anterograde amnesie wordt relatief vaker gezien, dit is amnesie van nieuwe
gebeurtenissen. En in beperktere mate retrograde amnesie.
89 A. Onyn
Hoofdstuk 7: het langetermijngeheugen
Het langetermijngeheugensystemen
Bij het langetermijngeheugen kunnen we een onderscheidt maken tusssen het declaratief, het
betekent dat we de informatie in dit geheugensysteem kunnen verklaren, het zijn bewuste
herinneringen en het nondeclaratief geheugen, waarbij we geen bewuste herinneringen hebben.
Bij het declaratieve systeem kunnen we nog een opsplitsing maken in twee verschillende
onderdelen. Het episodische geheugen, of het geheugen waarin alledaagse herinneringen zijn
opgeslagen en het sematische geheugen, waarin informatie zit dat we expliciet terug kunnen
halen maar de informatie die daar ligt, is ontkoppelt van de persoonlijke ervaringe, het zijn dus
feiten. Bij het niet-declaratief geheugen kunnen we de opdeling maken van het procedueel
geheugen, dit zijn gewoontes en vaardigheden, geheugen voor priming, dit zijn eerdere
ervaringen met een naeffect, simpele klassieke conditionering en als laatste er er habituatie,
geleidelijke aanpassing aan een nieuwe omgeving. Het onderscheidt tussen het declaratieve en
het non-declaratieve geheugen is niet zo strikt, het zit een zekere overlap.
90 A. Onyn
Het declaratief geheugen
Amnesie
Geheugenverlies is een hele belangrijke bron van informatie om iets te weten te komen over de
werking van geheugen.
Het is belangrijk om te weten wat de oorzaken kunnen zijn van amnesie.
Het gevolg van een cerebrovasculair accident (CVA). Een probleem waarbij de
doorbloeding naar de hersenen.
Door een chirurgische ingreep
Als gevolg van een hoofdletsel. Het heeft niet alleen effect op het geheugen. Het leidt
vaak tot meerdere cognitieve afwijkingen.
Amnesie als het gevolg van chronisch alcoholmisbruik. En dit in combinatie met vooral
slechte en eenzijdige voeding. Dit kan leiden tot een tekort aan thiamine en dit te kort
kan dan weer gaan leiden tot het Korsakoff Syndroom, een ernstige vorm van
geheugenverlies. Amnesie als gevolg van het syndroom van Korsakoff is een zeer
geleidelijk proces en het veroorzaakt wijdverspreide hersenschade, ook aan de frontale
delen.
Bilaterale schade aan de hippocampus en aangrenzende regio’s van de mediale temporale
kwabben.
Vooral bij het declaratieve geheugen treedt amnesie op, bij het niet-declaratieve geheugen
komt dat niet voor. Maar dit beeld moet nog genuanceerd worden.
Episodische versus het semantische geheugen
In het episodische geheugen wordt er heel veel persoonlijke gebeurtenissen in opgeslagen. Het is
gerelateerd aan een specifieke locatie en tijdstip. Het zijn ook bewuste herinneringen. Het heeft
zich pas recent geëvolueerd waardoor het laat ontwikkeld worden maar het takelt ook vroeg af
door ouderdom.
Hier tegenover kunnen we het semantische geheugen plaatsen met de algemene kennis over
objecten, betekenis, feiten en mensen. Het heeft geen connectie met een tijd of een plaats, het
is dus losgekoppeld van een gebeurtenis.
Evidentie anterograde amnesie
In de studie van Vargha-Khadem bestudeerde hij twee gevallen van vroege, bilaterale schade
aan de hippocampus. Dit werd aangetoond bij Jon, een man die een probleem heeft met zijn
episodische geheugen en routine nodig heeft om dingen te doen en alles bijvoorbeeld gaat
opschrijven, onder andere. Jon heeft wel een zeer goed semantisch geheugen. Vargh-Khadem
beargumenteerde met name dat het ons episodische geheugen is dat beroep doet op de
hippocampus en dat het semantische geheugen beroep doet op andere hersengebieden. Op
basis van de andere patiënt hebben ze deze dissociatie kunnen aantonen.
Evidentie retrograde amnesie
Op basis van de verschillen in capaciteit die amnesiepatiënten nog kunnen zien, kunnen we het
onderscheid maken tussen het episodische geheugen en het semantische geheugen. Tulving had
een patiënt KC en die had schade aan verschillende corticale en subcorticale regio’s, inclusief de
mediale temporale kwabben. Zijn retrograde amnesie was maar beperkt tot episodisch
geheugen. Yasuda, Watanabe, and Ono hadden een patiënt met bilaterale schade aan de
91 A. Onyn
temporale kwabben. Deze patiënt had een goed episodisch geheugen, maar een zwak
semantisch geheugen. Als laatste was er Kapur. Die vergeleek studies bij patiënten met
retrograde amnesie en vond evidentie voor een dubbele dissociatie tussen episodische en
semantische geheugenproblemen.
Het episodische geheugen
Het kan omschreven worden als de individuele herinneringen die permanent opgeslagen worden.
De permastore
Het woord permastore is een analogie naar de permanent bevroren bodem in de poolgebieden.
Het verwijst naar de zeer langdurige stabiele herinneringen. Deze analogie werd ontwikkeld door
Bahrick.
In het episodische geheugen kunnen we heel lang informatie vasthouden en het wordt daar ook
heel goed gecodeerd. Dat blijkt uit een aantal studies. De eerste studie is die van Bahrick,
Bahrick en Wittlinger. De proefpersonen moesten vertellen wat ze nog over hun studententijd
konden herinneren en zelfs na 25 jaar bleek dat studenten weinig van het voormalige
klasgenootjes waren vergeten. De naamherkenning verslechtere na ongeveer 50 jaar, maar de
herkenning bleef wel intact met andere maten. Een andere studie van Bahrick, Hall en Da Costa
waarbij masterstudenten 54 jaar naar het examen hun behaalde punten nog konden herinneren.
Tests voor episodische geheugen
We moeten een aantal technieken gaan formuleren die ons zeggen hoe iets in ons episodisch
geheugen is opgeslagen. Ieder van deze technieken zal een ander antwoord geven. Het eerste
belangrijke is dat we moeten gaan kijken tussen het onderscheid van herinnering en herkenning.
