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Lernen und Gedächtnis Vorlesung Christian Kaernbach Teil 1: Lernen.

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Präsentation zum Thema: "Lernen und Gedächtnis Vorlesung Christian Kaernbach Teil 1: Lernen."—  Präsentation transkript:

1 Lernen und Gedächtnis Vorlesung Christian Kaernbach Teil 1: Lernen

2 Automatisches Lernen Behaviorismus und die Folgen –Der Mensch als Reiz-Reaktions-System –Mentale Größen sind moderater Behaviorismus: nicht erfaßbar radikaler Behaviorismus:nicht existent –Klassisches Konditionieren –Instrumentelles Konditionieren –Kritik am Behaviorismus Implizites Lernen Wahrnehmungslernen Handlungslernen

3 Klassisches Konditionieren unkonditionierter Stimulus (US) –Pawlow: Fleisch –z. B. Luftstrom gegen Hornhaut unkonditionierte Reaktion (UR) –Pawlow: Speichelbildung –hier: Lidschlag konditionierter Stimulus (CS) –Pawlow: Klingel –z. B. Ton konditionierte Reaktion (CR) –Pawlow: Speichelbildung –hier: Lidschlag –CR UR

4 Klassisches Konditionieren Die CR wird schnell gelernt. –eine CS-US Koppelung kann ausreichen. Sie kann zwar gelöscht werden, –wiederholte Darbietung von CS ohne US. aber sie wird nie vergessen. –bei weiterer CS-US Koppelung: Ersparnis –ohne weitere CS-US Koppelung: spontane Erholung Kontext (Erneuerung) US o.ä. (Wiederherstellung) Relevanz: Stabilität der Phobie Gegenkonditionieren Clockwork Orange Stanley Kubrick / Anthony Burgess

5 CS US CS US CS US Zeitverhältnisse simultan verzögert rückwirkend

6 CS US CS US CS US simultan verzögert rückwirkend Zeitverhältnisse CR ist antizipatorische Reaktion auf den US

7 Paßfähigkeit von US und CS Experiment mit Ratten: –US1:Stromschlag US2:Brechreiz –CS1:Ton CS2:Süßstoff CS1+CS2+US1:CR nur bei CS1 CS1+CS2+US2:CR nur bei CS2 Ein Geschmacksreiz ist ein besserer Prädiktor für Brechreiz als ein Ton Ein externer Reiz ist ein besserer Prädiktor für Stromschlag als ein Geschmack

8 Neurophysiologie des klassischen Konditionierens us1 Mantelrand berühren us2 Siphon berühren ur schwacher Kiemenrückzug US Stromschlag Schwanz UR starker Kiemenrückzug CS1 Mantelrand berühren oder CS2 Siphon berühren paaren mit US Stromschlag Schwanz CR starker Kiemenrückzug selektiv auf CS1 oder CS2 (CS+ bzw. CS–) Hebb Lernregel (1949)

9 Klassische Konditionierung: Was wird gelernt? konditionierter Reflex? –Reflex US UR –neue Verbindung CS UR = neuer Reflex? –CS CR UR! –gelernt wird nicht CS CR, sondern CS US UR verhindern: CR wird trotzdem gelernt US entwerten (US: Futter bei hungrigen/satten Ratten) CS2 mit CS1 paaren, dann CS1 mit US: CR auf CS2

10 Klassische Konditionierung: Was wird gelernt? Informationswert des CS –Hauptparameter: Kontiguität P(US|CS) Wahrscheinlichkeit, daß US auftritt, wenn CS gegeben wurde –ebenfalls wichtig: Basisrate P(US|–CS) Wahrscheinlichkeit, daß US auftritt, wenn kein CS gegeben wurde –Informationswert: Kontingenz P = P(US|CS) – P(US|–CS) P(US|–CS)

11 Klassische Konditionierung: Was wird gelernt? Informationswert des CS –Hauptparameter: Kontiguität P(US|CS) Wahrscheinlichkeit, daß US auftritt, wenn CS gegeben wurde –ebenfalls wichtig: Basisrate P(US|–CS) Wahrscheinlichkeit, daß US auftritt, wenn kein CS gegeben wurde –Informationswert: Kontingenz P = P(US|CS) – P(US|–CS) Menschen

12 Instrumentelles Konditionieren klassisches Konditionieren: respondentes Verhalten (Reaktion auf einen Reiz) instrumentelles Konditionieren: operantes Verhalten zur Herbeiführung einer Konsequenz benötigt: Verstärker nachKonsequenz Reaktionpositivnegativ geschiehtpositive Bestrafung Verstärkung entfälltBestrafungnegative Verstärkung

13 Instrumentelles Konditionieren benötigt: Verstärker nachKonsequenz Reaktionpositivnegativ geschiehtpositive Bestrafung Verstärkung entfälltBestrafungnegative Verstärkung Verstärker (operationale Def.) ein Reiz, der die Auftretenswahrscheinlichkeit einer Reaktion erhöht (Skinner, 1938) Fortfall des Verstärkers = Löschung

14 Beispiel Echogedächtnis bei Tieren Wüstenrennmäuse (Kooperation mit Holger Schulze, Magdeburg) Naive Tiere (N=21, 4 pro Gruppe): –shuttle box, go/no-go task –Periodenlänge ms –60 EV pro Tag Hochtrainierte Tiere (N=2), Periode wird bei guter Leistung verlängert: –160 Tage Training (9600 EV!) –maximal 400 ms

15 Zeitverhältnisse, Paßfähigkeit CS-US Abstand am besten ca. 500 ms R-V Abstand am besten ca. 500 ms US und CS müssen paßfähig sein R und V müssen paßfähig sein –instinctive drift (Breland & Breland)

16 Instrumentelles Lernen: Was wird gelernt? Kontingenzlernen –kein neues Verhalten Wasserman et al. (1993): –VPn drücken Taste. –Manchmal geht dann das Licht an: P(O|R). –Manchmal geht das Licht auch so an: P(O|–R). –Kausalurteil: VPn-Urteile reflektieren die Größe von P(O|R) – P(O|–R)

17 Instrumentelles Lernen: Was wird gelernt? Kontingenzlernen –kein neues Verhalten Wasserman et al. (1993): –VPn drücken Taste. –Manchmal geht dann das Licht an: P(O|R). –Manchmal geht das Licht auch so an: P(O|–R). –Kausalurteil: VPn-Urteile reflektieren die Größe von P(O|R) – P(O|–R) Ratte