Modul 3

die selektive Verarbeitung von Infos
(man fokussiert auf bestimmte Sets-> Teile)

eine Situation, in der versucht wird, die Aufmerksamkeit nur auf eine Infoquelle zu richten, während andere Stimuli ignoriert werden (selektive Aufmerksamkeit) -> Bsp. Gorillakostümexperiment; man fixiert nur auf Menschen mit weißen T-shirts oder nur auf Menschen mit schwarzen T-shirts

eine Situation, in der zwei Aufgaben gleichzeitig bearbeitet werden (=Multitasking)

Zentrale Frage anhand des Cocktail-Party-Problems:
Wie gelingt es einer Unterhaltung zu folgen, wenn mehrere andere Personen gleichzeitig sprechen?

Herausforderungen:
- man muss Geräusche voneinander trennen: welche Geräusche gehören zusammen und welche nicht?
- man muss seine Aufmerksamkeit auf interessierende Geräusche/ Stimme lenken

-> die Trennung der Geräusche ist ausgesprochen schwierig
-> sieht man an Softwares: Spracherkennung funktioniert nur bei einer Person, wenn mehrere Personen sprechen nicht (Siri), weil sich  Tonwellen gegenseitig überlagen

Studiendesign:
- auf beide Ohren wird eine unterschiedliche Mitteilung eingespielt (dichotisches Hören)
- Aufgabe: VP soll einer Mitteilung folgen -> und evtl auch nachsprechen (shadowing) -> Kontrolleur bekommt dadurch Fehler mit, falls die VP die Kanäle vermischt

Befunde:
- Trennung ist möglich bei physikalischen Unterschieden der Sprache (z.B. Tonhöhe, Intensität, Geschlecht, Richtung des Sprechers)
-> wenn man sich auf einen Kanal konzentriert, wird der andere kaum wahrgenommen (rückwarts oder andere Sprache bemerken sie nicht, nur bei physikalischer Änderung)
-> physikalische Unterschiede in der Sprache sind zentral für die Fähigkeit zur Trennung
- bei ähnlichen physikalischen Reizen ist die Trennung nur schwer möglich

Zentrale Frage: Wo sitzt der bottleneck?
-> wann wird Info aussortiert/ gefilter (wann blendet man beim dichotischen Hören Mitteilung B aus, um sich auf A zu konzentrieren)

-> frühe oder späte Selektion? (wird Mitteilung B sofort ausgeblendet und nicht weiterverarbeitet oder wird sie weiterverarbeitet und erst später aussortiert)

- ein Filter (bottleneck) lässt die Info aus einer Mitteilung auf Basis seiner physikalischen Charakteristika passieren (z.B. alle Infos einer Mittweilung, die von einem Mann stammen passieren den Filter)
- der restliche Input verbleibt kurz in einem sensorischen Puffer und wird verworfen, sofern er nicht inhlb. kurzer Zeit beachtet wird -> Info wird sehr früh aussortiert

- die Lokalisation des bottlenecks ist flexibler (findet nicht so früh statt und der Zeitpunkt steht auch nicht 100% fest)
- es findet nur eine Dämpfung (keine Ausfilterung) nicht beachteter Reize statt

- nach der Dämpfung der nicht-interessierenden Infos erfolgt eine hierarchische Verarbeitung der interessierenden Infos
-> Silben zu Wörtern, Wörter zu grammatikalischen Strukuten und diese zu Bedeutungen
-> bei den gedämpften Reizen wird diese hierarchische Verarbeitung eher wegfallen (abhängig von Schwelle: best. Aktivation muss überschritten werden, um weiter verarbeitet zu werden) -> werden nicht weiter verarbeitet

- top-down Prozesse spielen wichtige Rolle für die fokussierte auditive Aufmerksamkeit
-> Übersprung von Wörtern aus dem nicht-interessierenden Kanal, wenn sie passend für den beachteten Kanal sind (wenn sie in den Kontext passen, nimmt man diese Wörter wahr, trz man sich auf den anderen Kanal konzentriert) -> spricht dafür, dass Infos aus Kanals B nicht komplett ausgeblendet sind, sondern weiter verarbeitet werden (Befund gegen Filter-Theorie)

