Cognitieve Psychologie - Hoorcolleges
Hoorcollege 1 Hoofdstuk 1
Wat is cognitieve psychologie?
- Ook bekend als psychonomie, functieleer & experimentele psychologie
- Tegenwoordig bekend als
- Cognitieve neurowetenschappen: breder gebied, met neutrale processen
- Cognitieve wetenschappen: breder gebied, met bijv. kunstmatige intelligentie
- Het verwerken van informatie: deelprocessen (maar er zijn nog veel meer subprocessen)
- Vergaren > opslaan > ophalen > gebruiken
- We gebruiken interne, mentale representaties
Korte geschiedenis
Zuiver filosofisch:
- 500 v. Chr: Oude Grieken
- Plato: kennis is volmaakt voor geboorte, maar wordt vergeten bij
geboorte. Herinneringen zijn als informatie geschreven op een schrijftablet
- Aristoteles: kennis door ervaring (eerste empirist!)
- 17-19e eeuw:
- Empirisme (17e eeuw): alle kennis komt uit ervaring
- Associationisme: ideeën en herinneringen ontstaan door associaties
Experimentele/natuurwetenschappelijke benadering:
- 19e eeuw: Introspectionisme (Wundt):
- uitvinden hoe de menselijke geest werkt
- luisteren naar de subjectieve processen van mensen
- hoe bewuste denkprocessen werken
- bewuste denkprocessen zijn belangrijk om te onderzoeken
- deze bestaan uit basis elementen en kunnen met introspectie onderzocht worden
- Gebreken:
1) Enkel getrainde personen (bijv, geen kinderen personen met mentale stoornissen)
2) Geen mogelijkheid tot onderzoek met dieren (kunnen niet praten)
3) Introspectie heeft geen toegang tot alle cognitieve processen (je kan bijv. niet je
visuele processen verklaren, dat zie je gewoon (zijn onbewuste processen), bijv. illusies)
4) Resultaten moeilijk repliceerbaar in andere labs
- Contrareactie: Behaviorisme (begin 20e eeuw): John Watson
- Je kan bewustzijn niet bestuderen
- Je moet alleen bestuderen wat kan worden geobserveerd
- Alle mentale activiteit is te herleiden tot gedrag (denken = kleine bewegingen
met tong en strottenhoofd; geen mentale representaties = John Watson)
- Alleen de functionele relatie tussen input en output
- Geen theorievorming over tussenliggende mentale processen
- Thorndike: Law of Effect + Skinner: Skinnerbox
- Tolman: latent leren: experiment met ratten in doolhof (foodbox)
- De Cognitieve Revolutie (eind 20e eeuw)
- Skinner: ‘Taal wordt geleerd door bekrachtiging van goed taalgedrag.’
> Kind zegt ‘papa’, papa blij, kind blij en zegt weer ‘papa’ etc.
1
, - Chomsky: ‘Het kind krijgt te weinig stimuli (en beloningen) om de taal te leren.’
