Der Mensch speichert Informationen rund um die Uhr. Dies geschieht sowohl bewusst, z. B. in der Schule oder bei der Arbeit, aber auch unbewusst über Eindrücke aus der Umwelt. Eine zentrale Frage der allgemeinen Psychologie lautet, wie diese Informationen kurz- oder langfristig im Gehirn abgespeichert werden können. Einen Ansatz, der den Gedächtnisprozess beschreibt, ist das Mehrspeichermodell, das den Vorgang in drei zeitliche Ebenen unterteilt.
Das Mehrspeichermodell nach Atkinson und Shiffrin
Entwickelt wurde dieses Modell zur Beschreibung von Gedächtnisprozessen in den 60er-Jahren von Richard Atkinson und Richard Shiffrin, weshalb man auch vom Atkinson-Shiffrin-Modell spricht. Das Konzept von verschiedenen Speichersystemen im Allgemeinen war zu dieser Zeit tatsächlich eine Neuheit in der Psychologie, da man vorher überwiegend von einem einzigen Gedächtnis-Speicher ausging. Auf diesem wurden alle Informationen abgelegt, ähnlich wie auf einer Festplatte.
Zur Zeit von Atkinson und Shiffrin begann sich eine Unterteilung zwischen Kurz- und Langzeitgedächtnis zu etablieren, zu der die beiden Psychologen noch das dritte System des sensorischen Gedächtnisses hinzufügten, welches die Informationen noch deutlich kürzer als das Kurzzeitgedächtnis speichert.
Die drei Systeme des Drei-Speicher-Modells klassifizieren also verschiedene Gedächtnissysteme nach der Dauer der Speicherung. Dies unterscheidet es von Ansätzen, in denen das Gedächtnis in verschiedene Arten von gespeicherten Inhalten unterteilt wird, wie in der Differenzierung zwischen deklarativem und nicht deklarativem Gedächtnis.
Als deklaratives Gedächtnis wird alles bezeichnet, was sprachlich ausgedrückt werden kann (z. B. biografische Erinnerungen und Faktenwissen), während das nicht deklarative Gedächtnis alle anderen Gedächtnisinhalte umfasst (z. B. ein Instrument spielen).
Die abgegrenzten Verarbeitungsstufen des Modells laufen zeitlich nacheinander ab. Dabei kann auf jeder Stufe Information verloren gehen, dies geschieht bspw. durch:
- Zerfall (Informationsabbau über die Zeit)
- Interferenz (neue Informationen überschreiben ältere)
Komponenten des Mehrspeichermodells – Einfach Erklärt
Eingeteilt wird das Gedächtnis in die folgenden drei Speichersysteme:
Die Zeit, über die Gedächtnisinhalte in dem jeweiligen System bestehen bleiben, nimmt dabei von den sensorischen Registern bis hin zum Langzeitgedächtnis zu.
Sensorisches Register
Das Gedächtnissystem des sensorischen Registers, auch sensorisches Gedächtnis genannt, stellt die Schnittstelle zwischen Wahrnehmung und Gedächtnis dar und ist für die Filterung von eingehenden Reizen verantwortlich. Genauer gesagt bedeutet dies, dass sensorische Reize über die Sinnesorgane aufgenommen und die damit verbundenen Informationen für kurze Zeit aufrechterhalten werden. Das kann etwa ein Geräusch sein oder auch eine visuelle Szene. Wichtig ist, dass diese Speicherung modalitätsspezifisch erfolgt, Eindrücke von verschiedenen Sinnen werden also getrennt voneinander gespeichert.
Die fünf Hauptsinne der Wahrnehmung, also Hören, Schmecken, Riechen, Fühlen und Sehen werden in der Psychologie auch als Modalitäten bezeichnet.
Die Funktion des sensorischen Registers erlebst Du täglich, ohne es bewusst wahrzunehmen. Das Lesen eines Buches kann ein Beispiel aus dem Alltag sein, bei dem die Filterung der Reize deutlich wird.
Du liegst gerade auf dem Sofa und liest vertieft in deinem Lieblingsbuch. Auf einmal kommt eine Freundin in dein Zimmer und stellt dir eine Frage. Im ersten Moment bist du verwirrt und weißt nicht, worum es geht, da deine Aufmerksamkeit bei dem visuellen Reiz des Lesens lag.
Die akustischen Reize hast du in diesem Moment größtenteils ausgeblendet. Dennoch wurde der sensorische Reiz (die Stimme deiner Freundin) von deinen Ohren aufgenommen. Nach einem kurzen Moment kannst du auf ihre Frage antworten, obwohl du nicht aktiv zugehört hast. Dies zeigt, dass die Information für einen kurzen Moment aufrechterhalten wurde, obwohl Dein Bewusstsein nicht auf den Reiz ausgerichtet war.