Herinnering is dat je actief informatie uit je geheugen kan ophalen terwijl je daar op een
minimale wijze gecued wordt. Dit kan op drie verschillende manieren.
Free recall waarbij de proefpersonen vrij hun herinneringen kunnen meedelen. En dan
kijken hoeveel items daarvan correct zijn.
Serial recall, dit gebeurd vaak bij het bestuderen van woordenlijsten waarbij je ze ook
nog eens in de juiste volgorde moet kunnen zeggen.
Cued recall is dat je cues krijgt om informatie op te roepen.
Naast de herinneringen heb je ook de herkenning. Dit is eenvoudiger. Wederom kan je dit
bekijken door mensen informatie aan te bieden die ze moeten kennen.
Bij forced-choice recognition krijgt de proefpersoon de keuze tussen een aantal items en
hij moet dan zeggen welk item klopt.
Bij yes/no recognition moet de proefpersoon ja zeggen als hij het woord herkent.
92 A. Onyn
Herkenning
Herkenning kunnen we nog eens verder opdelen in familiariteit en recollectie. Familiariteit is dat
we iets niet direct bewust herkennen. We hebben het gevoel iets te weten zonder de precieze
context te kunnen herinneren. Het is een snel en automatisch proces en het is gebaseerd op het
nagaan van de sterkte van de geheugeninhoud. Bij recollectie herinneren we contextuele details
van de geheugeninhoud. Dit is wel trager en vereist aandacht.
Herkenning en PI
Dit is een voorbeeld van hoe familariteit en context gaan
interacteren. Vaak is zoiets positief, maar het kan ook
een negatieve uitwerking hebbe zoals men kan zien in
nevenstaande afbeelding. Bij een experiment waarbij
men een serie letters te onthouden krijgt en als wijze
van test krijgen ze dan één letter gepresenteerd waarbij
ze moeten zeggen of het in de reeks zat of niet. Daarna
krijgen ze een nieuwe lijst waar ze hetzelfde moeten bij
doen. Als er dan een letter uit de voorgaande letterreeks
gepresenteerd wordt, resulteert dat er in dat er veel interferentie zal zijn. En dat de proefpersoon
zal denken dat deze letter bij de letterreeks zat.
Binding-of-item-and-context Model – Diana (2007)
We moeten individuele items die we moeten onthouden, die kunnen we pas correct gaan
onthouden op het moment dat aan een context kunnen binden. Die binding vindt plaats door de
samenwerking van een drietal hersenmechanismen. Één mechanisme is de perirhinale cortex. Dit
zijn de hersengebieden die de informatie coderen over de specifieke items. Deze informatie is
nodig om een familiariteitsoordeeel te maken. Het tweede mechanisme is de parahippocampale
cortex deze zorgt dat de context over het te onthouden item beschikbaar wordt gemaakt. Die
informatie is nuttig voor de recollectie. Als laatste is er de hippocampus en die integreert die
informatie en op basis daar van is het mogelijk om een zekere dissociatie te vormen.
Herinnering
Er is een onderscheid tussen herinnering en herkenning. Er zijn verschillende hersengebieden bij
betrokken, maar er zijn ook overeenkomsten. Maar herinnering is uiteindelijk moeilijker.
Herinnering is moeilijker omdat we associaties moeten gaan vormen.
Waarom is het episodische geheugen constructief en vatbaar voor fouten?
De meest intuïtieve, maar ook wel naïeve idee rond geheugen is dat ons geheugen één grote
verzameling is van persoonlijke episodes die eigenlijk als een soort video opname of
geluidsopname die in onze hersenen is vastgelegd. Maar dat is dus niet het geval. Het is dan ook
bijna onmogelijk. Onze geheugencapaciteit is enorm, maar met de geheugencapaciteit die we
hebben, zou het onmogelijk zijn om permanent alle indrukken die we hebben vast te leggen in
het LTG.
Het episodische geheugen is ontstaan uit een bepaalde biologische noodzaak. Die noodzaak is
dat we op basis van onze persoonlijke herinneringen iets moeten kunnen gaan leren. Niet alle
details zijn dus belangrijk, maar de grote lijnen el. Het kan ons iets leren van wat we in de
toekomst moeten doen. Die zelfde processen die ons episodische geheugen vormen, spelen een
rol bij het projecteren naar de toekomst toe. Het is een constructief proces, herinneringen
worden gevormd op basis van de sensorische output en ervaringen die worden verwerkt. Nieuwe
93 A. Onyn
informatie die in het episodische geheugen toekomt, kan ook een invloed uitoefenen op
informatie die er als is. Dit betekent dat onze episodische herinneringen gevoelig zijn voor
vervorming. Het geheugen is dus niet zo absoluut. De idee van zo’n constructief proces, staat ons
ook toe om dezelfde hersenmechanimse te gaan gebruiken, niet alleen voor op te slaan, maar
ook om te kijken wat er in de toekomst gaat gebeuren. Als we gaan kijken naar ons geheugen,
en ons voorstellingsvermogen naar de toekomst toe, dan kunnen we zien dat daar ook een hele
sterk correspondentie tussen is. Amnesiepatiëten zijn bijvoorbeeld heel erg slecht in het
bedenken van situaties in de toekomst.
Semantische geheugen
Het semantische geheugen is constructief. De informatie die in het semantische geheugen wordt
opgeslagen bestaat uit losse kenninseenheden. Deze kenninseenheden, of wel concepten, die
vormen eigenlijk een heel groot netwerk. Alle informatieknopen zijn op een bepaalde wijze met
elkaar verbonden. Gelijkaardige concepten liggen dicht bij elkaar en gaan elkaar ook gaan
activeren. De vraag is nu, hoe wordt die informatie eigenlijk opgeslagen? Daarbij kunnen we als
eerste gaan kijken naar de hiërarchie van de concepten. Als we nu het concept stoel zouden
nemen, kunnen we dat linken aan een grotere categorie meubilair, de superordinate klasse, en
we kunnen dit ook gaan linken aan een subcategorie zoals ligstoel, de subordinate klasse. Op
basis van dit soort classificaties kunnen we eigenlijk een hiërarchische voorstelling maken. Het
niveau van een concept beïnvloedt de accuratesse en verwerkingssnelheid. De meeste gewone
classificatie is de basis, maar dit wil niet zeggen dat dit ook de meest efficiënte classificatie is.
