Kognitive Mechanismen des fehlerfreien Lernens

Die Neuropsychologin Lidia García Pérez erklärt in diesem Artikel die kognitiven Mechanismen des fehlerfreien Lernens und erörtert, wann dies eine gute Option für die kognitive Rehabilitation sein könnte.

Fehlerfreies Lernen ist eine Methode die häufig in der neuropsychologischen Gedächtnisrehabilitation eingesetzt wird, da sie amnestischen Patienten im Vergleich zum traditionellen Lernen, das Fehler zulässt und nutzt, einen Vorteil verschafft. Nichtsdestotrotz deuten Befunde darauf hin, dass ihre Ergebnisse je nach Faktoren wie dem Schweregrad der Schädigung, der konkreten Lernaufgabe oder dem neuropsychologischen Profil der Patienten [1] erheblich variieren können.

Ist fehlerfreies Lernen also die beste therapeutische Option für Gedächtnisdefizite? Und für andere Defizite wie die exekutiven Funktionen?

In diesem Beitrag bespreche ich die kognitiven Mechanismen, die vorgeschlagen wurden, um den Vorteil des fehlerfreien Lernens gegenüber dem Lernen mit Fehlern in der Gedächtnisrehabilitation zu erklären, mit dem Ziel, dass diese Aktualisierung dabei helfen kann, zu bestimmen, wann diese Technik Patienten im Bereich der kognitiven Neurorehabilitation zugutekommen kann.

Worin besteht fehlerfreies Lernen?

Fehlerfreies Lernen bezeichnet eine form des Trainings, bei der versucht wird, zu verhindern, dass die Person, die eine bestimmte Information zu erlernen beginnt, Fehler macht, im Gegensatz zum traditionellen Lernen, bei dem Fehler Teil des Lernprozesses sind [z. B. 1].

Im klinischen Bereich wird dieser Ansatz als Leitprinzip in der Rehabilitation von Patienten mit schweren Gedächtnisdefiziten angewendet, da sie ein besonderes Risiko tragen, die Fehler (und nicht aus den Fehlern), die sie machen, zu erlernen.

Methode des fehlerfreien Lernens

Obwohl es verschiedene Verfahren gibt, besteht das Standardverfahren des fehlerfreien Lernens darin, dem Patienten einen Ausschnitt der zu lernenden Information zu präsentieren (zum Beispiel ein degradiertes Bild eines Objekts oder den Wortstamm), ihm unmittelbar danach auch die vollständige korrekte Antwort zu zeigen und anschließend dafür zu sorgen, dass er sie auf irgendeine Weise erneut kodiert (indem er sie verbal wiederholt, aufschreibt usw.).

Dieses Vorgehen bedeutet, das Lernen ausschließlich auf die Verarbeitung (wiederholte) der Information zu stützen, indem der Abruf aus dem Langzeitgedächtnis durch freien Abruf vermieden wird, um die Fehlerwahrscheinlichkeit zu minimieren.

Wir wissen jedoch, dass eines der gut etablierten Lern- und Gedächtnisprinzipien ist, dass die Übung des Abrufs von Informationen an sich bereits das Erinnern dieser Informationen fördert (und nicht die zusätzliche Verarbeitung, die damit verbunden ist [2, 3]). Daher ist fehlerfreies Lernen, insofern es restriktiv ist und Abrufversuche der Information vermeidet, eine passive Lernform, die die Effekte des Abruftrainings nicht nutzt.

Die Methoden des Versuch-und-Irrtum hingegen fördern, dass der Patient Abrufversuche unternimmt und erleichtern so die Konsolidierung des Gelernten.

Eine kürzlich durchgeführte systematische Übersichtsarbeit der Studien, die den Vorteil des fehlerfreien Lernens gegenüber den fehlerbehafteten Methoden in verschiedenen Gedächtnisgestörten Populationen [1] testeten, kam zu dem Schluss, dass, obwohl die Evidenz allgemein nahelegt, dass dieser Ansatz in der Gedächtnisrehabilitation nützlich sein kann, nicht alle Gruppen mit derartigen Störungen mehr vom fehlerfreien Lernen profitieren zu scheinen und dass fehlerfreies Lernen zudem einige Einschränkungen aufweist.

