Collegereeks Cognitieve Psychologie HKU Games and Interaction Sander Hermsen www.sander-hermsen.nl sander@sander-hermsen.nl
lesprogramma di 26.4 vr 29.4 di 10.5 di 17.5 di 24.5 di 31.5 di 7.6 introductie (visuele) perceptie en patroonherkenning leren en geheugen motoriek en controle taal en spraak denken en redeneren, human-computer-interactie tentamen alle colleges zijn van 11.30 t/m 13.00, hier.
Cognitieve psychologie is de wetenschap die onderzoek doet naar het menselijk geheugen en mentale processen
Hoeveel handen had koningin Wilhelmina? een belachelijk makkelijke vraag, en het juiste antwoord, twee, is niet zo super interessant. wat wel interessant is zijn de gedachten die je had voordat je tot het antwoord kwam. - stomme vraag, natuurlijk 2. - wacht even, waarom stelt hij dan die vraag, is het een strikvraag? - nee, wanneer ze 1 hand had dan had ik dat wel geweten, het zijn er natuurlijk 2 dat is dan nog het deel waarvan je je bewust bent. onbewust speelt zich nog heel wat meer af 1. ogen focussen op tekst, patroonherkenning (letters), lezen 2. woorden identificeren en interpreteren en de betekenis van de woorden ophalen uit het geheugen (handen, wilhelmina) 3. losse woorden combineren om de hele zin te begrijpen 4. de zin evalueren, alternatieve betekenissen beoordelen 5. antwoord op de vraag uit het geheugen ophalen 6. de zinnigheid van de vraag beoordelen 7. oordeel vellen over mijn intenties en kennis processen kunnen plaats vinden zonder dat je ervan bewust bent vooral processen waar je bijzonder in geoefend bent zoals lezen: je leest dingen zonder dat je het doorhebt en het is zelfs dermate automatisch dat het heel moeilijk is om het proces uit te schakelen: om NIET te lezen. en die processen zijn heel snel, maar dat betekent niet dat ze eenvoudig zijn, met moeiijke motorische en mentale elementen redelijkheid beoordelen is ook fascinerend. dan had ik het wel geweten : veel alledaags redeneren wordt gedaan zonder dat je kunt beschikken over de volledige kennis over het onderwerp. beethoven, handen; musicus, piano, zal wel twee. maar hij was wel doof.
Cognitie is de hele verzameling mentale processen en activiteiten gebruikt bij waarnemen, herinneren, denken en begrijpen, maar ook het gebruik van die processen noemen we cognitie
hoe we tegen het functioneren van de menselijke geest aankijken is altijd sterk bepaald geweest door de tijdsgeest en met name door de stand der techniek in die tijd. descartes: horloge. probleem: plaatsing v/d ziel (hypofyse) freud: stoommachine, driften tot in de jaren 70: computer - of meer bepaald: turing machine http://nl.wikipedia.org/wiki/turingmachine
hoe kun je kijken wat in de fabriek gebeurt, wat de fabriek doet en hoe hij het doet. - je kunt kijken wat in de fabriek naar binnen wordt gebracht om tekijken wat er gebeurt. hout, misschien meubels, waarschijnlijk geen auto s - je kunt kijken wat eruit komt. als dozen cornflakes dan is het anders dan bij kleine stukjes staal - nog beter is kijken wat erin gaat EN eruit komt. cognitieve psychologie heeft dezelfde problemen. Je kunt slecht bij een mens naar binnen kijken. daar komt nog probleem bij: Alleen kijken naar wat er in de fabriek gebeurt is niet voldoende om daat een zinnige uitspraak over te kunnen doen. aantal ingezette brandweerlieden - schade bij brand. hoe meer, hoe meer schade. wat waar is, is dat het aantal ingezette brandweerlieden een redelijke voorspeller is voor de hoeveelheid schade. Maar het is geen veroorzaker! dus wanneer je minder brandweerlieden zou sturen, dat de ernst dan zou afnemen. ligt voor de hand. we hebben het hier over een schijncorrelatie, de samenhang wordt bepaald door een achterliggende factor, in dit geval de ernst van de brand. hoeveelheid schade nou denk je natuurlijk wat een dom voorbeeld, maar dit soort redeneringen komen vaker voor dan je denkt. Bijvoorbeeld samenhang etnische achtergrond en criminaliteit. ingezette brandweerlieden
