Was trinken Kühe? (Die assoziative Architektur des menschlichen Gedächtnisses)

Das Gehirn hat eine unbändige Fähigkeit, Assoziationen zu bilden. Dies wird deutlich durch eine meiner Lieblingsillusionen, den McGurk-Effekt , der zeigt, dass das, was wir "hören", stark von dem, was wir sehen, beeinflusst wird. Jedes Mal, wenn man jemanden Zeuge von Baby oder Baklava sah, sah man seine Lippen zusammen getrennt, um die Silbe "ba" auszusprechen. Obwohl Sie wahrscheinlich nie bewusst über diese Tatsache nachgedacht haben, verwendet Ihr Gehirn es, um zu entscheiden, was Sie hören. Das Ergebnis ist der McGurk-Effekt: Wir werden oft die Silbe "da" "hören", wenn die visuelle Spur eines Videos zeigt, dass jemand "ga" sagt, selbst wenn der Ton "ba" ist.

Das Speicherweb

Es ist schwer zu überschätzen, wie sehr unsere geistigen Fähigkeiten auf die Fähigkeit des Gehirns angewiesen sind, Verbindungen zwischen den Klängen, den Sehenswürdigkeiten, Konzepten und Gefühlen herzustellen, die es erfährt. Zum Beispiel lernen Kinder durch auditive und visuelle Assoziationen, der Welt einen Sinn zu geben. Du weißt, dass das Wort Katze sich auf eine niedliche, snobistische, vierbeinige Kreatur bezieht, weil Mama darauf bestand, "schau dir die Miezekatze an", die ersten siebenunddreißig Mal, dass du eine Katze gesehen hast. In der Tat beruht unser Faktenwissen ( semantisches Gedächtnis ) über die Welt zu einem großen Teil auf der Fähigkeit des Gehirns, Assoziationen zu erkennen und Informationen in relationaler Weise zu speichern (die Bedeutung eines Gegenstands wird durch das definiert, mit dem er verbunden ist).

Eine Analogie zum World Wide Web ist hilfreich. Das World Wide Web ist ein Netzwerk von vielen Milliarden von Knoten (Webseiten), von denen jede auf irgendeine Weise mit einer Untermenge von anderen interagiert (verknüpft). Welche Knoten miteinander verbunden sind, ist bei weitem nicht zufällig. Eine Website über Fußball wird Links zu Fußballmannschaften, Meisterschaften und Spielpartituren haben, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie auf Seiten über Higgs-Bosonen oder Hydroponik verlinken. Informationen scheinen in unseren eigenen Netzwerken nach ähnlichen Prinzipien angelegt zu sein: verwandte Konzepte und Wörter sind miteinander verknüpft. Wir können in bescheidenem Maße die Struktur unseres eigenen Gedächtnisnetzes durch freies Assoziieren erforschen. Wenn ich mit dem Wort Zebra frei assoziiere, gibt mein Gehirn Tier, Schwarz-Weiß, Streifen und Afrika zurück. Wie beim Klicken auf die Links einer Webseite, durch freies Assoziieren lese ich im Wesentlichen die Links, die mein Gehirn zwischen Zebra und anderen Konzepten eingerichtet hat. Psychologen haben herausgefunden, welche Konzepte typischerweise miteinander assoziiert werden, indem sie die Leute auffordern, das erste Wort aufzuschreiben, das ihnen in den Sinn kommt, wenn ihnen ein Stichwort angezeigt wird. Ein solches Unterfangen gab tausenden von Themen tausende von Wörtern und entwickelte eine riesige Datenbank mit freien Assoziationen. Das Ergebnis kann als ein semantisches Netz angesehen werden, das aus Tausenden von Knoten besteht, von denen jeder ein Wort repräsentiert und Verknüpfungen zu Wörtern enthält, mit denen es verbunden ist. Abbildung 1 zeigt eine kleine Teilmenge dieses semantischen Netzwerks. Eine Zahl erfasst die Assoziationsstärke zwischen Wortpaaren und geht von 0 (keine Verbindung) bis 100, die durch die Dicke der Linien dargestellt werden. Wenn das Wort BRAIN gegeben wurde, reagierten 4% der Leute mit MIND, eine schwächere Verbandsstärke als BRAIN-HEAD, was satte 28% war. In der Grafik gibt es keine direkte Verbindung zwischen BRAIN und BUG (niemand dachte an einen Bug, wenn er mit Gehirn präsentiert wird ). Nichtsdestoweniger werden zwei mögliche indirekte Wege gezeigt, die es erlauben, von BRAIN zu BUG (wie in einem Insekt) zu "wandern".

