Kognition im Kontext: Einfluss der Lernsituation und gleichzeitig memorierter Inhalte auf die Speicherung im Arbeitsgedächtnis

Doch nicht nur bei der Speicherung von Kreisen und Quadraten zeigt sich, dass Beziehungen zwischen memorierten Objekten im Gedächtnis repräsentiert sind. Werden anstatt von Kreisen und Quadraten beispielsweise Bilder von Alltagsgegenständen (z. B. Stuhl, Handy oder Lampe) auf dem Bildschirm präsentiert, dann ergeben sich ähnliche Ergebnisse (Hollingworth, 2007). So ist die Erinnerung an ein Einzelobjekt auch mit realitätsnäheren Objekten besser, wenn die Beziehung des abgefragten Objektes zu den anderen memorierten Objekten unverändert bleibt. Gestaltet man die präsentierte Szene noch realitätsgetreuer, indem Alltagsgegenstände in dreidimensionale Szenen eingebettet werden, dann zeigen sich ebenfalls dieselben Effekte (Hollingworth, 2007; Papenmeier & Huff, im Druck). Die Repräsentation der Beziehungen memorierter Objekte untereinander scheint somit ein zentraler Bestandteil der Organisation des Arbeitsgedächtnisses zu sein (Jiang et al., 2000).

Neben dem Gedächtnis für Objektpositionen ist auch das Erinnern von Objektgrößen durch eine Abhängigkeit von anderen memorierten Objekten gekennzeichnet, wie ein Experiment von Brady und Alvarez (2011) zeigt. Den Versuchspersonen wurden mehrere rote, grüne und blaue Kreise in verschiedenen Größen auf einem Monitor präsentiert. Die Versuchspersonen sollten sich die Größe aller roten und blauen Kreise merken. Nachdem die Kreise für eine Sekunde im Arbeitsgedächtnis gehalten wurden (leerer Bildschirm), erschien ein einzelner schwarzer Kreis an einer Position, wo sich vorher ein roter oder blauer Kreis befand. Die Versuchspersonen mussten seine Größe so einstellen, dass sie möglichst exakt der Größe des vorher dort präsentierten Kreises entsprach. Hierbei zeigte sich ein interessanter Effekt: Die Größe des Kreises wurde systematisch falsch erinnert, und zwar in Richtung der mittleren Größe der Kreise, die die gleiche Farbe wie der Kreis hatten, der sich vorher an der abgefragten Position befand. Die Erinnerung an die Größe eines Einzelobjektes wird also durch die mittlere Größe der gleichfarbigen Objekte verzerrt, obwohl diese keinen Einfluss auf die tatsächliche Größe des abgefragten Objektes haben. Besonders interessant ist auch, dass Versuchspersonen anscheinend zwei Repräsentationen gebildet haben (hier: eine Repräsentation für die roten Kreise und eine für die blauen Kreise). Die Erinnerung an ein einzelnes Objekt wird somit nicht gleich stark von jedem der anderen im Gedächtnis gespeicherten Objekte beeinflusst. Mit einem Kontrollexperiment konnte weiterhin gezeigt werden, dass es sich wirklich um einen Gedächtniseffekt und nicht um einen Wahrnehmungseffekt handelt. Wird nämlich bereits während der Lernphase das Objekt markiert, dessen Größe im Anschluss abgefragt wird, so gibt es keine systematische Größenverzerrung in Richtung der gleichfarbigen Objekte (Brady & Alvarez, 2011).

Einschränkungen: Abweichungen zwischen Lern- und Abrufperspektive

Die obigen Befunde zeigen, dass Objekte im Arbeitsgedächtnis nicht unabhängig voneinander gespeichert werden. Dennoch sind hierbei einige Einschränkungen zu beachten und im Folgenden sollen zwei Untersuchungen zum Einfluss der Beobachtungsperspektive eines Betrachters bzw. einer Betrachterin auf eine Szene diskutiert werden. Hierbei wird der Einfluss der Abweichung zwischen der Lernperspektive (Blickwinkel auf eine 3D-Szene während des Einprägens der Szene) und der Abrufperspektive (Blickwinkel auf eine 3D-Szene während des Abrufens der Szene) auf die Gedächtnisleistung untersucht (siehe Abbildung 2). Im Speziellen geht es um die Frage, ob die typischen Effekte zur gegenseitigen Beeinflussung von Objekten im Arbeitsgedächtnis auch nach Perspektivenabweichungen auftreten. Perspektivenabweichungen entstehen beispielsweise durch die echte oder simulierte Bewegung eines Betrachters bzw. einer Betrachterin um eine Szene. Rein praktisch könnte es um die Frage gehen, ob man sich an die Position des eigenen Schlüssels auf dem Schreibtisch besser erinnern und ihn somit auch schneller wiederfinden kann, wenn man sich beim Ablegen und Holen des Schlüssels dem Schreibtisch aus derselben Richtung nähert.

