The sense of agency allows us to feel and recognize ourselves as the ones planning and executing our intentional actions. The phenomenon of intentional or temporal binding (the subjective shortening of the temporal interval between an action and its outcome) has been proposed to be an objective measure of the sense of agency. The two most used paradigms to investigate temporal binding are the Libet clock method and interval estimation. There is an ongoing debate about the underlying mechanisms of temporal binding and there is little information on the psychometric properties of these paradigms.
The four studies presented here aim to contribute to filling this research gap. In Study 1 we employed a correlational within-participant design to compare temporal binding scores from the Libet clock method and interval estimation. Both paradigms were completed by 46 healthy sports science students. Sample size was determined adaptively using Bayes factors. Correlational analyses indicated no positive relationship between action or outcome binding in the Libet clock method and binding in the interval estimation paradigm. These results are backed by good to excellent reliability of binding measures.
Study 2 repeats the design of Study 1 but aims to equalize experimental parameters between the two temporal binding paradigms. These include variance in the action-outcome delay and the presence of passive conditions. We preregistered Study 2. The adjusted paradigms were completed by 36 healthy sports science students with the sample size being determined via Bayes factors again. Despite these amendments, Study 2 confirms the results of Study 1.
Study 1 and Study 2 suggest that temporal binding in the Libet clock method and in interval estimation do not share the same underlying processes. Concentrating on the Libet clock method, Study 3 and Study 4 aim to test a novel theory that clock hand positions during target events are stored in spatial working memory to be reported later. In the contingent condition where both events occur and highlight neighboring clock hand positions, these positions might interfere pro- and retroactively with each other during the retention interval causing the typical convergent shifts in reported clock hand position.
To test this theory, Study 3 uses a preregistered correlational within-participant design. 104 healthy sport science students completed the Libet clock method and one visual and one spatial 2-back task. Visual working memory performance was tested to control for more general attentional compared to specific spatial working memory processes. Additionally, they completed a novel task similar to the Libet clock trying to separate the confound between the temporal and spatial dimensions of the Libet clock’s continuously moving clock hand. We found action and outcome binding in the Libet clock task and outcome binding in the novel binding task. These were, however, not correlated. Outcome binding in the Libet clock showed a negative correlation to spatial working memory performance but evidence against a correlation with visual working memory performance was inconclusive according to Bayes factors. For outcome binding in the novel binding task the opposite was found. It correlated negatively with visual working memory performance but evidence regarding spatial working memory performance was inconclusive.
Study 4 complimented Study 3 with an experimental approach. We embedded each trial of the Libet clock task in the retention interval of a spatial (Corsi block task) or visual (sequences of Chinese characters) memory task to put load on the specific memory modality. We expected to find increased binding with higher spatial memory load but not with higher visual memory load. 94 healthy sport science students completed the Libet clock task twice, embedded in the respective memory task. We used Bayesian mixed models to analyze our data. We preregistered Study 4. The results suggest that action binding does not increase with spatial memory load, but the Bayes factor indicates inconclusive evidence. Bayes factors show substantial evidence against an increase in action binding with higher visual memory load. Likewise, outcome binding does not seem to increase with spatial memory load. Again, Bayes factors remain inconclusive for this result but show conclusive evidence against an increase of outcome binding with higher visual memory load.
Study 1 and 2 show that temporal binding in the Libet clock method seems to stem from different processes than temporal binding in the interval estimation paradigm. The results of Study 3 and 4 do not confirm the theory that views the binding effect in the Libet clock method as a result of spatial working memory processes. We discuss implications of the results of the four studies presented here for theoretical considerations, practical application and future research.

Der Sense of Agency ermöglicht es uns, uns selbst als diejenigen wahrzunehmen, die unsere absichtlichen Handlungen planen und ausführen. Das Phänomen des intentionalen oder zeitlichen Bindings (die subjektive Verkürzung des Zeitintervalls zwischen einer Handlung und deren Konsequenz) wurde als objektives Maß für den Sense of Agency vorgeschlagen. Die zwei häufigsten Paradigmen zur Untersuchung des zeitlichen Bindings sind die Libet-Uhr und die Intervallschätzung. Die zugrunde liegenden Mechanismen des zeitlichen Bindings werden diskutiert und es gibt nur wenige Informationen über die psychometrischen Eigenschaften der Paradigmen.
Die vier hier vorgestellten Studien sollen dazu beitragen, diese Forschungslücke zu schließen. In Studie 1 verwendeten wir ein korrelatives Within-Participant-Design, um die Binding-Werte der Libet-Uhr-Methode und der Intervallschätzung zu vergleichen. 46 gesunde Sportwissenschaftsstudierende absolvierten beide Paradigmen. Die Stichprobengröße wurde adaptiv durch Bayes-Faktoren bestimmt. Korrelationsanalysen zeigten keinen positiven Zusammenhang zwischen dem Action- oder Outcome-Binding in der Libet-Uhr-Methode und dem Binding in der Intervallschätzung. Diese Ergebnisse werden durch eine gute bis exzellente Reliabilität der Binding-Maße gestützt.
