Die Rolle nonverbal-akustischer kognitiver Ressourcen im

Die Rolle nonverbal-akustischer kognitiver
Ressourcen im Informationsverarbeitungsprozess
Inaugural-Dissertation
zur
Erlangung der Doktorwürde
der Wirtschafts- und Verhaltenswissenschaftlichen Fakultät der
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i. Br.
vorgelegt von
Kerstin Dittrich
geboren am 07.02.1983 in Bad Soden
SS 2009
Dekan: Prof. Dr. Dieter K. Tscheulin
1. Gutachter: Prof. Dr. Karl Christoph Klauer
2. Gutachter: Prof. Dr. Christoph Stahl
Datum des Promotionsbeschlusses: 16.10.2009
2
Danksagung
An erster Stelle möchte ich mich bei Karl Christoph Klauer und Christoph Stahl für den
engagierten und lehrreichen wissenschaftlichen Beistand und das ausgezeichnete und unterstützende Arbeitsumfeld bedanken. Vielen Dank für die zahlreichen Anregungen, das mir entgegen
gebrachte Vertrauen und die fruchtbare und gute Zusammenarbeit.
Bedanken möchte ich mich auch bei meinen jetzigen und ehemaligen KollegInnen Philip Brömer, Julia Herfordt, Rainer Leonhart, Mandy Nuszbaum, Mandy Raumschüssel, Annelie Rothe,
Florian Schmitz, Katrin Schornstein, Henrik Singmann, Christoph Stahl, Sarah Teige-Mocigemba
und Andreas Voß für die freundschaftliche und unterstützende Atmosphäre. Besonders danke ich
Mandy Raumschüssel, Annelie Rothe, Christoph Stahl und Sarah Teige-Mocigemba für die emotionale Unterstützung und Rainer Leonhart, Christoph Stahl und Andreas Voss für die freundliche
Unterstützung in methodischen Fragen.
Ich möchte mich außerdem bei externen Kollegen für den interessanten wissenschaftlichen
Austausch bedanken. Dabei gilt mein besonderer Dank Daniel Oberfeld für den lehrreichen wissenschaftlichen Austausch im methodischen und psychoakustischen Bereich.
Außerdem danke ich für die tatkräftige Hilfe bei der Datenerhebung und Testung der Experimente den derzeitigen und ehemaligen wissenschaftlichen Hilfskräften unserer Abteilung. Vor
allem danke ich Christine Alle, Dalia Amar, Uwe Bach, Carsten Bartel, Anne Flad, Cornelia
Hauss, Fabian Hölzenbein, Jan Hundertmark, Lisa Hüther, Damila Karacic, Matislava Karacic,
Maria Mustaﬁna, Christine Örtl, Marijo Plavac, Robert Ripﬂ, Miriam Seel und Katharina Wilm.
Ganz besonders möchte ich mich bei meiner Familie bedanken. Mein großer Dank gilt meinen
Eltern Gerhard und Marianne Dittrich, die mir das Studium ermöglichten und mich bei meinem
Vorhaben zu promovieren sehr unterstützt haben. Ganz besonders möchte ich mich bei meinen
Eltern, meiner Schwester Claudia Dittrich und Örs Santa für die vielen schönen gemeinsamen
Momente, die mich auf andere Gedanken gebracht haben, bedanken. Ein großer Dank geht an
meine Eltern und meine Schwester für die freundliche Unterstützung beim Korrekturlesen. Bedanken möchte ich mich auch bei der Familie Geßnitzer für die Unterstützung und die schönen
gemeinsamen Momente.
Vor allem aber möchte ich Dir, Steﬀen Geßnitzer, für Deine andauernde Unterstützung, Dein
Interesse, Dein Mutmachen und Dein Optimismus danken.
3
Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung
6
1 Einleitung
8
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
14
2.1 Aufmerksamkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.2 Arbeitsgedächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.3 Der Zusammenhang zwischen Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeit . . . . . . .
26
2.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
36
3.1 Phonologische Schleife . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
3.2 Kritische Bemerkungen zu dem Modell der phonologischen Schleife . . . . . . . . .
41
3.3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
57
4.1 Einfache und doppelte Dissoziation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
4.2 Alternativerklärungen der doppelten Dissoziation . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
4.3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
66
5.1 Fragestellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
5.2 Pilotstudie 1: Nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . .
71
5.3 Experiment 1: Akustisch-räumliche Interferenzeﬀekte unter nonverbal-akustischer
kognitiver Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
78
Inhaltsverzeichnis
5.4 Experiment 2: Akustisch-räumliche Interferenzeﬀekte unter verbal-akustischer kognitiver Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
89
5.5 Experiment 3: Akustisch-räumliche Interferenzeﬀekte unter visuell-nonverbaler kognitiver Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
96
5.6 Gesamtanalyse der Experimente 1 bis 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.7 Pilotstudie 2: Verbal-akustische Stroop-Aufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.8 Experiment 4: Verbal-akustische Interferenzeﬀekte unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5.9 Experiment 5: Verbal-akustische Interferenzeﬀekte unter verbal-akustischer kognitiver Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
5.10 Experiment 6: Verbal-akustische Interferenzeﬀekte unter visuell-nonverbaler kognitiver Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.11 Gesamtanalyse der Experimente 4 bis 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
5.12 Analyse der doppelten Dissoziation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.13 Zusammenfassung der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
5.14 Gesamtdiskussion der Ergebnisse zu akustischen Verarbeitungsressourcen . . . . . 131
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
139
6.1 Fragestellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
6.2 Experiment 7: Specialized-Load-Eﬀekte im nonverbal-akustischen Stroop . . . . . 143
6.3 Experiment 8: Specialized-Load-Eﬀekte im verbal-akustischen Stroop . . . . . . . 163
6.4 Zusammenfassung der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
6.5 Gesamtdiskussion der Experimente zum Specialized-Load-Eﬀekt . . . . . . . . . . 185
7 Zusammenfassende Diskussion
190
7.1 Akustische Verarbeitungsressourcen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
7.2 Specialized-Load-Eﬀekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
7.3 Implikationen und Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Literaturverzeichnis
203
Anhang A: Fragebögen
i
Anhang B: Material
v
5
Zusammenfassung
Eine zentrale Debatte der kognitiven Psychologie beschäftigt sich mit der Frage, ob Informationsverarbeitungsprozesse unitär sind oder aus verschiedenen Ressourcen bestehen (z.B. Kahneman, 1980; Navon & Gopher, 1979; einen Überblick gibt Miyake, 2001). Hinweise für multiple
kognitive Ressourcen liefern unter anderem sogenannte Zweitaufgaben-Paradigmen. Hierbei werden die Versuchspersonen aufgefordert, zwei Aufgaben parallel zu bearbeiten. Aufgaben, für deren
Bearbeitung die gleichen kognitiven Ressourcen vermutet werden, sollen gemäß der Annahme der
multiplen Ressourcentheorie schwieriger parallel zu bearbeiten sein, als Aufgaben, welche verschiedene kognitive Ressourcen beanspruchen.
Zur Trennung verschiedener akustischer kognitiver Ressourcen wurden Zweitaufgaben-Paradigmen bisher kaum verwendet (bedeutende Ausnahmen sind D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr,
1992; Semal, Demany, Ueda, & Hallé, 1996; Keller, Cowan, & Saults, 1995). Dies liegt wahrscheinlich nicht zuletzt darin begründet, dass in einem der einﬂussreichsten Modelle im Bereich
akustischer kognitiver Ressourcen, der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974;
Baddeley, 1986), nur verbales, nicht aber nonverbal-akustisches Material berücksichtigt wird.
Einige Studien liefern jedoch Hinweise, dass neben sprachlichem Material auch verschiedene
nonverbal-akustische Materialien gespeichert werden können (z.B. D. Deutsch, 1970; Semal &
Demany, 1991; Saito, 2001; Jump & Ries, 2008). Die vorliegende Arbeit untersucht eine mögliche
Dissoziation nonverbal- und verbal-akustischer kognitiver Verarbeitungsressourcen mithilfe eines
Zweitaufgaben-Paradigmas.
Der Eﬀekt dreier verschiedener kognitiver Belastungen in Form von Merkaufgaben (nonverbal-akustisch, verbal-akustisch, visuell) auf den Interferenzeﬀekt zweier verschiedener akustischer
Stroop-Aufgaben (nonverbal-akustisch, verbal-akustisch) wurde untersucht. Als Interferenzeﬀekt
wird die Diﬀerenz der Reaktionszeiten oder Fehler von inkongruenten und kongruenten StroopDurchgängen verstanden.
In Experiment 1 bis 3 konnte gezeigt werden, dass bei einer nonverbal-akustischen StroopAufgabe (Leboe & Mondor, 2007) sich die Interferenz signiﬁkant unter nonverbal-akustischer
kognitiver Belastung erhöhte im Vergleich zu einer Bedingung ohne kognitive Belastung (Kontrollbedingung). Die Interferenz unterschied sich hingegen unter visueller oder verbal-akustischer
Zusammenfassung
kognitiver Belastung nicht von der Kontrollbedingung. In den Experimenten 4 bis 6 erhöhte sich
die Interferenz in einer verbal-akustischen Stroop-Aufgabe (E. J. Green & Barber, 1981, 1983)
unter verbal-akustischer kognitiver Belastung, nicht aber unter nonverbal-akustischer oder visueller kognitiver Belastung. Zudem konnte gezeigt werden, dass nonverbal-akustisches Material über
die Dauer eines Durchgangs behalten werden kann.
Im zweiten Teil der Arbeit wurden Interferenzeﬀekte unter gleichzeitiger Target-überlappender oder Distraktor-überlappender kognitiver Belastung untersucht; das heißt der Zielreiz (Target)
beziehungsweise der zu ignorierende Reiz (Distraktor) in der selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe
war ähnlich wie das Material der Merkaufgabe. Für visuelle Stimuli wurde gezeigt, dass kognitive
Belastung in Form von Arbeitsgedächtnisbelastung die Leistung in selektiven Aufmerksamkeitsaufgaben nur dann beeinträchtigt, wenn die gleichen limitierten Verarbeitungsressourcen zur Bearbeitung beider Aufgaben benötigt werden (Woodman, Vogel, & Luck, 2001; Woodman & Luck,
2004; Kim, Kim, & Chun, 2005; Park, Kim, & Chun, 2007). Park et al. (2007) konnten außerdem
zeigen, dass kognitive Belastung die selektive Aufmerksamkeit auch verbessern kann, nämlich
dann, wenn zur Bearbeitung der Arbeitsgedächtnisaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen
benötigt werden wie zur Distraktorverarbeitung in der selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe. In
Experiment 7 und 8 wurden diese sogenannten Specialized-Load-Eﬀekte für akustisches Material untersucht. Dabei wurden wieder die beiden akustischen Stroop-Aufgaben mit verschiedenen
Merkaufgaben kombiniert. Die Ergebnisse bestätigten auch hier materialspeziﬁsche Interferenzeﬀekte. Im Gegensatz zu der Arbeit von Park et al. (2007) führte jedoch eine Distraktor-überlappende kognitive Belastung in den wenigsten Fällen zu einer reduzierten Distraktion.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit legen nahe, dass es multiple kognitive Ressourcen im
Informationsverarbeitungsprozess gibt. Alternativerklärungen wie beispielsweise eine auf Materialähnlichkeit basierende Interferenzmodulation werden diskutiert. Zudem sprechen die Ergebnisse
für eine wichtige Rolle nonverbal-akustischer kognitiver Ressourcen im Informationsverarbeitungsprozess.
7
1 Einleitung
Die Erforschung menschlicher kognitiver Verarbeitungsressourcen hat eine lange Tradition.
Die ersten systematischen experimentellen Untersuchungen zum menschlichen Gedächtnis führte
Ebbinghaus bereits im Jahre 1885 durch (Ebbinghaus, 1885, zitiert nach Anderson, 2001). Dabei
konnte er mit der von ihm gefundenen Vergessenskurve demonstrieren, dass dem menschlichen
Gedächtnis eine Limitierung der möglichen zu behaltenen Informationen zugrunde liegt. Auch intuitive Erfahrungen lehren, dass menschliche Verarbeitungsressourcen limitiert sind. Dabei stellen
das Vergessen von Informationen und die Aufmerksamkeitseinschränkung auf bestimmte Sachverhalte typisch menschliche Erfahrungen dar. Der Ort der Limitierung oder auch die Art der
Limitierung ist dagegen weniger eindeutig. Diese und andere Fragen zur menschlichen Informationsverarbeitung haben bis heute die Forschung in der kognitiven Psychologie angeregt.
Ein früh postulierter Ansatz, in welchem versucht wurde, den gesamten menschlichen Informationsverarbeitungsprozess abzubilden und damit auch die Ressourcenlimitierung zu erklären,
stellt Broadbents generelles Modell der menschlichen Informationsverarbeitung dar (Broadbent,
1958). Dieses Modell macht nicht nur Annahmen über späte kognitive Prozesse, wie dem Speichern von Informationen, sondern auch, wann wir unsere Aufmerksamkeit auf bestimmte Reize
richten und wann wir Reize ignorieren. Das Modell kann als eine Art „Pipeline-Modell“ angesehen
werden, in welchem Informationen in einer bestimmten, festgelegten Art und Weise verarbeitet
werden – vom sensorischen Speicher zum Kurzzeitspeicher und schließlich zum Langzeitspeicher.
Willentliche Kontrolle ist in diesem Ansatz durch selektive Aufmerksamkeit sowie über eine Feedbackschleife von späten zu frühen kognitiven Prozessen möglich. Kritikpunkte an diesem Modell
betreﬀen vor allem die Statik des Modells sowie die Charakterisierung der Person als passiver
Informationsempfänger, den starken top-down Einﬂuss in der Wahrnehmung und die Inﬂexibilität (vgl. Cowan, 1988). Diese Kritikpunkte führten schließlich zu einer Revision des Modells
(Broadbent, 1984), welches nun wiederum wegen seiner mangelnden Sparsamkeit und schlechten
Überprüfbarkeit kritisiert wird (Crowder, 1984).
8
1 Einleitung
Neuere Arbeiten in diesem Bereich behandeln zumeist einzelne Abschnitte innerhalb des Informationsverarbeitungsprozesses. Viele Untersuchungen befassen sich beispielsweise mit dem Gedächtnis. Darunter fallen Arbeiten, die sich mit der Gedächtnisspanne beschäftigen und individuelle Unterschiede sowie die Generalität von Limitierungen untersuchen (z.B. Turner & Engle,
1989; Kane et al., 2004). Besonders zum Umfang der Gedächtnisspanne wurden viele Arbeiten
durchgeführt (Luck & Vogel, 1997; einen Überblick gibt Cowan, 2001). In diesen Arbeiten wurde
eindrücklich belegt, dass sich die Gedächtnisspanne nur auf sehr wenige Objekte beschränkt.
Trotz der Tatsache, dass die Fähigkeit sich Dinge merken zu können limitiert ist, ist sie
Grundlage der meisten alltäglichen Aufgaben. Auf dem Weg zum Einkaufen müssen wir uns beispielsweise merken, welche Sachen wir einkaufen wollen und welches Geschäft wir ansteuern. Im
Straßenverkehr müssen wir uns das angesteuerte Ziel merken können. Folgen wir der Beschilderung, so müssen wir uns Informationen über die Geschwindigkeit und Richtung merken. Auch
aus evolutionärer Sicht stellt das Merken bestimmter Informationen eine wichtige Fähigkeit dar.
So lässt sich das Erkennen von Feindbildern oder giftigen Substanzen nicht nur auf genetische
Prädispositionen zurückführen.
Ebenso wichtig ist das Verarbeiten und Behalten von nicht-visuellem, sprachlich-akustischem
(verbal-akustisch) oder akustischem, nicht-sprachlichem (nonverbal-akustisch) Material. Verbalakustische Informationen müssen häuﬁg in Form von Instruktionen und mündlich erteilten Aufgaben über einen gewissen Zeitraum gespeichert werden, genauso wie Namen, Telefonnummern
oder Geburtstagsdaten. Aber auch nonverbal-akustisches Material muss in bestimmten Situationen verarbeitet und gespeichert werden. Ein Musiker im Orchester wird seinen Einsatz in der
Regel auch ohne Dirigenten ﬁnden, da er sich die entsprechende Musikpassage gemerkt hat. Dabei
gibt es Hinweise darauf, dass die Verarbeitung nonverbal-akustischer Materialien geübt werden
kann. Berti, Münzer, Schröger, and Pechmann (2006) zeigten, dass Musiker nonverbal-akustische
Informationen nicht nur besser verarbeiten können, sondern dass auch die entsprechenden Arbeitsgedächtnisoperationen verbessert sind. Auch im Arbeitskontext gibt es zahlreiche Beispiele,
in denen nonverbal-akustische Informationen verarbeitet und bestimmte akustische Signale gemerkt werden müssen. Anästhesisten sind hierfür Paradebeispiele: In diesem Beruf ist es von
essentieller Bedeutung, akustische Signale zu überwachen und kritische Signale entdecken zu können. Entdeckt werden können diese kritischen Signale wiederum nur, wenn sie vorher abgespeichert
wurden.
9
1 Einleitung
Unter Berücksichtigung der Relevanz der Merkfähigkeit für das alltägliche Leben einerseits,
und der Ressourcenlimitierung andererseits, ist die Frage nach der Beschaﬀenheit der kognitiven
Ressourcen besonders bedeutsam. In der unitären Ressourcentheorie wird angenommen, dass es
eine einzige Ressource gibt, welche die Fähigkeit besitzt, mit multiplen Aufgaben umzugehen
(z.B. Kahneman, 1980; Turner & Engle, 1989; Kyllonen, 1993). Vertreter der multiplen Ressourcentheorie nehmen an, dass verschiedene kognitive Ressourcen existieren, jede mit ihrer eigenen
prozess- oder modalitätsspeziﬁschen Limitierung (z.B. Brooks, 1968; Treisman & Davies, 1973;
Navon & Gopher, 1979; Daneman & Tardif, 1987; Shah & Miyake, 1996; Miyake & Shah, 1999;
einen Überblick gibt Miyake, 2001).
Die Frage, ob es eine Gesamtressource für alle Modalitäten und Stimuli gibt oder verschiedene
Ressourcen, ist wesentlich für die Überlegung, welche Aufgaben miteinander im Wettstreit stehen
und welche nicht. Unter der Annahme der Existenz mehrerer Ressourcen wäre möglicherweise zu
erwarten, dass die Limitierung sich auf die jeweilige Ressource beschränkt und insgesamt mehr
Informationen verarbeitet und gemerkt werden können, als unter der Annahme, dass es nur eine
Ressource gibt (siehe aber Lehnert & Zimmer, 2006).
Als Beleg für die multiple Ressourcentheorie werden Arbeiten herangezogen, in welchen gezeigt
wurde, dass Aufgaben vor allem dann schlecht kombiniert bearbeitet werden können, wenn Modalitäten oder zu verarbeitende Materialien sich überlappen (z.B. Brooks, 1968; Logie & Marchetti,
1991; Della Sala, Gray, Baddeley, Allamano, & Wilson, 1999; Friedman & Miyake, 2000; Klauer
& Zhao, 2004). In diesen Zweitaufgaben-Paradigmen werden Versuchspersonen aufgefordert, zwei
Aufgaben parallel zu bearbeiten. Es wird vermutet, dass zwei Aufgaben schwieriger kombiniert
bearbeitet werden können, wenn für deren Bearbeitung die gleichen Ressourcen benötigt werden.
Für den visuellen Bereich gibt es bereits einige Arbeiten, die mithilfe des ZweitaufgabenParadigmas zeigen, dass sich die visuelle Modalität aufspalten lässt in eine visuelle und eine
räumliche kognitive Ressource (z.B. Logie & Marchetti, 1991; Tresch, Sinnamon, & Seamon, 1993;
Hecker & Mapperson, 1997; Della Sala et al., 1999; Klauer & Zhao, 2004; einen Überblick gibt
McAfoose & Baune, 2009). In diesen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass eine visuelle Aufgabe
stärker durch eine andere visuelle Aufgabe beeinträchtigt wurde als durch eine räumliche. Eine
räumliche Aufgabe hingegen wurde stärker durch eine andere räumliche als durch eine visuelle
Aufgabe beeinträchtigt. Unterstützt werden diese Ergebnisse durch bildgebende Verfahren, in
welchen ebenfalls Belege für eine Trennung des visuellen und des räumlichen Systems gefunden
10
1 Einleitung
wurden (z.B. Henson, 2001). Weitere Arbeiten zeigen, dass visuell-räumliche und verbale Ressourcen dissoziierbar sind (z.B. Shah & Miyake, 1996; Friedman & Miyake, 2000).
Für den akustischen Bereich hingegen gibt es wenige systematische Untersuchungen zur Trennung von Ressourcen (bedeutende Ausnahmen sind D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992;
Semal et al., 1996; Keller et al., 1995). Die Ursache hierfür liegt möglicherweise nicht zuletzt
in der Tatsache begründet, dass in einem der bisher einﬂussreichsten Modelle zu akustischen
Verarbeitungsressourcen, der phonologischen Schleife, angenommen wird, dass nur Sprache und
sprachähnliches Material gespeichert werden kann (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986).
Nicht berücksichtigt in diesem Modell sind nonverbal-akustische Verarbeitungsressourcen. Neuere
Befunde legen aber nahe, das auch nonverbal-akustisches Material gespeichert werden kann, wie
zum Beispiel Rhythmus (Saito, 1994; Grube, 1996; Saito & Ishio, 1998; Saito, 2001), Frequenz
(D. Deutsch, 1970; Semal & Demany, 1991, 1993; Keller et al., 1995; Semal et al., 1996) und
Lautheit (Botte, Baruch, & Mönikheim, 1991; Clément, Demany, & Semal, 1999; Jump & Ries,
2008). Zudem zeigen neuere Arbeiten, dass generelle Gedächtniseﬀekte wie Primacy- und RecencyEﬀekte auch beim Memorieren nonverbal-akustischer Stimuli auftreten (Pedersen & Ellermeier,
2008; Dittrich & Oberfeld, subm.).
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Rolle nonverbal-akustischer Verarbeitungsressourcen im Informationsverarbeitungsprozess. Im ersten Teil der Arbeit wird zunächst untersucht, ob nonverbal-akustisches Material über einen längeren Zeitraum (mehr als nur wenige
Millisekunden) gespeichert werden kann. Diese Annahme widerspricht dem Modell der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Basierend auf einigen Studien im Bereich akustischer Verarbeitungsressourcen wird angenommen, dass es eine nonverbalakustische und eine verbal-akustische Verarbeitungsressource gibt (D. Deutsch, 1970; Pechmann
& Mohr, 1992; Semal et al., 1996; Keller et al., 1995). Mithilfe eines Zweitaufgaben-Paradigmas
wird versucht, nonverbal-akustische und verbal-akustische Verarbeitungsressourcen zu dissoziieren. Aufgrund der Vermutung, dass es verschiedene kognitive Ressourcen gibt, wird angenommen,
dass sich bestimmte Aufgaben besser miteinander kombinieren lassen als andere. In der vorliegenden Arbeit werden zwei verschiedene selektive Aufmerksamkeitsparadigmen mit verschiedenen Merkaufgaben kombiniert. In selektiven Aufmerksamkeitsparadigmen werden die Versuchspersonen aufgefordert, auf einen Zielreiz (Target) zu reagieren und aufgabenirrelevante Reize
(Distraktoren) auszublenden. Basierend auf der Hypothese getrennter kognitiver Ressourcen für
11
1 Einleitung
nonverbal- und verbal-akustische Informationen wird angenommen, dass die Bearbeitung einer
nonverbal-akustischen Aufmerksamkeitsaufgabe nur von einer nonverbal-akustischen, nicht aber
von einer verbal-akustischen Merkaufgabe beeinträchtigt wird. Umgekehrt wird für eine verbalakustische Aufmerksamkeitsaufgabe erwartet, dass die Bearbeitung in Kombination mit einer
verbal-akustischen Merkaufgabe erschwert ist, nicht aber in Kombination mit einer nonverbalakustischen Merkaufgabe. Als Kontrollbedingung wird zusätzlich eine visuelle Merkaufgabe verwendet.1
Im zweiten Teil der Arbeit wird auf einen speziellen Eﬀekt innerhalb der Informationsverarbeitung Bezug genommen, dem Specialized-Load-Eﬀekt. Die Load-Theorie fasst Einﬂussfaktoren
auf die selektive Aufmerksamkeit zusammen und besagt, dass kognitive Belastung ganz generell
die selektive Aufmerksamkeit beeinträchtigt (z.B. Lavie, Hirst, Fockert, & Viding, 2004; Lavie,
2005). Für visuelle Stimuli konnte aber bereits mehrfach gezeigt werden, dass kognitive Belastung
in Form von Arbeitsgedächtnisbelastung die Leistung in selektiven Aufmerksamkeitsaufgaben nur
dann beeinträchtigt, wenn die gleichen limitierten Verarbeitungsressourcen zur Bearbeitung beider Aufgaben verwendet werden (Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004; Kim et al.,
2005; Park et al., 2007). Park et al. (2007) konnten außerdem zeigen, dass sich Aufgaben unter bestimmten Umständen besser miteinander kombinieren lassen, obwohl zumindest teilweise
die gleichen Ressourcen verwendet werden. In einem selektiven Aufmerksamkeitsparadigma realisierten sie zum einen eine Distraktor-überlappende Zweitaufgabe und zum anderen eine Targetüberlappende Zweitaufgabe; das heißt der Zielreiz (Target) beziehungsweise der zu ignorierende Reiz (Distraktor) in der selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe war ähnlich wie das Material in
der Arbeitsgedächtnisaufgabe. Während sich die Aufmerksamkeit bei einer Target-überlappenden
Zweitaufgabe verschlechterte, verbesserte sich diese bei einer Distraktor-überlappenden Zweitaufgabe. Im zweiten Teil der Arbeit wird der Einﬂuss Target- und Distraktor-überlappender Zweitaufgaben auf akustische selektive Aufmerksamkeitsaufgaben untersucht.
In Kapitel 2 werden zunächst grundsätzliche Konzeptionen der menschlichen Verarbeitungsprozesse beleuchtet. Dabei wird auf die Terminologie verschiedener, für die vorliegende Arbeit
relevanter Informationsverarbeitungsschritte eingegangen. Kapitel 3 fokussiert auf akustische Ver1
Auch wenn in diesem Zweitaufgaben-Paradigma Aufgaben verwendet werden, die möglicherweise in unterschiedlichen Informationsverarbeitungsschritten bearbeitet werden (Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis), wird
vermutet, dass sich die zugrunde liegenden Prozesse stark überlagern, so dass eine mögliche Ressourcenüberlappung aufgedeckt werden kann (siehe Kapitel 2 und Kapitel 5).
12
1 Einleitung
arbeitungsressourcen. Die theoretische Annahme getrennter akustischer Ressourcen wird hergeleitet. In Kapitel 4 wird die verwendete Methodik, das Zweitaufgaben-Paradigma, vorgestellt.
Zusätzlich werden verschiedene Arten der Dissoziation und Erklärungsalternativen für die entsprechenden Ergebnismuster erläutert. In Kapitel 5 werden die Experimente zu akustischen Verarbeitungsressourcen und in Kapitel 6 die Experimente zum Specialized-Load-Eﬀekt vorgestellt.
Kapitel 7 schließt die vorliegende Arbeit mit einer Gesamtdiskussion ab.
13
2 Komponenten der
Informationsverarbeitung
In diesem Kapitel werden Informationsverarbeitungsprozesse behandelt. Zunächst werden
klassische Modelle der Informationsverarbeitung vorgestellt. Nach dieser Einführung werden die
für die vorliegende Arbeit relevanten Komponenten der Informationsverarbeitung, die Aufmerksamkeit und das Arbeitsgedächtnis, dargestellt. Dabei wird die Stroop-Aufgabe als eine selektive
Aufmerksamkeitsaufgabe vorgestellt, welche auch in der vorliegenden Arbeit verwendet wurde. Da
in der vorliegenden Arbeit akustische kognitive Ressourcen mittels kombinierten Aufmerksamkeitsund Arbeitsgedächtnisaufgaben untersucht wurden, wird insbesondere auf den Zusammenhang
zwischen Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis eingegangen.
Wie in der Einleitung erläutert, nahm Broadbent (1958) an, dass es verschiedene Verarbeitungsschritte innerhalb des Informationsverarbeitungsprozesses gibt. Auf Basis seiner Studien
zum dichotischen Hören ging er davon aus, dass Informationen nach Eintritt in den sensorischen
Speicher durch Wiederholen des Materials in einem Kurzzeitspeicher behalten werden. Von dort
können diese Informationen in ein permanentes Langzeitgedächtnis transferiert werden.
In der Weiterentwicklung dieses Modells (z.B. Neisser, 1967; Atkinson & Shiﬀrin, 1968) wurden die drei Gedächtnisstufen konkreter formuliert: Ein sensorisches Gedächtnis, welches visuelle,
auditorische oder haptische Informationen aufnimmt, ein kategorisches Kurzzeitgedächtnis und
ein themenorientiertes Langzeitgedächtnis. Dem Modell zufolge treﬀen im ersten Schritt visuelle, auditorische oder haptische Informationen in das sensorische Gedächtnissystem ein. Hier
wird zwischen einem ikonischen Gedächtnis für visuelle Informationen und einem echoischen Gedächtnis für akustische Informationen unterschieden. Stimuli können in dieses sensorische System
eintreten, ohne dass hierfür Aufmerksamkeit benötigt wird (Neisser, 1967). Wird diese Information nicht beachtet, geht sie verloren. Die mit Aufmerksamkeit versehene Information wird in
14
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
ein zwischengeschaltetes Kurzzeitgedächtnis überführt. Das heißt, dass unter Aufmerksamkeit die
Informationen aus dem sensorischen Speicher ausgelesen und in das Kurzzeitgedächtnis transferiert werden. Dort müssen Informationen memoriert werden, bevor sie in das Langzeitgedächtnis
gelangen.
Die Annahme eines multiplen Prozessmodells wie das von Broadbent (1958), Neisser (1967)
oder Atkinson and Shiﬀrin (1968) ist nicht ganz unstrittig. Frühe Kritik an diesen Modellen betraf
die Ansicht der multiplen Komponenten (Craik & Lockhart, 1972). Statt dieser schlugen Craik
and Lockhart (1972) ein unitäres System vor, in welchem verschiedene Ebenen der Verarbeitung
unterschieden werden können. Heute werden diese multiplen Prozessmodelle vor allem wegen ihrer
Einfachheit kaum noch akzeptiert. Neuere Arbeiten konzentrieren sich zudem zumeist auf einzelne Komponenten der Informationsverarbeitung, zum Beispiel auf die Aufmerksamkeit oder das
Arbeitsgedächtnis (z.B. Kane et al., 2004; Lewandowsky & Farrell, 2008; Lewandowsky, Geiger,
& Oberauer, 2008; Oberauer & Bialkova, 2009).
Im Folgenden soll auf für diese Arbeit bedeutende Konzepte innerhalb des Informationsverarbeitungsprozesses eingegangen werden: Die Aufmerksamkeit und das Arbeitsgedächtnis. Der
Zusammenhang zwischen diesen beiden Komponenten der Informationsverarbeitung wird im Anschluss dargestellt.
2.1 Aufmerksamkeit
Unter dem Begriﬀ Aufmerksamkeit werden viele unterschiedliche Phänomene subsumiert.
Dementsprechend gibt es auch keine allgemeingültige Deﬁnition. Posner and Boies (1971) unterschieden in ihrer Arbeit folgende drei Komponenten der Aufmerksamkeit: Die erste Komponente,
die Vigilanz (alertness), wird als die Fähigkeit betrachtet, eine optimale Sensitivität für externe
Stimuli zu entwickeln und diese auch zu behalten (Mackworth, 1970). Diese Fähigkeit kann mit
experimentellen Studien getestet werden, bei denen die Versuchspersonen über lange Zeit auf sehr
seltene Stimuli reagieren sollen. Die zweite Komponente bezieht sich auf die Idee, dass Verarbeitungsressourcen limitiert sind und gleichzeitig zu bearbeitende Aufgaben sich gegenseitig stören.
Als letzte Komponente wird die Fähigkeit unterschieden, selektiv Informationen aus einer Quelle
herauszuziehen (z.B. Johnston & Dark, 1986). Auf diesen Aspekt der Aufmerksamkeit soll im
Folgenden näher eingegangen werden.
Die Selektivität ist ein zentrales Thema für die meisten Aufmerksamkeitstheorien. Dabei wird
15
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
die selektive Aufmerksamkeit zumeist als eine Fähigkeit verstanden, aus einer großen Menge von
Informationen nur einen kleinen, relevanten Teil zur weiteren Verarbeitung zu beachten und ablenkende Einﬂüsse abzuschirmen. Diese Fähigkeit ist bedeutsam für jede kognitive Leistung. Ohne
diese Fähigkeit wäre der Mensch kaum in der Lage, sich im Alltag zurechtzuﬁnden. Möchten wir
beispielsweise eine Straße überqueren, so ist es dafür relativ unerheblich, über was die Personen,
an denen wir vorbeigehen, sprechen oder ob gerade ein Flugzeug über uns hinweg ﬂiegt. Wichtig in diesem Beispiel ist, sich auf den Straßenverkehr zu konzentrieren und für diesen Vorgang
störende Informationen auszublenden. Die Wichtigkeit dieser Fähigkeit wird vor allem dadurch
unterstrichen, dass die Verarbeitungsressourcen limitiert sind, man sich also nicht auf unbegrenzt
viele Ereignisse gleichzeitig konzentrieren kann. In Aufmerksamkeitstheorien wird meistens angenommen, dass nur sehr wenige Merkmale oder Objekte pro Zeiteinheit beachtet werden können
(z.B. Pashler, 1998; Oberauer, 2006; Oberauer & Bialkova, 2009). Cowan (1988, 2001) entwickelte
ein Modell, in welchem er annahm, dass der Fokus der Aufmerksamkeit eine limitierte Kapazität
von vier Elementen besitzt. Andere Forscher postulierten unter anderem auf Basis von Ergebnissen aus der sogenannten N-back Aufgabe,1 dass der Fokus der Aufmerksamkeit auf ein einziges
Element limitiert ist (z.B. Garavan, 1998; McElree, 2001).
Die Stroop-Aufgabe als Beispiel für reaktionszeitbasierte selektive
Aufmerksamkeitsaufgaben
Als eine sehr häuﬁg verwendete Gruppe von reaktionszeitbasierten selektiven Aufmerksamkeitsaufgaben soll im Folgenden die für die vorliegende Arbeit relevante Stroop-Aufgabe erläutert
werden. Neben den hier erwähnten Stroop-Aufgaben existiert eine Vielzahl von weiteren Aufgaben, bei welchen eine ähnliche Ursache der Interferenz vermutet wird (MacLeod, 1991).2 Als ein
Beispiel sei auf die Flanker-Aufgabe (Eriksen & Eriksen, 1974) verwiesen.
Die Stroop-Aufgabe ist ein Sammelbegriﬀ für eine bestimmte Art reaktionszeitbasierter Interferenzaufgaben. In den ursprünglichen Experimenten von Stroop (1935) bestanden die Stimuli
aus fünf verschiedenen Farbwörtern in fünf verschiedenen Oberﬂächenfarben. Die in diesen Ex1
In N-back Aufgaben muss kontinuierlich überprüft werden, ob ein gerade präsentiertes Item mit einem vorher
an N-ter Stelle präsentierten Item übereinstimmt.
2
Als Interferenz wird die Diﬀerenz der Reaktionszeiten oder Fehler von inkongruenten und kongruenten Durchgängen verstanden. Dieser Begriﬀ ist gleichbedeutend mit den Begriﬀen Stroop-Eﬀekt und Kongruenzeﬀekt.
16
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
perimenten verwendeten Stroop-Stimuli waren alle inkongruent, das heißt die Oberﬂächenfarbe
unterschied sich immer von der Wortbedeutung. Als Kontrollstimuli sahen die Versuchspersonen
in der einen Bedingung die gleichen Wörter in schwarz geschrieben, in der anderen Bedingung
sahen sie nur die Oberﬂächenfarben ohne ein Wort. Im ersten Experiment wurden die Versuchspersonen aufgefordert, die Bedeutung des Worts zu nennen. Dabei zeigte sich kein signiﬁkanter
Unterschied zwischen der Kontrollbedingung (alle Wörter in schwarz geschrieben) und der Experimentalbedingung (Stroop-Stimuli). Im zweiten Experiment sollten die Versuchspersonen die
Oberﬂächenfarbe benennen. Dabei waren die Versuchspersonen in der Experimentalbedingung
(Stroop-Stimuli) im Durchschnitt 47 ms langsamer als in der Kontrollbedingung (Farbe ohne
Wörter). In einem dritten Experiment konnte Stroop auch einen umgedrehten Stroop-Eﬀekt zeigen. Hierbei sollten die Versuchspersonen über 8 Tage das Benennen der Farbe üben. In einem
Nachtest konnte nun gezeigt werden, dass sich durch das Üben der Farbbenennung das Lesen
des Worts verlangsamte. Dieser Eﬀekt war allerdings nach Wiederholung dieses Tests nicht mehr
vorhanden.
Seit dieser einﬂussreichen Arbeit entstanden zahlreiche Studien, welche mithilfe der StroopAufgabe die Aufmerksamkeit untersuchten. Daneben gibt es eine Vielzahl von Arbeiten, welche
Varianten der Stroop-Aufgabe entwickelten, so dass heute eine ganze Familie von Stroop-Aufgaben
existiert (vgl. MacLeod, 1991). In den meisten Stroop-Varianten wird, wie in der ursprünglichen
Version, visuelles Material verwendet. Auf einige Stroop-Varianten, bei welchen akustisches Material verwendet wird, soll weiter unten eingegangen werden.
Allgemein formuliert wird mittels der Stroop-Aufgabe die Fähigkeit untersucht, irrelevante Informationen auszublenden und im Sinne der Aufgabenstellung korrekt zu antworten. Diese
Fähigkeit ist erforderlich für eine Vielzahl von kognitiven Kontrollprozessen. Kane and Engle
(2003) argumentierten, dass neben der selektiven Aufmerksamkeit auch Gedächtnisfunktionen
zur erfolgreichen Bearbeitung der Stroop-Aufgabe benötigt werden und zwar deshalb, weil die
Versuchspersonen sich merken müssen, auf welche Stimulusinformation sie reagieren sollen. Auch
bildgebende Verfahren lieferten Hinweise dafür, dass bei der Bearbeitung der Stroop-Aufgabe
unter anderem die gleichen Strukturen angesprochen werden, wie zur Bearbeitung von Arbeitsgedächtnisaufgaben, zum Beispiel der laterale präfrontale Kortex (z.B. Smith & Jonides, 1999).
17
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
Akustische Stroop-Aufgaben
Hamers and Lambert (1972) entwickelten eine der ersten akustischen Stroop-Aufgaben. Dabei
hörten die Versuchspersonen das Wort „low“ (tief) oder „high“ (hoch), welches entweder in einer
tiefen Stimme (119 Hz) oder in einer hohen Stimme (175 Hz) gesprochen wurde. Die Versuchspersonen wurden instruiert, auf den Wortinhalt zu reagieren und die Frequenz zu ignorieren. Dabei
fanden die Autoren große Interferenzeﬀekte (138 ms). Shor (1975) konnte diesen Eﬀekt replizieren
und schließlich auch den umgedrehten Stroop-Eﬀekt nachweisen: Interferenzeﬀekte traten auch
auf, wenn die Versuchspersonen instruiert wurden, die Frequenz zu beurteilen und die gesprochenen Wörter zu ignorieren.
Bei diesen und ähnlichen akustischen Stroop-Aufgaben (z.B. auch Cohen & Martin, 1975;
Morgan & Brandt, 1989; Martino & Marks, 1999) entsteht der Stroop-Eﬀekt wahrscheinlich durch
die Nicht-Übereinstimmung eines semantischen Inhalts mit akustischen Parametern des Stimulus
(meistens die Frequenz). Auch unter Einbezug visueller Informationen können Tonhöhen Interferenzen erzeugen. Martino and Marks (2001) präsentierten ihren Versuchspersonen schwarze und
weiße Balken, während sie die Tonhöhe eines Tons als hoch oder tief klassiﬁzieren sollten. Dabei fanden sie die schnellsten Reaktionen, wenn ein weißer Balken mit dem hohen Ton oder ein
schwarzer Balken mit dem tiefen Ton gepaart wurde.
Im Folgenden werden zwei akustische Stroop-Aufgaben erläutert, welche in der vorliegenden
Arbeit verwendet wurden: Eine verbal-akustische und eine nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe.
E. J. Green and Barber (1981, 1983) entwickelten eine verbal-akustische Stroop-Aufgabe, bei welcher die Versuchspersonen das Wort „man“ (Mann) oder „girl“ (Mädchen) von einem Mann oder
einer Frau gesprochen hörten. Die Autoren verwendeten das Wort „girl“ anstatt „woman“ (Frau),
da es sich vergleichbar zum Wort „man“ um ein einsilbiges Wort handelt. Das Wort „man“ von
einem männlichen und das Wort „girl“ von einem weiblichen Sprecher gesprochen stellten kongruente Durchgänge dar. Inkongruente Durchgänge resultierten, indem das Wort „man“ von einem
weiblichen und „girl“ von einem männlichen Sprecher gesprochen wurde. Als neutrale Stimuli
verwendeten die Autoren die Wörter „mill“ (Mühle) und „game“ (Spiel). Diese neutralen Wörter
wurden bewusst gewählt (die gleichen Anfangsbuchstaben wie die Wörter „man“ und „girl“) um
eventuelle Eﬀekte auszuschließen, die sich nur auf die speziﬁschen Anfangsbuchstaben beziehen.
Die Autoren nahmen aber an, dass durch die gleichen Anfangsbuchstaben pseudokongruenten
und pseudoinkongruenten Stimuli entstehen, da die Versuchspersonen wahrscheinlich das Wort
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2 Komponenten der Informationsverarbeitung
„mill“ mit „man“ und das Wort „game“ mit „girl“ assoziierten. Die Versuchspersonen wurden aufgefordert, auf speziellen Antworttasten zu antworten, auf welchen das Wort „man“ oder „girl“ in
Großbuchstaben stand.
Im ersten Experiment wurden die Versuchspersonen aufgefordert, das Geschlecht des Sprechers zu beurteilen. Sie wurden ausdrücklich instruiert, den Wortinhalt zu ignorieren. Die Autoren
fanden einen signiﬁkanten Kongruenzeﬀekt. Die Versuchspersonen antworteten auf die kongruenten Stimuli 64 ms schneller als auf die inkongruenten. Ein Pseudokongruenzeﬀekt trat teilweise
auf: Die Reaktionszeiten pseudokongruenter Stimuli unterschieden sich nicht von den Reaktionszeiten kongruenter Stimuli. Die Reaktionszeiten pseudoinkongruenter Stimuli lagen hingegen
zwischen denen der kongruenten und inkongruenten Stimuli, wie für neutrale Stimuli zu erwarten
wäre. In einem zweiten Experiment konnten die Ergebnisse mit anderen Sprechern und anderen
neutralen Wörtern repliziert werden.
In einem weiteren Experiment wurden die Versuchspersonen aufgefordert, den Wortinhalt zu
beurteilen und das Geschlecht des Sprechers zu ignorieren. Dabei wollten die Autoren überprüfen,
ob ein umgedrehter Stroop-Eﬀekt auftreten kann. Die Stimuli waren dabei identisch zu Experiment 1. Die Antworttasten wurden um zwei weitere erweitert (mit der Beschriftung „mill“ und
„game“). Eine Versuchspersonengruppe antwortete nur auf die Stroop-Stimuli, die andere Gruppe
nur auf die neutralen Stimuli. Die Ergebnisse zeigten auch hier einen großen Kongruenzeﬀekt
(79 ms). Die Reaktionszeiten der neutralen Wörter lagen zwischen denen der kongruenten und
inkongruenten Stimuli. Mit diesem Ergebnis konnte, anders als für die meisten klassischen StroopAufgaben (vgl. MacLeod, 1991), ein umgedrehter Stroop-Eﬀekt gefunden werden. E. J. Green and
Barber (1981) schlossen daraus, dass im Gegensatz zu der klassischen Stroop-Aufgabe, bei welcher das Lesen dominant zu sein scheint, bei dieser Stroop-Aufgabe keine Verarbeitungsvorteile
für die eine oder andere Dimension vorhanden sind.
In einem vierten Experiment wollten die Autoren eine mögliche Alternativerklärung für den
akustischen Stroop-Eﬀekt ausräumen. Als Alternativerklärung zu dem gefundenen akustischen
Stroop-Eﬀekt von Hamers and Lambert (1972) nahm Dyer (1973) in seinem Überblicksartikel an,
dass dieser Eﬀekt nur ein Artefakt sei, welcher dadurch entstanden ist, dass die Versuchspersonen
das gehörter Wort wiederholten. Durch diese Wiederholung soll es im Falle von inkongruenten Stimuli zu einer verlangsamten Reaktion kommen. Diese Alternativerklärung überprüften E. J. Green
and Barber (1981), indem die Versuchspersonen auf die Wörter „man“ und „girl“ mit den Per-
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2 Komponenten der Informationsverarbeitung
sonennamen „Dave“ und „Joan“ antworten sollten. Als Ergebnis fanden die Autoren immer noch
einen Stroop-Eﬀekt in die erwartete Richtung, der allerdings wesentlich geringer ausﬁel als in
den anderen Experimenten (25 ms). In weiteren Experimenten konnten E. J. Green and Barber
(1983) vergleichbare Stroop-Eﬀekte ﬁnden, wenn die Versuchspersonen verbale anstatt manuelle
Antworten abgaben.
Bei den bisher beschriebenen akustischen Stroop-Aufgaben wurde neben akustisch-nonverbalem Material immer auch verbales oder visuelles Material verwendet. Leboe and Mondor (2007)
entwickelten eine Stroop-Aufgabe, bei welcher Interferenzeﬀekte durch zwei nonverbal-akustische
Informationen entstehen: Tonhöhe und Lokation. Die wahrgenommene Lokation eines Tons im
vertikalen Raum wurde bereits sehr häuﬁg untersucht und geht zurück auf erste Untersuchungen
von Pratt (1930). Dabei konnte gezeigt werden, dass Töne nicht entsprechend ihrer aktuellen
Position lokalisiert werden, sondern entlang eines vertikalen Kontinuums: Hohe Töne werden
als weiter oben angeordnet wahrgenommen als tiefe. Bei diesen und ähnlichen Arbeiten (z.B.
Butler, Roﬄer, & Naunton, 1967; Roﬄer & Butler, 1968a, 1968b; Cabrera & Morimoto, 2007)
wurden vier Lautsprecher vertikal hinter einer dünnen Wand angeordnet. Die Wand wurde in 13
nummerierte Sektionen eingeteilt. Die Versuchspersonen sollten, nachdem sie einen Ton hörten,
die Nummer nennen, hinter welcher sie die Lokation des ertönten Tons vermuteten. Roﬄer and
Butler (1968b) konnten zeigen, dass es keinen Unterschied macht, ob die Versuchspersonen den
Kopf bewegen dürfen oder nicht, ob der Ton kurz oder lang ist oder ob der Ton langsam eingespielt
wird. Andere Einﬂussfaktoren wie die Komplexität und das Frequenzspektrum des Tons sowie
die Bedeckung der Ohrmuschel konnten aber identiﬁziert werden. Roﬄer and Butler (1968b)
untersuchten in ihren Experimenten auch genetisch blinde Menschen und kleine Kinder (zwischen
4 und 5 Jahren). Auch bei diesen Stichproben fanden sie den gleichen Lokationsfehler. Daraus
schlossen die Autoren, dass der Eﬀekt nicht alleine auf visuellen Erfahrungen beruhen kann und
auch nicht nur auf starken Assoziationen der Wörter „hoch“ und „tief“ für das Frequenzspektrum.
Außerdem konnten die Autoren ausschließen, dass der Eﬀekt aufgrund einer Konfundierung mit
den Begriﬀen „hoch“ und „tief“ entsteht, da der Eﬀekt auch auftrat, wenn die Versuchspersonen
ihre körperliche Orientierung änderten.
Die Ursache für diesen speziﬁschen Lokationsfehler ist bis heute unklar. Sowohl die Möglichkeit einer assoziativen Verknüpfung zwischen Lokation und Tonhöhe (z.B. Stumpf, 1883; einen
Überblick gibt Eitan & Granot, 2006) als auch eine genetische Ursache (z.B. Pratt, 1930) wer-
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2 Komponenten der Informationsverarbeitung
den bis heute diskutiert. Für eine gewisse genetische Komponente spricht, dass der Eﬀekt auch
in solchen Kulturen gefunden wurde, in denen keine sprachliche Assoziation von Frequenz und
Lokation gegeben ist (Walker, 1987). Eine weitere Erklärungsmöglichkeit ist das Konzept der
boosted bands (Blauert, 1969; Butler & Helwig, 1983; Rogers & Butler, 1992). Dabei wird angenommen, dass die Ohrmuschel die Geräusche je nach Lokation unterschiedlich ﬁltert. Dadurch
wird ein Frequenzband relativ zu den anderen verstärkt, das boosted band. Dieses boosted band
ist verknüpft mit einer räumlichen Orientierung. Innerhalb dieses Konzepts wird angenommen,
dass die Assoziation des boosted bands mit einer Lokation erlernt wird (Rogers & Butler, 1992).
In der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe machten sich die Autoren die Tatsache zunutze,
dass Tonhöhe und Lokation nicht klar voneinander trennbare Konstrukte sind. Die Versuchspersonen hörten komplexe hohe und tiefe Töne aus zwei Lautsprechern: Ein Lautsprecher war vertikal
oben im Raum angeordnet, ein Lautsprecher unten im Raum. Ein kongruenter Durchgang ergab
sich aus einem hohen Ton, welcher aus dem oberen Lautsprecher ertönte sowie einem tiefen Ton,
welcher aus dem unteren Lautsprecher ertönte. Ein inkongruenter Durchgang ergab sich aus einem hohen Ton, welcher aus dem unteren Lautsprecher ertönte und einem tiefen Ton, welcher aus
dem oberen Lautsprecher ertönte. Leboe and Mondor (2007) fanden einen Stroop-Eﬀekt sowohl in
der Bedingung, in der die Versuchspersonen die Tonhöhe beurteilen und die Lokation ignorieren
sollten, als auch in der Bedingung, in der die Versuchspersonen die Lokation beurteilen und die
Tonhöhe ignorieren sollten. In beiden Bedingungen antworteten die Versuchspersonen ungefähr 30
ms schneller auf kongruente Stimuli und machten ungefähr 4 % weniger Fehler. Zusätzlich wurde
ein Haupteﬀekt der Bedingung gefunden, welcher darin begründet lag, dass die Versuchspersonen
in der Bedingung, in welcher sie die Lokation beurteilen sollten, mehr Fehler machten und auch
langsamer antworteten.
Die Autoren erklärten diesen Stroop-Eﬀekt mit dem weiter unten erläuterten DimensionalOverlap-Modell (Kornblum, Hasbroucq, & Osman, 1990; Zhang & Kornblum, 1998). Dabei nahmen sie an, dass die Verarbeitung jedes Tons zwei Klassiﬁkationen hervorbringt: Jeweils eine
Klassiﬁkation für die Tonhöhe und die Lokation. Eine Antwort soll schneller abgegeben werden
können, wenn beide Klassiﬁkationen übereinstimmen.
21
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
Erklärungsansätze für den Stroop-Eﬀekt
In der Literatur werden bis heute eine Vielzahl von Erklärungsansätzen für den Stroop-Eﬀekt
diskutiert. Da in der vorliegenden Arbeit die Hypothesen bezüglich akustischer Verarbeitungsressourcen (Kapitel 5) und Specialized-Load-Eﬀekte (Kapitel 6) anhand von Interferenzeﬀekten in
Stroop-Aufgaben untersucht werden, sollen im Folgenden die am häuﬁgsten diskutierten Erklärungsansätze für Interferenzeﬀekte in Stroop-Aufgaben skizziert werden. Neben diesen gibt es
noch eine ganze Reihe weiterer Erklärungsansätze, auf dessen Inhalt hier nicht näher eingegangen
werden soll (vergleiche aber MacLeod, 1991, für einen Überblick).
In der Hypothese der relativen Verarbeitungsschnelligkeit wird der Stroop-Eﬀekt damit erklärt, dass der Prozess des Wortlesens schneller abläuft als der des Farbebenennens (z.B.
Dyer, 1973). Bei der klassischen Stroop-Aufgabe stehen bei einem inkongruenten Stimulus die
Antwort, welche aus dem Wortlesen resultiert und die Antwort, welche aus dem Benennen der
Farbe resultiert, im Wettstreit. Dieser Wettstreit soll vor allem dann zu einer verzögerten Antwort
führen, wenn das schneller verarbeitete Attribut das zu ignorierende ist. Der Ort der Interferenzentstehung wird in diesem Ansatz im Antwortstadium gesehen. Widersprüchliche Befunde dieser
Hypothese lieferten vor allem Studien, in welchen unterschiedliche SOAs (Stimulus Onset Asynchrony) zwischen Target- und Distraktordarbietung implementiert wurden (Glaser & Düngelhoﬀ,
1984). Gemäß der Hypothese der relativen Verarbeitungsschnelligkeit müsste ein umgedrehter
Stroop-Eﬀekt entstehen oder der Stroop-Eﬀekt gegen null laufen, wenn die Oberﬂächenfarbe vor
dem Wort präsentiert wird. Entsprechende Studien konnten dies allerdings nicht bestätigen (vgl.
auch MacLeod, 1991).
Die Hypothese der Automatizität geht auf Cattell (1886) zurück, welcher in seinen Arbeiten feststellte, dass das Benennen von Objekten länger dauert als das Lesen des entsprechenden
Worts. Er erklärte diesen Eﬀekt damit, dass das Lesen eines Worts mehr geübt wurde als das Benennen eines Objekts. Die Ursache der Automatizität für das Wortlesen wird darin gesehen, dass
der Mensch mit dem Lesen von Wörtern ständig konfrontiert ist und darin eine gewisse Geübtheit
erlangt. Dagegen wird angenommen, dass zum Benennen von Objekten, zum Beispiel der Farbe in einer Stroop-Aufgabe, mehr Aufmerksamkeit benötigt wird. Auch bei diesem Ansatz wird
angenommen, dass der Ort der Interferenzentstehung im Antwortstadium liegt. MacLeod (1991)
führte in seinem Überblicksartikel vor allem zwei Ergebnisse an, die gegen diesen Ansatz sprechen.
Zum einen sollte es nach der Automatizitätshypothese keinen Unterschied machen, ob Distraktor
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2 Komponenten der Informationsverarbeitung
und Target in einem Objekt präsentiert werden oder in separaten Objekten. Allerdings zeigten
einige Studien größere Interferenzeﬀekte für Stroop-Aufgaben, in denen Distraktor und Target in
einem Objekt integriert waren (z.B. Kahneman & Henik, 1981). Zum anderen zeigten Arbeiten,
dass das Verhältnis von inkongruenten und kongruenten Stimuli einen Einﬂuss auf die Interferenz
hat (z.B. Kahneman & Chajczyk, 1983). Auch dies kann durch die Automatizitätshypothese nicht
erklärt werden.
Im Gegensatz zu den zuvor skizzierten Ansätzen wird in der Hypothese des semantischen
Wettstreits vermutet, dass der Ort der Interferenzentstehung auf der semantischen Ebene liegt
(z.B. Seymour, 1977; Luo, 1999; Klopfer, 1996). Klopfer (1996) konnte beispielsweise zeigen, dass
die semantische Ähnlichkeit zwischen den relevanten und irrelevanten Dimensionen des StroopStimulus die Größe der Interferenz bestimmte. Kritische Diskussionen dieses Ansatzes beziehen
sich unter anderem darauf, dass zumindest Teile der Interferenzen auch auf der Antwortebene
entstehen müssten (Goldfarb & Henik, 2007).
Die Hypothese der relativen Verarbeitungsschnelligkeit und die Hypothese der Automatizität
können als Ansätze zusammengefasst werden, welche eine späte Auswahl postulieren; die Hypothese des semantischen Wettstreits nimmt eine frühe Auswahl an. Dabei wird in den Hypothesen
zur späten Auswahl die Ursache der Interferenz in der Ähnlichkeit des irrelevanten Stimulus mit
der Antwort gesehen; in der Hypothese zur frühen Auswahl wird auf die Ähnlichkeit des relevanten
und irrelevanten Stimulus fokussiert.
Kornblum et al. (1990) sowie Zhang and Kornblum (1998) fassten die Hypothesen zu der
frühen und späten Auswahl in ihrem Dimensional-Overlap-Modell zusammen. In dem Modell
werden drei verschiedene Überlappungen unterschieden. Die relevante SR- (Stimulus-Response)
Überlappung bedeutet die dimensionale Überschneidung zwischen dem relevanten Stimulus und
der Antwort. Unter irrelevanter SR-Überlappung wird die Überschneidung zwischen dem irrelevanten Stimulus und der Antwort verstanden. Von einer SS- (Stimulus-Stimulus) Überlappung
wird gesprochen, wenn relevante und irrelevante Stimuli sich überschneiden. Die Überlappung
des Stimulus mit der Antwort stellt je nach Übereinstimmung oder Nicht-Übereinstimmung einen
kongruenten oder inkongruenten Fall dar. Überschneidungen von relevanten und irrelevanten Stimuli sind dementsprechend konsistente oder inkonsistente Fälle. Eine Reaktionszeitdiﬀerenz zwischen kongruenten und inkongruenten Stimuli wird nun zwei Prozessen zugeschrieben: Zum einen
wird eine automatische Aktivierung der kongruenten Antwort durch den überlappenden Stimulus
23
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
angenommen. Es wird dabei vermutet, dass die Präsentation eines Stimulus, welches mehr als
ein Attribut besitzt, automatisch die Klassiﬁkationen und Antwortprozesse aktiviert, welche mit
jeder dieser Dimensionen assoziiert sind. Zum anderen soll die Reaktionszeitdiﬀerenz zwischen
kongruenten und inkongruenten Stimuli durch die Identiﬁkation der korrekten Antwort zustande
kommen.
2.2 Arbeitsgedächtnis
Typische Experimente zum Kurzzeitgedächtnis zeigen, dass dieses in der Kapazität stark limitiert ist. Shepard and Teghtsoonian (1961) boten ihren Versuchspersonen eine Sequenz aus 200
dreistelligen Zahlen dar. Die Aufgabe der Versuchspersonen bestand darin, zu erkennen, ob eine
der ihnen dargebotenen Zahlen mehrmals vorkam. Dabei fanden sie, dass die Wiedererkennungsleistung nach ein paar Zahlen schnell abﬁel bis diese sich asymptotisch der Rategrenze annäherte.
Eine der Ursachen für das schnelle Vergessen von Informationen im Kurzzeitgedächtnis wird
darin gesehen, dass ständig neue Informationen eintreﬀen, welche alte Informationen überschreiben (Oberauer & Lewandowsky, 2008). Das schnelle Vergessen von unmittelbar präsentierten
Informationen ist auch ein Grund dafür, einen Kurzzeitspeicher anzunehmen, welcher von einem
sogenannten Langzeitgedächtnis zu trennen ist. Ebbinghaus, 1885 (zitiert nach Anderson, 2001)
konnte mit der von ihm ermittelten Vergessenskurve zeigen, dass Gelerntes im Langzeitgedächtnis
zwar auch mit der Zeit vergessen wird; hierbei handelt es sich aber um ein sehr viel langsameres Vergessen im Vergleich zum Kurzzeitgedächtnis. Zudem ist das Kurzzeitgedächtnis in seiner
generellen Kapazität limitiert, wohingegen das Langzeitgedächtnis keine bekannte Limitierung
aufzeigt.
In frühen Modellen zur menschlichen Informationsverarbeitung wurde angenommen, dass das
Kurzzeitgedächtnis unitär ist, also nur aus einer Komponente besteht. Atkinson and Shiﬀrin
(1968) nahmen in ihrem Modell an, dass das Kurzzeitgedächtnis ein System ist, indem über eine
gewisse Dauer eine geringe Anzahl an Informationen gespeichert werden kann. Die Information
in diesem Speicher sollte vornehmlich sprachbasiert gespeichert werden. Neben dem Speichern
von Informationen wurde angenommen, dass die Informationen auch bearbeitet werden können.
