Minne

Minnet – grundläggande principer
Sensory memory
Short-term memory
Long-term memory
(kap 5-6)
[email protected]
Vad är minne?

Inkodning, lagring, återhämtning, och
användning av information.

Minnet är inte en process, utan många.

Information kodas in och lagras.

Informationen som kodas in kan representera
föremål, tankar, händelser, förmågor, o s v.
Vikten av minne

Minnet är centralt för att vi ska kunna fungera
överhuvudtaget.

På vilka sätt har ni använt minnet idag?

Minnet kan brytas ner på många olika sätt.



T ex Clive Wearing.
Kan ej minnas nya händelser.
Upplevs som att han återfår medvetandet om och om igen.
Modal model of memory
(Atkinson & Shiffrin, 1968)
Sensory memory

Kort minne (< 1 s) för sensorisk information.



Tomtebloss-effekten.
Film.
Sperling (1960)

Genialt experiment för att studera visuellt sensory memory
(the visual icon).
82 % korrekt vid partial report, immediate tone. Alltså, 12 x 0.82 = ca 10
bokstäver fanns tillgängliga, trots att whole report bara gav ca 4-5 bokstäver.

Sensory memory är troligtvis viktigt för att:

Ta in information som ska processas (väldigt mycket
registreras i sensory memory)

Hålla information kort tid innan processandet börjar

Skapa kontinuitet, fylla i när stimulans avbryts.
Hur kan man demonstrera skillnad
mellan STM och LTM?

Genom att visa att olika manipulationer påverkar de
båda systemen olika (jmfr. dissociering).
 Det räcker inte att säga:


”STM är minne över kort tid och LTM är minne över lång tid”
Det skulle kunna vara en effekt av ett och samma system (vi
återkommer till detta).
 Seriepositionskurvan
.
 Olika typer av kodning.
 Neuropsykologiska skillnader.
Primacy beror på LTM
Recency beror på STM
De båda påverkas olika av olika manipulationer (dubbel dissociering).
Olika typer av kodning

Information kan representeras på olika sätt.



Fonologiskt.
Visuellt.
Semantiskt.

I STM sker kodning primärt fonologiskt (Conrad, 1964),
men kan också ske visuellt och semantiskt (Wickens et
al., 1976).

I LTM sker kodning primärt semantiskt (Sachs, 1974).
Neuropsykologiska skillnader

Dubbel dissociering mellan STM och LTM.
STM
LTM
H.M.
Ok
Ej ok
K.F.
Ej ok
Ok
Egenskaper STM

Normalt fungerande STM är väldigt viktigt.

Kapacitet – 5-9 items (t ex digit span).



Kan utökas genom chunking.
Chase and Simon (1973)
Varaktighet – 20 s.


Brown-Peterson task.
Decay vs. Interference.
Problem med modal model



Hur kan information hamna i LTM utan ett fungerande STM?
Hur sker olika typer av bearbetning i STM?
Vilken effekt har olika typer av bearbetning för minnesprestation?
Working memory

Ett begränsat system för tillfällig lagring och aktiv
bearbetning av information till stöd för olika komplexa
uppgifter.


Working memory består av flera delar.
Ej bara lagring, utan även bearbetning och manipulation.
Komponenter

Phonological loop



Visuospatial sketchpad



Håller fonologisk information aktiv.
Viktig för att hålla reda på t ex talad information. Även viktig vid
språkinlärning.
Håller visuell och spatial information aktiv.
Viktig när vi tänker i bilder eller utför spatiala uppgifter, t ex att
läsa en karta.
Central executive


Koordinerar de övriga systemen. Hämtar info från LTM.
Dirigerar uppmärksamhet, planering etc.
Stöd för phonological loop

Phonological similarity effect


Word-length effect


Sämre minne för ord som låter likadant.
Bättre minne för korta än längre ord.
Articulatory suppression

Att upprepa ett ord när man kodar in andra ord tar
upp resurser och ger sämre minnesprestation.
Articulatory suppression (AS)

AS eliminerar word-length-effekten.