> Kinderen leren taal zonder expliciet leersignaal (te weinig bekrachtiging)
> Taal is te complex; mensen produceren en begrijpen zinnen die ze nog nooit
eerder hebben gehoord
- Imprinting (eendje ziet eerste persoon uit ei als moeder)
- Informatieverwerking
- Interne representaties die gemanipuleerd worden als in een computer of als in
een (artificieel) neuraal netwerk (input layer > hidden layer > output layer)
Cognitieve Neurowetenschappen
- De basis: ons brein (100 miljard neuronen: werking kennen), overdracht signaal is
elektrisch > 2 helften (hemisferen) verbonden door de corpus callosum > 4 kwabben per
hemisfeer
- Onderzoeksmethoden:
1) Manipulatie: interferen met hersenactiviteit en gevolgen op cognitieve functioneren
bestuderen
1a) Leasie-studies: na een hersenbeschadiging worden de gevolgen voor het cognitief
functioneren van de patiënt bestudeerd (case-studies)
- Nadeel: hersenbeschadiging is meestal niet beperkt tot een beperkt gebied +
onderzoek is eerder aan ‘toevallige’ cases overgelaten
- Voordeel: de enige manier om een hersengebied werkelijk uit te schakelen en het
effect daarvan te onderzoeken
1b) Directe stimulatie: tijdens hersenoperaties worden bij plaatselijk verdoofde patiënten
specifieke delen van de cortex direct gestimuleerd, waarbij de patiënt zijn ervaring vertelt
- Nadeel: onderzoek is eerder aan ‘toevallige’ cases overgelaten
- Voordeel: enorme spatiële en temporele resolutie (onmiddellijk effect); geeft
de mogelijkheid om hersenactiviteit te bestuderen op zeer lokaal niveau
1c) TMS (Transcraniele Mgnetische Stimulatie): door middel van een sterke magnetische
puls wordt lokaal een deel van de hersenen ‘uitgeschakeld’, tijdelijke laesie, of juist
gestimuleerd
- Nadeel: het is niet altijd duidelijk wat TMS exact doet met de neuronale
activatie + beperkt qua spatiële resolutie + niet mogelijk om dieper
liggende hersengebieden te onderzoeken
- Voordeel: hoge temporele resolutie + mogelijk tot het testen van gezonde
proefpersonen + praktisch zeer haalbaar
2) Registratie: observeren van hersenactiviteit tijden cognitief functioneren
2a) fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging): hersenactiviteit wordt gemeten aan de
hand van de regionale consumptie van zuurstof. Dit door middel van een magnetisch veld:
bloed met zuurstof heeft andere magnetische eigenschappen dan bloed zonder zuurstof
- Nadeel: verandering in zuurstofgebruik is eerder traag: temporele resolutie
is eerder laag (seconden)
- Voordeel: verandering in zuurstofgebruik is zeer locaal: spatiële resolutie is
eerder hoog (mm; voxels (small areas in the brain))
2b) EEG (Electroencephalografie): hersenactiviteit wordt gemeten aan de hand van de
elektriciteit dat een neuron genereert wanneer het actief is
- Nadeel: hersenweefsel en schedel verstoren elektrisch signaal: eerder lage
spatiële resolutie (centimeters). Geen signaal van dieper liggende hersengebieden
2
, - Voordeel: elektrische signalen veranderen zeer snel (realtime neuronale
activiteit!); hoge temporele resolutie (milliseconden)
2c) PET (Positron Emission Tomography): hersenactiviteit wordt gemeten aan de hand van
de consumptie van glucose bij neutrale activiteit. Dit door middel van een radioactieve
substantie die intraveneus wordt toegediend
Onderzoekmethoden (samenvatting):
Manipulatie
Voordeel:
- maakt het mogelijk een oorzakelijk verband te leggen tussen hersenactiviteit en cognitie!
Nadeel:
- weinig patiënten, leasies niet focaal
- effecten van TMS zijn niet gekend (soms stimulatie, soms leasie) en niet focaal
Registratie
Voordeel:
- relatief eenvoudig te gebruiken methoden (behalve PET)
- gebruik van gezonde vrijwilligers (studenten!) is mogelijk
Nadeel:
- enkel correlationeel onderzoek
Hoorcollege 2 Hoofdstuk 2
Perceptie: wat is het
- Onze eigen (subjectieve) sensorische ervaring van de wereld
- Tussen sensatie en cognitie
- Sensatie: transformatie van energie naar hersensignalen
- Cognitie: gebruik van mentale representaties
- Perceptie is meer dan de zuivere registratie van de fysieke wereld > niet altijd accuraat;
geen exacte representatie
- Visuele illusies!
Fundamentele concepten:
1) Het inverse probleem: verschillende (3D) vormen kunnen hetzelfde (2D) beeld produceren
2) Bottom-up en top-down verwerking
- Enerzijds is er de input die zorgt voor een percept (bottom-up)
- Anderzijds is er voorkennis die het percept stuurt (top-down)
3) Waarschijnlijkheidsprincipe: de manier waarop een object gepercepieerd wordt, wordt
bepaald door wat het meest waarschijnlijke is gegeven onze voorkennis
Perceptuele systemen:
- Zicht (visuele perceptie) Somatosensorische
- Gehoor (auditieve perceptie)
perceptie
- Reukzin (olfactorische perceptie)
- Smaakzin (gustatorische perceptie)
- Tastzin
3
Hoorcollege 1 Hoofdstuk 1
Wat is cognitieve psychologie?