in het brand/schade-voorbeeld kun je bijvoorbeeld naar een vinex-wijk gaan, tien dezelfde rijtjeshuizen aansteken met dezelfde ikea-inrichting en naar ieder huis een verschillend aantal brandweerlieden sturen. Experimenteel onderzoek Observatie Hypothese Toetsen dmv experiment Onafhankelijke variabele Afhankelijke variabele Resultaten analyseren statistische analyse Hypothese aannemen of verwerpen fabriek Wat gebeurt er wanneer je de aanvoer vertraagt? minder eruit, helemaal niks meer, zelfde hoeveelheid maar slechtere kwaliteit? wat wanneer je de aanvoer verdubbelt? output ook? toetsen dmv experiment De onafhankelijke variabele is de variabele die je zelf bewust verandert / bepaal (bv de leeftijd van je proefpersoon, het eetgedrag). De afhankelijke factor is die factor waarvan je vermoedt dat deze beinvloedt wordt door de onafhankelijke variabele (Dus de frequentie van hartproblemen bv). resultaten analyseren en hypothese aannemen of verwerpen oftewel, we willen weten of brandweerlieden samenhangen met schade bij brand: zetten meer br. lieden in, en ook soms weinig. resultaten leveren geen significante resultaten op. hypothese verwerpen. invloed van onbewuste informatieverwerking op gedrag. prior exposure to words associated with an elderly stereotype slows down the rate at which participants walk to an elevator upon leaving the laboratory (Bargh, Chen, & Burrows, 1996). twee condities: of je bejaarden stereotype-woorden krijgt of neutrale woorden (onafhankelijke variabele) confounds controleren: ze moeten ervoor gezorgd hebben dat er veeel verschillende mensen meedoen die je willekeurig over de condities verdeelt. zodat niet in 1 conditie toevallig 10 mensen met houten been zitten, of in 1 conditie echt alleen maar bejaarden, of analfabeten. random toewijzen, genoeg proefpersonen uit brede populatie ze moeten ervoor zorgen dat manipulatie van onafhankelijke variabele klopt. welke woorden horen bij bejaarden? vergeetachtig, langzaam, oud, grijs, etc. en zijn de neutrale woorden wel neutraal? oftewel zitten er geen haas, snelheid, etc tussen? en dan nog, wanneer je het resultaat hebt, kan het nog wezen dat je ernaast zit. verkoudheid en koude ruimten. lijkt te kloppen. mensen in tochtige koude ruimten worden gemiddeld eerder verkouden. Maar. virus heeft meer pakkans bij lage lichaamstemperatuur (vandaar koorts), dus vandaar. een koudere tochtige ruimte absoluut zonder virussen zou effect niet laten zien.
Experimenteel onderzoek problematiek alternatieve verklaringen (verkoudheid en tochtige ruimten) statistische effecten ideologie: de invloed van mediageweld op kinderen. (zie bestand geweld.rtfd) Oplossing publicatie in vaktijdschriften debat
Combinatie van experimenteel onderzoek met computermodellen dierproeven neurologische metingen neurologisch dysfunctioneren film: leren van neurologisch dysfunctioneren http://www.ted.com/talks/jill_bolte_taylor_s_powerful_stroke_of_insight.html
Het idee van de mens als Turing-machine (pure informatieverwerker) is achterhaald bewijs: parallelle processen contextuele effecten in een turing-machine wordt alle informatie serieel aangeboden. 1 voor 1 komen de instructies binnen en die worden 1 voor 1 verwerkt. maar mensen kunnen heel veel tegelijk, bijzonder veel processen kunnen zich naast elkaar afspelen zonder dat ze elkaar beïnvloeden. Bijvoorbeeld: blind typen. Typt: ik kan blind typen. Terwijl ik deze zin typ, denk ik na over hoe de zin moet lopen, of dat ik toch niet wat anders zou moeten typen, maak ik me druk over eventuele typefouten (schaam) maar ondertussen typ ik door met een snelheid die ik niet bewust zou kunnen aansturen. contextuele effecten. invloed van de omgeving op mentale toestanden. bijvoorbeeld bij dijksterhuis en van knippenberg, triviant 1 groep nadenken over voetbalhooligans, 1 groep nadenken over professoren, 1 groep nadenken over het weer. professorengroep maakt triviantvragen veel beter dan controlegroep (weer), hooligangroep veel slechter. Behalve 1 voetbalgerelateerde vraag...
