Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-23419
Titel: Individual differences in working memory : investigating the Influence of cognitive control
Verfasser: Hiebel, Nina
Sprache: Englisch
Erscheinungsjahr: 2016
SWD-Schlagwörter: Arbeitsgedächtnis
Aufmerksamkeit
kognitive Psychologie
Freie Schlagwörter: individuelle Unterschiede
kognitive Kontrolle
visual working memory
individual differences
cognitive control
attention
DDC-Sachgruppe: 150 Psychologie
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: The amount of information a person can store for a certain time is highly limited. This limitation is known as the capacity of working memory (WM). The average capacity in the visual domain is assumed to be around four items. However, several studies found WM capacity to vary substantially among healthy young adults. The main aim of the current work was to disentangle causes underlying individual differences in WM. In five experiments we explored whether individual variations in WM are reflective of differences in selective attention. The main purpose of the dissertation project was to evaluate whether individuals with high and low WM capacity differ in the efficiency and speed of allocating attention on targets. We realized different versions of a cued categorization task in which different types of attention control were necessary, a more automatically triggered allocation of attention and a voluntary initiation of attention engagement. We further looked for differences in the latency of attention control. The results revealed that participants with low WM capacity were less effective in engaging voluntary attention control processes and they were also slower in doing so compared to high WM capacity individuals. However, all trials were presented in a mixed order, so that for each trial the appropriate attention control processes have to be coordinated and constantly adapted in correspondence to the current task demands. This requires coordinating changing task demands according to the current task set – a cognitive process which is called cognitive flexibility – such as engaging attention onto targets. When the trial structure did not require such coordination processes (like on single blocks) smaller individual differences related to variations in WM capacity in the time dependent efficiency of voluntary attention control were found. The interpretation that individual variations in WM capacity might not exclusively depend on the voluntary engagement of attention but also on the efficiency of cognitive flexibility was supported by further results revealing a relationship between WM capacity and indices of executive control, in particular solving competition between various processing requirements. Thus, individual variations in WM capacity seem to be related to the ability to orient attention and to flexibly coordinate the competition between changing task demands. We further developed this idea by investigating how the ability to orient attention and the efficiency to reconfigure task sets both contribute to optimal WM functioning. As WM has a very limited online capacity it is of considerable importance for the individual to control how many, and which, items are encoded into WM, a process known as gating. We used a change detection task with distractor-present trials, in which participants needed either to remember all items or (in distractor-present trials) remember only a subset of relevant items. The actual task set, however, could first be identified when the-to-be memorized stimuli were present. Only at this point participants are able to discriminate between trials where selection processes are relevant or not. Thus, the timing of task set reconfiguration strongly depends on the distractors’ presence itself and its detection. We aided task set reconfiguration processes by displaying the cue in the target color, indicating that distractors would be present, while in other trials, the cue did not reveal the current task set. In Experiments 4 and 5 we additionally realized single distractor-present blocks. Overall, participants with low WM capacity performed better in distractor-present trials when the task set could be anticipated in advance either due to the predictive task set cue or due to task context (single distractor blocks). Furthermore, and more importantly, the magnitude of this improvement and the efficiency of early selection mechanisms were both associated with the amount of available cognitive resources. Taken together, our results of this work contribute to a deeper understanding of the nature of individual differences in WM. Collectively, our findings suggests that there is a tight relationship between attention and WM, which is associated with a broad class of cognitive processes, reflecting the diverse modes of operation within each of these systems. The amount of consumed processing resources and the ability to resolve conflicts between competing processes seem to be important characteristics in this multifaceted relationship.