- alle Stimuli (Kanal A und B) werden im auditiven Wahrnehmungsprozess vollständig verarbeitet (aber im geringeren Ausmaß, als in Kanal B)
- der wichtigste oder relevanteste Stimulus determiniert letztendlich die Antwort
- die Selektion erfolgt als erst kurz vor der Antwort, also sehr spät

Studiendesign:
- VP wurde eine Liste von jeweils unterschiedlichen Wörten je auf das eine und das andere Ohr gespielt
- die VP wurden angewiesen jeweils nur die Wörter des einen Ohrs zu beachten

1. nachgeschaltete Testung auf die o.g. Aufgaben:
- Test auf Wiedererkennen
-> Wortliste mit Wörtern die schon gehört wurden und Wörtern die noch nicht gehört wurden (aber semantisch verwandt sind!) und man sollte sagen, welche Wörter man wiedererkennt und welche nicht

Ergebnisse:
- semantisch verwandte Wörter wurden in beiden Kanälen, A und B wiedererkannt, obwohl man nur einem Kanal aufmerksam folgte -> semantische Verarbeitung des nicht-verfolgten Kanals findet trotzdem statt (nicht bewusst)

2. Lexikalische Entscheidungsaufgabe:
- ist etwas ein Wort oder kein Wort?

Ergebnisse:
- Wörter, die schon gehört wurden können schneller erkannt werden als neue Wörter bzw. welche die keine sind
- dies gilt auch für Wörter, die im unbeachteten-Kanal aufgetaucht sind, sie wurden fast genauso schnell als ein Wort erkannt -> Verarbeitung der Infos auf unbeachteten Kanal

- auch Wörter des unbeachteten Ohr wurden semantisch weiterverarbeitet
- das Ausmaß semantischer Verarbeitung der unbeachteten Wörter ist jedoch geringer als für die Beachteten

(Stützung der Dämpfungstheorie)

- man reagiert besonders stark auf seinen eigenen Namen (Aufmerksamkeit wird sofort zur Quelle gerichtet)
- Personen-spezifische Shadowing Fehler
-> Wort aus dem nicht beachteten Kanal wird ausgesprochen
-> das passiert häufig bei z.B. die nicht mit ihrem Gewicht zufrieden waren haben Wort wie fett oder dünn aus unbeachteten Kanal wahrgenommen
- Top- Down Effekte
-> Musiker können besser einer Melodie folgen, als nicht-Musiker, wenn auf Kanal B ein Distraktor-Reiz (z.B. Stimme die spricht) präsentiert wird
-> Wissen und Expertise spielen eine Rolle

- die Vertrautheit der Stimme
-> wenn viele Personen gleichzeitig sprechen, ist die Genauigkeit der Wahrnehmung des Gesagten einer bestimmten Person deutlich höher, wenn dem Zuhörer die Stimme bekannt ist
-> visuelle Info wird einbezogen, um dem Sprecher zu folgen (Lippenbewegung)

Die Verarbeitung eines bestimmten akustischen Inputs (winner) beansprucht hohe starke neuronale Aktivität und unterdrückt damit die Gehirnaktivität aller anderen Inputs (losers)

- visuelle Aufmerksamkeit wie Scheinwerfer (Posner)
-> wir lassen Blick wie Scheinwerfer über Szene gleiten und widmen die Aufmerksamkeit dem beleuchteten Feld

- visuelle Aufmerksamkeit wie Zoomlinse (Eriksen, St.James)
-> wir können den Bereich fokaler Aufmerksamkeit flexibel vergrößern oder verkleinern
-> wie eine Zoomlinse kann Aufmerksamkeit gerichtet werden, um den abgedeckten visuellen Bereich zu vergrößern

