The dissipating task-repetition benefit in cued task-switching : exploring the role of task-set decay vs.temporal distinctiveness in episodic task retrieval

Horoufchin, Himeh; Koch, Iring

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-31904

The dissipating task-repetition benefit in cued task-switching : exploring the role of task-set decay vs.temporal distinctiveness in episodic task retrieval = Der abnehmende Aufgabenwiederholungsvorteil in der cuing-Version des Aufgabenwechsel-Paradigmas : die Rolle des Zerfalls von Aufgaben-Sets vs. zeitliche Distinktheit in episodischem Aufgabenabruf

Horoufchin, Himeh (Author)

2010

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Himeh Horoufchin

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2010

UmfangXV, 140 S. : graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2010

Genehmigende Fakultät
Fak07

Hauptberichter/Gutachter
Koch, Iring (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2010-03-12

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-31904
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/51596/files/Horoufchin_Himeh.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl und Institut für Psychologie (721110)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Aufgabenwechsel (Genormte SW) ; Episodisches Gedächtnis (Genormte SW) ; Priming (Genormte SW) ; Psychologie (frei) ; Aufgabenzerfall (frei) ; Aufgabenwiederholungsvorteil (frei) ; Aufgaben-Set, zeitliche Distinkheit (frei) ; task-set decay (frei) ; temporal distinctiveness (frei) ; episodic task retrieval (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 150
rvk: CP 4400

Kurzfassung
Im täglichen Leben sind wir ständig mit wechselnden Anforderungen unser Umgebung konfrontiert und müssen häufig zwischen mehreren Aufgaben wechseln. Aktuelle Theorien beschreiben kognitive Kontrolle (Logan, 1985; Wood & Grafman, 2003) als die funktionale Grundlage, welche uns flexibles Handeln ermöglicht. Das Aufgabenwechselparadigma erlaubt die Untersuchung kognitiver Kontrollprozesse beim Wechsel zwischen zwei Aufgaben in unvorhersehbarer Abfolge. Die grundlegende Idee dahinter besagt, dass im Vergleich zu geübten, routinierten Aufgaben, das Wechseln zwischen ungeübten, schlecht strukturierten oder wenig vorhersagbaren Aufgabenfolgen mit mentalem Aufwand, sog. Wechselkosten (höhere Reaktionszeiten und höhere Fehlerraten), verbunden ist (Monsell, 2003).Die kritische Manipulation der vorliegenden Experimente betraf die Dauer zwischen der Reaktion im aktuellen Durchgang und dem nächsten Hinweisreiz (d.h., das Reaktions-Cue-Intervall, RCI). In früheren Studien konnte gezeigt werden, dass die Leistung bei der Wiederholung einer Aufgabe nach einem langen RCI deutlich schlechter als nach einem kurzen RCI ist. Diese Ergebnisse wurden traditionell folgendermaßen interpretiert: Vorteile bei der Aufgabenwiederholung (relativ zum Aufgabenwechsel) hängen von der kurzlebigen Aktivierung von Aufgabenrepräsentationen im Kurzzeitgedächtnis ab, da diese Aktivierung nach der Aufgabenausführung schnell zerfällt, wenn sie nicht aktiv aufrechterhalten wird (Meiran, Chorev, & Sapir, 2000). Vor dem Hintergrund aktuell eher uneinheitlicher empirischer Ergebnisse zu Theorien über die Leistung im Aufgabenwechsel (z.B. Altmann, 2005), zeigt die vorliegende Studie folgendes Ergebnis: Effekte zeitlicher Manipulationen im Aufgabenwechsel, besonders beim Wiederholen einer Aufgabe, können nicht mit dem automatischen und passiven Zerfall von Kurzzeiterinnerungen für Aufgaben (Aufgabenrepräsentation oder Aufgaben-Set) erklärt werden. Der theoretische Beitrag der vorliegenden Studie liegt in der Präsentation eines alternativen Ansatzes für den Aufgaben-Wiederholungsvorteil im Aufgabenwechsel. Es wird angenommen, dass die Leistung beim Wechsel zwischen Aufgaben, neben anderen Faktoren, durch zeitliche Distinktheit einzelner Episoden (d.h., einer Aufgabe) beeinflusst wird. Konkret wird vermutet, dass für RCI-Effekte im Aufgabenwechsel der Prozess des episodischen Aufgabenabrufs eine Rolle spielt. Dieser episodische Abruf wird durch zeitliche Distinktheit von Episoden moduliert, welche wiederum definiert wird als das Verhältnis zwischen aktuellem RCI und vorangegangenem RCI. Zudem legen die Ergebnisse nahe, dass der episodische Abruf während des RCI sich auf Stimulus-bezogene Komponenten des Aufgaben-Sets bezieht.In sieben Experimenten wechselten die Probanden zwischen einer Farb- und Formaufgabe. Das RCI wurde dabei auf verschiedene Weisen manipuliert. In den Experimenten 1 und 2 wurden verschiedene RCI-Dauern verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass ein langes RCI zu einer Abnahme des Vorteils der Aufgaben-Wiederholungsbahnung (priming) führte. Die Steigung der RCI-Funktion jedoch hing vom Bereich der RCIs und nicht von der absoluten Dauer der RCIs ab. In Experiment 3 wurden geblockte vs. randomisierte RCIs verwendet. Das RCI beeinflusste die Aufgaben-Wiederholungsbahnung nur, wenn das RCI vom vorherigen zum aktuellen Durchgang wechselte, bei geblockten (konstanten) RCIs zeigte sich kein Einfluss auf die Wechselkosten. In Experiment 4 wurde die Vorhersehbarkeit des RCI in den einzelnen Durchgängen manipuliert und zeigte ebenfalls den Einfluss wechselnder RCIs. Experiment 5 setzte zwei Cues für jede Aufgabe ein und dissoziierte damit Effekte der Wiederholungsbahnung des Cues von Effekten der Wiederholungsbahnung der Aufgabe. Die Daten legten nahe, dass perzeptuelle Wiederholungsbahnung zerfällt, wohingegen episodischer Aufgaben-Abruf durch zeitliche Distinktheit beeinflusst wird. Die Experimente 6 und 7 untersuchten, welcher Teil des Aufgabensets (siehe Meiran, 2000) im episodischen Abruf während des RCI eine Rolle spielt. Experiment 6 manipulierte die Reaktions-bezogene Aufgabenset-Komponente (Reaktion-Set) und zeigte vergleichbare Effekte des RCI mit bivalenten Reaktionen (relevant für beide Aufgaben) und univalenten Reaktionen (nur relevant für eine der beiden Aufgaben). Experiment 7 elaborierte die Stimulus-bezogene Komponente des Aufgaben-Sets (Stimulus-Set) und zeigte, dass das Stimulus-Set durch RCI-Manipulationen beeinflusst wird, da Effekte des RCI sich nur mit bivalenten Stimuli ergaben. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lassen sich am besten mit dem Ansatz zeitlicher Distinktheit in episodischem Aufgaben-Abruf erklären.

