Samenvatting les 1 Functieleer I

Psychologische Functieleer I
Hoofdstuk 1
1.
Historische schets
1.1 Introspectie





Wilhelm Wundt was de eerste die systematisch onderzoek deed naar de psychologie
Hij richtte het eerste psychologisch labo op in Leipzig in 1879
Bij het onderzoeken van de mensen vroeg hij naar hun eerdere ervaringen = introspectie
Introspectie had echter een groot gebrek: Subjectiviteit van de onderzochte mensen speelde een rol
Daarom ontstond er een tegenstroming: het behaviorisme
1.2 Behaviorisme




Grondlegger van het behaviorisme was J.B Watson
Hij stelde dat men enkel hetgeen men kan observeren kon onderzoeken en daarom onderzochten ze
enkel het gedrag en niet de mentale processen
Behaviorisme in de radicale vorm was echter beperkt en kon echter geen verklaring bieden voor:
Interne mentale processen
Vrije wil
Leren zonder bekrachtiger
Flexibel, adaptief gedrag
Om de mentale processen te verklaren ontstond de cognitieve revolutie
1.3 Cognitieve revolutie







Het wordt geaccepteerd dat cognitieve processen een belangrijke rol spelen in het ontstaan en het
behandelen van mentale stoornissen
Sociale psychologen stellen ook vast dat de cognitieve processen helpen om de sociale
communicatie te begrijpen
Belangrijke ontwikkelingen in 1956:
Chomsky’s theory of language
Miller’s Magic Number 7: het menselijk geheugen is in staat om 7 informatiedelen te verwerken
in een keer (plus of min 2)
Newell & Simon’s General problem solver = een computeralgoritme om problemen op te lossen
Vanaf WOII begon men computers te ontwikkelen. Ze waren heel simpel ten opzichte van de
computers die we vandaag de dag kennen, maar ze zorgden ervoor dat men begon na te denken aan
de hand van de werking van een computer over de werking van de mens -> de mens werd ook
gezien als een computer: de brein was de hardware en de cognitie/ informatieverwerkingsprocessen de
software
Het computermetafoor werd geaccepteerd: de menselijke cognitie werd gezien als een computer= de
informatieverwerkingstheorie
Bij de informatieverwerkingstheorie ging men enkel kijken naar de verwerkingsprocessen (de
software) en niet naar de brein zelf (de hardware)
Maar na een tijdje kon men ook beelden van de hersenen maken en ontstond er een neuro-imaging
revolutie
Psychologische Functieleer I
Diana Varbanova pag. 1
1.4 Neuro-imaging


Revolutie door het ontstaan van beeldvormingstechnieken in de jaren 90
Het zorgde voor een ommekeer in de computermetafoorvisie omdat men nu de anatomie van de
hersenen ging betrekken bij het bestuderen van de informatieverwerking -> Men besloot dat de
hardware en software van elkaar afhangen
1.5 Multidisciplinaire benadering


2.
Tegenwoordig heeft men 4 verschillende benaderingen:
Cognitieve psychologie: proberen om menselijke cognitie te begrijpen door het observeren van
het gedrag. Omdat cognitieve neuropsychologie en neurowetenschappen ook gebruik maken van
data over gedrag, is de invloed van cognitieve psychologie groot.
Cognitieve neuropsychologie: bestudeert de mensen met hersenbeschadiging om een uitspraak te
doen over mensen met normale hersenen .
Cognitieve neurowetenschappen: bestudeert breinfunctie en gedrag om een uitspraak te doen
over de cognitie
Computationeel denken: computermodellen worden ontwikkeld om de menselijke cognitie beter
te begrijpen.
Samengevat gaat men er tegenwoordig van uit dat de informatieverwerkingsprocessen (software)
afhangen van de anatomie van de hersenen (hardware) -> the mind is what the brain does
Multidisciplinaire benadering
2.1 cognitieve psychologie



