Geheugen
Onze eigen mentale processen wekken vragen op: hoe werken dingen als geheugen en leren, waar komen onze herinneringen vandaan en hoe betrouwbaar zijn ze? De werking van geheugen is in de loop van de geschiedenis op verschillende manieren bestudeerd. Er is over gefilosofeerd, er zijn tal van psychologische modellen voor opgesteld en er is uiteindelijk op moleculair niveau onderzoek naar gedaan. Hier volgt een overzicht van de soorten geheugen die van elkaar werden en worden onderscheiden en de psychologische en biologische onderzoekskaders waarbinnen ze zijn ontstaan.
1. Soorten geheugen

Er wordt binnen de psychologie een onderscheid gemaakt tussen verschillende soorten geheugen op basis van hun functie.

Een belangrijk onderscheid is dat tussen declaratieve en niet-declaratieve geheugensystemen.

1.1 Declaratieve of expliciete geheugensystemen

Het declaratieve, ook wel het expliciete geheugen genoemd, bevat informatie waar we ons bewust van kunnen zijn en die we bijgevolg makkelijk kunnen omzetten in woorden. Het wordt verder opgesplitst in een episodisch geheugen en een semantisch geheugen.

Het episodisch geheugen bevat herinneringen aan gebeurtenissen uit ons persoonlijke leven en wordt daarom ook wel het autobiografisch geheugen genoemd.

Het semantisch geheugen bevat globale informatie over de wereld en staat in voor de betekenis die we op basis van wat we geleerd hebben toekennen aan woorden.

1.2 Niet-declaratieve of impliciete geheugensystemen

Niet-declaratieve of impliciete geheugensystemen opereren onbewust en zijn daardoor niet makkelijk om te zetten in woorden. Het gaat om systemen zoals het procedureel geheugen, een vorm van geheugen die zowel motorische als cognitieve vaardigheden omvat. Onder het motorisch geheugen verstaan we alle motorische vaardigheden die we ooit hebben geleerd maar die we uitvoeren zonder erbij na te denken zoals lopen, zwemmen, fietsen of snowboarden. Cognitieve vaardigheden die onder het procedureel geheugen onder worden gebracht, zijn bijvoorbeeld lezen en schrijven. Het zijn cognitieve taken die we ooit hebben geleerd maar die we vrijwel automatisch uitvoeren.

De niet-declaratieve geheugensystemen worden onderverdeeld in primitieve leerprocessen zoals habituatie, sensitisatie en klassieke conditionering.

Habituatie is de meest eenvoudige vorm van leren. Het staat voor het gewend raken aan terugkerende prikkels.

Sensitisatie is een vorm van aangeleerde angst waarbij het organisme sterker reageert op een normaal neutrale stimulus wanneer de neutrale stimulus met gevaar wordt geassocieerd.

Conditionering is een andere vorm van aangeleerd gedrag. Het gaat uit van een stimulus-respons mechanisme. Bij klassieke conditionering wordt een ongeconditioneerde stimulus (dat is een gebeurtenis of situatie die een reflexmatige reactie uitlokt) gekoppeld aan een geconditioneerde stimulus (dat is een stimulus die onder normale omstandigheden geen respons opwekt, maar dat na conditionering wel doet).

Een bekend voorbeeld van klassieke conditionering is de Pavlov-reactie. Bij het kauwen van voedsel scheiden honden speeksel af. Die reactie gebeurt automatisch, als een reflex. Lange tijd werd gedacht dat reflexen onveranderlijk waren, maar de Russische psycholoog Ivan Pavlov (1849-1936) toonde aan dat ook reflexmatig gedrag kan veranderen door leerprocessen.

Dat toonde hij aan met een experiment waarbij hij een belletje liet rinkelen vlak voor de honden eten kregen. Het horen van een bel is een neutrale stimulus die niets te maken heeft met eten, maar door de aangeleerde associatie tussen het horen van de bel en het krijgen van eten, begonnen de honden al speeksel te produceren bij het horen van de bel. De bel werd hierdoor een geconditioneerde stimulus.

2. Psychologisch onderzoek naar geheugen

Sinds het ontstaan van de psychologie als academische discipline, zijn er verschillende methodes en filosofische kaders ontwikkeld om mentale processen zoals geheugen en leren te bestuderen. In dit hoofdstuk komen enkel het behaviorisme en het cognitivisme aan bod aangezien zij belangrijk zijn geweest in de studie van geheugen.

2.1 Behaviorisme

Heel wat informatie over de niet-declaratieve leerprocessen zoals sensitisatie en conditionering, gaat terug op experimenteel onderzoek met dieren van behavioristische psychologen.

