Samenvatting Inleiding tot de Cognitiewetenschap PDF

Suzan Stempher Inleiding tot de Cognitiewetenschap 1. Introductie A brave new world De geest is moeilijk te bestuderen aangezien je deze moeilijk kunt waarnemen, meten of manipuleren. De hersenen zijn het meest complexe dat in...

Suzan Stempher Inleiding tot de Cognitiewetenschap 1. Introductie A brave new world De geest is moeilijk te bestuderen aangezien je deze moeilijk kunt waarnemen, meten of manipuleren. De hersenen zijn het meest complexe dat in het universum voorkomt. De laatste halve eeuw hebben we verreweg het meeste over de geest geleerd. What is cognitive science? De cognitiewetenschap is de interdisciplinaire studie van de geest. Wetenschappers uit verscheidene gebieden onderzoeken de geest; filosofen, psychologen, taalkundigen, kunstmatige intelligentie, robotica, en neurowetenschappers. Niet één vakgebied is adequaat. De term cognitiewetenschap refereert aan de doorsnede van de verschillende disciplines, alleen de delen die met de geest te maken hebben. De geest wordt gezien als een informatieverwerker. Deze moet mentale representaties kunnen maken en die informatie kunnen verwerken. Ook een computer is een informatieverwerker. Er is input, er wordt opgeslagen, verwerkt, en er is output. Zowel de geest als de computer verwerkt, maar beide op een andere manier. Representation Een representatie staat voor iets anders. - Een concept staat voor een eenheid of een groep van eenheden. - Een propositie is een statement, waar of niet waar. - Een regel staat voor relaties tussen proposities (als...dan) - Een analogie is een vergelijking tussen oude en nieuwe situaties. Een representatie heeft de volgende eigenschappen: - Een informatiebearer moet hem maken - Hij moet ergens voor staan (de referent) - De referent en representatie moeten gelinkt worden (gegrond) - Hij moet interpreteerbaar zijn. Een representatie is symbolisch. De representatie in je hoofd is niet hetzelfde als de referent. Daarnaast is een representatie semantisch; hij heeft betekenis. Deze komt voort uit de relatie tussen de representatie en waar hij over gaat, die relatie heet intentionaliteit; gericht op een object in de echte wereld. Een appropriate causal relation geeft aan dat representaties acties of gedrag veroorzaken die gelinkt zijn aan de representatie.  Suzan Stempher Computation Je hebt pas iets aan representaties als je er iets mee kunt. Mentale bewerkingen vallen in brede groepen: perceptie, geheugen, taal, wiskundig denken, redeneren, problemen oplossen, et cetera. Deze kennen vaak weer subbewerkingen. Tri-level Hypothesis Volgens de tri-level hypothesis van Marr kun je informatieverwerking op drie verschillende niveaus bekijken. 1. Computatie wat? Hier beschrijf je (precies) het probleem dat de informatieverwerker moet oplossen. Daarnaast vraag je je af wat het doel is dat bereikt moet worden. Waarom is dit probleem er? 2. Algoritmisch hoe? Hoe moet de informatieverwerker de informatie manipuleren om het doel te bereiken? Welke stappen (algoritme) moeten worde genomen? 3. Implementatie waarmee? Door welk medium wordt de informatieverwerking uitgevoerd? Welke 'hardware' (computers en chips? of hersenen en neuronen?) hebben we? Het algoritmische niveau vertelt ons hoe een systeem een berekening uitvoert, dit is belangrijk aangezien verschillende systemen op zeer verschillende manieren problemen oplossen. Differing views of representation and computation Een computer is een formal symbol manipulator. Een systeem is formeel als het syntactisch is, dus een verzameling regels voor een symbolensysteem heeft. Ze geven aan welke bewerkingen je mag toepassen op de symbolen. Het maakt voor het proces niet uit wat de betekenis van de representaties is. Sommige vakgebieden zeggen dat representaties niet veranderen. Wanneer je bijvoorbeeld een concept hebt geleerd, gebruik je deze om de fysieke versie te herkennen. Computers gaan op deze manier met representaties om. Een realistischer beeld is de dynamical perspective in de psychologie. Een representatie verandert hier iedere keer als we aan het concept denken of informatie verwerken dat eraan gerelateerd is. Ook al ken je een concept goed, je zult het steeds weer iets anders ervaren. De rest van het hoofdstuk geeft een korte introductie op de vakgebieden die later uitgebreid aan bod komen.  Suzan Stempher 2. The Philosophical Approach What is philosophy? Filosofie is het zoeken naar wijsheid en kennis. Het is een theoretische discipline die zich niet met experimenten en data bezighoudt, maar met het omschrijven van problemen. Wij hebben het over twee takken: - Metaphysics bestudeert de werkelijkheid (mind-body problem) - Epistemologie bestudeert kennis Mind-body problem Het mind-body problem beargumenteert hoe mentale eigenschappen gerelateerd zijn aan fysieke eigenschappen. Sommigen zeggen dat het brein materieel en fysiek is, en dat de geest dat ook is. Anderen beargumenteren dat de geest meer is, een non-fysieke entiteit in de hersenen. Volgens het monisme bestaat er slechts één substantie (alleen brein of alleen geest). Volgens het dualisme bestaan er zowel mentale als fysieke substanties. Zo dacht Plato dat mentale kennis in een ideale wereld bestaat (zoals perfecte cirkels), los van de fysieke wereld (imperfecte cirkels). Volgens philosophical behaviorism zijn mentale toestanden neigingen om een bepaald gedrag te vertonen. Vrolijkheid kan worden gezien als de neiging om te lachen. Maar dit verband hoeft niet altijd te gelden. Monism Er bestaat slechts één substantie: - Idealisme: er is alleen geest. Er bestaat geen echte wereld, want alles wordt slechts waargenomen. De realiteit bestaat niet, want je kunt nooit uit je eigen waarnemingswereld ontsnappen. - Materialisme: er is alleen materie. Het gedrag daarvan verklaart verschillen tussen dingen. Natuurwetten hebben genoeg aan slechts materie. Reductionisme Een mentaal fenomeen reduceer je tot een puur mechanistische verklaring. Zo is een angststoornis slechts een serotonine-onbalans, niets mentaals. Identiteitstheorie Hier is de mentale toestand gelijk aan de fysieke. De geest is het brein. Vrolijk zijn is exact hetzelfde als de bijbehorende hersenactiviteit. Eliminativisme Hier wordt de mentale toestand volledige achterwege gelaten. Ze bestaan niet, er zijn alleen maar fysieke toestanden in ons brein. Het voordeel van deze monistische visies is dat ze simpeler zijn. Ook wordt gezegd dat de simpelste verklaring vaak correct is. Kritiek is dat veel onderzoekuitslagen erop wijzen dat het brein een mechanisme van de geest is. Als er gebieden beschadigen, volgen er problemen in het mentale.  Suzan Stempher Kritiek op materialisme zegt juist dat fysieke processen niet kunnen uitleggen hoe mentale fenomenen als emoties en perceptie werken. De wereld is inderdaad fysiek, maar deze verklaart niet alle verschijnselen. De identiteitstheorie houdt ten slotte geen rekening met het feit dat mentale toestanden door individuen verschillend kunnen worden ervaren. Dualisme Volgens dualisme bestaan materie en de geest beide, maar er wordt verschillend gedacht over de relatie tussen de twee. Klassiek dualisme Er bestaat een link waarbij de geest het lichaam controleert. Descartes was van deze stroming, maar wel iets subtieler: het lichaam beïnvloedt ook de geest. Cartesiaans of substantie dualisme Het lichaam en de geest bestaan uit twee verschillende substanties. De fysieke materie is meetbaar, de geest niet. Je ‘zijn’ is je niet-fysieke geest. Argumenten vóór: de geest kan dingen die geen enkel fysiek voorwerp kan, dus de geest is niet fysiek. Argumenten tegen: als de geest en het lichaam uit verschillende substanties staan, zouden ze niet moeten kunnen samenwerken. Daarnaast kunnen we mentale toestanden biologisch prima beschrijven en substantiedualisme geeft geen goede uitleg over waar mentale fenomenen uit bestaan. Property dualisme Volgens property dualisme bestaan de geest en het lichaam uit dezelfde substantie, maar hebben ze verschillende eigenschappen. Mentale fenomenen zien hier ook eigenschappen van het brein. Alleen we weten hier nog steeds niet hoe mentale eigenschappen worden uitgelegd (zelfde argumenten). Epifenomenalisme Fysieke mechanismen in het brein sturen al onze acties en kunnen weer mentale eigenschappen voortbrengen. Het brein veroorzaakt bewuste beleving in de geest, maar de geest kan het brein niet beïnvloeden. Vrije wil is een illusie. Interactionisme Het brein bestuurt hier ook onze bewuste beleving, maar hier kan de geest wel het brein beïnvloeden. Er is controle. Er is hier ruimte voor vrije wil. Parallelisme Er is geen interactie mogelijk tussen geest en lichaam. Ze zijn gescheiden entiteiten. Sommigen zeggen dat God voor deze interactie zorgt.  