H1 Introduction – College 1
Cognitieve psychologie is de wetenschappelijke studie van mentale
processen zoals waarneming, aandacht, geheugen, taal, denken en
probleemoplossen.
Cognitieve revolutie
De cognitieve psychologie onstond in de jaren 1950-60 als reactie op
beperkingen in eerdere benaderingen, zoals introspectie. Deze methode
bleek onvoldoende betrouwbaar, omdat veel mentale processen onbewust
verlopen. Ook was introspectie niet objectief testbaar: er was geen manier
om claims te controleren of conflicterende observaties op te lossen.
De cognitieve revolutie introduceerde daarom 2 kernideëen:
1. De geest kan niet direct worden bestudeerd.
2. Desondanks moeten we de geest wel bestuderen om gedrag te
kunnen begrijpen.
Hiermee werd de basis gelegd voor de moderne cognitieve psychologie,
waarin men mentale processen indirect onderzoekt via observeerbaar
gedrag – vergelijkbaar met methodes uit andere wetenschappen.
Vanwege de tekortkomingen van introspectie verschoof de focus naar
observeerbaar gedrag. Dit werd het behaviorisme genoemd. Binnen
deze stroming werden alleen waarneembare gedragingen en stimuli
onderzocht, en mentale processen uitgesloten. Toch bleek behaviorisme
ontoereikend om al het gedrag te verklaren, omdat het geen rekening
hield met hoe mensen informatie interpreteren of begrijpen. Gedrag
ontstaat namelijk niet alleen door stimuli, maar ook door mentale
interpretatie van die stimuli.
Een voorbeeld is het verzoek “Geef het zout door.” Hoewel de zinnen
fysiek kunnen verschillen, leiden ze tot hetzelfde gedrag, omdat ze
dezelfde betekenis hebben. Dit toont aan dat betekenis en interpretatie
belangrijker zijn dan de fysieke stimulus zelf—een inzicht dat het
behaviorisme niet kon verklaren.
De Duitse filosoof Immanuel Kant bood een oplossing: de
transcendentale methode. Hierbij kijk je eerst naar de zichtbare
effecten (zoals gedrag) en stel je dan de vraag: wat moet er intern
gebeurd zijn om dit effect te veroorzaken? Zo worden mentale processen
indirect bestudeerd via hun waarneembare gevolgen, zoals fouten,
accuratesse en reactietijden.
Triggers van de cognitieve revolutie:
, 1. Edward Tolman toonde met zijn experimenten bij ratten aan dat
er wel degelijk leren zonder zichtbaar gedrag plaatsvond – namelijk
door het ontwikkelen van ‘cognitive maps’.
2. Noam Chomsky weerlegde Skinner’s behavioristische uitleg van
taalverwerving, wat leidde tot een nieuwe, cognitieve benadering
van taal.
3. Door de gestaltpsychologie en het werk van Frederic Barlett
(EU)werd benadrukt dat mensen actief hun ervaringen structureren
via schema’s, die zowel interpretatie als geheugen beïnvloeden.
4. De opkomst van computers gaf psychologen een nieuw denkkader.
Computers konden informatie opslaan, ophalen en verwerken—
vergelijkbaar met hoe mensen denken. Dit leidde tot cognitieve
modellen gebaseerd op begrippen als ‘geheugenbuffers’ en
‘centrale verwerkers’. Donald Broadbent gebruikte deze metaforen
om aandacht en perceptie te verklaren (computational cognitive
modeling).
Onderzoek binnen de cognitieve psychologie
Cognitieve psychologen maken gebruik van diverse onderzoeksmethoden,
waaronder:
Taakprestaties: Meten hoe goed iemand een taak uitvoert (bijv.
nauwkeurigheid en volledigheid van geheugen)
Manipulaties van input
Vergelijkigen tussen mensen (bijv. jong vs. oud)
Reactietijden (RT)
Cognitieve psychologie werkt ook samen met cognitieve
neurowetenschappen, die hersenprocessen bestuderen:
Klinische neuropsychologie: Bekijkt hoe schade aan de hersenen
invloed heeft op cognitieve prestaties.
Neuro-imaging technieken: Maken het mogelijk om de
hersenstructuur en hersenactiviteit in kaart te brengen tijdens
mentale processen.
, H3 Visual perception – College 2
Sensation en perception
Sensation is het proces waarbij je zintuigen fysieke prikkels opvangen uit
de omgeving. Perception is het proces waarbij de hersenen die
zintuiglijke informatie verwerken en interpreteren, zodat je begrijpt wat je
waarneemt.