Versuchsmaterial aus der Papenmeier & Huff (in press) Studie. Es werden keine Rechte Dritter verletzt. Abbildung 2. Blick auf eine 3D-Szene. In den entsprechenden Experimenten wird die Abweichung zwischen Lern- und Abrufperspektive manipuliert.

Eine Möglichkeit zur Untersuchung dieser Frage besteht in der Kombination von Perspektivenabweichungen mit dem bereits erwähnten Contextual Cueing Effekt (Chua & Chun, 2003). Dabei wird ein Zielobjekt zusammen mit anderen Objekten in einer 3D-Szene präsentiert und ein Teil der sich ergebenden Konfigurationen wird über das Experiment hinweg wiederholt. Obwohl Versuchspersonen nach einem Einzelobjekt suchen und sich nicht explizit an die wiederholten Konfigurationen erinnern können, werden sie mit der Zeit schneller darin, das Zielobjekt innerhalb wiederholter Konfigurationen zu entdecken. Entscheidend ist nun die Frage, ob dieser Suchvorteil für wiederholte Konfigurationen auch dann bestehen bleibt, wenn am Ende des Experimentes die Perspektive auf die Szene verändert wird. Die Konfiguration entspricht in den wiederholten Konfigurationen damit weiterhin den bereits gelernten Konfigurationen, man sieht sie aber aus einer neuen Perspektive. Hierbei zeigt sich, dass der Suchvorteil mit zunehmenden Abweichungen von der ursprünglichen Lernperspektive abnimmt (Chua & Chun, 2003). Man findet ein Zielobjekt also insbesondere dann innerhalb einer gelernten Konfiguration schneller, wenn die Szene aus einer ähnlichen Perspektive gezeigt wird. Die Repräsentation impliziter Eigenschaften der Lernsituation scheint somit perspektivenabhängig zu sein. Man sollte sich beim Ablegen und Holen des Schlüssels also tatsächlich aus derselben Richtung dem Schreibtisch nähern, wenn man den Schlüssel besonders schnell wiederentdecken möchte.

Doch bedeutet das, dass man sich aus anderen Perspektiven überhaupt nicht an die Position des Schlüssels erinnern kann? Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass Veränderungen der Beobachterperspektive insbesondere zu Beeinträchtigungen des Gedächtniszugriffes auf die räumliche Konfiguration und damit auf die Beziehungen zwischen den memorierten Objekten führen (Papenmeier & Huff, im Druck). Der Gedächtniszugriff auf die Information des Einzelobjektes ist dagegen weniger stark beeinträchtigt. Somit kann man sich auch dann noch mit einer gewissen Genauigkeit an die Position des Schlüssels erinnern, wenn man sich dem Schreibtisch aus einer neuen Richtung nähert. Je ähnlicher aber die Richtung zum Schreibtisch zwischen Ablegen und Holen des Schlüssels ist, umso stärker wird der Gedächtnisabruf durch die Präsenz der umliegenden Objekte unterstützt, die man unter Umständen ebenfalls mit in die Gedächtnisrepräsentation aufgenommen hat.

Zusammenfassung

Es hat sich gezeigt, dass das Arbeitsgedächtnis keinesfalls nur als Einkaufsliste im Kopf mit mehreren unabhängig voneinander gespeicherten Inhalten betrachtet werden kann. So wird die Speicherung einzelner Objekte sowohl durch die Lernsituation als auch durch andere gleichzeitig memorierte Objekte beeinflusst. Aber auch die Betrachtung des Arbeitsgedächtnisses als reinen Speicher von Abhängigkeiten zwischen Objekten, aus denen dann die Informationen zu den Einzelobjekten extrahiert werden, ist nicht treffend (Papenmeier & Huff, im Druck). Vielmehr scheint es so zu sein, dass Inhalte sowohl als Einzelobjekte als auch in Relation zum Lernkontext im visuellen Arbeitsgedächtnis repräsentiert sind.

Literaturverzeichnis

Brady, T. F., & Alvarez, G. A. (2011). Hierarchical encoding in visual working memory: Ensemble statistics bias memory for individual items. Psychological Science, 22, 384–392.

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Hollingworth, A. (2007). Object-position binding in visual memory for natural scenes and object arrays. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 33, 31–47.

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Papenmeier, F., & Huff, M. (im Druck). Viewpoint-dependent representation of contextual information in visual working memory. Attention, Perception, & Psychophysics.

Papenmeier, F., Huff, M., & Schwan, S. (2012). Representation of dynamic spatial configurations in visual short-term memory. Attention, Perception, & Psychophysics, 74, 397–415.