Suzan Stempher Argumenten vóór dualisme: - Religie: geest gescheiden van lichaam voor de dood - Introspectie: we ervaren qualia, emoties, vrije wil, etc, geen hersenactiviteit. - Onherleidbaarheid: we kennen alle processen die leiden tot ervaring, maar we weten dan niet hoe die tot stand komt. Argumenten tegen dualisme: - Religie: niet gebaseerd op bewijs - Introspectie: onze waarneming geeft de realiteit niet goed weer - Kies van alle verklaringen de simpelste (monisme) - Ryle: De geest behoort tot een hele andere categorie dan het lichaam. De geest is niet deel van het lichaam, maar alle onderdelen die samen als geheel werken. - Dualisme legt niet uit wat de geest wél is, als het niet fysiek is. - De geest is wel degelijk deel van het brein (groter: meer intelligentie, iets kapot: mentale toestanden vallen weg). - De geest kan dingen die fysieke systemen niet kunnen, maar die technologie komt wel steeds verder en die dingen worden mogelijk. Hard problem Veel wetenschappers hangen materialisme aan; mentale ervaringen zijn verklaarbaar. Maar hoe zit het met subjectie waarneming? Hoe weten hoe het is om iets waar te nemen? We kunnen emotie meten op drie manieren: Hersenactiviteit, gedrag, en vragen naar ervaring. Functionalisme Mentale toestanden hebben een functie. We kijken niet naar de inhoud van de geest, maar naar de functies. Het maakt nu niet uit wat voor medium we hebben, een computer of de hersenen kunnen dezelfde mentale toestanden hebben die dezelfde functie hebben, alleen het realiseren ervan is verschillend (multiple realization). Elk fysiek systeem kan nu een geest hebben. Er zijn vele fysieke toestanden mogelijk om een mentale te realiseren. Kritiek: Functionalisme - Er is geen bewijs de minds kunnen bestaan los van een brein (in een pc bijv) - De geest kan beter achterwege worden gelaten als we hem niet als fysiek zien, een functionele status heeft geen zin - Ervaringen zoals perceptie van kleur, smaak (qualia) kunnen niet als puur functioneel worden gezien. Een computer zou dit niet kunnen voelen. Nature-nurture Hoe vergaren we kennis? Deklaratieve (expliciete) kennis: feiten Procedurele (impliciete) kennis: skills Nature: eigenschappen die biologisch of genetisch zijn bepaald Nurture: eigenschappen die geleerd zijn door ervaring of de omgeving Het is een gevaarlijk debat. Geloven dat alle vaardigheden aangeboren zijn, leidt ertoe dat mensen met minder intelligentie/vermogen als inferieur worden gezien.  Suzan Stempher Nativisme nature Geeft aan dat kennis aangeboren is. Leren is eigenlijk het ophalen van informatie die je al in je hebt. Rationalisme De geest bevat vanaf de geboren vaardigheden en structuur, en met deze vaardigheden kunnen we met ons verstand nieuwe dingen leren. Empiricisme nurture Kennis wordt vergaard door ervaring en door interactie met je omgeving. Volgens Locke beginnen we als een onbeschreven blad, zonder kennis. We vergaren simpele ideeën door zintuigen te gebruiken en complexe ideeën door simpele ideeën te combineren. Nature-nurture debat Ieder kind wordt geboren met bepaalde procedurele kennis. Zo hebben ze reflexen (grijpen). Hieruit blijkt dat bepaalde kennis wel genetisch is. Ook uit onderzoek blijkt dat je aangeboren genetisch sterker kunt zijn, maar dat omgeving ook invloed heeft. Verder blijkt dat stereotypering al kan zorgen voor slechter presteren; als je ervanuit gaat dat je minder kansen hebt, scoor je vaak slechter. Consciousness Het bewustzijn is een ingewikkeld begrip. Het gaat om de subjectieve ervaring, het hebben van qualia, perceptie et cetera. Het gaat niet om de objectieve ervaring, zoals wat er chemisch of fysisch precies gebeurt. Het wordt ingewikkeld als we naar andere soorten van bewustzijn kijken, zoals slaap of coma. De reactie op de omgeving is verminderd, je hebt geen spiercontrole, maar wel veel hersenactiviteit. Primair bewustzijn: subjectief bewust zijn van waarnemingen en emoties Secundair bewustzijn: bewust zijn van zelf, abstract denken Proto-bewustzijn: het primitief bewustzijn waaruit bewustzijn zich ontwikkelt Het fenomenale concept van de geest is het idee van de geest als bewuste ervaring. Hoe voelen mentale toestanden aan? Het psychologische concept van de geest bekijken mentale toestanden in termen van hoe ze gedrag veroorzaken en verklaren. Wat doet de geest? We houden ons met de eerste bezig. Easy problems: kunnen cognitief opgelost worden en via mechanismen worden uitgelegd. Hard problems: gaan over subjectieve ervaring, waarom zien of horen we iets als we ergens naar kijken of iets horen? Het feit dat subjectieve menselijk ervaringen niet goed kunnen worden verklaard door objectieve fysieke processen noemen we het explanatory gap. We kunnen kleurherkenning in het brein bijvoorbeeld beschrijven, maar niet de kleurervaring. P versus A: Phenomenal consciousness: het hebben van qualia, ervaren (proeven tomaat)  Suzan Stempher Acces consciousness: de informatie die gedrag stuurt (concept tomaat) The What’s-It-like argument Organismen die een bepaalde ervaring hebben (weten what’s it like), hebben een bewustzijn. Ze hebben een private, subjectieve ervaring. We kunnen een ervaring nabootsen, maar we weten dan nog steeds niet hoe de ervaring voelt. Mind as an emergent property In reductionisme gelooft men dat alles over een geheel kan worden uitgelegd door de onderdelen ervan te begrijpen. Dit lukt echter in geen enkel vakgebied, we moeten ook de relaties tussen de onderdelen begrijpen. In emergence hangen de eigenschappen van een geheel wél van de onderdelen af. Emergent systemen bestaan uit samenwerkende delen. Die delen kunnen veranderen. Het gedrag van geheel hangt af van de onderdelen, maar is wel méér dan slechts het totaal van die onderdelen. Searle beweert dat bewustzijn een emergente eigenschap van het brein. Deze wordt gerealiseerd door de interactie van de onderdelen. Bewustzijn is een eigenschap van het brein, maar niet van de onderdelen. Je ziet het als een hoger niveau (dit is geen reductionisme, want daar ga je bij het verklaren juist naar een lager niveau). Kritiek kan zijn dat nu bewustzijn een eigenschap is, je nog steeds niet weet wat deze inhoudt. En werkt die emergentie precies? Consciousness: one or many? Volgens het klassieke model (Descartes) hebben we één punt in het brein dat het centrum van ons bewustzijn is. Dit noemt Dennet het Cartesisch theater. Je kijkt als het ware in dit punt naar een scherm waar de informatie op wordt geprojecteerd, waardoor je één bewuste ervaring hebt van wat er gebeurt. Kritiek: Maar bewustzijn lijkt niet direct te zijn, maar vindt plaats net nadat je waarneemt. Komt alle informatie wel in één punt binnen (binding problem)? Wie of wat kijkt nu naar de samengevoegde foto? Heeft die ook weer een bewustzijn (homunculus problem)? Dennet heeft ook een model opgezet waarin informatie in verschillende stromen binnenkomt die niet op dezelfde tijd hoeven te worden verwerkt. Zo kan er gesynchroniseerd worden (tussen beeld en geluid bijvoorbeeld) en de samenkomst van de stromen leidt tot bewustzijn. Er is dus geen centrale plek, maar verschillende mentale activiteiten vinden parallel plaats. Ze kunnen worden bewerkt zodat bewustzijn niet gelijk hoeft te lopen met de echte tijd. We hoeven ons niet bewust te zijn van deze gebeurtenissen. Consciousness and neuroscience Volgens de neurowetenschap volgt bewustzijn uit de gecoördineerde activiteiten van neuronen in het brein. Je kan bewustzijn zien als een emergente eigenschap van die neuronen, maar er wordt ook gedacht dat er neuronen bestaan die bewustzijn produceren. Deze zouden anders zijn dan andere neuronen in structuur en functie.  Suzan Stempher Churchland formuleert een bewustzijn circuit in de hersenen. Hierin wordt informatie heen en weer gezonden (recurrence). Dit zou ervoor kunnen zorgen dat bewustzijn informatie kan bevatten. Ook kan er activiteit blijven wanneer we dagdromen of onze ogen dicht hebben. Consciousness and artificial intelligence In kunstmatige intelligentie kunnen algoritmes worden gemaakt om problemen uit de echte wereld op te lossen, zodat programma’s kunnen ‘denken’. Maar kunnen machines ook bewust zijn? Volgens strong AI kunnen we bewustzijn creëren met fysieke processen en zullen we ooit computers met bewustzijn kunnen maken. Volgens weak AI is bewustzijn geen fysiek proces en kan het nooit worden nagebootst. Argumenten vóór strong AI: - Fenomenen die we vroeger niet konden verklaren kunnen we inmiddels wél verklaren - Sommigen zeggen dat bewustzijn slechts in een organisch brein mogelijk is, maar we kunnen al kleine biochemische processen produceren - Een bewuste machine zal waarschijnlijk bewustzijn net zoals de mens langzaam moeten opbouwen; computers kunnen al leren uit ervaring Chinese room scenario Volgens Searle is een algoritme alles wat een computer kan doen, hij zal de stappen nooit bewust begrijpen (zie het scenario). Tegenargumenten zijn dat ‘begrijpen’ niet goed is gedefinieerd (misschien is het uitvoeren van het algoritme al begrijpen). Daarnaast kan door langs uitvoeren van een algoritme begrip worden aangeleerd. Overall evaluation In de filosofie kunnen we veel bredere vragen stellen dan bij andere disciplines. We bekijken onderwerpen met meer afstand en is belangrijk bij het interdisciplinaire karakter van de cognitiewetenschap. Er worden geen wetenschappelijke methodes gebruikt, slechts logische redenering. Interdisciplinary crossroads Bij binoculaire rivaliteit strijden je ogen om de visuele bewustzijn wanneer ze tegelijkertijd een ander beeld krijgen.  