VL 8 Psychophysik und die Signalentdeckungstheorie

Question 1

Sensorische Transduktion

Answer 1

Überführung eines physikalisch definierten Stimulus in ein neuronales Signal; Übertritt der Information eines Umweltreizes über die Systemgrenze des Organismus ins Nervensystem

Question 2

Neuronale Codierung

Answer 2

Räumliches und zeitliches neuronales Aktivitätsmuster, das durch einen Stimulus ausgelöst wurde und als Basis für die Repräsentation des Stimulus dient

Question 3

Psychophysik

Answer 3

Wissenschaftliches Teilgebiet der experimentellen Psychologie, in dem der Zusammenhang zwischen subjektivem psychischen (mentalen) Erleben und quantitativ messbaren (objektiven) physikalischen Stimuli untersucht wird

Question 4

TOP-DOWN INFORMATION

Answer 4

Erwartungen des Beobachters in Bezug auf sensorische Ereignisse und Ziele, die die Wahrnehmung beeinflussen

Question 5

BOTTOM-UP INFORMATION

Answer 5

Information, die in den vom Rezeptor ausgehenden neuronalen Signalen enthalten ist

Question 6

Elemente der Psychophysik

Answer 6

–> Fechner
analysierte die physikalischen Schwellwerte, die notwendig sind, um eine Wahrnehmung eines Stimulus zu erzeugen; dazu entwickelte er verschiedene experimentelle Methoden

Question 7

Skalierung von Wahrnehmungszuständen

Answer 7

–>Fechner

welche Veränderung der Wahrnehmung mit Intensitätsänderungen des Stimulus einhergehen

Question 8

Bestimmung von absoluten Schwellen

Answer 8

• Herstellungsmethode:

• ->einfachste und schnellste Methode, eine Wahrnehmungsschwelle zu bestimmen : VPN bitten Schwellwert so einzustellen, dass der Stimulus gerade noch wahrgenommen werden kann
• ->Mehrfache Wiederholung und Mittelwertbildung = Schätzung der Wahrnehmungsschwelle

• Konstanzmethode (Fechners „Methode der richtigen und falschen Fälle“):

• -> Stimuli mit zuvor ausgewählten, konstanten Intensitätswerten werden in zufälliger Ordnung präsentiert; VPN antwortet in jedem Versuchsdurchgang mit „ja“ (Stimulus wahrgenommen) oder “nein“ (nicht wahrgenommen)
• ->Es ergibt sich eine psychometrische Funktion

Question 9

psychometrische Funktion

Answer 9

Die resultierende Kurve, die die Wahrnehmungsausbeute der physikalischen Stimulusintensität in Beziehung setzt

Question 10

Bestimmung von absoluten Schwellen: Grenzmethode

Answer 10

Stimulusintensität in der Folge von „ja“-Antworten erniedrigen und bei „nein“ erhöhen; der Schätzwert für die Schwelle wird aus den letzten Versuchsdurchgängen durch Mittelung berechnet

Question 11

Differenzschwellwerte

Answer 11

• Bei vielen Alltagswahrnehmungen befinden sich die Intensitätswerte weit oberhalb der absoluten Wahrnehmungsschwelle; oft müssen wir aber geringe Unterschiede wahrnehmen
• Beispiel: Das mittlere Quadrat ist nicht sichtbar, da es dieselbe Helligkeit wie der Hintergrund hat; wie stark müsste man die Helligkeit verändern, um es wie die beiden äußeren Quadrate wahrzunehmen?

Question 12

Das Webersche Gesetz

Answer 12

–>Eine Aussage über die Beziehung zwischen der Intensität eines Standardreizes und der Größe des gerade wahrnehmbaren Unterschieds
• Ernst Weber untersuchte die Unterschiedsschwelle experimentell
• Dieser gerade noch merkliche Unterschied ΔS (Differenzlimen) wird heute meist als JND (= just noticeable difference) bezeichnet
• Weber entdeckte, dass das Verhältnis ΔS/S zur Basisgröße des Stimulus maßgeblich ist; Fechner bezeichnete K = ΔS/S als Weber-Bruch bzw. Webersches Gesetz

Question 13

Bestimmung von JND mit der Konstanzmethode

Answer 13

. Der JND ist definiert als die Intensität, bei der 75% der Antworten “ja” waren, minus der Intensität, bei der 25% der Antworten “ja” waren, dividiert durch 2.

