Hoorcolleges cognitieve psychologie
Hoorcollege 1: 31-10-2022
Cognitieve psychologe: studie van the mind
• Functionele uitleg: proces modellen
• Hoe interacten de processen met elkaar
Biologische psychologie: studie van de biologische basis van the mind
• Focus op breinprocessen: structurele modellen
• Hoe interacten breingebieden?
Cognitieve neurowetenschap: integratie van cognitieve en biologische psychologie, fMRI en PET. De
mind is wat het brein doet.
19e eeuw
Fysiologische chronometrie
Johannes Muller (eerste helft 1850)
• Zenuwgeleiding is oneindig snel → spiritual lebenskraft
• Von Helmholtz (1850): zenuwgeleiding = 30 m/s (kikker) en 60 m/s (mens)
• Baant de weg voor mentale chronometrie
o Mentale processen kosten tijd
o We kunnen die tijd meten
1860: Weber / Fechner’s law
• Psychofysica
• Relatie fysieke energie en sensatie
1867: Hermann von Helmholtz stelt perceptie voor als proces van onderbewuste gevolgtrekkingen
over de wereld.
1879: Wundt opent eerste psychologielab
1885: Ebbinghaus’ geheugen onderzoek:
• Studiefase: leer een lijst met onzin lettergrepen (bijv. DAX, ZUG, YOP, ...) naar perfectie.
Registreer de tijd die dit kost.
• Wacht een bepaalde tijd (minuten, dag, meerdere dagen)
• Testfase: Registreer hoe lang het duurt om de lijst opnieuw te leren.
• Bereken het besparingspercentage
Donder’s substraction method:
Doel: gemiddelde duur schatten van gepostuleerde mentale processen, X
Methode:
• 2 identieke taken creëren, behalve voor de betrokkenheid van X
• RT meten in beide taken
• Substract RTs
• → duration van X
Go/no-go task: niet altijd reageren, prikkeldiscriminatie
Simple RT task: altijd respons
Prikkel discriminatie tijd = RT (go-nogo) – RT (simpel)
1
,Problemen van Donder’s substraction method:
1. Hangt af van aannames over stages
2. Sterke aanname dat stages onafhankelijk zijn
Eeuw van behaviorisme:
John B Watson (1913). “behaviorist manifesto’’
• De geest weggooien: exclusieve focus op gedrag
• Stimulus – Response psychologie
• Focus op leren
Dominante paradigma’s:
• Klassieke conditionering (Pavlov) → conditioned reflex
• Operante conditionering (Skinner) → reinforcement leren
Interpretatie is hedendaagse anders: S – O - R
Richting een cognitieve interpretatie:
Tolman: wat de rat leert is:
• Niet een gedragsrespons (gaat naar rechts voor eten)
• Maar een cognitieve map → S – O – R
Cognitieve psychologie:
Het brein: van stimulus naar respons
• Van de retina (via de thalamus) naar de occipitale kwab.
• Dorsale (acties: waar/hoe, pariëtaal) stroom en ventrale (concepten/wat, temporaal)
stroom.
• Interacties met gedragsdoelen en motivaties (frontale kwab) (in het voorbeeld: de taakregel)
• Premotor cortex / aanvullende motor area → primaire motor cortex → ruggengraat → spinal
column → effector (rechter index vinger)
Het brein: hoe weten we dingen erover?
2
, • Neuropsychologische studies met patiënten (beroertes/ongelukken) → enkele/dubbele
dissociatie.
• Brein imaging technieken
o Electroencephalography (EEG): elektroden registreren elektrische activiteit op de
schedel, geproduceerd door het brein.
▪ Hoge temporale resolutie (accuraat in laten zien wanneer iets gebeurd)
▪ Lage spatiale resolutie (inaccuraat in laten zien waar de activiteit vandaan
komt)
o Magnetoencephalography (MEG): registreert magnetische activiteit geproduceerd
door het brein
▪ Uit beide technieken kan je event related potentials (ERPs) afleiden. Dan
time-lock je de EEG of MEG signalen met een event in de buitenwereld (een
prikkel of een response)
▪ Beide technieken meten neurale activiteit direct
o Positron emission tomography (PET)
o Functional magnetic resonance imaging (fMRI)
▪ Actieve breingebieden trekken bloed aan (want die hebben zuurstof nodig)
▪ Door een zuurstofvermindering in hemoglobine veranderen magnetische
eigenschappen
▪ fMRI detectoren pakken de
veranderende magnetische
eigenschappen op.
