Performing different tasks in fast succession requires cognitive flexibility. Laboratory research shows that cognitive flexibility under controlled, predefined conditions usually incurs performance costs. However, less is known about cognitive flexibility that is chosen by the participants themselves – a situation that is not only relevant for our understanding of basic underlying processes, but ...
Abstract (English)
Performing different tasks in fast succession requires cognitive flexibility. Laboratory research shows that cognitive flexibility under controlled, predefined conditions usually incurs performance costs. However, less is known about cognitive flexibility that is chosen by the participants themselves – a situation that is not only relevant for our understanding of basic underlying processes, but is especially important concerning the practical implications of psychological research. What are beneficial conditions for deliberate cognitive flexibility and what are their limitations? The current PhD project aims to tackle these questions by investigating how voluntary task switching is influenced by (a) the context in which it occurs (the ratio of forced switches), (b) the reward expectancy within this context, and (c) the temporal predictability of the tasks themselves.
Addressing the first question, we compared electrophysiological preparatory activity in blocks of randomly intermixed voluntary and forced task switching trials to identify shared vs. unique preparation stages. Most importantly, a shared process seems to lie in a task-set reconfiguration stage, whereas task-set updating is more or less involved depending on the forced-choice context. Regarding the second question in focus, we de-confounded reward prospect and cue changes by using meaningless cues and blocked reward prospect. In blocks of high reward prospect, voluntary switch rate was globally decreased. Irrelevant cue changes had no impact on the deployment of deliberate flexibility. Finally, with respect to the third question under scrutiny, we found that participants’ voluntary task choice was influenced by the foreperiod-task contingencies implemented in forced-choice trials, particularly so on switches.
In sum, motivationally relevant (reward prospect) or predictive (forced-choice context, time-based task expectancy) contextual information can have marked effects on voluntary task switching, whereas meaningless (even if salient) changes such as task-irrelevant cues reflect a limit to these context-driven effects. The results are discussed against the background of current theories on cognitive control, with a special emphasis on the flexibility-stability balance of cognitive control.
Translation of the abstract (German)
Verschiedene Aufgaben in schneller Abfolge zu bearbeiten erfordert kognitive Flexibilität. Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass kognitive Flexibilität unter kontrollierten, vordefinierten Bedingungen Verhaltenskosten erzeugt. Allerdings weiß man bis jetzt wenig über kognitive Flexibilität, die von der Versuchsperson selbst gewählt wird – eine Situation, die nicht nur relevant ist für unser ...
Translation of the abstract (German)
Verschiedene Aufgaben in schneller Abfolge zu bearbeiten erfordert kognitive Flexibilität. Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass kognitive Flexibilität unter kontrollierten, vordefinierten Bedingungen Verhaltenskosten erzeugt. Allerdings weiß man bis jetzt wenig über kognitive Flexibilität, die von der Versuchsperson selbst gewählt wird – eine Situation, die nicht nur relevant ist für unser Verständnis der basalen zugrundeliegenden Prozesse, sondern insbesondere wichtig ist für die praktischen Implikationen psychologischer Forschung. Was sind hilfreiche Bedingungen für freiwillige kognitive Flexibilität und was sind deren Limitationen? Das vorliegende Dissertationsprojekt zielt darauf ab, diese Fragen zu beantworten, indem untersucht wird, wie der Freiwillige Aufgabenwechsel beeinflusst ist von (a) dem Kontext, in dem er auftritt (der Anteil an vorgegebenen Wechseln), (b) der Belohnungserwartung innerhalb dieses Kontexts, und (c) der zeitlichen Vorhersagbarkeit der Aufgaben selbst.
Um der ersten Fragestellung nachzugehen, verglichen wie elektrophysiologische Vorbereitungsaktivität in Blöcken zufällig gemischter freiwilliger und vorgegebener Aufgabenwechsel, um gemeinsame vs. spezifische Vorbereitungsphasen zu identifizieren. Die wichtigste Erkenntnis war dabei, dass ein gemeinsamer Prozess in einem Task-Set-Rekonfigurations-Prozess liegt, wohingegen ein Task-Set-Updating-Prozess abhängig vom Vorgegebenen-Wahl-Kontext mehr oder weniger involviert ist. Um die zweite Fragestellung zu beantworten, entkonfundierten wir Belohnungserwartung und Cuewechsel, indem wir irrelevante Cues in blockweise manipulierten Belohnungskontexten präsentierten. In Blöcken mit hoher Belohnungserwartung war die freiwillige Wechselrate global verringert. Irrelevante Cuewechsel hatten keinen Einfluss auf freiwillige Flexibilität. Zuletzt fanden wir hinsichtlich unserer dritten Fragestellung, dass die freiwillige Aufgabenwahl der Versuchspersonen durch prädiktive Vorperioden-Aufgaben-Kontingenzen in den Vorgegebene-Wahl-Durchgängen beeinflusst war, insbesondere bei Aufgabenwechseln.
Zusammengefasst hatten motivational relevante (Belohnungsaussicht) oder prädiktive (Vorgegebene-Wahl-Kontext, zeitbasierte Aufgabenerwartungen) kontextuelle Informationen einen deutlichen Effekt auf Freiwilliges Aufgabenwechseln, während bedeutungslose (gleichwohl saliente) Wechsel wie zum Beispiel aufgabenirrelevante Cues eine Grenze für solche kontextgetriebenen Effekte bilden. Die Ergebnisse werden diskutiert im Hinblick auf aktuelle Theorien zu kognitiver Kontrolle, mit einem besonderen Schwerpunkt auf der Flexibilitäts-Stabilitäts-Balance der kognitiven Kontrolle.
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