Konflikt und die adaptive Regulation kognitiver Kontrolle

Transkript

1 Konflikt und die adaptive Regulation kognitiver Kontrolle

2 Zentrales Kontrollsystem Reiz- Verarbeitung Ziele Reiz- Verarbeitung Handlungsauswahl Reizinput Handlung

3 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!

4 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

5 Reaktionskonflikte im Labor: Die Flankier-Reiz-Aufgabe Aufgabe: Reagiere auf den zentralen Buchstaben! Kongruenter Reiz (kein Konflikt) Inkongruenter Reiz (Konflikt) SSSSS HHSHH H S

6 Sequenzielle Konflikteffekte HHHHH HHSHH Durchgang N HHSHH HHSHH Durchgang N+1 K-I I-I Interferenzeffekt (= längere Reaktionszeiten in inkongruenten Durchgängen) ist unmittelbar nach einem Konflikt reduziert Spricht dafür, dass Konflikte eine verstärkte Mobilisierung kognitiver Kontrolle auslösen K-I K-K I-I I-K Gratton et al., (1992) Inkongruent (Konflikt) Kongruent Kongruent Inkongruent Vorheriger Durchgang Aktueller Durchgang

7 Komputationales Modell Conflict measure = Hopfield energy in response layer: E(t) = - a i a j w ij 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 Botvinick, Braver, Barch, Carter, & Cohen (2001). Psychological Review, 108(3),

8 Conflict Monitoring Theory (Botvinick et al., 2001) Conflict resolution HSH SHS

9 Conflict Monitoring Theory (Botvinick et al., 2001) HSH SHS

10 Conflict Monitoring Theory (Botvinick et al., 2001) T+1 Conflict-Detection Control adjustment HSH SHS

11 Data vs. simulation: Conflict-adaptation effect in the flanker task Botvinick, Cohen & Carter (2004). Trends in Cognitive Sciences, 8(12),

12 Was passiert bei einem Konflikt im Gehirn? Gibt es neuronale Systeme, die Konflikte überwachen?

13 Konflikt-Überwachungs-Theorie Mobilisierung Dorsolateraler Präfrontalkortex Konfliktentdeckung (ACC) Bewertung Regulation Kognitive Kontrolle (PFC) Konflikt Anteriorer cingulärer Kortex (ACC) Botvinick et al. (2001). Psychological Review.

14 ACC-Aktivierung durch Konflikte oder Fehler Meta-Analyse von 38 fmrt-studien Reaktionskonflikt Entscheidungsunsicherheit Reaktionsfehler Negatives Feedback Ridderinkhof, Ullsperger, Crone, & Nieuwenhuis (2004). Science, 306(5695),

15 Schnellere RZ in inkongruenten Durchgängen nach inkongruenten (ii) Durchgängen als in inkongruenten Durchgängen nach kongruenten (ci) Durchgängen = reduzierte Interferenz nach einem Reaktionskonflikt Stroop task BLUE RED GREEN BLUE

16 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

17 Interaktion von ACC und PFC bei der Regulation kognitiver Kontrolle (Kerns et al. (2004). Science, Vol. 303 Trial N Trial N+1 Anteriorer cingulärer Cortex Rechter lateraler Präfrontalkortex Konflikt Mobilisiert Kontrolle GRÜN Hemmung störender Reize Reduzierte Interferenz

18 Konflikt-Überwachungs- Netzwerk (medialer PFC) Konfliktüberwachung Fehlerentdeckung Verarbeitung von Rückmeldungen Konflikt Feedback Mobilisierung von Kognitiver Kontrolle Kognitives Kontrollnetzwerk (Präfrontaler Cortex) Antizipation langfristiger Folgen Handlungsplanung Aufrechterhaltung von Zielen Inhibition störender Reize Willentliche Reaktionsaktivierung Reaktionssysteme Kognitive Kontrolle emotionaler Reaktionen Motivational-affektives Netzwerk (VTA; NAc; Striatum; Amygdala) Lernen von Reiz-Belohnungs-Regeln Impulsive emotionale Reaktionen Reaktion auf unmittelbare Anreize Impulsive Handlungen Bühringer, Wittchen, Gottlebe Kufeld, & Goschke, (2008). Internat. J. of Methods in Psychiatric Research, 17(1 Suppl.), S4-S15.