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Abbildung 1. Ein Memory Web.

Assoziationen auf der synaptischen Ebene

Es ist kein Zufall, dass die "Hardware" des Gehirns, die Neuronen und Synapsen, perfekt geeignet sind, um ein Rechengerät zu bauen, das die Assoziationen zwischen verwandten Konzepten und Ereignissen erfasst. Jedes Neuron in Ihrem Kortex kann über seine Synapsen Signale an Tausende anderer senden – die "Verbindungen" zwischen Neuronen. Welche Neuronen miteinander verbunden sind, ist nicht durch unsere Gene fest verdrahtet, sondern ein Produkt der Erfahrung. In der Tat ist der Akt des Lernens im Wesentlichen ein Akt der Neuverdrahtung neuronaler Schaltkreise: die Schaffung neuer Synapsen oder die Veränderung der Wirksamkeit bestehender. Die Evolution hat sogar ein "assoziatives Protein" zusammengebraut, das zu unserer Fähigkeit beiträgt, Assoziationen auf der kognitiven Ebene herzustellen. Das Protein, ein Rezeptor des Neurotransmitters Glutamat, genannt der NMDA-Rezeptor , kann erkennen, ob die präsynaptischen (sendenden) und postsynaptischen (empfangenden) Neuronen gleichzeitig aktiv sind. Es wird angenommen, dass der NMDA-Rezeptor es Neuronen ermöglicht, sich mit ihren geeigneten Partnern zu verbinden – zum Beispiel zuzulassen, dass die Neuronen, die Zebra und Afrika repräsentieren, in Ihre neuralen Schaltkreise gelangen, weil diese beiden Konzepte oft zusammen verwendet werden.

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Speicherfehler

Die assoziative Architektur des menschlichen Gedächtnisses bietet viele leistungsfähige Rechenfunktionen. Zum Beispiel speichert und organisiert menschliches Gedächtnis im Gegensatz zu einem digitalen Computer Informationen auf einen Schlag: Informationen automatisch ablegen, was damit zusammenhängt. Aus diesem Grund sind die Menschen den digitalen Computern im Verständniskontext weit überlegen, indem sie den Satz "Ihr Hund aß meinen Hot Dog" trotz der vielfachen Bedeutung des Wortes Hund leicht parsieren. Es gibt jedoch einen Nachteil: Viele der Fehler des Gehirns entstehen durch seine assoziative Architektur. Wegen des starken Zusammenhangs zwischen Milch und Kühen müssen wir den Wunsch, Milch zu beantworten , aktiv auf die Frage unterdrücken, was Kühe trinken? Die assoziative Architektur des Gehirns führt auch zu Speicherfehlern. Ich bin einmal in ein Schuhgeschäft gegangen und habe gefragt, ob sie Alligatoren verkaufen (denkt an "Crocs"). Und die Leute rufen sich irrtümlicherweise ständig mit dem falschen Namen an, aber die Fehler sind nicht zufällig: Leute sind dafür bekannt, ihren derzeitigen Freund oder ihre Freundin nach ihrem Ex-Namen zu rufen. Die assoziative Architektur des Gehirns, zusammen mit dem massiven Crosstalk zwischen Neuronen, ist wahrscheinlich auch verantwortlich für kognitive Verzerrungen, wie den Framing-Effekt . Was klingt nach der besseren Option: eine Operation mit einer Überlebensrate von 90 Prozent oder eine mit einer Sterblichkeitsrate von 10 Prozent? Studien zeigen, dass wir davon beeinflusst sind, ob die Wörter, die zur Präsentation von Informationen verwendet werden, positive oder negative Assoziationen haben und wie die assoziative Architektur des Gehirns anders aussehen könnte.