We hebben 5 zintuigen, we hebben perceptie van al deze zintuigen maar
ook nog meer soorten perception. We kijken nu alleen naar visuele
perceptie, omdat de helft van de neocortex is gewijd aan visuele
processen, daarnaast weten we ook het meest over het visuele systeem.
Visuele waarneming
Visie begint met licht dat vanaf objecten worden gereflecteerd en via het
hoornvlies en de lens op het netvlies (retina) terechtkomt. Hier
bevinden zich 2 soorten fotoreceptoren:
Staafjes (rods):
o Gevoelig voor licht
o Geen kleurwaarneming
o Laag detail (lage scherpte)
Kegeltjes (cones):
o Minder gevoelig, werkt bij voldoende licht
o Verantwoordelijk voor kleurwaarneming
o Hoge visuele scherpte, vooral in de fovea aanwezig (centrale
deel van het netvlies), om details te zien richt je je blik zo dat
het object op de fovea valt.
Eerst activeren de fotoreceptoren bipolaire cellen, die vervolgens
ganglioncellen activeren. Hun axonen vormen samen de optical nerve.
Een belangrijk verschijnsel in de proces is laterale inhibitie:
Een geactiveerde cel remt de activiteit van naburige cellen
Dit versterkt contrasten en maakt randen van objecten beter
zichtbaar
Dit gebeurt al vóór de informatie de hersenen bereikt, in het
netvlies zelf
In het optic chiasm kruizen de rechter en linker optische zenuw. Het
linker visuele veld van beide ogen gaan verder naar de linkerhersenhelft,
en andersom. Deze zenuw brengt de informatie naar de laterale
geniculate nucleus (LGN) in de thalamus, en daarna naar de primaire
visuele cortex (V1) in de occipitale kwab.
, V1 ontvangt alle visuele input vanuit de ogen, de informatie reist via
verschillende gebieden (V1 V2 V3 …) dit is een hierarchisch
systeem. Tegelijkertijd is er ook een parallelle verwerking voor
gespecialiseerde gebieden voor beweging, kleur, vorm, enz.
Visueel coderen
Neuronen zijn niet slim, maar gevoelig voor features. Ze reageren op
basiskenmerken, zoals: randen, lijnen, oriëntaties, kleuren. Ze worden
‘tuned’ aan bepaalde input. Een neuron ‘leert’ door ervaring welke stimuli
belangrijk zijn. Het wordt afgestemd (tuned) op bijvoorbeeld een lijn onder
een specifieke hoek. Hogere niveau combineren simpele signalen.
Bijvoorbeeld: horizontale + verticale rand = hoek. Het receptief veld is het
gebied in het visuele veld waarop een neuron reageert. Elk neuron heeft
een eigen ‘plek’ waar het gevoelig voor is – binnen dat gebied kan het
verschil maken. Elke cel heeft een voorkeur, maar kan ook zwakker
reageren op vergelijkbare stimuli.
Hoe hoger niveau van visueel coderen, hoe meer complex het ‘tuning’
wordt, en hoe groter het receptieve veld wordt.
Een deel van wat we weten over het visuele systeem (en de hersenen in
het algemeen) komt door een techniek genaamt single-cell recording.
Hierbij registreert men de elektrische activiteit van één enkele neuron.
Hoewel elke actiepotentiaal altijd even groot is (all-or-none wet), varieert
de frequentie waarmee een neuron vuurt, gemeten in ‘spikes per
seconde’. Door omstandigheden te veranderen, kunnen onderzoekers
ontdekken waarop een neuron reageert.
Verschillende gespecialiseerde neuronen:
Center-surround cellen: Reageren sterk op licht in het centrum
van hun receptieve veld, maar minder of negatief op licht aan de
rand.
Randdetectoren: Vuren maximaal bij een lijn of rand in een
specifieke oriëntatie (bijv. horizontaal, verticaal)
Bewegingsdetectorcellen: Reageren op beweging in een
bepaalde richting.
Het visuele systeem werkt met een “divide and conquer” strategie,
waarbij verschillende soorten cellen elk gespecialiseerd zijn in een
bepaald type visuele analyse. In de primaire visuele cortex (Area V1)
reageren cellen op verschillende eigenschappen (bijv. positie, oriëntatie).
Andere hersengebieden (V2, V3, V4, MT) hebben ook hun eigen
specialisaties, zoals kleur (V4) of beweging (MT).
Deze analyses verlopen parallel, dus verschillende aspecten van een
beeld (vorm, kleur, beweging) worden tegelijkertijd verwerkt. Dat versnelt
het proces en maakt het mogelijk dat systemen elkaar beïnvloeden om
een betere interpretatie van het beeld te maken.