Orsak: korta ord kan ej längre upprepas mer än långa ord.
AS eliminerar även phonological similarity-effekten…
 …om man läser orden själv, men inte om man får orden
upplästa.
Visuospatial sketchpad

Brandimonte et al. (1992).
 Hur
påverkas uppgifter som kräver visuella
resurser av inkodningsmanipulationer av
phonological loop?
 1)
inte alls eftersom det rör sig om olika system.
 2) uppgiften görs bättre, om manipulationen gör
att inkodningen blir mer visuell.
Uppgift, säg vad bilden blir när den högra
figuren tas bort? (den vänstra ej synlig
när uppgiften görs).
1) Working memory-uppgift.
2, 3, 4) Long term memory-uppgift. 4 även
med articulatory suppression (la, la, la).
”La, la, la” gör att man kodar in mer visuellt, och därför kan
utföra uppgiften lättare sedan. Stöd för visuospatial sketchpad.
Working memory och hjärnan

Working memory är framför allt relaterat till prefrontal
cortex. Får input från många olika håll, syn, hörsel,
rörelser etc, som sedan kan föras vidare till
långtidsminnet via temporala cortex.
T ex spatial information i
delayed-response task.
Observation
Delay
Response
Apor utan prefrontal cortex kan
inte välja korrekt över slumpnivå.
Neuron hos apor i delayed-response task
Neuron i prefrontal cortex.
Svarar även över delayperioden. Informationen hålls
kvar över tid. Andra neuron
kodar för andra platser.
Hur upplever man minnesproblem?
Patient med frontallobskada
– direkt vs. reflekterande medvetande.
-
-
Hur är ditt minne?
- Bra.
Hur tror du att andra bedömer ditt minne?
- Dåligt.
Tror du dom har rätt eller fel? - Rätt.
Varför?
Därför att dom inser det jag inte inser. Ja, precis så. Jag inser inte
vad dom inser. Dom inser ett problem som jag inte inser.
Så på samma gång är du medveten om att ditt minne är bra och
dåligt. Är inte det ganska bisarrt?
Jo, men det är precis så. När jag tänker på mitt minne, eller min
förmåga att göra saker, så tycker jag att jag är helt normal. Men när
jag ser hur min fru eller mitt barn ser på mig och reagerar, så
förstår jag att jag det finns nåt i mitt beteende som dom, men inte
jag, är medveten om, något som dom inser men inte jag.
Och du tror att dom har rätt? - Ja, dom har rätt.
Hur kan du vara säker? Dom kan ha fel.
Tja, det är jag som har en skada i huvudet, inte dom.
Långtidsminne (LTM)

Lagring av information över lång tid.

Inkluderar dom tidigaste minnen såväl som
saker som hände för 1 minut sedan.

Tidigare minnen oftast mindre detaljerade.

Samverkar med working memory för att skapa
mening. LTM bidrar med bakgrundsinformation
som vi inte tänker på medvetet.
Alla vardagliga konversationer förutsätter
enorma mängder bakgrundsinformation.
(Vilket är en anledning till att klassisk AI inte är lika populärt längre.)
Olika typer av LTM
(Squire, 2004)
Episodiskt minnessystem (Tulving)

Exempel på evidens
 K.C. – minns inte en enda händelse! Bevarat semantiskt
minne, i viss utsträckning.
 Hjärnavbildning




HERA (Hemispheric Encoding/Retrieval Asymmetry).
Vänstra prefrontala cortex – episodisk inkodning/semantisk
återhämtning.
Högra prefrontala cortex – episodisk återhämtning.
Frontalloben – sen evolutionär struktur. ”Mental time travel”.
Problem med dissociering

Ett fundamentalt problem:

Dissociering (enkel och dubbel) implicerar inte olika
system (Dunn & Kirsner, 1988).

Kinder & Shanks (2003) – single system model.


Reproducerar dissociering mellan priming och igenkänning.
Ratcliff et al. (1995).


Genererade data utifrån en process.
Dissocieringsmetoder (PDP) indikerar felaktigt att de skapats
från två processer.
Evidens för distinktion mellan
episodiskt och semantiskt minne

T ex fallstudier där de båda typerna av
minne är dissocierade.


Schacter (1996) – Frederick (Alzheimers).
De Renzi et al. (1987) – italiensk kvinna (Encephalitis).
Episodiskt och semantiskt minne interagerar

Även semantiska minnen startar som
episodiska minnen.

Semantisk information kan slutledas från
episodiska minnen.

Semantisk kunskap kan påverka
episodiska minnen.
Implicit minne
-
När tidigare upplevelser har en
omedveten påverkan.
-
T ex H.M. och mirror drawing.
Picture identification
(Warrington & Weiskrantz, 1968)

Uppgift: identifera bilden.


Ju mer träning desto bättre prestation.
Amnesi - inget minne av att ha sett
bilderna innan – intakt repetition priming.
Implicit effects on subjective experience
(Jacoby et al., 1988)



1) Lyssna på meningar.
2) Lyssna på meningar inbäddade i brus. Hälften nya, hälften gamla.
Ange hur starkt bruset är.
Bruset upplevs som lägre för
gamla meningar än för nya
meningar, eftersom de gamla
meningarna är lättare att
identifiera (man har hört dom
innan). Deltagarna kan dock
inte bortse från den influensen.
Varför implicit minne?