Wahrgenommene Reize werden außerdem parallel und automatisch encodiert. Das bedeutet, dass die Reize in Informationen übersetzt werden. Um etwa Sprache zu verstehen, müssen die Schallwellen über die Ohren ins Gehirn gelangen und dort richtig interpretiert werden. Dieser Vorgang geschieht unabhängig vom Bewusstsein und erfordert nicht die volle Aufmerksamkeit.
Damit diese Daten nicht wieder gelöscht oder durch neue Informationen überschrieben werden, muss die Aufmerksamkeit schlussendlich jedoch auf sie gerichtet sein. Wenn Du im Beispiel also Deiner Freundin keine Beachtung schenkst, wirst Du nicht wissen, welche Frage sie gestellt hat, da die Informationen überschrieben werden. Nur durch die Aufmerksamkeit auf den Reiz kann die Übertragung ins Kurzzeitgedächtnis schließlich stattfinden.
Haltedauer von Informationen
Experimentell konnte bestätigt werden, dass im sensorischen Register eine unbegrenzte Anzahl an Information für sehr kurze Zeit abgespeichert werden kann, weshalb es auch als "Ultrakurzzeitgedächtnis" bezeichnet wird. Dabei wird das sensorische Gedächtnis in das ikonische Gedächtnis und das Echogedächtnis aufgeteilt. Visuelle Daten, die im sogenannten ikonischen Gedächtnis abgelegt werden, bleiben nur ca. 300 bis 500 Millisekunden bestehen. Im Echogedächtnis, das für auditorische Reize wie Geräusche zuständig ist, kann die Information etwas länger aufrechterhalten werden, nach 10 Sekunden zerfallen jedoch auch hier die gespeicherten Informationen.
Wenn Du Dich noch weiter mit den Besonderheiten des Ultrakurzzeitgedächtnisses beschäftigen möchtest, dann findest Du in der Erklärung "Sensorischer Speicher" weitere interessante Informationen.
Das Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis
Der Begriff des Kurzzeitgedächtnisses entstammt vorwiegend etwas älteren Theorien, in denen noch davon ausgegangen wird, dass auf dieser Ebene der Informationsverarbeitung Daten nur abgelegt werden, bis sie langfristig im Langzeitgedächtnis gespeichert werden oder verloren gehen. Neuere Theorien basierend auf Baddeley und Hitch gehen von einem Arbeitsgedächtnis aus, welches eine aktivere Rolle einnimmt und die Informationen manipulieren und verändern kann. Es handelt sich also um eine Erweiterung des Konzepts des Kurzzeitgedächtnisses, weshalb die Begriffe Kurz- und Arbeitsgedächtnis nicht austauschbar verwendet werden können.
Im Arbeitsgedächtnis befinden sich demnach nicht nur Informationen, die gerade neu im Gehirn angekommen sind. Es werden auch Gedächtnisinhalte aus dem Langzeitgedächtnis abgerufen, die für das aktuelle Ziel (z. B.: "Wie komme ich in meine Wohnung?") benötigt werden.
Das Kurzzeit- und das Arbeitsgedächtnis haben die begrenzte Kapazität und eine kurze Speicherdauer gemeinsam. Informationen können allerdings durch rehearsal, also die (innerliche) Wiederholung der Informationen, länger erhalten bleiben und somit mit höherer Wahrscheinlichkeit ins Langzeitgedächtnis übertragen werden.
Modell des Arbeitsgedächtnisses von Baddeley und Hitch
Als Beispiel für das Konzept von einem aktiven Arbeitsgedächtnis gilt das Modell von Alan Baddeley und Graham Hitch. Die Komponenten des Arbeitsgedächtnisses nach diesem Gedächtnismodell sind:
- zentrale Exekutive
- phonologische Schleife
- visuell-räumlicher Notizblock.
Neben einer zeitlich begrenzten Speicherung sind diese modalitätsspezifischen Systeme auch dazu in der Lage, die Informationen zu manipulieren. Hören, Schmecken, Riechen, Fühlen und Sehen können also durch die räumlich getrennte Speicherung beeinflusst werden.
Die zentrale Exekutive funktioniert als Kontrollinstanz, deren Aufgabenbereich
- Kontrolle von Abruf- und Enkodierungsstrategien
- Aufmerksamkeitsfokussierung
- Wechsel zwischen zwei Aufgaben
umfasst.