- Ook bekend als psychonomie, functieleer & experimentele psychologie
- Tegenwoordig bekend als
- Cognitieve neurowetenschappen: breder gebied, met neutrale processen
- Cognitieve wetenschappen: breder gebied, met bijv. kunstmatige intelligentie
- Het verwerken van informatie: deelprocessen (maar er zijn nog veel meer subprocessen)
- Vergaren > opslaan > ophalen > gebruiken
- We gebruiken interne, mentale representaties
Korte geschiedenis
Zuiver filosofisch:
- 500 v. Chr: Oude Grieken
- Plato: kennis is volmaakt voor geboorte, maar wordt vergeten bij
geboorte. Herinneringen zijn als informatie geschreven op een schrijftablet
- Aristoteles: kennis door ervaring (eerste empirist!)
- 17-19e eeuw:
- Empirisme (17e eeuw): alle kennis komt uit ervaring
- Associationisme: ideeën en herinneringen ontstaan door associaties
Experimentele/natuurwetenschappelijke benadering:
- 19e eeuw: Introspectionisme (Wundt):
- uitvinden hoe de menselijke geest werkt
- luisteren naar de subjectieve processen van mensen
- hoe bewuste denkprocessen werken
- bewuste denkprocessen zijn belangrijk om te onderzoeken
- deze bestaan uit basis elementen en kunnen met introspectie onderzocht worden
- Gebreken:
1) Enkel getrainde personen (bijv, geen kinderen personen met mentale stoornissen)
2) Geen mogelijkheid tot onderzoek met dieren (kunnen niet praten)
3) Introspectie heeft geen toegang tot alle cognitieve processen (je kan bijv. niet je
visuele processen verklaren, dat zie je gewoon (zijn onbewuste processen), bijv. illusies)
4) Resultaten moeilijk repliceerbaar in andere labs
- Contrareactie: Behaviorisme (begin 20e eeuw): John Watson
- Je kan bewustzijn niet bestuderen
- Je moet alleen bestuderen wat kan worden geobserveerd
- Alle mentale activiteit is te herleiden tot gedrag (denken = kleine bewegingen
met tong en strottenhoofd; geen mentale representaties = John Watson)
- Alleen de functionele relatie tussen input en output
- Geen theorievorming over tussenliggende mentale processen
- Thorndike: Law of Effect + Skinner: Skinnerbox
- Tolman: latent leren: experiment met ratten in doolhof (foodbox)
- De Cognitieve Revolutie (eind 20e eeuw)
- Skinner: ‘Taal wordt geleerd door bekrachtiging van goed taalgedrag.’
> Kind zegt ‘papa’, papa blij, kind blij en zegt weer ‘papa’ etc.
1
, - Chomsky: ‘Het kind krijgt te weinig stimuli (en beloningen) om de taal te leren.’
> Kinderen leren taal zonder expliciet leersignaal (te weinig bekrachtiging)
> Taal is te complex; mensen produceren en begrijpen zinnen die ze nog nooit
eerder hebben gehoord
- Imprinting (eendje ziet eerste persoon uit ei als moeder)
- Informatieverwerking
- Interne representaties die gemanipuleerd worden als in een computer of als in
een (artificieel) neuraal netwerk (input layer > hidden layer > output layer)
Cognitieve Neurowetenschappen
- De basis: ons brein (100 miljard neuronen: werking kennen), overdracht signaal is
elektrisch > 2 helften (hemisferen) verbonden door de corpus callosum > 4 kwabben per
hemisfeer
- Onderzoeksmethoden:
1) Manipulatie: interferen met hersenactiviteit en gevolgen op cognitieve functioneren
bestuderen
1a) Leasie-studies: na een hersenbeschadiging worden de gevolgen voor het cognitief
functioneren van de patiënt bestudeerd (case-studies)
- Nadeel: hersenbeschadiging is meestal niet beperkt tot een beperkt gebied +
onderzoek is eerder aan ‘toevallige’ cases overgelaten
- Voordeel: de enige manier om een hersengebied werkelijk uit te schakelen en het
effect daarvan te onderzoeken
1b) Directe stimulatie: tijdens hersenoperaties worden bij plaatselijk verdoofde patiënten