Warum gilt fehlerfreies Lernen dann als Methode erster Wahl für die Rehabilitation primärer Gedächtnisstörungen?

Kognitive Mechanismen des Vorteils des fehlerfreien Lernens

Fehlerfreies Lernen begann im Rahmen der Rehabilitation von Patienten mit schwerer anterograder Amnesie entwickelt zu werden, nachdem man beobachtet hatte, dass diese trotz der schweren Beeinträchtigungen des expliziten Gedächtnisses ihr prozedurales Gedächtnis [4, 5] intakt behielten.

Die ersten Studien, die die Gedächtnisleistung nach fehlerfreiem und fehlerbehaftetem Lernen [4, 5] verglichen, stellten fest, dass amnestische Patienten mehr Wörter lernten, wenn sie so geschult wurden, dass sie keine Fehler machten, als wenn ein Verfahren zum Einsatz kam, bei dem sie Fehler gemacht hatten.

Memoria de trabajo y memoria a corto plazo: definición y diferencias

Diese frühen Arbeiten interpretierten, dass die Überlegenheit fehlerfreien Lernens auf der Funktionsweise des impliziten Gedächtnisses beruht: Beim impliziten Lernen richtet sich die Kodierung nach der Stärke der Reiz-Antwort-Verknüpfung, wobei es unerheblich ist, ob die Reaktion korrekt oder inkorrekt ist. Das implizite Gedächtnis unterscheidet demnach nicht zwischen Fehlern und Erfolgen, sondern zwischen starken und schwachen Assoziationen. Daher schlossen die Autoren dieser Studien, dass die Eliminierung von Fehlern das Lernen amnestischer Patienten verbessert, weil sie den Einfluss und die Verwirrung durch die Aktivierung von Fehlern verhindert.

Seitdem dreht sich die Debatte über die amnestischen Mechanismen des Vorteils des fehlerfreien Lernens im Wesentlichen um zwei Positionen: die auf das implizite Gedächtnis gestützte Erklärung und die auf das explizite Gedächtnis gestützte Erklärung [z. B. 1, 6, 7].

Erklärung basierend auf dem impliziten Gedächtnis

Die implizite Erklärung besagt, dass es die Beeinträchtigung des expliziten Gedächtnisses bei amnestischen Patienten ist, die sie daran hindert, sich an die Fehler zu erinnern, die sie machen, sodass sie, da sie diese nicht erinnern und berücksichtigen können, bei nachfolgenden Gelegenheiten weiterhin Fehler begehen, da sie ihr Lernen nur auf das implizite Gedächtnis stützen können.

Erklärung basierend auf dem expliziten Gedächtnis

Die explizite Erklärung behauptet, dass diese Patienten mehr von fehlerfreiem als von fehlerbehaftetem Lernen profitieren, weil sie ihr residuales explizites Gedächtnis nutzen. Ihre Argumentation stützt sich auf die Beobachtung, dass Patienten mit besser erhaltenem expliziten Gedächtnis nach fehlerfreiem Lernen besser abschnitten als Patienten mit stärker ausgeprägten Beeinträchtigungen des expliziten Gedächtnisses [7].

Erklärung basierend auf dem Quell- oder Ursprungs-Gedächtnis

Eine dritte Erklärung bezieht sich auf das Quell- oder Ursprungs-Gedächtnis (source memory), das das Erinnern des Kontexts eines Ereignisses von der Erinnerung an dessen Inhalt dissoziiert [1, 7].

Nach diesem Vorschlag würde die Beeinträchtigung des Quellgedächtnisses die spezifische Schwierigkeit hervorrufen, die mittels Feedback des Therapeuten erlernten Elemente von selbst generierten zu unterscheiden, sodass die Person die zu erlernende Information mit ihren eigenen Fehlern verwechselt. Daher sagt diese Hypothese voraus, dass fehlerfreies Lernen die bessere Option sein wird als fehlerbehaftetes Lernen, da es die Interferenz dieser Fehler auf das Erinnern verhindert.