Baddeley and Hitch (1974) schlugen vor, das unitäre Kurzzeitgedächtnis durch die Konzeption
eines Arbeitsgedächtnisses mit multiplen Komponenten zu ersetzte. Die Begriﬄichkeiten Arbeitsgedächtnis und Kurzzeitgedächtnis werden heute häuﬁg synonym verwendet, wobei der Begriﬀ
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2 Komponenten der Informationsverarbeitung
Kurzzeitgedächtnis stärker mit dem zeitlichen Speichern von Informationen assoziiert ist. Das
Arbeitsgedächtnis ist dagegen stärker prozessorientiert (Engle, Kane, & Tuholski, 1999; einen
Überblick gibt Shah & Miyake, 1999). Im Folgenden wird zwischen beiden Begriﬀen nicht unterschieden und die Bezeichnung „Arbeitsgedächtnis“ verwendet.
Baddeley and Hitch (1974) unterschieden in ihrem Arbeitsgedächtnismodell drei Subkomponenten. In der phonologischen Schleife (phonological loop) sollen sprachbasierte Informationen
behalten und bearbeitet werden können. Dieses System soll einen phonologischen, beziehungsweise einen akustischen Speicher beinhalten, dessen Inhalt nach etwa zwei Sekunden gelöscht wird,
sofern dieser nicht durch subvokale Wiederholungsprozesse aufrecht erhalten wird.3 Ferner sollen
hier auch verbalisierte Informationen von ehemals visuell präsentierten Stimuli gespeichert werden
können. Baddeley and Hitch (1994) fassten vier Phänomene zusammen, welche sie als Evidenz
für die Existenz einer phonologischen Schleife verstanden: Der phonologische Ähnlichkeitseﬀekt,
der irrelevante Spracheﬀekt, der Wortlängeneﬀekt und die artikulatorische Unterdrückung. Diese
Phänomene und weitere Details der phonologischen Schleife werden in Kapitel 3 ausführlicher erläutert. Als zweite Komponente postulierten Baddeley and Hitch (1974) den visuell-räumlichen
Notizblock (visuospatial sketchpad), welcher für das Memorieren von visuellen und räumlichen
Informationen zuständig sein soll. Während dieses System ursprünglich als ein Speicher betrachtet wurde, legen vor allem Ergebnisse aus Zweitaufgaben-Paradigmen eine mögliche Trennung
zwischen visuellen und räumlichen Informationen nahe (z.B. Logie & Marchetti, 1991; Tresch et
al., 1993; Hecker & Mapperson, 1997; Shah & Miyake, 1996; Della Sala et al., 1999; Klauer &
Zhao, 2004). Als übergeordnetes System wurde die zentrale Exekutive postuliert. Die zentrale
Exekutive ist die komplexeste und wohl am wenigsten verstandene Komponente innerhalb des Arbeitsgedächtnismodells von Baddeley and Hitch (1974). Als eine mögliche Konzeptualisierung wird
die zentrale Exekutive als ein in seiner Kapazität limitiertes Aufmerksamkeitssystem verstanden,
welches verantwortlich ist, den Einsatz der anderen Systeme des Arbeitsgedächtnisses zu kontrollieren (vgl. Baddeley & Logie, 1999). Die zentrale Exekutive kann nach der Modellvorstellung
sowohl die phonologische Schleife als auch den räumlich-visuellen Notizblock mit Informationen
versorgen und Informationen aus diesen abrufen. Auch soll es mithilfe der zentralen Exekutive
möglich sein, Informationen von einem in ein anderes System zu übersetzten. Weitere Aufgaben,
3
Subvokale Wiederholungsprozesse bedeuten in Lernexperimenten das innere Wiederholen des Lernmaterials in
dem Intervall zwischen der Darbietung und der Prüfung des Materials.
25
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
für welche die zentrale Exekutive verantwortlich sein soll, sind sich an die eigentliche Aufgabe zu
erinnern, zu verfolgen, wie weit die Problemlösung voran geschritten ist, zwischen Aufgaben zu
wechseln und die Aufmerksamkeit zu teilen. Damit wurden der zentralen Exekutive solche Aufgaben zugeschrieben, welche die Neuropsychologie mit den Frontallappen verbunden sieht (z.B.
Engle et al., 1999; Miyake, Friedman, Emerson, Witzki, & Howerter, 2000).
2.3 Der Zusammenhang zwischen Arbeitsgedächtnis und
Aufmerksamkeit
In den bereits diskutierten frühen Theorien zum Informationsverarbeitungsprozess (z.B. Neisser, 1967; Broadbent, 1958; Atkinson & Shiﬀrin, 1968) wird angenommen, dass Aufmerksamkeit
benötigt wird, um Informationen aus dem sensorischen Speicher in das Arbeitsgedächtnis zu
transferieren. In vielen neueren Theorien wird angenommen, dass der Informationsverarbeitungsprozess nicht nur in eine Richtung verläuft, sondern dass Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeit
interagieren. Desimone and Duncan (1995) schlugen zum Beispiel in ihrer sogenannten Biased
Competition Theory vor, dass sensorischer Input miteinander im Wettstreit steht. Der Gewinner
dieses Wettstreits bekommt den Fokus der Aufmerksamkeit. Auch wenn ein stärkerer sensorischer Input einen gewissen Vorteil hat, so kann das Arbeitsgedächtnis auch einen Vorteil solcher
Informationen erzeugen, dessen Inhalt mit dem im Arbeitsgedächtnis gespeicherten Inhalt übereinstimmt. Woodman and Luck (2007) untersuchten die Vorhersagen dieser Theorie mittels einer
visuellen Suchaufgabe in Kombination mit einer Merkaufgabe. Es zeigte sich, dass der Zusammenhang zwischen Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeit komplexer ist als in dieser Theorie
angenommen. Die Versuchspersonen vermieden in diesem Experiment die entsprechenden Items
in der Suchaufgabe.
Neben diesen skizzierten Modellen existieren viele weitere Theorien, die zum Teil sehr unterschiedliche Annahmen darüber machen, welche Informationen beachtet werden (einen Überblick gibt Driver, 2001) und somit in das Arbeitsgedächtnis gelangen können. In den nächsten
zwei Abschnitten werden einige der am häuﬁgsten diskutieren Aufmerksamkeitstheorien ausführlicher vorgestellt, die Theorien der frühen und späten Auswahl. Als Kompromiss dieser beider
Theorien wurde die Load-Theorie entwickelt. Eine Weiterentwicklung der Load-Theorie stellt der
Specialized-Load-Ansatz dar. Diese beiden Theorien liefern eine wesentliche theoretische Grund-
26
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
lage der vorliegenden Arbeit und werden im Anschluss vorgestellt.
Theorien der frühen Auswahl versus Theorien der späten Auswahl
Frühe Untersuchungen im Bereich selektiver Aufmerksamkeit verwendeten die Methodik des
dichotischen Hörens (z.B. Broadbent, 1958; Cherry, 1953). Die Versuchspersonen hören hierbei
mindestens zwei verschiedene Informationen über Kopfhörer. Sie werden aufgefordert, einer dieser Informationsquellen zuzuhören, zum Beispiel den Informationen, welche sie am linken Ohr
hören. In diesen Studien konnte gezeigt werden, dass die Versuchspersonen sehr gut in der Lage sind, Informationen aus einer größeren Menge herauszuﬁltern, sofern diese sich klar von den
anderen Informationsquellen unterscheiden. Eine klare Unterscheidung ist zum Beispiel durch
räumliche Trennung (linkes versus rechtes Ohr) oder durch bestimmte akustische Parameter wie
der Stimmlage möglich. Die nicht beachtete Information hingegen kann hinterher kaum wiedergegeben werden. Allenfalls können sich die Versuchspersonen an physikalische Eigenschaften wie
die Stimmlage erinnern.
Eine Theorie, welche die frühen Ergebnisse zum dichotischen Hören erklären konnte, ist die
in der Einleitung dargestellte Filtertheorie von Broadbent (1958). Im Kern besagt diese Theorie, dass alle sensorischen Informationen das System bis zu einem Flaschenhals (einen Engpass
im Informationsverarbeitungsprozess) durchlaufen können. Ab diesem Flaschenhals wird aufgrund
verschiedener physikalischer Charakteristika entschieden, welche Informationen weiter verarbeitet
werden. Diese Theorie ist ein klassischer Vertreter der Theorie der frühen Auswahl, in der angenommen wird, dass beachtete und nicht beachtete Informationen schon auf früher perzeptueller
Ebene voneinander getrennt werden.
Im Gegensatz dazu wurde die Theorie der späten Auswahl formuliert (J. A. Deutsch &
Deutsch, 1963), in welcher davon ausgegangen wird, dass die gesamte Information verarbeitet
wird. Eine Begrenzung der Kapazität des Reaktionssystems soll dafür verantwortlich sein, dass
die Leistung für die nicht beachtete Information vergleichsweise schlecht ausfällt.
Als zweite Alternative zur Theorie der frühen Auswahl schlug Treisman (1960, 1969) vor,
dass die nicht beachtete Information abgeschwächt wird. In einem ihrer Experimente forderte sie
Versuchspersonen auf, die Information auf einem bestimmten Ohr zu beachten. Dabei ging der
zunächst sinnvolle Text in eine sinnfreie Wortkette über; der sinnvolle Text hingegen wechselte
zum anderen Ohr. Einige Versuchspersonen waren in der Lage, diesen Wechsel zu erkennen. Dies
27
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
wurde als Indiz dafür gesehen, dass die Information des nicht beachteten Ohrs zu einem gewissen
Teil ebenfalls wahrgenommen wird.
Einen großen Einﬂuss im Bereich der Aufmerksamkeitsforschung hatte auch Treismans FeatureIntegration-Theory (z.B. Treisman, 1988). Nach dieser Theorie können die einzelnen Merkmale
eines Objekts ohne Aufmerksamkeit extrahiert werden. Serielle Aufmerksamkeit auf die Lokation
jedes der Merkmale wird benötigt, um wieder ein multidimensionales Perzept dieses Objekts herzustellen. Auch wenn dieses Modell viele Ergebnisse vor allem für visuelle Suchaufgaben erklären
kann, so gibt es ebenso viele Eﬀekte, die mittels dieses Ansatzes nicht erklärt werden können
(siehe Driver, 2001, für eine kritische Diskussion der Theorie).
Ein Beispiel, in denen zu ignorierendes Material die eigentliche Information stört und demnach
zu einem gewissen Teil verarbeitet wird, ist die bereits diskutierte Stroop-Aufgabe (Stroop, 1935)
oder die Flanker-Aufgabe (Eriksen & Eriksen, 1974). Theoretiker der späten Auswahl sehen hier
ihre Theorie bestätigt, da auch zu ignorierendes Material verarbeitet wird. Theoretiker der frühen
Auswahl gehen davon aus, dass die zu ignorierende Information fälschlicherweise beachtet wird.
Die Load-Theorie
Eine mögliche Lösung des Konﬂikts zwischen den Theorien der frühen und der späten Auswahl bietet die Load- (Belastung) Theorie (z.B. Lavie & Tsal, 1994; Lavie, 1995, 2005). Die
Load-Theorie macht Annahmen über den Einﬂuss von sogenannter perzeptueller und kognitiver
Belastung auf die selektive Aufmerksamkeit. Diese Annahmen werden in den folgenden zwei Abschnitten erläutert. Eine Weiterentwicklung der Load-Theorie stellt der sogenannte SpecializedLoad-Ansatz dar. In diesem wird vor allem die Annahme der allgemeinen Gültigkeit der LoadTheorie im Bereich kognitiver Belastungen kritisiert. Dieser Ansatz wird weiter unten erläutert.
Perzeptuelle Belastung
Lavie and Tsal (1994) stellten in ihrem Überblicksartikel fest, dass in den Arbeiten, in denen die Theorie der späten Auswahl bestätigt wurde, vor allem geringe perzeptuelle Belastung
verwendet wurde. Die Arbeiten, welche die Theorie der frühen Auswahl bestätigten, seien vor
allem durch eine hohe perzeptuelle Belastung gekennzeichnet. In verschiedenen Experimenten
konnte Lavie (1995) zeigen, dass die Distraktorinterferenz in Bedingungen mit niedriger perzeptueller Belastung größer war als in Bedingungen mit hoher perzeptueller Belastung. In ihrer
28
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
Load-Theorie nimmt sie nun an, dass die perzeptuelle Verarbeitung automatisch abläuft, aber
perzeptuelle Ressourcen in ihren Kapazitäten limitiert sind. Ob der Distraktor nun wahrgenommen wird oder nicht, hängt von der Eigenschaft der Targetaufgabe ab. Wird in der Targetaufgabe
wenig perzeptuelle Information dargeboten, so werden noch freie Kapazitäten dafür verwendet,
den Distraktor zu verarbeiten. Ist in der Targetaufgabe viel perzeptuelle Belastung enthalten, so
sind keine Kapazitäten mehr verfügbar, um Distraktoren wahrzunehmen.
Kognitive Belastung
Nicht nur im Bezug auf perzeptuelle Belastung, sondern auch im Bezug auf kognitive Belastung triﬀt die Load-Theorie Vorhersagen (z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005). Dabei gehen die
Autoren davon aus, dass der Eﬀekt der kognitiven Belastung (beispielsweise durch Arbeitsgedächtnisbelastung) auf die selektive Aufmerksamkeit einen umgekehrten Eﬀekt aufweist, im Vergleich
zur perzeptuellen Belastung: Hohe kognitive Belastung beeinträchtigt die selektive Aufmerksamkeit stärker als niedrige kognitive Belastung. Bei geringer perzeptueller Belastung werden sowohl
das Target als auch der Distraktor wahrgenommen. Die Fähigkeit die aufgabenrelevante Antwort
zu ﬁnden hängt dann von bestimmten aktiven Kontrollprozessen ab, welche sicherstellen, dass
zielrelevante anstatt zielirrelevante Stimuli die Antwort beeinﬂussen. Diese Kontrollprozesse wiederum hängen von höheren kognitiven Funktionen ab, wie zum Beispiel dem Arbeitsgedächtnis.
Eine Arbeitsgedächtnisbelastung kann aufgrund der Ressourcenlimitierung diese Kontrollprozesse
behindern.
Einen direkten Beleg dafür, dass Arbeitsgedächtnisprozesse benötigt werden, um zielrelevante von zielirrelevanten Stimuli zu trennen, lieferte eine Studie von Fockert, Rees, Frith, and
Lavie (2001). In dieser Studie sollten sich die Versuchspersonen in einer Merkaufgabe eine Sequenz von Zahlen merken. Die Höhe der kognitiven Belastung wurde manipuliert, indem sich die
Versuchspersonen in jedem Durchgang die gleiche Sequenz (geringe Belastung) oder eine unterschiedliche Sequenz von Zahlen (hohe Belastung) merken sollten. In einer zusätzlichen selektiven
Aufmerksamkeitsaufgabe sahen die Versuchspersonen auf dem Bildschirm geschriebene Namen
von Politikern oder Popstars (Target). Im Hintergrund davon sahen sie Gesichter dieser Personen
(Distraktor). Die Distraktoren waren gleich häuﬁg kongruent sowie inkongruent zu dem Target.
Generell zeigte sich, dass die Versuchspersonen auf kongruente Stimuli schneller antworteten. Unter Arbeitsgedächtnisbelastung zeigte sich nun der erwartete Eﬀekt: Die Interferenz war größer
29
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
unter hoher als unter niedriger kognitiver Belastung.
In einer weiteren Arbeit von Lavie et al. (2004) wurde ebenfalls untersucht, ob die Distraktorinterferenz in selektiven Aufmerksamkeitsaufgaben von der Arbeitsgedächtnisbelastung
abhängt. Die Versuchspersonen sollten als Aufmerksamkeitsaufgabe eine Flanker-Aufgabe bearbeiten (Eriksen & Eriksen, 1974). In der Merkaufgabe wurden die Versuchspersonen aufgefordert,
sich entweder eine Zahl (niedrige Belastung) oder sechs Zahlen (hohe Belastung) zu merken. Nach
dem Merken einer Zahlensequenz wurden die Versuchspersonen aufgefordert, einen Durchgang der
Flanker-Aufgabe zu bearbeiten. Danach sahen sie eine weitere Zahl, bei der sie beurteilen sollten,
ob diese eine der gemerkten Zahlen war oder nicht. Die Ergebnisse zeigten auch hier den erwarteten
Eﬀekt: Die Distraktorinterferenz war signiﬁkant größer unter hoher Arbeitsgedächtnisbelastung
im Vergleich zur geringer Arbeitsgedächtnisbelastung.
Lavie et al. (2004) konnten in einem orthogonalen Design die Eﬀekte perzeptueller und kognitiver Belastungen auf die selektive Aufmerksamkeit voneinander trennen: Zusätzlich zu den
oben beschriebenen Bedingungen der hohen und niedrigen kognitiven Belastung fügten die Autoren noch die Bedingungen geringer perzeptueller Belastung (analog zu dem oben beschriebenen
Experiment) und hoher perzeptueller Belastung (andere zentral präsentierte Distraktoren) hinzu.
Die Ergebnisse zeigten, dass perzeptuelle und kognitive Belastungen gegenteilige Eﬀekte auf die
selektive Aufmerksamkeit haben: Kognitive Belastung erhöhte die Distraktorinterferenz, perzeptuelle Belastung reduzierte sie. Es konnte gefunden werden, dass beide Eﬀekte additiv wirken;
dies legt eine Unabhängigkeit beider Prozesse nahe.
Bildgebende Verfahren liefern zusätzliche Belege für die Annahmen der Load-Theorie im Bezug auf kognitive Belastung. In der oben beschriebenen Studie von Fockert et al. (2001) haben
die Autoren zusätzlich eine fMRI (functional magnetic resonance imaging) Technik angewendet,
um die Kortexaktivität während der Aufgaben zu messen. Dabei fügten die Autoren zusätzliche
Durchgänge ein, in denen der Distraktor abwesend war (es wurde kein zusätzliches Gesicht präsentiert). Sie fanden, dass die visuelle Kortexaktivität, welche auf die Anwesenheit eines Distraktors
bezogen ist (Aktivität im posterioren Kortex) durch Arbeitsgedächtnisbelastung (Aktivität im
präfrontalen Kortex) erhöht werden kann. Daraus schlossen die Autoren, dass die Verarbeitung
eines Distraktorgesichts unter hoher Arbeitsgedächtnisbelastung verstärkt wurde.
30
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
Specialized-Load-Ansatz
In der Load-Theorie (z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005) wird angenommen, dass jede Art von
kognitiver Belastung die Aufmerksamkeit verschlechtert. In einer Reihe von Studien konnte aber
gezeigt werden, dass die Beeinﬂussung der Aufmerksamkeit durch Arbeitsgedächtnisbelastung
davon abhängt, ob der Inhalt der Arbeitsgedächtnisbelastung relevant für die Aufmerksamkeitsaufgabe ist oder nicht (Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004; Kim et al., 2005; Park et
al., 2007).
Woodman et al. (2001) untersuchten die Leistung in einer visuellen Suchaufgabe unter Arbeitsgedächtnisbelastung. In einer typischen Suchaufgabe werden die Versuchspersonen aufgefordert,
ein bestimmtes Target (zum Beispiel einen bestimmten Buchstaben) unter Distraktoren (zum
Beispiel anderen Buchstaben) zu ﬁnden (einen Überblick gibt Wolfe, 1998). Dabei werden sie
aufgefordert, eine bestimmte Taste zu drücken, wenn das Target in dem Suchfeld vorhanden ist,
eine andere Taste, wenn nur Distraktoren vorhanden sind. Die Reaktionszeit, welche benötigt
wird, um diese Aufgabe zu lösen, hängt von der Anzahl der Objekte im Suchfeld ab. Dies wird
als Hinweis dafür gesehen, dass für den Suchprozess Aufmerksamkeit benötigt wird. Viele Theorien der Aufmerksamkeit gehen davon aus, dass Arbeitsgedächtniskapazitäten benötigt werden,
um diese Aufgabe zu lösen. Desimone and Duncan (1995) gehen zum Beispiel davon aus, dass
ein Abbild des zu suchenden Targets im visuellen Arbeitsgedächtnis gespeichert wird. Bei einer
Arbeitsgedächtnisbelastung wäre demnach gemäß der Annahme einer Ressourcenlimitierung von
einer Abnahme der Leistung in der Suchaufgabe auszugehen.
In den Experimenten von Woodman et al. (2001) wurden die Versuchspersonen aufgefordert,
sich zunächst visuelle Objekte einzuprägen. Danach sollten sie eine Suchaufgabe durchführen
und wurden schließlich gefragt, ob ein bestimmtes Objekt unter den zu merkenden Objekten
war oder nicht. Die Autoren fanden keine Hinweise dafür, dass die visuelle Suche durch Arbeitsgedächtnisbelastung gestört wird. In einer späteren Arbeit wiederholten Woodman and Luck
(2004) konzeptuell diese Arbeit. Diesmal verwendeten sie anstatt einer visuellen Merkaufgabe eine
räumliche. Dabei zeigte sich, dass die Suchaufgabe durch die räumliche Arbeitsgedächtnisaufgabe
beeinträchtigt wurde. Die Autoren begründeten diese Ergebnisse damit, dass für die visuelle Suche
räumliche Ressourcen beansprucht werden. Unter der Annahme eines getrennten visuellen und
räumlichen Arbeitsgedächtnisses kann nun davon ausgegangen werden, dass die Suchaufgabe nur
bei räumlicher Arbeitsgedächtnisbelastung gestört wird, da hier für beide Aufgaben die gleichen
31
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
kognitiven Ressourcen beansprucht werden.
In den weiter oben beschriebenen Experimenten von Fockert et al. (2001) und Lavie et al.
(2004) sind Ressourcenüberlappungen wahrscheinlich. In der Arbeit von Fockert et al. (2001)
sollte sowohl verbales Material gemerkt werden (Zahlen) als auch in der selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe auf verbales Material reagiert werden (Namen von Politikern oder Popstars). In der
Studie von Lavie et al. (2004) wurden ebenfalls verbale Materialien für die Merkaufgabe (Zahlen)
und die selektive Aufmerksamkeitsaufgabe (Buchstaben) verwendet. Die Annahme einer generellen Beeinträchtigung der selektiven Aufmerksamkeit bei kognitiver Belastung kann demnach in
diesen Arbeiten nicht zweifelsfrei belegt werden.
Park et al. (2007) formulierten die Hypothese, dass die Distraktorinterferenz unter Arbeitsgedächtnisbelastung nur dann ansteigt, wenn die gleichen limitierten Verarbeitungsressourcen zur
Verarbeitung des Targets in der selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe und zur Bearbeitung der
Arbeitsgedächtnisaufgabe benötigt werden (Target-Load-Überlappung). Neben dieser Hypothese nahmen die Autoren zusätzlich an, dass unter bestimmten Umständen die Distraktorinterferenz unter Arbeitsgedächtnisbelastung auch reduziert werden kann, nämlich dann, wenn zur
Verarbeitung des Distraktors die gleichen Ressourcen benötigt werden wie zur Bearbeitung der
Arbeitsgedächtnisaufgabe (Distraktor-Load-Überlappung). Erklärt werden diese Hypothesen mit
der Grundannahme, dass multiple kognitive Ressourcen existieren und dass Verarbeitungsressourcen in ihrer Kapazität limitiert sind. Für den Fall der Target-Load-Überlappung bedeutet dies,
dass durch das Behalten von bestimmten Informationen im Arbeitsgedächtnis solche Ressourcen schon beansprucht sind, welche für die Verarbeitung des Targets benötigt werden. Aufgrund
der Ressourcenlimitierung kommt es zu einer Erhöhung der Distraktorinterferenz, da nicht genügend Ressourcen vorhanden sind, um das Target problemlos zu verarbeiten. Für den Fall der
Distraktor-Load-Überlappung nehmen die Autoren an, dass durch das Behalten bestimmter Informationen im Arbeitsgedächtnis solche Ressourcen bereits in Verwendung sind, welche für die
Verarbeitung des Distraktors benötigt werden. Der Distraktor wird aufgrund dessen nicht mehr
so stark verarbeitet und kann deshalb die Aufgabe nicht mehr so stark stören. In diesem Fall
nimmt die Distraktorinterferenz ab.
Das Prinzip der Target- und Distraktor-Load-Überlappung soll im Folgenden anhand eines
Beispiels zur Stroop-Aufgabe (Stroop, 1935) noch einmal verdeutlicht werden (vgl. Abb. 2.1).
In der klassischen Stroop-Aufgabe werden die Versuchspersonen aufgefordert, die Oberﬂächen-
32
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
Abbildung 2.1. Das Prinzip der Target- und Distraktor-Load-Überlappung. Die Versuchspersonen
bearbeiten eine Stroop-Aufgabe. Neben der Stroop-Aufgabe werden sie aufgefordert, sich geometrische Formen (Target-Load-Überlappung) oder Buchstaben (Distraktor-Load-Überlappung) zu
merken.
farbe eines Worts zu beurteilen und den Inhalt des Worts zu ignorieren. In diesem Fall ist das
Target die Oberﬂächenfarbe, der Distraktor die Wortbedeutung. Typischerweise gelingt es den
Versuchspersonen nicht, den Distraktor ganz zu ignorieren (vgl. MacLeod, 1991). Dies führt dazu, dass die Versuchspersonen schneller in kongruenten Durchgängen sind (Oberﬂächenfarbe und
Wortbedeutung stimmen überein) und dort auch weniger Fehler machen als in inkongruenten
Durchgängen (Oberﬂächenfarbe und Wortbedeutung stimmen nicht überein). Von einer TargetLoad-Überlappung kann dann ausgegangen werden, wenn die Versuchspersonen aufgefordert werden, sich vor der Bearbeitung eines Stroop-Durchgangs visuelle Objekte zu merken (unter der
Annahme einer einheitlichen visuellen Verarbeitungsressource für visuelle Objekte und Farben).
In diesem Fall sind die Ressourcen zur Verarbeitung des Targets schon in Verwendung; das Target wird schlechter verarbeitet, und die störenden Einﬂüsse des Distraktors kommen stärker zum
Tragen. In der Folge steigt die Distraktorinterferenz an.
Es kommt zu einer Distraktor-Load-Überlappung, wenn die Versuchspersonen sich eine Abfolge von Konsonanten merken sollen. Hierbei handelt es sich um verbales Material und demnach um
verbale Verarbeitungsressourcen, die belastet werden. Bei Bearbeitung eines Stroop-Durchgangs
sind nun die Ressourcen, welche benötigt werden um den Distraktor zu verarbeiten, bereits in
Verwendung. Als Folge wird angenommen, dass der Distraktor weniger gut verarbeitet werden
kann und somit dessen störende Einﬂüsse abgeschwächt werden.
Dieser sogenannte Specialized-Load-Eﬀekt setzt mindestens zwei Bedingungen voraus: Zum
einen muss davon ausgegangen werden, dass die Verarbeitungsressourcen limitiert sind. Aufgrund
33
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
zahlreicher Befunde zu limitierten Kapazitäten im Bereich der Arbeitsgedächtnisforschung (z.B.
Atkinson & Shiﬀrin, 1968; Cowan, 2005; Kane & Engle, 2003) und Aufmerksamkeitsforschung
(z.B. Broadbent, 1958; Cherry, 1953; Treisman, 1960; Oberauer & Bialkova, 2009) kann diese Annahme als gesichert angesehen werden. Die zweite Annahme ist weniger eindeutig: Um zwischen
Distraktor- und Target-Load-Überlappungen unterscheiden zu können, muss angenommen werden, dass es verschiedene voneinander trennbare kognitive Ressourcen gibt.4 Es existieren jedoch
kontroverse Ansichten darüber, ob Informationsverarbeitungsprozesse unitär sind (z.B. Kahneman, 1980; Turner & Engle, 1989; Kyllonen, 1993) oder aus verschiedenen Ressourcen bestehen
(z.B. Brooks, 1968; Treisman & Davies, 1973; Navon & Gopher, 1979; Daneman & Tardif, 1987;
Shah & Miyake, 1996; Miyake & Shah, 1999; einen Überblick gibt Miyake, 2001). Dies wird in
Kapitel 4 diskutiert.
Park et al. (2007) legten ihren Experimenten diese beiden Annahmen zugrunde. Die Autoren implementierten Distraktor- und Target-Load-Überlappungen. Dabei verwendeten sie Fotos
von Gesichtern und Häusern, wobei kleinere Fotos von Gesichtern zentral über größere Fotos von
Häusern gelegt wurden oder umgekehrt. In der Aufmerksamkeitsaufgabe sahen die Versuchspersonen zwei dieser Bilder nebeneinander. Je nach Bedingung sollten sie entweder entscheiden, ob
die Gesichter oder die Häuser gleich oder verschieden waren. Sowohl die Gesichter als auch die
Häuser konnten innerhalb eines Bilds gleich oder verschieden sein. Damit ergaben sich kongruente und inkongruente Durchgänge. In der Merkaufgabe sahen die Versuchspersonen die gleiche
Art von Bildern und wurden je nach Bedingung aufgefordert, sich entweder die Gesichter oder
die Häuser zu merken. Die Autoren gingen davon aus, dass es zu einer Target-Load-Überlappung
kommt, wenn die Versuchspersonen sich das gleiche Material sowohl merken sollten als auch in der
Aufmerksamkeitsaufgabe darauf reagieren sollten. Es wurde erwartet, dass die Versuchspersonen
in dieser Bedingung mehr Fehler in der Aufmerksamkeitsaufgabe machen und auch langsamer
antworten. Von einer Distraktor-Load-Überlappung wurde in solchen Durchgängen ausgegangen,
wenn unterschiedliches Material gemerkt werden sollte im Vergleich zu dem, auf welches in der
Aufmerksamkeitsaufgabe reagiert werden sollte. Die Ergebnisse zeigten die erwarteten Eﬀekte:
Target-relevante Arbeitsgedächtnisbelastung führte zu einer erhöhten Interferenz in der Aufmerk-
4
Eine mögliche Erklärung, wie Specialized-Load-Eﬀekte auch ohne die Annahme multipler Ressourcen auftreten
können, stellt die in Kapitel 4 und 5 diskutierte Annahme dar, dass selektive Interferenzeﬀekte auf Ähnlichkeiten
der Erst- und Zweitaufgabe basieren und nicht auf multiplen Ressourcen.
34
2 Komponenten der Informationsverarbeitung
samkeitsaufgabe, Distraktor-relevante Arbeitsgedächtnisbelastung reduzierte die Interferenz.
Neben dieser Arbeit fanden auch Kim et al. (2005) Specialized-Load-Eﬀekte. Sie verwendeten
Stroop-Aufgaben und fanden eine erhöhte Interferenz bei einer Target-relevanten Arbeitsgedächtnisbelastung und reduzierte Interferenz bei einer Distraktor-relevanten Arbeitsgedächtnisbelastung. Im Gegensatz zu Park et al. (2007) verwendeten sie aber unterschiedliche Materialien um
diese Eﬀekte zu zeigen.
Trotz einiger erster Belege für den Specialized-Load-Eﬀekt bleibt die Frage oﬀen, wie generalisierbar dieser Eﬀekt ist. Vor allem in Studien zu crossmodalen Eﬀekten (visuelles und akustisches
Material) wurden trotz unwahrscheinlicher Ressourcenüberlappung erhöhte Interferenzen unter
kognitiver Belastung gefunden (Brand-D’Abrescia & Lavie, 2008). In der vorliegenden Arbeit
wurden Specialized-Load-Eﬀekte auch für den akustischen Bereich sowie für crossmodale Bedingungen untersucht (vgl. Kapitel 6).
2.4 Zusammenfassung
In diesem Kapitel wurden die für die vorliegende Arbeit relevanten Komponenten der Informationsverarbeitung erläutert: Die Aufmerksamkeit und das Arbeitsgedächtnis. In diesem Zusammenhang wurde auch die Stroop-Aufgabe dargestellt; eine selektive Aufmerksamkeitsaufgabe,
welche in der vorliegenden Arbeit verwendet wurde. Da in vielen theoretischen Konzeptionen angenommen wird, dass in das Arbeitsgedächtnis nur solche Informationen gelangen, auf welche sich
die Aufmerksamkeit richtet, wurden im Abschnitt Zusammenhang zwischen Arbeitsgedächtnis und
Aufmerksamkeit klassische und neuere Auswahltheorien vorgestellt. Ein Fokus wurde dabei auf
die Load-Theorie und den Specialized-Load-Ansatz gelegt. Diese beiden Theorien liefern wichtige
theoretische Grundlagen für die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Fragestellungen (Kapitel
5 und 6).
Bevor die Methodik des verwendeten Zweitaufgaben-Paradigmas (Kapitel 4) vorgestellt wird,
wird in Kapitel 3 zunächst auf akustische Verarbeitungsressourcen eingegangen. Dabei wird die
in der vorliegenden Arbeit empirisch untersuchte Annahme getrennter nonverbal- und verbalakustischer kognitiver Ressourcen theoretisch hergeleitet.
35
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Im alltäglichen Leben werden wir ständig mit akustischen Informationen konfrontiert, welche wir verarbeiten müssen. Auf der einen Seite gehören hierzu verbal-akustische Informationen.
So können wir uns bis zu einem gewissen Umfang Telefonnummern oder Geheimnummern merken, aber auch Namen oder Einkaufslisten. Auf der anderen Seite werden wir alltäglich auch mit
nonverbal-akustischen Informationen konfrontiert, wie beispielsweise akustische Signale an Bahnübergängen oder das Martinshorn. Viele Theorien zu akustischen Speichern postulieren dabei,
dass nonverbal-akustische Informationen, wie beispielsweise die Frequenz oder die Lautheit nur
für sehr kurze Zeit behalten werden können (vgl. Cowan, 1984).
In der vorliegenden Arbeit wird die Rolle nonverbal-akustischer kognitiver Ressourcen im
Informationsverarbeitungsprozess untersucht. Es wird vermutet, dass neben verbal-akustischen
auch nonverbal-akustische Informationen über einen längeren Zeitraum gespeichert werden können. In Kapitel 5 wird neben dieser Annahme auch überprüft, ob nonverbal- und verbal-akustische
kognitive Ressourcen voneinander dissoziierbar sind.
Im Folgenden werden einige Befunde zu akustischen Verarbeitungsressourcen dargestellt. Ein
Schwerpunkt wird dabei auf die phonologische Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley,
1986) als eins der einﬂussreichsten Modelle im Bereich der akustischen Verarbeitungsressourcen gelegt. In diesem Modell wird angenommen, dass nur Sprache und sprachähnliches Material
über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann. Nonverbal-akustische Informationen werden nicht berücksichtigt. Im zweiten Teil werden Alternativmodelle erläutert. Hierbei wird ein
Schwerpunkt auf solche Studien gelegt, welche belegen, dass auch nonverbal-akustisches Material
über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann. In diesem Zusammenhang werden auch
solche Arbeiten vorgestellt, welche Hinweise dafür liefern, dass nonverbal- und verbal-akustische
kognitive Ressourcen voneinander dissoziierbar sind.
36
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
3.1 Phonologische Schleife
Die phonologische Schleife ist ein Subsystem in Baddeleys Arbeitsgedächtnismodell (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Ehemals artikulatorische Schleife genannt, wurde dieser
Begriﬀ durch den Begriﬀ der phonologischen Schleife ersetzt. Dadurch sollte verdeutlicht werden,
dass dieses System ohne Artikulation arbeiten kann, vorausgesetzt das Material wird akustisch
präsentiert. Es wird angenommen, dass das System aus zwei Komponenten besteht, einem phonologischen Speicher und einem artikulatorischen Kontrollprozess, der phonologischen Schleife.
Akustisch präsentiertes Material kann direkt in den phonologischen Speicher eintreten, in welchem sprachbasierte Informationen für wenige Sekunden behalten werden. Visuell präsentiertes
Material hat nur über einen Umweg Zugang zu dem Speicher: Diese Information muss die phonologische Schleife durchlaufen. In diesem Prozess wird visuell präsentiertes Material durch einen
artikulatorischen Mechanismus in phonologisches Material umkodiert. Weiterhin dient die phonologische Schleife dazu, Materialien im phonologischen Speicher zu behalten. Dies wird durch
subvokales Wiederholen des zu merkenden Materials erreicht. Zusätzlich wird angenommen, dass
die phonologische Schleife bei der Sprachproduktion beteiligt ist.
Eine wichtige und oft empirisch gestützte Zusatzannahme besteht darin, dass nur einer der
drei möglichen Prozesse der phonologischen Schleife ablaufen kann. Daraus folgt beispielsweise,
dass die Wiederholung irrelevanter Wörter (artikulatorische Unterdrückung, siehe weiter unten)
verhindert, dass visuelle Information in phonologisches Material umkodiert werden kann. Durch
die Methode der artikulatorischen Unterdrückung kann wiederum sichergestellt werden, dass Informationen nicht verbalisiert werden. Im Gegensatz dazu ist es möglich, dass akustische (aber
nicht verbal-visuelle) Stimuli gespeichert werden, auch wenn die phonologische Schleife bereits in
Verwendung ist, da ein direkter Zugang des akustischen Materials in den phonologischen Speicher
angenommen wird.
Es werden im Wesentlichen vier Eﬀekte herangezogen, um die Existenz der phonologischen
Schleife zu belegen (vgl. Baddeley & Hitch, 1994; Baddeley, 1992). In einigen Studien wurde
gezeigt, dass diese Eﬀekte nur bei verbal-akustischen Materialien auftreten. Dies wurde als Beleg
dafür angesehen, dass nur Sprache und sprachähnliches Material in der phonologischen Schleife
gespeichert werden kann. Diese vier Phänomene sollen im Folgenden näher erläutert werden. Im
Anschluss an die jeweilige Erläuterung der einzelnen Phänomene werden kritische Arbeiten hierzu
erwähnt. Eine allgemein kritische Sicht der phonologischen Schleife wird anschließend diskutiert.
37
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Phonologischer Ähnlichkeitseﬀekt
Dieser Eﬀekt ist gekennzeichnet durch die Tatsache, dass phonologisch ähnliche Stimuli schwieriger wiederzugeben sind als phonologisch verschiedene (z.B. Conrad & Hull, 1964; Wickelgren,
1965; Baddeley, 1966), auch wenn das Material visuell präsentiert wurde (vgl. Baddeley, 1968).
Abgemildert wird der phonologische Ähnlichkeitseﬀekt durch visuelle Darbietung des Materials
in Kombination mit artikulatorischer Unterdrückung (siehe weiter unten). Dabei wird vermutet, dass die phonologische Umkodierung durch artikulatorische Unterdrückung verhindert werden kann (Murray, 1968). Daraus kann wiederum geschlossen werden, dass der phonologische
Ähnlichkeitseﬀekt auf einer gewissen Abstraktionsebene und nicht auf der perzeptuellen Ebene
stattﬁndet. Nach Baddeley (1992) liegt die Ursache des phonologischen Ähnlichkeitseﬀekts darin,
dass im phonologischen Speicher phonologische Einheiten gespeichert werden. Ähnliche phonologische Einheiten haben weniger diskriminierende Merkmale und führen so zu einer schlechteren
Wiedergabeleistung.
Andere Autoren vermuten den Ort des Eﬀekts eher auf der Ebene des Wiedergabeprozesses
(Ellis & Hennelly, 1980). Hinweise hierfür sehen diese Autoren unter anderem darin, dass die
Fehler nicht zufällig gemacht werden, sondern einer gewissen Systematik unterliegen. So scheint
die Ähnlichkeit am Ende eines Worts besonders bedeutsam zu sein, im Vergleich zu dem Beginn
eines Worts (Crowder, 1978). Andere Autoren nehmen an, dass der phonologische Ähnlichkeitseﬀekt auch auf perzeptueller Ebene entstehen kann (z.B. Jones, Macken, & Nicholls, 2004; Jones,
Hughes, & Macken, 2006), vor allem dann, wenn kein subvokales Wiederholen des Materials stattﬁndet, zum Beispiel unter artikulatorischer Unterdrückung (Jones et al., 2006). Hierfür spricht
auch, dass der phonologische Ähnlichkeitseﬀekt durch Hinzufügen eines Suﬃx oder Präﬁx (unter artikulatorischer Unterdrückung, siehe weiter unten) eliminiert werden kann (Jones et al.,
2004, 2006). Ihre Annahme, dass der phonologische Ähnlichkeitseﬀekt auf der perzeptuellen Ebene entsteht, sehen sie unter anderem darin begründet, dass ein Suﬃx oder Präﬁx nur dann den
phonologischen Ähnlichkeitseﬀekt reduziert, wenn dieser in den gleichen akustischen Parametern
präsentiert wurde (zum Beispiel in gleicher Stimmlage) wie die zu merkende Wortliste (Jones et
al., 2006).
38
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Eﬀekt der irrelevanten Sprache
Unter diesem Eﬀekt wird die Tendenz verstanden, dass zu ignorierende akustische Stimuli
serielles Wiedergeben von verbalen Sequenzen stören. Dieser Eﬀekt tritt auch dann auf, wenn die
Sequenz visuell dargeboten wurde. Es konnte gefunden werden, dass irrelevante Sprache unabhängig von dem Inhalt einen störenden Einﬂuss besitzt und auch dann auftritt, wenn Wörter ohne
Sinn präsentiert werden (Salamé & Baddeley, 1982). Innerhalb des Modells der phonologischen
Schleife wird der Eﬀekt der irrelevanten Sprache damit erklärt, dass akustische Signale direkt und
automatisch in den phonologischen Speicher eintreten. Die Größe der Interferenz soll dabei von
der Ähnlichkeit der zu wiederholenden Sprachsequenz und der irrelevanten Sprache abhängen: Je
ähnlicher sich die beiden sind, desto größer die Interferenz. Die Tatsache, dass auch visuell präsentiertes Material von irrelevanter Sprache gestört wird, spricht dafür, dass visuelles Materials
schließlich auch phonologisch im phonologischen Speicher gespeichert wird und nicht semantisch.
In dem Modell der phonologischen Schleife wird demnach angenommen, dass die Ähnlichkeit der zu ignorierenden und der zu merkenden Information die Schlüsseldeterminante für den
Interferenzeﬀekt ist. Andere Studien zeigen aber, dass das Ausmaß, in welchem sich die irrelevante Sprachsequenz ändert, entscheidend für das Auftreten dieses Eﬀekts ist (einen Überblick
gibt Jones, Madden, & Miles, 1992). Weitere Studien belegen eine Modulation des Eﬀekts durch
Aufmerksamkeitsprozesse: In einem Experiment von Buchner, Bell, Rothermund, and Wentura
(2008) sollten die Versuchspersonen sich visuell dargebotene Zahlen merken und ein irrelevantes
Geräusch ignorieren. Dieses irrelevante Geräusch wurde entweder in räumlicher Nähe zu den visuell dargebotenen Zahlen präsentiert oder weiter weg. Die größte Beeinträchtigung des irrelevanten
Geräuschs auf den Lernprozess fand statt, wenn das Geräusch in räumlicher Nähe der visuell präsentierten Zahlen dargeboten wurde. Die Autoren nahmen eine Vernetzung der visuellen und
akustischen Aufmerksamkeit als Ursache hierfür an.
In dem Modell der phonologischen Schleife wurde angenommen, dass der Eﬀekt der irrelevanten Sprache nur für Sprache und sprachähnliches Material auftritt. Inzwischen zeigen zahlreiche
Studien, dass auch nonverbal-akustisches Material diesen Eﬀekt erzeugen kann, wie beispielsweise
natürlich vorkommende Geräusche (Tiere, menschliche Geräusche, Werkzeuggeräusche; vgl. Buchner et al., 2008), Töne (Jones et al., 1992) oder Bandpassrauschen (Tremblay, Macken, & Jones,
2000). Neuere Arbeiten sprechen daher nicht mehr von dem irrelevanten Spracheﬀekt sondern von
dem irrelevanten Geräuscheﬀekt (z.B. Jones et al., 2004; Buchner et al., 2008).
39
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Wortlängeneﬀekt
Der Wortlängeneﬀekt bezieht sich auf den oft replizierten Befund, dass die Merkleistung
von Wörtern mit deren Wortlänge abnimmt (z.B. Baddeley, Thomson, & Buchanan, 1975). Die
kritische Determinante ist die Dauer, welche benötigt wird, um das Wort auszusprechen und
nicht, aus wie vielen Silben das Wort besteht (z.B. Ellis & Hennelly, 1980). In einem Experiment
von Ellis and Hennelly (1980) wurden englische und walisische Versuchspersonen aufgefordert,
sich Zahlen in englischer oder walisischer Sprache zu merken. Dabei schnitten die walisischen
Versuchspersonen wesentlich schlechter ab. Dieses Ergebnis wurde damit erklärt, dass es länger
dauert, die Zahlen in walisischer Sprache als in englischer Sprache auszusprechen. Da die Notwendigkeit von subvokalem Wiederholen des zu merkenden Materials angenommen wird, wird
vermutet, dass die Wiederholung längerer Wörter auch länger dauert. Der Eﬀekt konnte auch
für Dysarthrie-Patienten gefunden werden (Patienten, welche die Fähigkeit der Sprachproduktion
verloren haben; Baddeley & Wilson, 1985). Auch zeigt sich der Eﬀekt bei Kindern mit genetisch
bedingter Taubheit oder Dysarthrie (Bishop & Robson, 1989). Eine mögliche Interpretation des
Eﬀekts ist daher, dass für subvokales Wiederholen von zu merkenden Materialien zwar zentrale
Kapazitäten der Sprachproduktion benötigt werden, nicht aber die Fähigkeit der tatsächlichen
Sprachproduktion.
Artikulatorische Unterdrückung
Artikulatorische Unterdrückung wird realisiert, indem Versuchspersonen aufgefordert werden,
ein irrelevantes Wort oder Silbe ständig zu wiederholen. Ein typischer Befund der artikulatorischen
Unterdrückung ist, dass die Leistung im seriellen Wiederholen von Wörtern abnimmt und das der
Wortlängeneﬀekt verschwindet (Baddeley, Lewis, & Vallar, 1984). Wird verbales Material visuell
dargeboten, so reduziert artikulatorische Unterdrückung sowohl den Ähnlichkeitseﬀekt (Baddeley
et al., 1984) als auch den irrelevanten Spracheﬀekt (Salamé & Baddeley, 1982).
Jones et al. (2004, 2006) untersuchten in diesem Zusammenhang die Interaktion zwischen phonologischer Ähnlichkeit, Darbietungsmodalität und artikulatorischer Unterdrückung. Nach dem
Modell der phonologischen Schleife sollen phonologische Ähnlichkeitseﬀekte unter artikulatorischer Unterdrückung nur für akustisch dargebotene Stimuli entstehen. Die Begründung hierfür
liegt darin, dass für das Enkodieren visueller Informationen die phonologische Schleife benötigt
wird, diese aber durch die artikulatorische Unterdrückung belegt ist. Jones et al. (2004, 2006) fan40
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
den den Eﬀekt phonologischer Ähnlichkeit bei akustisch dargebotenen Stimuli aber nur für den
letzten Stimulus (Recency-Eﬀekt) und teilweise für den ersten Stimulus (Primacy-Eﬀekt). Dieser
Eﬀekt konnte zudem durch Hinzufügen eines Suﬃx oder eines Präﬁx eliminiert werden. Baddeley
and Larsen (2007b) argumentierten, dass die zu merkende Liste, welche bei Jones et al. (2004,
2006) verwendet wurde, durch das Hinzufügen des Präﬁx und Suﬃx zu lang sei. Ihrer Meinung
nach wurde dadurch die Aufgabe zu schwer und die phonologische Schleife außer Kraft gesetzt.
Sie vermuteten, dass in solchen Fällen andere Strategien verwendet werden, wie zum Beispiel
semantische oder visuelle Strategien, um sich die präsentierten Informationen zu merken. In ihren
Experimenten konnten sie für kürzere Listen sowohl mit lauter als auch mit stummer artikulatorischer Unterdrückung eine Interaktion ﬁnden, das heißt der phonologische Ähnlichkeitseﬀekt
trat nur bei akustischer Darbietung auf und dort bei allen Positionen. Durch die Einschränkung
der phonologischen Schleife dahingehend, dass sie unter bestimmten Umständen außer Kraft gesetzt wird, ist das Modell allerdings wenig sparsam (vgl. Jones, Hughes, & Macken, 2007, für eine
kritische Diskussion).
3.2 Kritische Bemerkungen zu dem Modell der
phonologischen Schleife
Die phonologische Schleife stellt die wohl am meisten untersuchte Komponente in dem Arbeitsgedächtnismodell von Baddeley and Hitch (1974) dar. Die Tatsache, dass in diesem Modell nur
Sprache und sprachähnliches Material berücksichtigt werden, hat möglicherweise dazu beigetragen, dass nonverbal-akustische kognitive Ressourcen bisher wenig untersucht wurden (bedeutende
Ausnahmen sind D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992; Semal et al., 1996; Keller et al.,
1995).
Es existieren aber auch Arbeiten, welche ganz andere Vorstellungen von akustischen Speichern
vertreten (Cowan, 1984), das Modell komplett revidieren (Jones et al., 2004, 2006, 2007), andere
Subkomponenten oder ähnlich funktionierende Schleifensysteme für andere Materialien postulieren (Wilson & Fox, 2007; Saito, 2001) oder separate akustische Speicher annehmen (D. Deutsch,
1970; Semal & Demany, 1991, 1993; Keller et al., 1995; Grube, 1996; Clément et al., 1999; Saito,
2001; Jump & Ries, 2008). Diese kritischen Arbeiten und Alternativmodelle legen zumeist einen
Speicher für nonverbal-akustische Informationen nahe und postulieren zum Teil eine Trennung
41
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
nonverbal- und verbal-akustischer kognitiver Ressourcen. In vielen dieser Arbeiten wird direkt auf
die oben erläuterten Phänomene der phonologischen Schleife Bezug genommen. In den folgenden
Abschnitten werden diese kritischen Arbeiten und Alternativmodelle erläutert.
Kurze und lange akustische Speicher – Ein Vorschlag von Cowan (1984)
In seinem Überblicksartikel schlug Cowan (1984) zwei verschiedene akustische Speicher vor:
Einen kurzen akustischen Speicher, in welchem für wenige Millisekunden das akustische Material
in nicht näher analysierter Form gespeichert wird und einen langen akustischen Speicher, in
welchem das akustische Material für mindestens einige Sekunden gespeichert werden kann. Dabei
werden vielmehr Annahmen über den Inhalt dieser Speicher gemacht als über zugrunde liegende
Prozesse, weshalb diese Einteilung nicht direkt im Widerspruch zu dem Modell der phonologischen
Schleife zu sehen ist. Die Idee zweier separater akustischer Speicher dieser Art wurde auch von
anderen Autoren postuliert (z.B. Aaronson, 1974; Massaro, 1975). In den von Cowan (1984)
zusammengefassten Experimenten, welche einen langen oder einen kurzen akustischen Speicher
nahelegen, wird deutlich, dass beide Speicher auf verschiedenen Zeitebenen liegen. Cowan (1984)
schließt aber nicht aus, dass es sich um die gleichen Strukturen oder Prozesse handelt. In den
folgenden zwei Abschnitten sollen einige wichtige Studien, welche einen kurzen und einen langen
akustischen Speicher nahelegen, beschrieben werden.
Kurzer akustischer Speicher
Cowan (1984) fasste die Evidenzen für einen kurzen akustischen Speicher in drei Gruppen
von Paradigmen zusammen. In auditorischen Persistenz-Paradigmen wird direkt überprüft, wie
lange eine auditorische Wahrnehmung andauert. In einem Experiment von Efron (1970) hörten die
Versuchspersonen dabei ein Zielgeräusch (Ton oder Rauschen) gefolgt in einem variablen Abstand
von einem Teststimulus. Der Teststimulus war in einem Fall ein Lichtblitz, in einem anderen Fall
ein vom Zielreiz verschiedenes Geräusch, welches zudem auf dem anderen Ohr präsentiert wurde.
Im Folgenden wird nur auf das Geräusch als Teststimulus eingegangen. Die Versuchspersonen
sollten den Punkt bestimmen, an dem das Ende des Targets gleichzusetzen war mit dem Anfang
des Teststimulus. Dabei wurde festgestellt, dass Stimuli, welche kürzer als 180 ms waren, als zu
lang eingeschätzt wurden (die Einschätzung betrug hier ungefähr 180 ms). Stimuli, welche 180 ms
dauerten, wurden in ihrer Dauer richtig eingeschätzt. Stimuli länger als 180 ms wurden ebenfalls
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3 Akustische Verarbeitungsressourcen
zu lang eingeschätzt. Demnach sollte die Persistenz eines Tons bei 180 ms liegen.
Weitere beschriebene Paradigmen sind akustische Integrationsstudien. In diesen Studien wird
angenommen, dass für eine zeitliche Integration die einkommende Information so lange behalten
werden muss, bis der zu integrierende Teil der Information dargeboten wird. In einer Arbeit von
D. M. Green, Birdsall, and Tanner (1957) sollten die Versuchspersonen Töne entdecken, welche
in einem Rauschen versteckt waren. In der Bedingung, in welcher die Stimulusenergie konstant
gehalten wurde, war die Fähigkeit den Ton zu erkennen am größten, wenn die Dauer des Tons
zwischen 20 und 200 ms lag. Daraus schlossen die Autoren, dass bei Tönen, welche länger als 200
ms dauern, die Fähigkeit abnimmt, die Stimulusenergie zu integrieren.
In Maskierungsparadigmen (z.B. Massaro, 1972) wird ebenfalls die Existenz eines kurzen akustischen Speichers nahegelegt. In diesen Experimenten werden zwei Töne schnell hintereinander
dargeboten. Ein typischer Befund ist dabei, dass bei sehr kurzem Abstand entweder der erste
Ton nicht wahrgenommen (also maskiert) wird (backward masking) oder der zweite Ton nicht
wahrgenommen wird (forward masking). Damit entweder forward masking oder backward masking auftritt, muss die Maske entweder länger oder lauter sein als der andere Ton. Dieser Eﬀekt
sinkt mit zunehmender Distanz beider Töne bis zu einer Distanz von etwa 250 ms, ab welcher
keine Maskierungseﬀekte mehr auftreten. Eine Erklärungsmöglichkeit im Sinne eines kurzen akustischen Speichers ist, dass diese Maximalzeit, also 250 ms, die Zeit repräsentiert, in welcher im
kurzen akustischen Speicher noch Informationen enthalten sind.
Langer akustischer Speicher
Evidenzen für einen langen akustischen Speicher kommen vor allem aus der Forschung zu
Suﬃx-Eﬀekten (Morton & Chambers, 1973; Jones et al., 2006). Unter dem Suﬃx-Eﬀekt wird
der Eﬀekt verstanden, dass bei Hinzufügen eines zu ignorierenden Worts (Suﬃx) am Ende einer
zu merkenden Liste die Wiedergabe der letzten Wörter verschlechtert wird, wenn die Wortliste
und das Suﬃx akustisch dargeboten werden. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Interferenz durch den Suﬃx größer ist, wenn dieser akustisch ähnlich den zu merkenden Wörtern ist
(Morton, Crowder, & Prussin, 1971). Der Suﬃx-Eﬀekt allgemein und der Ähnlichkeitseﬀekt im
Speziellen sprechen dafür, dass das akustische Gedächtnis über eine gewisse Zeit (einige Sekunden) andauert. Der Suﬃx-Eﬀekt ist allerdings sehr komplex. So fanden zum Beispiel Baddeley
and Hull (1979), dass lange Suﬃxe mittlere Wörter der zu merkenden Wortliste besonders stören,
43
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
kurze Suﬃxe stärker die letzten Wörter. Daraus kann zwar auf eine gewisse Beteiligung eines längeren akustischen Speichers geschlossen werden, die genauen Vorgänge sind allerdings nicht klar
(vgl. Cowan, 1984). Noch komplexer werden die Ergebnisse, wenn Modalität und Suﬃx-Eﬀekte
zusammen betrachtet werden und interagieren (siehe weiter oben).
Weitere Belege für einen langen akustischen Speicher liefern Studien zum dichotischen Hören.
Glucksberg and Cowen (1970) boten ihren Versuchspersonen zwei Informationen dar, eine über
das rechte Ohr, die andere über das linke Ohr. Die Versuchspersonen wurden aufgefordert, eine
der beiden Botschaften zu beachten. Bei einem bestimmten Hinweisstimulus sollten sie die Zahlen
wiedergeben, welche über das nicht beachtete Ohr präsentiert wurden. Dabei konnten sie auch
angeben, dass sie zwar eine Zahl gehört haben, diese aber nicht mehr wissen. Wann immer die
Versuchspersonen angeben konnten, dass in der nicht beachteten Botschaft einen Zahl enthalten
war, konnten sie diese auch korrekt wiedergeben. Daraus schlossen die Autoren, dass die Versuchspersonen die Zahlen nicht während der Präsentation hörten; ansonsten sollte es Fälle geben, in
welchen die Versuchspersonen sich an die konkrete Zahlen nicht erinnern, aber wissen, dass Zahlen aufgetreten sind. Stattdessen postulierten die Autoren eine Art präkategoriale Präsentation,
welche im Nachhinein nach der erforderlichen Information abgehört werden kann.
Ein drittes Paradigma, welches die Existenz von einem langen akustischen Speicher nahelegt,
ist das des Partial Reports. Darwin, Turvey, and Crowder (1972) präsentierten ihren Versuchspersonen drei akustische Informationen (Zahlen und Buchstaben). Diese Informationen kamen aus
drei verschiedenen Richtungen. Die Versuchspersonen wurden in der einen Bedingung aufgefordert, mittels visueller Hinweisstimuli, welche die räumlichen Richtungen angaben, die Informationen wiederzugeben. In der anderen Bedingung wurden sie ohne Hinweisstimulus aufgefordert, die
Informationen wiederzugeben. Die Autoren nahmen an, dass die Informationen in einer akustischräumlichen Matrix gespeichert werden und der visuelle Hinweisstimulus ein komplexes Auslesen
aus dieser Matrix erlaubt. Die Autoren fanden, dass bis zu einer Verzögerung von vier Sekunden
die Wiedergabe in der Bedingung mit einem Hinweisstimulus besser war.
Als viertes Paradigma geben Periodizitätserkennungen Hinweise für die Existenz eines langen
akustischen Speichers. Guttman and Julesz (1963) präsentierten ihren Versuchspersonen Stimuli,
welche aus einem Segment eines weißen Rauschens bestanden. Dieses Segment wurde mehrfach
aneinander gereiht. In dem Experiment wurde nun die Rate, mit der dieses Segment wiederholt
wurde, variiert. Wiederholungen mit sehr langsamer Wiederholungsrate (mehr als eine Sekun-
44
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
de) konnten nicht entdeckt werden. Dies spricht dafür, dass die Versuchspersonen sich über den
Zeitraum von einer Sekunde die spektralen Eigenschaften des Rauschens merken konnten.
Als ein vergleichsweise einfaches Paradigma geben Zwei-Stimuli-Vergleichsaufgaben Hinweise
für lange akustische Speicher. Dabei werden die Versuchspersonen aufgefordert, zwei Stimuli,
zum Beispiel zwei Töne, miteinander zu vergleichen. Der Abstand zwischen beiden Stimuli wird
variiert. Mit Vergrößerung des Abstands zwischen beiden Stimuli nimmt die Leistung ab. Der
Punkt einer Leistungsasymptote wird mit dem Zeitpunkt gleichgesetzt, in welchem der Inhalt
im langen akustischen Speicher gelöscht wurde. Crowder (1982) fand in einer solchen Studie eine
Leistungsasymptote bei etwa drei Sekunden.
Kritik an der Arbeit von Cowan (1984)
Im Gegensatz zu dem Modell der phonologischen Schleife bietet die Konzeption von Cowan
(1984) den Vorteil, dass auch nonverbal-akustisches Material beachtet wird. Beim Betrachten der
Evidenzen für den kurzen und den langen akustischen Speicher fällt auf, dass die Arbeiten, welche
für die Existenz eines kurzen Speichers sprechen, vor allem auf nonverbal-akustischem Material
basierten, während in den Arbeiten, in welchen ein langer akustischer Speicher nahegelegt wurde,
vor allem verbal-akustische Materialien verwendet wurden. Experimente zu den Zwei-StimuliVergleichsaufgaben zeigen aber auch, dass das Behalten von nonverbal-akustischer Information
über einen längeren Zeitraum möglich ist. Eine gewisse Separierung von nonverbal- und verbalakustischen kognitiven Ressourcen wird in den Experimenten aber trotzdem nahegelegt. Dies wird
jedoch von Cowan (1984) nicht diskutiert. Nachteilig ist außerdem die fehlende Konkretisierung
der zugrunde liegenden Prozesse und kognitiven Ressourcen.