Cognitieve psychologie is de wetenschappelijke studie van mentale
processen zoals waarneming, aandacht, geheugen, taal, denken en
probleemoplossen.
Cognitieve revolutie
De cognitieve psychologie onstond in de jaren 1950-60 als reactie op
beperkingen in eerdere benaderingen, zoals introspectie. Deze methode
bleek onvoldoende betrouwbaar, omdat veel mentale processen onbewust
verlopen. Ook was introspectie niet objectief testbaar: er was geen manier
om claims te controleren of conflicterende observaties op te lossen.
De cognitieve revolutie introduceerde daarom 2 kernideëen:
1. De geest kan niet direct worden bestudeerd.
2. Desondanks moeten we de geest wel bestuderen om gedrag te
kunnen begrijpen.
Hiermee werd de basis gelegd voor de moderne cognitieve psychologie,
waarin men mentale processen indirect onderzoekt via observeerbaar
gedrag – vergelijkbaar met methodes uit andere wetenschappen.
Vanwege de tekortkomingen van introspectie verschoof de focus naar
observeerbaar gedrag. Dit werd het behaviorisme genoemd. Binnen
deze stroming werden alleen waarneembare gedragingen en stimuli
onderzocht, en mentale processen uitgesloten. Toch bleek behaviorisme
ontoereikend om al het gedrag te verklaren, omdat het geen rekening
hield met hoe mensen informatie interpreteren of begrijpen. Gedrag
ontstaat namelijk niet alleen door stimuli, maar ook door mentale
interpretatie van die stimuli.
Een voorbeeld is het verzoek “Geef het zout door.” Hoewel de zinnen
fysiek kunnen verschillen, leiden ze tot hetzelfde gedrag, omdat ze
dezelfde betekenis hebben. Dit toont aan dat betekenis en interpretatie
belangrijker zijn dan de fysieke stimulus zelf—een inzicht dat het
behaviorisme niet kon verklaren.
De Duitse filosoof Immanuel Kant bood een oplossing: de
transcendentale methode. Hierbij kijk je eerst naar de zichtbare
effecten (zoals gedrag) en stel je dan de vraag: wat moet er intern
gebeurd zijn om dit effect te veroorzaken? Zo worden mentale processen
indirect bestudeerd via hun waarneembare gevolgen, zoals fouten,
accuratesse en reactietijden.
Triggers van de cognitieve revolutie:
, 1. Edward Tolman toonde met zijn experimenten bij ratten aan dat
er wel degelijk leren zonder zichtbaar gedrag plaatsvond – namelijk
door het ontwikkelen van ‘cognitive maps’.
2. Noam Chomsky weerlegde Skinner’s behavioristische uitleg van
taalverwerving, wat leidde tot een nieuwe, cognitieve benadering
van taal.
3. Door de gestaltpsychologie en het werk van Frederic Barlett
(EU)werd benadrukt dat mensen actief hun ervaringen structureren
via schema’s, die zowel interpretatie als geheugen beïnvloeden.
4. De opkomst van computers gaf psychologen een nieuw denkkader.
Computers konden informatie opslaan, ophalen en verwerken—
vergelijkbaar met hoe mensen denken. Dit leidde tot cognitieve
modellen gebaseerd op begrippen als ‘geheugenbuffers’ en
‘centrale verwerkers’. Donald Broadbent gebruikte deze metaforen
om aandacht en perceptie te verklaren (computational cognitive
modeling).
Onderzoek binnen de cognitieve psychologie
Cognitieve psychologen maken gebruik van diverse onderzoeksmethoden,
waaronder:
Taakprestaties: Meten hoe goed iemand een taak uitvoert (bijv.
nauwkeurigheid en volledigheid van geheugen)
Manipulaties van input
Vergelijkigen tussen mensen (bijv. jong vs. oud)
Reactietijden (RT)
Cognitieve psychologie werkt ook samen met cognitieve
neurowetenschappen, die hersenprocessen bestuderen:
Klinische neuropsychologie: Bekijkt hoe schade aan de hersenen
invloed heeft op cognitieve prestaties.
Neuro-imaging technieken: Maken het mogelijk om de
hersenstructuur en hersenactiviteit in kaart te brengen tijdens
mentale processen.
, H3 Visual perception – College 2
Sensation en perception
Sensation is het proces waarbij je zintuigen fysieke prikkels opvangen uit
de omgeving. Perception is het proces waarbij de hersenen die
zintuiglijke informatie verwerken en interpreteren, zodat je begrijpt wat je
waarneemt.