Suzan Stempher 3. The Psychological Approach What is psychology? Psychologie is de wetenschappelijke studie van de geest en gedrag. Zowel interne mentale fenomenen (perceptie, taal) als externe fenomenen (lopen, praten) worden bestudeerd. Veel stromingen houden zich bezig met het vastleggen wat de basiseigenschappen (de 'inhoud') van de geest zijn en hoe deze samenwerken om andere elementen te vormen. Een ander groot thema is wat de geest doet in de plaats van wat het inhoudt. De behaviorists zien de geest slechts als iets wat de omgeving overzet in de reactie van het organisme. Het brein zelf werd nooit zo belangrijk gevonden, maar nu er meer technologie is wordt biologie ook belangrijker. Er moet samengewerkt worden. Veel stromingen in de psychologie zijn beïnvloed door andere takken in de wetenschappen. Daarnaast zijn veel stromingen ontstaan als tegenreactie op oudere stromingen. Psychology and the scientific method Moderne psychologen gebruiken een breed scala aan onderzoeksmethoden. Ze gebruiken enquêtes, analyseren individuen en observeren gedrag. Sommige maken zelfs gebruik van methoden uit andere disciplines. Belangrijk is de centrale onderzoeksmethode, de hypothetisch-deductieve aanpak. Een hypothese (aanname), deze wordt onderzocht (experiment) en er wordt een conclusie getrokken. De aanname kan aangenomen worde of er kan een nieuwe worden ontwikkeld. - Een onafhankelijke variabele in een experiment wordt gemanipuleerd om te kijken of er verandering uit voorkomt (bijvoorbeeld muziek aan of uit tijdens leren). - Een afhankelijke variabele is wat er wordt geobserveerd om te zien of de onafhankelijke variabele een verandering voortbrengt (bijvoorbeeld het aantal woorden dat je kunt onthouden met of zonder muziek). De experimentele groep krijgt de onafhankelijke variabele en de controlegroep krijgt deze niet. Als al het andere constant blijft, moet verschil in resultaat wel te maken hebben met het manipuleren van de onafhankelijke variabele. Voluntarisme Het voluntarisme vond dat de geest bestaat uit elementen die bijeengebracht worden door hogere cognitieve componenten door kracht van de wil. Volgens Wundt is het vrijwillige de kracht achter het creëren van complexere mentale elementen. Dit was deels geïnspireerd op invloeden uit de scheikunde, waarin een tabel van alle atomen en hun eigenschappen werd opgesteld, waarbij die atomen gecombineerd konden worden om andere eigenschappen te krijgen. Wundts methode was introspectie, letterlijk 'naar binnen kijken'. Je kijkt in jezelf om mentale objecten te ervaren en te omschrijven. Wundt probeerde deze techniek systematisch toe te passen. Immediate experience is ons directe besef van iets. Mediate experience volgt uit reflectie en nadenken over een object. Volgens Wundt was dat eerste het belangrijkste om te bestuderen.  Suzan Stempher Hij bedacht ook de tridimensional theory of feeling. Gevoelens kunnen volgens hem beschreven worden door de volgende drie dimensies: - Pleasure-displeasure -Tension-relaxation -Excitement-depression Ten slotte heb je creative synthesis, een principe dat aangeeft dat wij dingen eerder als geheel zien dan als een verzameling losse onderdelen. Zo zien we een gezicht en niet los de verschillende delen zoals ogen, neus, et cetera. De geest organiseert losse elementen zodat het resultaat nieuwe eigenschappen bevat. Kritiek: Voluntarisme Voluntarisme was de eerste wetenschappelijke poging om de geest te bestuderen. Kritiek is vooral gericht op introspectie. Mentale ervaringen kunnen veranderen wanneer tijd voorbij gaat. Daarnaast kun je immediate en mediate experiences nauwelijks scheiden, omdat het toepassen van introspectie tot andere gedachten leidt wat de ware ervaring van bijvoorbeeld rood kan veranderen. Ook zijn er verschillen tussen persoonlijke ervaringen. Ten slotte heeft Wundt nooit een beknopte lijst van fundamentele mentale elementen kunnen opstellen zoals dat wel in de scheikunde kon. Structuralisme Het structualisme heeft overeenkomsten met het voluntarisme. Hier is de geest een passive agent die mentale elementen combineert. De structuur van de geest moeten we begrijpen aan de hand van de basiselementen en het combineren van deze. Ook wordt er weer bewuste ervaring onderzocht en wordt een versie van introspectie gebruikt. Grondlegger Titchener gaf aan dat men uit moest kijken voor de stimulus error: het verwarren van de ware ervaring met een beschrijving van een object aan de hand van taal. Alleen goedgetrainde observeerders zouden introspectie kunnen uitvoeren zonder de stimulus error te maken. Drie doelen van psychologie: - Bewustzijn beschrijven op basis van zijn simpelste componenten - De wetten ontdekken voor deze componenten of elementen - Het begrijpen van de relatie tussen de elementen en hun fysiologische condities. Een waar element was een ervaring die door alle introspectieve observers consistent op dezelfde manier werd ervaren. De geest is volgens structuralisme een reagent; een medium waarin mentale reacties en processen plaatsvinden. Uiteindelijk heeft Titchener een grote lijst opgesteld met alle fundamentele elementen. Het combineren van elementen zou ingewikkeldere percepties opleveren. Belevingen hebben vier kenmerken: Quality scheidt een ervaring van elke andere Intensity geeft aan hoe sterk een ervaring is Duration geeft aan hoe lang een ervaring blijft duren Clearness wordt groter wanneer je meer aandacht aan een ervaring schenkt Het verschil met voluntarisme is dat het brein geeft actief aansturingsmechanisme heeft (de wil), maar passief is.  Suzan Stempher Kritiek: Structuralisme Veel voor- en nadelen zijn gelijk aan die van het voluntarisme. Kritiek geeft aan dat het trainen van introspectie alleen maar zorgt voor een verder bevooroordeelde blik. Daarnaast vinden gewoontes plaats zonder er bewust van te zijn, dus deze kun je niet bekijken met introspectie. Het werd als té analytisch bestempeld. Er was ook weinig aandacht voor het ‘geheel’. Functionalisme De stroming functionalisme ging in tegen de net genoemde aanpakken. We focussen niet meer op de inhoud van de geest, maar wat de geest kan doen. We kijken naar de functies. Psychologist's fallacy: de subjectieve ervaring van de één kan erg verschillen van die van een ander. Stream of consciousness: je geest is een proces dat een continue flow of verandering ondergaat. - Substantieve gedachten: gedachten die je krijgt wanneer je geest tot rust komt en je je aandacht focust. - Transitieve gedachten: gedachten die horen bij een minder gefocuste manier van denken. Functionalisme bestaat uit drie thema's die je bestudeert. Mentale operaties. Je kijkt hoe mentale processen werken en wat ze bereiken. Fundamentele eigenschappen van bewustzijn. Waarom zijn we bewust? Wat is er nuttig aan? Psychofysieke relaties, de relaties tussen de psychologische geest en het fysieke lichaam. Daarnaast ook de relatie tussen het organisme en de omgeving. Functionalisme is sterk beïnvloed door Darwin's theorie van natuurlijke selectie. Kritiek: Functionalisme Functionalisme verbreedde het veld van wat je kon bestuderen in de psychologie, men onderzocht nu ook kinderen en gehandicapten. Maar er was ook kritiek. - Functionalisten gebruiken de term functie op twee manieren: als proces, of als nut van een activiteit voor een organisme. - Het is te praktisch en toegepast volgens structuralisten. De basisaspecten van de geest worden niet onderzocht. Er is nog steeds een debat gaande wat beter is: basis of toegepaste research. Mental physics and the Gestalt movement De Gestalt stroming was ook een tegenreactie op structuralisme. Een geheel is meer dan de som van zijn onderdelen; dit geïntegreerde geheel noemen we een gestalt. Wanneer we kijken, zien we een geheel, geen verzameling van losse onderdeeltjes. Fenomenologie: subjectieve ervaring. Er werd gekeken naar de eerste persoonlijke ervaring, waar verder geen training voor nodig was. Ook het bestuderen van 'leren' ging op een lossere manier. Ze observeren organismen terwijl ze problemen oplossen. De principes van perceptuele organisatie geven aan hoe visuele stukjes tot objecten worden gevormd.  Suzan Stempher - Proximity stukjes die dichtbij elkaar staan vormen een geheel - Similarity stukjes met dezelfde eigenschappen (kleur, vorm) vormen een geheel - Closure delen die een (bijna) een gesloten object vormen, gaan samen - Pragnanz simpele stukjes vormen een geheel Insight learning het ogenschijnlijk spontaan begrijpen van relaties en zo tot een oplossing komen. Dit gebeurt in vier fases: - preparation het probleem begrijpen, eerste pogingen - incubation probleem even aan de kant leggen - illumination een moment van inzicht, plotselinge bewustzijn (aha!) - verification het inzicht is bevestigd, de oplossing is correct Field theory: perceptuele elementen kunnen zich spontaan organiseren omdat ze in een soort 'mentaal krachtveld' terecht komen. Volgens de Gestalt psychologen is er een link tussen de bewuste ervaring aan de ene kant en de onderliggende ervaring in het brein. Dit noemen we isomorphisme. Kritiek: Gestalt approach De gestalt theorie geeft een meer gedetailleerd alternatief voor het part-whole problem dan het structuralisme. Maar kritiek: - De fenomenologische aanpak werd als 'zacht' bestempeld (sloppy). - De aanpak is te theoretisch, er zijn te weinig onderzoeksuitslagen om de theorie te ondersteunen. - Field theory is tevens te speculatief. - De perceptuele organisatie kan geen voorspellingen maken over het groeperen wanneer je complexere omstandigheden tegenkomt. Mechanism and Psychoanalytic psychology Freud kwam met psychoanalytische psychologie. Volgens hem is de geest opgebouwd uit verschillende componenten, 'miniature minds'. Elke van die kleine minds vechten voor controle. De onbewuste geest is belangrijk. Bewustzijn bestaat uit drie lagen: - Conscious mind: de gedachten en gevoelens waar we bewust van zijn en direct toegang tot hebben. - Preconscious mind: aspecten van de geest waar we met moeite bewust van kunnen worden - Unconscious mind: aspecten van de geest waar we volledig onbewust van zijn. Daarnaast zijn er ook drie mentale structuren: - Id bevat onbewuste impulsen en verlangens (honger, seks). Pleasure principle - Superego is verantwoordelijk voor ons ethische besef. Idealistic principle - Ego balanceert de strijdende eisen van de id en superego. Reality principle De ego is dus belast met de impulsen van de id en de beperkingen van de superego. Als niet aan beide kan worden voldaan, ontstaat er anxiety. Je kunt jezelf hier tegen beschermen met behulp van defensiemechanismen, zoals repressie (het wegduwen van de angstige gedachten) en sublimatie (het veranderen van onacceptabele impulsen/emoties in sociaal waardige motivaties). Deze visie van de geest is mechanistisch, je ziet de geest als een soort machine met verschillende interactieve onderdelen. Daarnaast is de visie deterministisch; volgens Freud liggen alle mentale gebeurtenissen vast.  