Alternativmodell von Jones und Kollegen
Hauptkritiker des Modells der phonologischen Schleife sind Jones und Kollegen (Jones et al.,
2004, 2006, 2007). Basierend auf ihren Studien zum phonologischen Ähnlichkeitseﬀekt, irrelevanten Geräuscheﬀekt und artikulatorischer Unterdrückung (siehe weiter oben) schlugen sie eine
Alternative zu der phonologischen Schleife vor.
Anstatt eines Speichers nehmen die Autoren verschiedene Prozesse an, welche für die Verarbeitung von akustischem Material verantwortlich sein sollen, wie die perzeptuelle Organisation
und planende Funktionen, beispielsweise die Planung der Wiedergabe. Sie schlagen vor, dass es
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3 Akustische Verarbeitungsressourcen
eine bestimmte perzeptuelle Repräsentation für akustische Information gibt, zu welcher sowohl
Sprache als auch nicht-sprachliche Geräusche Zugang haben. In dem ursprünglichen Modell der
phonologischen Schleife wurde angenommen, dass nur Sprache und sprachähnliches Material gespeichert werden kann. Hinweise dafür fanden beispielsweise Salamé and Baddeley (1989) in ihrer
Studie, in welcher sie zeigen konnten, dass der irrelevante Geräuscheﬀekt nicht bei weißem Rauschen auftritt. Sie vermuteten daraufhin einen Filter, der nur sprachähnlichem Material einen
Zugang zu der phonologischen Schleife gewährt. In anderen Studien wiederum konnte ein Einﬂuss
von irrelevantem nonverbal-akustischem Material auf das Merken von verbalem Material gefunden
werden (Buchner et al., 2008; Jones et al., 1992; Tremblay et al., 2000; siehe auch den Abschnitt zu
Eﬀekten der irrelevanten Sprache weiter oben). Anstatt der Vorstellung eines Speichers, welcher
durch phonologische Informationen „besprochen“ wird, nehmen die Autoren an, dass die auditorische perzeptuelle Information in einzelnen Segmenten verarbeitet wird. Weiterhin nehmen sie an,
dass die Prozesse der subvokalen Wiederholung artikulatorisch und nicht phonologisch sind. Dabei
wird vermutet, dass durch subvokales Wiederholen die Planung der Wiedergabe in Gang gesetzt
und aufrecht erhalten wird und nicht die Aufrechterhaltung einiger separater Repräsentationen
innerhalb eines phonologischen Speichers.
Kritisch an dem Ansatz von Jones et al. (2007) ist aber, dass sie ihre Modellvorstellung
hauptsächlich an der speziﬁschen Interaktion zwischen phonologischer Ähnlichkeit, artikulatorischer Unterdrückung und Darbietungsmodalität sowie speziﬁschen Suﬃx- und Präﬁx-Eﬀekten
festmachten. Andere Eﬀekte, welche das ursprüngliche Modell einer phonologischen Schleife nahelegten (siehe weiter oben), sind in den Arbeiten von Jones und Kollegen bislang nur theoretisch
berücksichtigt. Ein weiterer Kritikpunkt betriﬀt die Isolation, mit der das ursprüngliche Modell
der phonologischen Schleife betrachtet wird. In dem Arbeitsgedächtnismodell von Baddeley and
Hitch (1974) werden jedoch noch zwei weitere Komponenten postuliert, die zentrale Exekutive
und der räumlich-visuelle Notizblock (vgl. Baddeley & Larsen, 2007a). Weiterhin bleibt die Komponente der Aufmerksamkeit unberücksichtigt. Das diese aber gerade in den Phänomenen eine
Rolle spielt, welche Jones und Kollegen als Beleg für ihre Theorie heranziehen, zeigen beispielweise Arbeiten, welche einen Einﬂuss der Aufmerksamkeit auf den irrelevanten Spracheﬀekt fanden
(Buchner et al., 2008).
46
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Erweiterungen der phonologischen Schleife
Neben dem oben erläuterten Vorschlag von Jones und Kollegen, das Modell der phonologischen
Schleife komplett zu ersetzten, gibt es andere Autoren, die dafür plädieren, die phonologische
Schleife in ihrer Generalität auszuweiten oder durch bestimmte Komponenten zu erweitern und
so den Gültigkeitsbereich auszudehnen (D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992; Saito, 1994;
Grube, 1996; Saito & Ishio, 1998; Saito, 2001). Die Arbeiten sind dadurch gekennzeichnet, dass
sie die oben erläuterten Konzepte und Phänomene der phonologischen Schleife in Verbindung
setzten mit nonverbal-akustischen Materialien. Der Vorschlag zur Erweiterung der phonologischen
Schleife um ein Gedächtnis für Prosodie und ein Gedächtnis für Frequenz wird in den folgenden
zwei Abschnitten erläutert.
Phonologische Schleife und ein Gedächtnis für Prosodie
Eine sehr wichtige Charakteristik von Sprache ist die Prosodie (Gesamtheit speziﬁscher sprachlicher Eigenschaften). Dazu gehören akustische Parameter wie Akzent, Intonation, Sprechpausen
und Rhythmus. Da ein gewisser Zusammenhang zwischen der phonologischen Schleife und der
Sprachproduktion nahegelegt wurde (z.B. Baddeley, Gathercole, & Papagno, 1998), scheint die
Annahme plausibel, dass die phonologische Schleife nicht nur Sprache und sprachähnliches Material beinhaltet, sondern auch Informationen über die Prosodie.
Saito (1994) untersuchte den Zusammenhang zwischen phonologischem Ähnlichkeitseﬀekt und
rhythmischem Fingerklopfen. Die Ergebnisse zeigten, dass bei gleichzeitigem Fingerklopfen der
phonologische Ähnlichkeitseﬀekt von visuell präsentiertem Material verschwand. Er schlug vor,
dass zum Umkodieren des visuellen Materials in phonologisches Material und zum Klopfen eines
Rhythmus die gleichen Prozesse benötigt werden. Weitere Evidenzen für ein gemeinsames Verarbeitungssystem für phonologische Informationen und Rhythmus zeigen die Arbeiten von Saito
and Ishio (1998). In ihren Experimenten wurden die Versuchspersonen aufgefordert, sich einen
Rhythmus zu merken. Die Fähigkeit den Rhythmus wiederzugeben war unter artikulatorischer
Unterdrückung signiﬁkant reduziert. Die Beeinträchtigung der Merkaufgabe konnte dabei nicht
allein auf eine Zweitaufgabe zurückgeführt werden, da eine gleichzeitige räumliche Aufgabe zu
einer wesentlich geringeren Verschlechterung der Leistung führte.
Auch Grube (1996) fand Hinweise für die Beteiligung der phonologischen Schleifen bei dem
Merken von akustischen Zeitabständen. Zum einen wurde in seinen Experimenten die sofortige
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3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Reproduktion von akustisch dargebotenen Zeitintervallen sowohl durch simultane Hintergrundmusik (irrelevanter Geräuscheﬀekt) als auch durch simultane Artikulation von irrelevantem Material
(artikulatorische Unterdrückung) gestört. In einem zweiten Experiment wurde die Möglichkeit
verringert, dass eine Beeinträchtigung der Wiedergabe von akustischen Zeitabständen durch die
Artikulation oder die Hintergrundmusik wegen einer Belastung der zentralen Exekutive entstanden ist. Sowohl die Hintergrundmusik als auch die artikulatorische Unterdrückung hatten keinen
Einﬂuss auf eine mentale Rotationsaufgabe, welche als eine Aufgabe der zentralen Exekutive angesehen wird. Zudem fand er eine Korrelation zwischen Gedächtnisspanne und Reproduktion von
akustischen Zeitabständen. Diese Ergebnisse konnten von Saito (2001) repliziert werden.
Entsprechend den in diesem Abschnitt dargestellten Befunden wurde die Gültigkeit der phonologischen Schleife in einer Revision ausgeweitet (Baddeley & Logie, 1992). Die Autoren nehmen
dabei an, dass es durch subvokales Singen möglich sei, in der phonologischen Schleife für kurze
Zeit Tonabfolgen zu speichern.
Phonologische Schleife und ein Gedächtnis für Frequenz
Als eine der Ersten konnte D. Deutsch (1970) zeigen, dass ein Gedächtnis für Tonhöhe von
einem Gedächtnis für verbales Material dissoziierbar ist. Die Versuchspersonen sollten sich in
diesem Experiment einen Testton merken und diesen nach einem gewissen Intervall mit einem
zweiten Testton vergleichen. Die Töne waren entweder identisch oder unterschieden sich um einen
Halbton. Zwischen den beiden Testtönen hörten die Versuchspersonen in der einen Bedingung
Töne, welche sie ignorieren sollten. In den anderen drei Bedingungen hörten die Versuchspersonen
zwischen den Tönen Zahlen. In einer dieser Bedingungen sollten sie die Zahlen ignorieren und
die Tonaufgabe bearbeiten. In der nächsten Bedingung sollten sie nach der Tonaufgabe auch die
Zahlen wiedergeben. In der letzten Bedingung wurden die Versuchspersonen darüber informiert,
dass die Töne immer gleich waren. Sie sollten ausschließlich die Zahlen wiedergeben. Es zeigte sich,
dass die Tonvergleichsaufgabe viel stärker von den eingeschobenen Tönen beeinträchtigt wurde
als von den eingeschobenen Zahlen. Die Leistung in der Zahlenmerkaufgabe war unabhängig
davon, ob zusätzlich Töne gemerkt werden sollten oder nicht. Die Autorin schlussfolgerte aus
diesen Ergebnissen, dass es ein Gedächtnis für Töne geben müsse, welches von dem Gedächtnis
für verbales Material verschieden sei.
Pechmann and Mohr (1992) verwendeten eine ähnliche Prozedur. Auch hier hörten die Ver-
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3 Akustische Verarbeitungsressourcen
suchspersonen zwei Testtöne in einem bestimmten Abstand. Die Versuchspersonen hörten zudem
entweder Töne, verbales Material oder sie sahen visuelles Material. Das verbale und visuelle Material sollte in jeweils einer Bedingung wiederholt werden, in der jeweiligen anderen Bedingung
sollte es ignoriert werden. Die Autoren fanden, analog zu dem Experiment von D. Deutsch (1970),
die größte Beeinträchtigung der Tonvergleichsaufgabe, wenn in dem Intervall zwischen den zu vergleichenden Tönen andere Töne dargeboten wurden. Sie interpretierten dies als Hinweis dafür,
dass neben einer phonologischen Schleife auch eine tonale Schleife existiert.
Salamé and Baddeley (1989) untersuchten den Einﬂuss von irrelevanter Sprache, Rauschen
oder instrumentaler Musik auf das Einprägen von visuell dargebotenem Material. Für das zu
ignorierende Rauschen fanden sie keine Eﬀekte, wohl aber für die zu ignorierende Musik. Irrelevante Musik verschlechterte signiﬁkant die Merkfähigkeit, obgleich der Eﬀekt für die irrelevante
Sprache größer war. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass Musik und Sprache im gleichen System
verarbeitet werden.
Befunde zu nonverbal-akustischen Speichern
Neben den Arbeiten, welche außer der phonologischen Schleife andere ähnliche Systeme nahelegen oder das Konzept der phonologischen Schleife revidieren, existieren Arbeiten, welche
unabhängig von dem Modell der phonologischen Schleife untersuchen, ob es ein Gedächtnis für
bestimmte nonverbal-akustische Parameter gibt. Einige dieser Arbeiten werden in den nächsten
Abschnitten zusammenfassend dargestellt. Im Anschluss daran werden physiologische Hinweise
für getrennte akustische Speicher vorgestellt. Der Abschnitt zu generellen Gedächtniseﬀekten bei
nonverbal-akustischem Material liefert am Ende dieses Kapitels abschließende Evidenzen für einen
nonverbal-akustischen Speicher.
Gedächtnis für Frequenz
In Experimenten, in welchen ein Kurzzeitgedächtnis für Frequenzen untersucht wird, wird
meistens die von D. Deutsch (1970) verwendete Prozedur (siehe weiter oben) eingesetzt. Mit einer solchen Prozedur konnten Semal and Demany (1991) feststellen, dass die Leistung in einer
Frequenzvergleichsaufgabe unabhängig ist von der Klangfarbe der verwendeten Stimuli. Die Versuchspersonen sollten auch hier zwei Töne in ihrer Frequenz vergleichen. Zwischen diesen Tönen
präsentierten die Autoren zu ignorierende Störtöne. Die Autoren untersuchten nun den Einﬂuss
49
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
der Frequenz und der Klangfarbe dieser Störtöne auf die Vergleichsaufgabe. Für die Frequenz
fanden sie, dass die Leistung der Versuchspersonen wesentlich besser war, wenn die Frequenz der
zu ignorierenden Töne sich deutlich von den Testtönen unterschied. Die spektralen Eigenschaften
hingegen hatten keinen Einﬂuss auf die Tonvergleichsaufgabe.
In einer weiteren Arbeit von Semal and Demany (1993) konnten die Autoren zeigen, dass
auch die Lautheit und die Amplitudenschwankung der Störtöne wenig Einﬂuss auf eine Frequenzvergleichsaufgabe haben. Die Autoren variierten diesmal die Intensität der zu ignorierenden Töne
sowie die Schwankung der Intensität von einem zum anderen zu ignorierenden Ton. Für die Leistung in der Frequenzvergleichsaufgabe war es unerheblich, ob die Lautheit der zu ignorierenden
Töne identisch oder sehr verschieden zu den Testtönen war. Weiterhin fanden die Autoren keinen
Einﬂuss der Amplitudenschwankung.
Semal et al. (1996) untersuchten, ob die Frequenz sprachlicher Geräusche auf die gleiche Art
und Weise verarbeitet wird wie die Frequenz nicht-sprachlicher Informationen. In den beiden Experimenten verwendeten sie die gleiche Prozedur wie D. Deutsch (1970). In einem Experiment
sollten die Versuchspersonen zwei Töne in ihrer Frequenz vergleichen, in dem anderen Experiment
sollten sie die Frequenz zweier gesprochener Wörter vergleichen. Die Autoren fanden keine Hinweise dafür, dass es getrennte Speicher für die Frequenz von sprachlichem und nicht sprachlichem
Material gibt. Der Interferenzeﬀekt von Wörtern war jedoch kleiner. Dies erklärten die Autoren
damit, dass die Frequenz von Wörtern weniger salient ist.
Keller et al. (1995) verglichen in ihren Experimenten eine Bedingung, in welcher zwischen
zwei zu vergleichenden Tönen ein stilles Intervall lag, mit einer Bedingung, in welcher verbales
oder akustisches zu merkendes Material in dem Intervall präsentiert wurde. In der Bedingung mit
dem stillen Intervall wurden die Versuchspersonen aufgefordert, sich den Ton durch subvokales
Wiederholen zu merken. Die Versuchspersonen schnitten besser ab, wenn sie den Ton wiederholen
durften im Vergleich zu den Bedingungen, in welchen sie sich zusätzlich verbale oder akustische
Informationen merken sollten. Daraus schlossen die Autoren, dass durch subvokales Wiederholen
der Verfall von Informationen über die Frequenz verlangsamt werden kann.
Gedächtnis für Lautheit
Botte et al. (1991) untersuchten in einer Studie die Merkfähigkeit für Lautheit in einer ZweiStimuli-Vergleichsaufgabe. Dabei waren beide Testtöne reine Töne mit einer konstanten Frequenz.
50
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Die Töne unterschieden sich nur in ihrer Intensität. Zwischen den beiden Testtönen lagen zu
ignorierende Töne, welche in ihrer Intensität und Frequenz variierten. Die Leistung der Tonvergleichsaufgabe hing dabei nicht von der Ähnlichkeit der Intensität oder Frequenz zwischen den
zu ignorierenden und den zu vergleichenden Tönen ab. Die Leistung sank allerdings monoton mit
Anstieg der Intensität der zu ignorierenden Töne.
Clément et al. (1999) untersuchten, ob die Schnelligkeit mit der eine Gedächtnisspur für Lautheitsinformationen und Frequenzinformationen abnimmt, vergleichbar ist. Die Autoren variierten
das Intervall zwischen den beiden zu vergleichenden Teststimuli und fanden für die Lautheit, dass
die Leistung beide Stimuli zu vergleichen sehr stark in einem Intervall von 0,5 bis 2 Sekunden
abnahm. Bei einem noch längeren Intervall sank die Leistung nicht mehr. Für die Frequenz war
die Abnahme der Leistung weniger abrupt. Diese Divergenz zwischen der Leistung in der Lautheitsvergleichsaufgabe und Frequenzvergleichsaufgabe sahen die Autoren als Hinweis dafür, dass
es möglicherweise getrennte Speicher für Lautheit und Frequenz gibt.
In einem neueren Experiment untersuchten Jump and Ries (2008) den Just Notable Diﬀerence
(gerade noch erkennbaren Unterschied, JND) für die Lautheit zwischen zwei Testtönen. Sie konnten zeigen, dass sich der JND mehr als verdoppelte, wenn zu ignorierende Töne zwischen beiden
Testtönen präsentiert wurden. Bei Untersuchungen der Frequenz konnte gezeigt werden, dass die
zu ignorierenden Töne weniger Interferenz verursachten, wenn sie auf einem anderen Ohr präsentiert wurden wie die Testtöne (z.B. D. Deutsch, 1978). Dies untersuchten Jump and Ries (2008)
auch für die Lautheit. Die Autoren fanden aber keine Hinweise dafür, dass räumliche Faktoren
den Interferenzeﬀekt der zu ignorierenden Töne beeinﬂussen können. Eine mögliche Erklärung für
die fehlende Beeinﬂussung räumlicher Faktoren auf die Interferenz sahen die Autoren darin, dass
die Lautheit, viel mehr als die Frequenz, als Hinweis für räumliche Orientierung dienen kann.
Gedächtnis für räumlich-akustische Informationen
Als Sonderfall soll auf die Unterscheidung zwischen einer akustischen „Was“ und einer akustischen „Wo“ Information eingegangen werden. Für den visuellen Bereich gibt es bereits einige Hinweise dafür, dass visuelle Objektinformationen (was) und visuell-räumliche Informationen (wo)
in verschiedenen neuronalen Verarbeitungswegen verarbeitet werden (einen Überblick gibt Goodale & Humphrey, 1998). Dabei konnte festgestellt werden, dass visuelle Informationen über das
Objekt ventral verarbeitet werden, visuell-räumliche Informationen dagegen dorsal.
51
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
Die anatomische Unterteilung in ventrale und dorsale Pfade konnte auch für die akustische
Wahrnehmung gefunden werden (z.B. Herrmann, Senkowski, Maess, & Friederici, 2002; Arnott,
Binns, Grady, & Alain, 2004). In der Studie von Herrmann et al. (2002) verwendeten die Autoren
komplexe, natürlich vorkommende Stimuli (zum Beispiel Autogeräusche, Telefonklingeln), welche
an sieben verschiedenen Lokationen ertönen konnten. In der Objektaufgabe sollten die Versuchspersonen vorher festgelegte Targetgeräusche zwischen anderen Geräuschen identiﬁzieren. In der
räumlichen Aufgabe sollten die Versuchspersonen eine vorher festgelegte Richtung, aus welchem
das Target ertönte, unter den anderen Richtungen entdecken. Die Geräusche waren dabei identisch zu denen in der Objektaufgabe. Es wurden magnetoenzephalographische Unterschiede bei
der Bearbeitung der Aufgaben untersucht. Die Hauptaktivität konnte in der rechten Hemisphäre
festgestellt werden. Dort führte die räumliche Aufgabe zu einer Erhöhung der lateralen Aktivität, die Objektaufgabe zu einer erhöhten medialen Aktivität. Aus diesen Ergebnissen leiteten
die Autoren ab, dass es distinkte Bereiche für die Verarbeitung von räumlich-akustischen und
akustisch-objektbezogenen Informationen im menschlichen auditorischen System gibt.
In einer Metaanalyse untersuchten Arnott et al. (2004) Befunde mit bildgebenden Verfahren
zu den „was“ und „wo“ Verarbeitungspfaden im akustischen Bereich (functional magnetic resonance imaging (fMRI) oder positron emission tomography (PET)). Bei den Studien zur Lokationsidentiﬁkation ﬂossen solche mit ein, bei denen die Versuchspersonen die Lokation von einem
Geräusch beurteilen sollten, welches an zwei oder mehr Stellen auftreten konnte. In den anderen
Studien sollten die Versuchspersonen nicht-räumlich akustische Aufgaben bearbeiten. Dazu gehörten nonverbal-akustische Aufgaben, bei welchen zum Beispiel die Frequenz von Tönen verglichen
werden sollten und verbal-akustische Aufgaben, bei welchen zum Beispiel Wörter diskriminiert
werden sollten. Die Ergebnisse legten mehrheitlich eine Unterteilung der akustischen Verarbeitungswege nahe: Nicht-räumlich akustische Informationen werden vor allem im ventralen Pfad
verarbeitet, akustisch-räumliche Informationen im dorsalen Pfad.
Lutzenberger, Ripper, Busse, Birbaumer, and Kaiser (2002) konnten zeigen, dass räumlichakustische Informationen über einen gewissen Zeitraum gemerkt werden können. In dieser Studie
sollten die Versuchspersonen zwei Rauschen nach ihrer räumlichen Position als gleich oder verschieden bewerten. Beide Rauschen waren getrennt durch ein Intervall von 800 ms, in welchem ein
Hintergrundrauschen zu hören war. Die Autoren untersuchten die magnetoenzephalographischen
Unterschiede zwischen dieser Aufgabe und einer Kontrollaufgabe, in welcher die Versuchsper-
52
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
sonen einen Lautheitsanstieg oder -abstieg in dem Hintergrundrauschen entdecken sollten. Bei
dieser Aufgabe wurde vermutet, dass keine Arbeitsgedächtniskapazitäten benötigt werden, da
dieser Prozess unmittelbar ablaufen sollte. Es konnte gefunden werden, dass beide Aufgaben sich
in ihrer Gamma-Band-Aktivität unterschieden.1
Physiologische Hinweise für getrennte akustische Speicher
Hören Versuchspersonen eine Serie von identischen Tönen, so führt ein weiterer, davon verschiedener Ton (Deviant) dazu, dass ein ereigniskorreliertes Potential (EKP) auftritt. Dieses
EKP wird Mismatch Negativity (MMN) genannt (Näätänen, Gaillard, & Mäntysalo, 1978). Es
wird angenommen, dass die MMN auf eine Veränderungsentdeckung, basierend auf dem Vergleich
eines sensorischen Inputs und verschiedener Gedächtnisspuren, zurückzuführen sei (vgl. Schröger,
1997). Giard, Lavikainen, Reinikainen, and Perrin (1995) konnten zeigen, dass die Topographie
der MMN mit dem Unterschied zwischen dem Standardton und dem Deviant in Frequenz, Lautheit oder Dauer variierte. Daraus leiteten die Autoren ab, dass es für diese akustischen Parameter
unterschiedliche Verarbeitungsorte gibt.
Imm et al. (2008) konnten mittels TMS (transcranial magnetic stimulation) eine unterschiedliche hemisphärische Speziﬁkation für Tonhöhe und verbales Material ﬁnden. Die Versuchspersonen
sollten eine 2-back-Aufgabe mit verbalem und tonalem Material bearbeiten. Dabei hörten sie in
der verbalen Aufgabe drei verschiedene Zahlen, in der tonalen Aufgabe wurden anstatt Zahlen
reine Sinustöne mit drei verschiedenen Frequenzen verwendet. Die Autoren fanden für die verbale
Aufgabe einen dominanten Einﬂuss des IPC (Inferiorer Partientaler Cortex) etwa 450 ms nachdem der auditorische Stimulus präsentiert wurde. In der Frequenzaufgabe konnte ein dominanter
Einﬂuss der rechten Hemisphäre ohne speziﬁsches Zeitmuster gefunden werden.
Ein starker Einﬂuss der rechten Hemisphäre für die Verarbeitung von Frequenzen konnte
auch von anderen Autoren bestätigt werden (vgl. Gaab, Gaser, & Schlaug, 2006, für eine Ausnahme). Hyde, Peretz, and Zatorre (2008) verwendeten eine fMRI-Studie um die neuronale Basis der
menschlichen Tonhöhenverarbeitung besser zu verstehen. Die Versuchspersonen hörten dabei passiv eine Melodie bestehend aus reinen Tönen. Auch hier zeigte sich eine starke Gehirnaktivation
1
Menschliche Gamma-Band-Aktivität wird als Indikator für die Synchronisation von kortikalen Netzwerken verstanden, welche für die Generierung einer mentalen Repräsentation benötigt wird (z.B. Pulvermüller, Keil, &
Elbert, 1999).
53
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
im rechten lateralen auditorischen Kortex (Planum temporale).
Andere Arbeiten konnten keine klare neuronale Unterscheidung zwischen der Verarbeitung
von verbal- und nonverbal-akustischem Material ﬁnden. In einer Studie von Koelsch et al. (2009)
hörten die Versuchspersonen eine Abfolge von vier gesungenen Silben mit der Aufgabe sich entweder die Silben (verbale Information) oder die Frequenzen (tonale Information) zu merken. In
der einen Bedingung wurden sie aufgefordert, sich die Informationen aktiv zu merken. In der anderen Bedingung wurde eine aktive subvokale Wiederholung des Materials durch artikulatorische
Unterdrückung verhindert. Die Ergebnisse dieser fMRI-Studie zeigten, dass sowohl das aktive
Behalten als auch die artikulatorische Unterdrückung verbaler und tonaler Informationen sehr
ähnliche Netzwerke aktivierten. Bei dieser Studie stellt sich allerdings die Frage, ob man wirklich
von einer nonverbal-akustischen Aufgabe ausgehen kann. Denkbar ist, dass die Versuchspersonen
sich die gesungenen Silben auch in der Tonaufgabe merkten.
Befunde zu allgemeinen Gedächtniseﬀekten
Weitere Hinweise dafür, dass auch nonverbal-akustische Informationen in einem Kurzzeitspeicher gespeichert werden können liefern Studien, welche analoge Gedächtniseﬀekte für nonverbalund verbal-akustische Stimuli nachweisen konnten. Die Ergebnisse dieser Arbeiten lassen vermuten, dass die Natur des Kurzzeitgedächtnisses für nonverbal-akustische Information mit dem
Kurzzeitgedächtnis für verbal-akustische Information vergleichbar ist.
Einige dieser Gedächtniseﬀekte wurden bereits angesprochen. So wurde der Eﬀekt der irrelevanten Sprache erstmals für verbales zu ignorierendes Material gefunden (Colle & Welsh, 1976).
Inzwischen zeigen aber zahlreiche Studien, dass auch nonverbal-akustisches Material diesen Effekt erzeugen kann (Jones et al., 1992; Tremblay et al., 2000; Buchner et al., 2008). Spezielle
Gedächtniseﬀekte, welche ebenfalls zunächst nur für verbale Materialien gefunden wurden, sind
Primacy- und Recency-Eﬀekte. Diese Eﬀekte konnten inzwischen auch für nonverbal-akustische
Stimuli nachgewiesen werden, wie im folgenden Abschnitt erläutert wird.
Primacy- und Recency-Eﬀekte
Unter Primacy- und Recency-Eﬀekten wird die Tatsache verstanden, dass der Anfang und
das Ende einer zu merkenden Sequenz (zum Beispiel einer Wortliste) besser gemerkt werden kann
als die Mitte dieser Sequenz. Primacy- und Recency-Eﬀekte konnten zunächst in Studien mit
54
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
verbalem Material gefunden werden (z.B. Postman & Phillips, 1965; Anderson, Bothell, Lebiere, &
Matessa, 1998). Dabei wurden die Versuchspersonen aufgefordert sich eine Liste von Wörtern oder
eine Liste von anderen verbalen Materialien zu merken. In der sogenannten seriellen Positionskurve
wird die Häuﬁgkeit der korrekten Wiedergabe eines Listenitems in Abhängigkeit von der Position
der Items in der Liste abgetragen. Dabei ﬁnden sich oft beide Eﬀekte: Ein Primacy-Eﬀekt, welcher
anzeigt, dass die Items am Anfang einer Liste besser behalten werden können als die mittleren
Items und ein Recency-Eﬀekt, welcher anzeigt, dass die letzten Items einer Liste besser behalten
werden können als die mittleren Items. In den ersten Experimenten in diesem Bereich wurde
angenommen, dass dieser Eﬀekt nur bei Sprache und sprachähnlichem Material auftritt (z.B.
Crowder & Morton, 1969).
Ähnliche Gedächtniseﬀekte konnten schließlich auch bei der Wiedergabe von nonverbal-akustischen Stimuli gefunden werden (z.B. McFarland & Cacace, 1992; Surprenant, 2001). McFarland
and Cacace (1992) präsentierten ihren Versuchspersonen Töne, welche sich in der Frequenz unterschieden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Töne, welche am Anfang und am Ende der Liste
präsentiert wurden, am besten erinnert werden konnten. Dieser Eﬀekt trat unabhängig von der
Länge der Liste auf.
Nicht nur für Ketten von einzelnen Items, wie Wörter oder Töne, konnten Primacy- und
Recency-Eﬀekte gefunden werden, sondern auch für Segmente einzelner Stimuli (Pedersen & Ellermeier, 2008; Dittrich & Oberfeld, subm.). Dittrich and Oberfeld (subm.) präsentierten ihren
Versuchspersonen hintereinander zwei Rauschen. Diese Rauschen bestanden aus 9 verschiedenen Segmenten, deren Pegel unabhängig aus einer vorher festgelegten Normalverteilung gezogen
wurde. Dadurch entstanden im Pegel ﬂuktuierende Rauschen. Die Versuchspersonen wurden aufgefordert zu beurteilen, welches der Rauschen lauter oder lästiger war. Bei diesem Experiment
konnte nun gefunden werden, dass das erste und das letzte Segment der Rauschen ein größeres
Gewicht bekam als die mittleren Segmente. Anders formuliert beeinﬂussten das erste und das
letzte Segment die Entscheidung, welches Rauschen das Lautere oder Lästigere war, am meisten. Pedersen and Ellermeier (2008) sowie Dittrich and Oberfeld (subm.) schlugen vor, dass diese
Primacy- und Recency-Eﬀekte durch eine Interaktion zwischen perzeptuellen und kognitiven Faktoren entstehen.
Eine Möglichkeit, Primacy- und Recency-Eﬀekte zu erklären, bietet das Konzept der Distinktheit von Neath, Brown, McCormack, Chater, and Freeman (2006). In diesem Konzept wird
55
3 Akustische Verarbeitungsressourcen
angenommen, dass es einen Zusammenhang zwischen der korrekten Wiedergabe und der Distinktheit eines Stimulus gibt. In seriell geordneter Information, wie zum Beispiel Wortketten, aber auch
einer Serie von Tönen, haben die mittleren Items zwei benachbarte Items. Die Items am Beginn
oder Ende der seriellen Information haben nur ein benachbartes Items und sind daher distinkter. Dieses Konzept lässt sich zum einen auf Primacy- und Recency-Eﬀekte im seriellen Merken
von Wort- oder Tonlisten anwenden, zum anderen aber auch auf die Reaktion eines Stimulus,
bei dem jedes Segment als seriell angeordnete Information verstanden wird. Für diesen Fall wird
angenommen, dass die Information (zum Beispiel die Lautheit) eines einzelnen Segments des Rauschens als serielle Information in einem System verarbeitet wird, welches ähnliche Charakteristika
aufweist wie das Kurzzeitgedächtnis (siehe Oberfeld, 2008; Dittrich & Oberfeld, subm., für eine
Diskussion).
3.3 Zusammenfassung
In diesem Kapitel wurden akustische Verarbeitungsressourcen vorgestellt. Als eine der einﬂussreichsten Modelle in diesem Bereich wurde zunächst auf die phonologische Schleife eingegangen
(Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). In diesem Modell wird Sprache und sprachähnliches
Material, nicht aber nonverbal-akustisches Material berücksichtigt. Im Anschluss wurden alternative Modelle und Arbeiten vorgestellt. In den meisten dieser Modelle wird die Existenz eines
Speichers für nonverbal-akustische Informationen postuliert. Außerdem legen einige dieser Arbeiten getrennte kognitive Ressourcen für nonverbal- und verbal-akustische Informationen nahe.
Übereinstimmend zu dieser Annahme wurden Befunde zu allgemeinen Gedächtniseﬀekten auch für
nonverbal-akustische Materialien vorgestellt und physiologische Hinweise für nonverbal-akustische
Speicher erwähnt.
Die Annahme, dass auch nonverbal-akustische Informationen über einen längeren Zeitraum
gespeichert werden können, sowie die Annahme getrennter kognitiver Ressourcen für nonverbalund verbal-akustische kognitive Ressourcen, wurden in der vorliegenden Arbeit (Kapitel 5) empirisch überprüft. In Kapitel 4 wird zunächst die verwendete Methodik, das ZweitaufgabenParadigma, theoretisch vorgestellt.
56
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
Hinweise für multiple kognitive Ressourcen liefern unter anderem sogenannte ZweitaufgabenParadigmen. Ein solches Paradigma wurde in der vorliegenden Arbeit verwendet, um akustische
kognitive Ressourcen voneinander zu dissoziieren. Am Anfang dieses Kapitels wird das Paradigma
zunächst erläutert. Danach werden verschiedene Arten der Dissoziation vorgestellt. Im Anschluss
werden Alternativerklärungen des Ergebnismusters einer Dissoziation diskutiert.
In Zweitaufgaben-Paradigmen werden Versuchspersonen aufgefordert, zwei Aufgaben gleichzeitig zu bearbeiten. Im Vergleich zu Bedingungen, in denen die Aufgaben im Einzelnen bearbeitet werden, ﬁndet hierbei zumeist eine Leistungsverschlechterung statt (Pashler, 1994; siehe
Woodman et al., 2001, für einen gegenteiligen Befund). Mittels dieser Paradigmen wurde häuﬁg
untersucht, wie menschliche kognitive Ressourcen aufgebaut sind, wie viel gleichzeitig verarbeitet
werden kann und wie Verarbeitungsprozesse ablaufen (z.B. Brooks, 1968; Treisman & Davies,
1973; Logie & Marchetti, 1991; Della Sala et al., 1999; Friedman & Miyake, 2000; Klauer & Zhao,
2004). Dabei existiert eine Vielzahl von Erklärungsansätzen für Zweitaufgaben-Interferenzen (für
einen Überblick siehe Beispiel Tombu & Jolicoeur, 2003; Navon & Miller, 2002; Pashler, 1994).
Einer der Haupterklärungsansätze ist die Ressourcentheorie. Der Begriﬀ Ressource wurde
hauptsächlich von Norman and Bobrow (1975) unter der Annahmen geprägt, dass das menschliche System über eine Anzahl von limitierten Verarbeitungsressourcen verfügt. Problematisch an
dem Begriﬀ Ressource ist jedoch, dass dieser zumeist relativ vage formuliert wird und damit die
empirische Überprüfbarkeit erschwert ist (bedeutsame Ausnahmen sind Navon, 1984; Navon &
Miller, 2002; Tombu & Jolicoeur, 2003).
Für die Verarbeitung zweier Aufgaben in einem Zweitaufgaben-Paradigma wird in der Ressourcentheorie angenommen, dass Prozesse, welche für die Bearbeitung der beiden Aufgaben
benötigt werden, parallel ablaufen; diese Prozesse sind jedoch in ihrer Kapazität limitiert (z.B.
Kahneman, 1980; McLeod, 1977). Wird der zeitliche Abstand zwischen den beiden Aufgaben
reduziert, steigt die Dauer des Zeitabschnitts, innerhalb dessen Kapazitäten geteilt werden müs57
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
sen. Typischerweise wird also angenommen, dass Ressourcen teilbar sind. Dabei determiniert
der Anteil an investierten Ressourcen das Prozessergebnis für die jeweilige Aufgabe. In der Ressourcentheorie wird angenommen, dass die Kapazitäten willentlich zugewiesen werden können
(vgl. McLeod, 1977), zum Beispiel wenn in der Instruktion eines Zweitaufgaben-Paradigmas die
Wichtigkeit einer Aufgaben hervorgehoben wird.
Eine weitere wichtige Annahme ist, dass die Ressourcenzuweisung unabhängig von dem zeitlichen Ablauf der Aufgaben ist. Solange nicht die ganzen Ressourcen ausschließlich auf eine Aufgabe
gelenkt werden, entsteht Ressourcenaufteilung und -zuweisung, anstatt dass die Aufgaben nacheinander bearbeitet werden. Wird innerhalb des Zweitaufgaben-Paradigmas die Relevanz einer
Aufgabe besonders betont, so werden auf diese besonders viele Ressourcen gelenkt. Als Ergebnis
steigt die Leistung in dieser Aufgabe an, die Leistung in der anderen Aufgabe nimmt ab. Eine
Abnahme der Leistung innerhalb einer oder beider Aufgaben ist zusätzlich durch Erhöhung der
Schwierigkeit oder Komplexität der Aufgaben denkbar.
In der Ressourcentheorie wird angenommen, dass Prozesse zwar teilbar sind, diese Teilung
aber nicht notwendigerweise stattﬁnden muss. Somit ist eine serielle Aufgabenverarbeitung zwar
möglich und oftmals auch die bessere Strategie (Logan & Gordon, 2001), eine gleichzeitige Verarbeitung aber auch denkbar. Es wird also angenommen, dass die Ressourceneinteilung eine Mischung aus Ressourcenkonkurrenz und Ressourcenaufteilung enthält, sofern die Ressourcen nicht
unendlich unterteilbar sind.
In der unitären Ressourcentheorie wird angenommen, dass es eine einzige Ressource gibt,
welche die Fähigkeit besitzt, mit multiplen Aufgaben umzugehen (z.B. Kahneman, 1980; Turner
& Engle, 1989; Kyllonen, 1993). Navon and Gopher (1979) erweiterten das Modell der generellen
Kapazität, indem sie annahmen, dass verschiedene kognitive Ressourcen existieren, jede mit ihrer
eigenen prozessspeziﬁschen Limitierung. In dieser multiplen Ressourcentheorie (z.B. Brooks,
1968; Treisman & Davies, 1973; Navon & Gopher, 1979; Daneman & Tardif, 1987; Shah & Miyake, 1996; Miyake & Shah, 1999; einen Überblick gibt Miyake, 2001) wird angenommen, dass
Aufgaben in dem Maße miteinander interferieren, in dem sie die gleichen Ressourcen beanspruchen. Das bedeutet auch, dass zwei Aufgaben, die keine gemeinsamen Ressourcen miteinander
teilen, gleichzeitig bearbeitet werden können, ohne dass Zweitaufgaben-Interferenzen auftreten
(z.B. Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004; Brooks, 1968). Zum Beispiel zeigte Brooks
(1968), dass verbale Antworten mehr als räumliche Antworten mit der Wiederholung eines Satzes
58
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
interferieren, aber weniger als räumliche Antworten bei dem Wiederholen von Linienausrichtungen. Dissoziationen dieser Art konnten bereits mehrfach belegt werden (z.B. Logie & Marchetti,
1991; Della Sala et al., 1999; Friedman & Miyake, 2000; Klauer & Zhao, 2004).
Als Beleg für multiple Systeme werden häuﬁg Arbeiten herangezogen, welche versuchen, verschiedene Ressourcen in Zweitaufgaben-Paradigmen zu dissoziieren. Die Ideen der Dissoziation
und damit verbundene Probleme werden in den folgenden Abschnitten erläutert.
4.1 Einfache und doppelte Dissoziation
Von einer einfachen Dissoziation wird gesprochen, wenn eine Variable X zum Beispiel eine
zusätzliche Aufgabe oder ein zusätzlicher Stimulus selektiv die Leistung in Aufgabe A verändert
(zumeist beeinträchtigt), nicht aber in Aufgabe B. Dieser Befund wird häuﬁg damit erklärt, dass
zur Bearbeitung von Aufgabe A und B unterschiedliche Prozesse benötigt werden. Das heißt,
dass Variable X Ressourcen beeinträchtigt, die zur Bearbeitung von Aufgabe A, nicht aber zur
Bearbeitung von Aufgabe B benötigt werden.
Auch wenn ein solches Ergebnismuster als erster Hinweis für die Separierbarkeit von Ressourcen dienen kann, sind die Alternativerklärungen für ein solches Ergebnismuster zu vielfältig, um
eine überzeugende Aussage treﬀen zu können. Zunächst einmal ist denkbar, dass eine der beiden
Aufgaben schwieriger ist als die andere. Nehmen wir beispielsweise an, Aufgabe A ist schwieriger
als Aufgabe B. Ohne die Variable X können beide Aufgaben gleich gut bearbeitet werden. Denkbar ist nun, dass bei Aufgabe A in Kombination mit Variable X die benötigten Prozessressourcen
die verfügbaren überschreiten und es somit zu einem Leistungsabfall kommt, während bei Aufgabe B in Kombination mit Variable X die benötigten Kapazitäten noch nicht die verfügbaren
überschreiten. Diese Annahme steht in Übereinstimmung zu der unitären Ressourcentheorie. Des
Weiteren ist denkbar, dass für Aufgabe A und B die gleichen Ressourcen benötigt werden, zusätzlich aber auch, und zu unterschiedlichen Anteilen, eine zentrale Ressource (zum Beispiel die
zentrale Exekutive) oder eine dritte Ressource. Beansprucht Variable X ebenfalls zentrale Ressourcen oder eine dritte Ressource, so werden Aufgabe A und B im unterschiedlichen Maße von
der Variable X beeinﬂusst. Dies sind nur zwei von vielen Alternativerklärungen einer einfachen
Dissoziation.
Geeigneter als eine einfache Dissoziation ist hingegen die doppelte Dissoziation von Funktionen (Teuber, 1955; Shallice, 1979; Dunn & Kirsner, 1988). Gegeben sei wieder Aufgabe A und
59
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
Aufgabe B. Zusätzlich zu Variable X sei Variable Y (entweder eine zusätzliche Aufgabe oder ein
zusätzlicher Stimulus). Eine doppelte Dissoziation bedeutet nun, dass Variable X nur die Leistung
in Aufgabe A, nicht aber die Leistung in Aufgabe B beeinﬂusst, und Variable Y nur die Leistung
in Aufgabe B, nicht aber die Leistung in Aufgabe A beeinﬂusst (Teuber, 1955; Shallice, 1979;
Dunn & Kirsner, 1988). Einige Autoren unterscheiden innerhalb der doppelten Dissoziation noch
zwischen einer ungekreuzten doppelten Dissoziation und einer gekreuzten doppelten Dissoziation
(Shallice, 1979; Dunn & Kirsner, 1988).
Die ungekreuzte doppelte Dissoziation wird deﬁniert als die Beobachtung, dass Variable X die Aufgabe A beeinﬂusst, nicht aber die Aufgabe B und dass Variable Y die Aufgabe B
beeinﬂusst nicht aber die Aufgabe A. Dabei setzt sich der Eﬀekt im Prinzip aus zwei einfachen,
aber gegensätzlichen Dissoziationen zusammen. Auch hier kann das Ergebnismuster nicht eindeutig multiplen Ressourcen zugeschrieben werden. Dieser Eﬀekt kann beispielsweise auch darauf
zurückzuführen sein, dass beide Aufgaben von der gleichen Ressource abhängig sind, aber im
gegenteiligen Maße.
Die gekreuzte doppelte Dissoziation wird als Erweiterung betrachtet (Shallice, 1979);
dabei wird angenommen, dass Variable X die Aufgabe A stärker beeinträchtigt als die Aufgabe
B, und Variable Y die Aufgabe B stärker beeinträchtigt als die Aufgabe A. Statistisch formuliert
wird jede Erstaufgabe signiﬁkant beeinträchtigt durch jede Zweitaufgabe, aber im unterschiedlichen Maße. Führt dies zu einer Interaktion zwischen Aufgabe und Interferenz, dann kann dies
als Evidenz gegen das unitäre Ressourcenmodell herangezogen werden. Dunn and Kirsner (1988)
argumentierten, dass auch das Ergebnismuster einer gekreuzten doppelten Dissoziation nicht eindeutig multiplen Ressourcen zugeschrieben werden kann. Nur wenn belegt wird, dass die Leistung in Aufgabe A und B als eine nicht ansteigende Funktion einer zugrunde liegenden Ressource
betrachtet werden kann, sei das unitäre Ressourcenmodell widerlegt. Lediglich eine reverse Assoziation ist nach Dunn and Kirsner (1988) geeignet, unterschiedliche Prozesse oder Ressourcen
eindeutig zu belegen.
Studien, welche die Methodik der doppelten Dissoziation verwenden, existieren vor allem im
Bereich der Trennung von visuellen und räumlichen Kurzzeitspeichern (z.B. Tresch et al., 1993;
Della Sala et al., 1999; Klauer & Zhao, 2004). Zusätzlich werden teilweise Strategien verwendet,
mögliche Alternativerklärungen einer doppelten Dissoziation auszuschließen (vgl. Klauer & Zhao,
2004). Zur Trennung verschiedener akustischer Ressourcen wurde bisher nach Kenntnis der Auto-
60
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
rin nur die einfache Dissoziation angewandt (D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992; Semal
et al., 1996; Keller et al., 1995). Mögliche Alternativerklärungen des Musters einer doppelten
Dissoziation werden im folgenden Abschnitt diskutiert.
4.2 Alternativerklärungen der doppelten Dissoziation
Wie bereits erläutert, wird mithilfe der Dissoziationsmethode versucht, verschiedene Verarbeitungsressourcen voneinander zu trennen. Zum einen wird mit dieser Methodik untersucht, ob
Verarbeitungsressourcen unitär sind oder aus verschiedenen Ressourcen bestehen. Zum anderen
wird versucht, verschiedene Ressourcen voneinander zu trennen, wie zum Beispiel einen visuellen
von einem räumlichen Kurzzeitspeicher (z.B. Tresch et al., 1993; Della Sala et al., 1999; Klauer &
Zhao, 2004) oder visuell-räumliche von verbalen Ressourcen (z.B. Shah & Miyake, 1996; Friedman
& Miyake, 2000). Ebenfalls erläutert wurde das Problem, dass unter Verwendung der einfachen
und ungekreuzten doppelten Dissoziation vielfältige Alternativerklärungen nicht auszuschließen
sind, welche sowohl den unitären Ansatz stützen können als auch eine andere Ressourcenaufteilung
als die vermutete. Als mögliche Alternative wurde die gekreuzte doppelte Dissoziation vorgestellt.
Aber auch bei dieser Methodik sind die Ergebnisse nicht ganz eindeutig. Einige für diese Arbeit
wichtige Alternativerklärungen eines gekreuzten doppelten Dissoziationsmusters werden im Folgenden erläutert. Mögliche Strategien, diese Alternativerklärungen weitestgehend auszuschließen,
werden in der Gesamtdiskussion der Ergebnisse zur Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen (Kapitel 5) diskutiert.
Selektive Interferenzeﬀekte basierend auf Ähnlichkeit
Häuﬁg wird im Zusammenhang mit doppelten Dissoziationen diskutiert, dass dieses speziﬁsche Interferenzmuster nicht auf multiple Ressourcen zurückzuführen sei, sondern aufgrund von
Ähnlichkeiten der Materialien in Erst- und Zweitaufgaben entsteht (vgl. Klauer & Zhao, 2004,
für eine Diskussion). Sind sich Aufgaben, von denen angenommen wird, dass sie die gleichen Ressourcen beanspruchen ähnlich und Aufgaben, von denen angenommen wird, dass verschiedene
Ressourcen verwendet werden unähnlich, so kann es zu einer auf Ähnlichkeit basierenden doppelten Dissoziation kommen. Dies bedeutet, dass die Aufgaben interferieren, weil sie ähnlich sind
und nicht weil sie die gleichen Ressourcen beanspruchen.
61
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
In Theorien zum Arbeitsgedächtnis wird häuﬁg angenommen, dass die Ähnlichkeit von Materialien das Vergessen des Inhaltes im Arbeitsgedächtnis begünstigt (Nairne, 1990). Vor allem
im verbal-akustischen Bereich wurde dieser Eﬀekt häuﬁg untersucht. In der Forschung zu dem
bereits beschriebenen phonologischen Ähnlichkeitseﬀekt ist es ein oft replizierter Befund, dass
eine Liste, welche aus ähnlich klingenden Items besteht, weniger akkurat wiedergegeben wird,
als eine Liste mit nicht ähnlich klingenden Items (z.B. Conrad & Hull, 1964; Wickelgren, 1965;
Baddeley, 1966). Farrell and Lewandowsky (2002) formulierten ein Modell, welches sie „SerialOrder in a Box“ (SOB) nannten. Die Idee dahinter ist, dass Items als Vektoren oder Einheiten
repräsentiert sind, die im Gedächtnis enkodiert werden. Ihre Assoziationen sollen in Form einer
Matrix gespeichert werden. Eine Hauptannahme in diesem Zusammenhang ist die Hypothese,
dass die Enkodierstärke eine Funktion der Neuheit des hinzukommenden Items ist. Jedes Mal
wenn ein neues Item präsentiert wird, wird seine Neuheit beurteilt, indem es mit der bestehenden
Matrix verglichen wird. Wenn das Item als neu beurteilt wird, wird es mit einem größeren Gewicht enkodiert als ein weniger neues Item. Ist das Item eine direkte Wiederholung eines bereits
repräsentierten Items, wird das Gewicht der Enkodierung ignoriert. Belege für dieses Modell liefern vor allem Studien, in denen Versuchspersonen aufgefordert werden, Listen von Wörtern oder
Buchstaben zu lernen (z.B. Lewandowsky & Farrell, 2008; Lewandowsky et al., 2008; Oberauer &
Lewandowsky, 2008). Diese Studien haben nicht nur den Anspruch, zwischen unitären und multiplen Ressourcenmodellen zu unterscheiden, sondern interessieren sich vor allem dafür, welches
die Ursache für das Vergessen im seriellen Wiederholen von gelernten Materialien ist.
Wie bereits erwähnt, beziehen sich Experimente, welche den Ähnlichkeitsansatz überprüfen,
vor allem auf das Merken verbal-akustischer Informationen und hier speziell auf das Merken
von Wort- oder Buchstabenlisten. Fraglich bleibt die Übertragbarkeit des Ansatzes auf andere
Materialien, wie zum Beispiel visuelles oder nonverbal-akustisches Material. Denkbar ist, dass
das Merken von Wort- oder Buchstabenlisten ein Spezialfall darstellt und die Ergebnisse sich auf
den speziﬁschen Ablauf und das speziﬁsche Material beschränken. Ebenfalls denkbar ist, dass es
ein ähnlichkeitsbedingtes Vergessen oder Überschreiben gibt, welches sich aber immer nur auf
eine Ressource bezieht.
62
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
Der Einﬂuss der zeitlichen Komponente
Ein Modell, welches den Einﬂuss von einer Zweitaufgabe auf eine Erstaufgabe und damit auch
das Muster einer doppelten Dissoziation auf Basis einer zeitlichen Komponente erklärt, ist das
Time-Based Ressource-Sharing (TBRS) Modell von Barrouillet, Bernardin, and Camos (2004).
Dieses Modell basiert unter anderem auf den Studien von Towse and Hitch (1995) und Towse,
Hitch, and Hutton (1998). Die Autoren fanden, dass die Leistung in einer Arbeitsgedächtnisaufgabe nicht hauptsächlich von der Schwierigkeit der Aufgabe beeinﬂusst wurde, sondern maßgeblich
von der Bearbeitungszeit der Arbeitsgedächtnisaufgabe abhing.
Das TBRS-Modell selbst basiert auf vier Annahmen: Zunächst einmal wird angenommen, dass
sowohl das Verarbeiten als auch das Behalten von Informationen Aufmerksamkeit beansprucht. Da
Aufmerksamkeit limitiert ist, muss sie zwischen den ablaufenden Prozessen geteilt werden. Wenn
die Aufmerksamkeit von dem zu merkenden Item abgezogen wird, wird zweitens angenommen,
dass dessen Aktivation mit der Zeit abnimmt. Um diese abnehmende Gedächtnisspur zu erneuern,
wird der Aufmerksamkeitsfokus benötigt. Drittens wird angenommen, dass die Erneuerung der
Gedächtnisspur einem zentralen Flaschenhals unterliegt. Die vierte Annahme bezieht sich darauf,
dass die Erneuerungen von Gedächtnisspuren zeitlich abhängig sind, da der zentrale Flaschenhals
nur die Erneuerung einer Gedächtnisspur pro Zeiteinheit erlaubt.
Die Vorhersagen des Modells wurden in einigen Experimenten überprüft (Barrouillet et al.,
2004; Barrouillet, Bernardin, Portrat, Vergauwe, & Camos, 2007). Bezogen auf bisherige Experimente, die eine doppelte Dissoziation zwischen vermeintlich verschiedenen Ressourcen gefunden
haben, wird von den Autoren angenommen, dass dieser Eﬀekt nur aufgrund eines methodischen
Artefakts gefunden wurde: Dem Nicht-Konstanthalten der zeitlichen Komponente.
Der Einﬂuss zentraler Ressourcen
Möglicherweise existieren zentrale Ressourcen, welche bei Bearbeitung aller Aufgaben beansprucht werden. Das Konzept der zentralen Exekutive von Baddeley and Hitch (1974) stellt eine
solche zentrale Ressource dar. Bei der Vielzahl an Funktionen, welche der zentralen Exekutive
zugeschrieben werden, kann angenommen werden, dass zur Bearbeitung jeder Aufgabe für sich,
aber vor allem zur Bearbeitung mehrerer Aufgaben in Kombination auch die zentrale Exekutive benötigt wird. Denkbar ist, dass eine doppelte Dissoziation dadurch zustande kommt, dass
verschiedene Aufgaben eine zentrale Ressource zu unterschiedlichen Anteilen belasten.
63
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
Strategische Trade-Oﬀs zwischen der Erst- und Zweitaufgabe
Unterschiede in den Leistungen zwischen zwei Aufgaben können auch dadurch erklärt werden,
dass unterschiedlich viel in beide Aufgaben investiert wird. Zum Beispiel können Bearbeitungsstrategien zu Ergebnissen ähnlich einer doppelten Dissoziation führen, wenn die Versuchspersonen sich vor allem dann in der Erstaufgabe anstrengen, wenn diese kombiniert wird mit einer
Zweitaufgabe, welche die gleichen Ressourcen beanspruchen soll wie die Erstaufgabe. Solche Bearbeitungsstrategien können möglicherweise durch Instruktionen entstehen, in denen die Relevanz
einer der Aufgaben besonders hervorgehoben wird.
Ort der Dissoziation
Denkbar ist auch, dass eine doppelte Dissoziation dadurch zustande kommt, dass die Aufgaben sich auf unterschiedlichen Verarbeitungsschritten gegenseitig behindern. Werden für die
beiden Aufgaben, für deren Bearbeitung die gleichen Ressourcen vermutet werden, solche verwendet, welche auf einer anderen Verarbeitungseben bearbeitet werden als die zu dissoziierenden
Aufgaben, so kann die Dissoziation aufgrund unterschiedlicher Orte der Verarbeitung entstehen
und nicht aufgrund unterschiedlicher Ressourcen.
Sollen beispielsweise visuelle und räumliche Ressourcen voneinander dissoziiert werden, so ist
es wichtig, konzeptuell gleiche Aufgaben zu verwenden. Werden jedoch für beide visuelle Aufgaben
beispielsweise perzeptuelle Aufgaben verwendet, für die räumlichen Aufgaben dagegen Arbeitsgedächtnisaufgaben, so ist es denkbar, dass das Muster einer doppelten Dissoziation nur deshalb
auftritt, weil beide räumliche Aufgaben perzeptuelle Ressourcen beanspruchen, beide visuelle
dagegen Kapazitäten des Arbeitsgedächtnisses. Der Ort der Dissoziation und die vermuteten Verarbeitungsressourcen sind in diesem Beispiel konfundiert.
Der Einﬂuss unvermuteter multipler Ressourcen
Der Befund einer doppelten Dissoziation kann nicht zuletzt auch darauf zurückzuführen sein,
dass zwar verschiedene Ressourcen voneinander getrennt wurden, nicht aber die theoretisch vermuteten. Einmal angenommen es sollen nonverbal- und verbal-akustische Verarbeitungsressourcen voneinander dissoziiert werden. In der einen Merkaufgabe sollen sich die Versuchspersonen die
Tonhöhen verschiedener Töne merken (nonverbal-akustische Merkaufgabe), in der anderen Merk-
64
4 Zweitaufgaben-Paradigmen
aufgabe werden ihnen Wörter vorgesprochen, welche sie sich merken sollen (verbal-akustische
Merkaufgabe). Eine doppelte Dissoziation durch Kombination mit einer weiteren nonverbal- und
verbal-akustischen Aufgabe kann auf die Trennung nonverbal- und verbal-akustischer Ressourcen
zurückzuführen sein. Andere Ressourcen, welche diesen Eﬀekt verursacht haben könnten, sind
aber auch denkbar. So ist es zum Beispiel möglich, dass die Versuchspersonen bestimmte Strategien verwenden, sich die Tonhöhen zu merken. Eine Möglichkeit wäre zum Beispiel, dass sich
die Versuchspersonen die verschiedenen Tonhöhen visuell merken, zum Beispiel in Form einer
Treppe. Im Kern wäre die beanspruchte Ressource in diesen Fall also eine räumliche und keine
nonverbal-akustische. Somit könnte eine gefundene doppelte Dissoziation auf die Trennung von
verbalen und räumlichen kognitiven Ressourcen zurückzuführen sein.
4.3 Zusammenfassung
In diesem Kapitel wurde das Zweitaufgaben-Paradigma vorgestellt. Diese Methodik wird in
der vorliegenden Arbeit verwendet, um akustische kognitive Ressourcen voneinander zu dissoziieren (Kapitel 5) und speziﬁsche Vorhersagen des Specialized-Load-Ansatzes zu überprüfen (Kapitel
6). Nach einer theoretischen Einführung in die Methodik des Zweitaufgaben-Paradigmas und in
die Ressourcentheorie wurde die Idee der Dissoziation vorgestellt. Im Anschluss wurden Alternativerklärung des Musters einer doppelten Dissoziation diskutiert. Auf diese Alternativerklärungen
wird in der Gesamtdiskussion des Kapitels 5 nochmals eingegangen.
65
5 Dissoziation akustischer
Verarbeitungsressourcen
Wie in Kapitel 3 beschrieben, wird in dem wohl einﬂussreichsten Modell zu akustischen Verarbeitungsressourcen, der phonologischen Schleife, angenommen, dass nur Sprache und sprachähnliches Material in dieser verarbeitet und gespeichert werden kann (z.B. Baddeley & Hitch,
1974; Baddeley, 1986). Hinweise für diese Annahme wurden unter anderem in Experimenten zum
irrelevanten Spracheﬀekt gefunden (Salamé & Baddeley, 1989). Dabei konnte gezeigt werden, dass
der Eﬀekt nicht bei weißem Rauschen auftritt und der störende Einﬂuss von instrumentaler Musik
nur sehr gering ausﬁel (Salamé & Baddeley, 1989).
Die Einteilung in kurze und lange akustische Speicher (Cowan, 1984) legt nahe, dass bestimmte akustische Informationen nur für wenige Millisekunden in einem kurzen akustischen Speicher
gespeichert werden können, andere Informationen dagegen für mehrere Sekunden in einem langen
akustischen Speicher. Bei Betrachtung der Paradigmen, welche einen kurzen akustischen Speicher
nahelegen, fällt auf, dass vor allem nonverbal-akustische Parameter in diesen untersucht werden.
Dazu gehören auditorische Persistenz-Paradigmen, akustische Integrationsstudien und Maskierungsparadigmen. Belege für einen langen akustischen Speicher liefern vor allem Paradigmen mit
verbal-akustischen Materialien. Dazu gehören Suﬃx-Eﬀekte und dichotisches Hören. In einigen
wenigen Experimenten wird jedoch auch hier nonverbal-akustisches Material verwendet, wie bei
der Periodizitätserkennungen und der Zwei-Stimuli-Vergleichsaufgabe.