In everyday life, we are constantly confronted with changing demands in our environment and constantly happen to perform a multitude of tasks. Current theories describe cognitive control (Logan, 1985; Wood & Grafman, 2003) as the functional underlying mechanism which enables flexible adaptations of behavior. The task-switching paradigm allows to study cognitive control processes when switching between two different tasks with unpredictable order. The basic idea assumes that contrary to well practiced tasks, switching between unpracticed, poorly structured, or unpredictable tasks is linked to mental effort, called “switch costs” (higher reaction times and error rates) (Monsell, 2003). The critical manipulation of the present work concerned the interval between a response and the subsequent cue (i.e., the response-cue interval, RCI). Previous studies have shown that performance in a task repetition is worse after a long RCI compared to a short RCI. This result is traditionally interpreted as follows. Benefits of repeating a task (compared to switching tasks) depend on the activation of task representations (task set) in short-term memory, since this activation passively decays with time unless the task set is maintained (Meiran, Chorev, & Sapir, 2000). Against the background of rather mixed empirical results for theories on performance in task switching (e.g., Altmann, 2005), the work at hand presents the following result. Effects of timing manipulations in task switching, especially in repeating a task, cannot be explained by assuming automatic and passive decay of task sets. The theoretical contribution of the work at hand lies in offering an alternative account for RCI effects on the task-repetition benefit. It is assumed that performance when switching between tasks, among other factors, is influenced by the temporal distinctiveness of episodes (tasks). More specific, the present work proposes that RCI effects in task switching depend on the process of episodic retrieval. This episodic retrieval is modulated by the temporal distinctiveness of episodes, which is defined as the ratio between the current RCI and the preceding RCI. Further, the data imply that episodic retrieval during the RCI is linked to stimulus-related components of the task set. In seven experiments subjects switched between a color- and shape task. The RCI was manipulated in different ways. In Experiments 1 und 2 different ranges of RCIs were used. Increasing RCI decreased the task-repetition benefit, but the slope of the RCI function depended on the range of RCIs rather than on the absolute duration of the RCI. In Experiment 3, the RCIs were blocked or random, and in Experiment 4, trial-wise predictability of RCIs was manipulated. RCI influenced the task-repetition benefit only when RCI changed from the previous to the current trial. Experiment 5 used two cues for each task and dissociated cue-repetition priming from task-repetition priming, suggesting that perceptual cue repetition priming appears to decay, whereas episodic task-set retrieval is influenced by temporal distinctiveness. Experiments 6 und 7 examined which part of the task set (Meiran, 2000) plays a role in episodic retrieval during the RCI. In Experiment 6, response valence (bivalent vs. univalent) was manipulated. The results showed that lengthening the RCI leads to a loss of repetition benefit, mainly when the RCI changed from the previous trial to the current trial, but this was comparable for bivalent (response keys relevant for both tasks) and univalent responses (each response assigned to a separate key). In Experiment 7, stimulus valence was manipulated. The results revealed stronger RCI effects with bivalent stimuli compared to univalent stimuli. Taken together, the data suggest that the influence of RCI in task switching is linked to retrieval of stimulus-related task components (Stimulus-Set) rather than to response-related components (Response-Set). The data of the present work can best be explained by the account of temporal distinctiveness in episodic task retrieval.

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