Doordat de informatie constructief is, kunnen we deze vervatten in schema’s en deze zorgen
ervoor dat we onze informatie kunnen rangschikken en vervolgens ook kunnen handelen naar die
informatie.
De klassieke benadering van die representatie van de kennis in ons semantische geheugen
bestaat uit hele grote abstracte netwerken van individuele concepten. Dit stelt dat de
representatie abstract is. Het is onafhankelijk van de wijze waarop we ze hebben geleerd. Het is
ook onafhankelijk van wat we er mee zouden doen. Het is stabiele en consistent over individuen
heen. Die abstractie kunnen we heel erg in twijfel trekken. Dit kan door een studie van
Puvlemüller. Hij heeft aangetoond dat bepaalde concepten heel sterk beïnvloed worden door
bepaalde motorische handelingen. Proefpersonen moesten concepten leren en die moesten ze
onthouden en tijdens de recollectie moesten ze een tweede taak uitvoeren. De woorden die ze
moesten leren bestonden uit twee categorieën. De
eerste waren woorden waarbij ze op één of andere
manier een associatie hadden met onze armen. De
andere woorden hadden een relatie met benen. Tijdens
het terugvragen van die woorden. De subtaak bij de
recollectie bestond er in bewegingen te doen met hun
armen, of met hun benen. De performantie op de
geheugentaak sterk werd beïnvloed door de taak die ze
moesten gaan uitvoeren. Op nevenstaande afbeelding valt op dat mensen meer fouten gaan
zeggen bij de armwoorden als ze beenbewegingen gaan maken en omgekeerd.
Dit werd ook gevonden in een ander onderzoek van hem waarbij TMS werd toegepast. Er werd
een TMSpuls toegediend van de motorcortex die de armen representeerde of die de benen
representeerde. Dit is voor beide hemisferen zo. Wanneer de motorcortex voor het been door
94 A. Onyn
een puls tijdelijk wordt uitgeschakeld, dan is het herkennen van een concept rond benen
moeilijker.
Het Spaak-en-Hub model
We moeten rekening houden met het feit dat in het semantische geheugen ook allerlei perifere
gebruiksmogelijkheden, kenmerken van het concept mee gecodeerd worden. Dit heet geleid tot
een herziening van het model waarin de abstracte representatie en allerlei modaliteitsspecifieke
representaties allemaal met elkaar
gekoppeld zijn. Een voorbeeld is
hiernaast te vinden. Hierbij zien we dat
de modaliteitsinvariante hub, de
abstracte representatie (rood) en de
praktische gebruikskenmerken,
geuraspecten, auditieve aspecten,
visuele eigenschappen en
gevoelsprikkels van het concept (geel).
De modaliteitsspecifieke representaties
komen dan samen in één module
waarbij de abstracte representatie wel aanwezig is.
Categorie-specifieke deficiënten
Mensen met geheugenproblemen hebben specifiek problemen hebben bij de classificatie van een
stimulus wanneer een bepaalde uiterlijke kenmerken vertoond met een bepaalde uiterlijke klasse.
Nu volgt een voorbeeld ter verduidelijking.
Men moet vogels gaan classificeren op basis van een aantal verschillende foto’s. Je hebt sterke
prototypische foto’s weergegeven (foto 1) en het is eveneens ook echt een vogel. De tweede foto
is ook een vogel, een emu, maar deze is niet meer zo typisch. Vervolgens is er een vlinder. De
vlinder is geen vogel, maar het is een dier en
heeft vleugels. Men gaat er vanuit dat mensen
met een geheugenprobleem met name bij de
vlinder en de emu problemen zal ondervinden.
Bij de emu zorgt dit volgens Mayberry tot een
ondergeneralisatie. Bij de vlinder is het dan
weer een overgeneralisatie.
Non-declaratief geheugen
We kunnen informatie opslaan waarvan we niet bewust zijn. Het feit dat we iets geleerd hebben,
vertaalt zich meestal in ons gedrag. Vaardigheden leren is dan ook een belangrijke component.
Een tweede component is priming.
Priming en procedureel geheugen
We kunnen een onderscheid maken tussen twee verschillende begrippen. De eerste is repetitie
priming en het andere is procedureel geheugen. Het procedureel geheugen is eigenlijk het
geheugen waar onze vaardigheden opgeslagen zitten. Repetitie priming is eerder een kort
95 A. Onyn
durend mechanisme. We kunnen een paar onderscheiden maken. De repetitie priming is snel en
stimulus-specifiek terwijl de toegang tot ons procedureel geheugen eerder traag en gradueel en
generaliseert naar andere stimuli. Maar representeren zijn nu twee verschillende cognitieve
functies?
Er is evidentie voor het feit dat het twee verschillende mechanismen zijn. De verschillende taken
hebben verschillende patronen van hersenactiviteit. En dat suggereert dat er sprake is van twee
verschillende systemen. Er worden ook vaak geen significante correlaties gemaakt tussen de
prestaties op beide taken. Het feit dat we geen correlatie kunnen vinden tussen de taken, zou
suggereren dat we twee verschillende systemen hebben. Ondanks het feit dat deze verschillen in
hersenpatronen zijn gevonden, is het zo dat het leren van vaardigheden en de sterkte van
priming beschreven kunnen worden met dezelfde functie als ze gemeten worden binnen dezelfde
taak. Dit is dan weer evidentie voor het feit dat het een gedeeld mechanisme is, net zoals dat als
we de processen gaan modelleren dan blijkt dat de computermodellen die maar één mechanisme
impliceren, die laten eveneens geen correlatie zien. We hebben dus geen twee verschillende
mechanismen nodig. Maar het antwoord of het nu twee verschillende functies zijn, is nog steeds
niet gegeven.