In der vorliegenden Arbeit wird nun angenommen, dass auch nonverbal-akustisches Material
über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann. Diese Annahme wird durch viele neuere
Studien unterstützt (z.B. Semal & Demany, 1993; Saito, 2001; Clément et al., 1999; vergleiche
auch Kapitel 3). Darunter fallen Studien zur Prosodie, Frequenz und Lautheit. Es fällt auf, dass
Studien, welche ein Gedächtnis für nonverbal-akustische Parameter untersuchen, solche Parameter
66
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
verwenden, welche auch für das Sprachverständnis wichtig sind.
Zum einen wurde das Gedächtnis für Prosodie untersucht (z.B. Saito, 1994; Saito & Ishio,
1998; Saito, 2001; Grube, 1996). Unter dem Begriﬀ Prosodie werden wichtige Charakteristika von
Sprache zusammengefasst, wie zum Beispiel Akzent, Intonation, Sprechpausen und Rhythmus.
Auch für die Frequenz konnte gezeigt werden, dass diese über einen gewissen Zeitraum im Gedächtnis behalten werden kann (z.B. Semal & Demany, 1993; Semal et al., 1996; D. Deutsch,
1970; Pechmann & Mohr, 1992; Keller et al., 1995). Die Frequenz stellt ebenfalls eine wichtige
Charakteristik der Sprachproduktion und Spracherkennung dar. Zum Beispiel führt gerade in
asiatischen Sprachen eine unterschiedliche Stimmlage dazu, dass die Bedeutung eines Worts verschieden ist (Kaan, Barkley, Bao, & Wayland, 2008). Des Weiteren belegen Studien, dass auch die
Lautheit über einen gewissen Zeitraum gespeichert werden kann (z.B. Botte et al., 1991; Clément
et al., 1999; Jump & Ries, 2008). Die Lautheit ist auf zwei unterschiedliche Arten wichtig für die
Spracherkennung und Sprachproduktion: Zum einen kann durch verschiedene Lautheitseindrücke
auf den beiden Ohren ein räumliches Bild darüber erstellt werden, aus welcher Richtung die Geräuschquelle ertönt. Zum anderen können durch Variation der Lautheit verschiedene Emotionen
in die Sprache gelegt werden. Mittels Lautheit können bestimmte Drohgebärden zum Ausdruck
gebracht werden oder die Wichtigkeit bestimmter Dinge unterstrichen werden.
Weniger sprachrelevante nonverbal-akustische Parameter wurden in diesem Kontext kaum
untersucht. Semal and Demany (1991) konnten zeigen, dass die spektrale Eigenschaft die Verarbeitung der Frequenz nicht beeinträchtigte. In der Arbeit von Salamé and Baddeley (1989)
konnte gezeigt werden, dass weißes Rauschen das Merken von sprachlichem Material nicht beeinﬂusste. Diese beiden Arbeiten stellen wenn überhaupt nur indirekte Belege dafür dar, dass
nonverbal-akustisches, wenig sprachrelevantes Material nicht gespeichert werden kann.
Unter der Annahme, dass nonverbal-akustisches Material über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann, bleibt zunächst die Frage oﬀen, ob dieser Kurzzeitspeicher ein separater
ist oder ob nonverbal-akustisches Material zusammen mit verbal-akustischem Material in einem
Kurzzeitspeicher gespeichert wird. D. Deutsch (1970) fand in ihren Experimenten Hinweise dafür,
dass das Gedächtnis für Tonhöhen von dem Gedächtnis für verbales Material dissoziierbar ist.
Dieser Befund konnte von Pechmann and Mohr (1992) repliziert werden. Es gibt hierzu allerdings
auch widersprüchliche Befunde. Saito (2001) schlug auf Basis seiner Korrelationsstudie keine klar
separierbare nonverbal-akustische Verarbeitungsressource vor, sondern sah diese als eine zusätz-
67
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
liche Komponente der phonologischen Schleife an. Auch Grube (1996) fand keine klaren Hinweise
für eine Trennung von nonverbal- und verbal-akustischen Verarbeitungsressourcen. Alternativ zu
getrennten akustischen Speichern ist es beispielsweise auch denkbar, dass nonverbal-akustisches
Material zwar gespeichert werden kann, aber in einer verbalen Art und Weise. So könnte man
sich vorstellen, dass Frequenzen nachgesummt werden, und dass dies eine Art der Verbalisierung
auf abstraktem Niveau darstellt.
5.1 Fragestellung
Der empirische Fokus der Arbeit liegt auf akustischen Verarbeitungsressourcen. Basierend auf
den oben erwähnten und in Kapitel 3 ausführlicher beschriebenen Arbeiten (z.B. Semal & Demany, 1993; Saito, 1994; Saito & Ishio, 1998; Clément et al., 1999; Jump & Ries, 2008) wird angenommen, dass solche nonverbal-akustischen Parameter über einen längeren Zeitraum gespeichert
werden können, welche für das Sprachverständnis wichtig sind (Frequenz, Lautheit, Prosodie).
Dies wurde mittels einer nonverbal-akustischen Merkaufgaben überprüft (vgl. Experiment 1 und
Experiment 4).
Es wurde eine Merkaufgabe neu konstruiert, da nach Kenntnisstand der Autorin keine für die
Fragestellung geeignete Aufgabe existiert (vgl. Experiment 1). In dieser Merkaufgabe wurden die
Versuchspersonen aufgefordert, sich eine Sequenz aus vier kurzen oder langen Tönen zu merken.
Am Ende eines Durchgangs sollten die Versuchspersonen angeben, ob ein bestimmter Ton dieser
Tonabfolge kurz oder lang war. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Versuchspersonen die Töne
durch Umkodieren in die verbale Information „kurz“ und „lang“ merkten, wurde minimiert und
kontrolliert (siehe Experiment 1). In Experiment 1 lagen zwischen Präsentation der Tonsequenz
und der Abfrage mehr als 1.6 Sekunden, in Experiment 4 mehr als 1.9 Sekunden. Zusätzlich
sollten die Versuchspersonen in diesem Intervall eine weitere Aufgabe bearbeiten. In dem Modell
der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986) wird angenommen,
dass die Wahrnehmung nonverbal-akustischer Informationen nach wenigen Millisekunden zerfällt
(vgl. Kapitel 3). Eine Fehlerrate von 50 % würde die Modellvorstellung der phonologischen Schleife
unterstützen. Erwartet wurde jedoch, dass die Fehlerrate geringer ausfällt und somit belegt werden
kann, dass diese nonverbal-akustische Information über einen längeren Zeitraum (mehr als nur
wenige Millisekunden) gespeichert werden kann.
Des Weiteren wird vermutet, dass nonverbal- und verbal-akustische kognitive Ressourcen von68
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
einander dissoziierbar sind. Bisherige Arbeiten, welche keine klare Trennung beider Ressourcen
nahelegten, bestanden vor allem aus Korrelationsstudien (Grube, 1996; Saito, 2001). Studien,
welche eine Trennung beider Ressourcen postulierten, fanden Hinweise hierfür in einfachen Dissoziationsparadigmen (D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992; Semal et al., 1996; Keller et al.,
1995). Wie in Kapitel 4 erläutert, liefern aber Ergebnisse aus einfachen Dissoziationsstudien keine
eindeutigen Belege für die Trennung von Ressourcen. Weniger Alternativerklärungen existieren
dagegen für doppelte Dissoziationen. Diese wurde im Bereich akustischer Verarbeitungsressourcen
nach Kenntnisstand der Autorin noch nicht untersucht. In der vorliegenden Arbeit wurde mittels
eines doppelten Dissoziationsparadigmas untersucht, ob voneinander trennbare nonverbal- und
verbal-akustische Verarbeitungsressourcen existieren.
Studien, welche eine doppelte Dissoziation von verschiedenen kognitiven Ressourcen belegten,
untersuchten meistens die Beeinträchtigung einer Merkaufgabe durch eine Zweitaufgabe (Tresch
et al., 1993; Shah & Miyake, 1996; Klauer & Zhao, 2004). In den Experimenten der vorliegenden Arbeit dagegen wurden Beeinträchtigungen in selektiven Aufmerksamkeitsaufgaben durch
Merkaufgaben untersucht. Da den Experimenten die Annahme zugrunde gelegt wurde, dass der
Informationsverarbeitungsprozess nicht klar unterteilbar ist, wurde vermutet, dass auch die Ressourcen zwischen Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis geteilt werden müssen (vgl. Kapitel
2). Belege hierfür liefern Studien, welche im Rahmen des Specialized-Load-Ansatzes (Park et al.,
2007) erstellt worden sind. Für den visuellen Bereich konnten zum Beispiel Woodman et al. (2001)
und Woodman and Luck (2004) zeigen, dass eine Aufmerksamkeitsaufgabe (eine visuelle Suchaufgabe) von einer räumlichen nicht aber von einer visuellen Arbeitsgedächtnisaufgabe gestört
wurde. Auch Park et al. (2007) konnten eine Beeinträchtigung in einer Aufmerksamkeitsaufgabe
(Flanker-Aufgabe) nur bei Ressourcenüberlappung der Targetverarbeitung in der Aufmerksamkeitsaufgabe mit einer Arbeitsgedächtnisaufgabe ﬁnden. Kim et al. (2005) fanden eine Beeinträchtigung in einer Stroop-Aufgabe nur bei Ressourcenüberlappung dieser Aufmerksamkeitsaufgabe
mit der Merkaufgabe. In der vorliegenden Arbeit wurde ebenfalls eine Stroop-Aufgabe als Aufmerksamkeitsaufgabe verwendet. Die Stroop-Aufgabe wurde gewählt, da einige Studien nahelegen,
dass neben der selektiven Aufmerksamkeit auch Gedächtnisfunktionen zur erfolgreichen Bearbeitung der Stroop-Aufgabe benötigt werden (Smith & Jonides, 1999; Kane & Engle, 2003). Damit
wurde zusätzlich abgesichert, dass sich die Informationsverarbeitungsprozesse bei Bearbeitung
beider Aufgaben überschneiden. In Pilotstudie 1 und 2 wurde eine nonverbal-akustische (Leboe
69
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
& Mondor, 2007) und eine verbal-akustische Stroop-Aufgabe (E. J. Green & Barber, 1981, 1983)
repliziert, bevor diese in den weiteren Experimenten verwendet wurden.
In den Experimenten 1 und 2 wurde die nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe (Leboe &
Mondor, 2007) mit zwei verschiedenen Merkaufgaben kombiniert: Eine nonverbal-akustische und
eine verbal-akustische. Die Versuchspersonen wurden am Anfang eines Durchgangs jeweils aufgefordert, sich die präsentierten Informationen einzuprägen, bearbeiteten dann einen StroopDurchgang und beantworteten anschließend eine Frage zu dem gemerkten Material. Die Grundannahme bestand darin, dass sich die Interferenz in der Stroop-Aufgabe nur dann erhöht, wenn
zur Bearbeitung der Stroop- und der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen verwendet
werden. Diese Annahme steht in Übereinstimmung zu dem Specialized-Load-Ansatz (Park et al.,
2007; vgl. Kapitel 2, Specialized-Load-Ansatz ) und konnte in einigen Studien bestätigt werden
(z.B. Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004; Kim et al., 2005; Park et al., 2007). Die
Annahme widerspricht jedoch der Load-Theorie (z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005; vgl. Kapitel
2, Die Load-Theorie – Kognitive Belastung), in welcher angenommen wird, dass jede Art von
kognitiver Belastung die Aufmerksamkeit verschlechtert.
Es wurde erwartet, dass sich die Interferenz in der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe in
Kombination mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe erhöht, im Vergleich zu einer Bedingung, in welcher nur die Stroop-Aufgabe bearbeitet wurde. Bei Bearbeitung der Stroop-Aufgabe
in Kombination mit der verbal-akustischen Merkaufgabe sollte es zur keiner erhöhten Interferenz kommen, da angenommen wurde, dass nonverbal- und verbal-akustische Informationen in
getrennten kognitiven Ressourcen verarbeitet werden.
Die nonverbal- und verbal-akustische Merkaufgabe wurde in den Experimenten 4 und 5 mit
einer verbal-akustischen Stroop-Aufgabe (E. J. Green & Barber, 1981, 1983) kombiniert. Entsprechend der oben diskutierten Annahme getrennter kognitiver Ressourcen für nonverbal- und
verbal-akustische Materialien wurde erwartet, dass sich die Interferenz in der verbal-akustischen
Stroop-Aufgabe nur in Kombination mit der verbal-akustischen Merkaufgabe erhöht, nicht aber
in Kombination mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe.
Als Kontrollbedingung wurde eine visuell-nonverbale Merkaufgabe mit beiden Stroop-Aufgaben
kombiniert (Experiment 3 und 6). Dabei wurde angenommen, dass ein Kurzzeitspeicher für diese Art von Information klar von akustischen Verarbeitungsressourcen trennbar ist. Hinweise für
diese Annahme lieferten Studien, in welchen visuell-räumliche und verbale Ressourcen dissoziiert
70
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
wurden (z.B. Shah & Miyake, 1996; Friedman & Miyake, 2000). Gegeben den Fall, dass keine Unterschiede zwischen nonverbal- und verbal-akustischen Verarbeitungsressourcen existieren,
wurde zumindest eine Dissoziation zwischen akustischen und visuellen Verarbeitungsressourcen
erwartet.
5.2 Pilotstudie 1: Nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe
In dieser Pilotstudie wurde die nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe von Leboe and Mondor
(2007) repliziert. Die Versuchspersonen hörten dabei zwei komplexe Töne aus einem von zwei
möglichen Lautsprechern. Einer der Töne bestand aus einem hohen Frequenzmuster, der andere
aus einem tiefen. Die Lautsprecher waren vertikal angeordnet: Einer der Lautsprecher befand
sich über dem Gesichtsfeld, der andere unter dem Gesichtsfeld der Versuchsperson. Da komplexe
Töne im Raum als vertikal angeordnet wahrgenommen werden (hohe Töne werden als weiter oben
im Raum lokalisiert wahrgenommen im Vergleich zu tiefen Tönen, siehe Kapitel 3, Gedächtnis
für akustisch-räumliche Informationen) entstanden kongruente und inkongruente Durchgänge.
Ein kongruenter Durchgang ergab sich durch die Kombination eines hohen Tons, welcher aus
dem oberen Lautsprecher ertönte oder eines tiefen Tons, welcher aus dem unteren Lautsprecher
ertönte. Ein inkongruenter Durchgang ergab sich durch eine entsprechend umgekehrte Paarung.
Methode
Die Versuchspersonen dieser Pilotstudie bearbeiteten beide Varianten der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe von Leboe and Mondor (2007). In der einen Stroop-Variante wurden sie
aufgefordert, die Tonhöhe des Tons zu beurteilen und dabei die Richtung, aus welcher der Ton
ertönte, zu ignorieren (Tonhöhen-Stroop). In der anderen Stroop-Variante wurden sie aufgefordert, die Richtung zu beurteilen und die Tonhöhe zu ignorieren (Lokations-Stroop). Ein StroopEﬀekt im Sinne einer erhöhten Interferenz in den Reaktionszeiten und Fehlern wurde für beide
Stroop-Varianten erwartet. Die Stroop-Variante wurde als Innersubjektfaktor verwendet, zusätzlich wurde nach der Tastenbelegung und der Bearbeitungsreihenfolge der Stroop-Varianten als
Zwischensubjektfaktor unterschieden. Die Bearbeitungsreihenfolge wurde kontrolliert, da möglicherweise die zweite zu bearbeitende Stroop-Variante durch die erste beeinﬂusst wird. Denkbar
sind dabei zum einen Übungseﬀekte im Sinne schnellerer Reaktionszeiten und weniger Fehler. Zum
71
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
anderen sind jedoch auch erhöhte Interferenzen für die zweite zu bearbeitende Aufgabe möglich,
etwa durch erschwertes Wechseln zwischen den Aufgaben. Die Tastenbelegung wurde kontrolliert,
da es Hinweise dafür gibt, dass eine stärkere Assoziation zwischen der rechten Tastenbelegung
und der Antwort „oben“ existiert (Cho & Proctor, 2004; Adam, Boon, Paas, & Umiltà, 1998).
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 16 weibliche und 8 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 19 und 34 Jahren (M =
21.17). Teilnahmevoraussetzung war bei diesem und allen anderen Experimenten, dass die Versuchspersonen keine ihnen bekannten Hörschäden hatten. Dies wurde zum einen vor Beginn des
Experiments mündlich abgefragt, zum anderen bekamen sie eine entsprechende Frage am Anfang
des Experiments auf dem Bildschirm präsentiert. Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung
des Psychologischen Instituts der Universität Freiburg.
Material
Alle Töne und Geräusche in den berichteten Experimenten wurden mittels Audacity 1.2.6
(2007) erzeugt. Die Geräusche wurden durch MS-Tech Multimedia Lautsprecher (LD-160) bei
einer ungefähren Lautstärke von 70 dB SPL präsentiert. Die Lautsprecher wurden etwa 17◦ oberund unterhalb der Augenhöhe der Versuchspersonen angebracht. Der Abstand der Versuchspersonen zum Bildschirm betrug 57 cm. Um einen vergleichbaren Sehwinkel zum oberen und unteren
Lautsprecher sowie einen vergleichbaren Abstand zu dem Bildschirm zu gewährleisten, wurde
eine Kinnstütze mit identischer Höhe für alle Versuchspersonen verwendet. Um trotzdem eine
komfortable Sitzposition der Versuchspersonen zu ermöglichen, konnte der Stuhl, auf dem die
Versuchspersonen saßen, auf deren Körpergröße eingestellt werden.
Im Vorfeld des Experiments wurden zwei Töne in Anlehnung an die von Leboe and Mondor
(2007) verwendeten Töne erzeugt. Diese basierten auf Sinustönen und waren 120 Millisekunden
lang. Da sich eine räumliche Fehleinschätzung von der Tonlokation basierend auf der Tonhöhe vor
allem für komplexe Töne ergibt (vgl. Kapitel 2, Auditorische Stroop-Aufgaben), wurden komplexe
Töne erzeugt. Die Töne bestanden dabei aus einer Grundfrequenz und zusätzlich einer ersten
und zweiten Harmonie. Relativ zur Grundfrequenz wurde die Intensität der ersten bzw. zweiten
72
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.1
Frequenzmuster (Hz) der verwendeten komplexen Töne in der nonverbal-akustischen StroopAufgabe
Frequenzgewichtung
Tiefer Ton
Hoher Ton
Grundfrequenz (100%)
362
732
Erste Harmonie (50%)
725
1464
Zweite Harmonie (25%)
1086
2196
Harmonie auf 50 % bzw. 25 % gesetzt. Die Grundfrequenz des Tons mit tiefer Frequenz (tiefer Ton)
wurde auf 362 Hz festgesetzt, die Frequenz der ersten Harmonie auf 725 Hz, der zweiten Harmonie
auf 1086 Hz. Die Grundfrequenz des hohen Tons wurde auf 732 Hz festgesetzt, die erste Harmonie
auf 1464 Hz und die zweite Harmonie auf 2196 Hz (vgl. Tabelle 5.1). Im Anschluss wurden die
zwei Töne jeweils für den rechten (in dem Fall oberen) und den linken (in dem Fall unteren)
Lautsprecher abgespeichert, so dass insgesamt vier Töne im Vorfeld der Pilotstudie generiert und
gespeichert wurden.
Prozedur und Design
Abbildung 5.1. Pilotstudie 1. Ablauf eines Durchgangs in den Experimentalblöcken.
Der Ablauf eines Durchgangs für die Experimentalblöcke ist in Abbildung 5.1 dargestellt. Die
Versuchspersonen sahen am Anfang eines Durchgangs ein Fixationskreuz auf dem Bildschirm mit
grauem Hintergrund. Nach 500 Millisekunden hörten sie einen der vier vorher gespeicherten Töne.
Der Ton war in 50 % der Durchgänge hoch, in den anderen 50 % tief. Orthogonal dazu ertönte der
73
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Ton in 50 % der Durchgänge aus dem oberen Lautsprecher, in den anderen 50 % aus dem unteren
Lautsprecher. Die Versuchspersonen wurden je nach zu bearbeitender Stroop-Variante aufgefordert, zu beurteilen, ob der Ton hoch oder tief war oder ob der Ton aus dem oberen oder unteren
Lautsprecher ertönte. Die Versuchspersonen wurden aufgefordert, so schnell und so genau wie
möglich zu antworten. Im Übungsblock bekamen die Versuchspersonen zusätzlich ein Feedback
darüber, wie schnell sie geantwortet haben: „Nachdem Sie eine Taste gedrückt haben, bekommen
Sie ein Feedback, welches Ihnen anzeigt, ob Sie richtig geantwortet haben und wie schnell Sie reagiert haben. Bekommen Sie 500 Millisekunden oder weniger angezeigt, haben Sie schnell reagiert.
Bekommen Sie über 700 Millisekunden angezeigt, dann haben Sie langsam geantwortet. Nach 2
Sekunden geht es automatisch weiter. Wenn Sie bis dahin nicht reagiert haben, bekommen Sie
eine Fehlermeldung angezeigt.“ Dieser spezielle Fokus auf die Geschwindigkeit wurde deswegen
gewählt, da vor allem die Aufgabe in dem Tonhöhen-Stroop sehr einfach ist. Es wurde vermutet,
dass die Versuchspersonen ohne ein entsprechendes Antwortzeitfenster eher langsam arbeiten und
damit sehr wenig Interferenz entsteht. Bei einem Fehler sahen die Versuchspersonen zusätzlich
zu der Zeitangabe das Wort „Fehler!“. Das Feedback wurde für 1500 Millisekunden angezeigt.
Pro Stroop-Variante bearbeiteten die Versuchspersonen nach dem jeweiligen Übungsblock mit 24
Durchgängen zwei Experimentalblöcke mit jeweils 96 Durchgängen. Zwischen den Blöcken hatten
die Versuchspersonen Gelegenheit, einen Pause zu machen.
Es wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Reihenfolgegruppe 1 bearbeitete erst den Tonhöhen-Stroop, Reihenfolgegruppe 2 erst den Lokations-Stroop. Im zweiten Teil des Experiments bearbeiteten sie die jeweils andere Stroop-Variante. Orthogonal dazu wurden zwei Tastengruppen
gebildet. Tastengruppe 1 wurde instruiert die Taste J für die Antwort hoher Ton und oberer Lautsprecher und die Taste K für tiefer Ton und unterer Lautsprecher auf einer Computertastatur zu
drücken (linke Taste – hoch/oben, rechte Taste – tief/unten). Die Zuordnung war in Tastengruppe
2 entsprechend andersherum.
Ergebnis
Alle Analysen der Reaktionszeiten basieren auf Durchgängen, in denen keine Fehler gemacht
wurden. In den Reaktionszeiten wurden zudem solche zur weiteren Analyse ausgewählt, die keine Ausreißer in den individuellen Latenzverteilungen im Sinne des Tukey-Kriteriums darstellten.
Dazu wurden diejenigen Latenzen ausgeschlossen, die unterhalb des ersten Quartils minus 3 In-
74
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
terquartilsabstände oder oberhalb des dritten Quartils plus 3 Interquartilsabstände lagen (ClarkCarter, 2004). In diesem Experiment führte dies zu einem Ausschluss von 1.6 % der Durchgänge.
Deskriptive Werte der Reaktionszeiten werden in Millisekunden angegeben, deskriptive Werte der
Fehler in Fehlerprozent. Mittlere Reaktionszeitwerte in diesem Experiment lagen bei M = 497.92,
SD = 77.15 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 14.00, SD = 8.19.
Die Daten dieser Pilotstudie und aller weiteren berichteten Experimente wurden auf zwei
Arten analysiert. Zum einen wurden die Reaktionszeiten transformiert analysiert. Dabei wurden
die Reaktionszeiten zur Basis e logarithmiert. Damit sollte eine Annäherung der Verteilung der
Reaktionszeiten an eine Normalverteilung erreicht werden. Auf einen Test auf Normalverteilung
wird hier verzichtet, da der Kolmogorov-Smirnov-Test als Test auf Normalverteilung erst bei
einer größeren Stichprobe sensitiv ist (Leonhart, 2004). Ein weiterer Grund zur Verwendung von
logarithmierten Reaktionszeitdaten wird in Experiment 1 diskutiert. Die zweite Analyse wurde
mit untransformierten Werten durchgeführt. Da sich das Ergebnismuster beider Analysemethoden
nicht unterschied, werden die Ergebnisse der transformierten Daten berichtet. Alle berichteten
Reaktionszeitwerte sind zurücktransformierte logarithmierte Werte.
Die Reaktionszeiten und Fehler wurden in einer 2 (Kongruenz) mal 2 (Stroop-Variante) mal 2
(Tastengruppe) mal 2 (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten
beiden Faktoren untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die
erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 20) = 26.94, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in
kongruenten Durchgängen 15.00 Millisekunden schneller (M = 490.23, SD = 77.81) als in inkongruenten (M = 505.23, SD = 78.46). Der Haupteﬀekt der Stroop-Variante wurde ebenfalls
signiﬁkant, F (1, 20) = 90.10, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 204.85
Millisekunden schneller in dem Tonhöhen-Stroop (M = 410.43, SD = 68.88) als in dem LokationsStroop (M = 615.28, SD = 136.86). Die Stroop-Variante interagierte zudem signiﬁkant mit der
Tastengruppe, F (1, 20) = 6.37, p = .02, wahrscheinlich wegen der langsameren Reaktionszeiten in dem Lokations-Stroop für Tastengruppe 1 (linke Taste hoch bzw. oben und rechte Taste
tief bzw. unten). Vergleiche Abbildung 5.2 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle weiteren
Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .22).
Eine entsprechende Analyse der Fehlerdaten zeigte ebenfalls einen Haupteﬀekt der Kongruenz
in die erwartete Richtung, F (1, 20) = 9.57, p = .01: Die Versuchspersonen machten in kongruenten
Durchgängen 6.87 % weniger Fehler (M = 10.54, SD = 7.66) als in inkongruenten (M = 17.41, SD
75
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Abbildung 5.2. Pilotstudie 1. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten für alle Versuchspersonen zusammen (linke Abbildung) und für beide Tastengruppen getrennt (mittlere Abbildung:
Tastengruppe 1 (rechts – unten/tief); rechte Abbildung: Tastengruppe 2 (rechts – hoch/oben)).
Dargestellt sind für alle Abbildungen die beiden Stroop-Varianten sowie kongruente und inkongruente Durchgänge. Fehlerbalken: ± 1 SEM (Standard Error of the Mean).
= 11.25). Der Haupteﬀekt der Stroop-Variante wurde ebenfalls signiﬁkant, F (1, 20) = 41.10, p <
.01: Die Versuchspersonen machten im Durchschnitt 18.55 % weniger Fehler in dem TonhöhenStroop (M = 4.84, SD = 23.39) als in dem Lokations-Stroop (M = 23.39, SD = 14.88). Außerdem
wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Stroop-Variante signiﬁkant, F (1, 20) = 6.94,
p = .02. Diese Interaktion liegt darin begründet, dass der Interferenzeﬀekt in dem TonhöhenStroop kleiner war (M = 1.56, SD = 3.30) als in dem Lokations-Stroop (M = 12.44, SD =
19.75). Vergleiche Abbildung 5.3 für die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und
Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .28).
Diskussion
In dieser Pilotstudie konnte der nonverbal-akustische Stroop-Eﬀekt von Leboe and Mondor
(2007) repliziert werden. Die Versuchspersonen waren in kongruenten Durchgängen schneller und
machten weniger Fehler verglichen mit inkongruenten Durchgängen. Wie in der Arbeit von Leboe
and Mondor (2007) zeigte sich auch hier ein Eﬀekt der Stroop-Variante. Die Versuchspersonen
waren in dem Lokations-Stroop langsamer und machten dort auch mehr Fehler. Anders als in der
Originalarbeit wurde hier die Interaktion zwischen Kongruenz und Stroop-Variante für die Fehler
signiﬁkant: Die Interferenz in dem Lokations-Stroop war signiﬁkant größer als in dem TonhöhenStroop. Deskriptiv deutete sich diese Interaktion aber auch in der Arbeit von Leboe and Mondor
76
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Abbildung 5.3. Pilotstudie 1. Abgebildet sind die mittleren Fehler für alle Versuchspersonen zusammen. Dargestellt sind die beiden Stroop-Varianten sowie kongruente und inkongruente Durchgänge. Fehlerbalken: ± 1SEM.
(2007) an, in der die Interferenz in den Fehlern des Tonhöhen-Stroops 2 % und die Interferenz des
Lokations-Stroops 7 % betrug. Aus den Ergebnissen des vorliegenden Experiments kann geschlossen werden, dass der Lokations-Stroop ganz allgemein schwieriger ist als der Tonhöhen-Stroop.
Denkbar ist auch, dass der Distraktor in dem Lokations-Stroop (Tonhöhe) mehr stört als der
Distraktor in dem Tonhöhen-Stroop (Lokation).
Die Interferenz in den Fehlern war mit 7 % vergleichbar zu dem von Leboe and Mondor
(2007) berichteten Eﬀekt. Die Interferenz in den Reaktionszeiten dagegen war in dieser Pilotstudie
kleiner (15.01 Millisekunden) als der von Leboe and Mondor (2007) berichtete Eﬀekt (29.50
Millisekunden).
In den Reaktionszeiten zeigte sich eine signiﬁkante Interaktion zwischen Stroop-Variante und
Tastengruppe: Die Reaktionszeiten in dem Lokations-Stroop waren verlangsamt, wenn die Antwort „oben“ mit der linken Taste verknüpft war. Dieses Ergebnis deckt sich mit anderen Befunden,
welche eine stärkere Assoziation zwischen der rechten Tastenbelegungen und der Antwort „oben“
fanden, als zwischen der linken Tastenbelegung und der Antwort „oben“ (z.B. Cho & Proctor,
2004; Adam et al., 1998). In den Ergebnissen wurden keine Hinweise für einen Reihenfolgeeffekt gefunden. Für die Ergebnisse war es demnach unerheblich, welche Stroop-Variante als erstes
bearbeitet wurde.
Die in dieser Pilotstudie replizierte Stroop-Aufgabe wurde in den folgenden Experimenten als
77
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Erstaufgabe in einem Zweitaufgaben-Paradigma verwendet.1 In den Experimenten 1 bis 3 wurde
ausschließlich der Tonhöhen-Stroop verwendet. In Experiment 7 (Kapitel 6) wurde sowohl der
Tonhöhen- als auch der Lokations-Stroop verwendet.
5.3 Experiment 1: Akustisch-räumliche Interferenzeﬀekte
unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung
In diesem Experiment wurde der Tonhöhen-Stroop (Pilotstudie 1; Leboe & Mondor, 2007) mit
einer nonverbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert. Die Versuchspersonen wurden instruiert,
sich eine nonverbal-akustische Information zu merken und bearbeiteten anschließend einen StroopDurchgang. Danach wurde die gemerkte nonverbal-akustische Information abgefragt.
Mit diesem Zweitaufgaben-Paradigma wurde zum einen überprüft, ob auch nonverbal-akustische Materialien über einen längeren Zeitraum gemerkt werden können. Wie weiter oben erläutert,
wird nonverbal-akustisches Material in dem Modell der phonologischen Schleife nicht berücksichtigt (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Die Einteilung von Cowan (1984) in kurze
und lange akustische Speicher legt das Speichern von nonverbal-akustischen Materialien primär in
einem kurzen akustischen Speicher nahe (wenige hundert Millisekunden). Basierend auf neueren
Studien (z.B. Semal & Demany, 1993; Saito, 1994; Saito & Ishio, 1998; Clément et al., 1999; Jump
& Ries, 2008; vgl. auch Kapitel 3) wird angenommen, dass solche nonverbal-akustischen Parameter über einen längeren Zeitraum gespeichert werden können, welche für das Sprachverständnis
wichtig sind (Frequenz, Lautheit, Prosodie). Gelingt es den Versuchspersonen, dass in diesem
Experiment verwendete Material für einen längeren Zeitraum zu speichern (einige Sekunden), so
kann damit gezeigt werden, dass auch nonverbal-akustisches Material für einen gewissen Zeitraum
behalten werden kann.
Zum anderen wurde in diesem Experiment angenommen, dass zur Bearbeitung des TonhöhenStroops und der nonverbal-akustischen Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen beansprucht werden. Wie weiter oben erläutert, wird ein gemeinsamer Speicher für nonverbal-akustisches sprachrelevantes Material angenommen. Arbeiten zur Load-Theorie (z.B. Lavie et al., 2004;
1
Die Stroop-Aufgabe wird im Folgenden als Erstaufgabe und die Merkaufgabe als Zweitaufgabe bezeichnet, da
die Hypothesen für die Interferenzeﬀekte der Stroop-Aufgabe formuliert wurden. Es wurde in den Instruktionen
aber nicht die Relevanz einer Aufgabe besonders hervorgehoben.
78
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Lavie, 2005) zeigen, dass kognitive Belastung die Aufmerksamkeit verschlechtern kann. Dabei
konnte in einigen Arbeiten gezeigt werden, dass eine Aufmerksamkeitsreduzierung nur bei Ressourcenüberlappung stattﬁndet (z.B. Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004; Kim et al.,
2005; Park et al., 2007). Eine solche Annahme wurde auch diesem Experiment zugrunde gelegt.
Eine Aufmerksamkeitsverschlechterung in Form einer erhöhten Interferenz in der Stroop-Aufgabe
unter kognitiver Belastung wird demnach einer Ressourcenüberlappung zugeschrieben.
In der vorliegenden Arbeit wurde dazu eine Merkaufgabe für nonverbal-akustisches Material
neu konstruiert, da in diesem Bereich, anders als im verbalen, visuellen oder räumlichen Bereich
keine fest etablierten Verfahren zur Messung der nonverbal-akustischen Merkfähigkeit existieren.
Dies liegt wahrscheinlich nicht zuletzt darin begründet, dass die Existenz eines Speichers für
nonverbal-akustisches Material wenig erforscht ist. Zudem sind bisher angewandte Verfahren wie
die Zwei-Stimuli-Vergleichsaufgabe (z.B. Semal & Demany, 1993; Semal et al., 1996; D. Deutsch,
1970; Pechmann & Mohr, 1992; Keller et al., 1995) für dieses Experiment ungeeignet.
Um die Wahrscheinlichkeit klein zu halten, dass eine mögliche Interferenzerhöhung in der
nonverbal-akustischen Aufmerksamkeitsaufgabe durch eine nonverbal-akustische Merkaufgabe aufgrund von Ähnlichkeit der Erst- und Zweitaufgabe entsteht und nicht auf Basis von Ressourcenüberlappung (z.B. Nairne, 1990; Farrell & Lewandowsky, 2002), wurde bewusst keine Frequenzmerkaufgabe gewählt. Auch eine Rhythmusaufgabe, die zum Beispiel von Saito (2001) verwendet
wurde, erschien ungeeignet, da in dieser Aufgabe sehr unterschiedliche Rhythmenlängen verwendet wurden. Studien zum Time-Based Ressource-Sharing (TBRS) Modell von Barrouillet et al.
(2004) legten nahe, dass die zeitliche Komponente entscheidend für das Entstehen erhöhter Interferenzeﬀekte ist.
Die hier verwendete Merkaufgabe bestand aus vier Tönen gleicher Frequenz. Die Töne konnten
entweder kurz oder lang sein. Die Versuchspersonen sollten sich die Abfolge der kurzen und
langen Töne merken und im Anschluss die Frage beantworten, ob ein bestimmter Ton der vorher
gemerkten Tonabfolge kurz oder lang war. Die Versuchspersonen wurden demnach aufgefordert,
sich akustische Zeitabstände zu merken. Dies kann unter dem Begriﬀ Prosodie subsumiert werden.
Damit stellt dieser Parameter ein nonverbal-akustisches sprachrelevantes Merkmal dar und scheint
für die vorliegende Fragestellung geeignet.
Bei dieser Aufgabe besteht jedoch die Möglichkeit der Verbalisierung des Materials: Es ist
theoretisch denkbar, dass die Versuchspersonen verbale Kodierungen („kurz“ und „lang“) verwen-
79
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
den, um sich die Tonsequenz einzuprägen. In diesem Fall würde es sich um eine verbal-akustische
anstatt einer nonverbal-akustischen Merkaufgabe handeln. Diese Möglichkeit kann hier zwar nicht
ausgeschlossen werden, es wurde aber versucht, diese Möglichkeit zu kontrollieren. Zum einen wurde ein Fragebogen verwendet, in welchem die Versuchspersonen nach ihrer Strategie zum Merken
der Töne befragt wurden (akustisch, verbal, visuell, anders, siehe Anhang A). In der Instruktion
wurden die Versuchspersonen zusätzlich aufgefordert sich die Töne rein akustisch zu merken. Außerdem wurde ein relativ schneller zeitlicher Ablauf des Durchgangs verwendet, so dass vermutet
wurde, dass zur Verbalisierung keine Zeit und keine kognitiven Ressourcen verfügbar waren. In
einem Vortest mit fünf Versuchspersonen wurden in dieser Aufgabe 15 % Fehler gemacht. Aus der
daraus abgeleiteten Schwierigkeit der Aufgabe wurde geschlossen, dass die Aufgabe eine kognitive
Belastung darstellt, aber noch ohne größere Schwierigkeiten lösbar war.
Methode
In diesem Experiment wurden die Interferenzeﬀekte zweier Bedingungen verglichen. In einer
Kontrollbedingung bearbeiteten die Versuchspersonen nur den Tonhöhen-Stroop (Pilotstudie 1;
Leboe & Mondor, 2007). Es wurde vermutet, dass zur Bearbeitung dieser Aufgabe nonverbalakustische kognitive Ressourcen benötigt werden. Die hier gefundene Interferenz stellt den Basiseﬀekt dar. In der zweiten Bedingung wurde die Stroop-Aufgabe kombiniert mit der oben beschriebenen Merkaufgabe (Belastungsbedingung). Zur Bearbeitung der Merkaufgabe wurden ebenfalls
nonverbal-akustische kognitive Ressourcen vermutet. Aufgrund der Annahme, dass zur Bearbeitung beider Aufgaben die gleichen Ressourcen benötigt werden und eine Limitierung der Ressourcen vorliegt, wurde erwartet, dass die Interferenz in der Belastungsbedingung höher ausfällt als
in der Kontrollbedingung.
Um Eﬀekte zu kontrollieren, welche alleine auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 19 weibliche und 5 männliche.
Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 20 und 42 Jahren (M = 24.62). Zwei Versuchspersonen gaben im Selbstbericht zu Beginn des Experiments an, dass sie Hörprobleme haben und
80
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.2
Frequenzmuster (Hz) der verwendeten komplexen Töne in Experiment 1 (Merkton = Ton der
Merkaufgabe)
Frequenzgewichtung
Tiefer Ton
Hoher Ton
Merkton
Grundfrequenz (100%)
362
732
547
Erste Harmonie (50%)
725
1464
1094.5
Zweite Harmonie (25%)
1086
2196
1641
wurden deshalb aus der Datenanlyse ausgeschlossen. Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung
des Psychologischen Instituts der Universität Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
Material
Die Apparatur war identisch zur Pilotstudie 1. Die Töne des Tonhöhen-Stroops waren identisch zu den in Pilotstudie 1 verwendeten Tönen. Die Töne der Tonmerkaufgabe wurden auf die
gleiche Art konstruiert. Es handelte sich ebenfalls um komplexe Töne mit einer Grundfrequenz,
einer ersten und einer zweiten Harmonie. Die Frequenzen lagen dabei genau zwischen denen des
hohen und tiefen Tons in der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe (vgl. Tabelle 5.2).
Es wurden im Vorfeld zwei Töne unterschiedlicher Länge für die nonverbal-akustische Merkaufgabe konstruiert und gespeichert. Der kurze Ton war 90 Millisekunden lang, der lange Ton 150
Millisekunden. Der Zeitabstand zwischen dem kurzen Ton der Merkaufgabe und dem Stroop-Ton,
sowie der Zeitabstand zwischen dem langen Ton der Merkaufgabe und dem Stroop-Ton, waren
identisch (30 Millisekunden).
Die Versuchspersonen füllten am Ende des Experiments einen Fragebogen aus. Darin enthalten
waren Fragen zur Schwierigkeit der Aufgabe sowie Fragen zu allgemeinen Strategien und Fragen
zu Strategien zum Einprägen der Tonlängen im Speziellen. Der Fragebogen ist in Anhang A
abgedruckt.
Prozedur und Design
Der Ablauf eines Durchgangs für die nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe (Kontrollbedingung) war identisch zur Pilotstudie 1. In diesem Experiment bearbeiteten die Versuchspersonen
81
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
nur den Tonhöhen-Stroop. Der Ablauf eines Durchgangs in der Belastungsbedingung ist in Abbildung 5.4 abgebildet.
Abbildung 5.4. Experiment 1. Ablauf eines Durchgangs in den Experimentalblöcken der Belastungsbedingung.
Die Merkaufgabe wurde durch das Symbol # gekennzeichnet, die Stroop-Aufgabe durch das
Symbol +. Diese Symbole erschienen kurz vor der Präsentation der Töne und blieben für die
Dauer der Töne auf dem Bildschirm. Die Versuchspersonen sahen zu Beginn eines Durchgangs
das Symbol #. Kurz darauf hörten sie eine Tonabfolge von kurzen und langen Tönen, mit einem
jeweiligen Abstand von 800 Millisekunden. Es wurde zufällig bestimmt, welcher der Töne kurz
oder lang war. Die Versuchspersonen wurden im Vorfeld instruiert sich diese Tonabfolge akustisch einzuprägen. Nach einer Sekunde ertönte ein Stroop-Ton. Dieser Ton wurde kurz vorher
(200 Millisekunden) durch das Symbol + angekündigt. Die Versuchspersonen wurden instruiert,
direkt nach dem Ertönen des Stroop-Tons zu beurteilen, ob dieser Ton hoch oder tief war. Dabei
sollten sie die Richtung, aus welcher der Ton ertönte, ignorieren. Für die Reaktion hatten sie in
den Experimentalblöcken, vergleichbar zur Pilotstudie 1, maximal zwei Sekunden Zeit. Wurde ein
Fehler gemacht, sahen die Versuchspersonen in den Übungsblöcken zusätzlich zu der Zeitangabe
das Wort „Fehler!“. Dieses Feedback wurde für 1500 Millisekunden präsentiert. In den Experimentaldurchgängen erhielten die Versuchspersonen kein Feedback, sondern eine Pause von 500 ms in
Form eines grauen Bildschirms. Danach wurden sie gefragt, ob ein bestimmter Ton der vorher
82
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
gemerkten Tonabfolge kurz oder lang war. Dazu erschien auf dem Bildschirm eine entsprechende
Frage, zum Beispiel „Dritter Ton kurz oder lang?“. Nach den Tönen 1 bis 4 wurde gleich häuﬁg
gefragt (jeweils 25 %). Die Versuchspersonen sahen im Anschluss ihrer Tastenreaktion in den
Übungsblöcken das Wort „Fehler!“, wenn sie falsch antworteten, ansonsten sahen sie nichts. In
den Experimentalblöcken wurde kein Feedback präsentiert. Wurde keine Antwort innerhalb von
fünf Sekunden abgegeben, sahen die Versuchspersonen eine Fehlermeldung und der Durchgang
lief automatisch weiter. Der nächste Durchgang ﬁng nach 500 Millisekunden an.
Zur Antwortregistierung wurden die Versuchspersonen instruiert, die Taste J für den hohen
Ton und die Taste K für den tiefen Ton auf einer Computertastatur zu drücken. Die Taste A
sollte für die Antwort „kurzer Ton“ gedrückt werden, die Taste S für die Antwort „langer Ton“.
Die Instruktionen bezüglich Genauigkeit und Schnelligkeit in den Stroop-Durchgängen waren
vergleichbar zur Pilotstudie 1. Bei der Merkaufgabe wurden die Versuchspersonen instruiert, so
schnell und so genau wie möglich zu antworten, ohne einen speziellen Fokus auf Geschwindigkeit
oder Genauigkeit.
Zu Beginn des Experiments bearbeiteten die Versuchspersonen einen Übungsblock der Merkaufgabe mit 10 Übungsdurchgängen. Dabei wurde der Stroop-Ton weggelassen. Zwischen der zu
merkenden Tonsequenz und der Abfrage bestand ein Zeitraum von einer Sekunde, in der die Versuchspersonen einen leeren Bildschirm sahen. Danach bearbeiteten die Versuchspersonen einen
Übungsblock der Stroop-Aufgabe mit 20 Durchgängen. In einem dritten Übungsblock bearbeiteten die Versuchspersonen die Merkaufgabe und Stroop-Aufgabe in Kombination. Nach den drei
Übungsblöcken bearbeiteten die Versuchspersonen 4 Experimentalblöcke mit jeweils 60 Durchgängen. Zwei dieser Blöcke bestanden aus Durchgängen der oben beschriebenen Belastungsbedingung,
zwei Blöcke aus Durchgängen, in denen nur die Stroop-Aufgabe bearbeitet wurde (Kontrollbedingung). Die Versuchspersonen hatten die Möglichkeit zwischen den Blöcken Pausen einzulegen.
Es wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe startete im Experimentalteil mit den zwei Blöcken der Belastungsbedingung gefolgt von den zwei Blöcken der
Kontrollbedingung, bei der anderen Versuchspersonengruppe war es andersherum. Die Abfolge
der Übungsblöcke war für beide Versuchspersonengruppen gleich. Im Anschluss an das Experiment wurden die Versuchspersonen aufgefordert den Fragebogen zu bearbeiten. Das Experiment
dauerte insgesamt etwa 30 Minuten.
83
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.3
Experiment 1. Reaktionszeiten und Fehler des Tonhöhen-Stroops getrennt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Kontrollbedingung
402.40
47.32
Belastungsbedingung
526.12 105.95
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
3.54 3.99
409.22
48.41
7.07 5.08
3.45 3.71
548.45 116.22
4.67 2.91
Ergebnis
In diesem Experiment führte die Tukey-Ausreißeranalyse zu einem Ausschluss von 1.6 % der
Durchgänge. In allen Analysen der Reaktionszeiten wurden solche Durchgänge ausgeschlossen, in
denen Fehler in der Stroop-Aufgabe, in der Merkaufgabe oder in beiden Aufgaben gemacht wurden. Bei der Stroop-Aufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 464.37, SD = 62.98 und
die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 4.45, SD = 2.57. Bei der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1409.02, SD = 443.40 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M =
14.89, SD = 9.57. Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe aufgeteilt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in
Tabelle 5.3 abgebildet.
Die Reaktionszeiten und Fehler beider Aufgaben sowie die Daten aus den Fragebögen wurden
folgendermaßen analysiert: Zunächst wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe
über beide Bedingungen analysiert. Diese Analysen werden im Abschnitt Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung berichtet. Im Anschluss wurde die Leistung in der Merkaufgabe untersucht. Das Hauptaugenmerk lag auf möglichen „Trade-Oﬀs“.2 Danach wurden die Reaktionszeiten
und Fehler der Stroop-Aufgabe in der Kontrollbedingung untersucht. Die Absicht dieser Analyse
lag vor allem darin, einen signiﬁkanten Basiseﬀekt zu ﬁnden. Ohne einen signiﬁkanten Interferenzeﬀekt in der Kontrollbedingung sind Interferenzveränderungen in der Belastungsbedingung
2
Ein Trade-Oﬀ liegt vor, wenn eine Veränderung (zum Beispiel eine Verbesserung) eines Eﬀekts nur unter Inkaufnahme der gegenläuﬁgen Veränderung (zum Beispiel eine Verschlechterung) des anderen Eﬀekts erreicht
werden kann.
84
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
schwierig zu interpretieren. Im letzten Schritt wurden die Daten des Fragebogens analysiert. Diese
Analysen werden im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Zunächst wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Reihenfolgebedingung) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten zwei Faktoren untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der
Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 20) = 17.69, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 5.3).
Der Haupteﬀekt der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 20) =
63.61, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 131.69 Millisekunden schneller
in der Kontrollbedingung (M = 405.74, SD = 47.21) als in der Belastungsbedingung (M = 537.43,
SD = 110.96). Wie erwartet wurde auch die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung signiﬁkant, F (1, 20) = 6.37, p = .02: Die Interferenz in der Belastungsbedingung war größer (M =
22.33, SD = 24.77) als in der Kontrollbedingung (M = 6.82, SD = 15.41). Vergleiche Abbildung
5.5 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte wurden
nicht signiﬁkant (ps > .12).
Abbildung 5.5. Experiment 1. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler des
Tonhöhen-Stroops als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Die Fehleranalyse ergab einen signiﬁkanten Eﬀekt der Bedingung, F (1, 20) = 8.29, p = .01:
Entgegen der Erwartung wurden in der Belastungsbedingung weniger Fehler gemacht (M = 4.06,
85
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
SD = 2.81) als in der Kontrollbedingung (M = 5.31, SD = 3.40). Vergleiche Abbildung 5.5 für
die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant
(ps > .1).
Weiterführende Analysen
In dem zweiten Analyseschritt wurde die Leistung in der Merkaufgabe untersucht. Für die
Merkaufgabe wurden keine konkreten Hypothesen bezüglich einer Interferenzerhöhung formuliert.
In dieser Analyse soll aber untersucht werden, ob die Leistung in der Zweitaufgabe gleichläuﬁg zu
der in der Stroop-Aufgabe ist. Kritisch wäre ein umgedrehtes Muster im Sinne einer Verschiebung
der Leistung in der Erst- und Zweitaufgabe (Trade-Oﬀ). Die Reaktionszeiten und Fehler in der
Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse
mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor analysiert. In den Reaktionszeiten und Fehlern der
Merkaufgabe wurden keine Haupteﬀekte oder Interaktionen signiﬁkant (ps > .19).
Weiterhin wurde überprüft, ob es in der Kontrollbedingung einen signiﬁkanten Stroop-Eﬀekt
gab. Dies wurde als wichtig erachtet, da andernfalls von einem möglichen Bodeneﬀekt ausgegangen werden muss. Bei einem solchen Bodeneﬀekt wäre eine numerische Interferenzsteigerung
unter kognitiver Belastung nicht sinnvoll als tatsächliche Interferenzsteigerung interpretierbar.
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe in der Kontrollbedingung wurden in einer
zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem
ersten Faktor untersucht. Sowohl in den Reaktionszeiten, F (1, 20) = 4.07, p = .05, als auch in
den Fehlern, F (1, 20) = 7.44, p = .01, zeigte sich ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt in die erwartete Richtung. Siehe Tabelle 5.3 für die genauen Ergebnisse. Alle weiteren Interaktionen und
Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .27).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 14 Versuchspersonen die Töne rein akustisch
merkten, 6 gaben an, sich die Töne verbal gemerkt zu haben und jeweils 2 gaben an, sich die
Töne bildlich gemerkt zu haben oder andere Strategien verwendet zu haben (Mehrfachnennungen
waren möglich). Die Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit 4.6 bewertet, beide
Aufgaben in Kombination im Mittel mit 4.8 (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis
10 (schwer), siehe Anhang A).
In der letzten Analyse wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum
Einprägen der Töne die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
86
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Dazu wurden die Versuchspersonen in zwei Gruppen eingeteilt. Eine Gruppe bestand aus solchen
Versuchspersonen, welche angaben, sich die Töne rein akustisch gemerkt zu haben (13 Versuchspersonen), die andere Gruppe bestand aus Versuchspersonen, welche angaben, sich die Töne auf
eine andere Art gemerkt zu haben (8 Versuchspersonen). Versuchspersonen, welche angaben, sich
die Töne sowohl rein akustisch als auch auf eine andere Art gemerkt zu haben, wurden aus der
Analyse ausgeschlossen. Dadurch wurde eine Versuchsperson aus der Analyse ausgeschlossen. Der
Faktor „Strategiegruppe“ wurde als Zwischensubjektfaktor in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Bedingung) mal zwei (Reihenfolgebedingung) mal zwei (Strategiegruppe) Varianzanalyse mit
Messwiederholung auf den ersten zwei Faktoren für die Reaktionszeiten und Fehler der StroopAufgabe untersucht. Äquivalent dazu wurden die Fehler und Reaktionszeiten der Merkaufgabe in
einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) mal zwei (Strategiegruppe) Varianzanalyse
mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor analysiert. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .29).
Diskussion
Es wurde vermutet, dass zur Bearbeitung der Stroop- und der Merkaufgabe nonverbal-akustische kognitive Ressourcen benötigt werden. Aufgrund der vermuteten Ressourcenüberlappung und
der angenommenen Limitierung der Ressourcen, sollte die Interferenz in der Stroop-Aufgabe unter
kognitiver Belastung erhöht sein im Vergleich zur Kontrollbedingung. Diese Hypothese konnte bestätigt werden: Zum einen verlangsamten sich die Reaktionszeiten generell in der Stroop-Aufgabe
bei einer gleichzeitig zu bearbeitenden nonverbal-akustischen Merkaufgabe im Vergleich zur Kontrollbedingung. Zum anderen, und wichtiger für die zu überprüfende Hypothese, konnte ebenfalls
gezeigt werden, dass die Interferenz sich unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung im
Vergleich zur Kontrollbedingung erhöhte.
In der Analyse der Fehlerwerte der Stroop-Aufgabe wurde der Haupteﬀekt der Bedingung
signiﬁkant: Unter kognitiver Belastung wurden weniger Fehler gemacht als in der Kontrollbedingung. Dieses unerwartete Ergebnis wird darauf zurückgeführt, dass in der Analyse der Fehlerwerte
die Durchgänge ausgeschlossen wurden, in denen Fehler in der Merkaufgabe gemacht wurden. Dabei wurden nur Durchgänge aus der Belastungsbedingung ausgeschlossen. Da aber zu erwarten
ist, dass in vielen Durchgängen Fehler in beiden Aufgaben gemacht wurden (einem Fehler in der
87
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Stroop-Aufgabe folgte ein Fehler in der Merkaufgabe) ist zu erwarten, dass diese Auswertungsmethode den unerwarteten Eﬀekt der Bedingung verursachte. In einer entsprechenden Analyse
der Fehlerwerte der Stroop-Aufgabe, in der die Durchgänge, in denen Fehler in der Merkaufgabe gemacht wurden, nicht ausgeschlossen wurden, wurde der Haupteﬀekt der Bedingung nicht
signiﬁkant.
Die Leistungen der Merkaufgabe wiesen keine gegenläuﬁgen Eﬀekte zu den Leistungen der
Stroop-Aufgabe auf. Die Fehlerrate der Merkaufgabe lag bei 15 %. Damit konnte die Annahme
bestätigt werden, dass die hier verwendete nonverbal-akustische Information über die Dauer eines Durchgangs behalten werden kann. Dieses Ergebnis steht im Widerspruch zu dem Modell
der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986) sowie der Einteilung
von Cowan (1984) in kurze und lange akustische Speicher. In beiden Modellvorstellungen wird
vermutet, dass nonverbal-akustische Informationen nur für wenige Millisekunden behalten werden
können. Neuere Studien legen aber ebenfalls nahe, dass nonverbal-akustische Informationen über
einen längeren Zeitraum gespeichert werden können (z.B. Semal & Demany, 1993; Saito & Ishio,
1998; Clément et al., 1999; Jump & Ries, 2008; vgl. auch Kapitel 3).
In der Analyse der Stroop-Aufgabe ohne kognitive Belastung wurde in den Reaktionszeiten und Fehlern der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant. Damit
ist sichergestellt, dass die Interferenzerhöhung in der Belastungsbedingung im Vergleich zu der
Kontrollbedingung als solche zu verstehen ist und nicht darauf zurückzuführen ist, dass in der
Kontrollbedingung ein Bodeneﬀekt auftrat.
An dieser Stelle soll angemerkt werden, dass aufgrund der Verwendung von logarithmierten
Reaktionszeitwerten die Interferenzerhöhung nicht auf ein Artefakt der langsameren Reaktionszeiten in der Belastungsbedingung an sich zurückzuführen ist (vgl. Salthouse & Hedden, 2002).
Eine Interferenzerhöhung bei einem solchen Artefakt soll darauf zurückzuführen sein, dass langsamere Prozesse (zum Beispiel die Bearbeitung der Stroop-Aufgabe unter kognitiver Belastung)
in den gleichen relativen Anteilen verlangsamt sind als schnellere Prozesse. Das bedeutet, dass
die Diﬀerenzen multiplikativ und nicht additiv sind. Dies wurde vor allem in der Forschung zum
kognitiven Altern untersucht, in der oft gefunden wurde, dass ältere Menschen langsamer antworten als junge. Die zusätzlich größeren Interferenzeﬀekte werden bei einem solchen Artefakt
fälschlicherweise dem Alter zugeschrieben, obwohl diese nur wegen der allgemein verlangsamten
Reaktionszeiten zustande kamen. Durch logarithmierte Werte kann dieses Problem umgangen
88
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
werden.
Die Ergebnisse der Fragebogendaten zeigten, dass die Mehrzahl der Versuchspersonen sich die
Töne rein akustisch merkten. Dies kann als Hinweis dafür dienen, dass es sich bei der Merkaufgabe
um nonverbal-akustisches Material handelte. Neben dem empirischen Ergebnis der Interferenzerhöhung, liefern diese Ergebnisse weitere Hinweise für die Annahme, dass zur Bearbeitung der
beiden hier verwendeten Aufgaben die gleichen kognitiven Ressourcen beansprucht wurden. Zusätzlich unterstützt dieses Ergebnis die Annahme, dass nonverbal-akustisches Material über einen
längeren Zeitraum gespeichert werden kann (siehe oben). Es konnten keine Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der Töne die Leistung
in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
5.4 Experiment 2: Akustisch-räumliche Interferenzeﬀekte
unter verbal-akustischer kognitiver Belastung
In Experiment 1 konnte gezeigt werden, dass sich die Interferenz in dem Tonhöhen-Stroop
unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung erhöht. Dies wurde darauf zurückgeführt, dass
zur Bearbeitung der Stroop-Aufgabe und der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen
verwendet werden und Verarbeitungsressourcen limitiert sind.
In der Load-Theorie (z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005) wird ganz generell davon ausgegangen, dass kognitive Belastung die Aufmerksamkeit verschlechtert. Die Ergebnisse von Experiment
1 würden nach der Load-Theorie damit erklärt werden, dass ganz allgemein eine kognitive Belastung die Aufmerksamkeit verschlechterte. Dabei spielt nur die Höhe der Belastung eine Rolle
nicht aber materialspeziﬁsche Faktoren der Erst- und Zweitaufgabe.
Einige Arbeiten zeigen aber, dass kognitive Belastung nicht per se die Aufmerksamkeitsleistung verschlechtert (z.B. Woodman & Luck, 2004; Kim et al., 2005; Park et al., 2007). In diesen
Arbeiten wird angenommen und empirisch gezeigt, dass sich die Aufmerksamkeit nur dann verschlechtert, wenn zur Bearbeitung der Merkaufgabe und der Aufmerksamkeitsaufgabe die gleichen
kognitiven Ressourcen verwendet werden. Die Ergebnisse des Experiments 1 können damit erklärt
werden, dass für beide Aufgaben die gleichen Ressourcen beansprucht wurden. Eine Verschlechterung der Aufmerksamkeitsleistung bei einer Merkaufgabe, welche andere Ressourcen beansprucht
als die Aufmerksamkeitsaufgabe, wird demnach nicht erwartet.
89
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Wie in Kapitel 3 und in der Einleitung dieses Kapitels diskutiert, gibt es Hinweise dafür, dass
nonverbal-akustische Verarbeitungsressourcen von verbal-akustischen verschieden sind. Dies zeigt
sich zum Beispiel dadurch, dass die Leistung in einer Frequenzvergleichsaufgabe von zwischengeschalteten Tönen beeinträchtigt wird, nicht aber von verbalem Material (D. Deutsch, 1970;
Pechmann & Mohr, 1992; Keller et al., 1995).
In Experiment 2 wurden Aufgaben miteinander kombiniert, von denen erwartet wurde, dass
zur Bearbeitung einer dieser Aufgaben nonverbal-akustische, für die andere aber verbal-akustische
Verarbeitungsressourcen benötigt werden. Existieren getrennte kognitive Ressourcen für nonverbalund verbal-akustisches Material, so sollten diese Aufgaben in Kombination leichter zu bearbeiten
sein als in Experiment 1, in welchem zur Bearbeitung beider Aufgaben nonverbal-akustische Ressourcen benötigt wurden.