Suzan Stempher Kritiek: Psychoanalytical approach - Neo-Freudians legden meer nadruk op de rol van de bewuste geest en vonden verlangens van de id minder belangrijk. - Freud zou de invloed van de vroege jeugd overschat hebben en onderschatte invloeden van sociale factoren. - Repressie is een zeldzame reactie op trauma's, vaak worden de herinneringen wel goed onthouden. - De theorie van Freud is niet gebaseerd op objectieve observaties. - De theorie voorspelt niets. The behaviorist approach De behavioristen schonken geen aandacht aan complexe mentale fenomenen, maar hielden zich slechts bezig met het bestuderen van gedrag. De werking van de geest is volgens hen te ingewikkeld om op een wetenschappelijke manier te meten. Gedrag is extern en kun je makkelijk meten. Je kijkt hoe de omgeving beïnvloedt hoe dieren of mensen zich gedragen. Ze wilden puur wetenschappelijk bezig zijn. In het stimulus-response model heb je een stimulus (bijvoorbeeld beloning of gedrag) die leidt tot een reactie. De hersenen van het organisme zijn niet belangrijk in dit model en worden als een zwarte doos gezien, een eenheid die stimuli omzet in reacties. We bekijken slechts stimulus-respons. Een onconditionele stimulus geeft op zichzelf een reactie. Hierbij hoort een onconditionele reactie. Een conditionele stimulus geeft alleen een reactie wanneer hij herhaaldelijk gepaard is gegaan met de onconditionele stimulus. De conditionele reactie is de reactie die erbij hoort. (Bijvoorbeeld als je telkens een geluid hoort voor je gaat eten, krijg je uiteindelijk al trek van slechts het geluid) Deze manier van aanleren noemen we classical conditioning en is gebaseerd op ingebouwde reflexen. Operant conditioning is leren aan de hand van het aanmoedigen van gedrag met beloning en het afleren van gedrag met straf. Kritiek: Behaviorist approach - Het blijkt dat dieren wel mentale representaties hebben die beïnvloeden hoe ze leren. Ze kunnen door ervaring leren (latent learning), niet slechts door conditioning. - Volgens die visie heb je intervening variables, die bepalen het gedrag uiteindelijk. Scientific methods Beschrijvende studie Beschrijft alleen wat er aan de hand is, je kijkt niet naar verbanden. Je kunt hier ook niets uit voorspellen. Correlationele studie Je verzamelt feiten en organiseert deze in categorieën. Dan kijk je of er een relatie tussen zit. Je mag geen causaal verband concluderen! Er kan altijd een andere variabele zijn invloed heeft. Experimentele studie Je test hier een hypothese over een oorzakelijk verband. Je kijkt of de onafhankelijke variabelen in twee gevallen gelijk zijn en gaat de afhankelijke variabele variëren. Er mogen geen contaminerende variabelen zijn, dus de twee situaties moeten precies hetzelfde zijn. Er random toegekend worden aan twee groepen (mits mogelijk). Daarna voer je onderzoek uit:  Suzan Stempher Vraag Hypothese Experiment Onafhankelijke/afhankelijke variabele Condities Controles Conclusies De conclusies geven vaak weer aanleiding om je vraag/hypothese bij te stellen. Overall evaluation Psychologie heeft onder andere zoveel stromingen omdat het de eerste discipline was die systematisch onderzoeksmethoden toepaste om de geest te bestuderen. Veel mensen volgden daarom deze discipline. Er was ook nog geen overkoepelende theorie voor psychologen om mee te werken. Interdisciplinary crossroads Eerder hebben we de principles of perceputal grouping genoemd. Die regels wanneer je dingen groepeert, maar niet wat de kracht ervan is en hoe het combineren van de regels werkt. Er is ook geen wetenschappelijk bewijs. In het boek zie je voorbeelden van groeperen met behulp van lattices. Psychophysics is het gebruik van kwantitatieve methoden om relaties tussen stimuli (fysiek) en perceptie (psychologisch) te meten.  Suzan Stempher 4. The Cognitive Approach I The rise of cognitive psychology Cognitieve psychologie was een tegenreactie op behaviorism. Voor cognitivists was het bestaan van mentale processen juist zeer belangrijk. De geest is actief en selecteert informatie uit de omgeving om deze te linken met eerder verworven kennis. Nieuwe technologieën maakten het mogelijk om daadwerkelijk processen van de hersenen te bekijken. The cognitive approach Cognitieve psychologie bestudeert kennis representatie en het gebruik van kennis bij mensen. Het houdt zich bezig met vragen over hoe mensen informatie representeren, verwerken en opslaan. Wetenschappelijke onderzoeksmethoden zijn hierbij van belang. De informatieverwerking bij mensen wordt vaak in een proces model weergeven. Deze modellen zijn chronologisch (de informatie doorloopt de stappen één voor één) en de processen die in één stadium plaatsvinden zijn onafhankelijk van andere stadia. Modularity Veel cognitieve theorieën nemen modulariteit aan. Het brein bestaat uit functioneel onafhankelijke modulen. Volgens Fodor: - Het brein bestaat uit gescheiden, functionele modulen. - De modules zijn domein-specifiek; ze kunnen alleen informatie van een bepaalde soort verwerken. - De uitkomst van deze verwerking is algemeen en kan door niet-specifieke eenheden gemoduleerd worden. Ook noemt Fodor eigenschappen van modulen: - Hard-wired: het staat vast voor welke functie ze zijn, en die blijft hetzelfde (het brein is niet plastisch). - Stimulus-gedreven: ze worden geactiveerd door de aanwezigheid van passende informatie. - Alleen output: andere mentale processen hebben alleen toegang tot de output van een module, ze kunnen de werking van de module niet beïnvloeden. Kritiek: modularity Uit onderzoek blijkt dat als er schade is aan een specifiek deel van het brein, er ook specifieke functies uitvallen. Tegenstanders geven aan dat er bij patiënten met hersenschade niet zo’n duidelijke lijn is welke functies uitvallen. Zo blijken blinden in hun visuele cortex na langere tijd ook auditieve informatie te kunnen verwerken. Ook blijkt er in sommige gevallen interactie mogelijk te zijn tussen modulen. Modulariteit blijft een zeer prominent onderwerp. Grofweg lijkt de indeling in modulen wel te kloppen, maar de harde eigenschappen van Fodor zouden wat afgezwakt moeten worden.  Suzan Stempher Pattern recognition Perceptie is het proces waarbij we informatie van de buitenwereld binnenkrijgen via onze zintuigen en die vervolgens interpreteren. Veel onderzoek is gedaan naar visie en objectherkenning. Dat is het vermogen om objecten uit je omgeving te identificeren. We behandelen vier theorieën. - Template Matching De stimulus is hier het object in de buitenwereld dat je probeert te herkennen. Bij template matching wordt een afbeelding gegenereerd door de externe stimulus en wordt deze gematcht met interne representaties (templates). Elke stimulus moet een representatie hebben. Kritiek: een stimulus kan op ontzettend veel manieren voorkomen (de letter A kan gedraaid worden, of in andere lettertypes geschreven worden). Er zouden oneindig veel templates nodig zijn en je hebt bijna nooit een match. Bij computers kan de methode wel werken. - Feature Detection theory (pandemonium model) De afbeelding van de stimulus wordt hier in kleine stukjes (features) opgebroken. In het bijbehorende pandemonium model strijden verschillende mentale ‘demonen’ tijdens het herkenningsproces: - De image demon krijgt het beeld binnen - De feature demons staan ieder voor één mogelijke feature en ‘roepen’ wanneer ze hun feature in het beeld zien. - De cognitive demons staan voor de mogelijke uitkomsten. Ze voegen de features samen en roepen wanneer zij kandidaat zijn. Er kunnen meerdere kandidaten zijn. - De decision demon kiest de beste kandidaat (die het hard ‘roept’). Het voordeel van deze techniek is dat er geen gigantisch aantal templates nodig zijn. Je hebt feature demons voor het aantal features en cognitive demons voor het aantal uitkomsten. Het verklaart ook waarom er verwarring en fouten kunnen ontstaan tijdens herkenning. Kritiek: het is niet goed duidelijk wat features precies zijn, ze kunnen overlappen. Daarnaast heeft de context in de echte wereld ook invloed. De omgeving kan tot identificatie leiden. Template matching en Feature detection theory zijn viewer-centered. Ze zijn slechts gebaseerd op het beeld dat de kijker ziet, niet het feit dat het een object waar een beschrijving bij hoort. - Components theory (structural coding, Marr) We zien stimuli niet elke keer op precies dezelfde manier. 3D objecten zie je steeds vanuit andere aanzichten en herken je toch. Je hebt dus structurele beschrijvingen nodig van objecten. Je wil dus een techniek die object-centered is, zodat de representatie in je brein niet slechts van de kijkhoek afhangt. Volgens Biederman heb je standaard geons, basisvormen. Je hebt een driedimensionale representatie van die geons in je hoofd en je kunt ze combineren om object representaties van stimuli op te slaan.  