Priming
De term priming wordt in het boek geïntroduceerd met de term repetitiepriming, maar er wordt
nooit uitgelegd wat de term repetitiepriming nu inhoudt. Het is eigenlijk het overkoepelende
begrip voor perceptuele en conceptuele priming. Het wil zeggen dat je gedrag kan faciliteren
door dat je eerder al informatie hebt aangeboden. Het meest simpele voorbeeld hiervan zien we
in de perceptuele priming
Perceptuele priming
De perceptuele priming bestaat bijvoorbeeld uit een experimentele situatie waarbij het woord
nurse wordt aangeboden. En vervolgens wordt er een doel stimulus aangeboden die bestaat uit
drie individuele letters, n, r, e. Het effect van deze prime is dat bijna alle proefpersonen dit
onmiddellijk heel erg snel aanvullen als het woord nurse. Als deze prime niet gegeven werd,
waren de proefpersonen hier veel trager in. Het is dus een vrij direct mechanisme dat gevoelig is
voor de verschillende modaliteiten en de vorm van de stimuli.
Conceptuele priming
Het werkt niet zo zeer direct zoals de perceptuele priming, maar het triggert eerder het
semantische geheugen. Als we weer de term nurse aangeboden krijgen, en we daarna de letters
d, c, o. Dan zorgt de prime nurse dat we het woord in dit geval de benaming doctor zullen
geven.
Als we kijken naar patiënten kunnen we een duidelijke dissociatie maken tussen perceptuele
priming en conceptuele priming. Schade aan de bilaterale occipitale kwab resulteert in schade in
de perceptuele priming, maar niet in de conceptuele priming. Bij alzheimerpatiënten is er schade
in de temporale en pariëtale kwab en dit zorgt voor het omgekeerde.
Betrokken processen
We kunnen priming verklaren vanuit twee verschillende mechanismen die sterk aan elkaar
gerelateerd zijn. Dat zijn de repetitie suppressie en de perceptual fluency. De perceptual fluency
zorgt er voor dat we bij herhaalde presentatie een efficiëntere verwerking door maken. Bij de
eerste keer zien van het object wordt er een representatie gemaakt, bij volgende presentaties
van het object wordt deze eerder gemaakte representatie opnieuw geactiveerd. Men ziet dan ook
96 A. Onyn
dat de respons in de hersenen minder wordt na een herhaalde presentatie. Dit is dan de repetitie
suppressie.
Een dubbel dissociatie
Is het nu zo dat het primingseffect los staat van het declaratieve geheugen? Het antwoord is ja.
Procedureel geheugen
Vaardigheden leren
Vaardingheden leren wordt gedefinieerd als een proces wat we niet in één keer kunnen, maar
dat het geleidelijk is en door herhaling. Men denkt dan vaak aan motorische vaardigheden, maar
het gaat ook over vaardigheden die op een ander domein voorkomen zoals sequentieel leren,
spiegelschrift lezen, spiegel traceren, classificatie leren en artifcial grammar learning. Het is
opvallend dat deze vaardigheden en het leren van vaardigheden goed bewaard is bij amnesie.
Vormen van leren bij amnesiepatiënten
Heel veel amnesiepatiënten zijn nog steeds in staat van het leren van nieuwe vaardigheden, ze
zijn in staat om te primen, ze kunnen aan klassieke conditionering onderworpen worden en ze
kunnen leren in categorieën. Spiers ontdekte dit in 2001. Het volgen van een lijn in de spiegel,
mirror tracing lukt nog, maar er is wel bepaald deficiënt in bepaalde omstandigheden. Volgens
Cohen en Squire vonden heel veel evidentie voor al deze vaardigheden. Cermak vond dat leren
met de pursuit rotor nog lukte. De pursuit rotor is een draaiend plateau en daar staat één stip
op. De patiënt moet een stilus boven deze stip houden en dat ook zo goed mogelijk te
behouden. Bij het resultaat zien we dat als mensen dit in het begin moeten gaan doen, ze heeft
veel afwijkingen gaan maken. Maar hoe vaker ze dit oefenen hoe beter ze hier in staat zijn. Ook
al zijn ze vergeten dat dat deze opdracht al eerder gedaan hebben. Hetzelfde geldt voor het
vingerdoolhof. Amnesiepatiënten zijn hier goed in terwijl ze in andere declaratieve taken niet
blijken te slagen.
Interacties tussen geheugensystemen
We kunnen het onderscheid tussen de verschillende systemen in twijfel gaan trekken. Want er
blijkt toch evidentie te zijn voor het feit dat declaratieve geheugentaken kunnen interfereren met
niet declaratieve geheugentaken. Dat is te zien in de tabel op de volgende pagina. Dit is een
studie van Brown en Robertson uit 2006 waarbij ze mensen een seriële reactietijdtaak, waarbij je
zo snel mogelijk een bepaald patroon moet bij gaan bepalen, geven. Na het uitvoeren van die
taak, kregen de proefpersonen een woordleertaak, een declaratieve taak. Na afloop kregen ze
daar een overhoring over. Wanneer ze daarna nog een seriële reactietijdtaak moesten maken,
dan was hun performantie aanzienlijk verminderd. In de controle conditie kregen de
proefpersonen een niet-declaratieve taak. Bij deze bleef de performantie gelijk.
97 A. Onyn
Voorbij declaratieve en niet-declaratieve geheugensystemen
We kunnen concluderen dat het moeilijk is om een onderscheid te maken tussen verschillende
geheugentypes. We moeten daarom eigenlijk proberen om een alternatief model te bedenken.
Nevenstaand model is daar een voorbeeld van. Het
verwerkingsmodel gaat er vanuit dat in plaats van een
strikt declaratief en niet-declaratief geheugensysteem,
we drie verschillende verwerkingsmodules hebben.
De eerste bestaat uit een snelle encodering van
flexibele associaties tussen verschillende stimuli. Deze
gebieden zorgen voor een episodisch geheugenspoor
bestaat. De tweede is een langzame encodering van
rigide associaties dit zorgt ervoor dat we procedurele
geheugensporen ontwikkelen en dat ons semantisch
geheugen kan ontstaan. Deze stelt dus een grote overlap voor tussen het procedurele geheugen
en het semantische geheugen. Als laatste hebben we de snelle encodering van individuele items
en dit resulteert dan in het effect van priming en familiariteit. Dit systeem werd bedacht door
Henke.