▪ Lage temporale resolutie
(inaccuraat in laten zien
wanneer iets gebeurd)
▪ Hoge spatiale resolutie
(accuraat in laten zien waar de
activiteit vandaan komt)
▪ fMRI en PET meten neurale activiteit indirect via verschillen in lokale
bloedtoevoer.
• Single cell opnames. Meten activatie van een paar neuronen in behaving dieren of patiënten
tijdens een operatie. (hoogste spatiale en temporale resolutie!!!)
Representatie door neuronen:
• Er zijn misschien meerdere neuronen gevoelig voor Jennifer Aniston
• Een neuron die sensitief is voor Jennifer Aniston is misschien ook sensitief voor andere
afbeeldingen
• Je hebt meerdere neuronen nodig om gezichten te coderen
• Sensorisch coderen:
o Specificiteit codering: 1 neuron codeert 1 persoon (grootmoeder cell). Kwetsbaar en
inefficiënt (want je hebt heel veel neuronen nodig).
o Populatie coding: een groot aantal van neuronen coderen voor elk persoon. Elk
uniek persoon wordt gerepresenteerd door een patroon van activatie. Niet zo
kwetsbaar en meer efficiënt.
o Sparse coding: een kleine groep van neuronen representeren elk persoon. Lijkt op
population coding, maar is efficiënter (maar ook iets kwetsbaarder).
Eigenschappen, zoals vorm, kleur, geluid, beweging hoort misschien bij een enkel object of
evenement. Toch activeren ze andere hersengebieden. De hersenen zijn een gedistribueerd neuraal
netwerk, zoals een orkest met verschillende instrumenten die in perfecte harmonie spelen.
3
, Enkele versus dubbel dissociatie:
• Broca (1861): normaal spraakbegrip maar een gebrekkige spraakproductie. Tonno.
• Wernicke (1879): vloeiende spraakproductie (woordsalade) maar gebrekkig spraakbegrip
• Autopsie laat zien dat verschillende breingebieden beschadigd waren, dus door dubbele
dissociatie weten we dat spraak door verschillende gebieden komt.
Dubbele dissociatie:
• Schade aan een breingebied beinvloed functie A maar niet functie B
• Schade aan een ander breingebied beinvloed functie B maar niet functie A.
Deze vindingen gecombineerd vormen de dubbele dissociatie: bewijs voor lokalisatie van functie:
functies A en B worden uitgevoerd door verschillende breingebieden.
Hoorcollege 2: perceptie
Perceptie: ervaring resulterend uit stimulatie van de receptoren
Perceptie: ervaring dat ons toelaat om aangepast te handelen naar de omgeving.
• Perceptie dient het organisme door vast te stellen wat en waar iets gebeurt in de
buitenwereld (maar ook in onze innerlijke wereld).
• Perceptie is aanpassend geëvolueerd: perceptie is afgestemd op een soort in zijn natuurlijke
habitat.
Ervaring: de subjectieve perceptie
Een boom heeft geen perceptie, alleen sensatie.
Zeeschede heeft 2 stages van leven:
• Als larf zwemt het vrij en heeft een zenuwstelsel, heeft perceptie
• Als volwassene gaat het vastzitten en verliest het zijn zenuwstelsel, alleen nog sensatie
Een vleermuis gebruikt echolocatie. Echolocatie activeert de occipitale kwab (want de functie van
echolocatie is: visualiseren waar alles is).
Dorsale(action) route: waar/hoe (pariëtale) (is iets
automatischer)
Ventrale(perception) route: wat (temporale)
Als de ventrale route beschadigd is en de dorsale route niet:
kan geen plaatje tekenen vanaf voorbeeld, maar wel vanuit
geheugen. Visuele agnosie!
In menselijke visuele perceptie stellen we vast wat waar is door informatie gereflecteerd door licht.
• Hoe?
• Wat zijn de
problemen en
limitaties die het brein
moet overwinnen om
ons deze ervaring te
geven?