In der phonologischen Schleife werden Merkmale von Sprache und Musik gespeichert, aber auch visuelle Informationen wie geschriebene Sprache. Diese muss allerdings zunächst phonologisch rekodiert werden. Das bedeutet, dass Symbole wie Buchstaben aus dem Langzeitgedächtnis abgerufen und mit dem vorhandenen Text abgeglichen werden. Dadurch entsteht die Erinnerung daran, was der jeweilige Buchstabe bedeutet. Dagegen ist der visuell-räumliche Notizblock für Informationen wie Form, Farbe und Position zuständig. Das Arbeitsgedächtnis lässt sich anhand des folgenden Beispiels verdeutlichen:
Susanne sitzt im Psychologie-Unterricht und schreibt die neuen Informationen mit, die der Lehrer vorne an der Tafel erzählt. Dabei zeichnet er auch gelegentlich kleine Zeichnungen an die Tafel. Susanne muss dabei gleichzeitig die Informationen aufnehmen und in ihren eigenen Worten schriftlich wiedergeben. Die zentrale Exekutive arbeitet hier also daran, zwischen diesen beiden Aufgaben hin und her zu wechseln.
In der phonologischen Schleife werden dabei die Informationen über die Aussagen der Lehrkraft gespeichert und mit den bereits bekannten Informationen über Buchstaben und Begriffe im Langzeitgedächtnis verglichen. Die Ergebnisse dieses Prozesses schreibt Susanne dann schließlich in ihr Heft.
Der visuell-räumliche Notizblock von Susanne ist währenddessen damit beschäftigt, die Informationen der Tafelzeichnungen zu verinnerlichen, um sie in ihrem Heft wieder sinnvoll darzustellen.
Durch das Zurückrufen von Informationen in das Gedächtnis lassen sich Informationen leichter speichern. Dieser Prozess geschieht ebenfalls im Arbeitsgedächtnis und wird als erhaltende Wiederholung (maintenance rehearsal) bezeichnet. Dabei werden die Informationen immer wieder wiederholt, allerdings ohne sie mit anderen Kenntnissen in Verbindung zu bringen. Das elaborierte Wiederholen wird dagegen als zielführender angesehen, um Informationen in das Langzeitgedächtnis zu bringen, da die neuen Informationen dabei mit älteren Kenntnissen in Verbindung gesetzt werden. Das folgende Beispiel erläutert die Unterschiede der beiden Lernmuster.
Susanne lernt zu Hause für ihre nächste Englisch-Prüfung. Als sie Vokabeln lernt, nimmt sie sich jede Karteikarte und wiederholt jedes Wort einzeln. Dabei denkt sie nur an dessen Bedeutung, setzt den Begriff jedoch nicht in einen Kontext und überlegt sich auch keinen ganzen Satz. Dabei verwendet sie die erhaltende Wiederholung.
Als sie schließlich damit beginnt, die Grammatik zu üben, denkt sie an die Eselsbrücke, die ihr ihre Englischlehrerin beigebracht hat. Dieser lautet: "he, she, it – das 's' muss mit".
Dabei wendet sie das elaborierte Wiederholen an, indem sie bereits bekannte Muster, in diesem Fall den Satz ihrer Lehrerin, mit der Übungsaufgabe in ihrem Buch in Verbindung bringt.
Wenn Du Dich speziell mit dem Kurzzeit- oder Arbeitsgedächtnis beschäftigen möchtest, dann sieh Dir die Erklärung "Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnis" an.
Langzeitgedächtnis
Die Speicherinstanz des Langzeitgedächtnisses verfügt theoretisch über eine unbegrenzte Kapazität und Dauer, sodass Inhalte wie Fakten, Erinnerungen und Fähigkeiten über die gesamte Lebensspanne hinweg gespeichert werden können. Die Wahrscheinlichkeit zur Speicherung von Informationen im Langzeitgedächtnis kann erhöht werden, indem sich die Informationen durch starke Emotionen und eine hohe Bedeutsamkeit der Inhalte auszeichnen. In diesem Fall spricht man von einer starken Verarbeitungstiefe. Funktionen dieses Speichers sind unter anderem die Festigung gespeicherter Inhalte, die Vernetzung, aber auch der Abbau von Inhalten, die nicht mehr aktiviert werden.
Klassifiziert werden bei der Betrachtung dieses langfristigen Speichers verschiedene Subsysteme. Dazu kann man das Langzeitgedächtnis in ein deklaratives oder explizites Gedächtnis und ein implizites, nicht deklaratives Gedächtnis unterteilen.
Zur Erinnerung: Das deklarative Gedächtnis umfasst Inhalte wie Faktenwissen und Erinnerungen, die verbal ausgedrückt werden können, während das implizite Gedächtnis verhaltensbezogene, nicht verbalisierbare Dinge wie Fertigkeiten oder konditioniertes Verhalten enthält.