Er is nog een alternatief model, het model van Cabeza en Moscovitch. Deze voorspelt een
gelijkaardige serie processen maar die de verschillende geheugentypes meer classificeert in drie
verschillende dimensies. Waarbij conceptueel versus perceptueel, vooral gerelateerd aan de input
modus, relationeel versus representationeel en gecontroleerd versus automatisch. Hiermee
proberen ze ook te verklaren waarom ze zo’n onderscheid kan ontstaan tussen declaratief vers
non-declaratief maar dat er ook veel overlap kan zijn.
98 A. Onyn
Hoofdstuk 8: Alledaags geheugen
Alledaags geheugen
Het alledaagse geheugen moeten we los kunnen zien van de voorgaande theorie.
Voor sommige gebeurtenissen zoals 9/11 weten we nog wat we aan het doen waren, met wie we
waren,… het feit dat dit alles nog geweten is, wil zeggen dat we een specifiek geheugen hebben
voor bepaalde significante gebeurtenissen.
Het alledaagse geheugen kan men opsplitsen in drie verschillende soorten van geheugen; het
autobiografische geheugen, het episodische geheugen en het prospectief geheugen. Het
autobiografische geheugen en het episodische geheugen zijn nauw met elkaar verbonden.
Het autobiografische geheugen bestaat uit gebeurtenissen die een groot deel of langere
periode van je leven innemen, bv studeren aan de universiteit. Het is het geheugen van
episodes uit je eigen leven.
Het episodische geheugen zijn dan weer de herinneringen van alle dag. Maar over een
jaar herinneren zal wel moeilijk zijn. het zijn individuele herinneringen van alle dag, wat
je die dag gedaan hebt. Het is het lange-termijn geheugen voor persoonlijke
herinneringen.
Het prospectief geheugen is een bijzondere vorm van geheugen. Het is het geheugen
voor dingen die je in de toekomst nog moet doen. Het is de herinnering dat je nog iets
moet doen.
Verschillende benaderingen
In hoofdstuk 6 en 7 kwamen we al de traditionele benadering tegen. Deze gaat uit van een
pakhuismetafoor. Ons geheugen is een pakhuis waar we zoveel mogelijk informatie
moeten/willen opslaan. De herinneringen zijn hierbij recent en arbitrair en het leren gaat veelal
intentioneel. Het aantal items dat het gaat opslaan hangt af van het aantal toegankelijke items.
De motivatie voor het gebruiken van de traditionele benadering zijn arbitraire instructies. De
focus wordt gelegd bij de accuratesse van de onthouden informatie.
Daarnaast heb je ook nog de alledaagse geheugen benadering. Deze maakt eigenlijk gebruik van
herinneringen die we al hebben. Het leren gebeurd incidenteel. Men gaat ook kijken naar de
accuratesse van iemand zijn herinneringen door deze te vergelijken met de feiten, men kijkt dan
naar de goodness of fit, in hoeverre het overeenkomt dus. De zaken die opgeslagen zijn in het
alledaagse geheugen zijn daar opgeslagen voor persoonlijke doelen en de focus ligt hierbij op
relevantie.
Accuratesse en verhalen vertellen
Dudukovic, Marsh en Tversky deden in 2004 een onderzoek naar het autobiografisch geheugen
van studenten. Ze verdeelden de studenten in 2 groepen. De eerste groep moest hun herinnering
zo accuraat mogelijk navertellen, dit deden ze dan ook op een zakelijke en serieuze manier. Hun
focus lag op de details van hun herinnering. De tweede groep moest de herinnering op een leuke
manier vertellen. Hierdoor was er bij hun minder oog voor detail. Uiteindelijk moesten de beide
groepen nog eens hun herinnering meedelen en nu moest deze voor beide groepen zo accuraat
mogelijk zijn. Hierbij was duidelijk te zien dat groep 2 het minst accuraat was. Bij hun
herinnering kwam veel terug van wat ze eerder hadden verteld om de herinnering leuk te maken.
99 A. Onyn
Het opnieuw vertellen van verhalen op een onderhoudende wijze kan de herinnering in het
langetermijngeheugen verstoren, zelfs wanneer je later moet proberen het verhaal zo accuraat
mogelijk te vertellen. Men kan dus stellen dat er veel vervormingen in komen te zitten.
Autobiografische geheugen
Het autobiografische geheugen en het episodische geheugen
Het autobiografische geheugen geven onze herinnering aan ons persoonlijk verleden, onze eigen
ervaringen, en aan andere, voor ons belangrijke personen weer. Het is gerelateerd aan
persoonlijke belangrijke gebeurtenissen en het helpt bij het identificeren van persoonlijke
identiteit en het ondersteunen van doelen. Het autobiografische geheugen gaat tot jaren, zelf
decennia terug en heeft vaak betrekking op complexe herinneringen. Het wordt ook beïnvloed
door emotionele stemmingen.
Het episodische geheugen zijn dan weer persoonlijke ervaringen die op een bepaald
moment/locatie plaatvonden. Het zijn vaak triviale gebeurtenissen die slechts tot een paar uur
teruggaan. Het episodische geheugen is ook zeer beperkt qua omvang.
De vraag is of deze twee geheugensystemen nu ook echt verschillend zijn.
Het antwoord op deze vraag is ja. Zoals je in onderstaande afbeelding kan zien, ziet u dat de
geactiveerde hersengebieden afwijken.
Reukzin en geheugen
Dit is niet zeer relevant voor de cursus en dus ook
niet erg belangrijk. Maar de meesten geloven dat
geuren een sterke cue geven om sterke en
emotionele persoonlijke herinneringen op te
roepen.
Flashbulb memories
Flashbulb memories zijn zeer intensieve
herinneringen die gekoppeld zijn aan een
drastische gebeurtenis. Een andere definitie die we hiervoor kunnen vinden is de volgende: “Een
heldere, langdurige autobiografische herinnering aan belangrijke, dramatische en verassende
gebeurtenissen.” Een goed voorbeeld hiervoor is 9/11 of de dood van prinses Diana. Afhankelijk
van land tot land zal een flashbulb memories sterker of net zwakker zijn. De dood van prinses
van Diana zal aangrijpender geweest zijn voor Britten dan voor ons Belgen. Binnen enkele jaren
zal voor België de aanslag in Zaventem een flashbulb memorie zijn.