Het behaviorisme is een tak van de psychologie die ontstaan is in Amerika. John Watson (1878-1958) wordt beschouwd als de grondlegger van de stroming. Hij is bekend van de stimulus-respons theorie, een theorie waarin alle vormen van gedrag worden voorgesteld als reflexmatige reacties op stimuli uit de omgeving.

De behavioristen verwierpen introspectie als methode om aan psychologisch onderzoek te doen en vonden dat het onmogelijk was om het bestaan van mentale staten te erkennen. Het enige wat volgens hen objectief bestudeerd kon worden, was gedrag. Zij gingen daarom op zoek naar algemeen geldende wetten voor leerprocessen door het gedrag van dieren te bestuderen. Ze gingen er van uit dat bepaalde stimuli uit de omgeving tot vaste reacties in het gedrag zouden leiden en dat ze de wetmatigheden van de leerprocessen die bepaalde reacties uitlokken, door middel van observatie konden achterhalen. Bekende behavioristen zijn Burrhus Skinner (1904-1990), Edward Thorndike (1874-1949) en Ivan Pavlov (1849-1936).

Het behaviorisme leidde tot enkele bruikbare resultaten, maar de stroming had ook grote gebreken. Zo hield het geen rekening met biologische factoren zoals erfelijkheid, en de invloed van de sociale omgeving op gedrag werd eveneens verwaarloosd.

Positivisme

Het onderzoekskader van het behaviorisme kwam tot stand onder invloed van het positivisme. Na het zichtbare succes van de wetenschappelijke methode in de natuurwetenschappen, ontstond in de 19e eeuw de opvatting dat ook alles op het menselijke domein op dezelfde manier onderzocht kon en moest worden als de natuurwetenschappen. Geleerden als Auguste Compte (1798 - 1857) waren van mening dat er ook op het menselijke domein wetten van kracht waren en dat die door nauwkeurige observatie blootgelegd konden worden.

Het ontstaan van de sociologie en de psychologie als zogenaamd wetenschappelijke disciplines was een gevolg van die opvatting.

Goede kennis gold op dat moment als alle uitspraken die door waarneming verifieerbaar waren en men dacht dat het nauwkeurig beschrijven van observaties iets wetenschappelijk maakte. 

In de 20e eeuw kwam er vanuit wetenschapsfilosofische hoek kritiek op die definitie van ‘goede kennis’. Karl Popper (1902-1994) liet zien dat waarnemingen waardegeladen zijn. Aan iedere waarneming gaat een bepaalde hypothese of veronderstelling vooraf. Waarnemingen zijn daarom niet objectief en het nauwkeurig beschrijven van waarnemingen levert niet automatisch goede kennis op.

Ook is verificatie helemaal geen criterium voor wetenschappelijkheid. De set van veronderstellingen van waaruit onderzoekers waarnemen, functioneert volgens Popper als een zoeklichttheorie. Een zoeklichttheorie stelt ons in staat om waarnemingen te doen, maar het maakt de veronderstelde theorie nog niet waar.

Hij had problemen met inductie als logische methode om ware uitspraken te bekomen en vond dat wetenschap deductief te werk moest gaan. Om vanuit de veronderstelling dat alle zwanen wit zijn, maakt het niet uit hoeveel witte zwanen je observeert. Het is de bedoeling om te zoeken naar die ene zwarte zwaan die de theorie onderuit haalt. Het is daarom niet de verifieerbaarheid, maar de falsifieerbaarheid van een theorie die haar wetenschappelijk maakt.

Ook vanuit de psychologie zelf kwam er kritiek op het behaviorisme. De stimuli en responsen kwamen vaak niet overeen met wat de onderzoekers hadden verwacht. Sommige vormen van gedrag waren nu eenmaal te complex om ze op basis van stimuli te voorspellen en in de tweede helft van de 20e eeuw werd het behaviorisme als filosofisch denkkader verlaten.

2.2 Cognitivisme

Met de komst van de computer kwam er ruimte voor een nieuw filosofisch denkkader, dat van het cognitivisme. Het cognitivisme sloeg een brug naar verschillende academische disciplines zoals de psychologie, de filosofie, de taalkunde en de pas geboren computerwetenschap. Naar aanleiding van een conferentie in 1956 aan het MIT in Boston waar de taalkundige Noam Chomsky sprak over zijn generatieve grammatica en de psycholoog George Miller een lezing gaf over de beperkte capaciteit van het kortetermijngeheugen, ontstond de cognitiewetenschap. De cognitiewetenschap werd een interdisciplinaire onderneming, bestaande uit een combinatie van computerwetenschap, neurowetenschap, psychologie, linguïstiek en filosofie.