Methode
Die Versuchspersonen bearbeiteten in diesem Experiment, wie auch in Experiment 1, den
Tonhöhen-Stroop. Diesmal wurde diese Aufgabe mit einer verbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert. Dabei hörten die Versuchspersonen eine Sequenz von sechs Zahlen, gesprochen von einem
männlichen Sprecher. Sie wurden aufgefordert, sich diese Sequenz zu merken. Nach Bearbeitung
eines Stroop-Durchgangs hörten sie eine weitere Zahl und mussten beurteilen, ob diese unter den
zu merkenden war oder nicht. In einem Vortest wurde festgestellt, dass die Fehlerrate bei einer
Sequenzlänge von sechs Zahlen vergleichbar zu Experiment 1 war (15 %). Unter der Annahme einer Trennbarkeit von nonverbal- und verbal-akustischen Verarbeitungsressourcen wurde erwartet,
dass sich die Interferenz in der Belastungsbedingung (Stroop- und Merkaufgabe in Kombination)
im Vergleich zu einer Kontrollbedingung (Stroop-Aufgabe alleine) nicht erhöht.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass keine Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung
erwartet wurde, wohl aber ein Haupteﬀekt der Bedingung in dem Sinne, dass die Versuchspersonen immer langsamer in der Belastungsbedingung sein sollten als in der Kontrollbedingung. Diese
Annahme wird darauf zurückgeführt, dass eine Zweitaufgabe immer den allgemeinen Verarbeitungsprozess verlangsamt, sofern die Bearbeitung der Zweitaufgabe noch nicht abgeschlossen ist
(vgl. Verbruggen, Schneider, & Logan, 2008).
Um Eﬀekte zu kontrollieren, welche alleine auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonen-
90
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
gruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 19 weibliche und 5 männliche
Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 19 und 35 Jahren (M = 24.00).
Eine Versuchsperson wurde ausgeschlossen, da für diese Person die Fragebogendaten fehlten. Die
Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität Freiburg
oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
Material
Die Apparatur und die Töne des Tonhöhen-Stroops waren identisch zur Pilotstudie 1. Für die
verbal-akustische Merkaufgabe wurden Zahlen von 1 bis 9 verwendet, die von einem männlichen
Sprecher gesprochen wurden. Die Grundfrequenzen der Zahlen wurde so angepasst, dass sie genau
zwischen denen des hohen und tiefen Tons der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe lagen und
dementsprechend vergleichbar waren mit den Tönen der Merkaufgabe in Experiment 1 (vgl. Tabelle 5.2). Die Zahlen hatten alle eine Länge von 560 Millisekunden. Die Versuchspersonen füllten
am Ende des Experiments einen ähnlichen Fragebogen wie in Experiment 1 aus (siehe Anhang
A).
Prozedur und Design
Der Ablauf eines Durchgangs der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe war identisch zur Pilotstudie 1. In diesem Experiment bearbeiteten die Versuchspersonen nur den Tonhöhen-Stroop.
Der Ablauf eines Durchgangs der Belastungsbedingung ist in Abbildung 5.6 dargestellt. Er war
identisch zu Experiment 1 bis auf folgende Unterschiede: Die Versuchspersonen sahen zu Beginn
eines Durchgangs das Symbol #. Kurz darauf hörten sie eine Sequenz von sechs zufällig ausgewählten, verschiedenen Zahlen von eins bis neun. Pro Sequenzabfolge konnten maximal zwei
hintereinander folgende Zahlen auftreten (also zum Beispiel 3 – 4 nicht aber 3 – 4 – 5). Zwischen
der Darbietung der Zahlen war jeweils ein Abstand von 150 Millisekunden. Anschließend bearbeiteten die Versuchspersonen einen Stroop-Durchgang; 500 Millisekunden nach Beantwortung des
Stroop-Durchgangs hörten die Versuchspersonen eine weitere Zahl und sahen ein Fragezeichen
91
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
auf dem Bildschirm. Sie sollten daraufhin beantworten, ob diese Zahl unter den zu merkenden
Zahlen war oder nicht. Gehörte die Zahl zu den zu merkenden, sollten die Versuchspersonen die
Taste A drücken, wenn nicht, die Taste S. Die Wahrscheinlichkeit für beide Möglichkeiten betrug
50 %. Die weitere Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 1.
Abbildung 5.6. Experiment 2. Ablauf eines Durchgangs in den Experimentalblöcken der Belastungsbedingung.
Ergebnis
In diesem Experiment führte die Tukey-Ausreißeranalyse zu einem Ausschluss von 1.3 % der
Durchgänge. In der Stroop-Aufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 453.20, SD =
106.70 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 6.01, SD = 4.88. In der Merkaufgabe lagen
die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1377.28, SD = 316.89 und die mittleren Fehlerprozentwerte
bei M = 13.82, SD = 19.56. Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe aufgeteilt nach
Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in Tabelle 5.4 abgebildet.
Die weiteren Analyseschritte waren identisch zu Experiment 1: Zunächst wurde die Leistung
in der Stroop-Aufgabe über beide Bedingungen analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung berichtet. Anschließend wurde die Leistung in der
Merkaufgabe untersucht. Danach folgte eine Analyse der Leistung der Stroop-Aufgabe in der Kon92
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.4
Experiment 2. Reaktionszeiten und Fehler des Tonhöhen-Stroop getrennt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Inkongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Kontrollbedingung
383.84
80.10
Belastungsbedingung
531.27 177.95
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
3.76 3.31
396.36
75.33
6.66 4.90
6.59 9.01
543.20 180.10
7.79 9.82
trollbedingung. Im Anschluss wurden die Fragebogendaten analysiert. Diese Ergebnisse werden
im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten und Fehler des Tonhöhen-Stroops wurden in einer zwei (Kongruenz) mal
zwei (Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den
ersten beiden Faktoren untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz
in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 21) = 12.89, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten
in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 5.4). Der Haupteﬀekt
der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 21) = 40.77, p <
.01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 146.77 Millisekunden schneller in der
Kontrollbedingung (M = 389.98, SD = 77.26) als in der Belastungsbedingung (M = 536.75, SD =
178.59). Wie erwartet wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant,
F (1, 21) = 0.98, p = .34, das heißt die Interferenz in der Belastungsbedingung war nicht größer
als in der Kontrollbedingung. Vergleiche Abbildung 5.7 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten.
Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .15).
In den Fehlern wurde ebenfalls der Eﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant,
F (1, 21) = 6.39, p = .02: In den kongruenten Durchgängen wurden weniger Fehler gemacht als
in den inkongruenten (siehe Tabelle 5.4). Zusätzlich gab es eine signiﬁkante Interaktion zwischen
Kongruenz und Reihenfolgegruppe, F (1, 21) = 5.37, p = .03. Diese Interaktion lag darin begründet, dass die Versuchspersonengruppe, welche mit der Kontrollbedingung begann, nur einen sehr
schwachen Kongruenzeﬀekt aufwies (0.3 %) im Vergleich zu der anderen Versuchspersonengruppe
93
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Abbildung 5.7. Experiment 2. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler des
Tonhöhen-Stroops als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
(3.64 %). Vergleiche Abbildung 5.7 für die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und
Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .1).
Weiterführende Analysen
In dem zweiten Analyseschritt wurden die Reaktionszeiten und Fehler in der Merkaufgabe in
einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf
dem ersten Faktor analysiert. In den Reaktionszeiten der Merkaufgabe wurden keine Haupteﬀekte
oder Interaktionen signiﬁkant (ps > .21). In den Fehlern zeigte sich ein signiﬁkanter Haupteﬀekt
der Kongruenz in die erwartete Richtung, F (1, 21) = 16.27, p < .01: Die Versuchspersonen
machten nach einem kongruenten Stroop-Durchgang 6 % weniger Fehler in der Merkaufgabe (M
= 11.66, SD = 6.43) als nach einem inkongruenten Stroop-Durchgang (M = 18.06, SD = 9.73).
Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .38).
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe in der Kontrollbedingung wurden in einer
zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem
ersten Faktor untersucht. Sowohl in den Reaktionszeiten, F (1, 21) = 11.01, p < .01, als auch
in den Fehlern, F (1, 21) = 10.94, p < .01, zeigte sich ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt in die
erwartete Richtung. Siehe Tabelle 5.4 für die genauen Ergebnisse. Alle weiteren Interaktionen
und Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .1).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 17 Versuchspersonen die Zahlen sprachlich
94
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
merkten, 5 gaben an, sich die Zahlen bildlich gemerkt zu haben und 4 gaben an, andere Strategien
verwendet zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Die Schwierigkeit der Merkaufgabe
wurde im Mittel mit 4.71 bewertet, beide Aufgaben in Kombination im Mittel mit 4.91 (jeweils
auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Zahlen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden
die gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .18).
Diskussion
In diesem Experiment wurde die Leistung des Tonhöhen-Stroops unter gleichzeitiger verbalakustischer kognitiver Belastung untersucht. Die Ergebnisse der Reaktionszeiten der StroopAufgabe gingen in die erwartete Richtung. Es zeigte sich vergleichbar zu Experiment 1 ein
signiﬁkanter Eﬀekt der Bedingung im Sinne einer generellen Reaktionszeitverlangsamung unter
kognitiver Belastung. Ein genereller Eﬀekt der Bedingung wurde wegen der Tatsache, dass eine
Zweitaufgabe verwendet wurde, erwartet (Verbruggen et al., 2008). Eine Interferenzerhöhung unter kognitiver Belastung hingegen fand nicht statt. Die selektive Aufmerksamkeit verschlechterte
sich demnach unter kognitiver Belastung nicht. Dieses Ergebnis liefert erste Hinweise für eine
Separierbarkeit der nonverbal- und verbal-akustischen Verarbeitungsressourcen: Während sich in
Experiment 1 die Interferenz unter kognitiver Belastung vergrößerte, war dies für Experiment 2
nicht der Fall. Für nonverbal- und verbal-akustische Aufgaben scheinen demnach unterschiedliche
kognitive Ressourcen verwendet zu werden.
Zum anderen sprechen die Ergebnisse gegen eine generelle Gültigkeit der Load-Theorie (z.B.
Lavie et al., 2004; Lavie, 2005). Die Load-Theorie nimmt an, dass Aufmerksamkeit unabhängig
von inhaltlichen Faktoren durch Arbeitsgedächtnisbelastung beeinträchtigt wird. Experiment 1
und 2 belegen allerdings, dass dies nicht der Fall ist: Trotz vergleichbar schweren Merkaufgaben
ﬁnden sich unterschiedliche Eﬀekte der kognitiven Belastung auf die Aufmerksamkeitsleistung.
Eine Analyse der Experimente 1 und 2 zusammen wird weiter unten berichtet.
Die Analyse der Fehlerdaten der Stroop-Aufgabe sowie die Analyse der Fehler und Reaktionszeiten der Merkaufgabe wiesen keine Trade-Oﬀs auf. Der in den Fehlern der Merkaufgabe
95
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
gefundene Kongruenzeﬀekt wies dabei in die gleiche Richtung wie die Kongruenzeﬀekte in den
Reaktionszeiten und Fehlern der Stroop-Aufgabe.
In der Fehleranalyse der Stroop-Aufgabe wurde eine Beeinﬂussung des Kongruenzeﬀekts durch
die Reihenfolge der Aufgabenbearbeitung gefunden. Möglicherweise ist dieser Eﬀekt auf Lerneffekte zurückzuführen. Da in Experiment 1 kein vergleichbarer Eﬀekt gefunden wurde, ist eine generelle Beeinﬂussung des Kongruenzeﬀekts durch die Reihenfolgebedingung unwahrscheinlich. In
der Kontrollbedingung wurde in den Fehlern und Reaktionszeiten ein signiﬁkanter Stroop-Eﬀekt
als wichtige Voraussetzung der sinnvollen Interpretation der Interferenzerhöhung gefunden.
Die Auswertung der Fragebogendaten ergab wie erwartet, dass sich die Mehrzahl der Versuchspersonen die Zahlen sprachlich merkten. Die Einschätzung der Schwierigkeit der Merkaufgabe
allein und beider Aufgaben in Kombination war vergleichbar zu Experiment 1. Es konnten keine
Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen
der Zahlen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
5.5 Experiment 3: Akustisch-räumliche Interferenzeﬀekte
unter visuell-nonverbaler kognitiver Belastung
Als Kontrollbedingung wurde in diesem Experiment der Einﬂuss einer visuell-nonverbalen
Merkaufgabe auf die Leistung in dem Tonhöhen-Stroop untersucht. Im Gegensatz zu der empirisch
wenig belegten Annahme, dass es getrennte Ressourcen für nonverbal- und verbal-akustische
Verarbeitungsressourcen gibt, konnte die Annahme getrennter kognitiver Ressourcen für visuellnonverbale Informationen und nonverbal- bzw. verbal-akustische Informationen in einigen Studien
belegt werden (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986; Shah & Miyake, 1996; Friedman
& Miyake, 2000). Zeigt sich in diesem Experiment keine signiﬁkante Interferenzerhöhung in der
Belastungsbedingung im Vergleich zur Kontrollbedingung, so kann dies als zusätzlicher Beleg
dafür gesehen werden, dass die fehlende Erhöhung der Interferenz in Experiment 2 auf fehlende
Ressourcenüberlappung zurückzuführen ist.
Bei der Wahl der Merkaufgabe wurde darauf geachtet, schwer zu verbalisierendes Material zu
verwenden. Bei einer Merkaufgabe, in der sich die Versuchspersonen geometrische Figuren oder
Farben merken sollen, bestand die Gefahr, dass neben visuellen Ressourcen auch verbale Ressourcen belastet werden. In diesem Experiment wurden daher chinesische Schriftzeichen (Kanji)
96
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
verwendet, von denen vermutet wurde, dass sie aufgrund ihrer Unbekanntheit und Komplexität
nicht so leicht zu verbalisieren sind. Die Versuchspersonen wurden vor dem Experiment gefragt,
ob sie sich bereits mit der chinesischen Schrift auseinander gesetzt haben oder chinesische Kanji
kennen. Falls ja, wurden sie von dem Versuch ausgeschlossen. Außerdem wurde in einem Fragebogen erfasst, wie die chinesischen Kanji gemerkt wurden. Dadurch sollte festgestellt werden,
wie viele Versuchspersonen die Zeichen zum Einprägen verbalisierten. Erwartet wurde, dass nur
wenige Versuchspersonen dies angeben.
In einem Vortest mit fünf Versuchspersonen wurde die Anzahl der Fehler in zwei Varianten
der Merkaufgabe ermittelt. In einem Teil dieses Vorexperiments sollten die Versuchspersonen sich
ein Kanji merken, in einem anderen Teil zwei Kanji. Die Anzahl der Fehler war in den Blöcken
mit zwei Kanji vergleichbar zu denen der Merkaufgabe in Experiment 1 und 2. Deswegen wurden
in diesem Experiment pro Durchgang jeweils zwei zu merkende Kanji verwendet.
Methode
Die Versuchspersonen bearbeiteten in diesem Experiment den Tonhöhen-Stroop allein (Kontrollbedingung) und in Kombination mit einer visuell-nonverbalen Merkaufgabe (Belastungsbedingung). Im Bezug auf die Interferenzeﬀekte wurde erwartet, dass keine Aufmerksamkeitsverschlechterung im Sinne einer Interferenzerhöhung auftritt, da unterschiedliche Ressourcen für die
Bearbeitung der Merkaufgabe und der Stroop-Aufgabe vermutet wurden. Es wurde wieder ein
genereller Eﬀekt der Bedingung in die Richtung erwartet, dass die Reaktionszeiten ganz allgemein
unter kognitiver Belastung verlangsamt sein sollten (Verbruggen et al., 2008). Somit wurde ein
ähnliches Ergebnismuster erwartet, wie es in Experiment 2 gefunden wurde.
Um Eﬀekte zu kontrollieren, welche alleine auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 13 weibliche und 11 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 20 und 41 Jahren (M =
25.12). Eine Versuchsperson war ein extremer Ausreißer in den individuellen mittleren Fehlerwerten nach dem Tukey-Kriterium. Nach diesem werden extreme Ausreißer dadurch deﬁniert,
97
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
dass die individuellen Reaktionszeiten bzw. Fehlerwerte über dem dritten Quartil plus drei Interquartilsabstände der mittleren Reaktionszeiten bzw. Fehlerwerte liegen (vgl. Clark-Carter, 2004,
Kapitel 9). Die Versuchsperson machte in der Stroop-Aufgabe 48 % Fehler bei mittleren Fehlerwerten der Gesamtstichprobe von M = 6.87 %, SD = 8.96 %. Diese Versuchsperson wurde aus
der Analyse ausgeschlossen. Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen
Instituts der Universität Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
Material
Die Apparatur und die Töne des Tonhöhen-Stroops waren identisch zu Experiment 1. Für
die visuelle Merkaufgabe wurden 120 verschiedene Kanji verwendet. Die verwendeten Kanji sind
in Anhang B abgebildet. Die Versuchspersonen füllten am Ende des Experiments einen ähnlichen
Fragebogen wie in Experiment 1 aus (siehe Anhang A).
Prozedur und Design
Der Ablauf eines Durchgangs in der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe war identisch zur
Pilotstudie 1. In diesem Experiment bearbeiteten die Versuchspersonen nur den Tonhöhen-Stroop.
Der Ablauf eines Durchgangs in der Belastungsbedingung ist in Abbildung 5.8 abgebildet. Er war
identisch zu Experiment 1 bis auf folgende Unterschiede: Die Versuchspersonen sahen 500 Millisekunden nach Beginn eines Durchgangs zwei Kanji, welche sie sich einprägen sollten. Diese
Kanji wurden rechts oberhalb und links unterhalb des Fixationskreuzes dargeboten, mit einem
jeweiligen Sehwinkel von etwa 9◦ × 9◦ . Nach 1500 Millisekunden verschwanden die Kanji und
zwei identische visuelle Masken (grau, weißes Bild, siehe Abbildung 5.8) erschienen an dem Präsentationsort der Kanji für 200 Millisekunden. Diese Masken wurden verwendet, um ein visuelles
Nachbild zu vermeiden. Ein solches visuelles Nachbild könnte dazu führen, dass die Versuchspersonen sich die Kanji nicht merken, sondern das Nachbild bei Abfrage perzeptuell noch vorhanden
ist. Nach Bearbeitung des Stroop-Durchgangs bekamen sie ein weiteres Kanji auf der Mitte des
Bildschirms dargeboten. Dieses Kanji war zu 50 % unter den zwei zu merkenden Kanji, zu 50
% ein neues. In den Fällen, in denen dieses Kanji unter den zu merkenden war, war es zu 50 %
das linke vorher gemerkte Kanji, zu 50 % das rechte. Die Versuchspersonen sollten die Taste A
drücken, wenn das Kanji unter den zu merkenden war und die Taste S, wenn es ein neues Kanji
98
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
war. Im gesamten Experiment wurde jedes zu merkende Kanji drei Mal präsentiert. Die weitere
Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 1.
Abbildung 5.8. Experiment 3. Ablauf eines Durchgangs in den Experimentalblöcken der Belastungsbedingung.
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 1.4 % der Durchgänge. In der
Stroop-Aufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 447.69, SD = 65.89 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 5.40, SD = 3.01. In der Merkaufgabe lagen die mittleren
Reaktionszeiten bei M = 962.87, SD = 224.29 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M =
24.22, SD = 29.95. Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe aufgeteilt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in
Tabelle 5.5 abgebildet.
Die weiteren Analyseschritte waren identisch zu Experiment 1: Zunächst wurde die Leistung
in der Stroop-Aufgabe über beide Bedingungen analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung berichtet. Anschließend wurde die Leistung in der
Merkaufgabe untersucht. Danach folgte eine Analyse der Leistung der Stroop-Aufgabe in der Kontrollbedingung. Im Anschluss wurden die Fragebogendaten analysiert. Diese Ergebnisse werden
99
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.5
Experiment 3. Reaktionszeiten und Fehler des Tonhöhen-Stroops getrennt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Inkongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Kontrollbedingung
393.08
51.72
Belastungsbedingung
506.52 105.00
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
5.75 3.92
400.57
51.90
7.30 5.90
3.42 4.02
523.60 101.92
4.45 4.97
im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten und Fehler des Tonhöhen-Stroops wurden in einer zwei (Kongruenz) mal
zwei (Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den
ersten beiden Faktoren untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz
in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 21) = 8.19, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten
in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 5.5). Der Haupteﬀekt
der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 21) = 63.08, p <
.01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 118.12 Millisekunden schneller in der
Kontrollbedingung (M = 396.82, SD = 49.89) als in der Belastungsbedingung (M = 514.94, SD =
102.57). Wie erwartet wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant,
F (1, 21) = 0.83, p = .37: Die Interferenzeﬀekte unterschieden sich in beiden Bedingungen nicht
signiﬁkant voneinander. Vergleiche Abbildung 5.9 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle
weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .18).
Die Fehleranalyse ergab einen signiﬁkanten Eﬀekt der Bedingung, F (1, 21) = 7.08, p = .02:
Im Gegensatz zur Erwartung wurden in der Kontrollbedingung mehr Fehler gemacht (M = 6.53,
SD = 4.91) als in der Belastungsbedingung (M = 3.94, SD = 4.50). Vergleiche Abbildung 5.9 für
die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant
(ps > .15).
100
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Abbildung 5.9. Experiment 3. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler des
Tonhöhen-Stroops als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Weiterführende Analysen
In dem zweiten Analyseschritt wurden die Reaktionszeiten und Fehler in der Merkaufgabe in
einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf
dem ersten Faktor analysiert. In den Reaktionszeiten und Fehlern der Merkaufgabe wurden keine
Eﬀekte signiﬁkant (ps > .17).
Die Reaktionszeiten und Fehler in der Kontrollbedingung wurden in einer zwei (Kongruenz)
mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten wurde ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt in die erwartete Richtung
gefunden, F (1, 21) = 9.20, p < .01 (vgl. Tabelle 5.5 für die genauen Ergebnisse). Alle weiteren
Haupteﬀekte und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .35). In den Fehlern wurden keine
Eﬀekte signiﬁkant (ps > .12).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 15 Versuchspersonen die Zeichen bildlich
merkten, 7 gaben an, sich die Zeichen als ihnen bekannte Symbole gemerkt zu haben und 5
gaben an, sich die Zeichen sprachlich gemerkt zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Die
Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit 5.8 bewertet, beide Aufgaben in Kombination
im Mittel mit 6.1 (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe Anhang
A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Kanji die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden
101
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
die gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .35).
Diskussion
In diesem Experiment wurde die Leistung in dem Tonhöhen-Stroop unter visuell-nonverbaler
kognitiver Belastung untersucht. Wie erwartet wurde keine signiﬁkante Interferenzerhöhung in der
Stroop-Aufgabe unter kognitiver Belastung im Vergleich zur Kontrollbedingung gefunden. Dieses
Ergebnismuster wird darauf zurückgeführt, dass zur Bearbeitung der Stroop-Aufgabe und der
Merkaufgabe unterschiedliche kognitive Ressourcen beansprucht werden. Das gleiche Ergebnismuster konnte auch in Experiment 2 mit einer verbal-akustischen Merkaufgabe gefunden werden.
Auch dort wurde angenommen, dass keine Ressourcenüberlappung bei der Bearbeitung der beiden Aufgaben stattfand. Vergleichbar zu Experiment 1 und 2 wurde auch in diesem Experiment
eine generelle Reaktionszeitverlangsamung in der Stroop-Aufgabe unter kognitiver Belastung gefunden. Dies wird darauf zurückgeführt, dass eine Zweitaufgabe verwendet wurde (Verbruggen et
al., 2008).
Im Gegensatz zu den Experimenten 1 und 2 wurden in diesem Experiment wesentlich mehr
Fehler in der Merkaufgabe gemacht. Ein derartiger Unterschied wurde aufgrund des Vortests, in
dem die Fehler vergleichbar zu Experiment 1 und 2 waren, nicht erwartet.
Die Ergebnisse der Merkaufgabe wiesen keine Trade-Oﬀs auf. In den Fehlerdaten der StroopAufgabe wurde wie in Experiment 1 ein „umgedrehter“ Eﬀekt der Bedingung gefunden: Es wurden
signiﬁkant mehr Fehler in der Kontrollbedingung gemacht als in der Belastungsbedingung. Dieses
Ergebnis wird wie in Experiment 1 darauf zurückgeführt, dass in der Analyse der Fehlerwerte
die Durchgänge ausgeschlossen wurden, in denen Fehler in der Merkaufgabe gemacht wurden. In
einer entsprechenden Analyse der Fehlerdaten der Stroop-Aufgabe, in der diese Durchgänge nicht
ausgeschlossen wurden, wurde kein signiﬁkanter Eﬀekt der Bedingung gefunden.
In den Fragebögen zeigte sich, dass die Mehrzahl der Versuchspersonen sich die Zeichen rein
bildlich merkten. Die spricht für die Annahme, dass für die Bearbeitung der Merkaufgabe visuelle
kognitive Ressourcen verwendet wurden. Die Bewertung der Schwierigkeit der Merkaufgabe und
beide Aufgaben in Kombination lagen höher als in Experiment 1 und 2. Dies spiegelt die Verteilung
der Fehler in den Merkaufgaben wieder. Es konnten weiterhin keine Hinweise dafür gefunden
102
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
werden, dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der Kanji die Leistung in
der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
Die Ergebnisse dieses Experiments widerlegen, wie auch die Ergebnisse von Experiment 2, eine allgemeine Gültigkeit der Load-Theorie (z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005). Die Load-Theorie
sagt allgemeinen voraus, dass kognitive Belastung unabhängig von materialspeziﬁschen Faktoren
die selektive Aufmerksamkeitsleistung beeinträchtigt. In den Experimenten 1 bis 3 konnte aber
gezeigt werden, dass die Verschlechterung der Aufmerksamkeitsleistung nur unter bestimmten
Umständen stattﬁndet: Trotz vergleichbar schwerer kognitiver Belastung (Experiment 2) oder
größerer kognitiver Belastung (Experiment 3) verglichen zu Experiment 1, erhöhte sich die Interferenz in diesen beiden Experimenten nicht.
5.6 Gesamtanalyse der Experimente 1 bis 3
Die Ergebnisse der Experimente 1 bis 3 werden nun in einer Gesamtanalyse untersucht, um
eine einfache Dissoziation empirisch abzusichern. Trotz Vortests erwies sich die visuell-nonverbale
Merkaufgabe als wesentlich schwerer im Vergleich zu den anderen beiden Merkaufgaben (in einer
2 (Kongruenz) mal 3 (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor
für die Fehler der Merkaufgabe wurde der Haupteﬀekt des Experiments signiﬁkant, F (2, 65) =
10.89, p < .01). Aus diesem Grund wurden in einer Gesamtanalyse nur die Experimente 1 und 2
analysiert.
Untersucht wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe in beiden Experimenten in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Experiment) Varianzanalyse mit
Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren. Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgaben sowie die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingungen wurden in einer zwei
(Kongruenz) mal zwei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor
untersucht. Erwartet wurde für die Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe eine signiﬁkante Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Experiment. Dieser Eﬀekt würde eine einfache
Dissoziation zwischen nonverbal- und verbal-akustischen Verarbeitungsressourcen nahelegen. Für
die Fehler der Stroop-Aufgabe und die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgaben wurden
keine für eine einfache Dissoziation relevanten Eﬀekte erwartet, da auch in den Einzelanalysen
keine relevanten Eﬀekte signiﬁkant wurden. Die Analysen der Reaktionszeiten und Fehler der
Stroop-Aufgabe über beide Bedingungen werden im Abschnitt Interferenzeﬀekte unter kognitiver
103
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Belastung beschrieben. Die Analysen der Merkaufgaben und der Kontrollbedingungen werden im
Abschnitt Weiterführende Analysen beschrieben. Im Abschnitt Zusammenfassung werden die relevanten Ergebnisse kurz zusammengefasst.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal
zwei (Bedingung) mal zwei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten
beiden Faktoren analysiert. In den Reaktionszeiten wurde ein signiﬁkanter Eﬀekt der Kongruenz
in die erwartete Richtung gefunden, F (1, 43) = 29.77, p < .01: Die Versuchspersonen waren
schneller in den kongruenten (M = 460.83, SD = 97.70) als in den inkongruenten Durchgängen
(M = 474.21, SD = 98.51). Auch der Haupteﬀekt der Bedingung wurde in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 43) = 94.86, p < .01: Die Versuchspersonen reagierten schneller in der
Kontrollbedingung (M = 397.78, SD = 64.08) als in der Belastungsbedingung (M = 537.26, SD
= 147.64). Die kritische Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Experiment
wurde wie erwartet ebenfalls signiﬁkant, F (1, 43) = 4.92, p = .03: Während sich die Interferenzeﬀekte unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung im Vergleich zur Kontrollbedingung
erhöhten, waren die Interferenzeﬀekte unter verbal-akustischer kognitiver Belastung vergleichbar
zur Kontrollbedingung. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps
> .45). Damit kann für die Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe eine einfache Dissoziation empirisch gezeigt werden. Da in den Reaktionszeitanalysen weder der Haupteﬀekt des Experiments
noch die Interaktion zwischen Kongruenz und Experiment signiﬁkant wurde, waren die Reaktionszeiten allgemein sowie der Kongruenzeﬀekt der Stroop-Aufgaben im Speziellen in den beiden
Experimenten vergleichbar.
In den Fehlern zeigte sich ein signiﬁkanter Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung, F (1, 43) = 12.05, p < .01: Die Versuchspersonen machten weniger Fehler in den kongruenten
Durchgängen (M = 4.35, SD = 4.16) als in den inkongruenten (M = 6.50, SD = 5.05). Die Interaktion zwischen Bedingung und Experiment wurde marginal signiﬁkant, F (1, 43) = 3.66, p = .06,
was darauf zurückgeführt werden kann, dass in Experiment 1 und 2 die Eﬀekte der Bedingung in
gegensätzliche Richtungen gingen: In Experiment 1 wurden mehr Fehler in der Kontrollbedingung
gemacht, in Experiment 2 mehr Fehler in der Belastungsbedingung. Alle weiteren Eﬀekte wurden
nicht signiﬁkant (ps > .15).
104
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal
zwei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor analysiert. Die
Analyse der Reaktionszeiten der Merkaufgaben ergab keine signiﬁkanten Eﬀekte (ps > .40). Bei
den Fehlern wurde ein signiﬁkanter Eﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung gefunden, F (1,
43) = 5.09, p = .03: Die Versuchspersonen machten nach einem kongruenten Stroop-Durchgang
weniger Fehler in der Merkaufgabe (M = 13.86, SD = 9.27) als nach einem inkongruenten (M
= 15.93, SD = 10.51). Die Interaktion zwischen Kongruenz und Experiment wurde ebenfalls signiﬁkant, F (1, 43) = 19.50, p < .01. Diese Interaktion liegt darin begründet, dass nur in Experiment
2 ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt auftrat. Der Haupteﬀekt für das Experiment wurde nicht
signiﬁkant (p > . 98). Dies bedeutet, dass beide Merkaufgaben vergleichbar in ihrer Schwierigkeit
waren.
Die Reaktionszeiten und Fehler in den Kontrollbedingungen wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. Die Analyse der Reaktionszeiten ergab einen signiﬁkanten Haupteﬀekt der Kongruenz in
die erwartete Richtung, F (1, 43) = 15.05, p < .01: Die Versuchspersonen waren schneller in den
kongruenten Durchgängen (M = 392.91, SD = 66.07) als in den inkongruenten Durchgängen (M
= 402.65, SD = 63.23). Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps
> .18). In den Fehlern wurde ein signiﬁkanter Eﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung
gefunden, F (1, 43) = 17.43, p < .01: Die Versuchspersonen machten weniger Fehler in den kongruenten Durchgängen (M = 3.65, SD = 3.62) als in den inkongruenten (M = 6.86, SD = 4.89).
Alle weiteren Eﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .69).
Zusammenfassung
Die Ergebnisse der Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe zeigten eine einfache Dissoziation:
Die Interferenz in der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe ist unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung signiﬁkant erhöht im Vergleich zur Kontrollbedingung; dies triﬀt nicht für eine
verbal-akustische kognitive Belastung zu. Diese Ergebnisse zeigten sich zum einen in den Einzelanalysen, zum anderen aber auch in der entsprechenden Dreifachinteraktion. Die Fehler in
der Stroop-Aufgabe und die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgaben legten keine TradeOﬀs nahe. Die Reaktionszeiten der Kontrollbedingungen wiesen einen signiﬁkanten Basiseﬀekt in
105
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Form einer signiﬁkanten Interferenz auf. Im nächsten Schritt soll mithilfe einer verbal-akustischen
Stroop-Aufgabe und den in Experiment 1 bis 3 verwendeten Merkaufgaben überprüft werden, ob
eine doppelte Dissoziation gefunden werden kann.
5.7 Pilotstudie 2: Verbal-akustische Stroop-Aufgabe
In dieser Pilotstudie wurde die verbal-akustische Stroop-Aufgabe von E. J. Green and Barber
(1981, 1983) repliziert. In der ursprünglichen Stroop-Aufgabe hörten die Versuchspersonen das
Wort „man“ oder „girl“ von einem männlichen oder einem weiblichen Sprecher gesprochen. Diese
Stroop-Aufgabe funktionierte, wie auch die nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe, in beide Richtungen. In dem Sprecher-Stroop sollten die Versuchspersonen beurteilen, ob das Wort von einem
männlichen oder weiblichen Sprecher gesprochen wurde. Sie wurden instruiert den Wortinhalt zu
ignorieren. In dem Wort-Stroop sollten die Versuchspersonen beurteilen, ob das Wort „man“ oder
„girl“ gesprochen wurde. Sie wurden aufgefordert, das Geschlecht des Sprechers zu ignorieren.
Ein kongruenter Durchgang ergibt sich bei dieser Stroop-Aufgabe dadurch, dass das Geschlecht des Sprechers mit dem Wort übereinstimmt (zum Beispiel das Wort „man“ von einem
männlichen Sprecher gesprochen). Ein inkongruenter Durchgang ergibt sich durch eine fehlende
Übereinstimmung zwischen dem Geschlecht des Sprechers und dem Wort (zum Beispiel das Wort
“man“ von einem weiblichen Sprecher gesprochen).
Methode
In dieser Pilotstudie wurde die verbal-akustische Stroop-Aufgabe von E. J. Green and Barber (1981, 1983) mit deutschen Wörtern („Mann“ und „Frau“) repliziert. Die Versuchspersonen
dieser Pilotstudie bearbeiteten sowohl den Wort-Stroop als auch den Sprecher-Stroop. Die StroopVariante wurde als Innersubjektfaktor verwendet. Ein Stroop-Eﬀekt im Sinne einer erhöhten Interferenz in den Reaktionszeiten und Fehlern wurde für beide Stroop-Varianten erwartet. Zusätzlich
wurde die Reihenfolge der Bearbeitung beider Stroop-Varianten mithilfe zweier Reihenfolgegruppen kontrolliert. Dadurch sollte festgestellt werden, ob die zweite zu bearbeitende Stroop-Variante
durch die erste beeinﬂusst wird.
106
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 17 weibliche und 7 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 18 und 25 Jahren (M =
20.42). Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität
Freiburg.
Material
Die Versuchspersonen bekamen die akustischen Signale in diesem und den folgenden Experimenten über Kopfhörer dargeboten. Da nun eine Konstanthaltung des Sehwinkels zwischen den
Versuchspersonen zu dem oberen und unteren Lautsprecher wegﬁel (vgl. Pilotstudie 1), wurde
auf die Kinnstütze verzichtet. Die weitere Apparatur sowie die Methodik zur Erzeugung und
Bearbeitung der Töne und Geräusche waren identisch zur Pilotstudie 1.
Im Vorfeld des Experiments wurden vier Stimuli erzeugt: Die Wörter „Mann“ und „Frau“,
gesprochen von einem männlichen und einem weiblichen Sprecher.3 Die Tonspuren dieser Stimuli
wurden so angepasst, dass alle Wörter 440 Millisekunden lang waren.4 Die Stimuli wurden in
einer Lautstärke von etwa 70 dB SPL präsentiert.
Prozedur und Design
Der Ablauf eines Durchgangs für die Übungs- und Experimentalblöcke war bis auf den Stimulus (Dauer hier 440 Millisekunden anstatt 120 Millisekunden) identisch zur Pilotstudie 1 (siehe
Abbildung 5.1). Die Versuchspersonen bearbeiteten einen Übungsblock mit je 40 Durchgängen
3
Es wurde bewusst ein anderer männlicher Sprecher in dieser Stroop-Aufgabe, verglichen mit dem männlichen
Sprecher der verbal-akustischen Merkaufgabe, gewählt, da die Wahrscheinlichkeit reduziert werden sollte, dass
eine mögliche Interferenzerhöhung in dieser Stroop-Aufgabe in Kombination mit der verbal-akustischen Merkaufgabe (Experiment 5) auf die Ähnlichkeit der Materialien in der Erst- und Zweitaufgabe zurückzuführen ist
(vgl. auch Gesamtdiskussion der Ergebnisse zu akustischen Verarbeitungsressourcen).
4
In einem hier nicht berichteten Experiment wurden die zwei Stimuli des weiblichen Sprechers so angepasst,
dass die Grundfrequenz dieser Stimuli gleich der Grundfrequenz der Stimuli des männlichen Sprechers war. Da
Interferenzen in diesem Experiment nur für den männlichen Sprecher auftraten, wurde in dieser Pilotstudie auf
eine Konstanthaltung der Grundfrequenz zwischen beiden Sprechern verzichtet.
107
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
und drei Experimentalblöcke mit je 40 Durchgängen für jede Stroop-Variante. Alle weiteren Details zur Prozedur und zum Design waren identisch zur Pilotstudie 1.
Ergebnis
In diesem Experiment führte das Tukey-Kriterium zu einem Ausschluss von 0.7 % der Durchgänge. Die mittleren Reaktionszeiten in diesem Experiment lagen bei M = 703.65, SD = 56.39
und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 8.53, SD = 4.90.
Abbildung 5.10. Pilotstudie 2. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten für alle Versuchspersonen zusammen (linke Abbildung) und für beide Reihenfolgegruppen getrennt (mittlere Abbildung: Erst Wort- dann Sprecher-Stroop; rechte Abbildung: Erst Sprecher- dann Wort-Stroop).
Dargestellt sind für alle drei Abbildungen die beiden Stroop-Varianten sowie kongruente und
inkongruente Durchgänge. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Reaktionszeiten und Fehler wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Stroop-Variante)
mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren analysiert. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete
Richtung signiﬁkant, F (1, 22) = 52.34, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in kongruenten Durchgängen 22.71 Millisekunden schneller (M = 692.68, SD = 56.74) als in inkongruenten
Durchgängen (M = 715.39, SD = 57.20). Der Haupteﬀekt der Stroop-Variante wurde ebenfalls
signiﬁkant, F (1, 22) = 42.47, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in dem Wort-Stroop
47.39 Millisekunden schneller (M = 680.41, SD = 53.76) als in dem Sprecher-Stroop (M =
727.80, SD = 63.82). Zudem wurde die Interaktion zwischen Kongruenz, Stroop-Variante und
Reihenfolgegruppe signiﬁkant, F (1, 22) = 6.03, p = .02. Diese Interaktion liegt vermutlich darin
begründet, dass die Interferenz in der Stroop-Variante kleiner war, welche zuerst bearbeitet wur108
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
de. Vergleiche Abbildung 5.10 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle weiteren Haupteﬀekte
und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .1).
In der Fehleranalyse wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 22) = 23.11, p < .01: Die Versuchspersonen machten in kongruenten Durchgängen
5.12 % weniger Fehler (M = 5.97, SD = 4.34) als in inkongruenten Durchgängen (M = 11.09,
SD = 6.51). Der Haupteﬀekt der Stroop-Variante wurde ebenfalls signiﬁkant, F (1, 22) = 9.10,
p = .01: Die Versuchspersonen machten in dem Wort-Stroop 2.98 % weniger Fehler (M = 7.04,
SD = 4.55) als in dem Sprecher-Stroop (M = 10.02, SD = 6.28). Wie in der Analyse zu den
Reaktionszeiten wurde zudem eine signiﬁkante Interaktion zwischen Kongruenz, Stroop-Variante
und Reihenfolgegruppe gefunden, F (1, 22) = 9.57, p = .01. Diese Interaktion liegt vermutlich
darin begründet, dass die Interferenz in der Stroop-Variante, welche als erste bearbeitet wurde,
kleiner war. Vergleiche Abbildung 5.11 für die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte
und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .16).
Abbildung 5.11. Pilotstudie 2. Abgebildet sind die mittleren Fehler für alle Versuchspersonen zusammen (linke Abbildung) und für beide Reihenfolgegruppen getrennt (mittlere Abbildung: Erst
Wort- dann Sprecher-Stroop; rechte Abbildung: Erst Sprecher- dann Wort-Stroop). Dargestellt
sind für alle drei Abbildungen die beiden Stroop-Varianten sowie kongruente und inkongruente
Durchgänge. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Diskussion
Der verbal-akustische Stroop-Eﬀekt (E. J. Green & Barber, 1981, 1983) konnte in dieser
Pilotstudie repliziert werden. Der Eﬀekt der Kongruenz in den Reaktionszeiten war allerdings
wesentlich geringer als in der Originalarbeit. Während die Versuchspersonen in der vorliegenden
109
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Arbeit 23 Millisekunden schneller in kongruenten als in inkongruenten Durchgängen antworteten,
fanden die Autoren einen Kongruenzeﬀekt von 64 Millisekunden (E. J. Green & Barber, 1981)
bzw. 79 Millisekunden (E. J. Green & Barber, 1983). Es sind viele Parameter denkbar, die zu
diesem Unterschied geführt haben könnten, wie zum Beispiel die Sprache, der Sprecher aber auch
die Art der Aufzeichnung. In dem vorliegenden Experiment wurde auch ein Kongruenzeﬀekt in den
Fehlern gefunden. Die Autoren der Originalarbeit berichten keine Fehler, so dass kein Vergleich
gezogen werden kann.
In dieser Pilotstudie wurden Eﬀekte der Bearbeitungsreihenfolge gefunden: Die Interferenzen
waren generell kleiner in der Stroop-Variante, mit welcher begonnen wurde. Dies wird damit
erklärt, dass die Versuchspersonen die Stroop-Variante, mit welcher das Experiment startete, über
viele Durchgänge übten und ein Wechsel zu der anderen Stroop-Variante mit erhöhter Interferenz
verbunden war.
Die verbal-akustische Stroop-Aufgabe wird im Folgenden als Erstaufgabe in einem Zweitaufgaben-Paradigma verwendet. In den Experimenten 4 bis 6 wurde ausschließlich der WortStroop verwendet und mit den in Experiment 1 bis 3 verwendeten Merkaufgaben kombiniert. In
Experiment 8 (Kapitel 6) wurde sowohl der Wort-Stroop als auch der Sprecher-Stroop verwendet.
5.8 Experiment 4: Verbal-akustische Interferenzeﬀekte
unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung
In diesem Experiment wurde der Wort-Stroop (Pilotstudie 1; E. J. Green & Barber, 1981,
1983) kombiniert mit der in Experiment 1 verwendeten nonverbal-akustischen Merkaufgabe. Vergleichbar zu Experiment 1 wurde mit diesem Zweitaufgaben-Paradigma zum einen überprüft, ob
auch nonverbal-akustisches Material über einen längeren Zeitraum gemerkt werden kann. Zum
anderen wurde in diesem Experiment angenommen, dass zur Bearbeitung des Wort-Stroops und
der nonverbal-akustischen Merkaufgabe verschiedene kognitive Ressourcen beansprucht werden:
Es wurde vermutet, dass zur Bearbeitung des Wort-Stroops verbal-akustische kognitive Ressourcen benötigt werden und zur Bearbeitung der Merkaufgabe nonverbal-akustische. Im Gegensatz
zu den Arbeiten zur Load-Theorie (z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005) wurde angenommen, dass
kognitive Belastung die Aufmerksamkeit in diesem Fall nicht verschlechtert, da keine Ressourcenüberlappung stattﬁndet (vgl. Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004; Kim et al., 2005;
110
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Park et al., 2007).
Methode
In diesem Experiment wurden, vergleichbar zu Experiment 1 bis 3, die Interferenzen zweier
Bedingungen verglichen. In einer Kontrollbedingung bearbeiteten die Versuchspersonen nur den
Wort-Stroop (Pilotstudie 1; E. J. Green & Barber, 1981, 1983). Die hier gefundene Interferenz
stellt den Basiseﬀekt dar. In der zweiten Bedingung wurde die Stroop-Aufgabe kombiniert mit der
in Experiment 1 verwendeten nonverbal-akustischen Merkaufgabe (Belastungsbedingung). Aufgrund der Annahme, dass zur Bearbeitung beider Aufgaben unterschiedliche Ressourcen benötigt
werden, wurde erwartet, dass die Interferenz in der Belastungsbedingung nicht größer ausfällt als
in der Kontrollbedingung. Vergleichbar zu Experiment 2 und 3 wurde ein genereller Eﬀekt der
Bedingung in die Richtung erwartet, dass die Reaktionszeiten ganz allgemein unter kognitiver
Belastung verlangsamt sein sollten (Verbruggen et al., 2008).
In Experiment 1 wurde eine Interferenzerhöhung in der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe
unter der gleichen kognitiven Belastung gefunden, verglichen mit einer Kontrollbedingung. In Experiment 4 wurde keine Interferenzerhöhung erwartet. Eine gefundene Interferenzerhöhung in
diesem Experiment dagegen ließe die Alternativerklärung oﬀen, dass die Aufmerksamkeitsverschlechterung auf die speziﬁsche Merkaufgabe zurückzuführen ist, oder dass zur Bearbeitung des
Wort-Stroops auch solche kognitiven Ressourcen in Verwendung sind, welche auch zur Bearbeitung der nonverbal-akustischen Merkaufgabe benötigt werden.
Um Eﬀekte zu kontrollieren, welche alleine auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 16 weibliche und 8 männliche
Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 19 und 42 Jahren (M = 24.24).
Eine Versuchsperson war ein extremer Ausreißer in den mittleren Reaktionszeiten der Merkaufgabe nach dem Tukey-Kriterium. Die Versuchsperson wies eine individuelle mittlere Reaktionszeit
von M = 3380.41, SD = 1645.70 auf, bei mittleren Reaktionszeitwerten der Gesamtstichprobe
von M = 1483.86, SD = 551.69. Diese Versuchsperson wurde aus der Analyse ausgeschlossen.
111
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Eine weitere Versuchsperson wurde aus der Analyse ausgeschlossen, da sie in dem Selbstbericht
am Anfang des Experiments angab, Hörprobleme zu haben. Die Versuchspersonen erhielten für
ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität Freiburg oder eine Vergütung von 3,50
Euro.
Material
Die Apparatur sowie die Stimuli des Wort-Stroops waren identisch zur Pilotstudie 2. Die
nonverbal-akustische Merkaufgabe war identisch zu Experiment 1.
Prozedur und Design
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 1, bis darauf, dass anstatt der
nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe die verbal-akustische Stroop-Aufgabe verwendet wurde.
Der Ablauf eines Durchgangs der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe war identisch zur Pilotstudie
2. In diesem Experiment wurde nur der Wort-Stroop verwendet.
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 0.9 % der Durchgänge. In der
Stroop-Aufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 751.06, SD = 86.10 und die mittleren
Fehlerprozentwerte bei M = 6.89, SD = 3.83. In der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1416.30, SD = 328.75 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 15.85,
SD = 9.24. Die Reaktionszeiten und Fehler in der Stroop-Aufgabe aufgeteilt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in
Tabelle 5.6 abgebildet.
Die weiteren Analyseschritte waren identisch zu Experiment 1: Zunächst wurde die Leistung
in der Stroop-Aufgabe über beide Bedingungen analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung berichtet. Anschließend wurde die Leistung in der
Merkaufgabe untersucht. Danach folgte eine Analyse der Leistung der Stroop-Aufgabe in der Kontrollbedingung. Im Anschluss wurden die Fragebogendaten analysiert. Diese Ergebnisse werden
im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
112
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.6
Experiment 4. Reaktionszeiten und Fehler des Wort-Stroops getrennt nach Bedingung (Belastungsund Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Kontrollbedingung
698.86
72.62
Belastungsbedingung
794.09 125.17
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
5.84 5.12
721.82
81.20
7.04 4.23
6.40 5.91
817.74 136.01
8.78 7.77
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten und Fehler des Wort-Stroops wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten
beiden Faktoren untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die
erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 20) = 23.31, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in
kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 5.6). Der Haupteﬀekt der
Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 20) = 16.46, p < .01: Die
Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 102 Millisekunden schneller in der Kontrollbedingung (M = 722.06, SD = 166.53) verglichen mit der Belastungsbedingung (M = 824.04, SD =
238.56). Wie erwartet wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant, F (1, 20) = 0.03, p = .88. Die Interferenz war also in der Belastungsbedingung nicht größer
als in der Kontrollbedingung. Vergleiche Abbildung 5.12 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten.
Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .18).
Die Fehleranalyse ergab einen tendenziellen Eﬀekt der Kongruenz, F (1, 20) = 3.24, p = .09:
In den kongruenten Durchgängen wurden weniger Fehler gemacht als in den inkongruenten (siehe
Tabelle 5.6). Vergleiche Abbildung 5.12 für die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte
und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .18).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor analysiert. Da113
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Abbildung 5.12. Experiment 4. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler des
Wort-Stroops als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
bei wurden keine Eﬀekte signiﬁkant (ps > .36).
Die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung wurden ebenfalls in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. Dabei zeigte sich ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt in den Reaktionszeiten in die
erwartete Richtung, F (1, 20) = 16.44, p < .01 (vgl. Tabelle 5.6). Alle weiteren Interaktionen und
Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .10).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 18 Versuchspersonen die Töne rein akustisch
merkten, 6 gaben an, sich die Töne verbal gemerkt zu haben, und zwei gaben an, sich die Töne
bildlich gemerkt zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Die Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit 4.8 bewertet, beide Aufgaben in Kombination im Mittel mit 5.42
(jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Töne die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden die
gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe sowie
alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps > .38).
Diskussion
In diesem Experiment konnte gezeigt werden, dass die Interferenz des Wort-Stroops nicht
durch nonverbal-akustische kognitive Belastung erhöht wurde. Dieses Ergebnis unterstützt die
114
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Annahme, dass unterschiedliche kognitive Ressourcen für die Bearbeitung nonverbal- und verbalakustischer Informationen benötigt werden. Damit belegt dieses Experiment, dass die Interferenzerhöhung in Experiment 1, in dem der Tonhöhen-Stroop mit dieser Merkaufgabe kombiniert
wurde, nicht darauf zurückzuführen ist, dass diese Merkaufgabe ganz allgemein zu einer Verschlechterung der Aufmerksamkeitsleistung führt.
Die Ergebnisse der Fehlerdaten der Stroop-Aufgabe sowie Reaktionszeiten und Fehlerdaten
der Merkaufgabe wiesen keine Trade-Oﬀs auf. Der Fehlerprozentwert der Merkaufgabe war sehr
ähnlich zu Experiment 1 (14.89 % in Experiment 1 versus 15.85 % in Experiment 4), in der
die gleiche Merkaufgabe verwendet wurde. Vergleichbar zu Experiment 1 konnte damit gezeigt
werden, dass die Versuchspersonen in der Lage waren, sich diese nonverbal-akustische Information über die Länge eines Durchgangs zu merken. Dies steht im Widerspruch zu dem Modell der
phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986), da in dieser Modellvorstellungen angenommen wird, dass nonverbal-akustische Informationen nur für wenige Millisekunden
gemerkt werden können (vgl. auch Diskussion zu Experiment 1).
Die Ergebnisse aus den Fragebögen zeigten vergleichbare Ergebnisse zu Experiment 1: So
wurde die Merkaufgabe in beiden Experimenten ähnlich schwer eingeschätzt (4.6 in Experiment
1 versus 4.8 in Experiment 4, auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1(leicht) bis 10 (schwer)). Außerdem
gaben auch hier die meisten Versuchspersonen an, sich die Töne in der Merkaufgabe rein akustisch
gemerkt zu haben. Es konnten keine Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen
angegebene Strategie zum Einprägen der Töne die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der
Merkaufgabe beeinträchtigte.
5.9 Experiment 5: Verbal-akustische Interferenzeﬀekte
unter verbal-akustischer kognitiver Belastung
In Experiment 4 konnte gezeigt werden, dass sich die Interferenz in dem Wort-Stroop unter
nonverbal-akustischer kognitiver Belastung nicht erhöhte. Dies wurde darauf zurückgeführt, dass
zur Bearbeitung des Wort-Stroops und der nonverbal-akustischen Merkaufgabe unterschiedliche
kognitive Ressourcen verwendet werden. In Experiment 5 wurde der Wort-Stroop mit der verbalakustischen Merkaufgabe (Experiment 2) kombiniert. Damit wurden, vergleichbar zu Experiment
1, Aufgaben miteinander kombiniert, von denen erwartet wurde, dass zur Bearbeitung beider
115
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Aufgaben die gleichen Verarbeitungsressourcen benötigt werden. Aufgrund der Ressourcenüberlappung wurde eine Verschlechterung der Aufmerksamkeitsleistung erwartet.
In Experiment 2 führt die Kombination dieser verbal-akustischen Merkaufgabe mit dem
Tonhöhen-Stroop nicht zu einer verschlechterten Aufmerksamkeitsleistung. Dies wurde darauf
zurückgeführt, dass zur Bearbeitung beider Aufgaben unterschiedliche Ressourcen beansprucht
werden. Wird in Experiment 5 eine Interferenzerhöhung gefunden, so kann dieser Eﬀekt auf eine
materialspeziﬁsche Interaktion zwischen den beiden Aufgaben zurückgeführt werden und nicht
auf speziﬁsche Eigenschaften der Merkaufgabe.
Methode
Die Versuchspersonen bearbeiteten in diesem Experiment den Wort-Stroop der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe in Kombination mit der in Experiment 2 verwendeten verbal-akustischen
Merkaufgabe. In diesem Experiment wurden wieder die Interferenzen in der Kontrollbedingung
(die Stroop-Aufgabe allein) mit der Interferenz der Belastungsbedingung (die Stroop-Aufgabe
in Kombination mit der Merkaufgabe) verglichen. Erwartet wurde, dass es dabei zu einer Interferenzerhöhung in der Belastungsbedingung im Vergleich zur Kontrollbedingung kommt, da die
gleichen kognitiven Ressourcen zur Bearbeitung der Stroop-Aufgabe und der Merkaufgabe (beide
verbal-akustisch) benötigt werden sollten und eine Limitierung der Ressourcen vorliegt.
Um Eﬀekte zu kontrollieren, welche alleine auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 18 weibliche und 6 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 19 und 35 Jahren (M =
22.96). Eine Versuchsperson war ein extremer Ausreißer in den mittleren Fehlern der StroopAufgabe nach dem Tukey-Kriterium. Die Versuchsperson machte im Mittel 35.00 % Fehler, SD
= 47.70, bei mittleren Fehlerprozentwerten der Gesamtstichprobe von M = 8.33, SD = 1.38.
Diese Versuchsperson wurde aus der Analyse ausgeschlossen. Die Versuchspersonen erhielten für
ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität Freiburg oder eine Vergütung von 3,50
116
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.7
Experiment 5. Reaktionszeiten und Fehler des Wort-Stroops getrennt nach Bedingung (Belastungsund Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Kontrollbedingung
709.65
76.57
Belastungsbedingung
858.57 127.54
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
5.05 5.18
718.64
74.21
7.85
5.26
6.32 9.87
897.82 130.82
10.91 10.54
Euro.
Material
Die Apparatur und die Stimuli des Wort-Stroops waren identisch zur Pilotstudie 2. Die verbalakustische Merkaufgabe war identisch zu Experiment 2.
Prozedur und Design
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 2, bis darauf, dass anstatt
des Tonhöhen-Stroops die verbal-akustische Stroop-Aufgabe verwendet wurde. Der Ablauf eines
Durchgangs in der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe war identisch zur Pilotstudie 2. In diesem
Experiment wurde nur der Wort-Stroop verwendet.
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 0.9 % der Durchgänge. In der
Stroop-Aufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 786.34, SD = 86.03 und die mittleren
Fehlerprozentwerte bei M = 7.57, SD = 5.42. In der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1313.07, SD = 202.75 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 16.61,
SD = 9.64. Die Reaktionszeiten und Fehler in der Stroop-Aufgabe aufgeteilt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in
Tabelle 5.7 abgebildet.
Die weiteren Analyseschritte waren identisch zu Experiment 1: Zunächst wurde die Leistung
117
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
in der Stroop-Aufgabe über beide Bedingungen analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung berichtet. Anschließend wurde die Leistung in der
Merkaufgabe untersucht. Danach folgte eine Analyse der Leistung der Stroop-Aufgabe in der Kontrollbedingung. Im Anschluss wurden die Fragebogendaten analysiert. Diese Ergebnisse werden
im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten und Fehler des Wort-Stroops wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten
beiden Faktoren untersucht. Bei den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die
erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 21) = 32.86, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in
kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 5.7). Der Haupteﬀekt der
Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 21) = 60.07, p < .01: Die
Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 171 Millisekunden schneller in der Kontrollbedingung (M = 723.26, SD = 191.10) als in der Belastungsbedingung (M = 894.24, SD = 248.92).
Wie erwartet wurde auch die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung signiﬁkant, F (1,
21) = 8.20, p = .01: Die Interferenz war in der Belastungsbedingung 30 Millisekunden größer (M
= 39.25, SD = 38.18) als in der Kontrollbedingung (M = 9.00, SD = 18.41). Vergleiche Abbildung 5.13 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte
wurden nicht signiﬁkant (ps > .90).
Die Fehleranalyse ergab einen signiﬁkanten Eﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung
F (1, 21) = 15.85, p < .01: In den kongruenten Durchgängen wurden weniger Fehler gemacht als
in den inkongruenten (siehe Tabelle 5.7). Vergleiche Abbildung 5.13 für die Ergebnisse der Fehler.
Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .29).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. Dabei zeigte sich in den Fehlern ein signiﬁkanter Eﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung, F (1,
21) = 7.65, p = .01: Die Versuchspersonen machten nach einem kongruenten Stroop-Durchgang
4.93 % weniger Fehler (M = 14.00, SD = 9.03) als nach einem inkongruenten Durchgang (M =
118
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Abbildung 5.13. Experiment 5. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler des
Wort-Stroops als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
18.93, SD = 11.77). Alle weiteren Eﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .17).
Die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung wurden ebenfalls in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. Dabei zeigte sich ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt in den Reaktionszeiten, F (1,
21) = 5.43, p = .03, und in den Fehlern, F (1, 21) = 16.63, p < .01, in die erwartete Richtung (vgl. Tabelle 5.7 für die genauen Ergebnisse). Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte
wurden nicht signiﬁkant (ps > .72).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 15 Versuchspersonen die Zahlen sprachlich
merkten, 6 gaben an, sich die Zahlen bildlich gemerkt zu haben und 9 gaben an, andere Strategien verwendet zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Unter diesen anderen Strategien
wurden vor allem solche genannt, bei denen den Zahlen eine bestimmte Bedeutung zugewiesen
wurde. Die Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit 4.96 bewertet, beide Aufgaben in
Kombination im Mittel mit 5.92 (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer),
siehe Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Zahlen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden
die gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .58).
119
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Diskussion
In diesem Experiment wurde der Wort-Stroop kombiniert mit der verbal-akustischen Merkaufgabe. Wie erwartet erhöhte sich die Interferenz in den Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe
signiﬁkant in der Belastungsbedingung im Vergleich zur Kontrollbedingung. Dieser Eﬀekt wird
damit erklärt, dass zur Bearbeitung der Stroop-Aufgabe und der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen verwendet werden. Die gleiche Merkaufgabe in Kombination mit dem TonhöhenStroop führte nicht zu einer erhöhten Interferenz (vgl. Experiment 2), so dass die Interferenzerhöhung in diesem Experiment nicht allein auf die Art der Merkaufgabe zurückgeführt werden
kann.
