Mentale Representaties van Merken Prof.dr. Jaap Murre Universiteit van Amsterdam, Psychologie Universiteit Maastricht, Informatica jaap@murre.com www.neuromod.org en www.memory.uva.nl jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Overzicht Hoe zit het brein in elkaar? Waar bevindt zich in het brein het geheugen? Welke soorten geheugens kunnen we onderscheiden? De wetten van het geheugen (en leren) Het TraceLink model Geheugen voor merken en invloed van reclame Toekomstige ontwikkelingen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Hoe zit het brein in elkaar? jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Anatomie van een neuron jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Het geheugen is opgeslagen in de verbindingen (synapsen) tussen de neuronen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Er zijn heel veel verbindingen Het brein bevat meer dan 40 miljard neuronen De neocortex bevat er bijna 10 miljard Ieder neuron heeft verbindingen met ongeveer 10.000 andere Dat is 100.000 miljard verbindingen, ofwel 100 maal 1000 maal 1000 maal 1000 maal 1000 verbindingen De cortex heeft meer opslagcapaciteit dan 10.000 PC harddisks van 10 Gb jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Sommige dieren hebben er nog meer… Walvis (5 x mens) Mens jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Waar bevindt zich precies het geheugen? Neocortex, vooral de temporaalschors Hippocampus jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Temporaal kwab van de hersenschors

Personen, dieren, en voorwerpen in de temporaalschors jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Ook met breinscans worden dergelijke locaties aangetroffen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Herinneringen worden eerst opgeslagen in de hippocampus jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Zowel links als rechts zit een hippocampus

Het TraceLink model is een abstractie van de genoemde gebieden Link systeem (hippocampus) Modulatoir systeem (basale voorbrein) Trace systeem (neocortex) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Neurale netwerk representaties Representaties bestaan uit netwerken van eigenschappen (Eng. features) Na aanbieding van een stimulus verspreiden activaties zich tot een stabiele configuratie van features is gevonden Features die actief zijn bepalen de mentale representatie op ieder moment Verbindingen tussen features bepalen de mogelijke associatiepatronen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Leren in neurale netwerken Tussen features die vaak samen actief zijn onstaan steeds sterkere verbindingen: hun associatievermogen neemt toe Dit is op neuraal niveau terug te vinden (Hebbiaans leren in het brein) Verbindingen tussen features die niet samen voorkomen kunnen verzwakken jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Example of competitive learning: Stimulus ‘at’ is presented 1 2 a t o jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Example of competitive learning: Competition starts at category level 1 2 a t o jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Example of competitive learning: Competition resolves 1 2 a t o jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Example of competitive learning: Hebbian learning takes place 1 2 a t o Category node 2 now represents ‘at’ jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Presenting ‘to’ leads to activation of category node 1 2 a t o jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Presenting ‘to’ leads to activation of category node 1 2 a t o jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Presenting ‘to’ leads to activation of category node 1 2 a t o jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Presenting ‘to’ leads to activation of category node 1 2 a t o jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Category 1 is established through Hebbian learning as well 2 a t o Category node 1 now represents ‘to’ jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Enige eigenschappen van neurale netwerken Spontane aanvulling van missende features door associatie Vorming van prototypes en categorieen door leren van gelijksoortige patronen (vergelijk: ervaringen met een merk) Generalizatie van geleerde patronen naar nieuwe patronen ‘Graceful degradation’: bij beschadiging lijdt het gedrag ruwweg proportioneel jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Welke soorten geheugen kunnen we onderscheiden? jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Kennis en het geheugen Semantisch geheugen Episodisch geheugen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

