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Konflikt und die adaptive Regulation kognitiver Kontrolle
Reizinput
Reiz- Verarbeitung
Zentrales Kontrollsystem
Ziele
Handlungs-auswahl
Handlung
Reiz- Verarbeitung
Probleme der Idee einer zentralen Steuerinstanz
Wenn der PFC eine zentrale Steuerinstanz ist, wer kontrolliert dann den PFC?
Eine Theorie der kognitiven Kontrolle muss erklären, wie Kontrollprozesse selbst adaptiv reguliert werden, ohne dass eine innere Kontrollinstanz postuliert wird!
Konflikt und Kontrolle
Ach & Hillgruber: „Schwierigkeitsgesetz der Motivation“
Eine Erhöhung der Aufgabenschwierigkeit durch innere Widerstände oder Konflikte „bewirkt unmittelbar, d.h. ohne daß sich irgendwelche seelischen Prozesse, Überlegungen oder dergleichen einschieben müßten, eine Erhöhung der Willensanspannung, um trotz der Schwierigkeit, das Ziel zu erreichen...“ (Ach, 1935, S. 345)
Kuhl (1986):
Konflikte zwischen intendierten und konkurrierenden Reaktionen sind ein Signal für die Mobilisierung von volitionalen Kontrollprozessen, durch die die aktuelle Intention gegen Störungen abgeschirmt wird
Reaktionskonflikte im Labor: Die Flankier-Reiz-Aufgabe
HHSHH SSSSS
Kongruenter Reiz (kein Konflikt)
Inkongruenter Reiz (Konflikt)
H S
Aufgabe: Reagiere auf den zentralen Buchstaben!
Sequenzielle Konflikteffekte
Interferenzeffekt (= längere Reaktionszeiten in inkongruenten Durchgängen) ist unmittelbar nach einem Konflikt reduziert
Spricht dafür, dass Konflikte eine verstärkte Mobilisierung kognitiver Kontrolle auslösen
K-I I-I
K-K I-K
Gratton et al., (1992)
Inkongruent (Konflikt)
Kongruent
Kongruent Inkongruent Vorheriger Durchgang
Durchgang N+1
HHHHH HHSHH
HHSHH HHSHH
Durchgang N
K-I
I-I Aktueller Durchgang
Komputationales Modell
Botvinick, Braver, Barch, Carter, & Cohen (2001). Psychological Review, 108(3), 624-652.
Conflict measure = Hopfield energy in response layer:
E(t) = -∑aiajwij
Activation of task demand units in the next trial is adjusted depending on conflict strength:
C(t+1) = C(t) + (1- )(E(t) + )
C(t+1) Control in trial n+1
C(t) Control in current trial
E(t) Conflict in current trial
, Scaling parameters
Mean conflict in previous trials
HSH
Conflict Monitoring Theory
Conflict resolution
SHS
(Botvinick et al., 2001)
HSH
Conflict Monitoring Theory
SHS
(Botvinick et al., 2001)
HSH
Conflict Monitoring Theory
SHS
Conflict-Detection Control adjustment T+1
(Botvinick et al., 2001)
Data vs. simulation: Conflict-adaptation effect in the flanker task
Botvinick, Cohen & Carter (2004). Trends in Cognitive Sciences, 8(12), 539-546.
Was passiert bei einem Konflikt im Gehirn?
Gibt es neuronale Systeme, die Konflikte überwachen?
Konflikt-Überwachungs-Theorie
Botvinick et al. (2001). Psychological Review.
Konflikt-entdeckung
(ACC)
Kognitive Kontrolle
(PFC)
Mobilisierung
Konflikt
Regulation Bewertung
Dorsolateraler Präfrontalkortex
Anteriorer cingulärer Kortex (ACC)
ACC-Aktivierung durch Konflikte oder Fehler
Meta-Analyse von 38 fMRT-Studien
Ridderinkhof, Ullsperger, Crone, & Nieuwenhuis (2004). Science, 306(5695), 443-447.
Reaktionskonflikt
Entscheidungsunsicherheit
Reaktionsfehler
Negatives Feedback
Stroop task
BLUE
RED
GREEN
BLUE
Schnellere RZ in inkongruenten Durchgängen nach
inkongruenten (iI) Durchgängen als in inkongruenten
Durchgängen nach kongruenten (cI) Durchgängen
= reduzierte Interferenz nach einem Reaktionskonflikt
Erhöhte ACC Aktivierung in inkongruenten (Konflikt) Durchgängen
Je stärker die ACC-Aktivierung im vorhergehenden Konflikt-Durchgang, umso größer der Konflikt-Adaptations-Effekts im aktuellen Durchgang (Große KA = schnelle RZ in I-I-Durchgängen Niedrige KA = langsame RZ in I-I-Durchgängen)
Erhöhte Aktivierung im rechten lateralen PFC in Durchgängen mit starker Konflikt-Adaptation
ACC Aktivierung in inkongruenten Durchgängen korreliert positiv mit der DLPFC Aktivierung im nächsten Durchgang
Interaktion von ACC und PFC bei der Regulation kognitiver Kontrolle
(Kerns et al. (2004). Science, Vol. 303
Konflikt Kontrolle
Anteriorer cingulärer Cortex Rechter lateraler Präfrontalkortex
Mobilisiert
GRÜN Hemmung störender Reize Reduzierte Interferenz
Trial N Trial N+1
Kognitives Kontrollnetzwerk
(Präfrontaler Cortex) • Antizipation langfristiger Folgen
• Handlungsplanung
• Aufrechterhaltung von Zielen
• Inhibition störender Reize
Motivational-affektives Netzwerk
(VTA; NAc; Striatum; Amygdala)
• Lernen von Reiz-Belohnungs-Regeln
• Impulsive emotionale Reaktionen
• Reaktion auf unmittelbare Anreize
Kognitive Kontrolle emotionaler Reaktionen
Konflikt-Überwachungs-
Netzwerk
(medialer PFC) • Konfliktüberwachung
• Fehlerentdeckung
• Verarbeitung von Rückmeldungen
Willentliche Reaktions-aktivierung
Mobilisierung von Kognitiver Kontrolle
Reaktionssysteme
Konflikt
Feedback
Impulsive
Handlungen Bühringer, Wittchen, Gottlebe Kufeld, & Goschke, (2008). Internat. J. of Methods in Psychiatric Research, 17(1 Suppl.), S4-S15.
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