Die Fehlerwerte der Stroop-Aufgabe sowie die Reaktionszeiten und Fehler in der Merkaufgabe
zeigten keine strategischen Trade-Oﬀs. Der Fehlerprozentwert der Merkaufgabe war etwas höher
als in Experiment 2 (13.82 % in Experiment 2 versus 16.61 % in Experiment 5), in der die
gleiche Merkaufgabe verwendet wurde. Dieses Ergebnis kann eventuell damit erklärt werden, dass
zur Bearbeitung beider Aufgaben die gleichen kognitiven Ressourcen verwendet wurden und die
Bearbeitung der Merkaufgabe dadurch schwieriger war als in Experiment 2.
Die Ergebnisse aus den Fragebögen waren vergleichbar zu Experiment 2: Die Merkaufgabe
wurde in beiden Experimenten ähnlich schwer eingeschätzt (4.71 in Experiment 2 versus 4.96 in
Experiment 5, auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1(leicht) bis 10 (schwer)). Außerdem gaben vergleichbar zu Experiment 2 die Mehrzahl der Versuchspersonen an, sich die Zahlen verbal gemerkt
zu haben. Die Versuchspersonen, welche angaben, eine andere Strategie verwendet zu haben, gaben mehrheitlich an, den Zahlen eine bestimmte Bedeutung gegeben zu haben. Für diese Strategie
wurde angenommen, dass auch verbale Kodierungen verwendet wurden. Es konnten keine Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Zahlen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
5.10 Experiment 6: Verbal-akustische Interferenzeﬀekte
unter visuell-nonverbaler kognitiver Belastung
Als Kontrollbedingung wurde in diesem Experiment der Einﬂuss einer visuell-nonverbalen
Merkaufgabe auf die Leistung in dem Wort-Stroop untersucht. In Experiment 3 wurde diese
Merkaufgabe bereits mit dem Tonhöhen-Stroop kombiniert. Basierend auf den Ergebnissen von
120
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Experiment 3 und einigen Studien (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986; Shah & Miyake,
1996; Friedman & Miyake, 2000) wurden getrennte kognitive Ressourcen für visuell-nonverbale
Informationen und nonverbal- bzw. verbal-akustische Informationen angenommen. Die Aufmerksamkeitsleistung in der Stroop-Aufgabe sollte demnach nicht von der visuell-nonverbalen Merkaufgabe beeinträchtigt werden.
Methode
Die Versuchspersonen bearbeiteten in diesem Experiment den Wort-Stroop allein (Kontrollbedingung) und in Kombination mit der in Experiment 3 verwendeten visuell-nonverbalen Merkaufgabe (Belastungsbedingung). Im Bezug auf die Interferenzeﬀekte wurde erwartet, dass keine
Aufmerksamkeitsverschlechterung im Sinne einer Interferenzerhöhung auftritt, da unterschiedliche Ressourcen für die Bearbeitung der Stroop- und Merkaufgabe vermutet wurden. Somit wurde
das gleiche Interferenzmuster erwartet, welches in Experiment 3 gefunden wurde. Es wurde ein
genereller Eﬀekt der Bedingung in die Richtung erwartet, dass die Reaktionszeiten ganz allgemein
unter kognitiver Belastung verlangsamt sein sollten (Verbruggen et al., 2008).
In Experiment 3 wurden in der visuell-nonverbalen Merkaufgabe wesentlich mehr Fehler gemacht als in der nonverbal-akustischen (Experiment 1) oder verbal-akustischen Merkaufgabe (Experiment 2). Um eine Vergleichbarkeit zu Experiment 3 zu gewährleisten, wurde die Merkaufgabe
in ihrer Schwierigkeit nicht angepasst.
Um Eﬀekte zu kontrollieren, welche alleine auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
Stichprobe
An dem Experiment nahmen 24 Versuchspersonen teil, darunter 18 weibliche und 6 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 20 und 42 Jahren (M =
25.46). Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität
Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
121
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Tabelle 5.8
Experiment 6. Reaktionszeiten und Fehler des Wort-Stroops getrennt nach Bedingung (Belastungsund Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Kontrollbedingung
720.14
73.40
Belastungsbedingung
859.49 137.49
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
5.88 5.77
742.35
88.31
7.89 5.20
7.09 8.80
879.85 152.81
8.57 6.32
Material
Die Apparatur und die Stimuli des Wort-Stroops waren identisch zur Pilotstudie 2. Die visuellnonverbale Merkaufgabe war identisch zu Experiment 3.
Prozedur und Design
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 3, bis darauf, dass anstatt
des Tonhöhen-Stroops die verbal-akustische Stroop-Aufgabe verwendet wurde. Der Ablauf eines
Durchgangs der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe war identisch zur Pilotstudie 2. In diesem
Experiment wurde nur der Wort-Stroop der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe verwendet.
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 0.7 % der Durchgänge. In der
Stroop-Aufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 786.07, SD = 95.57 und die mittleren
Fehlerprozentwerte bei M = 7.20, SD = 5.28. In der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 967.39, SD = 218.09 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 28.15,
SD = 11.76. Die Reaktionszeiten und Fehler in der Stroop-Aufgabe aufgeteilt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in
Tabelle 5.8 abgebildet.
Die weiteren Analyseschritte waren identisch zu Experiment 1: Zunächst wurde die Leistung
in der Stroop-Aufgabe über beide Bedingungen analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung berichtet. Anschließend wurde die Leistung in der
122
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Merkaufgabe untersucht. Danach folgte eine Analyse der Leistung der Stroop-Aufgabe in der Kontrollbedingung. Im Anschluss wurden die Fragebogendaten analysiert. Diese Ergebnisse werden
im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten und Fehler des Wort-Stroops wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten
beiden Faktoren untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in
die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 22) = 6.80, p = .02: Die Versuchspersonen antworteten
in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 5.8). Der Haupteﬀekt
der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 22) = 47.46, p <
.01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 137.72 Millisekunden schneller in der
Kontrollbedingung (M = 731.25, SD = 79.31) als in der Belastungsbedingung (M = 868.97, SD =
142.16). Wie erwartet wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant,
F (1, 22) = 0.67, p = .42, das heißt, die Interferenz war in der Belastungsbedingung nicht größer
als in der Kontrollbedingung. Vergleiche Abbildung 5.14 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten.
Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .16).
Abbildung 5.14. Experiment 6. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler des
Wort-Stroops als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Die Fehleranalyse ergab einen tendenziellen Eﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung,
F (1, 22) = 4.08, p = .06: In den kongruenten Durchgängen wurden weniger Fehler gemacht als in
123
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
den inkongruenten (siehe Tabelle 5.8). Vergleiche Abbildung 5.14 für die Ergebnisse der Fehler.
Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .26).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor analysiert. Dabei wurden keine Haupteﬀekte oder Interaktionen signiﬁkant (ps > .19).
In einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung analysiert. Dabei wurde ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt in den Reaktionszeiten, F (1, 22) = 10.58,
p < .01, und in den Fehlern, F (1, 22) = 5.25, p = .03, in die erwartete Richtung gefunden (vgl.
Tabelle 5.8 für die genauen Ergebnisse). Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte wurden
nicht signiﬁkant (ps > .23).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 16 Versuchspersonen die Zeichen bildlich
merkten, 9 gaben an, sich die Zeichen sprachlich gemerkt zu haben und 5 gaben an, sich die
Zeichen als ihnen bekannte Symbole gemerkt zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Die
Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit 6.07 bewertet, beide Aufgaben in Kombination im Mittel mit 6.2 (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe
Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Kanji die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden
die gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .75).
Diskussion
In diesem Experiment bearbeiteten die Versuchspersonen den Wort-Stroop in Kombination
mit der visuell-nonverbalen Merkaufgabe. Es wurde erwartet, dass die Interferenz in der Belastungsbedingung im Vergleich zur Kontrollbedingung nicht erhöht ist, da vermutet wurde, dass
verschiedene Verarbeitungsressourcen für die Erst- und Zweitaufgabe verwendet werden. Wie
erwartet, wurde keine signiﬁkante Interferenzerhöhung in den Reaktionszeiten gefunden. Die Er-
124
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
gebnisse entsprechen den Ergebnissen von Experiment 3, in welchem die visuell-nonverbale Merkaufgabe mit dem Tonhöhen-Stroop kombiniert wurde. Auch hier wurde, wie erwartet, keine signiﬁkante Interferenzerhöhung unter kognitiver Belastung gefunden. Dies wurde ebenfalls darauf
zurückgeführt, dass für die Bearbeitung visuell-nonverbaler und nonverbal-akustischer Aufgaben
verschiedene kognitive Ressourcen verwendet werden.
Die Fehler der Stroop-Aufgabe sowie die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wiesen keine Trade-Oﬀs auf. Der Fehlerprozentwert der Merkaufgabe war höher als in Experiment 3
(24.22 % in Experiment 3 versus 28.15 % in Experiment 6). Dieser Unterschied könnte zum einen
darin begründet liegen, dass die visuell-nonverbale Merkaufgabe schwieriger in Kombination mit
der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe zu bearbeiten ist, weil möglicherweise bestimmte kognitive Ressourcen geteilt werden. Zum anderen ist denkbar, dass interindividuelle Unterschiede zu
dieser Diﬀerenz geführt haben. Die Ergebnisse aus den Fragebögen zeigten ähnliches. Die Merkaufgabe in Experimenten 6 wurde als etwas schwieriger eingeschätzt im Vergleich zu Experiment
3 (5.8 in Experiment 3 versus 6.07 in Experiment 6, auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1(leicht) bis
10 (schwer)). Die Analyse der Fragebogendaten ergab außerdem, dass die Mehrzahl der Versuchspersonen sich die Zeichen in der Merkaufgabe visuell merkten, vergleichbar zu Experiment 3. Es
konnten keine Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum
Einprägen der Zeichen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
5.11 Gesamtanalyse der Experimente 4 bis 6
Wie in dem Abschnitt Gesamtanalyse der Experimente 1 bis 3, sollen auch hier die Experimente zu verbal-akustischen Interferenzeﬀekten unter kognitiver Belastung in einer Gesamtanalyse untersucht werden. Damit soll die Dissoziation zwischen verbal-akustischen und nonverbalakustischen Verarbeitungsressourcen empirisch abgesichert werden. Die visuell-nonverbale Merkaufgabe war wesentlich schwieriger als die beiden anderen Merkaufgaben, weshalb dieses Experiment aus der Gesamtanalyse ausgeschlossen wurde (in einer zwei (Kongruenz) mal drei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor für die Fehler der Merkaufgabe
wurde der Haupteﬀekt des Experiments signiﬁkant, F (2, 66) = 10.57, p < .01).
Die Fehler und Reaktionszeiten der Stroop-Aufgaben in Experiment 4 und 5 wurden in einer
zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. Es wurde eine Dreifachinteraktion der Faktoren in
125
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
den Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe erwartet. Diese Dreifachinteraktion konnte bereits in
der Analyse der Experimente 1 und 2 gefunden werden. Eine vergleichbare Dreifachinteraktion
in der Analyse der Experimente 4 und 5 würde einen weiteren empirischen Beleg für die Annahme getrennter kognitiver Ressourcen darstellen (ein direkter Test auf doppelte Dissoziation für
alle Daten mithilfe geplanter Kontraste wird weiter unten erläutert). Für die Fehler der StroopAufgabe und die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgaben wurden keine relevanten Eﬀekte
erwartet. Die Analysen der Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgabe über beide Bedingungen werden im Abschnitt Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung beschrieben. Die Analysen
der Merkaufgaben und der Kontrollbedingungen werden im Abschnitt Weiterführende Analysen
beschrieben. Im Abschnitt Zusammenfassung werden die relevanten Ergebnisse kurz zusammengefasst.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Fehler und Reaktionszeiten der Stroop-Aufgaben in Experiment 4 und 5 wurden in einer
zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten wurde ein signiﬁkanter Eﬀekt
der Kongruenz in die erwartete Richtung gefunden, F (1, 43) = 57.55, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in kongruenten Durchgängen schneller (M = 765.71, SD = 87.50) als in
inkongruenten (M = 789.43, SD = 94.55). Auch der Haupteﬀekt der Bedingung wurde in die
erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 43) = 69.21, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in
der Kontrollbedingung schneller (M = 712.29, SD = 74.39) als in der Belastungsbedingung (M
= 842.86, SD = 132.26). Die kritische Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und
Experiment wurde wie erwartet ebenfalls signiﬁkant, F (1, 43) = 4.47, p = .04. Diese Interaktion
ist darauf zurückzuführen, dass die Interferenz nur unter verbal-akustischer kognitiver Belastung
erhöht war; die Interferenz unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung war vergleichbar zu
der Kontrollbedingung. Die Interaktion zwischen Bedingung und Experiment wurde ebenfalls signiﬁkant, F (1, 43) = 4.60, p = .04, was darauf zurückgeführt wird, dass der Eﬀekt der Bedingung
in Experiment 4 kleiner war (102 Millisekunden) als in Experiment 5 (171 Millisekunden). Dieses
Ergebnis deckt sich mit den Ergebnissen der Stroop-Interferenzen: Sowohl die Stroop-Interferenz,
als auch die allgemeine Reaktionszeit vergrößerte bzw. verlangsamte sich in dem Experiment, in
welchem eine Ressourcenüberlappung der Erst- und Zweitaufgabe vermutet wurde. Alle weiteren
126
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .1).
In der Analyse der Fehler der Stroop-Aufgabe wurde ein signiﬁkanter Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung gefunden, F (1, 43) = 17.39, p < .01: Die Versuchspersonen machten
in kongruenten Durchgängen weniger Fehler (M = 5.91, SD = 6.53) als in inkongruenten (M =
8.66, SD = 6.95). Alle anderen Eﬀekte waren nicht signiﬁkant (ps > .15).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor analysiert. In den Reaktionszeiten wurden keine signiﬁkanten Eﬀekte gefunden (ps > .28). In den Fehlern wurde ein
signiﬁkanter Eﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung gefunden, F (1, 43) = 5.95, p =
.02: Die Versuchspersonen machten nach einem kongruenten Stroop-Durchgang weniger Fehler
in der Merkaufgabe (M = 14.83, SD = 8.80) als nach einem inkongruenten Stroop-Durchgang
(M = 17.51, SD = 11.13). Außerdem wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Experiment signiﬁkant, F (1, 43) = 4.58, p = .04. Diese Interaktion wird darauf zurückgeführt, dass
der Kongruenzeﬀekt für die Fehler der Merkaufgabe in Experiment 5 vorhanden war, in Experiment 4 dagegen nur tendenziell signiﬁkant wurde. Der Haupteﬀekt des Experiments wurde nicht
signiﬁkant (p > .83). Beide Merkaufgaben waren demnach vergleichbar schwer.
Die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingungen wurden in einer zwei (Kongruenz)
mal zwei (Experiment) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht.
Die Analyse der Reaktionszeiten ergab einen signiﬁkanten Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung, F (1, 43) = 20.39, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in kongruenten
Durchgängen schneller (M = 704.37, SD = 74.01) als in inkongruenten (M = 720.20, SD =
76.84). Die Interaktion zwischen Kongruenz und Experiment wurde marginal signiﬁkant, F (1,
43) = 3.50, p = .07: Der Kongruenzeﬀekt in Experiment 4 war etwas größer als in Experiment 5.
Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .80). In den Fehlern
wurde ebenfalls ein Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung gefunden, F (1, 43) =
8.05, p = .01: Die Versuchspersonen machten in kongruenten Durchgängen weniger Fehler (M =
5.45, SD = 5.15) als in inkongruenten (M = 7.45, SD = 4.75). Alle weiteren Haupteﬀekte und
Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .26).
127
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Zusammenfassung
Die Dreifachinteraktion in den Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe zwischen Kongruenz, Bedingung und Experiment legt für sich genommen eine einfache Dissoziation zwischen nonverbalund verbal-akustischen Verarbeitungsressourcen nahe. Zusammen mit der Gesamtanalyse der Interferenzeﬀekte des Tonhöhen-Stroops, in der ebenfalls eine Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Experiment gefunden wurde, konnte mit diesem Ergebnis ein weiterer empirischer Beleg für die Annahme getrennter akustischer kognitiver Ressourcen gefunden werden.
Zusätzlich konnte belegt werden, dass die Reaktionszeitverlangsamung unter kognitiver Belastung
größer für Experiment 5 ausﬁel, in der eine Ressourcenüberlappung zwischen Erst- und Zweitaufgabe vermutet wurde, im Vergleich zu Experiment 4. Die empirische Analyse einer doppelten
Dissoziation zwischen nonverbal- und verbal-akustischen kognitiven Verarbeitungsressourcen für
alle Daten zusammen wird im nächsten Abschnitt berichtet.
5.12 Analyse der doppelten Dissoziation
In den Abschnitten Gesamtanalyse der Experimente 1 bis 3 und Gesamtanalyse der Experimente 4 bis 6 konnte mithilfe der Dreifachinteraktionen jeweils eine einfache Dissoziation
von nonverbal- und verbal-akustischen kognitiven Ressourcen belegt werden. Wie in Kapitel 4
diskutiert, lassen einfache Dissoziationen aber viele Alternativerklärungen für das gefundene Ergebnismuster oﬀen. Eine Analyse der Experimente mit den nonverbal- und verbal-akustischen
Merkaufgaben auf doppelte Dissoziation soll im Folgenden dargestellt werden.
Eine doppelte Dissoziation ergibt sich per Deﬁnition dann, wenn Aufgabe A im Vergleich zur
Aufgabe B eine größere Störung in Aufgabe 1 verursacht, Aufgabe B hingegen im Vergleich zu Aufgabe A eine größere Störung in Aufgabe 2 verursacht (Teuber, 1955; Shallice, 1979; Dunn & Kirsner, 1988). Für diese Analyse wurden zunächst zwei geplante Kontraste berechnet (Winer, Brown,
& Michels, 1991, Kapitel 7). Dazu wurden für die logarithmierten Reaktionszeiten der StroopAufgaben Interferenzscores gebildet (Interf erenz Belastungsbedingung −Interf erenz Kontrollbedingung ).5
In dem ersten geplanten Kontrast wurde die Gesamtinterferenz untersucht. Dabei wurden die Interferenzscores der Stroop-Aufgaben für beide Gedächtnisaufgaben zusammen verglichen, t(88)
5
Es wurden in der Analyse dieses Abschnitts nur die Reaktionszeiten der Stroop-Aufgaben berücksichtigt, da die
Fehler der Stroop-Aufgaben sowie die Fehler und Reaktionszeiten der Merkaufgaben keine relevanten Eﬀekte
in den Einzelanalysen aufwiesen.
128
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
= 2.81, p = .1. Dieser nicht signiﬁkante Wert zeigt an, dass sich beide Stroop-Aufgaben nicht in
ihrer Beeinträchtigung durch kognitive Belastungen unterschieden. Die Gesamtinterferenz beider
Aufgaben war demnach gleich.
In dem zweiten Kontrast wurde die speziﬁsche Interferenz untersucht. Für beide StroopAufgaben getrennt wurden die Interferenzscores für beide Merkaufgaben verglichen. Sowohl für
den Tonhöhen-Stroop, F (1, 44) = 4.92, p = .03, als auch für den Wort-Stroop, F (1, 44) = 4.47, p
= .04, wurde der Test auf speziﬁsche Interferenz signiﬁkant. Zuletzt wurde die Beeinträchtigung
der Interferenzscores in beiden Stroop-Aufgaben durch jeweils eine der beiden Merkaufgaben in
einem t-Test überprüft. Sowohl für die nonverbal-akustische Merkaufgabe, t(42) = 5.30, p <
.01, als auch für die verbal-akustische Merkaufgabe, t(44) = 5.31, p < .01, wurde dieser Test
signiﬁkant. Vergleiche auch Abbildung 5.15. Mit diesen Ergebnissen konnte gezeigt werden, dass
beide Stroop-Aufgaben sich nicht in ihrer allgemeinen Interferenz, das heißt Störbarkeit durch eine
Zweitaufgabe unterscheiden, sondern in ihrer Beeinträchtigung durch die speziﬁsche Zweitaufgabe.
Abbildung 5.15. Interferenzscore (Interf erenz Belastungsbedingung − Interf erenz Kontrollbedingung ) in
den Reaktionszeiten der Stroop-Aufgaben für beide Stroop-Varianten und Merkaufgaben getrennt.
Fehlerbalken: ± 1SEM.
Die oben berichteten Ergebnisse belegen eine ungekreuzte doppelte Dissoziation von nonverbalund verbal-akustischen Verarbeitungsressourcen. Wie in Kapitel 4 erläutert, lassen doppelte Dissoziationen im Vergleich zu einfachen Dissoziationen weniger Alternativerklärungen zu. Trotzdem
sind auch hier Bedingungen denkbar, in denen eine ungekreuzte doppelte Dissoziation ohne tatsächlich voneinander diﬀerenzierbare Ressourcen auftreten kann. Als Lösung wurde die gekreuzte
doppelte Dissoziation vorgestellt (Shallice, 1979). Um eine gekreuzte doppelte Dissoziation nachzuweisen, wurde die Beeinträchtigung des Interferenzscores in jeder Stroop-Aufgabe durch jede der
129
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
beiden Merkaufgaben analysiert; jede Stroop-Aufgabe sollte von jeder Merkaufgabe beeinträchtigt werden. Es konnten jedoch keine Hinweise für eine gekreuzte doppelte Dissoziation gefunden
werden: Die Interferenz in dem Wort-Stroop wurde nur beeinträchtigt durch die verbal-akustische
Merkaufgabe, t(21) = 2.26, p = .03, aber nicht durch die nonverbal-akustische Merkaufgabe,
t(22) = 0.98, p = .34. Umgekehrt wurde die Leistung in dem Tonhöhen-Stroop nur durch die
nonverbal-akustische, t(22) = 2.93, p = .01, nicht aber durch die verbal-akustische Merkaufgabe
beeinträchtigt, t(21) = 0.29, p = .78. Vergleiche auch Abbildung 5.15. Diese Analysen zeigen,
dass hier nur eine ungekreuzte doppelte Dissoziation vorliegt.
5.13 Zusammenfassung der Ergebnisse
Um nonverbal- und verbal-akustische Verarbeitungsressourcen mithilfe von Aufmerksamkeitsund Merkaufgaben zu dissoziieren, war es erforderlich eine nonverbal- und eine verbal-akustische
Aufmerksamkeitsaufgabe zu verwenden. Dazu wurde in der ersten Pilotstudie die nonverbalakustische Stroop-Aufgabe von Leboe and Mondor (2007) repliziert. Von beiden möglichen Varianten wurde in den folgenden Experimenten der Tonhöhen-Stroop verwendet. In der zweiten
Pilotstudie wurde die verbal-akustische Stroop-Aufgabe von E. J. Green and Barber (1981, 1983)
repliziert. In den folgenden Experimenten wurde der Wort-Stroop verwendet.
In den Experimenten 1 bis 3 wurde der Tonhöhen-Stroop kombiniert mit drei verschiedenen
Merkaufgaben. In Experiment 1 wurden die Versuchspersonen in der nonverbal-akustischen Merkaufgabe aufgefordert, sich eine Sequenz von vier kurzen oder langen Tönen zu merken. Diese
Merkaufgabe führte zu einer erhöhten Interferenz in den Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe
verglichen mit einer Kontrollbedingung, in welcher nur die Stroop-Aufgabe bearbeitet wurde. Dies
wurde als Hinweis dafür gesehen, dass zur Bearbeitung beider Aufgaben die gleichen kognitiven
Ressourcen verwendet wurden. Weiterhin konnte in diesem Experiment belegt werden, dass diese
Art von nonverbal-akustischer Information über die Dauer eines Durchgangs behalten werden
konnte.
Die Kombination einer verbal-akustischen Merkaufgabe (Experiment 2: Eine Sequenz von
sechs Zahlen) sowie einer visuell-nonverbalen Merkaufgabe (Experiment 3: Zwei Kanji) mit dem
Tonhöhen-Stroop führte zu keiner erhöhten Interferenz verglichen mit der Kontrollbedingung. Es
wurde angenommen, dass in Experiment 2 und 3 unterschiedliche kognitive Ressourcen für die
Bearbeitung der Aufmerksamkeits- und Merkaufgaben verwendet wurden.
130
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Die nonverbal- und verbal-akustischen Merkaufgaben waren vergleichbar in ihrer Schwierigkeit. In der visuell-nonverbalen Merkaufgabe hingegen wurden signiﬁkant mehr Fehler gemacht. In
einer Gesamtanalyse wurden deshalb nur Experiment 1 und 2 untersucht. In dieser Analyse wurde
für die Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe unter nonverbal- und verbal-akustischer kognitiver
Belastung die für eine einfache Dissoziation kritische Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz,
Bedingung und Experiment signiﬁkant.
Experiment 4 bis 6 vervollständigte das Muster der doppelten Dissoziation. Hier führte nur
die verbal-akustische Merkaufgabe zu einer erhöhten Interferenz in den Reaktionszeiten des WortStroops; nonverbal-akustische und visuell-nonverbale Merkaufgaben veränderten die Interferenz
nicht. In einer Gesamtanalyse wurde die kritische Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Experiment signiﬁkant (hier wurde die visuell-nonverbale Merkaufgabe wieder nicht
berücksichtigt, da in dieser signiﬁkant mehr Fehler gemacht wurden als in den anderen beiden
Merkaufgaben).
Zusätzlich zu diesen kritischen Dreifachinteraktionen konnte durch geplante Kontraste eine
doppelte Dissoziation zwischen nonverbal- und verbal-akustischen kognitiven Ressourcen belegt
werden. Eine gekreuzte doppelte Dissoziation konnte jedoch nicht gefunden werden.
Die relevanten Ergebnisse für die Annahme getrennter kognitiver Ressourcen für nonverbalund verbal-akustisches Material wurden jeweils nur für die Reaktionszeiten der Stroop-Aufgaben
signiﬁkant. Die Analyse der Fehler der Stroop-Aufgaben sowie der Reaktionszeiten und Fehler
der Merkaufgaben lieferten keine Hinweise für Trade-Oﬀs.
5.14 Gesamtdiskussion der Ergebnisse zu akustischen
Verarbeitungsressourcen
In diesem Teil der vorliegenden Arbeit wurden akustische kognitive Ressourcen untersucht.
Basierend auf Studien, welche ein Gedächtnis für nonverbal-akustische Parameter untersuchen
wie beispielsweise Tonfrequenz, Prosodie und Lautheit (z.B. Botte et al., 1991; Semal & Demany, 1993; Keller et al., 1995; Clément et al., 1999; Saito, 2001; Jump & Ries, 2008; vergleiche
auch Kapitel 3) wurde vermutet, dass auch nonverbal-akustisches Material über einen längeren
Zeitraum (mehr als nur wenige Millisekunden) gespeichert werden kann. Diese Vermutung wird
zudem unterstützt durch Studien, welche allgemeine Gedächtniseﬀekte für nonverbal-akustisches
131
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Material ﬁnden, wie beispielsweise Primacy- und Recency-Eﬀekte (Pedersen & Ellermeier, 2008;
Dittrich & Oberfeld, subm.). Diese Annahme widerspricht jedoch dem Konzept der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986), in welchem vermutet wird, dass nur
Sprache und sprachähnliches Material über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann.
In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass auch nonverbal-akustisches Material
über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann. Die Versuchspersonen waren in der Lage,
sich die Sequenz aus kurzen und langen Tönen über die Dauer eines Durchgangs zu merken (vgl.
Experiment 1 und 4).
Es existieren einige Studien, welche eine einfache Dissoziation zwischen nonverbal- und verbalakustischen kognitiven Ressourcen belegten (D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992; Semal
et al., 1996; Keller et al., 1995). Diese Studien liefern erste Hinweise dafür, dass möglicherweise
getrennte nonverbal- und verbal-akustische kognitive Ressourcen existieren. Wie in Kapitel 4 diskutiert, lassen jedoch Ergebnisse einfacher Dissoziationen viele mögliche Alternativerklärungen
oﬀen. Ein eindeutigeres Ergebnis ergibt sich durch eine doppelte Dissoziation. Doppelte Dissoziationsparadigmen wurden nach Kenntnis der Autorin noch nicht angewendet, um nonverbal- und
verbal-akustische Verarbeitungsressourcen zu trennen.
Mögliche getrennte kognitive Ressourcen für nonverbal- und verbal-akustisches Material wurden in diesem Teil der vorliegenden Arbeit mithilfe eines doppelten Dissoziationsparadigmas untersucht. Die Hypothese getrennter kognitiver Ressourcen für nonverbal- und verbal-akustische
kognitive Ressourcen konnte belegt werden: In Experiment 1 bis 3 konnte gezeigt werden, dass
bei dem Tonhöhen-Stroop, für dessen Bearbeitung nonverbal-akustische kognitive Ressourcen
benötigt werden sollten, sich die Interferenz signiﬁkant unter nonverbal-akustischer kognitiver
Belastung erhöhte, im Vergleich zu einer Bedingung ohne kognitive Belastung. Die Interferenz
unterschied sich hingegen unter visuell-nonverbaler oder verbal-akustischer kognitiver Belastung
nicht von der Kontrollbedingung. In den Experimenten 4 bis 6 erhöhte sich die Interferenz in
dem Wort-Stroop, für dessen Bearbeitung verbal-akustische kognitive Ressourcen benötigt werden sollten, unter verbal-akustischer kognitiver Belastung, nicht aber unter nonverbal-akustischer
oder visuell-nonverbaler kognitiver Belastung. Die weiterführenden Kontrastanalysen bestätigten
das Muster einer ungekreuzten doppelten Dissoziation. Es konnten jedoch keine Hinweise für eine
gekreuzte doppelte Dissoziation gefunden werden.
Auch wenn das Ergebnismuster einer gekreuzten doppelten Dissoziation als besser geeignet
132
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
angesehen wird, um eine Dissoziation kognitiver Ressourcen zu belegen (Shallice, 1979), spricht
insbesondere der Specialized-Load-Ansatz (Park et al., 2007) gegen eine gekreuzte doppelte Dissoziation als ein eindeutiges Ergebnismuster getrennter kognitiver Ressourcen. In diesem Ansatz
wird angenommen, dass sich die Aufmerksamkeit nur bei Ressourcenüberlappung verschlechtert.
Eine Beeinträchtigung der Erstaufgabe bei fehlender Ressourcenüberlappung mit der Zweitaufgabe, welche per Deﬁnition gefordert wird, um eine gekreuzte doppelte Dissoziation zu belegen
(Shallice, 1979; Dunn & Kirsner, 1988), widerspricht der Idee des Specialized-Load-Ansatzes.
Als Beleg einer gekreuzten doppelten Dissoziation können für die vorliegende Arbeit möglicherweise folgende Ergebnisse herangezogen werden. Zum einen konnte gezeigt werden, dass beide
Stroop-Aufgaben in allen Fällen von allen Merkaufgaben insofern beeinträchtigt wurden, als dass
immer ein genereller Belastungseﬀekt gefunden wurde: Die Reaktionszeiten waren immer unter
kognitiver Belastung langsamer als in der Kontrollbedingung (siehe Einzelanalysen der Experimente; vgl. Verbruggen et al., 2008). Zudem konnte in der Gesamtanalyse der Experimente 4
und 5 festgestellt werden, dass dieser Belastungseﬀekt in Experiment 5 größer war, das heißt in
dem Experiment, in dem auch eine Ressourcenüberlappung zwischen der Erst- und Zweitaufgabe
vermutet wurde. Ein äquivalentes Ergebnis konnte jedoch in der Gesamtanalyse der Experimente 1 und 2 nicht gefunden werden. Zusammen mit den Ergebnissen zur ungekreuzten doppelten
Dissoziation kann dies möglicherweise als ein Teilbeleg für eine gekreuzte doppelte Dissoziation
verstanden werden.
Mögliche Alternativerklärungen für die doppelte Dissoziation
In Kapitel 4 wurde bereits erläutert, dass eine doppelte Dissoziation ein wesentlich stärkerer
Beleg für trennbare Ressourcen liefert als eine einfache Dissoziation, aber immer noch einige
Alternativerklärungen oﬀen lässt. Die besprochenen Alternativerklärungen werden im Folgenden
aufgegriﬀen und diskutiert.
Selektive Interferenzeﬀekte basierend auf Ähnlichkeit
Das speziﬁsche Interferenzmuster einer doppelten Dissoziation wird bei dieser Annahme nicht
auf multiple Ressourcen zurückgeführt, sondern auf Ähnlichkeiten der Materialien in der Erstund Zweitaufgabe (vgl. Nairne, 1990; Farrell & Lewandowsky, 2002; Lewandowsky & Farrell,
2008; Lewandowsky et al., 2008; Oberauer & Lewandowsky, 2008; vgl. Klauer & Zhao, 2004, für
133
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
eine Diskussion).
Um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass das Ergebnismuster einer doppelten Dissoziation durch Ähnlichkeit entsteht, können unterschiedliche Materialien in den Aufgaben verwendet
werden. In der vorliegenden Arbeit wurde daher in Experiment 1 eine nonverbal-akustische Merkaufgabe gewählt, die sich von dem Tonhöhen-Stroop insofern unterschied, dass hier Tonlängen
anstatt Frequenzen gemerkt werden sollten. Die verbal-akustische Merkaufgabe unterschied sich
von dem Wort-Stroop, da Zahlen anstatt Wörter gemerkt werden mussten und da der Sprecher
in der Merkaufgabe und der Stroop-Aufgabe verschieden war.
Trotzdem kann die Entstehung einer Interferenz aufgrund von Ähnlichkeit in diesen Experimenten nicht ausgeschlossen werden. Dies liegt nicht zuletzt darin begründet, dass auch der
Ansatz multipler Ressourcen eine gewisse Ähnlichkeit der Aufgaben und Stimuli annimmt, und
sei es nur, dass bei beiden Aufgaben nonverbal-akustisches beziehungsweise verbal-akustisches
Material verwendet wird. Hinzu kommt, dass sowohl Modelle, welche ähnlichkeitsbasierte Interferenzeﬀekte annehmen, als auch Modelle welche multiple Ressourcen annehmen, selten speziﬁzieren, was genau die Ähnlichkeit ausmacht oder wie die Natur der einzelnen Ressourcen beschaﬀen
ist. Selbst eine graduelle Variation der Ähnlichkeit scheint keine geeignete Methode, da dadurch
zumeist auch die Schwierigkeit variiert wird. Außerdem ist durch fehlende Speziﬁkation unklar,
welche Ähnlichkeit variiert werden sollte (Modalität, Inhalt, materialspeziﬁsche Parameter) und
welche Auswirkungen durch eine solche Variation der Ähnlichkeit im Ressourcenmodell postuliert werden. Somit können beide Ansätze aufgrund mangelnder Operationalisierbarkeit schlecht
gegeneinander getestet werden. Speziﬁschere Vorhersagen der Theorien sowie genaue Aufgabenund Prozessanalysen sind notwendig um beide Ansätze gegeneinander zu testen.
Der Einﬂuss der zeitlichen Komponente
Das Time-Based Ressource-Sharing (TBRS) Modell von Barrouillet et al. (2004) erklärt das
Muster einer doppelten Dissoziation mithilfe einer zeitlichen Komponente. Dabei soll die Leistung
in einer Arbeitsgedächtnisaufgabe davon abhängen, wie viel Zeit benötigt wird, diese Aufgabe zu
bearbeiten (Towse & Hitch, 1995; Towse et al., 1998). Durch das sequenzielle Darbieten der
zu merkenden Informationen in den vorgestellten Experimenten ist die Wahrscheinlichkeit des
Einﬂusses einer zeitlichen Komponente im Sinne eines TBRS-Modells unwahrscheinlich. Durch
diese Methodik kann nun nicht mehr argumentiert werden, dass die Personen sich in der Zeit
134
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
unterschieden, welche sie benötigten, Informationen auf dem Bildschirm zu verarbeiten (Towse &
Hitch, 1995). Außerdem führten exakt die gleichen Merkaufgaben in einem Experiment zu einer
Interferenzerhöhung (Experiment 1 und 5), in dem anderen Experiment nicht (Experiment 2
und 4). Auch dieses Ergebnismuster kann schwerlich nur mit einer zeitlichen Komponente erklärt
werden.
Der Einﬂuss zentraler Ressourcen
Denkbar ist außerdem, dass eine doppelte Dissoziation in den vorliegenden Experimenten
dadurch zustande kam, dass für die verschiedenen Merkaufgaben zentrale Ressourcen, wie beispielsweise die zentrale Exekutive (Baddeley & Hitch, 1974), im unterschiedlichen Ausmaß beansprucht wurden. Um die Wahrscheinlichkeit dieser Alternativerklärung zu reduzieren, wurde die
Schwierigkeit der Merkaufgaben konstant gehalten.6
Zum anderen kann der Einﬂuss zentraler Ressourcen auf die Interferenzen dadurch reduziert
werden, dass die Aufgaben konzeptuell gleich gehalten werden, um auszuschließen, dass unterschiedliche Anforderungen an diese zentralen Ressourcen entstehen. Dadurch kann zusätzlich die
Wahrscheinlichkeit reduziert werden, dass eine dritte Ressource das Interferenzmuster verursachte. In der vorliegenden Arbeit ist die gleiche Konzeptualität der Aufgaben nur teilweise gegeben.
Es wurden für beide Aufmerksamkeitsaufgaben Stroop-Aufgaben gewählt, jedoch wird in dem
Tonhöhen-Stroop zusätzlich zu der akustischen Information räumliche Information verwendet.
Außerdem erforderte die nonverbal-akustische Merkaufgabe sequenzielles Lernen, während die
verbal-akustische und visuell-nonverbale Merkaufgabe lediglich ein Wiedererkennen erforderte.
Dies lässt die Möglichkeit oﬀen, dass die Kombinationen der beiden Stroop-Aufgaben mit den
konzeptuell unterschiedlichen Merkaufgaben unterschiedliche Anteile zentraler Ressourcen beanspruchten oder aber theoretisch unvermutete Ressourcen beteiligt waren (siehe weiter unten).
Strategische Trade-Oﬀs zwischen der Erst- und Zweitaufgabe
Das Muster einer doppelten Dissoziation kann unter Umständen auch dadurch entstehen, dass
unterschiedliche Anstrengung bei der Bearbeitung der Aufgaben aufgewendet wird. Daher wurden
in der vorliegenden Arbeit die Instruktionen bezüglich Genauigkeit und Geschwindigkeit in der
6
Trotz Vortests gelang dies nur für die nonverbal- und verbal-akustische Merkaufgabe, weshalb die Experimente
mit der visuell-nonverbalen Merkaufgabe aus den Gesamtanalysen ausgeschlossen wurden.
135
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Erst- und Zweitaufgabe in allen Experimenten konstant gehalten. Die Wahrscheinlichkeit für
strategische Trade-Oﬀs wurde außerdem durch die Auswertung sowohl der Erstaufgabe als auch
der Zweitaufgabe reduziert. Eﬀekte, welche ein Ergebnismuster der doppelten Dissoziation zeigen
und auf strategische Trade-Oﬀs zurückzuführen sind, sollten für die Erstaufgabe umgekehrt sein
zu den Ergebnissen der Zweitaufgabe. Hinweise für solche Trade-Oﬀs konnten in der vorliegenden
Arbeit nicht gefunden werden.
Ort der Dissoziation
Eine doppelte Dissoziation kann möglicherweise auch dadurch entstehen, dass die Aufgaben
sich auf unterschiedlichen Verarbeitungsschritten gegenseitig behindern. Eine doppelte Dissoziation würde demnach verschiedene Verarbeitungsschritte voneinander dissoziieren, nicht aber verschiedene kognitive Ressourcen auf der gleichen Verarbeitungsebene. Um die Wahrscheinlichkeit
dieser Alternativerklärung zu minimieren, wurden für die jeweiligen Erst- und Zweitaufgaben solche gewählt, die wahrscheinlich auf der gleichen Verarbeitungsebene bearbeitet werden. Bei der
Aufmerksamkeits- und Merkaufgabe handelt es sich zwar um Aufgaben, bei denen verschiedene
Verarbeitungsschritte vermutet werden können, diese sind aber sehr eng miteinander verknüpft
(siehe Kapitel 2, Der Zusammenhang zwischen Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeit). Zudem
konnte festgestellt werden, dass neben der selektiven Aufmerksamkeit auch Gedächtnisfunktionen
zur erfolgreichen Bearbeitung der Stroop-Aufgabe benötigt werden (Smith & Jonides, 1999; Kane
& Engle, 2003).
Der Einﬂuss unvermuteter multipler Ressourcen
Bei dieser Alternativerklärung der doppelten Dissoziation soll ein solches Ergebnismuster zwar
darauf zurückzuführen sein, dass verschiedene Ressourcen voneinander getrennt wurden, nicht
aber die theoretisch Vermuteten. Als mögliche Kontrolle dieser Alternativerklärung sollten zum
einen die Aufgaben sorgfältig gewählt werden. Zum anderen können zusätzliche Selbstberichte
helfen, Bearbeitungsstrategien zu identiﬁzieren bzw. auszuschließen.
Die Möglichkeit unvermuteter multipler Ressourcen kann in diesen Experimenten nicht ausgeschlossen werden. Kritisch hierbei könnte sein, dass sowohl beide Stroop-Aufgaben als auch
die nonverbal- und verbal-akustische Merkaufgabe konzeptuelle Unterschiede aufwiesen. Bei dem
Tonhöhen-Stroop wurden neben der Frequenz auch räumliche Informationen dargeboten, bei dem
136
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Wort-Stroop dagegen nonverbal- und verbal-akustische Informationen (vgl. auch Kapitel 6 für
eine Diskussion der vermuteten kognitiven Ressourcen, welche zur Bearbeitung beider StroopAufgaben benötigt werden). In der nonverbal-akustischen Merkaufgabe mussten die Informationen sequentiell gemerkt werden, in der verbal-akustischen Merkaufgabe sollten die Informationen
nur wiedererkannt werden. Denkbar ist nun, dass es einen Zusammenhang zwischen einer räumlichen kognitiven Ressource und dem sequenziellen Lernen gibt: Räumliche Information stört
möglicherweise nur sequentielles Lernen, nicht aber reines Wiedererkennen; reines Wiedererkennen wiederum wird möglicherweise stärker gestört von verbalen Informationen, nicht aber von
räumlichen Informationen.
Auch wenn die Wahrscheinlichkeit dieser Alternativerklärung reduziert wurde durch die Tatsache, dass räumliches Material in der Stroop-Aufgabe ignoriert werden sollte, kann diese Alternativerklärung anhand der vorliegenden Daten nicht ganz ausgeschlossen werden. Hierzu sind
weitere Experimente nötig, welche Aufmerksamkeits- und Merkaufgaben konzeptuell gleich halten.
Eine Möglichkeit bestünde darin, anstatt des hier verwendeten Wort-Stroops die Stroop-Aufgabe
von Hamers and Lambert (1972) zu verwendet. Dabei hören die Versuchspersonen die Wörter
„hoch“ und „tief“ von einem Sprecher mit einer hohen oder tiefen Stimmlage. Somit wird auch in
dieser Stroop-Aufgabe eine räumliche Komponente implementiert. Die verbal-akustische Merkaufgabe könnte insofern geändert werden, dass die Versuchspersonen bei der Abfrage die Zahlen
reproduzieren sollen oder zwei Zahlen hören und angeben sollen, ob diese Zahlen in der gelernten Sequenz hintereinander präsentiert wurden. Damit wird ein sequentielles Lernen auch für die
verbal-akustische Merkaufgabe implementiert. Wird das Muster der doppelten Dissoziation repliziert, so ist die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass die hier diskutierten räumlichen kognitiven
Ressourcen dieses Muster verursachten.
Implikationen und Ausblick
Die Ergebnisse legen eine Dissoziation zwischen nonverbal- und verbal-akustischen kognitiven
Ressourcen nahe. Dies widerspricht einem der einﬂussreichsten Modelle im Bereich akustischer
Verarbeitungsressourcen, der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley,
1986). Zusammen mit den Hinweisen, dass nonverbal-akustische Parameter über einen längeren Zeitraum gespeichert werden können, befürworten diese Ergebnisse eine stärkere Beachtung
nonverbal-akustischer kognitiver Ressourcen im menschlichen Informationsverarbeitungsprozess.
137
5 Dissoziation akustischer Verarbeitungsressourcen
Die Diskussionen möglicher Alternativerklärungen des vorliegenden doppelten Dissoziationsmusters zeigen aber, dass auch andere mögliche Ursachen für dieses Ergebnismuster in Frage kommen.
Um diese Alternativen auszuschließen, wurden entsprechende weiterführende Experimente skizziert.
Oﬀen bleibt die Generalisierbarkeit der Ergebnisse. Die hier dargestellten Experimente belegen eine doppelte Dissoziation nonverbal- und verbal-akustischer kognitiver Ressourcen mittels
zwei verschiedener akustischer Stroop-Aufgaben und zwei Merkaufgaben. Um diese Ergebnisse
generalisieren zu können, sind weitere Zweitaufgaben-Paradigmen mit anderem nonverbal- und
verbal-akustischem Material nötig. Ergebnisse solcher weiterführenden Experimente sind nicht
zuletzt deswegen interessant, weil sie Hinweise liefern können, ob es sich um eine allgemeine
nonverbal-akustische beziehungsweise verbal-akustische kognitive Ressource handelt, oder ob es
weitere Unterteilungen gibt. Wie in Kapitel 3 und in der Einleitung dieses Kapitels diskutiert,
kann vermutet werden, dass zumindest alle sprachrelevanten nonverbal-akustischen Materialien
in der gleichen kognitiven Ressource verarbeitet werden.
Die Ergebnisse dieser Experimente liefern des Weiteren Implikationen für die Load-Theorie
(z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005). Anstatt eines generellen Eﬀekts in dem Sinne, dass jede Art
von kognitiver Belastung die Aufmerksamkeit verschlechtert, konnten in den vorliegenden Experimenten Belege für den Specialized-Load-Ansatz gefunden werden (Park et al., 2007): Kognitive
Belastung verschlechterte nur unter bestimmten Umständen die selektive Aufmerksamkeit, wobei
hier eine Relevanz der Ressourcenüberlappung als Ursache vermutet wird (Woodman et al., 2001;
Woodman & Luck, 2004; Kim et al., 2005; Park et al., 2007).
Eine weitere Vorhersage des Specialized-Load-Ansatzes ist, dass eine Ressourcenüberlappung
unter bestimmten Umständen auch zu einer Interferenzreduktion führen kann. Eine Interferenzreduktion soll dann auftreten, wenn zur Verarbeitung des Distraktors in der Aufmerksamkeitsaufgabe und zur Bearbeitung der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen benötigt werden.
Eine Interferenzerhöhung dagegen wird erwartet, wenn die kognitiven Ressourcen zur Verarbeitung des Targets in der Aufmerksamkeitsaufgabe mit der Merkaufgabe überlappen (Park et al.,
2007). Diese speziﬁschen Vorhersagen des Specialized-Load-Ansatzes werden in dem folgenden
Kapitel überprüft.
138
6 Specialized-Load-Eﬀekte im
akustischen Bereich
In Kapitel 5 wurde der empirische Fokus auf die doppelte Dissoziation zwischen zwei akustischen Verarbeitungsressourcen gelegt. Je eine akustische Stroop-Aufgabe wurde mit verschiedenen
Merkaufgaben kombiniert. Für die Aufgaben, in denen jeweils eine Ressourcenüberlappung vermutet wurde, wurde eine Interferenzerhöhung in der Stroop-Aufgabe unter kognitiver Belastung
im Vergleich zur Kontrollbedingung gefunden.
Im Rahmen des Specialized-Load-Ansatzes (Park et al., 2007) können diese Ergebnisse noch
diﬀerenzierter betrachtet werden. Wie in Kapitel 2 erläutert, wird in dem Specialized-Load-Ansatz
vermutet, dass die Interferenzveränderung davon abhängt, ob die kognitive Belastung mit dem
Target oder dem Distraktor der selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe oder mit keinem der beiden
überlappt. Für eine Target-Load-Überlappung wird erwartet, dass die Interferenz in der Aufmerksamkeitsaufgabe erhöht ist: Sind die Ressourcen zur Verarbeitung des Targets schon in Verwendung, so soll es aufgrund der Limitierung von Ressourcen schwierig sein, sich auf die Verarbeitung
des Targets zu konzentrieren. Überlappt jedoch die kognitive Belastung mit dem Distraktor, so
wird erwartet, dass weniger kognitive Ressourcen zur Verfügung stehen, um den Distraktor zu verarbeiten. Somit soll es in diesem Fall zu einer Interferenzreduktion, das heißt zu einer verbesserten
Aufmerksamkeitsleistung kommen (Park et al., 2007). Überlappt die kognitive Belastung weder
mit dem Target noch mit dem Distraktor, so wird erwartet, dass sich die Aufmerksamkeitsleistung
weder verschlechtert noch verbessert.
Der Specialized-Load-Ansatz widerspricht der Load-Theorie, in welcher angenommen wird,
dass jede Art von kognitiver Belastung die Aufmerksamkeitsleistung verschlechtern soll (z.B. Lavie
et al., 2004; Lavie, 2005; vgl. auch Kapitel 2). Belege für den Specialized-Load-Ansatz konnten vor
allem für visuelles oder sprachliches Material gefunden werden (Woodman et al., 2001; Woodman
139
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
& Luck, 2004; Kim et al., 2005; Park et al., 2007). Im nächsten Abschnitt werden zunächst die in
Kapitel 5 beschriebenen Experimente bezüglich ihrer Gültigkeit für den Specialized-Load-Ansatz
diskutiert. Im Anschluss werden zwei Serien von Experimenten zum Specialized-Load-Ansatz im
akustischen Bereich berichtet.
In dem Tonhöhen-Stroop der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe (vgl. Pilotstudie 1) handelt es sich bei dem Target um eine nonverbal-akustische Information (Tonhöhe), der Distraktor
ist die vertikale Lokation im Raum. Da es Hinweise gibt, dass räumlich-akustische Informationen
auf anderen neuronalen Wegen verarbeitet werden als akustische Inhaltsinformationen (z.B. Arnott et al., 2004; Herrmann et al., 2002; siehe auch Kapitel 3), kann vermutet werden, dass zur
Target- und Distraktorverarbeitung unterschiedliche Ressourcen beansprucht werden. In Kombination mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe (vgl. Experiment 1) führte dies zu einer
Target-Load-Überlappung. Übereinstimmend dazu wurde eine Interferenzerhöhung gefunden. Für
die anderen Merkaufgaben sind keine Eﬀekte im Sinne einer Interferenzveränderung aufgetreten
(vgl. Experiment 2 und 3). Dieses Ergebnis ist konsistent mit dem Specialized-Load-Ansatz, da
die verbal-akustische und visuell-nonverbale Merkaufgabe weder mit dem Distraktor noch mit
dem Target überlappen sollten.
Bei dem Wort-Stroop der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe (vgl. Pilotstudie 2) werden zur
Bearbeitung des Targets (Bedeutung des Worts) verbal-akustische Verarbeitungsressourcen verwendet. Über die kognitiven Ressourcen zur Verarbeitung des Distraktors kann an dieser Stelle
nur spekuliert werden. Der Distraktor ist im Falle des Wort-Stroops die Stimme des Sprechers.
Vermutet wird, dass es sich dabei um nonverbal-akustisches Material handelt, welches sich zusammensetzt aus der Frequenz und der Sprachmelodie des Sprechers. Möglich ist aber auch, dass die
Stimme des Sprechers automatisch eine kategorische Information (Mann bzw. Frau) aktiviert. Damit ist auch denkbar, dass verbal-akustische oder zentrale Verarbeitungsressourcen beansprucht
werden. Für die Experimente in Kapitel 5 bedeutet dies folgendes: Für die verbal-akustische Merkaufgabe in Kombination mit dem Wort-Stroop wäre eine Target-Load-Überlappung zu erwarten.
Eine Interferenzerhöhung konnte in dem entsprechenden Experiment gefunden werden (vgl. Experiment 5). Für den Fall der nonverbal-akustischen Merkaufgabe (vgl. Experiment 4) wäre eine
Distraktor-Load-Überlappung und somit eine Interferenzreduktion zu erwarten, da davon ausgegangen wird, dass es sich bei dem Distraktor um nonverbal-akustisches Material handelt. Dies
konnte in Experiment 4 jedoch nicht bestätigt werden. Hier unterschieden sich die Interferenzef-
140
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.1
Erwartungen und Ergebnisse der Interferenzveränderungen gemäß dem Specialized-Load-Ansatz
für die Experimente zu akustischen Verarbeitungsressourcen (Kapitel 5)
Belastung
Erwartete
Erwartete Interfe-
Beobachtete Inter-
Überlappung
renzveränderung
ferenzveränderung
Tonhöhen-Stroop
Target-Load
Verbal-akustisch
Keine
−→
−→
Visuell-nonverbal
Keine
−→
−→
Distraktor-Load
−→
Verbal-akustisch
Target-Load
Visuell-nonverbal
Keine
−→
−→
Nonverbal-akustisch
Wort-Stroop
Nonverbal-akustisch
fekte unter kognitiver Belastung nicht signiﬁkant von denen der Kontrollbedingung. Als mögliche
Erklärung ist denkbar, dass es sich bei dem Distraktor um verbal-akustisches oder kategoriales
Material handelt und es somit nicht mit dem Distraktor oder dem Target überlappt. Für die
visuell-nonverbale kognitive Belastung (vgl. Experiment 6) wird keine Ressourcenüberlappung
zwischen der kognitiven Belastung und dem Target oder Distraktor erwartet. Übereinstimmend
dazu wurden keine Interferenzveränderungen gefunden. In Tabelle 6.1 sind die erwarteten und
gefundenen Eﬀekte der Experimente zu akustischen Verarbeitungsressourcen (Kapitel 5) dargestellt.
6.1 Fragestellung
In den folgenden Experimenten wurde der Specialized-Load-Ansatz im akustischen Bereich
mithilfe der beiden verwendeten Stroop-Aufgaben systematisch untersucht. Dabei wurden neben
den bereits verwendeten Varianten der beiden Stroop-Aufgaben auch die in Pilotstudie 1 und
2 replizierten umgedrehten Stroop-Aufgaben verwendet. Bei der nonverbal-akustischen StroopAufgabe wurde demnach neben dem Tonhöhen-Stroop auch der Lokations-Stroop verwendet. Bei
der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe wurde neben dem Wort-Stroop auch der Sprecher-Stroop
141
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
verwendet.
In Experiment 7 wurden beide Varianten der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe verwendet. Es wurde angenommen, dass für die Verarbeitung der Tonhöhe nonverbal-akustische, für
die Verarbeitung der Lokation räumlich-akustische kognitive Ressourcen benötigt werden. In dem
Tonhöhen-Stroop sollte auf die Tonhöhe reagiert werden (nonverbal-akustische Ressourcen werden beansprucht) und die Lokation sollte ignoriert werden (räumlich-akustisches Material). In
dem Lokations-Stroop war es entsprechend andersherum: Hier sollte auf die Lokation reagiert
werden und die Tonhöhe sollte ignoriert werden.
Beide Stroop-Varianten wurden mit einer räumlich-akustischen und einer nonverbal-akustischen
Merkaufgabe kombiniert. Für den Tonhöhen-Stroop wurde eine Target-Load-Überlappung bei
Kombination mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe vermutet, eine Distraktor-Load-Überlappung wurde bei Kombination mit der räumlich-akustischen Merkaufgabe angenommen. Bei dem
Lokations-Stroop waren die Annahmen der Target- und Distraktor-Load-Überlappungen entsprechend andersherum.
In Experiment 8 wurden beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe verwendet.
Es wurde angenommen, dass für die Verarbeitung der Wortbedeutung verbal-akustische kognitive Ressourcen benötigt werden. Für die Verarbeitung der Sprecherinformation wurde erwartet,
dass nonverbal-akustische Ressourcen beansprucht werden. In dem Wort-Stroop sollte auf den
Wortinhalt reagiert werden (verbal-akustische Ressourcen werden beansprucht), der Sprecher soll
ignoriert werden (nonverbal-akustisches Material). In dem Sprecher-Stroop war es entsprechend
andersherum: Hier sollten die Versuchspersonen auf den Sprecher reagieren und den Wortinhalt
ignorieren.
Beide Stroop-Varianten wurden mit drei verschiedenen Merkaufgaben kombiniert: Eine nonverbal-akustische, eine verbal-akustische und eine verbal-visuelle Merkaufgabe. Es wurde angenommen, dass zur Bearbeitung der verbal-akustischen und verbal-visuellen Merkaufgabe die
gleichen kognitiven Ressourcen benötigt werden. Diese Annahme steht in Übereinstimmung mit
der phonologischen Schleife, in der angenommen wird, dass auch visuell präsentiertes sprachliches Material zum Memorieren verbalisiert wird. Für den Wort-Stroop wurde eine Target-LoadÜberlappung bei Kombination mit beiden verbalen Merkaufgaben vermutet, eine Distraktor-LoadÜberlappung wurde bei Kombination mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe angenommen.
Für den Sprecher-Stroop waren die Annahmen der Target- und Distraktor-Load-Überlappungen
142
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
entsprechend andersherum.
Übereinstimmend zu der Annahme des Specialized-Load-Ansatzes (Park et al., 2007) wurde
erwartet, dass bei einer Target-Load-Überlappung die Ressourcen zur Verarbeitung des Targets
schon in Verwendung sind; bei einer Distraktor-Load-Überlappung sollten die Ressourcen zur Verarbeitung des Distraktors schon in Verwendung sein. Aufgrund der Annahme der Existenz multipler Ressourcen einerseits und Ressourcenlimitierung andererseits ergaben sich folgende Erwartungen: Für alle vermuteten Target-Load-Überlappungen wurde angenommen, dass sich die Interferenz in der Belastungsbedingung (Stroop-Aufgabe und Merkaufgabe in Kombination) erhöht,
im Vergleich zu der Kontrollbedingung (Stroop-Aufgabe allein). Für alle vermuteten DistraktorLoad-Überlappungen wurde erwartet, dass sich die Interferenz in der Belastungsbedingung im
Vergleich zur Kontrollbedingung reduziert.
6.2 Experiment 7: Specialized-Load-Eﬀekte im
nonverbal-akustischen Stroop
In dieser Experimentenserie wurde der Specialized-Load-Eﬀekt für die nonverbal-akustische
Stroop-Aufgabe (vgl. Pilotstudie 1; Leboe & Mondor, 2007) untersucht. Dabei wurde der Tonhöhen- und der Lokations-Stroop verwendet. Kombiniert wurden diese beiden Stroop-Aufgaben
mit zwei verschiedenen Merkaufgaben: Eine nonverbal-akustische und eine räumlich-akustische
Merkaufgabe. Die nonverbal-akustische Merkaufgabe war identisch zu Experiment 1 und 4. Für
die räumlich-akustische kognitive Belastung wurde eine Merkaufgabe neu konstruiert.
Wie in Kapitel 3 erläutert, gibt es Hinweise dafür, dass akustisch-räumliche Informationen
(Wo-Information) und akustisch-inhaltliche Informationen (Was-Information) auf unterschiedlichen neuronalen Wegen verarbeitet werden (z.B. Arnott et al., 2004; Herrmann et al., 2002). Falls
dies zutriﬀt, werden zur Bearbeitung beider Merkaufgaben möglicherweise unterschiedliche kognitive Ressourcen verwendet. Auch in der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe treten akustische
Wo- und akustische Was-Informationen auf. In dem Tonhöhen-Stroop stellt das Target akustische
Was-Information dar, der Distraktor akustische Wo-Information; für den Lokations-Stroop ist es
andersherum. Somit ergeben sich gemäß dem Specialized-Load-Ansatz speziﬁsche Vorhersagen für
die Kombination beider Stroop-Aufgaben mit beiden Merkaufgaben: Für den Tonhöhen-Stroop
wurde eine Target-Load-Überlappung bei Kombination mit der nonverbal-akustischen Merkauf-
143
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.2
Erwartete Interferenzveränderungen in Experiment 7 gemäß dem Specialized-Load-Ansatz
Belastung
Erwartete Überlappung
Erwartete Interferenzveränderung
Tonhöhen-Stroop
Nonverbal-akustisch
Target-Load
Räumlich-akustisch
Distraktor-Load
Lokations-Stroop
Nonverbal-akustisch
Distraktor-Load
Räumlich-akustisch
Target-Load
gabe vermutet, eine Distraktor-Load-Überlappung wurde bei Kombination mit der räumlichakustischen Merkaufgabe angenommen. Bei dem Lokations-Stroop waren die Annahmen der
Target- und Distraktor-Load-Überlappungen entsprechend andersherum: Bei Kombination mit
der räumlich-akustischen Merkaufgabe wurde eine Target-Load-Überlappung vermutet, eine Distraktor-Load-Überlappung wurde bei Kombination mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe
angenommen. Diese Vorhersagen sind in Tabelle 6.2 dargestellt. Zur besseren Lesbarkeit der Methodik und der Ergebnisse werden im Folgenden zunächst die beiden Stroop-Aufgaben unter
nonverbal-akustischer kognitiver Belastung dargestellt, im zweiten Teil beide Stroop-Aufgaben
unter räumlich-akustischer kognitiver Belastung.