Suzan Stempher Marr ging kijken hoe een computer objectherkenning zou kunnen uitvoeren. De computer analyseert het beeld. Regio’s met scherp contrast laten zien dat er randen zijn. We vormen de contouren en vinden een primal sketch. Daarna worden features die vergelijkbaar zijn gegroepeerd (Gestalt) en er ontstaat een representatie met oppervlakken en lay-out. Dit is de 2.5D sketch. Dit wordt dan getransformeerd naar een driedimensionale representatie, de 3D sketch. Dit object is wat wij ervaren. De 2.5D sketch is viewer-centered en is afhankelijk van je kijkhoek. De 3D sketch is object-centered. Het grote voordeel is dat we nu een object-centered techniek hebben en er geen representatie nodig is voor elke mogelijke kijkhoek. We hebben nu een structurele beschrijving voor een object. Kritiek: deze techniek verklaart niet waarom we het verschil tussen objecten die veel op elkaar lijken qua vorm kunnen zien (twee soorten vogels bijvoorbeeld). - Feature integration Bij deze techniek speelt aandacht een rol. Je brein zou basale features (kleur, vorm) snel en moeiteloos detecteren. Na detectie worden de features samengevoegd. Treisman liet proefpersonen een zoektaak uitvoeren. Je zoekt een target in een veld van afleidende objecten. Snel zoeken: De tijd die het kost om het target te vinden blijft gelijk, hoeveel afleiders je ook toevoegt. Pop-out, je ziet het meteen verschijnen. Die pop-out is preattentive, want het proces gebeurt moeiteloos. Je zoekt parallel; je scant alles in één keer. Dit werkt wanneer de target een eigenschap heeft die alle afleiders totaal niet hebben. D Langzaam zoeken: Hoe meer afleiders, hoe meer tijd het kost om je target te vinden. Om hem te vinden moet je alle objecten één voor één langs. Nu zoek je serieel. Je hebt gefocuste aandacht nodig; attentive. Dit is nodig wanneer de target op twee manieren kan verschillen van de omgeving. Met aandacht kun je de losse features tot één object samenlijmen. Dus in de preattentive stage identificeer je de features van een object. Dit gebeurt moeiteloos. In de attentive stage moet je je focussen en de features samenlijmen zodat je een representatie van een object krijgt. Deze theorie wordt over het algemeen geaccepteerd. Kritiek: waar en hoe worden de features gecombineerd (binding problem)? Attention Aandacht is geconcentreerde mentale activiteit. Je gebruikt wanneer je je geest op iets specifieks richt. Bij selectie richt je je aandacht op een informatiestroom tegelijk, en let je niet op de rest. Bij verdeling verdeel je je aandacht over verschillende stromen. Je kunt de informatie dan wel veel minder goed verwerken. Je kunt je aandacht heen en weer verplaatsen. Met je aandacht selecteer je informatie. Dat kan: - Covert: zonder oogbeweging - Overt: met oogbeweging (en/of andere beweging) Daarnaast:  Suzan Stempher - Vrijwillig: je beslist zelf waarop je je aandacht richt - Onvrijwillig: de stimulus roept het richten op, je kiest niet zelf En zoals we zagen: - Serieel/Parallel Of: - Spotlight (die eventueel beweegt). Twee soorten theorieën verklaren aandacht. Bottleneck theorieën leggen uit waarom slechts een klein deel van de gepresenteerde informatie doorkomt. Capacity theorieën beschrijven juist verdeelde aandacht. Bottleneck Broadbent’s Filter vroege selectie Bij dichotisch luisteren hoor je via een koptelefoon in elk oor een andere boodschap. De taak is om slechts één verhaal te volgen. Van het verhaal dat je niet volgt blijft nauwelijks iets bij. Volgens Broadbent heb je een filter om informatie te blokkeren die je negeert. Vroege selectie: niet-geselecteerde informatie gaat verloren. Deze wordt gefilterd voordat het herkend wordt. Kritiek: wanneer je naam ergens in de buurt valt, hoor je dit meteen, ook al ben je diep in gesprek. Sommige genegeerde informatie komt dus wel door als deze belangrijk is. Treisman Deze theorie lijkt er op Broadbent’s filter. De boodschap waar geen aandacht aan wordt besteed wordt hier niet volledig geblokkeerd, maar het filter verzwakt het. Informatie waar je een hoge waarde aan hecht heeft een grotere kans om door te komen. Deutch-Norman late selectie In deze theorie komt geselecteerde en niet-geselecteerde informatie binnen. Je aandacht berekent de bijkomstige eigenschappen en herkent de informatie. Daarna pas wordt er geselecteerd op basis van betekenis. De geselecteerde informatie komt dan wel in je kortetermijngeheugen terecht en daar word je je bewust van. De niet- geselecteerde informatie komt ver, maar haalt bewustzijn niet. Multimode Model Waar vindt de selectie plaats? Selecteren op basis van fysieke eigenschappen blijkt minder aandacht te kosten dan selecteren op basis van semantiek. Dit model zegt eigenlijk dat selectie (het filteren) vroeg of laat kan plaatsvinden, afhankelijk van de omstandigheden. Capacity Capacity Model Op een bepaald moment heb je een bepaalde hoeveelheid aandacht ter beschikking. Kahneman beschrijft dat je de beschikbare aandacht verdeelt over de informatiebronnen. De beschikbare aandacht hangt af van vele factoren (arousal: heb je goed geslapen? Ben je nerveus?). Vervolgens beïnvloeden meerdere factoren waar je aandacht heen gaat. Soms wordt je aandacht vanzelf gericht, soms is het een bewuste keuze. Het blijkt nu dat zowel dit model als de eerder genoemde ‘filter’ modellen aangeven dat het moeilijk is om je aandacht op twee dingen tegelijk te richten.  Suzan Stempher Evaluating the model-building approach (cognitive approach I) Er is niet één model dat verklaart hoe een cognitief proces plaatsvindt. Maar elk model weet wel steeds één aspect van het proces beter te verklaren. We leren meer over een proces door alle theorieën te vergelijken. Modellen zorgen er ook steeds voor dat er weer betere modellen gemaakt worden. Elk model is een stap in een veel groter proces en moedigt onderzoekers aan om hun modellen aan te passen.  Suzan Stempher 5. The Cognitive Approach II Types of memory Geheugen is het vermogen om informatie vast te houden voor een bepaalde tijd. Dit geeft elke informatieverwerker de mogelijkheid om te leren. We kunnen ervaringen opslaan en er later weer gebruik van maken. Geheugen heeft een tijdspan (kort of lang), een capaciteit (veel of weinig) en een soort inhoud (impliciet of expliciet). Er bestaan verschillende soorten geheugensystemen. Sensory memory Het zintuiglijk (sensorisch) geheugen bewaart informatie van je zintuigen. Deze ruwe data wordt voor zeer korte tijd vastgehouden maar heeft een hoge capaciteit. De representatie van de stimulus moet lang genoeg aangehouden worden om herkend te worden. Er zijn vijf soorten, behorend bij de vijf zintuigen. Zoals: - Iconic memory is het visuele zintuiglijk geheugen. Het houdt een korte snapshot vast van wat je net gezien hebt. - Echoic memory is het auditieve zintuiglijk geheugen. Je hoort in je hoofd nog een echo van wat je net gehoord hebt. Sperling onderzocht iconic memory. Bij whole-report moesten zijn proefpersonen alle rijen letters opnoemen die ze zojuist gezien hadden. Dat was lastig. Bij partial- report hoefden ze slechts één rij te noemen. In het laatste geval hadden ze de rij altijd goed, ook al wisten ze niet welke het ging worden. In principe kun je oneindig veel vasthouden in je iconic memory, maar voor zeer korte duur. Het kwijtraken van informatie als tijd voorbijgaat noemen we verval (decay). Masking? Blinking? Working memory Het werkgeheugen wordt ook wel het kortetermijngeheugen genoemd. Informatie wordt hier voor korte tijd opgeslagen, maar wel significant langer dan bij het zintuiglijk geheugen. Je slaat er ook een beperkte hoeveel informatie in op. Zo’n 4 tot 8 items! Werkgeheugen is de plaats waar bewust denken plaatsvindt. Zo moesten proefpersonen in een onderzoek voorwerpen onthouden. Dit ging goed, ook wanneer er aan het einde een lang interval van wachten was. Maar wanneer ze tijdens dat interval moesten terugtellen, konden ze veel minder onthouden. In het eerste geval kan men repeteren tijdens het interval. Hiermee ververs je wat er in je werkgeheugen zit en ga je verval tegen. Wat is de capaciteit? Je kunt rond de zeven 'voorwerpen' bewaren in je kortetermijngeheugen. Maar je kunt items groeperen om er meer te onthouden; dit heet chunking. Door zeven chunks ipv items op te slaan heb je meer informatie. Hoe wordt informatie gepresenteerd in het werkgeheugen? - Acoustic code Je onthoudt de klank van de items - Semantic code proactive interference: eerder geleerde informatie interfereert met nieuwere informatie. retroactive interference: later geleerde informatie interfereert met oude informatie.  Suzan Stempher Als items veel op elkaar lijken is de kans op interferentie groot. Wanneer je woorden van verschillende categorieën onthoudt verwar je ze minder snel. Je onthoudt dus de betekenis van items. - Visual code Je onthoudt ruimtelijke kenmerken van de items. Scanning items in working memory Zoeken is het zoeken naar een target in een verzameling items. We bedoelen nu zoeken in je geheugen. De items en het target moet allen een representatie hebben. Je vergelijkt de representatie van je target met de representaties uit de verzameling tot je een match hebt. Serieel: je gaat alle items af tot je de target vindt Parallel: je vergelijkt de target met alle items tegelijk (set size maakt niet uit) Bij het serieel zoeken heb je nog twee opties: - self-terminating search: je gaat door tot je de target vindt - exhaustive search: nadat je het target gevonden hebt ga je ook de rest van de lijst nog af. Waarom? Het kan als dubbel-check, of misschien gaat het zoeken wel automatisch en niet helemaal vrijwillig. Long-term memory We kunnen informatie natuurlijk langer vasthouden dan een aantal seconden. We hebben het langetermijngeheugen. Hier zijn verschillende types van: - Procedureel geheugen bevat procedurele kennis, skills. Deze kennis uit je door te doen. - Declaratief geheugen (expliciet) bevat declaratieve kennis, zoals feiten en gebeurtenissen. Deze uit je door te spreken. We kennen hier twee soorten van: Semantisch geheugen is algemene kennis en feiten. Episodisch geheugen bevat stukken ervaring die we meegemaakt hebben. Informatie in het langetermijngeheugen die je niet repeteert of gebruikt,vervalt behoorlijk snel de eerste paar jaar. Daarna blijft wat er over is voor lange tijd intact. In het laatste stadium later in je leven verlies je dan nog een deel van de informatie. Hoeveel kunnen we in het semantisch geheugen bewaren? Sommigen zeggen dat je alles wat je ooit mee hebt gemaakt bewaart, maar je hebt moeite om het je te herinneren. Maar het zou ook zo kunnen zijn dat het wel vervallen is. Prospective memory: onthouden dat je iets in de toekomst moet gaan doen. Hoe betrouwbaar is geheugen? Source amnesia: je vroegste herinneringen Cryptomnesia: denken een origineel idee te hebben Je herinneringen kunnen al anders lijken wanneer iemand er op een andere manier naar vraagt.  