2.1.1


cognitieve psychologie= proberen de menselijke cognitie te begrijpen aan de hand van observatie van
gedrag bij het uitvoeren van allerlei cognitieve taken
cognitieve psychologie houdt zich bezig met de interne processen die te maken hebben met het
begrijpen van de omgeving en het besluiten welke handeling geschikt is.
Deze interne processen hebben te maken met:
Aandacht
Waarneming
Leren
Geheugen
Taal
Probleemoplossing
Redeneren
Denken
Mentale chronometrie
Mentale chronometrie legt nadruk op de reactietijd -> substractiemethode
Grondlegger van de substractiemethode is Donders:
Eerste gaf Donders een simpele taak (vb: reageer op een lichtflits) en hij mat de tijd die tussen het
krijgen van de stimulus en de reactie van de proefpersoon zat (reactietijd)
Daarna gaf Donders een moeilijkere taak (vb: reageer naargelang de kleur van de flits met de
linker- of rechterhand) en hij mat weer de reactietijd
Donders zag dat men bij de moeilijkere taak meer tijd nodig had om te reageren. Dat was logisch
omdat er nu ook een beslissing genomen moest worden welke hand ze voor welke flits moesten
gebruiken. Donders ging ervan uit dat de extra RT bij taak 2 de tijd was die nodig was om de
extra inspanning te verrichten die je bij taak 2 extra moest doen, dus bij ons voorbeeld is de
Psychologische Functieleer I
Diana Varbanova pag. 2



2.1.2
extra RT gemeten bij taak 2 de tijd die nodig is om te beslissen welke hand je voor welke flits
moet gebruiken.
Er zijn verschillende verwerkingsprocessen:
Serieel: eerste moet het ene gebeuren en dan pas kan het andere (vb: eerst sleutel omdraaien en
dan gas geven) <-> parallel: 2 dingen kunnen tegelijk (vb: speken en beslissingen nemen tegelijk
kan)
Bottom-up: van perceptie naar hersenen, van stimulus naar respons <-> top-down: perceptie
wordt beïnvloed door de kennis die we al hebben van het onderwerp (vb: Paris in the the spring
wordt gelezen als Paris in the spring dat komt omdat de hersenen weten dat the the na elkaar niet
hoort en daarom corrigeert het de zin automatisch adhv de taalkennis die we hebben)
Belangrijke assumptie bij substractiemethode was dat alle processen serieel waren d.w.z. dat je
eerst het ene deed en dan pas het andere (tegelijk gaat niet) ( bvb: eerst sleutel draaien en dan gas geven
) -> maar men zag dat dat niet altijd zo was, er waren ook parallelle processen (vb: men kan spreken en
beslissingen maken tegelijk) dus was er een nieuwe benadering nodig
Parallelle processen worden vaker gebruikt bij dingen die we vaak uitoefenen en seriële bij
dingen die we nog maar pas doen (bvb: als men begint met autorijden kan men zich moeilijk op alle
dingen tegelijk focussen (naar de weg kijken, in de spiegels kijken en tegelijk gas geven remmen en
versnelling regelen) maar met de tijd raakt men geoefend en lukt het beter)
Experimentele methode


-
-
Experimentele methode= taakuitvoering in een gecontroleerde omgeving
Hoe zit het in mekaar?
Onderzoeker manipuleert eerst de taak (de onafhankelijke variabele)
Dan meet hij het verschil in gedrag in functie van de manipulatie van de onafhankelijke variabele
(meet de afhankelijke variabele)
 Voorbeelden van reactietijdtaken:
Strooptaak= het woord ik in een andere kleur geschreven dan de kleur dat het woord weergeeft (vb: rood
groen blauw geel) men meet hier het verschil in RT tussen als het woord en de kleur congrueren en als ze
niet congrueren.
Antisaccade taak= als een punt beweegt, is er een drang om het punt automatisch te volgen (=saccade). Bij
een antisaccadetaak vraagt men om het punt niet te volgen of juist naar de tegenovergestelde kant te kijken.
Stopsignaaltaak= men krijgt prentjes van bvb katten en honden te zien en men moet bij de katten reageren
met de linkerhand en bij de honden met de rechterhand. Er wordt ook een signaal gegeven en als men het
hoort, mag men niet reageren. Als het signaal direct wordt gegeven, kan men nog stoppen. Als het signaal
na een tijdje wordt gegeven, kan men niet meer stoppen. Tussen deze 2 extremen is er een punt waar men
nog net kan stoppen = stopsignaalreactietijd (SSRT)
2.1.3
Evaluatie van cognitieve psychologie
Sterke kanten
 De systematiek
 Er is veel data dus kunnen er veel
theorieën gevormd worden
Psychologische Functieleer I
Beperkingen
 Gebrek aan puurheid van cognitieve
taken: het is moeilijk om een taak te
vinden die maar 1 aspect van de cognitie
onderzoekt.
 De indirecte aard van evidentie ->
verschil in RT is indirecte evidentie
 Theorieën zijn niet altijd toetsbaar
 Ecologische validiteit -> taken hebben
weinig overeenkomst met het echte leven
waardoor men mss anders zou reageren in
het echte leven
 Geen overkoepelende theorie (ACT-R
tegenwoordig)
Diana Varbanova pag. 3
2.2 cognitieve neuropsychologie versus cognitieve neurowetenschappen