We hebben 5 zintuigen, we hebben perceptie van al deze zintuigen maar
ook nog meer soorten perception. We kijken nu alleen naar visuele
perceptie, omdat de helft van de neocortex is gewijd aan visuele
processen, daarnaast weten we ook het meest over het visuele systeem.
Visuele waarneming
Visie begint met licht dat vanaf objecten worden gereflecteerd en via het
hoornvlies en de lens op het netvlies (retina) terechtkomt. Hier
bevinden zich 2 soorten fotoreceptoren:
Staafjes (rods):
o Gevoelig voor licht
o Geen kleurwaarneming
o Laag detail (lage scherpte)
Kegeltjes (cones):
o Minder gevoelig, werkt bij voldoende licht
o Verantwoordelijk voor kleurwaarneming
o Hoge visuele scherpte, vooral in de fovea aanwezig (centrale
deel van het netvlies), om details te zien richt je je blik zo dat
het object op de fovea valt.
Eerst activeren de fotoreceptoren bipolaire cellen, die vervolgens
ganglioncellen activeren. Hun axonen vormen samen de optical nerve.
Een belangrijk verschijnsel in de proces is laterale inhibitie:
Een geactiveerde cel remt de activiteit van naburige cellen
Dit versterkt contrasten en maakt randen van objecten beter
zichtbaar
Dit gebeurt al vóór de informatie de hersenen bereikt, in het
netvlies zelf
In het optic chiasm kruizen de rechter en linker optische zenuw. Het
linker visuele veld van beide ogen gaan verder naar de linkerhersenhelft,
en andersom. Deze zenuw brengt de informatie naar de laterale
geniculate nucleus (LGN) in de thalamus, en daarna naar de primaire
visuele cortex (V1) in de occipitale kwab.
, V1 ontvangt alle visuele input vanuit de ogen, de informatie reist via
verschillende gebieden (V1 V2 V3 …) dit is een hierarchisch
systeem. Tegelijkertijd is er ook een parallelle verwerking voor
gespecialiseerde gebieden voor beweging, kleur, vorm, enz.
Visueel coderen
Neuronen zijn niet slim, maar gevoelig voor features. Ze reageren op
basiskenmerken, zoals: randen, lijnen, oriëntaties, kleuren. Ze worden
‘tuned’ aan bepaalde input. Een neuron ‘leert’ door ervaring welke stimuli
belangrijk zijn. Het wordt afgestemd (tuned) op bijvoorbeeld een lijn onder
een specifieke hoek. Hogere niveau combineren simpele signalen.
Bijvoorbeeld: horizontale + verticale rand = hoek. Het receptief veld is het
gebied in het visuele veld waarop een neuron reageert. Elk neuron heeft
een eigen ‘plek’ waar het gevoelig voor is – binnen dat gebied kan het
verschil maken. Elke cel heeft een voorkeur, maar kan ook zwakker
reageren op vergelijkbare stimuli.
Hoe hoger niveau van visueel coderen, hoe meer complex het ‘tuning’
wordt, en hoe groter het receptieve veld wordt.
Een deel van wat we weten over het visuele systeem (en de hersenen in
het algemeen) komt door een techniek genaamt single-cell recording.
Hierbij registreert men de elektrische activiteit van één enkele neuron.
Hoewel elke actiepotentiaal altijd even groot is (all-or-none wet), varieert
de frequentie waarmee een neuron vuurt, gemeten in ‘spikes per
seconde’. Door omstandigheden te veranderen, kunnen onderzoekers
ontdekken waarop een neuron reageert.
Verschillende gespecialiseerde neuronen:
Center-surround cellen: Reageren sterk op licht in het centrum
van hun receptieve veld, maar minder of negatief op licht aan de
rand.
Randdetectoren: Vuren maximaal bij een lijn of rand in een
specifieke oriëntatie (bijv. horizontaal, verticaal)
Bewegingsdetectorcellen: Reageren op beweging in een
bepaalde richting.
Het visuele systeem werkt met een “divide and conquer” strategie,
waarbij verschillende soorten cellen elk gespecialiseerd zijn in een
bepaald type visuele analyse. In de primaire visuele cortex (Area V1)
reageren cellen op verschillende eigenschappen (bijv. positie, oriëntatie).
Andere hersengebieden (V2, V3, V4, MT) hebben ook hun eigen
specialisaties, zoals kleur (V4) of beweging (MT).
Deze analyses verlopen parallel, dus verschillende aspecten van een
beeld (vorm, kleur, beweging) worden tegelijkertijd verwerkt. Dat versnelt
het proces en maakt het mogelijk dat systemen elkaar beïnvloeden om
een betere interpretatie van het beeld te maken.