De hersenen Van cognitieve psychologie naar cognitieve neurowetenschappen processen meten via EEG, electrische stroompjes in hersenen fmri, kernspinresonantie, door middel van een magnetisch veld de werveling van atomen meten - verschillen in hoeveelheden atomen laten hersenactivatie zien MEG, Magneto-encephalogram, zwakke magnetische velden in hersenen laten activatie zien TMS: hersendelen even uitzetten met zwakke stroomstoten
Frontaalkwab Centrale Fissuur Parietaalkwab centrale fissure, grote vouw in de cortex, die twee zgn kwabben scheidt: frontaalkwab oftwel voorste hersenkwab en de parietaalkwab laterale fissure: frontaal- en parietaalkwab van temporale kwab occipitaalfissure: occipitaalkwab twee helften, vier kwabben. het hele bovenste deel van de hersenen heet cortex, ook wel neo cortex neo = nieuw - in termen van evolutie: laatst geëvolueerd, relatief recent vissen hebben bijna niks, de duif en de kat wat meer, apen en de mens hebben veel. - in termen van ontogenese (ontwikkeling van het individu): ontstaat relatief laat in ontwikkeling foetus. meer dan 3 maanden, bij 7 maanden zo groot dat die karakteristieke plooien erin komen. De temporale kwabben zijn betrokken bij het gehoor, het verbale geheugen en de taalfuncties, en ook bij visuele herkenning. hyppocampus, amygdala. Laterale Fissuur Temporaalkwab Cerebellum Occipitaalkwab De frontale kwabben spelen een rol bij het aansturen van willekeurige bewegingen. Ook zijn ze betrokken bij veel mentale functies, zoals impulsbeheersing, beoordelingsvermogen, probleemoplossing, planning, sociaal gedrag, taal (via de gebieden van Broca en Wernicke) en geheugen. De pariëtale kwabben spelen een rol bij het integreren van de zintuiglijke informatie en bij het ruimtelijk denken. De occipitale kwabben (of achterhoofdskwabben) zijn de delen van de hersenen die verantwoordelijk zijn voor het verwerken van visuele informatie bij zoogdieren. Ze zijn van alle hersenkwabben het kleinst en liggen het verst naar achteren in de hersenen.
