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Kognitive Prozesse in Labyrinthaufgaben mit vollständig sichtbarem Wegsystem bei gesunden Personen

Cognitive processes in maze tasks with completely exposed systems of paths in healthy subjects

Lis, Stefanie


pdf-Format: Dokument 1.pdf (2.420 KB)

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Kognitive Prozesse , Labyrinthaufgabe
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Medizinisches Zentrum für Psychiatrie, Klinikum der Justus-Liebig-Universität Giessen
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 16.05.2001
Erstellungsjahr: 2001
Publikationsdatum: 01.08.2001
Kurzfassung auf Deutsch: Labyrinthaufgaben werden seit Beginn des zwanzigsten Jahrhundert zur Untersuchung von Prozessen spatialer Informationsverarbeitung
sowohl im Animal- wie auch im Humanbereich verwendet. Dabei werden sie nicht nur in einer Vielzahl unterschiedlicher Realisierungen,
sondern auch im Kontext verschiedener Fragestellungen wie beispielsweise der allgemeinen oder differentiellen Psychologie, der
Neuropsychologie oder auch der Psychiatrie eingesetzt. Beim Lösen von Labyrinthaufgaben wird nicht allein eine bestimmte kognitive
Funktion beansprucht, sondern zahlreiche Subfunktionen, deren Zusammenspiel als entscheidend für eine erfolgreiche Aufgabenlösung
betrachtet wird. Bei Labyrinthaufgaben mit vollständig sichtbarem Wegsystem wird insbesondere eine Koordination zwischen eher
perzeptiven und eher aktionalen Subprozessen als entscheidend für eine erfolgreiche Aufgabenlösung angesehen.


Ziel der vorliegenden Arbeit ist in drei experimentellen Untersuchungen mit gesunden Personen auf der Basis von Verhaltensmessungen
während der Labyrinthlösung, Einblick in die bei der Aufgabenbearbeitung eingesetzten kognitiven Subprozesse und ihr Zusammenspiel in
Abhängigkeit von Merkmalen der Aufgabe zu gewinnen. In der ersten Untersuchung werden verschiedene Merkmale der präsentierten
Labyrinthe wie Zahl und Form von Sackgassen variiert. Die Wirkung dieser Manipulationen auf verschiedene Aspekte des Verhaltens, wie
die Qualität der Lösung, die Präzision der Bewegung und den Zeitbedarf der Bearbeitung, wird analysiert. In der zweiten Untersuchung
werden Reizkomplexität und Bewegungsschwierigkeit variiert. Hier interessiert besonders die Relation zwischen Prozessen der
Stimulusanalyse und der Bewegungssteuerung, da als das Hauptmerkmal von Labyrinthaufgaben mit vollständig sichtbarem Wegsystem
die Umsetzung der Ergebnisse visueller Reizverarbeitung in Bewegungen angesehen werden kann. In einem dritten Experiment wird die
Allokation von Aufmerksamkeitsressourcen auf die zur Lösung notwendigen Arbeitsgedächtnisprozesse und die Kontrolle von
Bewegungen untersucht.


Manipulationen der Labyrinthstruktur, mit denen Stimulusanalyse- und Entscheidungsprozesse beeinflußt werden sollten, wirkten sich dabei
unterschiedlich auf einzelne Aspekte des Verhaltens aus. So scheinen Stimulusanalyseprozesse, wenn die Instruktion präziser
Bewegungen betont wird, vornehmlich in Bewegungspausen abzulaufen. Dagegen finden Entscheidungsprozesse während des Ablaufes
von Bewegungen statt. Hinweise auf eine Konkurrenz stimulus- und responsebezogener kognitiver Prozesse um limitierte Ressourcen,
etwa der Aufmerksamkeit oder der Speicherkapazität des Arbeitsgedächtnisses, während des Ablaufes der Bearbeitung, ließen sich nicht
beobachten. Jedoch wurde entsprechend den aktuellen Anforderungen der Aufgabe an die Bewegungsschwierigkeit von eher paralleler zu
serieller Verarbeitung gewechselt. Erschien die Bewegungspräzision weniger wichtig, liefen Stimulusanalyseprozesse zunehmend auch
während der Bewegungen ab. Dies legt nahe, daß die Zuteilung von limitierten Ressourcen zu den unterschiedlichen Bereichen kognitiver
Verarbeitung schon unmittelbar nach Präsentation der Labyrinthe auf der Basis von Vorerfahrungen erfolgt. Die Ergebnisse legen nahe,
daß das Verhalten gesunder Personen bei der Bearbeitung von Labyrinthen durch eine hohe Adaptivität gekennzeichnet ist, wobei sich
kaum Unterschiede zwischen den Geschlechtern nachweisen ließen.
Kurzfassung auf Englisch: Since the beginning of the 20th century maze tasks are used to analyse spatial information processing in animals as well as in human.
Mazes are applied not only in a multitude of realisations, but also in the context of various areas of research. So maze tasks were used in
general and differential psychology, neuro-psychology and psychiatry. Successful solutions of mazes require not only a single cognitive
function, but many sub-functions are involved simultaneously. If the system of paths is completely visible, a co-ordination between
perceptive and actional sub-processes is considered to be of particular importance.


The aim of the present publication is to gain insight into the cognitive sub-processes and their interactions during maze tasks. In three
experiments with healthy subjects effects of the characteristic features of maze tasks are analysed by means of behavioural measurements.
A first experiment varies existence, number and shape of dead-ends in the mazes. The effects of these manipulations on different aspects
of behaviour (quality of task solution, precision of movement, timing) are analysed. In a second experiment complexity of stimuli and
difficulty of movement is manipulated in order to investigate the relationship between processes of stimulus analysis and motor behaviour.
This aspect seems to be important in mazes with visible paths, because they require a continuous translation of results of stimulus analysis
into movements. A third experiment investigates the allocation of attentional resources with regard to processes of working memory and
motor actions.


Experimental variations of maze stimuli, which were expected to influence stimulus analysis and decision making processes, effected
different aspects of observable behaviour. Stimulus analysis is done primarily in standstills of motion. In contrast, decision making is
performed simultaneously with movements. Stimulus- and response-related cognitive processing did not compete for limited resources as
attention or the storage capacity of working memory. There was evidence, however, that depending on the present demands of the task
subjects changed from parallel to serial processing. If the precision of movements seemed to be less important for the subjects, stimulus
analysis was done more and more simultaneously with movements. This suggests that an assignment of limited resources to different
areas of cognitive processing is done immediately after the presentation of a maze and depends on former experience with the task.
Results imply that maze solving behaviour of healthy subjects is characterised by a high adaptivity without marked differences between
male and female maze solvers.