Brown en Kulik deden in 1977 een onderzoek naar flashbulb memories. Hierin stelden zat dat
flashbulb memories los staan van andere herinneringen en ze een speciaal neuraal mechanisme
activeren. Volgens hen bevat een flashbulb memorie informatie over de informant, de locatie
waar ze het gehoord hebben, met welke activiteit ze bezig waren, wat hun emotionele toestand
was en die van omstanders en als laatste herinneren ze zich de gevolgen dat de gebeurtenis had
voor hen.
Finkenauer deed onderzoek in 1998, hij deed andere aannames. Volgens hem wordt een neuraal
mechanisme die we al hebben, intenser geactiveerd. Hij stelt dat het af hangt van factoren die
betrokken zijn bij de formatie van nieuwe herinneringen zoals voorkennis, persoonlijk belang, de
100 A. Onyn
verrassing van het gebeuren, de herhaling, de nieuwheid van het gebeuren en de affectieve
houding tegen over de centrale persoon in de gebeurtenissen.
Zijn flashbulb memories speciaal?
Conway deed in 1994 onderzoek na het aftreden van Margaret Thatcher. Britten waren hierdoor
erg geshockt. Flashbulb memories over deze gebeurtenis waren bijna enkel en alleen bij Britten
te vinden. Maar liefst 86% van de Britse proefpersonen hadden na 11 maand nog flashbulb
memories, na 26 maand was dit nog steeds consistent. Deze gebeurtenis was zo ingrijpend voor
hen dat de herinnering zeer accuraat werd vastgelegd. Os en Pedzdek stelden daartegen wel in
dat flashbulb memories verassend inaccuraat kunnen zijn. Dit doordat men ook veel informatie
krijgt van buitenaf door de media. Dit kan onze eigen herinnering ook sturen.
Levendigheidsratings van flashbulb memories
Bij de eerste grafiek zie je de levendigheidsrating. Deze
blijft bij een flashbulb memorie relatief hoog. Bij de tweede
grafiek kan je de consistentie van de herinnering als
functie van het type herinnering en de lengte van het
retentie-interval terugvinden. Deze daalt, de accuraatheid
daalt. Het bevat wel juiste informatie maar ontstaat deels
door dat je herinnering onderbouwt kan worden door
dingen die niet gebeurd zijn.
Evaluatie
Flashbulb memories lijken speciaal en uniek, omdat ze onderscheidend zijn en niet lijden onder
interferentie, maar ze maken geen gebruik van een uniek geheugensysteem. De meeste
flashbulb memories bevatten inaccurate informatie en reconstructieve processen, gebaseerd op
wat je waarschijnlijk ervaren zou hebben, spelen een rol. Ook zijn ze langdurig omdat we ze
veelal vaker ophalen over een langere periode.
Herinneringen en levensloop
Herinneringen gedurende de levensloop
Rubin, Wetzler en Nebes onderzochten in 1986 uit welke periode de herinneringen kwamen. Dit
deden ze door oudere mensen naar hun herinneringen te vragen. Hun viel twee dingen op, de
infantiele amnesie, of kinderamnesie genoemd, en de reminiscene bump. De infantiele amnesie
vindt men terug bij de eerste 3 levensjaren van een kind. Hier is bijna een volledig gebrek aan
persoonlijke herinneringen. De reminiscene bump
zorgt dan weer voor een verrassend hoog aantal
herinneringen uit de periode tussen het 10e en het
30ste levensjaar. Deze twee fenomenen kan je op
de afbeelding hiernaast zien. Dit op zich is een
uniek fenomeen.
101 A. Onyn
Kinderamnesie
Kinderamnesie komt voor doordat de ontwikkeling van het brein nog incompleet is. Het is nog
niet matuur genoeg voor het opslaan van herinneringen. Vooral de hippocampus speelt hierbij
een belangrijke rol. De dentate gyrus zijn ontwikkeling duurt ongeveer tot nog één jaar na de
geboorte. Andere hersengebieden zijn dan weer niet ontwikkeld tot 2-8 jaar. Ook de prefrontale
cortex speelt een belangrijke rol. Deze is niet volledig ontwikkeld tot ongeveer hun twintigste. De
synaptische dichtheid neemt tot 24 maanden nog steeds toe.
Er is wel een maar, jonge kinderen kunnen wel lange-termijn herinneringen opbouwen. Dit werd
onderzocht door Fivush, Gray en Fromhoff in 1987. Zij deden een interview met kinderen met
een gemiddelde leeftijd van 33 maand en hun ouders over recente en minder recente
gebeurtenissen. Hierbij waren de kinderen in staat vragen te beantwoorden.
Repressie bij kinderamnesie
Freud stelde dat infantiele amnesie ontstond door repressie, onderdrukking van driegende
gedachten. Hij zei dat deze gedachten naar het onbewuste werden verbannen en dat ze
getransformeerd werden naar onschadelijke herinneringen. De idee van Freud had wel enkele
fouten. Hij had eerst en vooral geen bewijs ter ondersteuning en hij had geen verklaring waarom
volwassen ook niet in staat waren om positieve of neutrale gebeurtenissen uit hun jeugd te
herinneren.
Theorieën over herinneringen en levensloop
Kinderamnesie en het cognitieve zelf
Howe en Courage stelden in 1997 dat er een ontwikkeld gevoel voor het zelf nodig is om een
autobiografische herinnering te vormen. Dit wijst er op dat als je een autobiografische
herinnering wil vormen, je die aan je identiteit moet kunnen koppelen. We maken zeg maar een
schema waardoor het koppelen kan lukken. Dit ontwikkeld slechts pas vanaf het 2e levensjaar.
De zelfherkenning werd vastgesteld door de spiegelproef.
In 2003 vonden ze dat goede zelfkenners een beter geheugen hadden voor persoonlijke
gebeurtenissen. We kunnen dus stellen dat deze in verband staan met elkaar. Het
autobiografische geheugen is gekoppeld aan zelfbewustzijn/kennis.
Ook taal en cultuur zijn essentieel voor de ontwikkeling van een autobiografisch geheugen.