cognitieve neuropsychologie= de studie van de functiestoornissen ten gevolge van
hersenbeschadigingen
cognitieve neurowetenschappen= studie van de relatie tussen hersenfunctie en gedrag
cognitieve neurowetenschappen gebeurt dus vooral bij gezonde mensen i.t.t. cognitieve
neuropsychologie
deze twee zijn complementair -> ze vullen elkaar aan dus krijg het meest juiste beeld door de twee te
combineren
cognitieve neurowetenschappers bestuderen de menselijke brein op verschillende manieren:
imaging technieken (vb: fMRI)
elektrofysiologische technieken die elektrische signalen aangemaakt door de brein
registreren
2.3 Computationeel denken

2.3.1



Model opstellen van menselijke cognitie kan op 4 niveau’s:
Flowcharts
Artificiële intelligentie= computersystemen die intelligente resultaten produceren
Computermodellen= computerprogramma’s die specifieke aspecten van de menselijke cognitieve
functies modelleren of imiteren
Simulaties= voorspellen welke gedragspatronen onder specifieke condities verwacht mogen
worden
Computermodellen
Er zijn 2 stromingen in de benadering:
Productiesystemen
Connectionistische netwerken
Productiesystemen:
Computer doet zaken naargelang iets waar is of niet -> als x waar moet y uitgevoerd worden = als
en dan-regels
Bevatten een werkgeheugen waar info in is opgeslagen
Werken door het werkgeheugen met als-regel te vergelijken en dan dan-regel uit te voeren
Als de info in het werkgeheugen met meerdere als-regels overeenkomt, ontstaat er een conflict ->
een specifiek mechanisme kiest de best passende regel
Zwakte= het is onmogelijk om een computer te maken met alle randsystemen die bij mensen
kunnen voorkomen
Connectionistische netwerken:
Meer rekening gehouden met biologie -> men kijkt hoe de neuronen info doorgeven aan elkaar
door middel van inhiberende en exhiberende factoren
Connectionistische netwerk bestaat uit 3 lagen:
1) Input: stuurt inhiberende of exhiberende info naar de middelste laag
2) Middelste eenheden: worden geïnhibeerd of geëxhibeerd en sturen zo inhiberende of
exhiberende info door naar de output
3) Output: wordt geïnhibeerd of geëxhibeerd door info van de middelste laag
Psychologische Functieleer I
Diana Varbanova pag. 4




Een specifieke inputpatroon zorgt voor een specifieke outputpatroon
Inputs van een aantal eenheden worden gecombineerd om de totale input naar unit-i te bepalen door de
som van alle (waarden van de eenheid x waarden van verbinding) = summatie
Unit-i heeft een drempelwaarde van 1: als de netto-input <1 zal de eenheid reageren met -1
(inhiberen) en als de netto-input >1 zal de eenheid reageren met +1 (activeren)
Beperkingen van computermodellen:
- zelden gebruikt om nieuwe voorspellingen te maken
- connectionistische modellen hebben vaak weinig overeenkomst met het menselijk brein
- veel verschillende modellen kunnen veelal dezelfde set van bevindingen verklaren
- computationele modellen kunnen niet volledige scala aan cognitieve fenomenen verklaren
2.3.2 ACT-R theorie