- geteilte visuelle Aufmerksamkeit (wie multiple Scheinwerfer)
-> Verteilung der Aufmerksamkeit auf zwei (oder mehr) nicht-benachtbarte Regionen des visuellen Raums

Studiendesign:
- es wurde ein Wort mit 5 Buchstaben präsentiert und an einer von 5 Positionen ein Abrufreiz gezeigt
Aufgabe:
-> Enger Fokus: ordne so schnell es geht den mittleren Buchstaben ein -> wo ist er bzw. welcher Buchstabe ist es
-> Weiter Fokus: ordne so schnell es geht das ganze Wort ein -> welches Wort ist es, nicht auf einzelne Buchstaben eingehen

Ergebnisse:
-> wenn der Abrufreiz direkt an der Stelle präsentiert wurde, wo sich der zu identifizierende Buchstabe befand, waren die Personen besonders schnell ihn zu identifizieren, je weiter der Abrufreiz von dem Buchstaben entfernt war, desto länger dauerte es, diesen zu identifizieren (letter task)
-> für die word task entsteht dieser Effekt nicht, der weitere Fokus wird nicht sonderlich von der Probe beeinflusst

Konklusion:
-> der Mensch ist in der Lage einen Fokus, wie eine Zoomlinse einzustellen. (Heranzoomen=enger Fokus, Wegzoomen =weiter Fokus)

Studiendesign:
- Präsentation eines Stimuli meist rechts oder links auf einem Bildschirm
- machmal wurde der Stimuli auch dazwischen und zwar nah oder fern präsentiert
Aufgabe:
- VP sollten angeben, wo der Reiz auftaucht

Ergebnisse:
- Stimuli auf der rechten oder linken Seite können besser verarbeitet werden, als die in der Mitte

Konklusion:
-> Evidenz für die multiple-Schweinwerfer-Theorie
-> wenn man davon ausgeht, dass Personen nur einen Scheinwerfer haben, würde man davon ausgehen, dass der mittlere Reiz auch viel Aufmerksamkeit bekommt

die visuelle Aufmerksamkeit ist flexibel einsetzbar, eine Kombination aus Scheinwerfer, Zoomlinse und multiplern Scheinwerfern

-  Studie von O´Craven et al.
Studiendesign:
- hat Bilder von einem Haus und einem Gesicht transparent übereinander präsentiert
Aufgabe:
-> fokussiere auf das Haus
-> fokussiere auf das Gesicht
Ergebnis:
-> im „fusiform face area“ gibt es eine hohe Aktivität, wenn sich das Gesicht bewegt, während sich im „parahippocampal place area“ eine erhöhte Aktivität ergibt, wenn sich das Haus bewegt
-> Die Ergebnisse entsprechen einer objektbasierten Aufmerksamkeitsverarbeitung. Obwohl es nicht die Aufgabenstellung war auf ein bestimmtes Bild zu achten, war das Areal für das entsprechende Bild aktiv

- Egly et al.
Studiendesign:
- Cue wird auf einem Objekt präsentiert, der anzeigt, an welcher von 4 Stellen am wahrscheinlichsten ein Reiz folgen wird
- es gibt zwei Objekte, die Stimuli sind gleichweit voneinander entfernt, doch nur jeweils 2 von ihnen befinden sich im selben Objekt -> | |
-> wenn Wahrnehmung aufgrund räumlicher Infos verarbeitet würde, dürfte es zwischen den Reaktionszeiten auf die verschiedenen Stimuli keine Abweichungen geben

Ergebnisse:
- Stimulus im gleichen Objekt kann schneller verarbeitet werden -> Evidenz für objektbezogen Verarbeitung der Infos

- Hollingwoth et al.
- Manipulation von Objektzugehörigkeit und Abstand
-> man verwendet räumliche Infos und Infos über die Zugehörigkeit zu Objekten gleichzeitig, um visuelle Aufmerksamkeit zu steuern