What was the name of President Kennedy’s assassin? Episodische geheugeninhoud jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Hoe heet de koning van de Verenigde Staten? Semantische geheugeninhoud jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Was de vorige vraag in het Nederlands of in het Engels? Episodische geheugeninhoud (korte termijn) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Vormen van geheugen Aandacht en korte termijn geheugen (seconden) Werkgeheugen (minuten) Lange-termijn geheugen (dagen) Zeer lange termijn geheugen (maanden, jaren) Semantische kennis jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Aandacht en het korte termijn geheugen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Geheugen en aandacht hangen sterk samen Je kunt aandacht schenken zien als in het geheugen houden Aandacht is noodzakelijk voor rehearsal, het interne herhaalproces Hoe langer je aandacht schenkt aan iets, hoe groter de kans dat het zal worden onthouden jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Hoe werkt aandacht in het brein? Apen werden getraind om op commando de aandacht te richten op een blokje Vervolgens werd gekeken naar het vuren van bepaalde zenuwcellen in het visuele gebied Het bleek dat sommige zenuwcellen alleen vuurden als de aandacht werd gericht op het ene blokje De kijkrichting bleef bij dit alles onveranderd! jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl + jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Desimone’s studie van visuele zenuwcellen In V4: visuele cortex voor inferotemporal cortex (IT) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Korte-termijn geheugen en het belang van rehearsal jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Brown-Peterson taak Probeer drie letters te onthouden, bijv. XJC Na presentatie van de letters wordt een nummer gegeven, bijv. 307 Begin onmiddellijk terug te tellen in drieën Dus: 307, 304, 301, 298, … Zodra Schrijf! verschijnt, schrijf de letters op die u onthouden hebt Dit moet enige malen herhaald worden voor het beste effect jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Klaar!

RGP

875

Schrijf!

Klaar!

ZQN

317

Schrijf!

Klaar!

HWB

504

Schrijf!

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Anwoorden RGP ZQN HWB jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Resultaat Brown-Peterson taak Vooral voor de laatste malen dat de taak gedaan wordt, is de geheugenprestatie zeer laag Meestal worden alle letters (slechts 3!) binnen 15-20 s vergeten De reden hiervoor is dat er geen rehearsal van de letters plaats vindt Deze wordt verhinderd door het terugtellen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Korte-termijn geheugen en het werkgeheugen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Korte termijn geheugencurve jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Atkinson and Shiffrin model (1968) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Dit model had enige beperkingen Ba, ta, pa, ta, pa, ba is veel moeilijker te herinneren dan ba, bu, bi, bu, bi, ba Dus zijn er fonologische effecten in het korte-termijn geheugen Ook zijn visuele en motorische taken vrij onafhankelijk uit te voeren van meer verbale taken jaap@murre.com www.memory.uva.nl

‘Working memory model’ van Alan Baddeley en Graham Hitch (1974) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Nog een soort geheugen: het impliciete geheugen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Fragmentaanvullen Probeer om de volgende Engelse woordfragmenten aan te vullen U heeft 30 seconden Elke punt (.) staat voor een letter jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl s..ss..s jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl .ss.ss.. jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Stop! jaap@murre.com www.memory.uva.nl

De juiste antwoorden waren scissors assassin jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Impliciet geheugen Werkt onafhankelijk van bewuste geheugenprocessen Ander voorbeeld: categorie genereren na priming onder volledige verdoving Wordt met name aangetroffen bij ‘bestaande’ woorden en andere items (merken) Is onafhankelijk van de hippocampus jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Lange-termijn geheugen en vergeten jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Vergeten Er is ondanks meer dan 100 jaar onderzoek nog steeds geen theorie die afdoende verklaard waarom we vergeten Vergeten lijkt strikte wetten te volgen, maar ook die zijn volledig onderzocht Er wordt wel gesteld dat zeer sterk geleerd informatie nooit meer wordt vergeten (Harry Barrick’s permastore) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

De vergeetcurve volgt in ruwe benadering een machtsfunctie: p = t-b jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Leren om te onthouden jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Ook leren volgt wetmatigheden Regelmatige leerperioden geven steeds minder extra resultaat Dit volgt ook een machtsfunctie Als leerperioden ‘te dicht’ op elkaar volgen is het resultaat minder dan wanneer ze ‘voldoende’ gespreid zijn Dit wordt het zogenaamde ‘massed versus spaced’ effect genoemd jaap@murre.com www.memory.uva.nl