Studie 2 wiederholt das Design von Studie 1, wurde jedoch präregistriert und gleicht experimentelle Parameter zwischen den beiden Paradigmen an. Die angepassten Paradigmen wurden von 36 gesunden Sportwissenschaftsstudierenden absolviert, wobei erneut Bayes-Faktoren die Stichprobengröße bestimmten. Trotz dieser Änderungen bestätigt Studie 2 die Ergebnisse von Studie 1.
Die Studien 1 und 2 legen nahe, dass das zeitliche Binding in der Libet-Uhr und in der Intervallschätzung nicht auf denselben Prozessen beruht. Mit Fokus auf die Libet-Uhr zielen Studie 3 und 4 darauf ab, die neue Theorie zu testen, dass die Positionen des Uhrzeigers während der Zielereignisse im räumlichen Arbeitsgedächtnis gespeichert werden. In der kontingenten Bedingung könnten diese Positionen während des Behaltensintervalls pro- und retroaktiv interferieren, was die typische konvergente Verschiebung der berichteten Zeigerpositionen verursacht.
Um diese Theorie zu testen, verwendet Studie 3 ein präregistriertes korrelatives Within-Participant-Design. 104 gesunde Sportwissenschaftsstudierende absolvierten die Libet-Uhr-Methode, eine visuelle und eine räumliche 2-Back-Aufgabe. Die Leistung des visuellen Arbeitsgedächtnisses wurde getestet, um für allgemeinere Aufmerksamkeitsprozesse zu kontrollieren. Zusätzlich absolvierten sie eine neue, der Libet-Uhr ähnliche Aufgabe. Diese versuchte, die Konfundierung zwischen der zeitlichen und der räumlichen Dimension in der Libet-Uhr zu trennen. Wir fanden Action- und Outcome-Binding in der Libet-Uhr-Aufgabe und Outcome-Binding in der neuen Binding-Aufgabe. Diese waren jedoch nicht korreliert. Das Outcome-Binding in der Libet-Uhr zeigte eine negative Korrelation zur räumlichen Arbeitsgedächtnisleistung, während die Evidenz gegen eine Korrelation mit der visuellen Arbeitsgedächtnisleistung laut Bayes-Faktoren nicht eindeutig war. Für das Outcome-Binding in der neuen Aufgabe wurde das Gegenteil festgestellt: Es korrelierte negativ mit der visuellen Arbeitsgedächtnisleistung, aber die Evidenz bezüglich der räumlichen Arbeitsgedächtnisleistung war uneindeutig.
Studie 4 ergänzte Studie 3 durch einen präregistrierten experimentellen Ansatz. Wir haben jeden Durchgang der Libet-Uhr-Aufgabe in das Behaltensintervall einer räumlichen oder visuellen Gedächtnisaufgabe eingebettet, um die jeweilige Gedächtnismodalität zu belasten. Wir erwarteten ein erhöhtes Binding bei höherer räumlicher, jedoch nicht bei höherer visueller Gedächtnisbelastung. 94 gesunde Sportwissenschaftsstudierende absolvierten die Libet-Uhr-Aufgabe zweimal, eingebettet in die jeweilige Gedächtnisaufgabe. Wir verwendeten zur Analyse bayesianische gemischte Modelle. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Action-Binding bei räumlicher Gedächtnisbelastung nicht zunimmt, allerdings weist der Bayes-Faktor auf eine uneindeutige Evidenz hin. Die Bayes-Faktoren zeigen eine erhebliche Evidenz gegen eine Zunahme des Action-Bindings bei höherer visueller Gedächtnisbelastung. Ebenso scheint das Outcome-Binding bei räumlicher Gedächtnisbelastung nicht zuzunehmen. Auch hier bleiben die Bayes-Faktoren für dieses Ergebnis uneindeutig, zeigen aber eine eindeutige Evidenz gegen eine Zunahme des Outcome-Bindings bei höherer visueller Gedächtnisbelastung.
Studie 1 und 2 zeigen, dass das zeitliche Binding in der Libet-Uhr-Methode auf andere Prozesse zurückzuführen zu sein scheint als in der Intervallschätzung. Die Ergebnisse von Studie 3 und 4 bestätigen nicht die Theorie, die den Binding-Effekt in der Libet-Uhr-Methode als Ergebnis von räumlichen Arbeitsgedächtnisprozessen betrachtet. Wir diskutieren die Implikationen der Ergebnisse für Theorie, praktische Anwendung und zukünftige Forschung.