Hur vet man att effekterna är implicita?
 Amnesipatienter
har inget minne av att ha
sett stimulusmaterialet innan.
 Med
vanliga deltagare kan man t ex:
 Använda
indirekta test.
 Konstruera uppgifter som utförs snabbt
(identifiering t ex).
 Använda Process dissociation procedure.
Olika influenser på minne
• Recollection – att minnas kontextuella detaljer.
• ”Hmm, jag känner igen honom…aha, det var han jag pratade med
på festen förra veckan. Han var otrevlig, jag undviker honom.”
• Familiarity – känsla av bekantskap.
• ”Hmm, jag känner igen honom…*går fram*…Har inte vi setts
förut?”
I många situationer ger recollection oss förmånen av diskriminativ
kontroll över vårt beteende på ett annat sätt än familiarity.
Process dissociation procedure (PDP)
(Jacoby)

Opposition logic: Ställ medvetna och omedvetna
influenser mot varandra. T ex:


1) Studera ord (t ex trädgård).
2) Testuppgift, ordkomplettering (t ex trä____) .
Grupp A: komplettera med gammalt ord, eller vad som helst
(inclusion).
 Grupp B: komplettera ej med gamla ord (exclusion).
 Grupp C: komplettera med vad som helst (ingen instuderingsfas,
baseline).

Beroende variabel: komplettering av gamla ord.
B < A = medveten kontroll.
B > C = omedvetna influenser.
Proceduren tillåter både medvetna och omedvetna influenser.
Jacoby et al. (1993)



Studera ord.
Kompletteringstest.
Inclusion, exclusion, full
vs. divided attention (i
träningsfasen).

Medvetna influenser
försvinner vid divided
attention (I vs. E).

Omedvetna influenser
försvinner ej vid divided
attention (E vs. B).
Beräkning av medvetna och
omedvetna influenser

Jacoby et al. (1993) – ordkomplettering.

Uppskattning av medvetna och omedvetna influenser.
Remember-know

Jacobys studier pekar på två
komponenter vid igenkänning:



Recollection (Remember)
Familiarity (Know)
Remember-know-proceduren
(Tulving) innebär att direkt fråga
om detta. Ger upphov till liknande
resultat som Process dissociation
procedure.
Propaganda effect

”Bekanta påståenden är nog
sanna.”
Begg et al. (1992).
1) inlärning av namn.
 2) påståenden paras med
namn, vissa namn från del 1,
de med namn från del 1 är
sanna, de andra är falska.
 3) Test: ange om påståendet är
sant eller falskt (utan namn).


Deltagarna ger högre
bedömningar till False old än
till New. De borde ge låga
bedömningar om de minns
vilken källa som parades med
påståendet innan. Men
eftersom påståenden är gamla,
så processas de lättare, vilket
attribueras till sanning.
Sanningsbedömning

0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
True old False old
New
[Propagandaeffekt kan också fås genom att
direkt manipulera fluency (Reber et al., 1999).]
Procedural memory

Implicit i bemärkelsen att vi ofta inte kan redogöra för hur vi gör
vissa saker. Ofta bevarat vid amnesi.
Inkodning och minne

Minnesprocesser delas ofta upp i 3 steg:
 Inkodning (encoding)
 Lagring (storage)
 Återhämtning (retrieval)

Minnet är inte en process, utan är beroende av olika
processer i alla 3 stegen.
Levels of processing
(Craik & Lockhart, 1972)

Minnesprestation är beroende av inkodning.

Djup bearbetning – bra minnesprestation.
Ytlig bearbetning – dålig minnesprestation.

Craik och Tulving (1975).


Deltagarna svarar på frågor om ord.
Visuellt, auditivt, semantiskt.

Djupare

Problem med levels of processing

Svårt att definiera ”djup” utan att det blir
cirkulärt.

Djupt processande tar inte alltid längre tid.

Ytligt processande kan ge bättre
minnesprestation. Återhämtningsförhållanden
(retrieval conditions) spelar stor roll.
Levels of processing kan öka antalet fel:
Whittlesea och Kronlund (2005)
Uppgift: processa ord djupt eller ytligt, vissa ord en gång, andra två
gånger. Test: säg om ordet har visats en eller två gånger tidigare.
Ytterligare inkodningsfaktorer

Skapa associationer med befintlig information.




Tidigare kunskap och händelser.
Bilder.
Självreferens.
Organisering av information.
Bransford och Johnson (1972).

