Forschung
Der Erwerb von Handlungs-Effekt-Bindungen und ihre Funktion bei der Handlungsregulation
seit November 2001
Leitung: Dr. Dieter Nattkemper, Prof. Dr. Peter A. Frensch
Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Zeitgenössische Überlegungen zur Steuerung von Willkürhandlungen nehmen in der Tradition ideomotorischer Ansätze des 19. Jahrhunderts an, dass immer dann, wenn die Ausführung einer Bewegung regelmäßig spezifische sensorische Effekte nach sich zieht, diese Zusammenhänge gelernt und im Format von Handlungs-Effekt-Bindungen repräsentiert werden. Solche Handlungs-Effekt-Repräsentationen scheinen nach den Ergebnissen einer Vielzahl von Experimenten die entscheidende Funktionsgrundlage für die Steuerung von willkürlichen Handlungen darzustellen. Im Rahmen dieses Projekts unternehmen wir, erstens, den Versuch, die Frage nach der Natur der Mechanismen, die für die Generierung von Handlungs-Effekt-Bindungen verantwortlich sind, zu klären. Diese Frage wird kontrovers diskutiert, wobei die Spannweite der Überlegungen von mehr oder weniger automatisch operierenden assoziativen Bindungs-Mechanismen bis hin zu Konzeptionen reicht, die annehmen, dass Handlungs-Effekt-Bindungen das Resultat intentionaler Bindungsprozesse sind. Die zweite, ebenfalls kontrovers diskutierte Frage, der wir hier nachgehen, ist die nach der funktionalen Rolle von Handlungs-Effekt-Repräsentationen bei der Handlungsplanung. In der Tradition ideomotorischer Ansätze wird weithin angenommen, dass der funktionale Ort, an dem Effekt-Codes bei der Handlungsplanung wirksam werden, in Prozessen der Antwortselektion zu suchen ist: Die Repräsentation eines Handlungseffekts aktiviert automatisch dasjenige motorische Muster, das diesen Effekt erzeugt. Zweifel an dieser Idee, wonach Effekt-Repräsentationen als mentale Adresse für die Selektion motorischer Antworten dienen, wecken allerdings Beobachtungen, die darauf hindeuten, dass Repräsentationen von Handlungseffekten keineswegs, wie diese Idee nahelegen würde, zu Beginn der Handlungsvorbereitung eine Rolle spielen, sondern erst nach der Antwortselektion im weiteren Verlauf der Planung auf den Plan gerufen werden.
Weiterführende Literatur:
- Nattkemper, D., & Frensch, P. A. (2004). Action-effect binding in voluntary action control – Empirical facts and open questions. In A. Mecklinger, H. Zimmer & U. Lindenberger (Eds.), Bound in memory: Insights from behavioral and neuropsychological research. Aachen: Shaker Verlag.
Die Umsetzung von verbalen Aufgabeninstruktionen
Seit 2001
Leitung: Dr. Dorit Wenke
Das Geben und Befolgen von Instruktionen ist ein selbstverständlicher Bestandteil unseres täglichen Lebens. Es ist jedoch relativ wenig darüber bekannt, welche Prozesse und Repräsentationsstrukturen es Menschen erlauben, sich auch in neuartigen Situationen mehr oder weniger sofort instruktionsgemäß zu verhalten. Ausgangspunkt dieses Forschungsprojektes ist daher die Frage, wie verbale Instruktionen in unserem kognitiven System so implementiert werden, dass sie Verhalten steuern?
Aus Untersuchungen mit kleinen Kindern und mit Patienten mit Frontalhirnläsionen weiß man, dass Sprache das Verhalten nicht direkt kontrolliert, sondern dass Instruktionen als Grundlage für die Etablierung von kognitiven Kontrollstrukturen – den so genannten Task Sets – dienen, die man sich als nicht-sprachliche handlungsrelevante Repräsentationen der zu erledigenden Aufgabe vorstellt. Untersucht wird in diesem Forschungsprojekt die Frage, wie Instruktionen in derartige Task Sets „übersetzt“ werden. Hier interessiert erstens, wie sich die spezifischen Inhalte von Instruktionen auf die Konfiguration von Task Sets auswirken. Zweitens wird untersucht, wie schnell und mithilfe welcher Prozesse Task Sets im kognitiven System implementiert werden (können). Weiterhin werden Fragen nach dem Zusammenspiel von Aufgabeninstruktion und Lernen während der Aufgabenbearbeitung gestellt.
Weiterführende Literatur:
- Wenke, D., & Frensch, P. A. (2005). The influence of task instructions on action coding: Constraint setting or direct coding?. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 31, 803-819.
- Wenke, D., Gaschler, R., & Nattkemper, D. (2005). Instruction-induced feature-binding. Psychological Research, published online at: http://dx.doi.org/10.1007/s00426-005-0038-y .