Suzan Stempher Memory models Nu we alle soorten geheugen hebben gehad, kunnen we naar modellen gaan kijken. Deze theorieën benoemen interactie tussen de verschillende soorten geheugens. Modal model p120 Anterograde amnesie: geen geheugen na een gebeurtenis; problemen met encoding Retrograde amnesie: geen geheugen voor een gebeurtenis; problemen met retrieval Dit was één van de eerste modellen die een overzicht gaf van hoe informatie wordt verwerkt in elke soort geheugen. In dit model start je met stimulus informatie die het zintuiglijk geheugen binnen komt en daar zeer kort wordt vastgehouden. Dan gaat de informatie naar het werkgeheugen, waar vele operaties kunnen worden uitgevoerd, zoals repeteren en hercoderen. Vervolgens wordt de te onthouden informatie naar het langetermijngeheugen gebracht; encoding. Daarna is de informatie opgeslagen, maar nog niet klaar voor gebruik. Wanneer je het nodig hebt later, vindt er retrieval plaats: het toegang krijgen tot data en deze beschikbaar voor gebruik maken. Kritiek: het model is erg algemeen, details over structuur en functie worden nog niet gespecificeerd. Ook wordt het grote aantal van informatieverwerkingsoperaties dat kan worden uitgevoerd in het werkgeheugen wordt niet erkend. ACT* model p122 Anderson kwam met een model voor het geheugen dat vergelijkbaar is met het vorige. Zijn model bestaat uit het werkgeheugen, het declaratieve geheugen en het productiegeheugen Stel je moet een vraag beantwoorden. Een representatie ervan komt in het werkgeheugen en wordt naar het declaratieve geheugen gebracht (storage). Het antwoord wordt geactiveerd en wordt naar het werkgeheugen gehaald (retrieval). Daarna kun je het antwoord opschrijven (performance). Stel je komt iets tegen waar je op moet reageren. De stimulus gaat je werkgeheugen in en zoekt een match met een productieregel (if-then) in je productiegeheugen (match). Bij een match wordt het bijbehorende commando naar je werkgeheugen gebracht (execution) en voor je het uit (performance). Deze theorie scheidt het productiegeheugen en declaratieve geheugen (impliciet en expliciet geheugen), er is geen interactie.  Suzan Stempher Working memory model p124 Baddely maakte een model voor de processen van het werkgeheugen. Het werkgeheugen bestaat hier uit drie delen. - Executive control system: deze moet processen starten en leiden. - Articulatory loop: spraak- en geluidgerelateerde informatie wordt hier geoefend. Je kunt informatie hier refreshen. - Visuo-spatial sketchpad: deze verwerkt visuele informatie. Mentale beelden in je hoofd bevinden zich hier, net zoals het uitvoeren van visuele zoektaken. De loop en sketchpad zijn 'slaven' van de executive. Ze zijn ook domein-specifiek. Kritiek: het is slechts een nieuwe formulering van het traditionele idee van kortetermijngeheugen. Concluderend over geheugen: Geheugen kan selectief gestoord zijn: anterograde of retrograde amnesie Geheugen bevat meerdere modules: zintuiglijk, werk, lange termijn Geheugen heeft een capaciteitslimiet (met name werk) Informatie wordt semantisch of episodisch gepresenteerd (expliciet) of procedureel (impliciet). Geheugen kan onbetrouwbaar zijn (loftus), denk aan getuigenverklaringen. Visual imagery* Een visual image is een mentale representatie van een object die ruimtelijke informatie bevat. Een belangrijk kenmerk is dat we niet per se input van de buitenwereld nodig hebben. We kunnen een visual image vormen zonder het object in het echt te zien. Imagery hoeft niet alleen visueel te zijn, je kunt ook auditieve images vormen. Kosslyn and Schwartz theory Dit is een vroege en invloedrijke theorie. Hij is functioneel: hij beschrijft wat het brein met images doet. De theorie beschrijft ook meerdere operaties. Er wordt onderscheid gemaakt tussen de structuren en de processen die erop werken. - Image Structures Kosslyn benoemt twee soorten beeldstructuren. Een surface represetantion is een quasi-pictorale representatie in een ruimtelijk medium. Het medium wordt beschreven als een visuele buffer. Dit is een matrix bestaande uit punten, zoals bij een televisiescherm. Het formaat is gelimiteerd en de resolutie wordt minder scherp wanneer je de randen nadert. Representaties in deze buffer vervallen snel als ze niet ververst worden. Wanneer je een bepaalde eigenschap van een onderdeel van het beeld verandert, verandert het geheel ook helemaal. De inhoud wordt niet alleen door het beeld bepaald, maar ook door de betekenis ervan. Deep representations bestaan uit informatie in het langetermijngeheugen die gebruikt wordt om surface representaties te genereren. Literal encodings bevatten lijsten van coördinaten die bepalen waar de punten in de matrix van de visuele buffer komen zodat het object geprojecteerd wordt. Ze bepalen hoe je de onderdlen van het object in elkaar zit. Propositionele encodings zijn abstract. Ze bestaan uit informatie over de onderdelen van het object, de locatie van die delen en hun formaten. Ze beschrijven welke onderdelen je hebt en hoe ze eruit zien.  Suzan Stempher - Image Processes Drie types van image processes: Image generation Dit vindt plaats wanneer de codes in het langetermijngeheugen gebruikt worden om een beeld te vormen in de visuele buffer. Dit proces is volgens Kosslyn een verzameling van operaties. PICTURE converteert de informatie uit de codes, FIND vindt de positie voor het plaatsen van een nieuw onderdeel, PUT past het formaat van het onderdeel aan terwijl IMAGE andere commando’s uitvoert. Maar de vraag is: worden afbeelding in één keer gevormd of stukje voor stukje? Afbeeldingen met meer onderdelen of meer details duren langer om te vormen. Je kunt ook zelf kiezen hoe gedetailleerd je ze in je hoofd maakt. Waarschijnlijk worden ze dus geleidelijk gevormd. Image inspection Dit vindt plaats wanneer je een vraag over een afbeelding stelt. RESOLUTION bepaalt of een afbeelding de juiste schaal heeft en je kunt ZOOM gebruiken. Uit onderzoek blijkt dat je beelden in je hoofd kunt vergroten en dat je tussen punten in het beeld kunt scannen. Beelden behouden dus ruimtelijke informatie. Image transformation Dit refereert aan een operatie die op een beeld wordt uitgevoerd. De meeste beeldtransformaties zijn shift transformaties, deze voegen steeds veranderingen toe. Blink transformaties veranderen het gehele beeld in één keer. Kritiek: - Er zouden te veel assumpties gemaakt worden die de uitkomt van een experiment beïnvloeden. Er zouden meer beperkingen moet gelden voor de operaties. - Cognitieve penetratie: iemands kennis, geloof, doelen, et cetera beïnvloeden zijn performance. Hoe we denken over objecten beïnvloedt de manier waarop we afbeeldingen verwerken van deze objecten. Dan zijn de operaties niet aangeboren en universeel. - De gegevens die het roteren van afbeeldingen ondersteunen zijn niet betrouwbaar. De proefpersonen proberen in hun hoofd zo goed mogelijk na te bootsen wat ze zien wanneer als iets roteert. Ze doen slechts wat er van hen gevraagd wordt. Dit zorgt voor veel fouten in psychologische experimenten en heet demand characteristics. Problem solving Probleem oplossen is het transformeren van een gegeven situatie naar een gewenst doel. De Gestalt aanpak focuste op insight learning, waarbij de oplossing spontaan verschijnt. De aanpak dus we nu beschrijven is beïnvloed door kunstmatige intelligentie. Je maakt gebruik van subdoelen en je test verschillende mogelijk oplossingen.  Suzan Stempher Anderson noemt vier eigenschappen van probleem oplossing: - Goal directedness: probleem oplossend gedrag richt zich op het bereiken van een doel. - Sequence of operations: een lijst van stappen is nodig om het doel te bereiken. - Cognitive operations: je past een proces toe op de situatie die het probleem transformeert. Elke cognitieve actie die je op die manier toepast is een operator. - Setting of subgoals: na elke stap bereik je een subdoel. Een problem space bestaat uit de verschillende situaties of staten waarin een probleem zich kan bevinden. Je hebt een beginstaat waarin je het probleem hebt zoals het werd gepresenteerd. Tussenstaten zijn de resultaten van acties die al uitgevoerd zijn op het probleem. De uiteindelijke staat is het gewenste resultaat. Een problem space bevat tevens de kennis van de oplosser in elke stap van de sequence. Je kunt een problem space weergeven met een schema, in een oplossingsboom (p134). Een aanpak om een probleem op te lossen is het doorlopen van alle mogelijke paden in de oplossingsboom. Dit kunnen veel te veel opties zijn, dus je moet kijken welk deel van de ruimte een grote kans geeft om het antwoord te vinden. Een heuristiek is een informele methode om sneller een oplossing te vinden. Je zoekt je sleutels bijvoorbeeld eerst waar je het laatst bent geweest, je gaat niet alles systematisch doorzoeken. De meest effectieve heuristiek is de means-end analysis. Je bekijkt het verschil tussen de huidige staat en het doel of subdoel. Dan gebruik je een operator om dit verschil te verkleinen. Je voert steeds een actie uit (operator) waarmee je je subdoel bereikt en gaat zo door tot je het doel hebt bereikt. Je begint dus eerst met de enige taken die je verder brengen, en komt zo steeds verder totdat je eventueel je doel bereikt. De Tower of Hanoi is een mooi voorbeeld van een probleem waarbij je deze techniek toepast. The general probleem solver model Pioniers Newell en Simon ontwikkelden een computer simulatie van het menselijke probleem oplossen. Ze pasten means-end analysis toe op een breed scala aan problemen. Het kreeg ook de naam general problem solver. Het suggereert dat mensen en computers op dezelfde manier problemen op kunnen lossen. Het model gebruikt production rules om de operaties uit te voeren die nodig zijn om de oplossing te vinden. Een voorbeeld bij het Tower Hanoi problem: - IF the destination peg is clear and the largest disk is free, THEN move the largest disk to the destination peg. - IF the largest disk is not free, THEN set up a subgoal to free it. Kritiek: GPS heeft beperkingen. Mensen zijn in staat een heuristiek genaamd hill- climbing strategy te gebruiken; je kiest altijd de actie die je dichterbij het doel brengt. Maar een pad kan eerst naar beneden lopen en later omhoog, en kan dan het snelst zijn. GPS kan soms geen oplossing vinden omdat het de means-end heuristiek te strak toepast.  