Grondleggers zijn Anderson’s en collega’s
ACT-R model is een combinatie van productiesystemen, connectionistische netwerken en cognitieve
neurowetenschappen
Het is de meest overkoepelende theorie tot op heden
Er wordt aangenomen dat er 7 onafhankelijke modules zijn in het brein.
Ieder module bevat een buffer met informatie en wordt gecontroleerd door een centraal
productiesysteem
4 modules zijn gerelateerd aan probleemoplossing:
Retrieval module (gelokaliseerd in VLPFC): functie is behouden van de retrieval cues die
noodzakelijk zijn voor toegang te krijgen tot relevante informatie
Imaginal module (gelokaliseerd in de posterior parietale cortex): functie is transformatie van
probleemrepresentaties
Goal module (gelokaliseerd in de anterieure cingulate cortex): functie is bijhouden van iemand’s
intenties en het controleren van de informatie verwerking
Psychologische Functieleer I
Diana Varbanova pag. 5

Evaluatie:
Sterktes
 Ambitieuze poging om
informatieverwerking en taakprestaties over
een groot scala van taken te begrijpen
 Meest grondige poging tot nu toe om
computationele cognitiewetenschap en
cognitieve neurowetenschap te verenigen
2.3.3
evaluatie van computationele cognitieve wetenschap
Sterktes
 precisie van de theoretische aannames
 gedistribueerde kennis: empirische
ondersteuning van basiskennis
 betrekking van kennis van het brein
 parallelle processen worden ook verklaard
3.
Beperkingen
 Onderschat het belang van alle frontale
hersengebieden die van cruciaal belang zijn
voor de informatieverwerking
 Minimaliseert de verscheidenheid aan
directe connecties tussen hersengebieden,
zoals gevonden bij neuro-imaging
 Modules hoeven niet volledig onafhankelijk
te zijn
beperkingen
 predicties kunnen niet gedaan worden
 neurologische plausibiliteit: geeft modellen
voor gezonde mensen enkel
 arbitraire interne parameters: gekozen door
mens zelf
 motivationele en emotionele factoren niet
verklaard
 kan geen algemene geünificeerde theorie
van cognitie opleveren
Brein
3.1 organisatie
 er zijn verschillende manieren waarop de gebieden in de hersenen worden beschreven:
1) de 4 lobes van de cortex: frontale, pariëtale, temporale en occipitale
de 4 lobes worden van elkaar gescheiden: de frontale wordt gescheiden van de pariëtale door de
centrale sulcus en de temporale lobe wordt gescheiden van de pariëtale en frontale lobe door de
parieto-occipitale sulcus
om de gebieden preciezer te beschrijven gebruikt men ook: dorsaal/ superior (naar boven toe),
ventraal/interior (naar beneden toe), rostraal/ anterior (naar voren toe), posterior (naar achter
toe), lateraal (aan de zijkant), mediaal (in het midden)
Psychologische Functieleer I
Diana Varbanova pag. 6
2) de hersenkaart van Brodman: Brodman onderscheidde gebieden door middel van microstructuur en
koppelde ze met functies
3) volgende de functies van de verschillende gebieden (door Brodman gekoppeld aan verschillende
gebieden)
 Bullmore en Sporns zeiden dat er 2 principes waren om het netwerk in de brein te organiseren:
Principe van kosten: beperkt aantal verbindingen en vooral verbindingen over korte afstanden
Principe van efficiëntie: veel lange afstandsverbindingen en veel verbindingen -> mogelijkheid
om informatie door het hele brein te integreren
 Uiteindelijk gaat men voor een middenweg:
3.2 Cognitieve neuropsychologie


Heeft betrekking op de cognitieve vaardigheden die patiënten met hersenbeschadigingen tonen
(beperkt of intact) -> geeft relatief direct bewijs voor relatie tussen hersenfuncties en cognitie
Assumpties:
Functionele modulariteit: het cognitief systeem bestaat uit modules en elk modules reageert op 1
klasse van stimuli. Ze functioneren onafhankelijk van elkaar.
Anatomische modulariteit: iedere module bevindt zich in een specifiek hersengebied. Er is enig
bewijs voor deze assumptie maar we kunnen veel minder anatomische modulariteit zien bij
complexe taken.
Functionele architectuur is uniform over individuen (daarom kunnen we bevindingen
generaliseren naar de normale menselijke cognitie)
Aftrekbaarheid (geldig vooral voor volwassenen): hersenbeschadiging kan enkel de modules en
de verbindingen ertussen aantasten maar niets wordt toegevoegd. Patiënten kunnen dus geen
Psychologische Functieleer I
Diana Varbanova pag. 7