Limieten van het oog:
4
Hoorcollege 1: 31-10-2022
Cognitieve psychologe: studie van the mind
• Functionele uitleg: proces modellen
• Hoe interacten de processen met elkaar
Biologische psychologie: studie van de biologische basis van the mind
• Focus op breinprocessen: structurele modellen
• Hoe interacten breingebieden?
Cognitieve neurowetenschap: integratie van cognitieve en biologische psychologie, fMRI en PET. De
mind is wat het brein doet.
19e eeuw
Fysiologische chronometrie
Johannes Muller (eerste helft 1850)
• Zenuwgeleiding is oneindig snel → spiritual lebenskraft
• Von Helmholtz (1850): zenuwgeleiding = 30 m/s (kikker) en 60 m/s (mens)
• Baant de weg voor mentale chronometrie
o Mentale processen kosten tijd
o We kunnen die tijd meten
1860: Weber / Fechner’s law
• Psychofysica
• Relatie fysieke energie en sensatie
1867: Hermann von Helmholtz stelt perceptie voor als proces van onderbewuste gevolgtrekkingen
over de wereld.
1879: Wundt opent eerste psychologielab
1885: Ebbinghaus’ geheugen onderzoek:
• Studiefase: leer een lijst met onzin lettergrepen (bijv. DAX, ZUG, YOP, ...) naar perfectie.
Registreer de tijd die dit kost.
• Wacht een bepaalde tijd (minuten, dag, meerdere dagen)
• Testfase: Registreer hoe lang het duurt om de lijst opnieuw te leren.
• Bereken het besparingspercentage
Donder’s substraction method:
Doel: gemiddelde duur schatten van gepostuleerde mentale processen, X
Methode:
• 2 identieke taken creëren, behalve voor de betrokkenheid van X
• RT meten in beide taken
• Substract RTs
• → duration van X
Go/no-go task: niet altijd reageren, prikkeldiscriminatie
Simple RT task: altijd respons
Prikkel discriminatie tijd = RT (go-nogo) – RT (simpel)
1
,Problemen van Donder’s substraction method:
1. Hangt af van aannames over stages
2. Sterke aanname dat stages onafhankelijk zijn
Eeuw van behaviorisme:
John B Watson (1913). “behaviorist manifesto’’
• De geest weggooien: exclusieve focus op gedrag
• Stimulus – Response psychologie
• Focus op leren
Dominante paradigma’s:
• Klassieke conditionering (Pavlov) → conditioned reflex
• Operante conditionering (Skinner) → reinforcement leren
Interpretatie is hedendaagse anders: S – O - R
Richting een cognitieve interpretatie:
Tolman: wat de rat leert is:
• Niet een gedragsrespons (gaat naar rechts voor eten)
• Maar een cognitieve map → S – O – R
Cognitieve psychologie:
Het brein: van stimulus naar respons
• Van de retina (via de thalamus) naar de occipitale kwab.
• Dorsale (acties: waar/hoe, pariëtaal) stroom en ventrale (concepten/wat, temporaal)
stroom.
• Interacties met gedragsdoelen en motivaties (frontale kwab) (in het voorbeeld: de taakregel)
• Premotor cortex / aanvullende motor area → primaire motor cortex → ruggengraat → spinal
column → effector (rechter index vinger)
Het brein: hoe weten we dingen erover?
2
, • Neuropsychologische studies met patiënten (beroertes/ongelukken) → enkele/dubbele
dissociatie.
• Brein imaging technieken
o Electroencephalography (EEG): elektroden registreren elektrische activiteit op de
schedel, geproduceerd door het brein.
▪ Hoge temporale resolutie (accuraat in laten zien wanneer iets gebeurd)
▪ Lage spatiale resolutie (inaccuraat in laten zien waar de activiteit vandaan
komt)
o Magnetoencephalography (MEG): registreert magnetische activiteit geproduceerd
door het brein
▪ Uit beide technieken kan je event related potentials (ERPs) afleiden. Dan
time-lock je de EEG of MEG signalen met een event in de buitenwereld (een
prikkel of een response)
▪ Beide technieken meten neurale activiteit direct
o Positron emission tomography (PET)
o Functional magnetic resonance imaging (fMRI)
▪ Actieve breingebieden trekken bloed aan (want die hebben zuurstof nodig)
▪ Door een zuurstofvermindering in hemoglobine veranderen magnetische
eigenschappen
▪ fMRI detectoren pakken de
veranderende magnetische
eigenschappen op.
