An investigation of preparatory processes in the task-switching paradigm using event-related potentials

Autor(en): Sänger, Jessica München, 01. März 2007 Seiten: 154 Auflage: 1 Sprache: EN ISBN-10: 3867271720 ISBN-13: 9783867271721 Zugeordnete Fachbereiche: Psychologie Kategorie: Dissertation Bezugsmöglichkeiten Print Version 23,00 € 21,85 € In den Warenkorb eBook (3408.6 kB) 23,00 € In den Warenkorb

Kurzbeschreibung

Das flexible Anpassen des Verhaltens an wechselnde Umweltgegebenheiten zum Erreichen eines bestimmten Handlungsziels ist eine grundlegende Anforderung des alltäglichen Lebens. Diese Fähigkeit ist somit ein essentieller Bestandteil der kognitiven Kontrolle unseres Verhaltens. Das sogenannte Aufgabenwechsel-Paradigma, bei dem Probanden zwischen zwei oder mehreren Aufgaben wechseln, erlaubt die Untersuchung solch kognitiver Kontrollprozesse. Dabei führt das Wechseln zwischen Aufgaben zu längeren Reaktionszeiten und erhöhten Fehlerraten im Gegensatz zur Aufgabenwiederholung. Obwohl diese Wechselkosten durch zusätzliche Zeit zur Reaktionsvorbereitung reduziert werden können, bleiben residuale Wechselkosten bestehen. Basierend auf den Ergebnissen neuropsycholo-gischer Studien wird meist der präfrontale Cortex (PFC) als kritische Region für Kontrollprozesse angesehen. Bildgebende Studien zum Aufgabenwechsel konnten allerdings zeigen, dass nicht nur der PFC, sondern vielmehr ein Zusammenspiel frontaler und parietaler Hirnareale involviert ist. Das Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung der elektrophysiologischen Korrelate der Prozesse, die beim Aufgabenwechsel beteiligt sind. Zudem wurde untersucht, ob die bisher berichteten Wechselkosten überhaupt Prozesse der kognitiven Kontrolle widerspiegeln. Zur Klärung dieser Fragen wurden fünf Experimente durchgeführt, bei denen es sich um Variationen eines Aufgaben-wechsel-Paradigmas mit Hinweisreiz (Cue) handelt. In allen Experimenten der vorliegenden Studie zeigten sich, selbst bei langer Vorbereitungszeit, erhöhte Reaktionszeiten und Fehlerraten beim Aufgabenwechsel im Vergleich zur Aufgabenwiederholung. Die zusätzlich aufgezeichneten ereigniskorrelierten Potentiale (EKPs) zeigten eine parietal erhöhte cue-bezogene P3 für den Aufgabenwechsel. Diese scheint den Abruf einer S-R-Zuordnung (Exp. 1-4) oder eine finale Reaktionsentscheidung (Exp. 5) widerzuspiegeln. Sie kann als kognitiver Kontrollprozess angesehen werden, der die flexible und schnelle Anpassung an die verschiedenen Reaktionszuordnungen reflektiert. Jedoch ist diese nicht mit dem Auftreten der behavioralen Wechselkosten korreliert. Im Gegensatz dazu zeigt sich die Modulation der cue-bezogenen „slow wave“ (Komponente der EKPs) als genaues Abbild der Verhaltenseffekte. Da diese erhöhte Positivierung für den Aufgabenwechsel relativ zeitnah zur Reaktion auftritt, kann sie als Interferenz bei der Implementierung der S-R-Zuordnung angesehen werden. Aus diesen Ergebnissen lässt sich ableiten, dass Wechselkosten beim Aufgabenwechsel mit Hinweisreiz eher die Interferenz beim Transfer der ausgewählten S-R-Zuordnung in ein motorisches Programm widerspiegeln, als die erhöhte Anforderung der kognitiven Kontrolle.

Description

The ability to flexibly adjust behaviour to changing environmental demands in order to achieve a certain task goal is a crucial requirement of our everyday life. It is thought to be an important component of the cognitive control of behaviour. The task-switching paradigm can be used to examine those executive control processes. A common finding is that alternating from one task to another is associated with a sizable decrement in performance shown as a substantial reaction time and error cost. Although these task-switching costs can be reduced by advance task preparation, residual task-switching costs remain. Neuropsychological studies suggest that the critical cortical region for cognitive control is the prefrontal cortex. However, neuroimaging studies that investigated task-switching processes have rather emphasized the interplay of prefrontal and parietal cortices. This raises the fundamental question about the different contributions of prefrontal and parietal areas in cognitive control. The present study intended to investigate the reliability and validity of electrophysiological correlates that are involved in task switching. It additionally raised the question if task-switching costs reflect cognitive control processing at all. Five experiments were conducted. All of which were theoretically driven variations of a well established cued task-switching paradigm, where participants randomly switched between two simple tasks. The results of all Experiments showed that when subjects switch between tasks, performance is poorer than when they repeated the task, even when preparation time was long. Additionally, event-related potentials (ERPs) have been recorded. It could have been shown that advanced S-R retrieval is reflected in a cue-related parietal P3. This component increases reliably in amplitude when a new S-R mapping has to be defined (Experiment 1 – 4) or a final response decision can be performed in advance (Experiment. 5). Although it does not explain the behavioural task-switching costs, this preparation effect might also be interpreted to reflect cognitive control processes due to the flexible and rapid configuration of response dispositions. Across all experiments the target-related slow wave was consistently related to the behavioural task-switching costs. This component occurs around the moment of the response. Thus, it can be supposed to reflect a process closely related to the execution of the response like the final implementation of a selected S-R mapping. This indicates that task-switching costs, measured with the cued task-switching paradigm, might arise from interference when transferring a selected S-R mapping into a motor program rather than reflecting cognitive control or executive functions.