specifieke delen van de cortex direct gestimuleerd, waarbij de patiënt zijn ervaring vertelt
- Nadeel: onderzoek is eerder aan ‘toevallige’ cases overgelaten
- Voordeel: enorme spatiële en temporele resolutie (onmiddellijk effect); geeft
de mogelijkheid om hersenactiviteit te bestuderen op zeer lokaal niveau
1c) TMS (Transcraniele Mgnetische Stimulatie): door middel van een sterke magnetische
puls wordt lokaal een deel van de hersenen ‘uitgeschakeld’, tijdelijke laesie, of juist
gestimuleerd
- Nadeel: het is niet altijd duidelijk wat TMS exact doet met de neuronale
activatie + beperkt qua spatiële resolutie + niet mogelijk om dieper
liggende hersengebieden te onderzoeken
- Voordeel: hoge temporele resolutie + mogelijk tot het testen van gezonde
proefpersonen + praktisch zeer haalbaar
2) Registratie: observeren van hersenactiviteit tijden cognitief functioneren
2a) fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging): hersenactiviteit wordt gemeten aan de
hand van de regionale consumptie van zuurstof. Dit door middel van een magnetisch veld:
bloed met zuurstof heeft andere magnetische eigenschappen dan bloed zonder zuurstof
- Nadeel: verandering in zuurstofgebruik is eerder traag: temporele resolutie
is eerder laag (seconden)
- Voordeel: verandering in zuurstofgebruik is zeer locaal: spatiële resolutie is
eerder hoog (mm; voxels (small areas in the brain))
2b) EEG (Electroencephalografie): hersenactiviteit wordt gemeten aan de hand van de
elektriciteit dat een neuron genereert wanneer het actief is
- Nadeel: hersenweefsel en schedel verstoren elektrisch signaal: eerder lage
spatiële resolutie (centimeters). Geen signaal van dieper liggende hersengebieden
2
, - Voordeel: elektrische signalen veranderen zeer snel (realtime neuronale
activiteit!); hoge temporele resolutie (milliseconden)
2c) PET (Positron Emission Tomography): hersenactiviteit wordt gemeten aan de hand van
de consumptie van glucose bij neutrale activiteit. Dit door middel van een radioactieve
substantie die intraveneus wordt toegediend
Onderzoekmethoden (samenvatting):
Manipulatie
Voordeel:
- maakt het mogelijk een oorzakelijk verband te leggen tussen hersenactiviteit en cognitie!
Nadeel:
- weinig patiënten, leasies niet focaal
- effecten van TMS zijn niet gekend (soms stimulatie, soms leasie) en niet focaal
Registratie
Voordeel:
- relatief eenvoudig te gebruiken methoden (behalve PET)
- gebruik van gezonde vrijwilligers (studenten!) is mogelijk
Nadeel:
- enkel correlationeel onderzoek
Hoorcollege 2 Hoofdstuk 2
Perceptie: wat is het
- Onze eigen (subjectieve) sensorische ervaring van de wereld
- Tussen sensatie en cognitie
- Sensatie: transformatie van energie naar hersensignalen
- Cognitie: gebruik van mentale representaties
- Perceptie is meer dan de zuivere registratie van de fysieke wereld > niet altijd accuraat;
geen exacte representatie
- Visuele illusies!
Fundamentele concepten:
1) Het inverse probleem: verschillende (3D) vormen kunnen hetzelfde (2D) beeld produceren
2) Bottom-up en top-down verwerking
- Enerzijds is er de input die zorgt voor een percept (bottom-up)
- Anderzijds is er voorkennis die het percept stuurt (top-down)
3) Waarschijnlijkheidsprincipe: de manier waarop een object gepercepieerd wordt, wordt
bepaald door wat het meest waarschijnlijke is gegeven onze voorkennis
Perceptuele systemen:
- Zicht (visuele perceptie) Somatosensorische
- Gehoor (auditieve perceptie)
perceptie
- Reukzin (olfactorische perceptie)
- Smaakzin (gustatorische perceptie)
- Tastzin
3
