Conflict in unidimensional task settings

Abstract

People have the ability to decide quickly between multiple response alternatives and to deal with conflicting information. Traditionally, it was assumed that conflict has mainly disadvantages for information processing and results in slower and less accurate responses. However, recently it was suggested that conflict plays an important regulatory role in implementing cognitive control adjustments (Botvinick et al., 2001). In the present thesis the causes and outcomes of conflict in unidimensional task settings were investigated. More specifically, conflict was analysed in response alternations and in erroneous trials. Importantly, after both response alternation trials and erroneous trials, responses are slowed down in the subsequent trial. In the conflict monitoring model such response slowing after high conflict trials are often explained by up-regulations of response thresholds, which should result in slower but also more accurate performance. In contrast, it has been shown that after an error or after response alternations, responses are often both slower but also less accurate. In this thesis, is was suggested that after erroneous trials an error monitoring bottleneck occupies central processing resources, resulting in postponement of subsequent processing. This was supported with the finding that stimulus contrast manipulations, known to influence perceptual processing, were absorbed in this postponement slack (see: Pashler & Johnston, 1989). Only if there was sufficient time to completely process the error before the next trial started could beneficial control adjustments take place. In contrast, trials before an error were faster independent of the time available between the trials. This suggests that the down-regulation of response thresholds after a correct trial takes place automatically, or is due to random fluctuations of response thresholds (e.g. Brewer & Smith, 1984). Additionally, the ERN was largest if the erroneous and the required response did not share any response parameter. As conflict is larger the more similar two response alternatives are, this finding suggests that the ERN reflects error detection rather than conflict detection processes. Moreover, it was shown that the response slowing after response alternations was reflected in a delay of the S-LRP onset. Neither LRP-R nor visual components (P1/N1 and P300) were affected after response alternations. This shows that alternation based interference is caused by slowing in central information processing stages, likely due to slower information accrual (cf. Jones et al., 2002; Laming, 1968). Additionally, it was shown that conflict originates through the overlap of abstract response activation (‘left’ vs. ‘right’) rather than effector specific activation overlap (left vs. right hand). In conclusion, these findings suggest that response slowing after high conflict trials is not always the result of beneficial adjustments in cognitive control settings. In contrast, response slowing after high conflict trials can be also caused by postponement or a slow down of central information processing stages.