Außerdem kann das explizite Gedächtnis noch einmal in ein semantisches (Faktenwissen ohne autobiografischen Kontext) und ein episodisches Gedächtnis (Erinnerungen an selbst erlebte Ereignisse) unterteilt werden. Diese Unterteilung wird im folgenden Beispiel deutlich:
"Berlin ist die Hauptstadt von Deutschland." – semantisches Gedächtnis
"Ich war letztes Jahr im Urlaub auf Mallorca."– episodisches Gedächtnis
Geige spielen, Fahrrad fahren – nicht deklaratives Gedächtnis
Wenn Du noch mehr über das "Langzeitgedächtnis" erfahren möchtest, dann sieh Dir die dazugehörige Erklärung an.
Das Mehrspeichermodell – Beispiel
Anhand eines Beispiels lässt sich darstellen, wie genau sich das Mehrspeichermodell auf Erlebnisse aus dem alltäglichen Leben anwenden lässt. Schließlich werden den ganzen Tag neue Erinnerungen abgespeichert und alte reaktiviert, sodass das Mehrspeichermodell eine sehr hohe alltägliche Relevanz für den Menschen besitzt. Die darauffolgende Abbildung ermöglicht Dir, dieses Beispiel mit dem Mehrspeichermodell zu vergleichen.
Stell Dir einmal vor, du bist gerade umgezogen und sitzt in dieser neuen Stadt in einem Bus. Es treffen dort sehr viele Reize in Deinem Gehirn ein, beispielsweise über die Menschen, die sich in diesem Bus aufhalten, oder über merkwürdig aussehenden Flecken auf dem Boden.
All das wird für einen kurzen Moment in deinem sensorischen Register gespeichert. Deine Aufmerksamkeit liegt jedoch auf etwas anderem, sodass diese Daten schnell wieder verloren gehen. Da du dich noch nicht auskennst, bist du nämlich damit beschäftigt, dir die Abfolge der Haltestellen einzuprägen, weil du diese Strecke in Zukunft regelmäßig fahren musst. Jetzt findet in Deinem Arbeitsgedächtnis das rehearsal statt. Du sprichst in Gedanken die Reihenfolge der Stationen vor dich hin. Wenn du damit erfolgreich warst, ist diese Abfolge nach der Fahrt hoffentlich in deinem Langzeitgedächtnis angekommen.
Am nächsten Tag fragt dich dein Kollege, ob du auf dem Weg an der Haltestelle Schulstraße vorbeifährst. Jetzt rufst du dein neues Wissen ab und vergleichst die Informationen aus Deinem Langzeitgedächtnis im Arbeitsgedächtnis mit der gewünschten Haltestelle, um deinem Kollegen antworten zu können.
Kritik am Mehrspeichermodell
Häufig wird dem Mehrspeichermodell vorgeworfen, dass die verschiedenen Verarbeitungsprozesse im Gehirn zu vereinfacht dargestellt werden. Auch die strikte Trennung der unterschiedlichen Gedächtnisspeicher stößt häufig auf Kritik.
Zudem beschrieben Atkinson und Shiffrin ursprünglich nur das Kurzzeitgedächtnis, ohne die aktive Rolle des Arbeitsgedächtnisses zu berücksichtigen. Dieses Konzept wurde erst einige Jahre später von Baddeley und Hitch eingeführt.
Außerdem fügten die beiden die Komponente der automatischen Verarbeitung hinzu, welche die direkte Speicherung im Langzeitgedächtnis beschreibt. Nicht alle Informationen, die langfristig abgespeichert werden, tun dies über den aktiven Prozess des Lernens oder der bewussten Wiederholung im Arbeitsgedächtnis, wie das oft bei Faktenwissen der Fall ist.
Das Atkinson-Shiffrin-Modell ist bis heute, trotz der erwähnten Kritikpunkte, eines der wichtigsten Modelle des Gedächtnisses in der Wissenschaft und der Psychologie.
Mehrspeichermodell – Das Wichtigste
- Das Mehrspeichermodell unterteilt das Gedächtnis in das sensorische Register, das Kurzzeitgedächtnis und das Langzeitgedächtnis.
- Im sensorischen Register werden eintreffende Reize verarbeitet und gefiltert. Alle Gedächtnisspuren, die nicht im Bereich der Aufmerksamkeit liegen, zerfallen an dieser Stelle.
- Das Kurzzeitgedächtnis ist ein kurzfristiger Speicher mit begrenzter Kapazität, in dem die Informationen aufrechterhalten werden müssen, bevor sie ins Langzeitgedächtnis übertragen werden können.
- Das Arbeitsgedächtnis ist die Erweiterung dieses Konzepts, das eine aktivere Rolle einnimmt und Kontrollfunktionen besitzt.
- Am längsten bleiben Inhalte im Langzeitgedächtnis gespeichert, welches in das deklarative und nicht deklarative Gedächtnis unterteilt werden kann.
- Dem Mehrspeichermodell wird eine zu starke Vereinfachung vorgeworfen.
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