Suzan Stempher Overall evaluation Cognitieve psychologie heeft de handige eigenschap dat het veronderstelt dat de geest operaties uitvoert op informatie en dat specifieke modellen die laten zien hoe de geest dit doet kunnen worden geformuleerd. Ook verdeelt het de geest in gescheiden processen en deze modulen maken onderzoek gemakkelijker. De aanpak klopt niet altijd volledig, maar is nuttig in gebruik. Het bouwen van modellen geeft een goed overzicht van hoe mentale processen zouden werken. Ze zijn preciezer dan theorieën en kunnen goed getest worden. Beperkingen zijn dat er meer bevindingen van de neurowetenschap zouden moeten worden toegevoegd in bijvoorbeeld de modellen. Interdisciplinary Crossroads: AI, problem solving en SOAR model SOAR: state, operator and result is een probleem oplossend model maar ook een universele cognitieve architectuur: deze specificeren de structuur en functie en de interactie tussen deze twee van verschillende cognitieve systemen. Broadbent’s en ACT* zijn voorbeelden van zo’n architectuur. Een probleem in SOAR wordt opgebroken in de begin status, de gewenste status en de huidige status. Het kan iedere uit de verzameling operators toepassen op de huidige status om een nieuwe te creëren die dichterbij het doel staat. In SOAR wordt kennis uit het langetermijngeheugen gebruikt om operators te kiezen. Objecten (zoals disks in het Hanoi probleem) krijgen een simpele beschrijving van eigenschappen zodat ze in dit probleemscenario kunnen worden gebruikt. Bewijs dat met het probleem te maken heeft wordt verzameld en daarna wordt een beslissing genomen, zoals: welke problem space? Welke status gebruiken we? Welke operator nemen we om de volgende staat te vinden? SOAR kan behalve het volgen van een voorgeprogrammeerde verzameling stappen ook nieuwe manieren creëren om het doel te bereiken. Het kan ervaring van een oud probleem gebruiken voor vergelijkbare nieuwe problemen (chunking).  Suzan Stempher 6. The neuroscience approach Neuroscience perspective Neurowetenschap is de studie van het centraal zenuwstelsel en fysiologie. Cognitieve neurowetenschap onderzoekt de structuren en fysiologische processen van specifieke cognitieve functies. Methodologie Er zijn drie manieren om data te verkrijgen in de neurowetenschap: mensen of dieren met hersenbeschadiging onderzoeken, hersenactiviteit van gezonde mensen meten en het meten door middel van electroden op het hoofd. Study of brain damage Case study: onderzoeken van mensen die hersenschade opgelopen hebben. Je kijkt waar de schade is en welk gedrag en welke beperkingen er volgen. Je zou dan kunnen concluderen dat het beschadigde gebied die verloren functie verzorgt. Lesion study: het aanbrengen van schade bij dieren voor onderzoek. Kritiek: Je weet niet of het gebied wat je beschadigd hebt alleen verantwoordelijk is voor de functie, of dat het een klein onderdeel is van een interdependent systeem. Het zou ook slechts een gebied kunnen zijn waar informatie doorheen gaat of verwerkt wordt, dan hoeft het gebied nog niet de grote verantwoordelijke voor de functie te zijn. Traditional brain recording In single-cell recording kun je het vuren, de actiepotentialen van een enkele cel meten. Cellen blijken een receptief veld te hebben (specifieke plek waar zij informatie oppakken) en een oriëntatievoorkeur. Zo is er gemeten bij een kat in één cel dat een bepaalde oriëntatie van een lijn reactie oproept in die cel. Je kunt direct meten wat er gebeurt. We krijgen nu echter geen goed beeld van het ‘grotere plaatje’. Je meet een paar cellen terwijl er miljarden zijn. Multi-unit recording met er meer tegelijk. EEG geeft een groter plaatje. Er worden grote electroden op de scalp gedaan. Als uitslag krijg je golfpatronen. Je kunt zo bijvoorbeeld slaapfases meten. Je kunt ook hersenactiviteit meten aan de hand van ervaring op een gebeurtenis. De golven die je dan krijgt heten ERP. Het probleem is dat je erg grof meet, je ziet activiteit in grote gebieden terwijl je preciezer wil weten waar deze plaatsvindt. Brain imaging methods Deze ontwikkelde methoden laten je nog beter in het hoofd kijken. PET scant de bloedtoevoer in de hersenen terwijl de proefpersoon een taak uitvoert. Actieve gebieden krijgen meer bloed. Deze methode is geschikt voor bepaalde operaties, zoals visuele, taal en geheugen. De ruimtelijke resolutie is goed, je kunt nauwkeurig kijken. Hele snelle veranderingen zijn lastiger. Ook worden er radioactieve deeltjes in je bloed gebruikt om te kijken, dus risico. fMRI scant de patiënt onder een zeer sterke magneet. De concentratie hemoglobine beïnvloedt de magnetisme van het bloed. BOLD-response: de scanner pak de magnetisme op op basis van blood-oxygen-level. Er gaat meer zuurstofrijk bloed naar neuronen die met een taak bezig zijn en de BOLD-response  Suzan Stempher neemt dan toe. fMRI is nauwkeuriger en veilig dan PET, maar kan weer geen snelle veranderingen meten. MEG meet kleine veranderingen in het magnetische veld, om patronen van hersenactiviteit te bepalen. KESM met een diamanten mes wordt er door het hersenweefsel gesneden. Vervolgens kunnen de gesneden plakjes zeer nauwkeurig worden opgeslagen waarna een extreem nauwkeurig 3D reconstructie mogelijk is. Dit gebeurt slechts op dieren. Brain stimulation Bij elektrische stimulatie wordt een specifiek breingebied met een electrode actief gemaakt. Je kunt nu het tegenovergestelde van lesion doen. Het nadeel is dat je gebieden kunt overstimuleren en gedrag kan verkrijgen wat niet bij de gewone functie hoor. Bij magnetische stimulatie (TMS) wordt een magnetisch veld opgewekt, wat er voor zorgt dat neuronen gaan vuren. Sommige stoornissen zoals depressie kunnen ermee verholpen worden. Neuron anatomy Neuronen zijn de individuele functionele units die operaties uitvoeren. Ze sturen en ontvangen boodschappen in de vorm van een elektrische impuls. Dendrites zijn ontvangen de boodschappen en geven ze aan de cell body van de neuron. Deze verzamelt de informatie op één punt en gaat vuren wanneer de som van de binnengekomen informatie de threshold of excitation overstijgt. Als er besloten is om te vuren ontstaat een actiepotentiaal (elektrisch signaal) die langs de axon naar de synaptische kloof gaat. Daar zorgt de actiepotentiaal ervoor dat er neurotransmitters worden losgelaten die de synaptische kloof oversteken en de dendrites van de volgende neuron worden bereikt. Brain anatomy We bekijken de belangrijke delen van het brein voor cognitiewetenschap. We hebben verschillende directies voor benoemen: dorsal: bovenkant, ventral: onderkant, anterior: voorkant, posterior: achterkant. Medial: midden, lateral: buiten. Cortex Recent ontwikkeld en bestaat uit twee hemisferen. Over het algemeen is links analytisch en logisch beredeneren (taal). Rechts is synthetisch en relationele processen (ruimtelijk inzicht). De corpus callosum verbindt de twee hemisferen en zorgt voor communicatie tussen de twee. De cortex heeft grote gebieden, de kwabben. Frontale kwab: problemen oplossen, beslissingen maken Temporale kwab: object-kennis, herkenning patronen, audio Pariëtale kwab: aandacht en ruimtelijk inzicht Occipitale kwab: visuele informatie De cerebellum zijn de kleine hersenen, die bepalen de motoriek en precisie. De hersenstam is vroeg ontwikkeld en zorgt voor essentiële functies zoals hart- en longfuncties en slapen/waken.  