Se bild, läs text, försök minnas text.
Bra minne
Dåligt minne
If the balloons popped the sound
wouldn't be able to carry since
everything would be too far away
from the correct floor. A closed
window would also prevent the sound
from carrying, since most buildings
tend to be well insulated. Since the
whole operation depends upon a
steady flow of electricity, a break in
the middle of the wire would also
cause problems. Of course, the fellow
could shout, but the human voice is
not loud enough to carry that far. An
additional problem is that a string
could break on the instrument. Then
there could be no accompaniment to
the message. It is clear that the best
situation would involve less distance.
Then there would be fewer potential
problems. With face to face contact,
the least number of things could go
wrong.
Hur lagras information i hjärnan?

Tidig forskning – engram (Lashley).
Minnen verkar inte lagras på ett särskilt ställe i hjärnan.
Long-term potentiation (LTP)

Strukturella förändringar i synapser som gör att celler
eller grupper av celler lättare avfyrar till ett stimulus
efter upprepad presentation. Kan vara långvariga
effekter.
Iden lades fram först av
Hebb, och är dessutom en
ganska vanlig inlärningsmekanism för konnektionistiska modeller.
Neuralt nätverk (förenklat)
Exempel på att lära ett neuralt
nätverk två st ordpar.
Hebbian learning rule:
Δwij = xixj
 = 0.5, threshold = 1.
Paired presentation:
smoke (1100) - sun (1010)
door (0111) - bicycle (1001).
Sun 1
Smoke
0
1
0
1
0.5
0
0.5
0
1
0.5
0
0.5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Bicycle 1
Door
0
0
1
0
0.5
0
0.5
0
1
1
0
0.5
0.5
1
0.5
0
0
0.5
1
0.5
0
0
0.5
The network can now produce sun in response to
smoke, and bicycle in response to door.

Output activation pattern when presenting
smoke at input: 1010 (sun).

Ex: Node 1 = (1*0.5) + (1*1) + (0*0.5) +
(0*0.5) = 1.5. Greater than 1 = activation.
Amnesi
• Minnesnedsättning p g a
hjärnskada eller sjukdom.
Vanliga orsaker: olyckor,
operationer, virus, syrebrist i
hjärnan, ECT, Alzheimers.
Retrograd amnesi
Anterograd amnesi
Tid
Skada
• Viktiga strukturer vid amnesi:
Hippocampus, amygdala, olika områden av temporala cortex.
• Olika delar av temporala cortex är kritiska för
input av information som kan integreras i andra
strukturer och forma basen för explicita minnen.
H.M.
Hippocampus (plus en del andra
strukturer) bortopererade p g a
epilepsi.
-Resulterade i allvarlig anterograd
amnesi.
- Bevarad IQ.
- Bevarat implicit minne.
- Bevarat STM.
- I princip inget episodiskt minne för
händelser efter operationen.
- Andra studier visar att aktivering i
temporalloben vid inkodning är
relaterat till bättre minnesprestation
(Brewer et al., 1998).
Återhämtning av information i LTM

Hur kommer det sig att vi glömmer?

Decay – informationen bleknar.

Interference – ny information ersätter gammal.

Retrieval failure – information är inte tillgänglig för tillfället.



Decay är svårt att demonstrera.
Interference förekommer troligtvis inte på det sätt och i den
utsträckning man tänkte sig förr.
Mycket talar för Retrieval failure och vikten av ”retrieval cues”.
Tulving och Pearlstone (1966)
Två grupper med samma inlärningsfas, men olika minnestest.
Availaibility/Accessibility
Retrieval cues
Mäntylä (1986)


Generera associationer till ord.
Minnestest.
Transfer-appropriate processing

Om processande under inkodning matchar det under
återhämtning, så ökar minnesprestation.
Encoding specifity

Minnesrepresentationer inkluderar även kontext, inte
bara isolerade händelser. Därmed kan kontexten utgöra
retrieval cues senare.






Miljö.
Språk.
Stämningsläge.
Dofter.
Ljud….. o s v
Igenkänning vs. Recall.
Godden och Baddeley (1975)

Studera ord under vatten eller på land.

Recall-test under vatten eller på land.
Vad har vi gått igenom dag?

Sensory memory

Working memory

Long-term memory

Framför allt episodiskt minne, implicit minne, inkodning, lagring,
och återhämtning av information.
Att tillämpa

Elaborera

Organisera

Associera

Pausa

Variera inkodningsmiljö
(fast ur koncentrationssynpunkt kan det vara bättre att ha en fast plats).