Personen können für eine bestimmte Zeit nur eine begrenzte Anzahl an Informationen abspeichern. Im visuellen Arbeitsgedächtnis (AG) ist die Kapazitätsgrenze im Mittel bereits bei der Speicherung von 4 Objekten erreicht. Dabei variiert die Kapazitätsgrenze bei jungen, gesunden Erwachsenen deutlich. Der Hauptfokus dieser Dissertation lag darin mögliche Ursachen individueller Unterschiede in der AG-Kapazität zu explorieren. Zu diesem Zwecke führten wir 5 Studien durch und untersuchten, in wieweit individuelle Unterschiede in der AG-Kapazität auf Unterschiede in der selektiven Aufmerksamkeit zurückzuführen sind. Im ersten Teil des Dissertationsprojektes untersuchten wir, ob sich Personen mit einer hohen und niedrigen AG-Kapazität in der Effizienz und der Geschwindigkeit mit der sie ihre Aufmerksamkeit auf relevante Objekte richten, unterscheiden. Hierzu nutzen wir zwei Versionen einer cued categorization Aufgabe, die es uns jeweils ermöglichte zwischen einer automatischen und volitionalen Aufmerksamkeitsausrichtung zu differenzieren. Des Weiteren untersuchten wir Unterschiede in der Latenz der Aufmerksamkeitssteuerung. Die Ergebnisse zeigten, dass Probanden mit einer niedrigen AG-Kapazität langsamer und weniger effizient in der volitionalen Ausrichtung der Aufmerksamkeit auf den Zielreiz im Vergleich Probanden mit einer hohen AG-Kapazität sind. Dieser Befund könnte jedoch auch eine Folge individueller Unterschiede in der Koordination des relevanten Aufmerksamkeitsprozesses sein, da alle Durchgänge randomisiert dargeboten wurden und somit der relevante Aufmerksamkeitsprozess – das automatische oder volitionale Ausrichten der Aufmerksamkeit – von Durchgang zu Durchgang entsprechend an die Aufgabenanforderungen angepasst werden musste. Dieser kognitive Prozess wird auch als kognitive Flexibilität bezeichnet. In einheitlichen Testblöcken, in denen keine Koordination von Aufmerksamkeitsprozessen notwendig war, fanden wir reduzierte individuelle Unterschiede. Dies legt nahe, dass individuelle Unterschiede in der AG-Kapazität nicht nur mit individuellen Unterschieden in der volitionalen Aufmerksamkeitskontrolle korrelieren, sondern auch von der Effizienz der kognitiven Flexibilität bedingt werden. Diese Interpretation wurde ferner durch weitere Ergebnisse gestützt, die eine Beziehung zwischen der AG-Kapazität und Indizes exekutiver Kontrolle, insbesondere der Fähigkeit flexibel den Wettbewerb zwischen konkurrierenden Prozessen zu lösen, zeigten. Somit stehen individuelle Unterschieden in der AG-Kapazität nicht nur mit der Fähigkeit die Aufmerksamkeit zu orientieren in Zusammenhang, sondern auch mit der Fähigkeit flexibel den Wettbewerb zwischen wechselnden Aufgabenanforderungen zu koordinieren. Im weiteren Verlauf differenzierten wir, inwiefern diese beiden Prozesse eine optimale Nutzung der begrenzten AG-Ressourcen begünstigen. Aufgrund der Kapazitätsgrenze des AG ist es von erheblicher Bedeutung welche, und wie viele, Objekte im AG abgespeichert werden; ein Prozess der auch als gating bezeichnet wird. Hierzu nutzten wir eine change detection Aufgabe mit Distraktoren, in der die Probanden je nach Durchgang entweder alle Objekte oder (wenn Distraktoren präsentiert werden) eine Teilmenge der Objekte merken mussten. Die jeweilige Aufgabenstellung eines Durchgangs konnte jedoch erst dann hinreichend bestimmt werden, wenn die zu merkenden Reize bereits präsentiert wurden. Erst zu diesem Zeitpunkt konnten die Probanden zwischen Durchgängen, in denen Selektionsprozesse relevant sind oder nicht, unterscheiden. In der Hälfte der Durchgänge mit Distraktoren unterstützen wir kognitive Flexibilität, in dem wir zu Beginn den Hinweisreiz in der relevanten Zielfarbe präsentierten. In den restlichen Durchgängen mit Distraktoren ließ die Farbe des Hinweisreizes keinerlei Rückschlusse auf die Aufgabenstellung zu. In den Experimenten 4 und 5 realisierten wir zusätzliche Testblöcke, in denen nur Durchgänge mit Distraktoren präsentierten wurden. Insgesamt schnitten Personen mit einer niedrigen AG-Kapazität besser in Durchgängen mit Distraktoren ab, wenn die gestellte Aufgabenanforderung im Voraus definiert werden konnte. Darüber hinaus, und von größerer Wichtigkeit, hingen das Ausmaß dieser Verbesserung und die Effizienz der frühen Selektionsmechanismen beide mit der Menge der verfügbaren kognitiven Ressourcen zusammen. Zusammenfassend trägt die vorliegende Arbeit zu einem tieferen Verständnis möglicher Ursachen individueller Unterschiede in der AG-Kapazität bei. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass es eine enge Beziehung zwischen Aufmerksamkeit und AG gibt, die mit einer Vielzahl kognitiver Prozesse assoziiert ist. Dabei scheinen die Menge der derzeit verbrauchten Verarbeitungsressourcen und die Fähigkeit, Konflikte zwischen konkurrierenden Prozessen zu lösen, wichtige Eigenschaften in dieser facettenreiche Beziehung zu sein.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-64947
hdl:20.500.11880/23475
http://dx.doi.org/10.22028/D291-23419
Erstgutachter: Zimmer, Hubert D.
Tag der mündlichen Prüfung: 18-Dez-2015
SciDok-Publikation: 3-Mai-2016
Fakultät: Fakultät 5 - Philosophische Fakultät III
Fachrichtung: HW - Psychologie
Fakultät / Institution:HW - Fakultät für Empirische Humanwissenschaften und Wirtschaftswissenschaft

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