Experiment 7a: Nonverbal-akustische Stroop-Aufgaben unter
nonverbal-akustischer kognitiver Belastung
In diesem Experiment wurden beide Varianten der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe
mit der in Experiment 1 und 4 verwendeten nonverbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert. Gemäß dem Specialized-Load-Ansatz wurde erwartet, dass sich die Aufmerksamkeitsleistung in dem
Tonhöhen-Stroop unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung verschlechtert. Dies ergibt sich
durch die Annahme, dass zur Verarbeitung des Targets des Tonhöhen-Stroops (die Tonhöhe)
und zur Bearbeitung der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen beansprucht werden
(nonverbal-akustische kognitive Ressourcen). Diese experimentelle Bedingung stellt eine direkte
Replikation des Experiments 1 dar. Für den Lokations-Stroop wurde eine Aufmerksamkeitsverbesserung erwartet, da die gleichen kognitiven Ressourcen zur Verarbeitung des Distraktors in
144
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
dem Lokations-Stroop (die Tonhöhe) und zur Bearbeitung der nonverbal-akustischen Merkaufgabe vermutet wurden.
Methode
Die Interferenzen der Kontrollbedingungen (Stroop-Aufgaben allein) wurden mit den Interferenzen der Belastungsbedingungen (Stroop-Aufgaben in Kombination mit der Merkaufgabe)
verglichen. Es wurde erwartet, dass die Interferenz in dem Tonhöhen-Stroop unter kognitiver Belastung größer ist als in der Kontrollbedingung; in dem Lokations-Stroop wurde erwartet, dass
die Interferenz unter kognitiver Belastung kleiner ist als in der Kontrollbedingung. Um Eﬀekte zu
kontrollieren, welche nur auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen
sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete erst
die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
An dem Experiment nahmen 48 Versuchspersonen teil, darunter 35 weibliche und 13 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 18 und 37 Jahren (M =
24.00). Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität
Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 1 bis auf folgende Unterschiede:
Neben dem Tonhöhen-Stroop wurde diesmal auch der Lokations-Stroop der nonverbal-akustischen
Stroop-Aufgabe verwendet (Pilotstudie 1; Leboe & Mondor, 2007). Die Versuchspersonen wurden
zufällig in zwei Gruppen aufgeteilt: Je eine Gruppe bearbeitete eine Stroop-Aufgabe. Orthogonal
dazu wurden die Versuchspersonen zufällig auf zwei Reihenfolgegruppen aufgeteilt. Ein weiterer
Unterschied bestand darin, dass in diesem Experiment die Töne der Belastungsbedingung auch
in der Kontrollbedingung präsentiert wurden. Dabei wurden die Versuchspersonen ausdrücklich
instruiert, sich diese Töne nicht zu merken. Nach Bearbeitung des Stroop-Durchgangs war der
Ablauf des Durchgangs in der Kontrollbedingung identisch zu der Kontrollbedingung in Experiment 1. Dieses Vorgehen wurde gewählt, um eine verbesserte Vergleichbarkeit der Kontroll- und
der Belastungsbedingung zu gewährleisten. Um die Dauer des Experiments dennoch konstant zu
den anderen Experimenten zu halten, wurde die Anzahl der Durchgänge innerhalb eines Blocks
auf 40 reduziert, so dass sowohl in der Belastungs- als auch in der Kontrollbedingung 80 Durchgänge bearbeitet wurden. Die Versuchspersonen füllten am Ende des Experiments einen ähnlichen
145
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.3
Experiment 7a. Reaktionszeiten und Fehler in den nonverbal-akustischen Stroop-Aufgaben getrennt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
Inkongruent
Fehler
SD
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
Tonhöhen-Stroop
Kontrollbedingung
409.69
72.18
7.64
12.28
411.48
71.00
6.45
8.80
Belastungsbedingung
535.68 188.94
8.52
15.30
555.24 189.13
7.97
12.28
Lokations-Stroop
Kontrollbedingung
516.80
99.71
14.46 16.94
580.43 146.86
31.48 19.95
Belastungsbedingung
636.44 103.21
17.30 18.12
667.60 187.71
33.75 24.95
Fragebogen wie in Experiment 1 aus (siehe Anhang A).
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 2.0 % der Durchgänge. In dem
Tonhöhen-Stroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 496.35, SD = 113.77 und die
mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 7.58, SD = 8.71; in der Merkaufgabe lagen die mittleren
Reaktionszeiten bei M = 1404.78, SD = 338.56 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M =
18.31, SD = 10.94 (für die Versuchspersonengruppe, welche den Tonhöhen-Stroop bearbeitete).
In dem Lokations-Stroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 587.65, SD = 118.03 und
die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 23.80, SD = 17.13; in der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1319.02, SD = 292.81 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei
M = 25.71, SD = 15.88 (für die Versuchspersonengruppe, welche den Lokations-Stroop bearbeitete). Die Reaktionszeiten und Fehler in den beiden Stroop-Aufgaben aufgeteilt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in
Tabelle 6.3 abgebildet.
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop- und Merkaufgabe sowie die Daten aus den Fragebögen wurden folgendermaßen analysiert: Zunächst wurden die Reaktionszeiten beider Stroop146
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Aufgaben über beide Bedingungen analysiert. Im Falle einer signiﬁkanten Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe wurden die Interaktionen zwischen Kongruenz
und Bedingung in den einzelnen Stroop-Aufgaben zusätzlich untersucht. Die gleichen Analysen
werden im Anschluss für die Fehler der Stroop-Aufgaben berichtet. Diese Ergebnisse werden im
Abschnitt Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung dargestellt. Anschließend wurde die Leistung in der Merkaufgabe untersucht. In dieser Analyse sollten vor allem mögliche Trade-Oﬀs
identiﬁziert werden. Danach wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgaben in der
Kontrollbedingung untersucht. Damit sollte festgestellt werden, ob ein signiﬁkanter Basiseﬀekt
vorhanden war. Im letzten Schritt wurden die Daten des Fragebogens analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren untersucht. Dabei wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz
in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 44) = 8.01, p = .01: Die Versuchspersonen antworteten
in beiden Stroop-Aufgaben in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 6.3). Der Haupteﬀekt der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant,
F (1, 44) = 50.13, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 123.26 Millisekunden schneller in der Kontrollbedingung (M = 477.47, SD = 115.61) als in der Belastungsbedingung (M = 600.73, SD = 189.91). Wie erwartet wurde auch die für die Fragestellung kritische
Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 44) =
4.23, p = .05. Dieser Eﬀekt liegt darin begründet, dass nur für den Tonhöhen-Stroop eine Interferenzveränderung gefunden wurde. In einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei
(Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren der
Reaktionszeiten des Tonhöhen-Stroops wurde die erwartete Interaktion zwischen Kongruenz und
Bedingung signiﬁkant, F (1, 22) = 5.90, p = .02: Die Interferenz war in der Belastungsbedingung
wie erwartet größer (M = 19.56, SD = 31.66) als in der Kontrollbedingung (M = 1.79, SD =
21.30). Entgegen der Erwartung wurde in einer entsprechenden Analyse des Lokations-Stroops
die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant, F (1, 22) = 1.85, p = .19:
Die Interferenz war in beiden Bedingungen vergleichbar. Der Haupteﬀekt der Stroop-Aufgabe
147
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
wurde in der Gesamtanalyse ebenfalls signiﬁkant, F (1, 44) = 13.85, p < .01: Die Reaktionszeiten waren in dem Lokations-Stroop langsamer (siehe weiter oben für die genauen Ergebnisse).
Vergleiche Abbildung 6.1 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle weiteren Interaktionen und
Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .11).
Abbildung 6.1. Experiment 7a. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler der
beiden Stroop-Aufgaben als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Die Fehler beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung)
mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung
auf den ersten beiden Faktoren untersucht. Dabei wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 44) = 27.44, p < .01: Es wurden mehr Fehler in inkongruenten
als in kongruenten Durchgängen gemacht (siehe Tabelle 6.3). Zusätzlich wurde die Interaktion
zwischen Kongruenz und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 44) = 33.78, p < .01. Dieser Eﬀekt liegt
darin begründet, dass es nur für den Lokations-Stroop einen Kongruenzeﬀekt gab (siehe Tabelle 6.3, vgl. auch Abbildung 6.1). Außerdem wurde die Dreifachinteraktion zwischen Bedingung,
Stroop-Aufgabe und Reihenfolgegruppe tendenziell signiﬁkant, F (1, 44) = 3.60, p = .07. Diese Interaktion wurde dadurch bedingt, dass die Versuchspersonen, welche den Tonhöhen-Stroop
sowie als erste Bedingung die Kontrollbedingung bearbeiteten, weniger Fehler in der Kontrollbedingung machten; die Versuchspersonen, welche den Lokations-Stroop sowie als erste Bedingung
148
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
die Kontrollbedingung bearbeiteten, wiesen weniger Fehler in der Belastungsbedingung auf. Für
die andere Reihenfolgegruppe war das Ergebnismuster andersherum. Zusätzlich war der Interferenzeﬀekt unter kognitiver Belastung in der Reihenfolgegruppe größer, welche als erstes die Belastungsbedingung bearbeitete; dies resultierte in einer Vierfachinteraktion zwischen Kongruenz,
Bedingung, Stroop-Aufgabe und Reihenfolgegruppe, F (1, 44) = 4.04, p = .05. Der Haupteﬀekt der
Stroop-Aufgabe wurde ebenfalls signiﬁkant, F (1, 44) = 16.09, p < .01, was darauf zurückgeführt
wurde, dass in dem Lokations-Stroop mehr Fehler gemacht wurden als in dem Tonhöhen-Stroop
(siehe weiter oben für die genauen Ergebnisse). Vergleiche Abbildung 6.1 für die Ergebnisse der
Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .23).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem
ersten Faktor untersucht. Dabei wurden keine signiﬁkanten Haupteﬀekte oder Interaktionen in
den Reaktionszeiten der Merkaufgabe gefunden (ps > .21). In den Fehlern der Merkaufgabe wurde
der Haupteﬀekt der Stroop-Aufgabe marginal signiﬁkant, F (1, 44) = 3.83, p < .06. Dieser Eﬀekt
liegt darin begründet, dass die Versuchspersonengruppe, welche den Lokations-Stroop bearbeitete,
generell mehr Fehler in der Merkaufgabe machte (siehe weiter oben für die genauen Ergebnisse).
Alle weiteren Haupteﬀekte oder Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .15).
Außerdem wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung für beide StroopAufgaben getrennt in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgebedingung) Varianzanalyse
mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten und Fehlern
des Tonhöhen-Stroops ergaben sich keine signiﬁkanten Haupteﬀekte oder Interaktionen (ps >
.2). Dies wurde insofern nicht erwartet, als zumindest für die Reaktionszeiten ein signiﬁkanter
Kongruenzeﬀekt erwartet wurde. Somit wurde für diese Stroop-Aufgabe kein Basiseﬀekt gefunden.
In dem Lokations-Stroop wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz sowohl für die Reaktionszeiten,
F (1, 22) = 9.64, p = .01, als auch für die Fehler in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 22)
= 32.94, p < .01 (vgl. Tabelle 6.3). Alle anderen Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht
signiﬁkant (ps > .31).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 32 Versuchspersonen die Töne rein akustisch
gemerkt haben, 7 gaben an, sich die Töne verbal gemerkt zu haben, 6 gaben an, sich die Töne
149
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
bildlich gemerkt zu haben und 4 gaben an, andere Strategien verwendet zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Die Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit 5.2 bewertet,
beide Aufgaben in Kombination im Mittel mit 6.44 für die Versuchspersonengruppe, welche den
Tonhöhen-Stroop bearbeitete und 7.01 für die Versuchspersonengruppe, welche den LokationsStroop bearbeitete (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe Anhang
A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Töne die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden die
gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe sowie
alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps > .24).
Diskussion
In diesem Experiment wurde untersucht, ob für die nonverbal-akustische Stroop-Aufgabe unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung Specialized-Load-Eﬀekte belegt werden können.
Für den Tonhöhen-Stroop in Kombination mit der nonverbal-akustischen kognitiven Belastung
wurde aufgrund der vermuteten Target-Load-Überlappung erwartet, dass die Interferenz in der
Belastungsbedingung signiﬁkant erhöht ist, verglichen mit der Kontrollbedingung. Wie erwartet
wurde eine signiﬁkante Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung für diese Stroop-Aufgabe
in den Reaktionszeiten gefunden: Die Interferenz war signiﬁkant erhöht in der Belastungsbedingung verglichen zu der Kontrollbedingung. Dieses Ergebnis stellt eine Replikation des Experiments
1 dar. Allerdings wurde in der Analyse der Reaktionszeiten der Kontrollbedingung kein signiﬁkanter Eﬀekt der Kongruenz gefunden. Eine mögliche Erklärung für den fehlenden Kongruenzeﬀekt
in dieser Bedingung wird darin gesehen, dass in der Kontrollbedingung Töne präsentiert wurden,
welche die Versuchspersonen ignorieren sollten. Es ist denkbar, dass dies eine Art perzeptuelle Belastung darstellte (vgl. Lavie & Tsal, 1994; Lavie, 1995, 2005) und somit die Interferenz in dieser
Bedingung reduziert wurde. Diese Hypothese wird in Experiment 7c untersucht. Eine sinnvolle
Interpretation der Interferenzveränderung ist bei einem fehlenden Basiseﬀekt schwierig. Trotzdem
wird an dieser Stelle von einer Interferenzerhöhung unter kognitiver Belastung ausgegangen, da
dieses Ergebnis auch in Experiment 1 gefunden wurde.
Für den Lokations-Stroop wurde erwartet, dass die Interferenz der Reaktionszeiten in der
Belastungsbedingung im Vergleich zu der Kontrollbedingung reduziert ist, da hier der Distrak-
150
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
tor mit der kognitiven Belastung überlappen sollte. Dies konnte nur deskriptiv gefunden werden (vgl. Abbildung 6.1 und Tabelle 6.3). Die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung
wurde dabei nicht signiﬁkant. Denkbar ist, dass es keine klare Trennung zwischen der akustischen Was- und Wo-Information gibt und es somit nicht möglich war, eine klare Distraktor- und
Target-Load-Überlappung herzustellen. Möglich ist außerdem, dass es im akustischen Bereich keine Specialized-Load-Eﬀekte im Sinne einer Interferenzreduktion gibt. Eine Interferenzreduktion
durch Distraktor-überlappende kognitive Belastung konnte bisher nur für visuelle Stimuli belegt
werden (Park et al., 2007).
In der Analyse der Fehler der Stroop-Aufgaben sowie der Fehler und Reaktionszeiten der
Merkaufgabe konnten keine Hinweise für Trade-Oﬀs gefunden werden. In den Fehlern der StroopAufgaben wurden Eﬀekte der Reihenfolgebedingung gefunden. Diese Eﬀekte sind möglicherweise
darauf zurückzuführen, dass die Anzahl der Durchgänge in diesem Experiment kleiner war als
in Experiment 1 bis 6 und damit speziﬁsche, durch die Reihenfolge bedingte Lerneﬀekte sich
möglicherweise stärker auswirken.
In der Merkaufgabe wurden im Durchschnitt 22.01 % Fehler gemacht und damit mehr als in
Experiment 1 (14.89 %) und 4 (15.85 %), in denen die gleiche Merkaufgabe verwendet wurde. Möglicherweise ist dies auch auf die geringere Anzahl der Durchgänge zurückzuführen; die Versuchspersonen erlangten möglicherweise in diesem Experiment weniger Übung in der Merkaufgabe. Vor
allem wurden viele Fehler in der Merkaufgabe in Kombination mit dem Lokations-Stroop gemacht.
Die erhöhten Gesamtfehlerwerte in der Merkaufgabe können zum Teil auch darauf zurückgeführt
werden. Trotz der höheren Fehleranzahl lag die Fehlerrate immer noch deutlich unter 50 %. Damit
kann wie auch in Experiment 1 und 4 bestätigt werden, dass das verwendete nonverbal-akustische
Material über die Dauer eines Durchgangs behalten werden kann.
Die Ergebnisse des Fragebogens zeigten übereinstimmend zu Experiment 1 und 4, dass die
Mehrzahl der Versuchspersonen angab, sich die Töne rein akustisch gemerkt zu haben. Die Merkaufgabe wurde als etwas schwieriger bewertet im Vergleich zu Experiment 1 und 4. Beide Aufgaben
in Kombination wurden von der Versuchspersonengruppe, welche den Lokations-Stroop bearbeitete, als schwieriger bewertet. Dies steht in Übereinstimmung mit der Beobachtung, dass diese
Versuchspersonengruppe sowohl in der Stroop-Aufgabe als auch in der Merkaufgabe mehr Fehler
machte. Es konnten keine Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene
Strategie zum Einprägen der Töne die Leistung in den Aufgaben beeinträchtigte.
151
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Experiment 7b: Nonverbal-akustische Stroop-Aufgaben unter
räumlich-akustischer kognitiver Belastung
In diesem Experiment wurden beide Varianten der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe mit
einer räumlich-akustischen Merkaufgabe kombiniert. Gemäß dem Specialized-Load-Ansatz wurde
erwartet, dass es bei Kombination des Tonhöhen-Stroops mit der räumlich-akustischen kognitiven
Belastung zu einer Distraktor-Load-Überlappung kommt (der Distraktor ist in diesem Fall die
Lokation). Für den Lokations-Stroop in Kombination mit dieser Merkaufgabe wurde eine TargetLoad-Überlappung erwartet, da das Material der Merkaufgabe (räumlich-akustisches Material)
mit dem Target (Lokation) überlappen sollte.
Methode
Die Interferenzen der Kontrollbedingungen (Stroop-Aufgaben allein) wurden mit den Interferenzen der Belastungsbedingungen (Stroop-Aufgaben in Kombination mit der Merkaufgabe)
verglichen. Es wurde erwartet, dass die Interferenz in dem Tonhöhen-Stroop unter kognitiver Belastung kleiner ist als in der Kontrollbedingung; in dem Lokations-Stroop wurde erwartet, dass
die Interferenz unter kognitiver Belastung größer ist als in der Kontrollbedingung. Um Eﬀekte
zu kontrollieren, welche allein auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete
erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
An diesem Experiment nahmen 48 Versuchspersonen teil, darunter 35 weibliche und 13 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 19 und 36 Jahren (M =
23.48). Es wurden zwei Versuchspersonen aufgrund von Extremwerten ausgeschlossen: Eine Versuchsperson hatte im Mittel einen Extremwert in den Fehlern der Stroop-Aufgabe, M = 71 %,
SD = 46, bei einem mittleren Fehlerwert der Gesamtstichprobe von M = 10.60 %, SD = 12.43.
Die zweite Versuchsperson hatte im Mittel einen Extremwert in der Reaktionszeiten der Merkaufgabe, M = 2899.83 ms, SD = 1162.55, bei mittelern Reaktionszeiten der Gesamtstichprobe von
M = 1453.89 ms, SD = 499.58. Alle Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen
Instituts der Universität Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 7a bis auf folgende Unterschiede: Anstatt der nonverbal-akustischen Merkaufgabe wurde eine räumlich-akustische Merkaufgabe
152
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
verwendet. Dabei wurden den Versuchspersonen die kurzen Töne der nonverbal-akustischen Merkaufgabe (Experiment 1) präsentiert. Diese vier Töne ertönten zu 50 % aus dem oberen und zu 50 %
aus dem unteren Lautsprecher. Die Versuchspersonen sollten sich merken, welche der vier Töne aus
dem oberen und unteren Lautsprecher ertönten. Die Versuchspersonen wurden zufällig auf zwei
Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe von Versuchspersonen eine der beiden Stroop-Aufgaben
bearbeitete. Orthogonal dazu wurden die Versuchspersonen zufällig auf zwei Reihenfolgegruppen
aufgeteilt. Alle Versuchspersonen füllten am Ende des Experiments einen ähnlichen Fragebogen
wie in Experiment 1 aus (siehe Anhang A).
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 2.0 % der Durchgänge. In dem
Tonhöhen-Stroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 499.33, SD = 72.60 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 5.24 , SD = 6.97; in der Merkaufgabe lagen die mittleren
Reaktionszeiten bei M = 1326.15, SD = 392.76 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M =
12.61, SD = 7.63 (für die Versuchspersonengruppe, welche den Tonhöhen-Stroop bearbeitete). In
dem Lokations-Stroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 606.37, SD = 145.70 und die
mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 12.61, SD = 8.79; in der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1453.34, SD = 454.50 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M
= 20.38, SD = 10.29 (für die Versuchspersonengruppe, welche den Lokations-Stroop bearbeitete). Die Reaktionszeiten und Fehler in den beiden Stroop-Aufgaben aufgeteilt nach Bedingung
(Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in
Tabelle 6.4 abgebildet.
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop- und Merkaufgabe sowie die Daten aus den Fragebögen wurden vergleichbar zu Experiment 7a analysiert: Zunächst wurden die Reaktionszeiten
beider Stroop-Aufgaben über beide Bedingungen analysiert. Die Interaktionen zwischen Kongruenz und Bedingung in den einzelnen Stroop-Aufgaben wurden im Falle einer signiﬁkanten Interaktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe zusätzlich untersucht. Die gleichen
Analysen werden im Anschluss für die Fehler der Stroop-Aufgaben berichtet. Diese Ergebnisse
werden im Abschnitt Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung dargestellt. Anschließend wurde die Leistung in der Merkaufgabe untersucht. Danach wurden die Reaktionszeiten und Fehler
der Stroop-Aufgaben in der Kontrollbedingung untersucht. Im letzten Schritt wurden die Daten
153
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.4
Experiment 7b. Reaktionszeiten und Fehler in den nonverbal-akustischen Stroop-Aufgaben getrennt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
456.43
63.40
6.23
6.55
559.13 105.14
5.29
8.70
Tonhöhen-Stroop
Kontrollbedingung
455.82
56.65
Belastungsbedingung
545.97 100.31
5.33
6.36
4.08 10.05
Lokations-Stroop
Kontrollbedingung
499.64
99.89
6.98
7.59
552.46 120.34
18.67 14.01
Belastungsbedingung
699.48 212.71
6.30
8.29
743.27 224.54
19.45 19.09
des Fragebogens analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren untersucht. Dabei wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz
in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 42) = 23.39, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 6.4). Außerdem
wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 42) = 13.11, p
< .01: In dem Lokations-Stroop gab es einen signiﬁkanten Kongruenzeﬀekt, in dem TonhöhenStroop nicht (siehe Tabelle 6.4 und Abbildung 6.2, vgl. auch die Analysen zur Kontrollbedingung
weiter unten). Der Haupteﬀekt der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 42) = 130.22, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 145.20
Millisekunden schneller in der Kontrollbedingung (M = 489.53, SD = 91.69) als in der Belastungsbedingung (M = 634.72, SD = 187.07). Die Bedingung interagierte ebenfalls signiﬁkant
mit der Stroop-Aufgabe, F (1, 42) = 5.78, p = .02: In dem Tonhöhen-Stroop gab es kleinere
154
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Eﬀekte der Bedingung als in dem Lokations-Stroop (siehe Tabelle 6.4 und Abbildung 6.2). Zudem interagierte die Bedingung signiﬁkant mit der Reihenfolgegruppe, F (1, 42) = 8.87, p = .02:
Die Versuchspersonengruppe, welche mit der Kontrollbedingung anﬁng, zeigte signiﬁkant kleinere
Eﬀekte der Bedingung (RT Belastungsbedingung − RT Kontrollbedingung : M = 106.26, SD = 94.37) als
die andere Versuchspersonengruppe (RT Belastungsbedingung − RT Kontrollbedingung : M = 187.66, SD =
146.99). Wie erwartet wurde auch die für die Fragestellung kritische Dreifachinteraktion zwischen
Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 42) = 9.92, p = .01. Die Ursache
dieser Interaktion entsprach jedoch nicht den Erwartungen: In einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten
beiden Faktoren der Reaktionszeiten des Tonhöhen-Stroops wurde die erwartete Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung zwar signiﬁkant, F (1, 21) = 5.84, p = .03, im Gegensatz zu
der Erwartung entstand diese Interaktion aber dadurch, dass die Interferenz in der Belastungsbedingung größer war (M = 13.16, SD = 24.11) als in der Kontrollbedingung (M = 0.61, SD
= 15.91). In einer entsprechenden Analyse des Lokations-Stroops wurde ebenfalls die Interaktion
zwischen Kongruenz und Bedingung signiﬁkant, F (1, 21) = 4.94, p = .04, jedoch auch hier in die
nicht erwartete Richtung: Entgegen der Erwartung war die Interferenz in der Kontrollbedingung
größer (M = 52.82, SD = 49.73) als in der Belastungsbedingung (M = 43.79, SD = 72.40). Der
Haupteﬀekt für die Stroop-Aufgabe wurde in der Gesamtanalyse ebenfalls signiﬁkant, F (1, 42) =
9.58, p < .01: Die Reaktionszeiten waren in dem Lokations-Stroop langsamer (siehe weiter oben
für die genauen Ergebnisse). Vergleiche Abbildung 6.2 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten.
Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte wurden nicht signiﬁkant (ps > .21).
Die Fehler beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung)
mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung
auf den ersten beiden Faktoren untersucht. Dabei zeigte sich ein signiﬁkanter Haupteﬀekt der
Kongruenz in die erwartete Richtung, F (1, 42) = 18.75, p < .01: Es wurden mehr Fehler in
inkongruenten als in kongruenten Durchgängen gemacht (vgl. Tabelle 6.4). Zusätzlich wurde die
Interaktion zwischen Kongruenz und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 42) = 13.45, p < .01. Diese
Interaktion liegt darin begründet, dass nur in dem Lokations-Stroop ein signiﬁkanter Kongruenzeﬀekt gefunden wurde (siehe Tabelle 6.4 und Abbildung 6.2, vgl. auch die Analysen zur Kontrollbedingung weiter unten). Außerdem gab es eine signiﬁkante Interaktion zwischen Bedingung und
Reihenfolgegruppe, F (1, 42) = 4.15, p = .05. Diese Interaktion wird darauf zurückgeführt, dass
155
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Abbildung 6.2. Experiment 7b. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler der
beiden Stroop-Aufgaben als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
die Versuchspersonen, welche mit der Kontrollbedingung anﬁngen, mehr Fehler in der Kontrollbedingung machten (F ehlerBelastungsbedingung − F ehler Kontrollbedingung : M = −3.00, SD = 5.11). Die
Versuchspersonengruppe, welche mit der Belastungsbedingung anﬁng, machte mehr Fehler unter
kognitiver Belastung (F ehlerBelastungsbedingung − F ehlerKontrollbedingung : M = 2.00, SD = 10.19).
Der Haupteﬀekt der Stroop-Aufgabe wurde ebenfalls signiﬁkant, F (1, 42) = 9.00, p < .01, was
darauf zurückgeführt wurde, dass in dem Lokations-Stroop mehr Fehler gemacht wurden als in
dem Tonhöhen-Stroop (siehe weiter oben für die genauen Ergebnisse). Vergleiche Abbildung 6.2
für die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .40).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem
ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten der Merkaufgabe zeigte sich ein signiﬁkanter
Haupteﬀekt der Reihenfolgegruppe, F (1, 42) = 4.04, p = .05: Die Versuchspersonen, welche mit
der Kontrollbedingung anﬁngen, hatten im Durchschnitt geringere Reaktionszeiten in der Merk156
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
aufgabe (M = 1263.01, SD = 360.91) im Vergleich zu der Versuchspersonengruppe, welche mit
der Belastungsbedingung anﬁng (M = 1534.71, SD = 478.57). Für die Fehler in der Merkaufgabe
wurde der Haupteﬀekt der Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 42) = 8.17, p = .01: Die Versuchspersonen, welche den Lokations-Stroop bearbeiteten, machten mehr Fehler in der Merkaufgabe (siehe
weiter oben für die genauen Ergebnisse). Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen wurden
nicht signiﬁkant (ps > .10).
Außerdem wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung für beide StroopAufgaben getrennt in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgebedingung) Varianzanalyse
mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten und Fehlern
in dem Tonhöhen-Stroop ergaben sich keine signiﬁkanten Haupteﬀekte oder Interaktionen (ps >
.33). Dies wurde insofern nicht erwartet, als zumindest für die Reaktionszeiten ein signiﬁkanter
Kongruenzeﬀekt erwartet wurde. Somit wurde für diese Stroop-Aufgabe kein Basiseﬀekt gefunden.
In dem Lokations-Stroop wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz sowohl für die Reaktionszeiten,
F (1, 21) = 28.91, p < .01, als auch für die Fehler, F (1, 21) = 19.01, p < .01, in die erwartete
Richtung signiﬁkant (vgl. Tabelle 6.4). Außerdem wurde der Haupteﬀekt der Reihenfolgegruppe in
den Reaktionszeiten tendenziell signiﬁkant, F (1, 21) = 3.94, p = .06: Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass die Versuchspersonengruppe, welche zuerst die Kontrollbedingung bearbeitete,
langsamere Reaktionszeiten aufwies (M = 502.63, SD = 116.63) als die andere Versuchspersonengruppe (M = 473.87, SD = 66.68). Alle anderen Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht
signiﬁkant (ps > .52).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 13 Versuchspersonen die Tonrichtung rein
akustisch gemerkt haben, 19 gaben an, sich die Tonrichtung verbal gemerkt zu haben, 10 gaben
an, sich die Tonrichtung bildlich gemerkt zu haben und 9 gaben an, andere Strategien verwendet
zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Unter den anderen Strategien wurden vor allem
verbale genannt, wie zum Beispiel der Tonrichtung eine Nummer zuordnen. Die Schwierigkeit der
Merkaufgabe wurde im Mittel mit 5.48 bewertet, beide Aufgaben in Kombination in der Gruppe,
welche den Tonhöhen-Stroop bearbeitete im Mittel mit 6.25, in der anderen Gruppe im Mittel
mit 6.55 (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der Tonrichtung die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden
die gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
157
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .24).
Diskussion
In dem zweiten Teil des Experiments zum Specialized-Load-Eﬀekt in der nonverbal-akustischen
Stroop-Aufgabe wurde erwartet, dass sich die Interferenz in dem Tonhöhen-Stroop unter räumlichakustischer kognitiver Belastung reduziert; in dem Lokations-Stroop sollte sich die Interferenz
erhöhen. Diese speziﬁschen Hypothesen konnten nicht bestätigt werden. Im Gegenteil, es zeigte
sich für den Tonhöhen-Stroop eine Interferenzerhöhung. Auf Basis dieser Ergebnisse kann vermutet werden, dass zur Bearbeitung der Merkaufgabe und des Targets des Tonhöhen-Stroops die
gleichen kognitiven Ressourcen benötigt werden. Kritisch anzumerken ist, wie in Experiment 7a,
dass es in der Kontrollbedingung des Tonhöhen-Stroops keinen signiﬁkanten Interfereneﬀekt gab.
Dies wird auf die zusätzliche Darbietung der zu ignorierenden Töne in der Kontrollbedingung zurückgeführt (siehe Diskussion Experiment 7a und Experiment 7c). An dieser Stelle muss, wie auch
in Experiment 7a angemerkt werden, dass die Interpretation der Interferenzveränderung schwierig ist, da hier wegen dem fehlenden Kongruenzeﬀekt in der Kontrollbedingung ein Basiseﬀekt
fehlt. In dem Lokations-Stroop wurde anstatt der vermuteten Interferenzerhöhung in der Belastungsbedingung eine signiﬁkante Interferenzreduktion unter kognitiver Belastung im Vergleich zur
Kontrollbedingung gefunden.
In der Analyse der Fehler der Stroop-Aufgaben sowie der Fehler und Reaktionszeiten der
Merkaufgabe konnten keine Hinweise für Trade-Oﬀs gefunden werden. Wie in Experiment 7a
wurden auch hier Eﬀekte der Reihenfolgebedingung gefunden. Diese Eﬀekte sind möglicherweise
darauf zurückzuführen, dass die Anzahl der Durchgänge in diesem Experiment kleiner war als
in Experiment 1 bis 6 und damit speziﬁsche, durch die Reihenfolge bedingte Lerneﬀekte sich
möglicherweise stärker auswirken.
Über die Ursache dieser nicht erwarteten Ergebnisse der Stroop-Interferenzen kann an dieser
Stelle nur spekuliert werden: Zum einen ist es möglich, dass akustische Was und Wo Informationen nicht in separierbaren kognitiven Ressourcen verarbeitet werden. Es gibt Hinweise dafür,
dass im ventralen neuronalen Verarbeitungsweg Informationen verarbeitet werden, welche relevant
sind, um die Geräuschquelle zu identiﬁzieren (zum Beispiel den Sprecher oder ein Instrument),
während in dem dorsalen Pfad Informationen verarbeitet werden, welche benötigt werden, um das
158
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Geräusch zu identiﬁzieren (zum Beispiel Frequenz, Sätze). Damit beinhaltet der dorsale Verarbeitungsweg nicht nur räumliche Informationen, sondern auch Informationen, die unter anderem
dazu dienen können, die Geräuschquelle zu identiﬁzieren. Belin and Zatorre (2000) sprechen dabei
von „what“ und „how“ anstatt „what“ und „where“ Pfaden.
Außerdem ist denkbar, dass die Versuchspersonen sich die Töne nicht räumlich merkten.
Übereinstimmend hierzu ergab die Auswertung des Fragebogens, dass die Mehrzahl der Versuchspersonen sich die Tonrichtung nicht rein akustisch sondern verbal gemerkt haben. Dieses Ergebnis
ist insofern erstaunlich, als dass eine Interferenzerhöhung im Tonhöhen-Stroop gefunden wurde,
für den angenommen wird, dass für dessen Bearbeitung nonverbal-akustische kognitive Ressourcen
benötigt werden. Somit lässt dieses Ergebnis weitere Spekulationen darüber oﬀen, welche kognitiven Ressourcen bei der Bearbeitung der Merkaufgabe beansprucht wurden. Es konnten keine
Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen
der Tonrichtung die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
Experiment 7c: Perzeptuelle Belastung in der nonverbal-akustischen
Stroop-Aufgabe
In diesem Experiment wurde die vermutete Ursache dafür untersucht, warum in Experiment
7a und 7b keine Interferenzeﬀekte in dem Tonhöhen-Stroop in der Kontrollbedingung auftraten.
Es wurde vermutet, dass die zusätzlich präsentierten, zu ignorierenden Töne in der Kontrollbedingung zu einer Reduktion der Interferenzeﬀekte führten. Möglicherweise stellten diese Töne eine
perzeptuelle Belastung dar. Durch eine perzeptuelle Belastung sollte es nach der Load-Theorie
(z.B. Lavie & Tsal, 1994; Lavie, 1995, 2005) leichter sein, den Distraktor zu ignorieren und sich auf
das Target zu konzentrieren (siehe auch Kapitel 2, Die Load-Theorie – Perzeptuelle Belastung).
Methode
In Experiment 7c wurden die Interferenzen in dem Tonhöhen-Stroop in zwei Bedingungen
verglichen. Eine Bedingung war identisch zu der Kontrollbedingung in Experiment 7a und 7b
(zusätzliche zu ignorierende Töne wurden präsentiert, im Folgenden perzeptuelle Bedingung genannt). Die andere Bedingung war identisch zu der Kontrollbedingung in Experiment 1 bis 3
(ohne zusätzliche zu ignorierende Töne, im Folgenden Kontrollbedingung genannt). Es wurde
vermutet, dass die Interferenz in der perzeptuellen Bedingung signiﬁkant kleiner ist als in der
159
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Kontrollbedingung. Um mögliche Eﬀekte auszuschließen, die ausschließlich auf die Reihenfolge
der zu bearbeitenden Aufgaben zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet.
Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die andere erst die perzeptuelle Bedingung.
An dem Experiment nahmen 36 Versuchspersonen teil, darunter 22 weibliche und 14 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 18 und 43 Jahren (M =
23.86). Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität
Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 7a bis auf folgende Unterschiede:
Die Versuchspersonen bearbeiteten vier Blöcke des Tonhöhen-Stroops. Zwei Blöcke waren identisch zu der Kontrollbedingung in Experiment 1, zwei Blöcke waren identisch zu der Kontrollbedingung in Experiment 7a. Vor jeder Experimentalbedingung bearbeiteten die Versuchspersonen
je einen Übungsblock mit 30 Durchgängen. Das Experiment dauerte in etwa 30 Minuten. Die
Versuchspersonen wurden zufällig auf zwei Reihenfolgegruppen aufgeteilt.
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 1.2 % der Durchgänge. Die mittleren Reaktionszeiten in der Kontrollbedingung lagen bei M = 442.83, SD = 54.60 und die
mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 6.55, SD = 5.31. In der perzeptuellen Bedingung lagen
die mittleren Reaktionszeiten bei M = 444.48, SD = 53.13 und die mittleren Fehlerprozentwerte
bei M = 4.60, SD = 4.42. In Tabelle 6.5 sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler getrennt
für beide Bedingungen (Kontrollbedingung und perzeptuelle Bedingung) sowie kongruente und
inkongruente Durchgänge dargestellt.
Die Reaktionszeiten und Fehler wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal
zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren
untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 34) = 4.07, p = .05: Die Versuchspersonen antworteten in kongruenten
Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 6.5). Außerdem wurde die Interaktion
zwischen Bedingung und Reihenfolgegruppe signiﬁkant, F (1, 34) = 4.64, p = .04. Diese Interaktion
ist möglicherweise auf Übungseﬀekte zurückzuführen: Die Versuchspersonen brauchten für jeweils
160
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.5
Experiment 7c. Reaktionszeiten und Fehler in dem Tonhöhen-Stroop getrennt nach Bedingung
(perzeptuelle Bedingung und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
M
SD
Fehler
M
SD
Kontrollbedingung
437.93 51.42
4.95 4.84
448.18 59.49
8.18 6.90
Perzeptuelle Bedingung
444.75 54.88
3.94 4.13
444.34 52.45
5.27 6.90
die Bedingung länger, mit welcher sie begannen. Wie erwartet wurde die Interaktion zwischen
Kongruenz und Bedingung signiﬁkant, F (1, 34) = 7.58, p = .01: Entsprechend der Erwartung
traten in der Kontrollbedingung Interferenzeﬀekte auf, nicht aber in der perzeptuellen Bedingung
(siehe Tabelle 6.5 und die Einzelanalysen weiter unten). Vergleiche Abbildung 6.3 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant
(ps > .5).
In den Fehlern wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant,
F (1, 34) = 10.10, p < .01: Die Versuchspersonen machten in kongruenten Durchgängen weniger
Fehler als in inkongruenten (siehe Tabelle 6.5). Außerdem wurde der Haupteﬀekt der Bedingung
signiﬁkant, F (1, 34) = 16.34, p < .01. Wie in Tabelle 6.5 ersichtlich machten die Versuchspersonen
mehr Fehler in der Kontrollbedingung. Wie erwartet wurde die Interaktion zwischen Kongruenz
und Bedingung auch in den Fehlern signiﬁkant, F (1, 34) = 3.94, p = .05: Entsprechend der
Erwartung traten in der Kontrollbedingung Interferenzeﬀekte auf, nicht aber in der perzeptuellen
Bedingung (siehe Tabelle 6.5 und die Einzelanalysen weiter unten). Alle weiteren Haupteﬀekte
und Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .18). Vergleiche Abbildung 6.3 für die Ergebnisse
der Fehler.
Anschließend wurden die Reaktionszeiten und Fehler der einzelnen Bedingungen in einer zwei
(Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem ersten
Faktor untersucht. Für die Kontrollbedingung wurde sowohl für die Reaktionszeiten als auch für
die Fehler der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant (Reaktionszeit:
F (1, 34) = 9.46, p = < .01; Fehler: F (1, 34) = 8.47, p = .01, siehe Tabelle 6.5). In der perzeptuellen
161
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Abbildung 6.3. Experiment 7c. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler in dem
Tonhöhen-Stroop als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Bedingung wurden weder in den Fehlern noch in den Reaktionszeiten signiﬁkante Eﬀekte gefunden
(ps > .1).
Diskussion
Wie erwartet konnte in diesem Experiment gezeigt werden, dass bei zusätzlicher Präsentation von zu ignorierenden Tönen vor dem Stroop-Ton die Interferenz kleiner wurde bzw. ganz
verschwand. Damit kann erklärt werden, warum in den Experimenten 7a und 7b in der Kontrollbedingung keine Interferenzeﬀekte auftraten. Dieser Eﬀekt wird als eine Art perzeptuelle
Belastung verstanden, in der es den Versuchspersonen durch die irrelevante Information gelingt,
sich im Sinne einer frühen Auswahl auf das Target zu konzentrieren und den Distraktor zu ignorieren (z.B. Lavie & Tsal, 1994; Lavie, 1995, 2005). Weitere Studien sind nötig, um aufzuklären, ob
die nicht erwartungskonformen Ergebnisse in Experiment 7a und 7b auf diesen speziellen Eﬀekt
der perzeptuellen Belastung zurückzuführen sind.
162
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
6.3 Experiment 8: Specialized-Load-Eﬀekte im
verbal-akustischen Stroop
In dieser Experimentenserie wurde der Specialized-Load-Ansatz für die verbal-akustische
Stroop-Aufgabe untersucht. Dabei wurde sowohl der Wort-Stroop als auch der Sprecher-Stroop
verwendet (siehe Pilotstudie 2; E. J. Green & Barber, 1981, 1983). Die beiden Stroop-Aufgaben
wurden kombiniert mit drei verschiedenen Merkaufgaben. Zwei der drei Merkaufgaben wurden
bereits in den Experimenten zu akustischen Verarbeitungsressourcen verwendet (Kapitel 5): Die
nonverbal- und verbal-akustische Merkaufgabe. Als dritte Merkaufgabe wurde eine verbal-visuelle
Merkaufgabe eingeführt. Diese Aufgabe war identisch zu der verbal-akustischen Merkaufgabe, nur
dass die Zahlen visuell auf dem Bildschirm präsentiert wurden anstatt akustisch. Mit dieser Merkaufgabe wurde der Einﬂuss der Modalität näher untersucht.
Für die verbal-akustische Stroop-Aufgabe wird angenommen, dass zur Verarbeitung des Worts
„Mann“ bzw. „Frau“ verbal-akustische Verarbeitungsressourcen benötigt werden. Zur Verarbeitung
der Sprecherinformation wurde angenommen, dass dies nonverbal-akustische Verarbeitungsressourcen beansprucht. Es wurde vermutet, dass die Information über das Geschlecht des Sprechers
sich zusammensetzt aus der Frequenz und der Sprachmelodie.
Daraus ergibt sich für den Wort-Stroop die Annahme, dass zur Verarbeitung des Targets
verbal-akustische und zur Verarbeitung des Distraktors nonverbal-akustische Verarbeitungsressourcen benötigt werden. Für den Sprecher-Stroop werden zur Verarbeitung des Targets nonverbal-akustische und zur Verarbeitung des Distraktors verbal-akustische Verarbeitungsressourcen
benötigt. In Kombination mit den drei Merkaufgaben ergaben sich folgende Erwartungen für den
Wort-Stroop: Unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung sollte es zu einer Distraktor-LoadÜberlappung und damit zu einer Interferenzreduktion kommen.1 Für die verbal-visuelle kognitive
Belastung wurden die gleichen Vorhersagen getroﬀen wie für die verbal-akustische Belastung. Es
wurde erwartet, dass die Modalität keine Rolle spielt, da eine Verbalisierung des zu merkenden
Materials als wahrscheinlich erachtet wird, entsprechend dem Modell der phonologischen Schleife
(z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Dementsprechend sollte es bei der Kombination dieser beiden Merkaufgaben mit dem Tonhöhen-Stroop zu einer Target-Load-Überlappung
1
Es soll an dieser Stelle nochmal darauf hingewiesen werden, dass in Experiment 4, in dem der Wort-Stroop
kombiniert wurde mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe, diese Vorhersage nicht bestätigt werden konnte.
163
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.6
Erwartete Interferenzveränderungen in Experiment 8 gemäß dem Specialized-Load-Ansatz
Belastung
Erwartete Überlappung
Erwartete Interferenzveränderung
Wort-Stroop
Distraktor-Load
Verbal-akustisch
Target-Load
Verbal-visuell
Target-Load
Nonverbal-akustisch
Sprecher-Stroop
Target-Load
Verbal-akustisch
Distraktor-Load
Verbal-visuell
Distraktor-Load
Nonverbal-akustisch
kommen und damit zu einer Interferenzerhöhung. Die Erwartungen für den Sprecher-Stroop waren entsprechend andersherum: Im Fall der nonverbal-akustischen kognitiven Belastung sollte es
zu einer Target-Load-Überlappung kommen, im Fall der verbal-akustischen und verbal-visuellen
kognitiven Belastung zu einer Distraktor-Load-Überlappung. Die Erwartungen der Interferenzveränderungen in den beiden Stroop-Aufgaben getrennt für die drei Merkaufgaben sind in Tabelle
6.6 abgebildet. Zur besseren Lesbarkeit der Methodik und der Ergebnisse werden zunächst beide Stroop-Aufgaben unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung dargestellt, im zweiten Teil
beide Stroop-Aufgaben unter verbal-akustischer und im dritten Teil beide Stroop-Aufgaben unter
verbal-visueller kognitiver Belastung.
Experiment 8a: Verbal-akustische Stroop-Aufgaben unter
nonverbal-akustischer kognitiver Belastung
In diesem Experiment wurden beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe mit
der in Experiment 1, 4 und 7a verwendeten nonverbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert. Gemäß dem Specialized-Load-Ansatz wurde erwartet, dass sich die Aufmerksamkeitsleistung in dem
Wort-Stroop unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung erhöht. Dies ergibt sich durch die
Annahme, dass zur Verarbeitung des Distraktors in dem Wort-Stroop (Geschlecht des Sprechers)
und zur Bearbeitung der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen vermutet wurden. Diese
experimentelle Bedingung stellt eine direkte Replikation des Experiments 4 dar, in welchem diese
164
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Hypothese jedoch nicht bestätigt werden konnte. Für den Sprecher-Stroop wurde eine Aufmerksamkeitsverschlechterung erwartet, da die gleichen kognitiven Ressourcen zur Verarbeitung des
Targets (das Geschlecht des Sprechers) und zur Bearbeitung der nonverbal-akustischen Merkaufgabe vermutet wurden.
Methode
Die Interferenzen der Kontrollbedingungen (Stroop-Aufgaben allein) wurden mit den Interferenzen der Belastungsbedingungen (Stroop-Aufgaben in Kombination mit der Merkaufgabe)
verglichen. Es wurde erwartet, dass die Interferenz in dem Wort-Stroop unter kognitiver Belastung geringer ausfällt als in der Kontrollbedingung; in dem Sprecher-Stroop wurde erwartet, dass
die Interferenz unter kognitiver Belastung größer ist als in der Kontrollbedingung. Um Eﬀekte
zu kontrollieren, welche allein auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete
erst die Kontrollbedingung, die andere erst die Belastungsbedingung.
An dem Experiment nahmen 48 Versuchspersonen teil, darunter 37 weibliche und 11 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 18 und 43 Jahren (M =
22.54). Eine Versuchsperson wurde ausgeschlossen, da sie im Mittel einen Extremwert in den
Reaktionszeiten der Stroop-Aufgabe aufwies (M = 1131.33, SD = 262.50), bei mittleren Reaktionszeiten der Gesamtstichprobe von M = 743.60, SD = 104.75. Alle Versuchspersonen erhielten
für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität Freiburg oder eine Vergütung von
3,50 Euro.
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 4 bis darauf, dass beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe verwendet wurden (siehe Pilotstudie 2; E. J. Green &
Barber, 1981, 1983). Die Versuchspersonen wurden zufällig auf zwei Gruppen aufgeteilt und bearbeiteten jeweils eine Stroop-Aufgabe. Orthogonal dazu wurden zufällig zwei Reihenfolgegruppen
gebildet. Die Versuchspersonen füllten am Ende des Experiments einen ähnlichen Fragebogen wie
in Experiment 1 aus (siehe Anhang A).
165
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.7
Experiment 8a. Reaktionszeiten und Fehler in beiden verbal-akustischen Stroop-Aufgaben getrennt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
Wort-Stroop
Kontrollbedingung
678.89
64.02
7.42 6.37
698.82
67.53
9.24
7.31
Belastungsbedingung
793.67 163.03
7.11 7.58
803.25 153.26
8.79
7.20
Sprecher-Stroop
Kontrollbedingung
671.28
53.16
7.04 5.59
744.51
58.94
10.08 6.71
Belastungsbedingung
719.09
89.90
5.81 8.13
788.84
89.30
8.68
8.65
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 1.0 % der Durchgänge. Bei dem
Wort-Stroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 735.08, SD = 96.60 und die mittleren
Fehlerprozentwerte bei M = 8.11, SD = 5.14; bei der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1302.97, SD = 834.27 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 16.11, SD =
13.64 (für die Versuchspersonengruppe, welche den Wort-Stroop bearbeitete). Im Sprecher-Stroop
lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 722.75, SD = 63.60 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 7.82, SD = 5.62; bei der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei
M = 1299.15, SD = 753.81 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 14.85, SD = 12.47
(für die Versuchspersonengruppe, welche den Sprecher-Stroop bearbeitete). Die Reaktionszeiten
und Fehler in den beiden Stroop-Aufgaben aufgeteilt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in Tabelle 6.7 abgebildet.
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop- und Merkaufgabe sowie die Daten aus den Fragebögen wurden vergleichbar zu Experiment 7a analysiert: Zunächst wurden die Reaktionszeiten
beider Stroop-Aufgaben über beide Bedingungen analysiert. Im Falle einer signiﬁkanten Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe wurden die Interaktionen
166
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
zwischen Kongruenz und Bedingung in den einzelnen Stroop-Aufgaben zusätzlich untersucht. Die
gleichen Analysen werden im Anschluss für die Fehler der Stroop-Aufgaben berichtet. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung dargestellt. Anschließend wurde die Leistung in der Merkaufgabe untersucht. Danach wurden die Reaktionszeiten und
Fehler der Stroop-Aufgaben in der Kontrollbedingung untersucht. Im letzten Schritt wurden die
Daten des Fragebogens analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren untersucht. Dabei wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz
in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 43) = 26.86, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten
in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 6.7). Der Haupteﬀekt
der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 43) = 37.66, p < .01:
Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 75.39 Millisekunden schneller in der Kontrollbedingung (M = 696.61, SD = 59.34) als in der Belastungsbedingung (M = 772.00, SD = 127.88).
Die Belastungsbedingung interagierte ebenfalls signiﬁkant mit der Stroop-Aufgabe, F (1, 43) =
6.59, p < .01: In dem Sprecher-Stroop gab es einen kleineren Eﬀekt der Bedingung als in dem WortStroop (siehe Tabelle 6.7). Zudem interagierte die Bedingung mit der Reihenfolgegruppe und der
Kongruenz. Diese Dreifachinteraktion kann darauf zurückgeführt werden, dass die Interferenz in
der Reihenfolgegruppe, welche zuerst mit der Kontrollbedingung anﬁng, größer unter kognitiver
Belastung war (((Belastungsbedingung(RT inkongruent) − Belastungsbedingung(Rtkongruent)) −
(Kontrollbedingung(RT inkongruent)−Kontrollbedingung(Rtkongruent ))): M = 11.64, SD = 27.31);
für die Versuchspersonengruppe, welche mit der Belastungsbedingung begann, war es andersherum (((Belastungsbedingung(RT inkong ) − Belastungsbedingung(Rtkong )) − (Kontrollbedingung
(RT inkong ) − Kontrollbedingung(Rtkong ))): M = −13.46, SD = 39.27). Die für die Fragestellung
kritische Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe wurde marginal signiﬁkant, F (1, 43) = 3.25, p = .08. Dieser Eﬀekt kann darauf zurückgeführt werden, dass die
Interferenz des Wort-Stroops in der Kontrollbedingung wie erwartet kleiner war als in der Belastungsbedingung. In einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe)
167
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren der Reaktionszeiten des
Wort-Stroops wurde die erwartete Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung marginal signiﬁkant, F (1, 21) = 3.25, p = .09: Die Interferenz war in der Belastungsbedingung wie erwartet
kleiner (M = 9.58, SD = 28.98) als in der Kontrollbedingung (M = 19.93, SD = 22.43). In der
entsprechenden Analyse des Sprecher-Stroops wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant, F (1, 22) = 0.87, p = .36. Vergleiche Abbildung 6.4 für die Ergebnisse
der Reaktionszeiten. Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte der Gesamtanalyse wurden
nicht signiﬁkant (ps > .10).
Abbildung 6.4. Experiment 8a. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler der
beiden Stroop-Aufgaben als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Die Fehler beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung)
mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung
auf den ersten beiden Faktoren untersucht. In dieser Analyse wurde ein signiﬁkanter Haupteﬀekt
der Kongruenz gefunden, F (1, 43) = 7.92, p = .01: Wie erwartet wurden mehr Fehler in inkongruenten als in kongruenten Durchgängen gemacht (siehe Tabelle 6.7). Vergleiche Abbildung 6.4 für
die Ergebnisse der Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant
(ps > .36).
168
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den
ersten beiden Faktoren untersucht. Hierbei wurden keine Haupteﬀekte oder Interaktionen signiﬁkant (ps > .1).
Außerdem wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung für beide StroopAufgaben getrennt in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgebedingung) Varianzanalyse
mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten wurde in dem
Wort-Stroop der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 21) =
21.65, p < .01 (vgl. Tabelle 6.7). Zudem wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Reihenfolgegruppe signiﬁkant, F (1, 21) = 6.52, p = .02: Die Interferenz war in der Versuchspersonengruppe, welche zuerst die Kontrollbedingung bearbeitete, kleiner (M = 8.12, SD = 20.94)
als in der anderen Versuchspersonengruppe (M = 30.76, SD = 18.44). In den Fehlern wurden
keine Haupteﬀekte oder Interaktionen signiﬁkant (ps > .2). In dem Sprecher-Stroop wurde der
Haupteﬀekt der Kongruenz signiﬁkant für die Reaktionszeiten, F (1, 22) = 7.33, p = .01, und die
Fehler, F (1, 22) = 6.18, p = .02, in beiden Fällen in die erwartete Richtung (vgl. Tabelle 6.7).
Alle weiteren Haupteﬀekte oder Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .4).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 28 Versuchspersonen die Töne rein akustisch merkten, 11 gaben an, sich die Töne verbal gemerkt zu haben, 4 gaben an, sich die Töne
bildlich gemerkt zu haben und 6 nannten andere Strategien (Mehrfachnennungen waren möglich).
Die Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit 4.66 bewertet, beide Aufgaben in Kombination im Mittel mit 5.26 für die Gruppe, welche den Wort-Stroop bearbeitete und 5.06 für die
Gruppe, welche den Sprecher-Stroop bearbeitete (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von 1 (leicht)
bis 10 (schwer), siehe Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Töne die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden die
gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe sowie
alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps > .38).
169
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Diskussion
In diesem Experiment wurden beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe mit der
nonverbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert. Für den Wort-Stroop zeigte sich eine tendenzielle
Reduktion der Interferenz in der Belastungsbedingung verglichen mit der Kontrollbedingung in
den Reaktionszeiten. Eine mögliche Erklärung, warum die erwartete Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nur tendenziell signiﬁkant wurde, könnten die verschiedenen Reihenfolgebedingungen sein. In der Reihenfolgegruppe, welche zuerst die Belastungsbedingung bearbeitete,
zeigte sich eine größere Interferenz in der Kontrollbedingung. In der anderen Versuchspersonengruppe waren die Interferenzen in beiden Bedingungen vergleichbar. Weitere Experimente, in
denen beispielsweise mehr Übungsdurchgänge durchgeführt werden, sind erforderlich, um zu untersuchen ob die Interferenzreduktion durch den Eﬀekt der Reihenfolgegruppe überlagert wurde.
Dieser Teil des Experiments stellt eine Replikation des Experiments 4 dar. In Experiment 4 wurde
keine Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung gefunden.
Die Analyse der Reaktionszeiten des Sprecher-Stroops zeigten nicht die erwarteten Eﬀekte.
Hier konnte keine Interferenzveränderung in der Belastungsbedingung, verglichen zu der Kontrollbedingung, festgestellt werden. Möglicherweise werden für die Verarbeitung der Information
des Sprechers nicht nur nonverbal-akustische Verarbeitungsressourcen verwendet, sondern auch
verbale oder kategoriale. Diese Annahme steht in Übereinstimmung zu den Ergebnissen des WortStroops, in dem die Interferenzreduktion nur tendenziell signiﬁkant wurde. Möglicherweise überlagerten sich Interferenzreduktion und -erhöhung.
Die Ergebnisse der Fehler der Stroop-Aufgaben und der Fehler und Reaktionszeiten der Merkaufgabe zeigten keine Trade-Oﬀs. Die Ergebnisse des Fragebogens zeigten übereinstimmend zu
Experiment 1, 4 und 7a dass die Mehrzahl der Versuchspersonen angab, sich die Töne rein akustisch gemerkt zu haben. Die Merkaufgabe wurde in etwa so schwierig bewertet wie in Experiment
1 (4.6) und 4 (4.8) und damit etwas leichter als in Experiment 7a (5.2). Beide Aufgaben in
Kombination wurden in der Versuchspersonengruppe, welche den Wort-Stroop bearbeitete als
schwieriger bewertet. Dieses Ergebnis steht in Übereinstimmung mit der Beobachtung, dass diese
Versuchspersonengruppe sowohl in der Stroop-Aufgabe als auch in der Merkaufgabe mehr Fehler
machte. Es konnten keine Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene
Strategie zum Einprägen der Töne die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe
beeinträchtigte.
170
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Experiment 8b: Verbal-akustische Stroop-Aufgaben unter
verbal-akustischer kognitiver Belastung
In diesem Experiment wurden beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe mit
der in Experiment 2 und 5 verwendeten verbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert. Gemäß dem
Specialized-Load-Ansatz wurde erwartet, dass sich die Aufmerksamkeitsleistung in dem WortStroop unter verbal-akustischer kognitiver Belastung reduziert. Dies ergibt sich durch die Annahme, dass zur Verarbeitung des Targets in dem Wort-Stroop (Wortbedeutung) und zur Bearbeitung
der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen benötigt werden (verbal-akustische kognitive
Ressourcen). Diese experimentelle Bedingung stellt eine direkte Replikation des Experiments 5
dar. Für den Sprecher-Stroop wurde eine Aufmerksamkeitsverbesserung erwartet, da die gleichen
kognitiven Ressourcen zur Verarbeitung des Distraktors (Wortbedeutung) und zur Bearbeitung
der verbal-akustischen Merkaufgabe vermutet wurden.
Methode
Die Interferenzen der Kontrollbedingungen (Stroop-Aufgaben allein) wurden mit den Interferenzen der Belastungsbedingungen (Stroop-Aufgaben in Kombination mit der Merkaufgabe)
verglichen. Es wurde erwartet, dass die Interferenz in dem Wort-Stroop unter kognitiver Belastung größer ist als in der Kontrollbedingung; in dem Sprecher-Stroop wurde erwartet, dass die
Interferenz unter kognitiver Belastung kleiner ist als in der Kontrollbedingung. Um Eﬀekte zu
kontrollieren, welche allein auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Versuchspersonengruppe bearbeitete
zuerst die Kontrollbedingung, die andere zuerst die Belastungsbedingung.