Kinderamnesie, terug naar het brein
We gingen er van uit dat we geboren werden met al onze hersencellen, maar dit is niet waar. De
neurogenesis maakt nieuwe netwerken, een formatie van nieuwe neuronen in het gebied dat
instaat voor herinneringen is nog in ontwikkeling, je kan als kind wel iets vastleggen, maar het
wordt overschreden. De hippocampus speelt hier weer een rol, met name de dendate gyrus. Het
is een levenslang proces maar in de eerste levensjaren.
Het is een soort trade-off systeem tussen plasticiteit van het brein en de stabiliteit van de
herinnering.
De reminiscene bump
Hier worden de meeste herinneringen van een mensenleven terug gevonden. Deze trekt over de
leeftijd van 10-30 jaar oud.
102 A. Onyn
Rubin stelde 2 factoren voorop in 1998. Nieuwheid en stabiliteit. De nieuwheid is hier belangrijk
omdat je voor het eerst nieuwe dingen ervaart en doet, je gaat voor de eerste keer naar de
universiteit, je eerste lief,... Door de nieuwheid produceer je herkenbare herinneringen die een
relatief gebrek hebben aan proactieve interferentie. Maar rond deze leeftijd begint je leven ook te
stabiliseren, je bent je eigen persoon. Gebeurtenissen uit een stabiele periode in het leven
hebben een hogere kans om als model voor toekomstige gebeurtenissen te dienen. Deze geven
een cognitieve structuur die kan dienen als een stabiele organisatie om gebeurtenissen op te
halen.
De reminiscene bump en het levensscript
Een levensscript markeert de belangrijke momenten in een leven. Het is een coherente
beschrijving van wie we zijn, hoe we hier kwamen en dit is gedurende ons leven opgebouwd.
Gebeurtenissen die belangrijk zijn of emotioneel intens hebben invloed op ons script. Vooral
positieve gebeurtenissen van de jonge volwassenheid zijn met name memorabel.
De reminiscene bump en de perceptie van controle
Glück en Bluck onderzochten de levensverhaal hypothese. Ze deden onderzoek over 3541
gebeurtenissen in het leven van 659 deelnemers tussen de 50 en 90 jaar. Als taak kregen de
deelnemers dat ze hun herinneringen moesten raten gebaseerd op emotionele valentie,
persoonlijk belang en het gevoel van controle over de gebeurtenis. Als resultaat kregen ze dat de
reminiscentie bump alleen gevonden werd voor positieve herinneringen met een hoog gevoel
voor controle (zie onderstaande afbeelding). Als conclusie kunnen we dus stellen dat
autobiografische herinneringen uit deze periode belangrijk zijn voor het generen van een positief
levensverhaal.
Toegankelijkheid van het autobiografische herinneringen
Waar wordt deze reminiscene bump door gestuurd?
Hierbij hebben we 2 manieren van ophalen, de generatieve ophaling of de directe ophaling. De
generatieve ophaling is een opzettelijke constructie van autobiografische herinneringen. Het
combineert het werkende zelf met informatie in de autobiografische kennisbasis. Het produceert
herinneringen die gerelateerd zijn aan persoonlijke doelen. De directe ophaling is iets anders.
Deze wordt aangestuurd door specifieke cues die meer verspreid zijn over je leven. Het vereist
ook geen betrokkenheid van het werkende zelf.
Er is ook neurologisch bewijs dat onze herinneringen kunnen verdwijnen. Dit door retrograde
amnesie, die beïnvloedt het ophalen van specifieke gebeurtenissen, maar laat de vaardigheid om
algemene gebeurtenissen en periodes op te halen enigszins intact.
103 A. Onyn
Neuroimaging bewijs
We kunnen herinneringen cue’n. Conway en Pletdell-Pearce speculeerden dat de generatieve
ophaling in eerste instantie gebruik maakt van de gecontroleerde processen van het werkende
zelf in de frontaalschors. Dit wordt gevolgd door de activatie (door een cue) van een
autobiografische kennisbasis.
Zelf-geheugensysteem
Conway en Pleydell-pearce deden ook in 2000 een onderzoek. Ze kwamen tot de constatatie dat
de autobiografische geheugendatabase persoonlijke informatie bevat op 3 niveaus van
specificiteit. Deze drie niveaus kan men aan elkaar linken.
Levensfase specifieke perioden
Aanzienlijke periodes die gedefinieerd worden door belangrijke lopende situaties. Deze
zijn thematisch en tijdsgebonden.
Generieke gebeurtenissen
Dit zijn herhaalde en enkelvoudige gebeurtenissen.
Gebeurtenisspecifieke kennis
Dit zijn beelden, gevoelens, en andere details die gerelateerd zijn aan generieke
gebeurtenissen.
Evaluatie
Sterktes
Het is een veel omvattende theorie over het autobiografische geheugen waarbij de
aannames ondersteund worden door empirisch bewijs.
Er is ook een gans netwerk van hersengebieden betrokken.
Beperkingen
Het autobiografische geheugen kan meer processen en hersengebieden omvatten dan
hier wordt aangenomen.
Veel wordt nog niet omschreven.
Het werkende zelf
Het is een complexe set van actieve doelen en zelfbeelden waar informatie doorheen wordt
gefilterd en ge-encodeerd. Het bestaat uit conceptuele zelfkennis, persoonlijke details en
professionele doelen en wordt deels geconstrueerd door de familie achtergrond, collega’s en
vrienden, de genoten opleiding en mythes en stereotypen.
Een effectief werkende zelf is idealiter. Het is coherent, de drijfveer voor coherentie zal na
verloop van tijd domineren en het is grotendeels gestoeld in realiteit, sensorische details zullen
helpen om een herinnering authentiek te maken.
104 A. Onyn
De autobiografische kennisbasis
Conway stelde in 2005 de kennisstructuur binnen het
autobiografische geheugen voor zoals hiernaast afgebeeld.
We kunnen de structuur indelen op 5 niveaus. Het laatste
niveau kan je zien als de kaartenbak met episodische
herinneringen, dit zegt niet zoveel. Op het niveau daarboven
kan je zien dat ze al gekoppeld worden aan concepten bv werk
gerelateerde aangelegenheden. Het middelste niveau is het
overkoepelend concept te vinden, het zijn de belangrijke
onderdelen van het leven. Op de tweede niveau worden
onderstaande concepten nog eens aan overkoepelend begrip
gekoppeld. Bovenaan zie je dan het algemene leven(sverhaal).