2.2.1 Cognitieve psychologie

Als gevolg van het nieuwe denkkader, verschoof de nadruk binnen de cognitieve psychologie van gedrag naar de interne processen van informatieverwerking binnen het brein. Er werd een gelijkenis getrokken tussen de hersenen en de computer. De mentale functies van het brein, vanaf toen de cognitieve functies genaamd, werden vergeleken met de software van een computer. De neurofysiologische kenmerken van het brein werden voorgesteld als de hardware en men ging er op dat moment van uit dat de software als het ware onafhankelijk van de hardware onderzocht kon worden. Men schakelde daarom de hulp in van computerwetenschappers en er werd dankbaar gebruik gemaakt van wiskundige informatietheorieën om modellen te creëren voor de werking van complexe cognitieve functies zoals geheugen en taal.

2.2.2 De werking van geheugen volgens de cognitieve psychologie

Binnen de klassieke cognitieve psychologie wordt geheugen voorgesteld als een reeks opslagplaatsen die informatie voor een bepaalde termijn vast kunnen houden. Die opslagplaatsen staan met elkaar in verbinding en tussen iedere opslagplaats vinden bepaalde geheugenprocessen plaats die de informatie op zo’n manier bewerken dat ze in een andere opslagplaats terecht kunnen komen.

De cognitieve psychologie is verantwoordelijk voor de introductie van de termen ‘zintuiglijk geheugen’, ‘kortetermijngeheugen’  en ‘langetermijngeheugen’.

Vanuit het cognitief-psychologisch model voor geheugen werd gesteld dat informatie via de zintuigen in het zintuiglijk geheugen terecht zou komen waar het aan bepaalde selectieprocessen wordt onderworpen. Het zintuiglijk geheugen zou in staat zijn om heel veel informatie te bevatten, maar slechts voor een erg korte tijd (250msec. - 3 sec.). Door de selectieprocessen zou enkel de voor ons relevante informatie ons kortetermijngeheugen en daarmee ons bewuste ervaren binnenkomen. De informatie zou daar zo’n 10 tot 15 seconden blijven en daarna voor ons verloren gaan tenzij ze door middel van herhaling ingeprent wordt in ons langetermijngeheugen.

In latere studies werd het onderscheid tussen het korte- en het langetermijngeheugen minder scherp van elkaar gescheiden. Irrelevante informatie zoals lange cijfercodes of betekenisloze combinaties van woorden worden immers meteen vergeten, terwijl je bijvoorbeeld niet zomaar vergeet wanneer je een afspraak met iemand hebt of waar je je auto hebt geparkeerd.

De tijd die vereist is om informatie te consolideren is enorm verschillend. Iets wat je interesseert, blijft meteen hangen. Net als gebeurtenissen of informatie die een emotionele reactie bij je uitlokken. Wanneer je daarentegen iets moet leren waar je geen interesse in hebt, is het veel moeilijker om het te onthouden. De scherpe scheiding tussen korte- en langetermijngeheugen hield daarom geen stand.  

Als alternatief voor het kortetermijngeheugen -> consolidatie -> langetermijngeheugen model werd het begrip werkgeheugen geïntroduceerd. Het werkgeheugen is een tijdelijk geheugen die de informatie bevat waar we op dat moment mee bezig zijn. Door middel van herhaling, doordat iets vaker in ons werkgeheugen aanwezig is, wordt het opgeslagen in ons langetermijngeheugen. Andere cognitieve processen zoals aandacht spelen daar een belangrijke rol bij.

2.2.3 Kritiek op het klassiek cognitivisme

In de jaren 1980’s kwam er kritiek op de eerste vormen van het cognitivisme. Onder invloed van Chomsky’s generatieve grammatica met zijn veronderstelling van een aangeboren grammatica, was taal het model geworden voor complexe cognitieve functies. Men ging uit van een aangeboren syntaxis of grammatica die aan ons denken vooraf ging. Die universele denktaal werd voorgesteld als een intern coderingssysteem waarin alle mentale informatie werd opgeslagen.

Vanuit de aanname van zo’n abstracte denktaal, achtte men het mogelijk om cognitieve processen te bestuderen als een formeel-logisch systeem, los van de fysiologische kenmerken van het brein.

Op die onderzoeksmethode kwam hevige kritiek vanuit biologische hoek om vanzelfsprekende redenen. Door cognitie als abstract logisch systeem te bestuderen, werd de hele biologische basis van cognitie verwaarloosd.

 

Bronvermelding

  • Bem, S. (2008), Psychologie: historische en filosofische afkomst, Den Haag: Boom/Lemma. 
  • Kandel E.R. (2005), Psychiatry, psychoanalysis, and the new biology of mind, Washington, DC: American Psychiatric Publishing.
  • Vingerhoets G. & Lannoo E. (2005), Handboek neuropsychologie: de biologische basis van het gedrag, Leuven/Voorburg: Acco.