Rol van de hippocampus: Patient H.M. http://nl.wikipedia.org/wiki/h.m. Rol van de Amygdala: Patient S.M. http://www.cell.com/current-biology/abstract/s0960-9822%2810%2901508-3?switch=standard
medulla: vegetatieve functies (ademen, hartslag, spijsvertering) pons: Het voorste gedeelte van de pons stuurt waarnemingsinformatie (onder meer over bewegingen) van de hersenschors naar de grote hersenen; het achterste deel is betrokken bij de regulatie van ademhaling, smaak en slaap. verbinding cortex en kleine hersenen cerebellum (kleine hersenen) coordineert motoriek en waarneming hypothalamus * bloeddruk * hartslag * honger en dorst * slaap-waakritme * seksuele opwinding * lichaamstemperatuur (veroorzaakt bijv. bibberen bij kou) De hypothalamus zorgt voor een groot deel voor homeostase. Ook speelt de hypothalamus een rol bij de drie kerngedragingen te weten vecht- of vluchtreactie, voedingsgedrag, voortplantingsgedrag De thalamus wordt meestal beschreven als het schakelstation naar de cortex. Zo treedt het dus op als filter voor de prikkels van buiten maar ook van binnen (je eigen lijf). Wat belangrijk is of waar de aandacht op is gericht, wordt uitgesorteerd en naar de cortex gestuurd, waar het in het geheugen wordt opgeslagen of doorgestuurd naar relevante gebieden (bijv de kleur van een bloem naar de visuele schors, of speldenprik naar de gevoelsschors). Alleen de geursignalen maken deze omweg niet. Ze gaan rechtstreeks naar het reukcentrum in de hersenschors. Dat zegt veel over het primair belang van geursignalen: eenmaal herkend (en geformatteerd) door de receptoren in de reukcellen, worden ze zonder omwegen naar de dichtstbijzijnde locatie gestuurd zodat de hersenen direct kunnen reageren in gevaarsituaties. De thalamus is tenslotte tevens een schakelstation tussen de grote hersenen en de kleine hersenen èn tussen de hypothalamus en de grote hersenen.
Enkele neurotransmitters (van de in totaal 30): dopamine: ervaring van genot, motivatie, controle van beweging. bij parkinson gebrek, Dopamine speelt een rol bij het bewegen, bij shizofrenie, bij de ziekte van Parkinson en wordt ook aangetroffen in het oog en in het neuronennetwerk vanuit de neus. Daarnaast is het een belangrijke neurotransmitter tussen de hersenen en de hypofyse, een klier ter grootte van een erwt die aan een steeltje onderaan de hersenen hangt. De hypofyse produceert dan weer hormonen die belangrijk zijn voor de groei, de sexuele ontwikkeling en andere lichaamsfuncties. Bij angst worden grote hoeveelheden dopamine afgescheiden die zorgen voor een fixatie op de bron van de vrees en het klaarmaken van de spieren voor een snelle reactie. In die zin reguleert dopamine de wildere effekten van andere stimulerende peptiden zoals adrenaline en noradrenaline, door alertheid met concentratie te verbinden. Vitamine B6 en magnesium zijn essentiëel voor de aanmaak van dopamine. Het zoetmiddel Aspartaam zou de concentraties dopamine verlagen, roken zou de concentraties verhogen. Endorfines zijn lichaamseigen morfines, die als neurotransmitter fungeren. Ze werken in de eerste plaats pijn-onderdrukkend, maar zorgen ook voor een gevoel van geluk of euforie. Bij een orgasme wordt het lichaam overspoelt met endorfines. Ook de roesachtige toestand die kan ontstaan na een sterke fysieke inspanning wordt gedeeltelijk veroorzaakt door het vrijkomen van endorfine. Opium en heroïne werken op dezelfde receptoren in als endorfine. De smaakervaring bij suikers, vetten en ook chokolade produceert endorfinen in het lichaam. Ook liefde tussen mensen verhoogt de hoeveelheid endorfines. Adrenaline is zowel een hormoon als een neurotransmitter. Het behoort tot de vecht/vluchtreflex. Het versterkt de ademhalingssnelheid, verwijdt de pupillen en verhoogt het hartritme. Een sterke dosis brengt het lichaam in de hoogste staat van paraatheid. Adrenaline speelt ook een belangrijke rol bij het enthousiast reageren op een uitdaging, bijvoorbeeld in de werksfeer. Maar een teveel aan adrenaline in het normale leven leidt vooral tot onrust en paranoia. Gaba fungeert vooral als remmende neurotransmitter. Zowel epilepsie als rusteloosheid kunnen worden behandeld met GABA. Valium verandert de verbinding van GABA zodat de remmende werking wordt versterkt. Serotonine: fungeert bij het ervaren van genot.
Tot vr 29.4, 11.30 (visuele) perceptie en patroonherkenning