Question 14

Das Fechnersche Gesetz

Answer 14

–>Eine Aussage darüber, wie sich die wahrgenommene Intensität eines Reizes ändert, wenn sich seine physische Intensität ändert

S = Kln(I/I0)

• -> K Konstante aus weber-Bruch
• -> I0 Wahrnehmungsschwelle
• -> S wahrgenommene Intensität des Stimulus
• -> I physikalische Intensität
• ein 1 JND Einheit für gerade wahrnehmbare Veränderung
• Das Fechnersche Gesetz erzeugt eine Kurve, die anfänglich sehr steil ist, aber dann abflacht, was zeigt, dass die Zunahme der physikalischen Intensität, die erforderlich ist, um eine 1 JND-Differenz in der wahrgenommenen Intensität zu erzeugen, für Stimuli mit höherer Intensität viel größer ist als für Stimuli mit niedriger Intensität
• Die genaue Form der Kurve hängt vom Wert der Weber-Fraktion ab

Question 15

Stevens‘ Potenzgesetz

Answer 15

–>Stevens ‘Potenzgesetz spiegelt die Tatsache wider, dass die Beziehungen zwischen empfundener Intensität und physikalischer Intensität für verschiedene Wahrnehmungsdimensionen unterschiedlich sind

• ->Viele Dimensionen wie Helligkeit sind mit einer Verzögerungskurve verbunden, wie sie für das Fechnersche Gesetz gilt.
• ->Aber andere Dimensionen, wie ein elektrischer Schlag, ergeben eine beschleunigende Kurve oder eine nahezu gerade Linie

–>die Wahrnehmungssysteme unterscheiden sich im Exponenten, wobei es zur Verdichtung (n<1) oder Spreizung (n>1) der Antwortdimension kommt

Question 16

Grundproblem psychometrischer Funktionen

Answer 16

Hat Lucy wirklich eine niedrigere Wahrnehmungsschwelle als Cathy oder einfach nur ein liberaleres Antwortkriterium?

Question 17

Statistische Fluktuationen (noise) in neuronaler Aktivität

Answer 17

• ->Die Anzahl der Aktionspotentiale (Spikes), die in einem typischen Hörnervenaxon durch vier identische Tondarstellungen hervorgerufen werden, variiert.
• ->Diese Variabilität der neuralen Aktivität als Reaktion auf identische Stimuli wird als Rauschen bezeichnet.

–>Die allgemeine Form dieses Graphen ist wie eine glockenförmige Kurve oder Normalverteilung

Question 18

Die Signalentdeckungstheorie

Answer 18

• Experimentell bietet man einer Versuchsperson ein schwaches Signal vor einem Noise-Hintergrund dar; in manchen Versuchsdurchgängen wird kein Stimulus dargeboten
• Die Versuchsperson antwortet mit „ja“ (Signal anwesend) oder „nein“ (kein Signal), was als 2AFC (= two-alternative forced choice) bezeichnet wird

o	Treffer (hit): Signal korrekt erkannt 
o	 Korrekte Zurückweisung (correct rejection): Es wurde erkannt, dass kein Signal präsentiert wurde
o	Verpasser (miss): Ein vorhandenes Signal wurde nicht erkannt
o	Falscher Alarm (false alarm):Ein wurde ein Signal erkannt, obwohl es nicht dargeboten wurde

Hite Rate= Anzahl Treffer/ Anzahl tatsächlich presentierter Töne
–> Miss Rate: 1- Hit Rate

False Alarm Rate= Anzahl Yes wo keine Töne waren/ Anzahl Trails ohne Ton
–> Correct rejection Rate: 1- False alarm Rate

Question 19

Die ROC-Kurve

Answer 19

• ->(receiver operating characteristic)
• Das Antwortverhalten kann durch die zwei Variablen false alarm rate und hit rate eindeutig beschrieben werden (ein Graph stellt die Qualität der Leistung eines Teilnehmers dar; die Trefferrate ist als Funktion der Fehlalarmrate aufgetragen)
• Roc-Kruve ergibt sich wenn mehrere Datenpunkte pro Versuchsperson für verschiedene Antwortkriterien aufgetragen werden

Question 20

Einfluss von Payoffs auf das Antwortverhalten

Answer 20

• neutrale Payoff-Methode: Treffer und korrekte Zurückweisungen gibt das selbe Geld, Verpasser und falsche Zurückweisungen wird das selbe Geld abgezogen
• konservative Payoff-Matrix: wie bei neutral: bei Treffer selber Betrag plus, wie bei Verpasser & false Alarm minus: nur bei Zurückweisung 10 fach plus
• Liberale Payoff-Matrix : wie neutral, nur bei Treffer 10 fach

–> Mit Liberalen Payoff-Matrix wird größe Annäherung zwischen Werten vo Personen in individuellen Antwortverhalten erreicht