nieuwe modules ontwikkelen ter compensatie. Soms is deze assumptie fout (vooral bij kinderen)
omdat er soms wel een gedeeltelijke verbetering is van de cognitieve functies die aangetast werden
door hersenbeschadiging
Modulariteit omvat vooral seriële processen. Dat wil zeggen dat de verwerking in de ene module
afgerond moet zijn en dan pas kan de verwerking in de andere module starten. -> er is gelimiteerde
interactie tussen de modules.
Evolutionair bewijs voor modulariteit: organismen met grotere hersenen hebben meer
gespecialiseerde hersengebieden die betrokken zouden kunnen zijn bij modulaire verwerking
3.3 Soorten onderzoek in de cognitieve neuropsychologie



3.3.1



Associaties:
treedt op wanneer een patiënt een beperking heeft op zowel x als y
het wordt vaak gebruikt op symptomen te identificeren.
Groepsstudies:
patiënten met vergelijkbare symptomen of schade worden samen bestudeerd
assumptie: homogeniteit van de beperkingen
goed voor initiële globale analyse
Case studies:
volgt een patiënt
Belangrijk voor specifieke vragen.
Kan enkel specifieke afwijkingen blootleggen.
Case studies
Single case werd vroeger vooral benadrukt omdat:
Onderzoekers geraken vaak aan 1 patiënt met een specifieke aandoening en schema
Elke patiënt is uniek omdat er zeer zelden 2 patiënten zijn die dezelfde beschadigingsschema tonen
en daarom dacht men dat het verkeerd is om 2 patiënten te vergelijken
groepsstudies= verschillende patiënten met gelijkaardige afwijkingen worden getest en de individuele
data wordt vergeleken en gelijkenissen en verschillen tussen de patiënten wordt bestudeerd
Redenen waarom groepsstudies verkozen wordt boven single case:
Geeft veel rijkere data omdat we ook echt het verschil tussen de patiënten kunnen zien
We kunnen theorieën over patiënten ontwikkelen door de outliers weg te laten
3.4 Dissociaties



Enkelvoudige dissociatie= wanneer een patiënt goed presteert op een taak X maar slecht op een taak
Y.
We mogen niet zomaar aannemen dat de taken X en Y verschillende modules gebruiken en dat de
modules die gebruikt worden zijn beschadigd want het zou kunnen dat taak Y gewoon moeilijker
is dan X voor de patiënt waardoor hij minder presteert.
Dubbele dissociaties= wanneer patiënt 1 goed presteert op taak X en slecht op taak Y en patiënt 2
slecht op taak X en goed op taak Y.
We mogen wel aannemen dat de twee taken een verschillende module gebruiken en dat bij patiënt
1 de ene en bij patiënt 2 de andere module beschadigd zijn want het kan niet aan de moeilijkheid
van de taak liggen want we kunnen de resultaten vergelijken met de andere patiënt
Beperking van dubbele dissociaties:
Het is gebaseerd op het feit dat verschillende modules bestaan (niet bewezen)
Je kunt ze op vele manieren verklaren waardoor er slechts een indirecte evidentie is voor
modulariteit
Het is moeilijk om te kiezen welke dubbele dissociatie belangrijk is
Psychologische Functieleer I
Diana Varbanova pag. 8
3.5 Evaluatie van cognitieve neuropsychologie
Sterktes
4) Dubbele dissociaties geven sterk bewijs
voor modulariteit
5) Mogelijkheid om oorzakelijke verbanden
tussen hersenbeschadiging en cognitie
aan te tonen
6) Belangrijk in studie van taal en geheugen
7) Brug tussen cognitieve psychologie en
neurowetenschap
Psychologische Functieleer I
Beperkingen
8) Patiënten ontwikkelen vaak
compensatiestrategieën
9) Hersenbeschadigingen treffen vaak
meerdere modules
10) Te weinig nadruk op verband tussen
verschillende cognitieve processen (te
sterke nadruk op serialiteit)
11) Individuele verschillen maken
generalisatie moeilijk
12) Te weinig nadruk op algemene cognitieve
functies
Diana Varbanova pag. 9