- obwohl wir typischerweise Objekte mit potentieller Relevanz anvisieren, sind wir auch in der Lage räumliche Bereiche zu fokussieren
- objekt-basierte Aufmerksamkeit ist im Alltag gebräuchlicher als räumlich-basierte
- visuelle Aufmerksamkeit wird gesteuert durch Kombination aus räumlichen und objekt- und merkmals-basierenden Faktoren

- strategische Prozesse (man nimmt sich vor in gewisse Richtung zu schauen -> bewusst, nicht nur automatisch)
- kürzlich gemachte Erfahrungen
- interindividuelle Unterschiede

- die Wahrscheinlichkeit, dass die visuelle Aufmerksamkeit auf ein kurz zuvor beachteten Ort oder Objekt gerichtet wird, ist verringert (wenn etwas gerade angeschaut wurde, guckt man danach nicht direkt nochmal hin)
-> Befunde sind eher inkosistent und eher klein

- sie werden weniger verarbeitet als die Beachteten
-> keine Unterschiede in der Hirnaktivation zwischen beachteten und nicht-beachteten Stimuli in der frühen Verarbeitung
-> in der späten Verarbeitung ist die Hirnaktivation von beachteten Stimuli größer als die unbeachteter

- geht davon aus, dass die Wahrscheinlichkeit der Ablenkung von zwei Arten der Belastung (load) ist

1. Belastung der Wahrnehmung
- aktuelle Aufgabe ist sehr anspruchsvoll vs. nicht anspruchsvoll bezgl. der Wahrnehmung
-> bei hohem perzeptueller load: Aufgabe erfordert die Nutzung fast unserer gesamten perzeptuellen Kapazität
-> es treten geringe Ablenkungseffekte auf, da nur noch wenig Ressourcen für deren Verarbeitung übrig sind
-> bei niedrigren perzeptuellen load andersrum

2. Belastung der weiteren Infoverarbeitung/ Kognition -> Schrtte nach der Wahrnehmung
- u.a. Anforderungen an das Arbeitsgedächtnis
-> bei hohen kognitiven load: wird die Fähigkeit, die kogntivie Kontrolle für die Unterscheidung  des Ziel- von dem Ablenkungs-Stimulus einzusetzen (behindert die Fähigkeit, kontrolliert Ablenkungsreize auszuschließen)
-> Ablenkungs-effekte sich größer
-> bei niedrigem kognitiven loas andersrum

- sie involvieren sehr unterschiedliche Prozesse
-> ihre Effekte auf die Aufmerksamkeit sind relativ unabhängig voneinander
-> der perzeptuelle load involviert automatisch Prozesse
-> der kognitive load involviert bewusste Prozesse

- hoher perzeptueller load reduziert in der Tat die Ablenkung von externalen und internalen Stimuli
-> potentiell ablenkende präsentierte Stimuli (externale Stimuli) -> Stimuli die rechts oder links von der Aufgabe präsentiert werden und uns von der Aufgabe ablenken
-> aufgaben-irrelevante Gedanken (internale Stimuli) -> Stimuli die in der Person generiert werden und für die Aufgabr irrelevant sind

- hoher kognitiver load führt zu einer erhöhten Anfälligkeit ggü. Ablenkung

Man ist in der Lage Aufmerksamkeit auf ein Objekt zu lenken, ohne die Augen dort hin zu bewegen

- Zwei-Aufmerksamkeits-Netzwerke Modell (Posner)
-> es gibt zwei Netzwerke, die die Aufmerksamkeit steuern

1. endogenes Netzwerk
-> aus der Person kommende Reize -> zielorientiert -> Person möchte Ziel erreichen und fokussiert auf gewissen Bereich

2. exogenes Netzwerk
-> aus der Umwelt kommende Reize -> stimulusorientiert -> Person wendet Aufmerksamkeit auf Stimulus aus der Peripherie, weil er z.B sehr hell ist
 