Weitere mögliche Anwendungen des fehlerfreien Lernens: Aufmerksamkeitsstörungen oder exekutive Funktionsdefizite

Die Fähigkeit, Fehler zu erkennen und zu überwachen und das Verhalten basierend auf der Rückmeldung oder dem Feedback zu modifizieren, scheint daher zentral in den Erklärungen dafür zu sein, warum fehlerfreies Lernen bei amnestischen Patienten besser funktioniert als Versuch und Irrtum [1].

Andererseits wurde vorgeschlagen, dass das Quellgedächtnis teilweise vom Frontallappen [1, 7] vermittelt wird, insbesondere von den linken und rechten präfrontalen Kortizes, die an Aufmerksamkeits- und exekutiven Kontrollfunktionen sowie an der Fehlererkennung und -anpassung durch den Vergleich der Inputs oder eintreffenden Stimuli mit internen Repräsentationen des Langzeitgedächtnisses beteiligt sind.

All dies hat einige Autoren dazu gebracht, über die Einbeziehung der exekutiven Funktionen in den Vorteil des fehlerfreien Lernens nachzudenken. Kürzlich wurde eine Schlüsselrolle der Prozesse der Aufmerksamkeit und exekutiven Kontrolle vorgeschlagen, die das grundlegende Informationsverarbeiten, das Arbeitsgedächtnis und das episodische Gedächtnis beeinflussen würden [1].

Die Autoren schlagen insbesondere vor, dass durch die Zuteilung von Ressourcen für anhaltende Aufmerksamkeit die exekutiven Kontrollprozesse „die Reizverarbeitung steuern, zielgerichteten Zugriff ermöglichen und die Manipulation interner Repräsentationen sowie die Aufrechterhaltung dieser Repräsentationen unterstützen. Sie ermöglichen daher den Vergleich eines externen Reizes mit gespeicherten internen Repräsentationen und die Integration der Erinnerung an den Inhalt eines Ereignisses mit dem Wissen über dessen Quelle oder Kontext (…). Folglich kann die Effektivität der Ansätze (…) teilweise variieren, je nachdem, inwieweit sie angemessene Anforderungen stellen und das optimale Funktionieren der Aufmerksamkeitsprozesse unterstützen“ [1].

Demnach ist es nach diesem Vorschlag, sofern die Aufmerksamkeitsprozesse und die Fehlerüberwachung für das Lernen kritisch sind und bei neurologischen Patienten beeinträchtigt sind, wichtig, die Anwendung von fehlerfreien Verfahren nicht nur bei Patienten mit primären Gedächtnisstörungen, sondern auch in der Rehabilitation von Patienten mit Störungen der aufrechterhaltenen Aufmerksamkeit und/oder exekutiven Funktionen in Betracht zu ziehen.

Literaturverzeichnis

1. Clare L& Jones RS (2008). Errorlesslearning in therehabilitation of memoryimpairment: A criticalreview. NeuropsycholRev, 18:1-23.
2. Carrier M&Pashler H(1992). Theinfluence of retrievalonretention. Memory andCognition, 20: 633.
3. Ruíz Rodríguez, M. (2004). Las caras de la memoria. Madrid, España: Pearson Educación.
4. Glisky EL, Schacter, DL, Tulving E (1986). Learning and retention of computer-relatedvocabulary in memory-impairedpatients: method of vanishingcues. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 8(39): 292-312.
5. Baddeley A & Wilson BA (1994). Whenimplicitlearning fails: amnesia and the problem of error elimination. Neuropsychologia, 32(1): 53-68.
6. Anderson ND&CraikFI (2006).Themnemonicmechanisms of errorlesslearning. Neuropsychologia, 44(14): 2806-13.
7. Anderson ND, Guild EB, Cyr AA, Roberts J, Clare L (2012).Contributions of frontal and medial temporal lobefunctioning to errorlesslearningadvantage. NeuropsycholRehabil, 22(2):169-86.

Wenn Ihnen dieser Artikel über die kognitiven Mechanismen des fehlerfreien Lernens gefallen hat, könnten Sie auch an folgenden Artikeln interessiert sein:

Dieser Artikel wurde übersetzt; Link zum Originalartikel auf Spanisch:
Mecanismos cognitivos del aprendizaje sin error