De leercurve volgt in ruwe benadering ook een machtsfunctie: p = tb jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Optimaal leren Expanding rehearsal wordt vaak genoemd als meest efficient leerschema (‘scheduling’ van leermomenten) Eerst snel achter elkaar aanbieden, dan geleidelijk aan meer spreiden Wij doen hier zelf onderzoek aan met het zogenaamde Captain Mnemo programma voor het optimaal leren van Italiaans jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Pauze jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Het TraceLink model van leren, vergeten en amnesie jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Wat we van amnesie kunnen leren Bij retrograde amnesie gaan voornamelijk recente herinneringen gaan verloren Oude herinneringen blijven bewaard Er treedt vaak spontaan verbetering op: de verloren periode krimpt dan in jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Anterograde amnesie Verlies van het vermogen nieuwe herinneringen te vormen Sommige vormen van leren blijven wel bewaard: het zogenaamde impliciete geheugen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Normaal vergeten retrograde amnesie anterograde amnesie x verleden hersenbeschadiging heden jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Trace-Link model: structure jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Systeem 1: ‘Trace system’ Functie: grote hoeveelheden herinneringen en kennis opslaan Is ruwweg de neocortex jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Systeem 2: ‘Link system’ Functie: herinneringen direct al vasthouden Is ruwweg de hippocampus jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Systeem 3: ‘Modulatory system’ Functie: Bepaalt wanneer er geleerd wordt, ofwel wanneer de verbindingen kunnen worden aangepast Is ruwweg het basale voorbrein jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Stadia in het opslaan van een herinnering jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Retrograde amnesie Hoofdoorzaak: verlies van link neuronen Recente herin- neringen gaan verloren jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Anterograde amnesia Hoofdoorzaak: verlies van het modulatoire systeem Ook: verlies van linkneuronen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Het belang van consolidatie Vindt wellicht plaats gedurende de slaap Verandert de biologische basis van een representatie (dus ook van een merk) Leidt waarschijnlijk tot: generalizatie (Eng. generalization) semantizatie (Eng. semantization) Betere bescherming tegen vergeten Ook waarschijnlijk toenemende weerstand tegen modificatie jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Wat zijn de implicaties voor reclame? jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Stelling Reclame is onderhevig aan de wetten van leren en geheugen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Welke data te gebruiken? Onderzoek van GVR/SPOT 43 merken werden een half jaar gevolgd 50 telefoontjes per week per merk GRPs werden gematched jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Geheugeneffecten in de data Heeft reclame effect? Hoe verloopt het vergeten? Zijn er leereffecten? M.a.w: Wordt er langzamer vergeten na vaak herhaalde aanbieding? We onderscheiden hiertoe: De huidige geheugenprestatie De vergeetparameter Beiden worden door reclame beïnvloed jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Geheugen als functie van reclame GRPs Impact Impact GRPs Weken jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Soms heeft reclame geen effect jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Hoe vergeet men reclame? jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Reclame volgt de standaard vergeetcurve (Fit > 97.6%) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Ons model voorspelt ‘massed versus spaced’ effect en leercurve jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Bij herhaling van de reclame neemt de vergeetsnelheid af Te snelle herhaling heeft weinig effect, omdat er tijd om te consolideren moet zijn Een ‘sterk merk’ heeft wellicht een sterke corticale basis (trace systeem) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Memory Chain Model wordt ontwikkeld met Dr.ir. Chessa Vergeten en leren als functie van reclame druk Ook merkbekendheid en koopintentie Evenals storende effect van concurrerende reclames: Meer vergeten! Dit model lijkt in gedrag op TraceLink, maar heeft wiskundig gezien een andere basis. Het is een soort ‘samenvatting’ van het complexere model. jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Een model voor leren en vergeten: neurale ‘stores’ Heeft 1, 2, of meer neurale ‘stores’, bijv. Werkgeheugen, hippocampus en neocortex Een ‘store’ is een neuraal proces of een neurale struktuur De sterkte van een geheugenrepresentaties in een ‘store’ is gelijk aan het aantal actieve representaties (bijv. het aantal vurende neuronen) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