Mechanismen der Informationsreduktion beim kognitiven Fertigkeitserwerb
Seit: 1.1.2006
Leitung: Prof. Dr. P.A. Frensch
Mitarbeiter: Dipl.-Psych. Géza Harsányi
Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Ausgangspunkt dieses Forschungsprojektes bilden zwei empirische Befunde zur Informationsreduktion beim kognitiven Fertigkeitserwerb: (1) Menschen lernen im Verlauf eines Trainings, ihre Aufgabenbearbeitung auf die relevante Information zu begrenzen; und (2) das Ausmaß dieser Informationsreduktion lässt sich durch Geschwindigkeits- und Genauigkeits-Instruktionen beeinflussen. Beide Befunde können bislang nicht überzeugend erklärt werden, da sich vor dem Hintergrund aktueller Forschungsbefunde zwei Theorieklassen zur Erklärung anbieten: Theorieklassen, die allein von datengetriebenen Lernmechanismen ausgehen und solche, die eine Interaktion zwischen datengetriebenen und top-down aktivierten Kontrollprozessen annehmen. Übergreifendes Ziel des Forschungsprojektes ist es deshalb, zwei Fragen nachzugehen: (1) Ob, und wenn ja wie beeinflussen top-down aktivierte Kontrollprozesse die Informationsreduktion? (2) Wie üben Geschwindigkeits-Genauigkeits-Instruktionen ihren Einfluss auf Informationsreduktion aus? Die Beantwortung dieser Fragen liefert direkte Hinweise auf Charakteristika menschlicher Lernvorgänge. Befunde über ein Zusammenspiel von datengetriebenen Lernmechanismen und top-down aktivierten Kontrollprozessen tragen zudem zur Aufklärung der Rolle von Kontrollprozessen als Steuerungsmechanismus kognitiver Prozesse bei.
Weiterführende Literatur:
- Haider, H., Frensch, P. A., & Joram, D. (in press). Are strategy shifts caused by data-driven processes or by intentional processes? Consciousness & Cognition.
Die Funktion von Konflikten für die Informationsreduktion beim kognitiven Fertigkeitserwerb
Seit: 1.7.2006
Leitung: Prof. Dr. P.A. Frensch
Mitarbeiter: N.N.
Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Forschergruppe „Zwischen Interferenz und Optimierung: Konflikte als Signale in kognitiven Systemen“
Empirische Befunde zur Informationsreduktion beim kognitiven Fertigkeitserwerb zeigen, dass Menschen im Verlauf eines Trainings lernen, zwischen relevanter und irrelevanter Aufgabeninformation zu unterscheiden und ihre Aufgabenbearbeitung auf die relevante Information zu begrenzen. Unser eigener theoretischer Ansatz (Haider-Frensch Modell) erklärt Informationsreduktion als Resultat einer Interaktion obligatorischer datengetriebener und top-down aktivierter, strategischer, Kontrollprozesse. Demnach können datengetriebene Lernmechanismen Verhaltensäußerungen auslösen, die mit Verhaltenserwartungen in Konflikt stehen. Konflikte zwischen Verhaltenserwartungen und Verhaltensäußerungen initiieren top-down beeinflusste Attributionsprozesse (explizites Hypothesentesten), die nach möglichen Ursachen der Erwartungsverletzung suchen und zur Entdeckung irrelevanter Aufgabeninformation führen können. In der Folge erlaubt diese Entdeckung dann die Generierung einer effizienteren Bearbeitungsstrategie. In diesem Forschungsprojekt wird untersucht, unter welchen Bedingungen Konflikte zwischen Verhaltenserwartung und produzierter Verhaltensäußerung entstehen und zur Informationsreduktion, also zu einem Wechsel der Bearbeitungsstrategie, führen.
Weiterführende Literatur:
- Frensch, P. A., Haider, H., Rünger, D., Neugebauer, U., Voigt, S., & Werg, J. (2003). Verbal report of incidentally experienced environmental regularity: The route from implicit learning to verbal expression of what has been learned. In L. Jiménez (Ed.), Attention and implicit learning. New York: John Benjamins Publishing Company. (p. 335-366).
Exekutive Kontrolle und Multi-tasking Situationen
Leitung: Dr. Torsten Schubert
In unseren Projekten untersuchen wir, wie sich Kapazitätslimitationen des kognitiven Systems auf die Bearbeitung von Doppelaufgaben auswirken. Welche Prozesse sind dabei wie durch das Wirken von Kapazitätslimitationen des kognitiven Systems gestört und wie können Menschen ihre Leistungen trotz derartiger Limitationen optimieren? Insbesondere interessieren wir uns dabei die psychologischen Mechanismen der Doppelaufgabenbearbeitung und deren neuronale Implementierung. Wir nutzen dazu Forschungsmethoden aus der experimentellen Psychologie, z.B. Reaktionszeit und –fehlermessungen, und neuere Methoden aus den kognitiven Neurowissenschaften, z.B. fMRT. Zusätzlich untersuchen wir die besonderen Schwierigkeiten von Personen mit neurologischen Erkrankungen und von älteren Personen bei der Doppelaufgabenbearbeitung. Die Projekte werden zur Zeit hauptsächlich durch Drittmittelgeber wie die DFG und Stiftungen (Sonnenfeld Stiftung) finanziert.
Teilprojekte (für eine Beschreibung der Inhalte, Literatur und Mitarbeiter siehe englische Version):
- Doppelaufgabenbearbeitung und unbewusste Informationsverarbeitung
- Lernen in Doppelaufgabensituationen
- Die Lokalisation exekutiver Funtionen im Präfrontalen Kortex mit fMRT
- Störungen exekutiver Funktionen der Doppleaufgabenbearbeitung bei Patienten mit neurologischen Erkrankungen und älteren Personen
- Hirntiefenstimulation der Basalganglien und ihr Einfluss auf kognitive und motorische Prozesse bei Patienten mit Morbus Parkinson