▪ Lage temporale resolutie
(inaccuraat in laten zien
wanneer iets gebeurd)
▪ Hoge spatiale resolutie
(accuraat in laten zien waar de
activiteit vandaan komt)
▪ fMRI en PET meten neurale activiteit indirect via verschillen in lokale
bloedtoevoer.
• Single cell opnames. Meten activatie van een paar neuronen in behaving dieren of patiënten
tijdens een operatie. (hoogste spatiale en temporale resolutie!!!)
Representatie door neuronen:
• Er zijn misschien meerdere neuronen gevoelig voor Jennifer Aniston
• Een neuron die sensitief is voor Jennifer Aniston is misschien ook sensitief voor andere
afbeeldingen
• Je hebt meerdere neuronen nodig om gezichten te coderen
• Sensorisch coderen:
o Specificiteit codering: 1 neuron codeert 1 persoon (grootmoeder cell). Kwetsbaar en
inefficiënt (want je hebt heel veel neuronen nodig).
o Populatie coding: een groot aantal van neuronen coderen voor elk persoon. Elk
uniek persoon wordt gerepresenteerd door een patroon van activatie. Niet zo
kwetsbaar en meer efficiënt.
o Sparse coding: een kleine groep van neuronen representeren elk persoon. Lijkt op
population coding, maar is efficiënter (maar ook iets kwetsbaarder).
Eigenschappen, zoals vorm, kleur, geluid, beweging hoort misschien bij een enkel object of
evenement. Toch activeren ze andere hersengebieden. De hersenen zijn een gedistribueerd neuraal
netwerk, zoals een orkest met verschillende instrumenten die in perfecte harmonie spelen.
3
, Enkele versus dubbel dissociatie:
• Broca (1861): normaal spraakbegrip maar een gebrekkige spraakproductie. Tonno.
• Wernicke (1879): vloeiende spraakproductie (woordsalade) maar gebrekkig spraakbegrip
• Autopsie laat zien dat verschillende breingebieden beschadigd waren, dus door dubbele
dissociatie weten we dat spraak door verschillende gebieden komt.
Dubbele dissociatie:
• Schade aan een breingebied beinvloed functie A maar niet functie B
• Schade aan een ander breingebied beinvloed functie B maar niet functie A.
Deze vindingen gecombineerd vormen de dubbele dissociatie: bewijs voor lokalisatie van functie:
functies A en B worden uitgevoerd door verschillende breingebieden.
Hoorcollege 2: perceptie
Perceptie: ervaring resulterend uit stimulatie van de receptoren
Perceptie: ervaring dat ons toelaat om aangepast te handelen naar de omgeving.
• Perceptie dient het organisme door vast te stellen wat en waar iets gebeurt in de
buitenwereld (maar ook in onze innerlijke wereld).
• Perceptie is aanpassend geëvolueerd: perceptie is afgestemd op een soort in zijn natuurlijke
habitat.
Ervaring: de subjectieve perceptie
Een boom heeft geen perceptie, alleen sensatie.
Zeeschede heeft 2 stages van leven:
• Als larf zwemt het vrij en heeft een zenuwstelsel, heeft perceptie
• Als volwassene gaat het vastzitten en verliest het zijn zenuwstelsel, alleen nog sensatie
Een vleermuis gebruikt echolocatie. Echolocatie activeert de occipitale kwab (want de functie van
echolocatie is: visualiseren waar alles is).
Dorsale(action) route: waar/hoe (pariëtale) (is iets
automatischer)
Ventrale(perception) route: wat (temporale)
Als de ventrale route beschadigd is en de dorsale route niet:
kan geen plaatje tekenen vanaf voorbeeld, maar wel vanuit
geheugen. Visuele agnosie!
In menselijke visuele perceptie stellen we vast wat waar is door informatie gereflecteerd door licht.
• Hoe?
• Wat zijn de
problemen en
limitaties die het brein
moet overwinnen om
ons deze ervaring te
geven?
Limieten van het oog:
4