Ooggetuigenverklaringen
Getuigenverklaringen
In een rechtszaak zijn getuigen heel belangrijk. Maar een getuige is geen voldoende bewijs. De
informatie die een getuige opslaat, gebeurt meestal in een flits, waardoor veel details mislopen
worden. Het opslaan gaat aan de hand van een cognitief schema.
Wanneer we aan een groep proefpersonen een foto tonen van een overvaller die gemaskerd is,
en dus niet herkenbaar, zullen proefpersonen veel fouten maken bij het beschrijven van de
overvaller. Dit omdat ze onder de invloed zijn van vooroordelen. Wanneer ze dan een overvaller
zagen die wel duidelijk herkenbaar is, zag men dat de proefpersonen minder onder de invloed
waren van schema’s.
Het geheugen is hierbij niet altijd betrouwbaar. Dit kunnen we zien bij het proces tegen
Demjanjuk. Hij werd opgepakt in nazi-Duitsland en kreeg daar een krijgsgevangene straf. Hij
moest in een concentratiekamp gaan werken. Aan de hand van getuigenissen dacht men op een
bepaald moment dat hij Ivan de verschrikkelijke was. Door deze getuigenissen werd hij ter dood
veroordeeld, Ivan was namelijk een kampbeul voor de Nazi. Wagenaar, een getuige deskundige,
stond op om de zaak te bekijken. Ondanks het pleidooi werd hij weer ter door veroordeeld. Maar
in de tussentijd van zijn proces en het effectief uitvoeren van de straf, vertrok enige tijd. In 1989
viel de Berlijnse muur en kon men de STASI archieven bekijken waaruit bleek dat hij wel degelijk
onschuldig was en werd hij vrijgesproken. Dit is een mooi voorbeeld om aan te tonen dat men
nooit zomaar mag afgaan op getuigen alleen.
Getuigen worden vaak door verschillende zaken beïnvloed. Er kan emotionele betrokkenheid zijn,
de ondervraging kan ook een invloed hebben, de manier waarop de vragen gesteld worden,
maar ook de focus op bepaalde zaken kan een invloed hebben. Op een tennisveld zal een wapen
sneller opvallen dan in een shootingrange.
Bij de identificatie van een verdachte kan het moeilijk zijn om een verdachte soms te herkennen
als de verdachte zelf. Dit omdat je de dader ziet in een andere context, belichting… Wanneer de
verdachte dan ook nog eens van een andere origine zou zijn, zou het herkennen nog moeilijker
worden. Omdat we niet vertrouwd zijn met zo’n gezicht.
105 A. Onyn
Verbeteren van ooggetuigeverklaringen
Steyblay voerde in 2011 een experiment uit omtrent ooggetuigen en het correct aanduiden van
een dader. Hij stelde vast dat wanneer de dader simultaan of sequentieel moest aangeduid
worden, het steeds moeilijk bleef. Bij simultaan was 52% correct wanneer de dader aanwezig
was, wanneer de dader niet aanwezig was, koos toch 54% een onschuldige uit de line-up. Bij
sequenteel was dat 44% en 32%.
Voor het verbeteren van de verklaringen kunnen we gebruik maken van het cognitieve interview.
Hierbij wordt de getuige teruggebracht in zijn gedachten naar de plaats van het gebeuren. Het is
dus een mentale terugkeer naar de omgeving en er wordt dan aangemoedigd om alles in detail
te gaan rapporteren. Ze vragen om de gebeurtenis ook te beschrijven in verschillende volgordes
en vanuit verschillende gezichtspunten.
Prospectief geheugen
Het prospectief geheugen zijn zaken die je moet onthouden, zaken die je nog moet doen.
Het prospectief geheugen kan je onderverdelen in stadia zoals te zien in onderstaande
afbeelding. Men kan met twee verschillende cues werken, een event cue en een time cue. Event-
based cues, is dat je je herinnert dat je een actie moet uitvoeren wanneer de juiste situatie zich
aankondigt. Bij time-based cues herinner je je op een bepaalde tijd dat je een actie moet
uitvoeren. Volgens Kim en Mayhorn is event-based prospectief geheugen toch iets beter dan
time-based.
Je kan ook kijken op een andere manier.
Waarbij het proces in 5 onderdelen
verdeelt wordt.
1) Coderen, het opslaan van welke
actie uitgevoerd moet worden.
2) Retentie, onthouden van de
geplande actie.
3) Ophalen, ophalen van de geplande
actie op het moment dat de
gelegenheid om deze uit te voeren
zich voordoet.
4) Uitvoeren van de actie.
5) Evaluatie.
Prospectief geheugen bij piloten
Wanneer een piloot een handeling vergeet uit te voeren kan dit zeer zware consequenties
hebben. Daarom is het belang van een prospectief geheugen zeer belangrijk! Piloten worden
hiervoor zelf getraind. Zo probeert men problemen met het prospectief geheugen tegen te gaan
wanneer er een lopende taak wordt onderbroken. Interrupties van taken zijn vaak zeer plots en
intens. Deze interrupties zorgen ook voor andere taken. Er is ook geen planning van wat er moet
gebeuren na de interruptie.
Prospectief geheugen: theoretische aspecten
Er zijn twee theoretisch perspectieven, de PAM theorie, of ook wel de preparatory attentional and
memory processes theory, of de multiprocess theory. Bij de PAM theorie gaat het over een
monitorproces en een retrospectief geheugenproces, men moet altijd aandacht schenken aan
106 A. Onyn
voorgaande taken. Bij de multiprocess theory is er een associatie nodig tussen de cue en de te
volgend actie. Deze cue is opvallend. Een reeds uitgevoerde taak leidt de aandacht naar de
relevante aspecten van de retrieval cue. De uit te voeren actie is dan ook simpel.
![Blocks voor thorax en abdomen [Alleen-lezen] - uzleuven.be · Analgesie van abdomen en/of thorax Beste analgesie = centraal zenuwblock: epiduraal/intrathecaal ... Dorsale ramus spieren/huid](https://static.fdocuments.nl/doc/165x107/5d29390488c993f3778ccd6f/blocks-voor-thorax-en-abdomen-alleen-lezen-analgesie-van-abdomen-enof-thorax.jpg)