Um schnell und richtig zu handeln, müssen wir in der Lage sein, zwischen verschiedenen Alternativen zu entscheiden und in Konflikt stehende Information zu verarbeiten. In der Kognitionspsychologie wurde ursprünglich angenommen, dass Konflikt sich in erster Linie nachteilig auf die Informationsverarbeitung auswirkt. Denn besteht Konflikt zwischen mehreren Reaktionsalternativen, reagieren wir oft langsamer und es ist wahrscheinlicher, dass uns ein Fehler unterläuft. Jedoch wurde neuerdings auch vorgeschlagen, dass Konflikt eine wichtige regulatorische Aufgabe zukommt (Botvinick et al., 2001). Hierbei wird angenommen, dass Konflikt den Einfluss von kognitiver Kontrolle auf die Informationsverarbeitung verstärkt. In der vorliegenden Arbeit wurden die Ursachen und die Auswirkungen von Konflikt in eindimensionalen Aufgaben untersucht. Das heißt, es wurde Konflikt in Reaktionswechsel und Konflikt in fehlerhaften Durchgängen analysiert. Hierbei ist besonders, dass in beiden Fällen, d.h. nach einem Fehler und nach einem Reaktionswechsel, die Reaktionen im folgenden Durchgang verlangsamt sind. Solche Verlangsamungen werden in der Konflikt-Monitoring-Theorie mit einer Erhöhung des Reaktionskriteriums erklärt, was in langsameren aber auch genaueren Reaktionen resultieren sollte (Botvinick et al., 2001). Im Gegensatz dazu wurde gezeigt, dass Reaktionen nach einem Fehler oder nach einem Reaktionswechsel oft langsamer aber auch fehlerhaft sind. In der vorliegenden Arbeit wurde vorgeschlagen, dass nach einem Fehler, wenn wenig Zeit besteht diesen vollständig zu verarbeiten, zentrale Informationsverarbeitungskapazitäten besetzt sind, und die zentrale Verarbeitung des folgenden Durchgangs verschoben werden muss. Dies wurde dadurch bestätigt, dass Manipulationen des Stimuluskontrastes, die die Dauer der visuellen Verarbeitung beeinflussen, in diesem Verarbeitungsflaschenhals absorbiert wurden (vgl. Pashler & Johnston, 1989). Nur wenn genug Zeit besteht, den Fehler vollständig zu verarbeiten bevor der nächste Durchgang beginnt, konnten vorteilhafte Anpassungen des Verarbeitungsstils stattfinden. Im Gegensatz dazu waren Reaktionen vor einem Fehler generell schneller, unabhängig davon wieviel Zeit zwischen den Durchgängen bestand. Dies kann dadurch erklärt werden, dass die Herab-Regulation des Reaktionskriteriums nach einem korrekten Durchgang automatisch stattfindet, oder sogar zufällige Veränderungen des Reaktionskriteriums für diese schnelleren Reaktionszeiten vor fehlerhaften Durchgängen verantwortlich sind (z.B. Brewer & Smith, 1984). Die Untersuchung der elektrophysiologischen Korrelaten von Fehlern zeigte, dass die Amplitude der ERN größer ist, wenn die fehlerhafte und die erforderte korrekte Reaktion keine Reaktionsparameter teilen und somit sehr unterschiedlich sind. Da ein Konflikt am größten ist je ähnlicher sich zwei Reaktionsalternativen sind, zeigt dieses Ergebnis, dass die ERN eher Prozesse der Fehlerentdeckung und nicht der Konfliktentdeckung widerspiegelt. Elektrophysiologische Ergebnisse zeigten auch, dass die Reaktionsverlangsamung nach einem Reaktionswechsel, sich in einer Verschiebung des S-LRP widerspiegelten. Weder die motorische (LRP-R), noch die visuelle Verarbeitungsdauer (P1/N1, P300) waren beeinflusst nach Durchgängen mit einem Reaktionswechsel. Dies bedeutet, dass nach einem Reaktionswechsel zentrale Verarbeitungsstufen mehr Zeit beanspruchen, was wahrscheinlich auf eine Verlangsamung der Informationsakkumulation zurückgeht (vgl. Jones et al., 2002; Laming, 1968). Darüberhinaus wurde gezeigt, dass ein Konflikt in Durchgängen mit einem Reaktionswechsel auf einen Konflikt zwischen den abstrakten Reaktionscodes zurückgeht (d.h. ‚links’ vs. ‚rechts’), und nicht auf Konflikt zwischen den Effektoren (z.B. linke vs. rechte Hand). Schlussfolgernd lässt sich festhalten, dass Reaktionsverlangsamungen nach fehlerhaften Durchgängen oder Durchgängen mit einem Reaktionswechsel, nicht unbedingt eine strategische und vorteilhafte Reaktionsanspassung darstellen. Dies ist besonders von Bedeutung, da bisher in Patientenstudien Reaktionsverlangsamungen nach Durchgängen mit hohem Konflikt oft als Hinweis auf ein funktionierendes kognitives Kontroll-System interpretiert wurden (siehe auch: Notebaert et al., 2009). Im Gegensatz dazu zeigten die vorliegenden Ergebnisse vielmehr, dass ein großer Teil der Reaktionsverlangsamungen nach Fehlern und nach Reaktionswechsel aufgrund einer Verschiebung oder Verlangsamung der Informationsverarbeitung ohne einen direkten vorteilhaften Einfluss, zustande kommt.