Suzan Stempher Split brain Informatie van je linke visuele veld wordt op je rechterhersenhelft geprojecteerd en andersom (contralateraal). Ook motoriek voor links wordt vanuit je rechter hemisfeer geproduceerd en andersom. Bij een split brain patiënt is de corpus callosum doorgesneden om epileptische aanvallen tegen te gaan. Bij een onderzoek werd een object links of rechts van de patiënt getoond. Wanneer deze in de linker hemisfeer binnenkwam kon de patiënt het object benoemen, bij de andere hemisfeer is bijvoorbeeld alleen wijzen mogelijk (met linkerhand). Belangrijk: Linker visuele veld naar rechter hemisfeer (en andersom) Linkerarm aangestuurd door rechter hemisfeer (en andersom) Taal zit meestal links. Visual object recognition We bekijken stoornissen waarbij het herkennen van objecten problemen oplevert. Eerst kijken we hoe informatie verwerkt wordt in het visuele systeem. Visuele input wordt eerst verwerkt in de visuele cortex (achterin). Daarna gaat de dorsal (waar) stroom naar de pariëtale kwab waar informatie over beweging en locatie wordt verwerkt. Een tweede stroom, ventral (wat) stroom brengt data over kleur en de vorm naar de temporale kwab. Visual agnosia Sacks vertelt hoe een man dacht dat zijn vrouw een hoed was. Visuele agnosie is een selectieve stoornis in het herkennen van objecten. Je hebt wel kennis van hoe een object eruit ziet, je geheugen werkt goed, en de basale eigenschappen van een object worden verwerkt. Het geheel wordt echter niet herkend. Apperceptieve agnosie: problemen bij het integreren van delen tot een geheel. Low level: elementaire problemen Ze hebben een probleem in hun perceptuele groeperingsmechanisme. Er bestaat een variant waarbij je vanuit bepaalde hoeken een object nier herkent. Associatieve agnosie: het geheel wordt erkend, maar kan moeilijk gematcht worden met een representatie. Men kan niet benoemen. High level. Met andere zintuigen herkennen ze het object wel. Hier kan het object wel nagetekend worden. Een verklaring kan zijn dat de verbinding tussen het gebied van taalrepresentaties en het visuele. Face perception Bij prosopagnosie is iemand niet in staat om gezichten te herkennen, ookal herken je andere visuele stimuli wel. Dit is een associatieve agnosie. Je weet wel dat het een gezicht is, maar kunt het niet identificeren. Er blijken cellen te zijn die slechts op gezichten reageren. Neural coding: Specificity coding: een cel vuurt slechts als reactie op een specifiek gezicht. Maar het blijkt dat cellen die op een gezicht reageren ook op een andere reageren. En je zou haast oneindig veel cellen nodig hebben voor alle mogelijke gezichten en alle mogelijke kijkhoeken. Distributed coding: een gezicht wordt gecodeerd door een patroon van celactivatie. Zo kan een bepaald gezicht cel A snel laten vuren, cel B heel langzaam en cel C  Suzan Stempher middelmatig snel. Een ander gezicht zal net een andere combinatie geven. In dit geval zijn er veel minder neuronen nodig. Neuroscience of attention Er blijken zes hersenstructuren te zijn die met aandacht te maken hebben. Reticular Activating System (RAS) controleert het algemene aandachtsniveau en de spanningsboog. Superior Colliculus heeft als functie het wisselen van je visuele aandacht van een object (of locatie) naar een ander. Thalamus ontvangt input van de RAS en stuurt ze naar de cortex. Deze zou als een filter bepalen hoeveel zintuiginformatie doorgaat voor verdere verwerking. Intraparietal sulcus is actief wanneer een combinatie van visuele features wordt verwerkt, dus verantwoordelijk voor het binden. Cingulate cortex bepaalt welke respons gekozen wordt, voornamelijk wanneer je een andere respons expres negeert (denk aan woorden van een kleur in een andere kleur). Frontal lobe beslissen, executief functioneren Models for attention Component process model Elk van de hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor aandacht voert een eigen operatie uit. Cellen in de parietale kwab halen de aandacht van een locatie weg en superior colliculus verplaatst de aandacht naar een nieuwe locatie. De thalamus verzamelt de aandacht en focust deze op de nieuwe locatie. Distributed Network model In dit model overlappen de hersengebieden voor aandacht (gedeeltelijk). Elk gebied heeft een major operation, maar kan ook ander aandachtgerelateerde functies uitvoeren. Disorders of attention Het tegenovergestelde van aandacht is neglect. Hierbij negeren we aandacht of lukt het niet om aandacht te schenken. Hemispatial neglect: hierbij wordt één kant van het lichaam genegeerd, op alle gebieden (visueel, aanraking, auditief, et cetera). Met training kunnen de gebreken minder worden, door te leren om je aandacht wel te focussen. De zintuiginformatie komt wél binnen, er kan alleen geen aandacht geschonken worden aan de perceptuele informatie. Er heerst vaak apathie, de patiënten begrijpen niet dat ze ziek zijn. Ze hebben vaak ook een oogafwijking naar de richting die ze nog wel zien. Spatial neglect je negeert de linkerkant van de ruimte Object-based neglect je negeert de linkerkant van elke stimulus Attention-Deficit Hyperactivity Disorder ADHD gaat gepaard met een korte aandachtsspanne, impulsiviteit, mood swings, snel boos worden en moeite hebben om te plannen. Diagnose van ADHD is moeilijk. De stoornis lijkt genetisch bepaald en hersenen zijn vaak net iets kleiner.  Suzan Stempher Neuroscience of attention Waar in het brein zitten herinneringen? Engram: fysieke verandering in het brein bij leren. Lashley zocht naar de plaats van het engram voor een bepaalde herinnering. Het blijkt dat het langer duurt om de herinnering terug te krijgen als je meer lesions toebrengt, maar de herinnering wordt nooit vergeten. Er werd geconcludeerd dat alle delen van het brein meewerken aan het opslaan van herinneringen: equipotentialiteit. Dit suggereert dat meerdere kopieën van een herinnering in het brein worden opgeslagen. Leren en geheugen Leren vindt plaats wanneer een gebeurtenis een verandering in het zenuwstelsel veroorzaakt, die vervolgens een verandering in het gedrag van een organisme veroorzaakt. Een herinnering is het vormen van een neuraal circuit. Hebb rule: als twee verbonden neuronen tegelijk actief zijn, wordt hun verbinding sterker en worden ze gelinkt. Hierbij hoort long-term potentiation. Als je een synaps zeer frequent activeert, volgen er verandering die zorgen voor een sterkere neurotransmitter release en sterkere respons bij latere stimulatie. Hippocompal system Epilepsie is een stoornis waarbij neuronen ongecontroleerd vuren zodat er spasmes ontstaan. Een patiënt van wie de hippocampus was verwijderd om de aanvallen te stoppen kon geen nieuwe informatie meer opslaan; informatie kon niet maar van werkgeheugen naar het lange-termijngeheugen: consolidatie. Informatie van vóór de operatie was er nog wel. Dit laat zien verschillende geheugenfuncties door verschillende neurale structuren worde uitgevoerd. De hippocampus wordt gelinkt aan het opslaan van nieuwe informatie. Hij combineert representatie-inputs en vormt een herinnering. Neural substrates of working memory Met PET is het bestaan van anatomisch gescheiden gebieden voor het opslaan en oefenen van verbale informatie in werkgeheugen. Ook het opslaan van ruimtelijke informatie en representaties van objecten vinden plaats in gescheiden gebieden. Er wordt wel gespeculeerd dat er losse werkgeheugens bestaan voor elke zintuig. Bepaalde coderingen voor herinneringen kunnen ook voor andere cognitieve processen worden gebruikt. Het bestuderen van de neurale basis van werkgeheugen leidt ertoe dat we weten dat er een groot aantal van distincte werkgeheugens bestaat dat correspondeert aan verschillende zintuigmodaliteiten. Neural substrates of long-term memories De hippocampus slaat informatie op in de cortex, waar een gedeelte van het lange- termijn geheugen zich bevindt. Er blijkt verschil te zijn tussen de manier waarop procedurele en declaratieve kennis wordt opgeslagen. Hippocampus blijkt vooral voor episodische kennis en de limbische cortex voor semantische. Procedurele kennis zit meer in de motorieke gedeeltes. De basal ganglia speelt een rol in het leren van skills.  Suzan Stempher Neuroscience of executive function Executive function: cognitieve operaties zoals plannen en doelen bereiken. Schade aan de frontale kwab leidt tot het verminderd in staat zijn om doelgericht gedrag uit te voeren (executive dysfunction). Er is vaak moeite met het starten van taken of ermee stoppen. Dit gedrag noemen we psychological inertia. Een stimulus kan er wel voor zorgen dat er automatisch gedrag volgt en de patiënt iets gaat doen. Dit noemen we environmental dependency syndrome. Om een probleem op te lossen heb je een opvolging van stappen nodig. Deze patiënten hebben vaak problemen om zichzelf naar een doel te sturen of een probleem in subdoelen op te breken. Theories of executive function Automatic attentional processes: er is geen bewuste controle nodig. Deze processen vinden plaats wanneer je je in bekende situaties bevindt. Als je autorijdt gaat dit automatisch, je kunt gewoon een gesprek voeren terwijl je dit doet. Controlled attentional processes: vergen bewuste controle. Dit is het geval bij nieuwe of lastige situaties zonder dat je er gedrag voor hebt aangeleerd. Actieschema's zijn if-then productieregels waarbij perceptuele input als voorwaarde gelden om een bijpassende actie te triggeren. Bij contention scheduling gaat het over routine performances and die van nieuwe taken. Je voert een actieschema uit wanneer er genoeg activatie is. Hoe meer een bepaald schema wordt geactiveerd, des te minder andere worden geactiveerd die eraan gerelateerd zijn. Zo doe je er niet twee tegelijk maar kies je de geschikste. Een ander mechanisme is supervisory attentional system (SAS). Deze geldt slechts voor nonroutine situaties. Sas bevat programmeringen die langzamer en flexibeler zijn dan de automatische schema's. Je past algemene strategieën op een nieuw probleem toe. Interdisciplinary Crossroads: perceptual binding Binding problem: hoe voeg je verschillende informatiestromen uit verschillende hersengebieden samen tot één perceptueel object? Een object zou gerepresenteerd worden door de gecoördineerde activiteit van een groep cellen: neural synchrony. Cell subgroepen uit die groep staan voor individuele features en kunnen ver van elkaar vandaan liggen in het brein maar de acties van hen samen leidt tot het object. Die subgroepen kunnen bij meerdere objecten horen. De groep voor rood kan samenwerken met andere groepen om een rood verkeersbord te vormen, of weer met andere voor een tomaat.