Studiendesign: 0 + 0
- Endogener Cue: es wurde ein Pfeil (nach rechts oder links) über dem Fixationskreuz präsentiert
-> Person muss erst die Richtung des Pfeils identifizieren und seine Aufmerksamkeit in diese Richtung lenken
- Exogener Cue: eine Umrandung um das linke oder rechte Kästchen tritt auf (peripherer Reiz)
-> Aufmerksamkeit wird automatisch nach links oder rechts auf das Kästchen gelenkt
-> Reize konnten auch falsch duruch den Cues vorhergesagt werden
Aufgabe:
so schnell wie möglich auf den Zielreiz reagieren

Ergebnisse:
- schnellere Reaktionszeit auf den Stimulus bei endogenen und exogenen Cues
- nur die exogenen Cues haben die Aufmerksamkeit auf sich gezogen, auch in Situation wo es z.B. nur sehr selten der Fall war, dass der Cue wirklich den Stimulus korrekt vorhergesagt hat
- > wenn der edogene Cue immer in die falsche Richtung gezeigt hat, wurde er nicht mehr genutzt um die Aufmerksamkeit auszurichten

Konklusion:
-> Ergebnisse deuten auf Qualitativen Unterschied der beiden Arten der Aufmerksamkeitssteuerung hin

- es ist von individuelle Intentionen und Erwartungen kontrolliert (top-down)
- es ist bei der Verarbeitung zentral präsentierter Hinweisreize involviert (nicht in der Peripherie)

- automatisch verlagerte Aufmerksamkeit (bottom-up)
- involviert bei der Verarbeitung peripherer Hinweisreize
- Reaktion auch bei wenig validen Cues
- hervorstechende (und Cues die dem Zielreiz ähneln) werden am wahrscheinlichsten verarbeitet

1. dorsales Aufmerksamkeitsnetzwerk
- verarbeitet zielorientiert (=endogen=top-down)
- es ist aktiviert, wenn Personen einen Stimulus erwarten, der noch nicht präsentiert wurde
- vorwiegend dorsale Hirnregionen sind aktiviert
-> superiorer Parietallappen
-> intraparietaler Sulcus
-> inferor-frontales Kreuzungsareal
-> frontales Augenfeld
-> mittlerer temporaler Bereich
-> V3A

2. ventrales Aufmerksamkeits-Netzwerk
- verarbeitet stimulusorientiert (=exogen=bottom up)
- Hirnregionen sind aktiviert, wenn Personen unerwartete/ seltene Reize automatisch entdecken
- vorwiegend ventrale Hirnregionen sind aktiviert
-> inferior-frontales Kreuzungsareal
-> inferior frontaler Gyrus
-> supramarginaler Gyrus
-> superior-temporaler Gyrus
-> Insula

- Unterschiedliche Hirnareale sind mit top-down und bottom-up Prozessen assoziiert
-> aber es gibt Überlappungen
- beide Netzwerke interagieren miteinander
-> die Defizite bei Störung des ventralen und dorsalen Netzwerks korrelieren stark

kognitive Neuropsychologie:
- Personen mit Läisionen am superioren Parietallappen (dorsales System) haben größere Probleme mit top-down Prozessen, als mit bottom-up Prozessen (theoriestützend)
- Personen mit Läisionen des temporalen parietalen Kreuzungsareal (ventrales System) haben Probleme mit bottom-up Prozessen (theoriestützend)

- ein Neglect (Auslassung) tritt typischerweise auf, wenn eine rechtshemisphärische Läision vorliegt. Dadurch kann die linke Seite von Objekten und/ oder Objekten im linken visuellen Feld nicht erfasst werden

- subjekt-zentrierter oder egozentrischer Neglect
-> mangelnde oder gar keine Erfassung von Stimuli auf der linken Seite des visuellen Feldes

- objekt-zentrierter oder allozentrischer Neglect
-> mangelnde Erfassung der linken Seite von Objekten und nicht des gesamten linken visuellen Feldes