De geheugenketen (of cascade) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Memory Chain Model by Antonio Chessa and Jaap Murre jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Model: activatie en verval van representaties Actieve representaties gaan met een vaste kans verloren (bijv. neuronen stoppen met vuren) Zolang een representatie actief is, kan hij representaties in een volgende, hogere ‘store’ activeren (bijv. in de hippocampus) Representaties in hogere ‘stores’ blijven gemiddeld (veel) langer actief jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Ophalen van een geheugeninhoud Een geheugen ‘cue’ (bijv. Gerard’s gezicht) leidt tot een zoekproces in een bepaald deel van een ‘store’ Als daar zich een actieve representatie bevindt, leidt dit tot succes (het juiste antwoord: ‘Gerard’!) Als er in het doorzochte gebied geen actieve representatie bevindt, wordt het juiste antwoord niet gevonden (antwoord: ?????) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Illustratie Actieve representaties worden verbeeld door punten Leren activeert meer punten (representaties) Tijdens vergeten verdwijnen ze weer Antwoord is niet gevonden Antwoord is gevonden Vergeten Leren jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Dit zogenaamde ‘puntproces’ kan wiskundig worden geanalyseerd Curves voor simultaan leren en vergeten Werkt ook voor meerdere aanbiedingen Geeft inzicht in consolidatie van het geheugen Geeft inzicht in rol van het zeer lange termijn geheugen (‘permastore’) Is geschikt als basismodel voor optimaal leren Geeft een profiel van het merk en staat voorspelling toe jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Het model kan leren en vergeten aan jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Hoge base-rate, weinig leren, gemiddeld vergetting (1-store model) Learning Forgetting jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Gemiddelde base-rate, leren, en vergeten (1-store model) Learning Forgetting jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Gemiddelde base-rate, snel leren, zeer snel vergeten (1-store model) Learning Forgetting jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Leren Herhaalde leer episoden geven steeds minder extra effect Leer episoden die te kort na elkaar zijn geven een lager effect dan wanneer ze gespreid zijn In de psychologie spreekt met van het ‘massed versus spaced effect’ In de marketing wereld is dit bekend als bursting versus dripping jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Zielske Data: Wekelijks adverteren (R2=87%, 1-store model) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Zielske Data: 4-wekelijks adverteren (R2 is 85%, 1-store model) jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Zielske Data: Conclusie Spreiding levert in deze data een veel groter effect op bij dezelfde investering aan advertentiekosten (zie ook Simon, 1979) Modellen kunnen dienen om de intuities van schedulers aan te scherpen jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Kunnen we de prestatie van campagnes verbeteren door een uitgekiende verdeling? jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Effect van verschillende schedules op gemiddelde impact (in theorie) m0=0, m=0.005, a=0.6 jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Snel lerend merk, met gemiddeld vergeten m0=0.417, m=0.001, and a=0.879 jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Optimalisatie van de scheduling van dit merk: zelfde GRPs maar 7% meer impact jaap@murre.com www.memory.uva.nl

Toepassingen van leer- en geheugenmodellen Voorspellen van het effect na een reclame campagne Na een aantal campagnes van een merk: voorspellen van het effect van de geplande reclames Op de lange-termijn: het volgen van de ‘sterkte’ van een merk Zeer lange-termijn effect: permastore voor uw merk? jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Verder... Beter begrip van ‘sterke’ en ‘zwakke’ merken: Zit een sterk merk wellicht meer in de cortex? Zit een zwak merk nog steeds in de hippocampus? Leidt meer blootstelling aan concurrerende reclame tot sneller vergeten? jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Conclusie Psychologische modellen maken het mogelijk meer inzicht te krijgen in de ontwikkeling van merken in het geheugen Zelfs neuropsychologische modellen kunnen hieraan een bijdrage leveren, alhoewel op dit moment vrijwel niets bekend is over de merken in het brein jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl Verdere informatie: Onderzoek www.neuromod.org Algemeen www.memory.uva.nl jaap@murre.com jaap@murre.com www.memory.uva.nl

jaap@murre.com www.memory.uva.nl