An dem Experiment nahmen 48 Versuchspersonen teil, darunter 35 weibliche und 13 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 18 und 34 Jahren (M =
22.60). Eine Versuchsperson wurde ausgeschlossen, da sie im Mittel einen Extremwert in den
Fehlern der Stroop-Aufgabe darstellte (M = 53 %, SD = 50), bei mittleren Fehlerprozentwerten der Gesamtstichprobe von M = 7.73 %, SD = 7.93. Drei Versuchspersonen mussten ausgeschlossen werden, da sie bereits an einem Experiment der Experimentenserie zu akustischen
Verarbeitungsressourcen teilgenommen hatten. Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des
Psychologischen Instituts der Universität Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
171
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 5 bis darauf, dass beide Varianten
der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe verwendet wurden (siehe Pilotstudie 2). Die Versuchspersonen wurden zufällig auf zwei Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe von Versuchspersonen eine
der beiden Stroop-Aufgaben bearbeitete. Orthogonal dazu wurden die Versuchspersonen zufällig
auf zwei Reihenfolgegruppen aufgeteilt. Alle Versuchspersonen füllten am Ende des Experiments
einen ähnlichen Fragebogen wie in Experiment 1 aus (siehe Anhang A).
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 0.8 % der Durchgänge. In dem
Wort-Stroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 766.56, SD = 121.07 und die mittleren
Fehlerprozentwerte bei M = 6.16, SD = 4.19; in der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1287.29, SD = 209.48 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 16.95, SD
= 9.06 (für die Versuchspersonengruppe, welche den Wort-Stroop bearbeitete). In dem SprecherStroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 800.98, SD = 82.59 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 6.70, SD = 4.30; in der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten
bei M = 1319.10, SD = 210.23 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 17.38, SD = 11.20
(für die Versuchspersonengruppe, welche den Sprecher-Stroop bearbeitete). Die Reaktionszeiten
und Fehler in den beiden Stroop-Aufgaben aufgeteilt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in Tabelle 6.8 abgebildet.
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop- und Merkaufgabe sowie die Daten aus den Fragebögen wurden vergleichbar zu Experiment 7a analysiert: Zunächst wurden die Reaktionszeiten
beider Stroop-Aufgaben über beide Bedingungen analysiert. Im Falle einer signiﬁkanten Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe wurden die Interaktionen
zwischen Kongruenz und Bedingung in den einzelnen Stroop-Aufgaben zusätzlich untersucht. Die
gleichen Analysen werden im Anschluss für die Fehler der Stroop-Aufgaben berichtet. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung dargestellt. Anschließend wurde die Leistung in der Merkaufgabe untersucht. Danach wurden die Reaktionszeiten und
Fehler der Stroop-Aufgaben in der Kontrollbedingung untersucht. Im letzten Schritt wurden die
Daten des Fragebogens analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
172
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.8
Experiment 8b. Reaktionszeiten und Fehler in beiden verbal-akustischen Stroop-Aufgaben getrennt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
Inkongruent
Fehler
SD
M
SD
Reaktionszeit
M
SD
Fehler
M
SD
Wort-Stroop
Kontrollbedingung
687.36
92.09
6.62 5.73
703.27
92.04
8.11 6.75
Belastungsbedingung
827.29 160.27
3.80 4.19
869.15 179.96
5.59 4.71
Sprecher-Stroop
Kontrollbedingung
717.81
60.69
6.25 6.06
745.63
65.46
8.90 7.10
Belastungsbedingung
875.82 126.93
4.24 5.35
894.43 128.89
6.75 3.57
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung) mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten beiden Faktoren untersucht. Bei dieser Analyse wurde der Haupteﬀekt
der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 40) = 46.17, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle
6.8). Der Haupteﬀekt der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1,
40) = 100.66, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 153.35 Millisekunden
schneller in der Kontrollbedingung (M = 714.12, SD = 161.25) als in der Belastungsbedingung
(M = 867.47, SD = 147.73). Wie erwartet, wurde die für die Fragestellung kritische Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 40) = 6.69,
p = .01: Dieser Eﬀekt kann darauf zurückgeführt werden, dass wie erwartet die Interferenz in
dem Wort-Stroop in der Belastungsbedingung erhöht war. In einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Bedingung) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf den ersten
beiden Faktoren der Reaktionszeiten des Wort-Stroops wurde die erwartete Interaktion zwischen
Kongruenz und Bedingung signiﬁkant, F (1, 19) = 4.39, p = .05: Die Interferenz war in der Belastungsbedingung wie erwartet größer (M = 41.86, SD = 44.92) als in der Kontrollbedingung (M
173
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
= 15.91, SD = 27.01). In einer entsprechenden Analyse des Sprecher-Stroops wurde die erwartete
Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant, F (1, 21) = 2.42, p = .14, das
heißt, die Interferenzen in beiden Bedingungen unterschieden sich nicht. In der Gesamtanalyse
gab es außerdem einen signiﬁkanten Haupteﬀekt der Reihenfolgegruppe, F (1, 40) = 5.43, p =
.03. Die Reihenfolgegruppe, welche als erstes die Kontrollbedingung bearbeitete, antwortete im
Durchschnitt 64.50 Millisekunden schneller (M = 750.84, SD = 75.16) als die andere Reihenfolgegruppe (M = 815.34, SD = 116.30). Zudem gab es eine tendenzielle Interaktion zwischen
Reihenfolgegruppe und Stroop-Aufgabe, F (1, 40) = 3.89, p = .06. Diese Interaktion wird darauf
zurückgeführt, dass sich die Reaktionszeiten in den beiden Stroop-Aufgaben der Reihenfolgegruppe, welche als erstes mit der Kontrollbedingung anﬁng, stark unterschieden (89.32 Millisekunden)
im Gegensatz zu der anderen Reihenfolgegruppe (15.94 Millisekunden). Vergleiche auch Abbildung 6.5 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle weiteren Interaktionen und Haupteﬀekte
wurden nicht signiﬁkant (ps > .11).
Abbildung 6.5. Experiment 8b. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler der
beiden Stroop-Aufgaben als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
Die Fehler beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Bedingung)
mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung
auf den ersten beiden Faktoren untersucht. In den Fehlern wurde ein signiﬁkanter Haupteﬀekt der
174
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Kongruenz in die erwartete Richtung gefunden, F (1, 40) = 16.66, p < .01. In den kongruenten
Durchgängen wurden weniger Fehler gemacht als in den inkongruenten (siehe Tabelle 6.8). Außerdem wurde der Haupteﬀekt der Bedingung signiﬁkant, F (1, 40) = 8.29, p = .01, jedoch nicht
in die erwartete Richtung: Wie in Tabelle 6.8 ersichtlich, wurden mehr Fehler in der Belastungsbedingung als in der Kontrollbedingung gemacht. Vergleiche Abbildung 6.5 für die Ergebnisse der
Fehler. Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .36).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem
ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die
erwartete Richtung marginal signiﬁkant, F (1, 41) = 3.05, p = .09: Die Versuchspersonen antworteten in der Merkaufgabe nach einem kongruenten Stroop-Durchgang 22.31 ms schneller als nach
einem inkongruenten Stroop-Durchgang. Alle weiteren Haupteﬀekte oder Interaktionen wurden
nicht signiﬁkant (ps > .12). In den Fehlern wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete
Richtung signiﬁkant, F (1, 41) = 16.63, p < .01: Nach kongruenten Stroop-Durchgängen wurden 4
% weniger Fehler in der Merkaufgabe gemacht als nach inkongruenten Stroop-Durchgängen. Außerdem wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 41) =
4.94, p = .03: Der Kongruenzeﬀekt war in der Versuchspersonengruppe, welche den Wort-Stroop
bearbeitete, größer (M = 6.84, SD = 7.63) als in der anderen Gruppe (M = 1.99, SD = 6.82).
Alle weiteren Haupteﬀekte oder Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .12).
Außerdem wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung für beide StroopAufgaben getrennt in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgebedingung) Varianzanalyse
mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten wurde in dem
Wort-Stroop der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 19) =
8.10, p = .01 (vgl. Tabelle 6.8). Zudem wurde der Haupteﬀekt der Reihenfolgegruppe signiﬁkant,
F (1, 19) = 9.23, p = .01: Die Versuchspersonen antworteten in der Reihenfolgegruppe, welche
zuerst die Kontrollbedingung bearbeitete 97.66 Millisekunden schneller als die der anderen Reihenfolgegruppe. In den Fehlern wurden keine Haupteﬀekte oder Interaktionen signiﬁkant (ps >
.1). In dem Sprecher-Stroop wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz signiﬁkant für die Reaktionszeiten, F (1, 21) = 32.10, p < .01, und die Fehler, F (1, 21) = 5.54, p = .03, in beiden Fällen in
175
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
die erwartete Richtung (vgl. Tabelle 6.8). Alle weiteren Haupteﬀekte oder Interaktionen wurden
nicht signiﬁkant (ps > .16).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 31 Versuchspersonen die Zahlen sprachlich
merkten, 13 gaben an, sich die Zahlen bildlich gemerkt zu haben und 7 gaben andere Strategien
an (Mehrfachnennungen waren möglich). Die Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde im Mittel mit
5.3 bewertet, beide Aufgaben in Kombination im Mittel mit 5.65 in der Versuchspersonengruppe,
welche den Wort-Stroop bearbeitete. Die Versuchspersonengruppe, welche den Sprecher-Stroop
bearbeitete, bewertete beide Aufgaben im Mittel mit 5.4 (jeweils auf einer 10-stuﬁgen Skala von
1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Zahlen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden
die gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .38).
Diskussion
In diesem Experiment wurden Specialized-Load-Eﬀekte für die verbal-akustische StroopAufgabe unter verbal-akustischer kognitiver Belastung untersucht. Dabei konnte nur ein Teil
der Hypothesen bestätigt werden. Es wurde erwartet, dass die Interferenz in den Reaktionszeiten
in dem Wort-Stroop unter verbal-akustischer kognitiver Belastung größer ist als in der Kontrollbedingung. Dies konnte auch gefunden werden und stellt eine Replikation der Ergebnisse von
Experiment 5 dar. Außerdem wurde erwartet, dass die Interferenz in dem Sprecher-Stroop unter verbal-akustischer kognitiver Belastung sinkt im Vergleich zur Kontrollbedingung, da hier
eine Distraktor-Load-Überlappung stattﬁndet sollte. Deskriptiv zeigte sich dieses Muster in den
Reaktionszeiten, allerdings wurde dieser Eﬀekt nicht signiﬁkant. Möglich ist, dass es sich bei
der Information über das Geschlecht des Sprechers nicht um ausschließlich nonverbal-akustisches
Material handelt, und dass deshalb keine Interferenzreduktion stattgefunden hat. Werden zur Verarbeitung dieses Materials auch verbale kognitive Ressourcen beansprucht, so ist es denkbar, dass
sich die Erhöhung und Reduktion der Interferenz aufhob (siehe auch Diskussion zu Experiment
8a).
Die Analyse der Fehler beider Stroop-Aufgaben zusammen ergab, dass in der Belastungsbe-
176
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
dingung weniger Fehler gemacht wurden als in der Kontrollbedingung. Dies kann möglicherweise
darauf zurückgeführt werden, dass in der Fehleranalyse die Durchgänge nicht berücksichtigt wurden, in welchen Fehler in der Merkaufgabe gemacht wurden. In einer entsprechenden Analyse der
Fehlerwerte der Stroop-Aufgabe, in welcher die Durchgänge in denen Fehler in der Merkaufgabe
gemacht wurden nicht ausgeschlossen wurden, wurde der Haupteﬀekt der Bedingung nicht signiﬁkant (siehe auch Diskussion der Experimente 1 und 4). Die weiteren Ergebnisse der Fehler der
Stroop-Aufgaben sowie Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wiesen keine Trade-Oﬀs auf.
Die Analyse der Fragebogendaten ergab, analog zu Experiment 2 und 5, dass sich die Mehrzahl
der Versuchspersonen die Zahlen sprachlich merkten. Die Bewertung der Merkaufgabe allein und
beide Aufgaben in Kombination entsprachen in etwa denen von Experiment 2 und 5. Es konnten keine Hinweise dafür gefunden werden, dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum
Einprägen der Zahlen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
Experiment 8c: Verbal-akustische Stroop-Aufgaben unter
verbal-visueller kognitiver Belastung
In diesem Experiment wurden beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe mit einer verbal-visuellen Merkaufgabe kombiniert. Es wurde angenommen, dass die Versuchspersonen
das zu merkende Material verbalisierten und sich nicht rein visuell merkten. Diese Annahme entspricht dem Modell der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986).
Entsprechend wurde erwartet, dass sich die Aufmerksamkeitsleistung in dem Wort-Stroop unter
verbal-visueller kognitiver Belastung reduziert, da zur Verarbeitung des Targets in dem WortStroop (Wortbedeutung) und zur Bearbeitung der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen vermutet wurden (verbal-akustische kognitive Ressourcen). Für den Sprecher-Stroop wurde
eine Aufmerksamkeitsverbesserung erwartet, da die gleichen kognitiven Ressourcen zur Verarbeitung des Distraktors (Wortbedeutung) und zur Bearbeitung der verbal-visuellen Merkaufgabe
vermutet wurden.
Methode
Die Interferenzen der Kontrollbedingungen (Stroop-Aufgaben allein) wurden mit den Interferenzen der Belastungsbedingungen (Stroop-Aufgaben in Kombination mit der Merkaufgabe)
verglichen. Es wurden die gleichen Hypothesen gebildet wie auch in Experiment 8b: Es wurde
177
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
vermutet, dass die Interferenz in dem Wort-Stroop unter kognitiver Belastung größer ist als in
der Kontrollbedingung; in dem Sprecher-Stroop wurde erwartet, dass die Interferenz unter kognitiver Belastung kleiner ausfällt als in der Kontrollbedingung. Um Eﬀekte zu kontrollieren, welche
allein auf die Reihenfolge der zu bearbeitenden Bedingungen zurückzuführen sind, wurden zwei
Reihenfolgegruppen gebildet. Eine Reihenfolgegruppe bearbeitete erst die Kontrollbedingung, die
andere erst die Belastungsbedingung.
An dem Experiment nahmen 48 Versuchspersonen teil, darunter 36 weibliche und 12 männliche Versuchspersonen. Das Alter der Versuchspersonen lag zwischen 18 und 43 Jahren (M =
22.46). Die Versuchspersonen erhielten für ihre Teilnahme eine Bescheinigung über eine halbe Versuchspersonenstunde gemäß der Prüfungsordnung des Psychologischen Instituts der Universität
Freiburg oder eine Vergütung von 3,50 Euro.
Die Prozedur und das Design waren identisch zu Experiment 8b bis darauf, dass die zu
merkenden Zahlen visuell dargeboten wurden anstatt akustisch. Dabei sahen die Versuchspersonen
die zu merkenden Zahlen nacheinander auf der Mitte des Bildschirms mit einem zeitlichen Abstand
identisch zu der verbal-akustischen Merkaufgabe und einem Sehwinkel von etwa 2◦ × 1◦ . Am
Ende eines Durchgangs bekamen sie eine weitere Zahl visuell dargeboten und sollten beurteilen,
ob diese Zahl unter den zu merkenden Zahlen war oder nicht. Die Versuchspersonen wurden
zufällig auf zwei Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe von Versuchspersonen eine der beiden
Stroop-Aufgaben bearbeitete. Orthogonal dazu wurden die Versuchspersonen zufällig auf zwei
Reihenfolgegruppen aufgeteilt. Alle Versuchspersonen füllten am Ende des Experiments einen
ähnlichen Fragebogen wie in Experiment 1 aus (siehe Anhang A).
Ergebnis
Die Tukey-Ausreißeranalyse führte zu einem Ausschluss von 0.6 % der Durchgänge. In dem
Wort-Stroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 741.22, SD = 69.37 und die mittleren
Fehlerprozentwerte bei M = 7.34, SD = 5.09; in der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 1013.16, SD = 221.16 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 21.49, SD
= 9.02 (für die Versuchspersonengruppe, welche den Wort-Stroop bearbeitete). In dem SprecherStroop lagen die mittleren Reaktionszeiten bei M = 765.15, SD = 78.45 und die mittleren Fehlerprozentwerte bei M = 7.13, SD = 4.66; in der Merkaufgabe lagen die mittleren Reaktionszeiten
bei M = 1125.18, SD = 292.63 und die mittleren Fehlerwerte bei M = 21.33, SD = 12.49 (für die
178
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Tabelle 6.9
Experiment 8c. Reaktionszeiten und Fehler in beiden verbal-akustischen Stroop-Aufgaben getrennt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung) sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen
Kongruent
Reaktionszeit
Bedingung
M
SD
Inkongruent
Fehler
M
SD
Reaktionszeit
Fehler
M
SD
M
SD
69.97
9.08
7.10
Wort-Stroop
Kontrollbedingung
680.41
55.01
4.96 4.26
704.24
Belastungsbedingung
794.69
98.37
5.68 6.49
820.08 104.42
10.12 8.31
Sprecher-Stroop
Kontrollbedingung
712.42
60.38
8.86 6.46
732.18
63.04
8.11
4.99
Belastungsbedingung
807.98 125.76
5.14 7.04
834.93 126.24
5.96
5.87
Versuchspersonengruppe, welche den Sprecher-Stroop bearbeitete). Die Reaktionszeiten und Fehler der beiden Stroop-Aufgaben aufgeteilt nach Bedingung (Belastungs- und Kontrollbedingung)
sowie kongruenten und inkongruenten Durchgängen sind in Tabelle 6.9 abgebildet.
Die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop- und Merkaufgabe sowie die Daten aus den Fragebögen wurden vergleichbar zu Experiment 7a analysiert: Zuerst wurden die Reaktionszeiten beider
Stroop-Aufgaben über beide Bedingungen analysiert. Im Falle einer signiﬁkanten Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe wurden die Interaktionen zwischen
Kongruenz und Bedingung in den einzelnen Stroop-Aufgaben zusätzlich untersucht. Die gleichen
Analysen werden im Anschluss für die Fehler der Stroop-Aufgaben berichtet und im Abschnitt
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung dargestellt. Anschließend wurde die Leistung in der
Merkaufgabe untersucht. Danach wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Stroop-Aufgaben in
der Kontrollbedingung untersucht. Im letzten Schritt wurden die Daten des Fragebogens analysiert. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt Weiterführende Analysen berichtet.
Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
Die Reaktionszeiten beider Stroop-Aufgaben wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Bedingung) mal zwei (Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Mess179
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
wiederholung auf den ersten beiden Faktoren untersucht. Dabei wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 44) = 41.20, p < .01: Die Versuchspersonen
antworteten in kongruenten Durchgängen schneller als in inkongruenten (siehe Tabelle 6.9). Der
Haupteﬀekt der Bedingung wurde ebenfalls in die erwartete Richtung signiﬁkant, F (1, 44) =
85.71, p < .01: Die Versuchspersonen antworteten im Durchschnitt 106.88 Millisekunden schneller in der Kontrollbedingung (M = 707.21, SD = 61.57) als in der Belastungsbedingung (M =
814.09, SD = 111.61). Entgegen der Erwartung wurde die für die Fragestellung kritische Dreifachinteraktion zwischen Kongruenz, Bedingung und Stroop-Aufgabe nicht signiﬁkant. Zusätzlich
wurde auch die Interaktion zwischen Kongruenz und Bedingung nicht signiﬁkant (beide ps >
.50). Dies bedeutet, dass sich die Interferenzeﬀekte nicht in den Bedingungen und auch nicht in
den Stroop-Aufgaben unterschieden. Die Interaktion zwischen Kongruenz, Bedingung, StroopAufgabe und Reihenfolgegruppe wurde jedoch signiﬁkant, F (1, 44) = 4.28, p = .05. Die erwartete
Interferenzveränderung zeigte sich nur in der Versuchspersonengruppe, welche den Wort-Stroop
und als erste Bedingung die Kontrollbedingung bearbeitete. Außerdem gab es einen tendenziellen Haupteﬀekt der Reihenfolgegruppe, F (1, 44) = 3.57, p = .07: Die Reihenfolgegruppe, welche
zuerst die Kontrollbedingung bearbeitete, antwortete 42.98 Millisekunden schneller als die andere Reihenfolgegruppe. Vergleiche Abbildung 6.6 für die Ergebnisse der Reaktionszeiten. Alle
weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .24)
In den Fehlern zeigte sich über beide Stroop-Aufgaben ein signiﬁkanter Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung, F (1, 44) = 8.19, p = .01: Es wurden mehr Fehler in inkongruenten als in kongruenten Durchgängen gemacht (siehe Tabelle 6.9). Zusätzlich wurde die Interaktion zwischen Kongruenz und Stroop-Aufgabe signiﬁkant, F (1, 44) = 7.93, p = .01: In dem
Wort-Stroop gab es einen Kongruenzeﬀekt (M = 4.28, SD = 4.78), in dem Sprecher-Stroop nicht
(M = −0.1, SD = 5.47). Außerdem wurde die Interaktion zwischen Bedingung und StroopAufgabe signiﬁkant, F (1, 44) = 9.14, p = .01: Während sich die Fehler in dem Wort-Stroop
in beiden Bedingungen nicht unterschieden, gab es einen Unterschied der Bedingungen in dem
Sprecher-Stroop (dieser Eﬀekt war gekennzeichnet dadurch, dass die Versuchspersonen entgegen
der Erwartung mehr Fehler in der Kontrollbedingung machten, siehe Tabelle 6.9). Dies traf nur
auf die Reihenfolgegruppe zu, welche als erstes die Belastungsbedingung bearbeitete, weshalb die
Interaktion zwischen Bedingung, Stroop-Aufgabe und Reihenfolgegruppe signiﬁkant wurde, F (1,
44) = 6.52, p = .01. Zudem wurde die Interaktion zwischen Stroop-Aufgabe und Reihenfolgegrup-
180
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Abbildung 6.6. Experiment 8c. Abgebildet sind die mittleren Reaktionszeiten und Fehler der beiden Stroop-Aufgaben als Funktion der Bedingung und der Kongruenz. Fehlerbalken: ± 1SEM.
pe tendenziell signiﬁkant, F (1, 44) = 3.20, p = .08: Die Versuchspersonen, welche zuerst mit der
Kontrollbedingung anﬁngen, unterschieden sich stärker in den Fehlern in beiden Stroop-Aufgaben
als die andere Versuchspersonengruppe. Vergleiche Abbildung 6.6 für die Ergebnisse der Fehler.
Alle weiteren Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .11).
Weiterführende Analysen
Die Reaktionszeiten und Fehler der Merkaufgabe wurden in einer zwei (Kongruenz) mal zwei
(Stroop-Aufgabe) mal zwei (Reihenfolgegruppe) Varianzanalyse mit Messwiederholung auf dem
ersten Faktor untersucht In den Reaktionszeiten wurden keine Haupteﬀekte oder Interaktionen
signiﬁkant (ps > .14). In den Fehlern wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz tendenziell signiﬁkant,
F (1, 44) = 3.26, p = .08: Nach kongruenten Stroop-Durchgängen wurden 2.5 % weniger Fehler
in der Merkaufgabe gemacht als nach inkongruenten Stroop-Durchgängen. Außerdem wurde der
Haupteﬀekt der Reihenfolgegruppe signiﬁkant, F (1, 44) = 4.20, p = .05: Die Reihenfolgegruppe,
welche als erstes die Kontrollbedingung bearbeitete, machte 6.25 % weniger Fehler als die andere
Reihenfolgegruppe.
Außerdem wurden die Reaktionszeiten und Fehler der Kontrollbedingung für beide Stroop181
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Aufgaben getrennt in einer zwei (Kongruenz) mal zwei (Reihenfolgebedingung) Varianzanalyse
mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor untersucht. In den Reaktionszeiten wurde in dem
Wort-Stroop der Haupteﬀekt der Kongruenz signiﬁkant, F (1, 22) = 14.22, p < .01, genauso
wie in den Fehlern, F (1, 22) = 10.09, p < .01, in beiden Fällen in die erwartete Richtung (vgl.
Tabelle 6.9). Alle weiteren Haupteﬀekte oder Interaktionen wurden nicht signiﬁkant (ps > .16). In
dem Sprecher-Stroop wurde der Haupteﬀekt der Kongruenz in die erwartete Richtung signiﬁkant,
jedoch nur für die Reaktionszeiten, F (1, 22) = 9.54, p = .01 (vgl. Tabelle 6.9). Alle weiteren
Haupteﬀekte und Interaktionen waren nicht signiﬁkant (ps > .31).
Die Auswertung des Fragebogens ergab, dass sich 25 Versuchspersonen die Zahlen sprachlich merkten, 12 gaben an, sich die Zahlen bildlich gemerkt zu haben und 12 gaben an, andere
Strategien verwendet zu haben (Mehrfachnennungen waren möglich). Unter diesen anderen Strategien wurden vor allem verbale Strategien genannt. Die Schwierigkeit der Merkaufgabe wurde
im Mittel mit 5.6 bewertet, beide Aufgaben in Kombination im Mittel mit 5.85 in der Versuchspersonengruppe, welche den Wort-Stroop bearbeitete. Die Versuchspersonengruppe, welche den
Sprecher-Stroop bearbeitete, bewertete beide Aufgaben im Mittel mit 5.7 (jeweils auf einer 10stuﬁgen Skala von 1 (leicht) bis 10 (schwer), siehe Anhang A).
Zuletzt wurde untersucht, ob die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der
Zahlen die Leistung in der Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte. Dazu wurden
die gleichen Analysen wie in Experiment 1 durchgeführt. Der Haupteﬀekt der Strategiegruppe
sowie alle Interaktionen mit der Strategiegruppe wurden in allen Analysen nicht signiﬁkant (ps
> .14).
Diskussion
In diesem Experiment wurden Specialized-Load-Eﬀekte für die verbal-akustische StroopAufgabe in Kombination mit visuell-verbaler kognitiver Belastung untersucht. Es wurden die
gleichen Hypothesen wie für die verbal-akustische kognitive Belastung formuliert (Experiment
8b), entsprechend dem Modell der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Allerdings konnte hier weder eine Interferenzreduktion noch eine Interferenzerhöhung
gefunden werden. Dies spricht dafür, dass es eine modalitätsspeziﬁsche Interferenzveränderung geben könnte. Damit sind diese Ergebnisse mit der Sichtweise materialspeziﬁscher Interferenzeﬀekte
konform, wie sie beispielsweise in dem Ansatz zu selektiven Interferenzeﬀekten basierend auf Ähn-
182
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
lichkeit vermutet werden (siehe Kapitel 5, Selektive Interferenzeﬀekte basierend auf Ähnlichkeit).
Denkbar ist auch, dass die Versuchspersonen die Zahlen nicht verbalisierten. Die Merkaufgabe
erforderte ein reines Wiedererkennen von Zahlen und keine direkte Reproduktion. Dadurch ist
es möglich, dass sich die Versuchspersonen die Zahlen rein visuell merkten und keine Ressourcenüberlappung auftrat. Dies deckt sich allerdings nicht mit den Ergebnissen des Fragebogens,
in denen die meisten Versuchspersonen angaben, sich die Zahlen verbal gemerkt zu haben. Weitere Experimente mit verbal-visuellen Merkaufgaben, welche nicht nur ein Wiedererkennen von
Material erfordern, werden benötigt, um diese Annahme zu überprüfen.
In den Fehlern der Merkaufgabe und der eingeschätzten Schwierigkeit der Merkaufgabe in den
Fragebögen fällt auf, dass die verbal-visuelle Aufgabe schwieriger war als die verbal-akustische
(Experiment 2, 5 und 8b). Nach dem Modell der phonologischen Schleife wäre dies auch zu
erwarten, da visuelles Material erst einmal verbalisiert werden muss und demnach zusätzliche
Anforderungen entstehen (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Es ist also auch denkbar,
dass diese zusätzliche Anforderung die Eﬀekte der Interferenzreduktion und Interferenzerhöhung
überlagerte.
Die Analyse der Fehler in dem Sprecher-Stroop ergab, dass in der Belastungsbedingung weniger Fehler gemacht wurden als in der Kontrollbedingung. Dies kann möglicherweise darauf
zurückgeführt werden, dass in der Fehleranalyse die Durchgänge nicht berücksichtigt wurden, in
welchen Fehler in der Merkaufgabe gemacht wurden. In einer entsprechenden Analyse der Fehlerwerte der Stroop-Aufgabe, in der die Durchgänge in denen Fehler in der Merkaufgabe gemacht
wurden nicht ausgeschlossen wurden, wurde der Haupteﬀekt der Bedingung nicht signiﬁkant (siehe auch Diskussion der Experimente 1, 4 und 8b). Die Analyse der Reaktionszeiten und Fehler
der Stroop-Aufgabe sowie der Merkaufgabe wiesen keine Trade-Oﬀs auf.
Außerdem zeigte die Auswertung der Fragebögen, dass sich die Versuchspersonen in ihrer
Strategie zum Merken der Zahlen nicht wesentlich von den Versuchspersonen in Experiment 2,
5 und 8b unterschieden, in denen die Zahlen akustisch dargeboten wurden. Die meisten gaben
an, sich die Zahlen verbal gemerkt zu haben. Es konnten keine Hinweise dafür gefunden werden,
dass die im Fragebogen angegebene Strategie zum Einprägen der Zahlen die Leistung in der
Stroop-Aufgabe oder der Merkaufgabe beeinträchtigte.
183
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
6.4 Zusammenfassung der Ergebnisse
In Experiment 7 wurden beide Varianten der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe kombiniert mit nonverbal-akustischer und räumlich-akustischer kognitiver Belastung. Für die nonverbalakustische Stroop-Aufgabe wurde angenommen, dass akustische Was- und akustische Wo-Informationen enthalten sind. Die akustische Was-Information stellt dabei die Tonhöhe dar, die akustische Wo-Information die Lokation. Es wurde vermutet, dass zur Verarbeitung dieser beiden Informationen verschiedene kognitive Ressourcen benötigt werden (z.B. Arnott et al., 2004; Herrmann
et al., 2002). Die Kombination des Tonhöhen-Stroops (Target: Tonhöhe, Distraktor: Lokation)
mit einer nonverbal-akustischen Merkaufgabe stellt somit eine Target-Load-Überlappung dar, die
Kombination des Lokations-Stroops (Target: Lokation, Distraktor: Tonhöhe) mit einer nonverbalakustischen Merkaufgabe eine Distraktor-Load-Überlappung. Die Ergebnisse zeigten zum einen
eine Replikation des Experiments 1: Die Interferenz in dem Tonhöhen-Stroop erhöhte sich wie erwartet signiﬁkant unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung. Zum anderen wurde jedoch
für den Lokations-Stroop keine signiﬁkante Interferenzreduktion unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung gefunden.
Die Ergebnisse beider Stroop-Aufgaben unter räumlich-akustischer kognitiver Belastung zeigten nicht in die erwartete Richtung. Die Kombination des Tonhöhen-Stroops mit der räumlichakustischen Merkaufgabe stellte eine Distraktor-Load-Überlappung dar, die Kombination des
Lokations-Stroops mit einer räumlich-akustischen Merkaufgabe stellte eine Target-Load-Überlappung dar. Entgegen der Erwartung erhöhte sich die Interferenz in dem Tonhöhen-Stroop unter räumlich-akustischer kognitiver Belastung, die Interferenz in dem Lokations-Stroop unter
räumlich-akustischer kognitiver Belastung reduzierte sich.
Kritisch an den Experimenten 7a und 7b war der fehlende Kongruenzeﬀekt in der Kontrollbedingung des Wort-Stroops. Dadurch fehlte der Basiseﬀekt, von dem aus Interferenzveränderungen
sinnvoll interpretiert werden können. Experiment 7c belegte, dass der fehlende Kongruenzeﬀekt
auf die zusätzlich präsentierten zu ignorierenden Töne in der Kontrollbedingung zurückzuführen
war.
In Experiment 8 wurden beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe mit drei verschiedenen Merkaufgaben kombiniert: Die bereits verwendeten nonverbal- und verbal-akustischen
Merkaufgaben sowie eine verbal-visuelle Merkaufgabe, in der die Zahlen der verbal-akustischen
Merkaufgabe visuell dargeboten wurden. Es wurde vermutet, dass zur Verarbeitung der verbal-
184
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
akustischen Stroop-Aufgabe verbal-akustische (zur Verarbeitung des Worts) sowie nonverbalakustische (zur Verarbeitung des Sprechers, zum Beispiel Frequenz, Intonation) kognitive Ressourcen benötigt werden. Für den Wort- und den Sprecher-Stroop ergaben sich durch die Kombination mit den nonverbal- und verbal-akustischen Merkaufgaben Target- und Distraktor-LoadÜberlappungen, je nach Stroop- und Merkaufgabe. Für die verbal-visuelle Merkaufgabe wurde
erwartet, dass das zu merkende Material verbalisiert wird. Dementsprechend wurden die gleichen
Ergebnisse erwartet, wie auch für die verbal-akustische kognitive Belastung, entsprechend dem
Modell der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986).
In Experiment 8a, in welchem beide Stroop-Aufgaben mit der nonverbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert wurden, konnte nur eine tendenzielle Interferenzreduktion in dem Wort-Stroop
unter kognitiver Belastung festgestellt werden (vermutete Distraktor-Load-Überlappung). In dem
vergleichbaren Experiment 4 konnte die erwartete Interferenzreduktion nicht gefunden werden.
Außerdem konnte gefunden werden, dass die Bearbeitungsreihenfolge der Aufgaben diese Interferenzreduktion beeinﬂusste. Die Interferenz in dem Sprecher-Stroop unterschied sich entgegen der Erwartung nicht in den beiden Bedingungen (vermutete Target-Load-Überlappung).
In Experiment 8b, in welchem beide Stroop-Aufgaben mit der verbal-akustischen kognitiven
Belastung kombiniert wurden, erhöhte sich wie erwartet die Interferenz in dem Wort-Stroop,
vergleichbar zu Experiment 5 (vermutete Target-Load-Überlappung). Eine Interferenzreduktion für den Sprecher-Stroop konnte entgegen der Erwartung nicht gefunden werden (vermutete
Distraktor-Load-Überlappung). In Experiment 8c, in welchem beide Stroop-Aufgaben mit der
verbal-visuellen kognitiven Belastung kombiniert wurden, wurde entgegen der Erwartung keine
Erhöhung oder Reduktion der Interferenz gefunden. Für den Wort-Stroop wurde eine Interferenzerhöhung erwartet (vermutete Target-Load-Überlappung), für den Sprecher-Stroop eine Interferenzreduktion (vermutete Distraktor-Load-Überlappung).
6.5 Gesamtdiskussion der Experimente zum
Specialized-Load-Eﬀekt
In dieser Experimentenserie wurde der Specialized-Load-Eﬀekt für akustisches Material untersucht. In den Experimenten zu akustischen Verarbeitungsressourcen konnten mittels einer doppelten Dissoziation Hinweise dafür gefunden werden, dass es mindestens zwei kognitive Ressourcen
185
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
für akustisches Material gibt. Die Annahme getrennter kognitiver Ressourcen sowie eine Ressourcenlimitierung sind Grundvoraussetzungen für Specialized-Load-Eﬀekte.
Es wurde in der Experimentenserie zum Specialized-Load-Eﬀekt angenommen, dass zur Verarbeitung des Targets und des Distraktors in beiden Stroop-Aufgaben unterschiedliche kognitive
Ressourcen verwendet werden. Durch die Kombination mit verschiedenen Merkaufgaben sollte
es daher möglich sein, Paradigmen mit Target- sowie Distraktor-überlappender kognitiver Belastung herzustellen. In Anlehnung an die Experimente von Park et al. (2007) wurde auch hier
erwartet, dass es bei Target-überlappender kognitiver Belastung zu einer Interferenzerhöhung, bei
Distraktor-überlappender kognitiver Belastung zu einer Interferenzreduktion kommt.
Die vorliegenden Experimente zu Specialized-Load-Eﬀekten im akustischen Bereich können
die speziﬁschen Hypothesen zur Erhöhung und Reduktion der Interferenz je nach Target- oder
Distraktor-Load-Überlappung nur teilweise bestätigen. Für die nicht erwarteten Ergebnisse können nun mehrere Erklärungsmöglichkeiten herangezogen werden. In Experiment 7 wurden Aufgaben verwendet, für dessen Bearbeitung nonverbal-akustische und räumlich-akustische Ressourcen
vermutet wurden. Die Ergebnisse legen nahe, dass es keine getrennten Verarbeitungsressourcen
für akustische Was und Wo Information gibt. Diese Annahme steht in Übereinstimmung mit der
Studie von Belin and Zatorre (2000). Diese Autoren belegten neuronale Pfade für „what“ und
„how“ anstatt „what“ und „where“ Informationen.
Die Experimente mit dem Tonhöhen-Stroop in Kombination mit den zwei verschiedenen kognitiven Belastungen sind insofern schwierig zu interpretieren, als es in der Kontrollbedingung des
Tonhöhen-Stroops keine signiﬁkanten Interferenzeﬀekte gab. Dies wurde darauf zurückgeführt,
dass in der Kontrollbedingung zu ignorierende Töne präsentiert wurden. Es wurde vermutet, dass
diese Töne eine perzeptuelle Belastung darstellen, durch die es gemäß der Load-Theorie zu einem verbesserten Ausblenden der Distraktorinformation kommt (z.B. Lavie & Tsal, 1994; Lavie,
1995, 2005). Wie weiter oben diskutiert, ist es mangels eines fehlenden Basiseﬀekts schwierig,
Interferenzveränderungen in dem Tonhöhen-Stroop in Experiment 7a und 7b zu interpretieren.
Weitere Experimente mit einem reliablen Basiseﬀekt sind nötig, um abzusichern, dass durch die
Trennung einer Target- und Distraktor-überlappenden kognitiven Belastung die Vorhersagen des
Specialized-Load-Ansatzes bei akustischen Was- und Wo-Informationen nicht bestätigt werden
können.
Außerdem scheint es sinnvoll, die Experimente mit einer anderen räumlich-akustischen Merk-
186
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
aufgabe zu wiederholen, da bei der hier verwendeten Aufgabe die Mehrzahl der Versuchspersonen
angab, sich die Richtung verbal gemerkt zu haben. Kritisch ist zudem, dass bei der räumlichakustischen Merkaufgabe die gleichen Dimensionen verwendet wurden wie bei dem LokationsStroop. Damit waren beide Aufgaben sehr ähnlich. Eine Merkaufgabe, bei der die gesamte Dimension im Raum ausgenutzt wird (z.B. Altmann, Henning, Doering, & Kaiser, 2008), scheint
angemessen, beiden Kritikpunkten zu entgegnen.
Es ist denkbar, dass auch das in Experiment 8 verwendete Material keine klare Trennung von
beteiligten Ressourcen erlaubte: Möglicherweise werden zur Verarbeitung der Sprecherinformation
in der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe verbal- und nonverbal-akustische Verarbeitungsressourcen gleichermaßen benötigt. Dadurch ist denkbar, dass durch eine Erhöhung und Reduktion der
Interferenz eine Interferenzveränderung nicht festgestellt werden konnte. Weitere Experimente
mit Stroop-Aufgaben, welche eine eindeutigere Zuordnung des Targets und des Distraktors zu bestimmten kognitiven Ressourcen erlauben, sind erforderlich. Eine solche Stroop-Aufgabe ist zum
Beispiel die Stroop-Aufgabe von Hamers and Lambert (1972). Dabei hören die Versuchspersonen
die Wörter „hoch“ und „tief“ von einem Sprecher in einer hohen oder tiefen Frequenz gesprochen. Die Frequenz stellt nonverbal-akustische Information dar, die Wörter verbal-akustische. In
Kombination mit der nonverbal- und verbal-akustischen Merkaufgabe können wieder speziﬁsche
Hypothesen der Interferenzreduktion und -erhöhung formuliert werden.
Eine weiterführende, hier nicht berichtete Analyse zeigte, dass in der verbal-akustischen
Stroop-Aufgabe ein stärkerer Kongruenzeﬀekt für den männlichen Sprecher auftrat. Für den weiblichen Sprecher wurden kleinere Eﬀekte gefunden. In der Originalarbeit (E. J. Green & Barber,
1981, 1983) wurde eine Aufteilung der Ergebnisse nach männlichem und weiblichem Sprecher
nicht vorgenommen. Übereinstimmend zu dem gefundenen Unterschied der Kongruenz in der
vorliegenden Arbeit zeigen andere Arbeiten im Bereich der Psychoakustik, dass bestimmte Wahrnehmungseﬀekte nur für Geräusch mit tiefer Frequenz auftreten (L. Leboe, persönliche Kommunikation). Eine Reanalyse der Pilotstudie 1 ergab allerdings keinen signiﬁkanten Einﬂuss der
Tonhöhe, das heißt die Interferenzeﬀekte unterschieden sich nicht je nach Frequenz des StroopTons. Möglicherweise sind die unerwarteten Eﬀekte der Interferenzveränderung teilweise auf diese
unterschiedlichen Interferenzen für den männlichen und weiblichen Sprecher zurückzuführen. Mithilfe einer konzeptuellen Wiederholung dieser Experimente mit einer anderen verbal-akustischen
Stroop-Aufgabe könnte diese Hypothese möglicherweise bestätigt oder zurückgewiesen werden.
187
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
Zusätzlich wurden die Interferenzeﬀekte in diesen Experimenten von der Reihenfolgebedingung beeinﬂusst. Folgeexperimente, in denen beispielsweise die Anzahl der Übungsdurchgänge
erhöht wird und somit der Reihenfolgeeﬀekt möglicherweise reduziert wird, werden benötigt.
Basierend auf dem Modell der phonologischen Schleife (vgl. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986) wurde in Experiment 8c (verbal-visuelle Merkaufgabe in Kombination mit beiden
verbal-akustischen Stroop-Aufgaben) erwartet, dass die gleichen Ergebnisse auftreten wie auch
in Experiment 8b (verbal-akustische Merkaufgabe in Kombination mit beiden verbal-akustischen
Stroop-Aufgaben). In Experiment 8c traten jedoch keine Eﬀekte im Sinne einer Interferenzveränderung auf. Diese Ergebnisse können auf der einen Seite mit der Annahme erklärt werden,
dass sich eine Erhöhung und Reduktion der Interferenz aufgehoben hat. Zum anderen ist es
auch denkbar, dass die Modalität eine entscheidende Rolle spielt. Eine solche Vermutung unterstützt wiederum die in Kapitel 4 und 5 diskutierte Annahme, dass Interferenzerhöhungen in
Zweitaufgaben-Paradigmen nicht auf eine Ressourcenüberlappung, sondern auf die Ähnlichkeit
der Erst- und Zweitaufgaben zurückzuführen sind. Als weitere Erklärungsmöglichkeit für die fehlende Interferenzveränderung in Experiment 8c ist denkbar, dass die Versuchspersonen die Zahlen
nicht verbalisierten, sondern rein visuell bei Abfrage wiedererkannten. Zusätzliche Experimente
mit einer alternativen visuell-verbalen Merkaufgabe können Aufschluss darüber liefern, ob die
Modalität einen Einﬂuss auf den Specialized-Load-Eﬀekt hat.
Implikationen und Ausblick
Die Hypothesen zum Specialized-Load-Eﬀekt konnten nur teilweise bestätigt werden. In der
Diskussion wurden für die nicht erwarteten Ergebnisse vor allem materialspeziﬁsche Gründe in
Erwägung gezogen. Denkbar ist aber auch, dass eine Interferenzreduktion durch kognitive Belastung im akustischen Bereich nicht systematisch auftritt. Interferenzreduktion durch kognitive
Belastung konnten bisher nur Park et al. (2007) systematisch nachweisen. Bei den von ihnen verwendeten Materialien handelte es sich um visuelles Bildmaterial. Weitere Studien mit anderen
akustischen Materialien sind erforderlich, um zu klären, ob Specialized-Load-Eﬀekte im Sinne
einer Interferenzreduktion auch im akustischen Bereich auftreten.
Als Replikation zu den Experimenten zu akustischen Verarbeitungsressourcen (Kapitel 5) und
als Replikation zu den Ergebnissen anderer Autoren (Woodman et al., 2001; Woodman & Luck,
2004; Kim et al., 2005; Park et al., 2007) kann festgehalten werden, dass sich die Aufmerksamkeit
188
6 Specialized-Load-Eﬀekte im akustischen Bereich
unter bestimmten Umständen unter kognitiver Belastung verschlechtert. Unabhängig von der vermuteten Ursache für diese selektive Interferenz haben diese Ergebnisse bedeutsame Implikationen
für die angewandte Forschung. Das Wissen über die selektive Beeinträchtigung von Aufgaben
ermöglicht es, Aufgaben zu vermeiden, welche schlecht in Kombination bearbeitet werden können. Die Ergebnisse von Experiment 7c deuten in Übereinstimmung zur Load-Theorie zudem an,
dass bestimmte perzeptuelle Belastung förderlich für die akustisch-selektive Aufmerksamkeit sein
kann.
189
7 Zusammenfassende Diskussion
In der vorliegenden Arbeit wurden akustische kognitive Ressourcen untersucht. Für visuelles
und verbales Material gibt es bereits zahlreiche Studien, welche die Natur visueller sowie verbaler kognitiver Ressourcen untersuchen (Logie & Marchetti, 1991; Tresch et al., 1993; Hecker
& Mapperson, 1997; Shah & Miyake, 1996; Della Sala et al., 1999; Friedman & Miyake, 2000;
Klauer & Zhao, 2004). In diesen Studien konnte beispielsweise demonstriert werden, dass die Leistungen in verschiedenen verbalen Aufgaben miteinander korrelieren, nicht aber mit der Leistung
in räumlichen Aufgaben (Shah & Miyake, 1996). Andere Studien fanden mittels ZweitaufgabenParadigmen Hinweise für getrennte kognitive Ressourcen für räumliches und visuelles Material
(Logie & Marchetti, 1991; Della Sala et al., 1999; Klauer & Zhao, 2004).
Für den nonverbal-akustischen Bereich gibt es erst wenige Studien, die sich mit der Frage
auseinandersetzten, wie nonverbal-akustisches Material verarbeitet wird (z.B. Semal & Demany,
1993; D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992). In dem bekanntesten und einﬂussreichsten
Modell zu akustischen Verarbeitungsressourcen, der phonologischen Schleife, wird nur Sprache
und sprachähnliches Material berücksichtigt (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Auch
andere Autoren wie zum Beispiel Cowan (1984) nehmen an, dass nonverbal-akustische Informationen hauptsächlich in einem kurzen akustischen Speicher nur für wenige Millisekunden gespeichert
werden können.
In einer Reihe von Studien konnte aber gezeigt werden, dass auch nonverbal-akustisches Material über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann. Unter diesen Studien sind insbesondere solche, welche die Merkfähigkeit von Rhythmus (Saito, 1994; Saito & Ishio, 1998; Saito,
2001; Grube, 1996), Frequenz (Semal & Demany, 1993; Semal et al., 1996; D. Deutsch, 1970;
Pechmann & Mohr, 1992; Keller et al., 1995) und Lautheit (z.B. Botte et al., 1991; Clément et
al., 1999; Jump & Ries, 2008) untersuchen. Außerdem konnten allgemeine Gedächtniseﬀekte für
nonverbal-akustische Informationen gefunden werden, wie zum Beispiel Primacy- und RecencyEﬀekte (Pedersen & Ellermeier, 2008; Dittrich & Oberfeld, subm.). Auf Basis dieser Studien wurde
190
7 Zusammenfassende Diskussion
vermutet, dass zumindest solche nonverbal-akustischen Parameter über einen längeren Zeitraum
gespeichert werden können, welche zur Erkennung der Sprache wichtig sind.
In einigen Studien konnten Hinweise dafür gefunden werden, dass nonverbal- und verbalakustische Verarbeitungsressourcen voneinander dissoziierbare kognitive Ressourcen darstellen
(D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992; Semal et al., 1996; Keller et al., 1995). In diesen
Arbeiten wurden einfache Dissoziationsparadigmen verwendet. Zum Beispiel wurden die Versuchspersonen in den Studien von D. Deutsch (1970) aufgefordert, sich einen Testton zu merken.
Diesen Testton sollten sie nach einem gewissen Intervall mit einem zweiten Testton vergleichen.
Die Töne waren entweder identisch oder unterschieden sich um einen Halbton. Zwischen den
beiden Testtönen hörten die Versuchspersonen in der einen Bedingung Töne, welche sie ignorieren sollten; in den anderen drei Bedingungen hörten die Versuchspersonen zwischen den Tönen
Zahlen. Es zeigte sich, dass die Tonvergleichsaufgabe viel stärker von den eingeschobenen Tönen
beeinträchtigt wurde als von den eingeschobenen Zahlen.
Wie in Kapitel 4 erläutert, liefern Ergebnisse aus solchen einfachen Dissoziationsstudien keine
eindeutigen Belege zur Trennung von kognitiven Ressourcen. Weniger Alternativerklärungen existieren dagegen für doppelte Dissoziationen. Studien, welche doppelte Dissoziationsparadigmen
verwendeten, untersuchten zum Beispiel eine mögliche Trennung von visuellen und räumlichen
Kurzzeitspeichern (z.B. Tresch et al., 1993; Della Sala et al., 1999; Klauer & Zhao, 2004). Zur
Trennung verschiedener akustischer Ressourcen wurde bisher nach Kenntnis der Autorin nur die
einfache Dissoziation angewandt (D. Deutsch, 1970; Pechmann & Mohr, 1992; Semal et al., 1996;
Keller et al., 1995).
Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde zum einen untersucht, ob nonverbal-akustisches
Material über einen längeren Zeitraum gespeichert werden kann. Ein weiterer empirischer Fokus
lag auf der Fragestellung, ob nonverbal- und verbal-akustische kognitive Ressourcen voneinander
dissoziierbar sind. Dies wurde mittels eines doppelten Dissoziationsparadigmas untersucht.
Im zweiten Teil der Arbeit wurden speziﬁsche Interferenzeﬀekte unter kognitiver Belastung
untersucht. Für visuelle Stimuli wurde gezeigt, dass kognitive Belastung in Form von Arbeitsgedächtnisbelastung die Leistung in selektiven Aufmerksamkeitsaufgaben nur dann beeinträchtigt,
wenn die gleichen limitierten Verarbeitungsressourcen zur Bearbeitung beider Aufgaben benötigt
werden (Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004; Kim et al., 2005; Park et al., 2007).
Park et al. (2007) unterschieden in ihren Experimenten innerhalb einer vermuteten Ressourcen-
191
7 Zusammenfassende Diskussion
überlappung zur Bearbeitung der Aufmerksamkeits- und Merkaufgabe des Weiteren zwischen
Target-überlappender und Distraktor-überlappender kognitiver Belastung. Sie gingen davon aus,
dass die selektive Aufmerksamkeit durch eine kognitive Belastung nur dann beeinträchtigt wird,
wenn zur Bearbeitung der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen benötigt werden wie
zur Bearbeitung des Targets in der Aufmerksamkeitsaufgabe. In diesem Fall erwarteten die Autoren eine Interferenzerhöhung. Für den Fall der Distraktor-überlappenden kognitiven Belastung
erwarteten die Autoren eine Interferenzreduktion, da durch die kognitive Belastung solche Ressourcen bereits in Verwendung sind, die auch zur Bearbeitung des Distraktors benötigt werden. Es
wurde angenommen, dass der Distraktor in diesem Fall weniger stört, da er schlechter verarbeitet
wird. Die Autoren konnten ihre Annahmen mit einer visuellen Flanker-Aufgabe und visuellem zu
merkendem Material belegen. Diese sogenannten Specialized-Load-Eﬀekte wurden im zweiten Teil
der Arbeit für akustisches Material untersucht.
7.1 Akustische Verarbeitungsressourcen
In den Experimenten zu akustischen Verarbeitungsressourcen wurden nonverbal- und verbalakustische kognitive Ressourcen in einem Zweitaufgaben-Paradigma untersucht. Dabei wurde
der Eﬀekt dreier verschiedener kognitiver Belastungen (nonverbal-akustisch, verbal-akustisch,
visuell-nonverbal) auf zwei verschiedene akustische Stroop-Varianten (nonverbal-akustisch, verbalakustisch) untersucht. Bei einer nonverbal-akustischen Stroop-Variante (Leboe & Mondor, 2007)
erhöhte sich die Interferenz signiﬁkant unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung im Vergleich zu einer Kontrollbedingung. Dies wurde erwartet, da sowohl für die Bearbeitung der
Stroop-Aufgabe als auch für die Bearbeitung der nonverbal-akustischen Merkaufgabe nonverbalakustische Verarbeitungsressourcen vermutet wurden. Die Interferenz unterschied sich hingegen
unter visuell-nonverbaler oder verbal-akustischer kognitiver Belastung nicht von der Kontrollbedingung. Dies entspricht ebenfalls den Erwartungen: In diesen Fällen wurde keine Ressourcenüberlappung vermutet. Für eine verbal-akustische Stroop-Aufgabe (E. J. Green & Barber,
1981, 1983) wurden analoge Ergebnisse gefunden: Die Interferenz erhöhte sich signiﬁkant unter
verbal-akustischer kognitiver Belastung im Vergleich zu einer Kontrollbedingung, nicht aber unter
nonverbal-akustischer oder visuell-nonverbaler kognitiver Belastung. Abschließend konnte in einer Analyse der Gesamtdaten eine doppelte Dissoziation nachgewiesen werden. Das Muster einer
gekreuzten doppelten Dissoziation als eindeutigere Evidenz multipler Ressourcen (vgl. Shallice,
192
7 Zusammenfassende Diskussion
1979) konnte jedoch nicht belegt werden.
Belege für eine nonverbal-akustische kognitive Ressource
In den Experimenten, in welchen die nonverbal-akustische Merkaufgabe verwendet wurde
(Experiment 1 und 4), konnte festgestellt werden, dass diese Information über die Dauer eines
Durchgangs behalten werden kann. In den Selbstberichten konnte festgestellt werden, dass die
Mehrzahl der Versuchspersonen angab, sich dieses Material rein akustisch gemerkt zu haben.
Damit konnte die Annahme bestätigt werden, dass die hier verwendete nonverbal-akustische Information über die Dauer eines Durchgangs behalten werden kann. Dieses Ergebnis steht im
Widerspruch zu dem Modell der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). In dieser Modellvorstellung wird vermutet, dass nonverbal-akustische Informationen
nur für wenige Millisekunden behalten werden können. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit
unterstützen jedoch neuere Studien, welche nahelegen, dass auch nonverbal-akustische Informationen (vor allem solche, welche für die Spracherkennung wichtig sind, wie Frequenz, Lautheit
und Prosodie) über einen längeren Zeitraum gespeichert werden können (z.B. Semal & Demany,
1993; Saito & Ishio, 1998; Clément et al., 1999; Jump & Ries, 2008; vgl. auch Kapitel 3).
Belege für getrennte nonverbal- und verbal-akustische kognitive
Ressourcen
Die Ergebnisse der speziﬁschen Interferenzveränderung können als Hinweis dafür gesehen werden, dass verschiedene kognitive Ressourcen für nonverbal- und verbal-akustische Materialien existieren. Dies wurde auch von solchen Studien nahegelegt, welche nonverbal- und verbal-akustische
kognitive Ressourcen mittels einer einfachen Dissoziation belegten (D. Deutsch, 1970; Pechmann
& Mohr, 1992; Semal et al., 1996; Keller et al., 1995). Das hier gefundene doppelte Dissoziationsmuster liefert jedoch eindeutigere Belege für verschiedene kognitive Ressourcen, da weniger
Alternativerklärungen für das gefundene Ergebnismuster existieren (Teuber, 1955; Shallice, 1979;
Dunn & Kirsner, 1988; vergleiche auch Kapitel 4).
193
7 Zusammenfassende Diskussion
Ungekreuzte und gekreuzte doppelte Dissoziation
Shallice (1979) sowie Dunn and Kirsner (1988) unterschieden innerhalb der doppelten Dissoziation zwischen einer ungekreuzten und einer gekreuzten doppelten Dissoziation. Eine ungekreuzte doppelte Dissoziation setzt sich dabei im Prinzip aus zwei einfachen, aber gegensätzlichen
Dissoziationen zusammen. Dieser Eﬀekt kann beispielsweise auch darauf zurückzuführen sein, dass
beide Aufgaben von der gleichen kognitiven Ressource abhängig sind, aber im gegenteiligen Maße
(Shallice, 1979; Dunn & Kirsner, 1988). Somit soll das Ergebnis einer ungekreuzten doppelten
Dissoziation auch nicht eindeutig multiplen Ressourcen zugeschrieben werden können. Eine gekreuzte doppelte Dissoziation ist statistisch formuliert dadurch gegeben, dass jede Erstaufgabe
signiﬁkant beeinträchtigt wird durch jede Zweitaufgabe. Führt dies zu einer Interaktion zwischen
Aufgabe und Interferenz, kann das Ergebnis als Evidenz gegen das unitäre Ressourcenmodell
herangezogen werden (Shallice, 1979).
In einer entsprechenden Analyse der Interferenzeﬀekte konnten keine Hinweise für eine gekreuzte doppelte Dissoziation gefunden werden. Als Teilbeleg einer gekreuzten doppelten Dissoziation können für die vorliegende Arbeit möglicherweise folgende Ergebnisse herangezogen
werden. Zum einen konnte gezeigt werden, dass beide Stroop-Aufgaben in allen Fällen von allen
Merkaufgaben insofern beeinträchtigt wurden, als dass immer ein genereller Belastungseﬀekt gefunden wurde: Die Versuchspersonen antworteten immer unter kognitiver Belastung langsamer
als in der Kontrollbedingung. Zudem konnte in der Gesamtanalyse der Experimente 4 und 5
festgestellt werden, dass dieser Belastungseﬀekt in Experiment 5 größer war, das heißt in der Bedingung, in der auch eine Ressourcenüberlappung zwischen der Erst- und Zweitaufgabe vermutet
wurde. Ein äquivalentes Ergebnis konnte jedoch in der Gesamtanalyse der Experimente 1 und 2
nicht gefunden werden.
Nach Dunn and Kirsner (1988) kann nur dann eindeutig belegt werden, dass multiple Ressourcen existieren, wenn gezeigt wird, dass die Leistung in Aufgabe A und B als eine nicht ansteigende
Funktion einer zugrunde liegenden Ressource betrachtet werden kann. Eine solche reverse Assoziation kann belegt werden, wenn eine Variable die Leistung in beiden Aufgaben gleichförmig
beeinträchtigt, während eine andere Variable sie gegenläuﬁg beeinﬂusst. Das hier verwendete
Zweitaufgaben-Paradigma unterscheidet sich aber insofern von den von Dunn and Kirsner (1988)
beschriebenen Zweitaufgaben-Paradigmen, in welchen eine doppelte Dissoziation gefunden wurde,
als hier die relevante Größe ein Diﬀerenzmaß ist. Durch das hier verwendete Diﬀerenzmaß ist das
194
7 Zusammenfassende Diskussion
Argument möglicherweise nicht mehr zutreﬀend, dass das Muster einer doppelten Dissoziation
auch dadurch entstehen kann, dass beide Aufgaben von der gleichen Ressource abhängig sind,
aber im gegenteiligen Maße. Wenn beide Aufgaben in solcher Weise negativ korreliert sind, so
sollte es in einem Fall zu einer erhöhten Interferenz, in dem anderen Fall zu einer reduzierten
Interferenz kommen (verglichen mit der Kontrollbedingung). Dieses speziﬁsche Ergebnismuster
wurde jedoch nicht gefunden. Zum anderen können Interferenzreduktionen, verglichen mit einer
Kontrollbedingung, auf verschiedenen Ursachen basieren, zum Beispiel auf Ressourcenüberlappungen zwischen dem Distraktor und der Merkaufgabe (vgl. Kapitel 6; Park et al., 2007) oder
auf perzeptuelle Belastungen (vgl. Experiment 7c; Lavie & Tsal, 1994; Lavie, 1995, 2005).
Da Interferenzmaße keine eindeutigen Maße für die Leistung in einer Aufgabe darstellen,
ist die Forderung einer solchen reversen Assoziation möglicherweise nicht mehr haltbar. Experimentelle Bedingungen, in denen eine solche reverse Assoziation zwischen nonverbal- und verbalakustischen kognitiven Ressourcen mit klassischen Leistungsmaßen untersucht wird, können aber
weiteren Aufschluss darüber liefern, ob es sich um getrennte kognitive Ressourcen handelt. Auch
die Forderung einer gekreuzten doppelten Dissoziation als eindeutigerer Beleg multipler Ressourcen bei einem Zweitaufgaben-Paradigma, in welchem Diﬀerenzmaße als Leistungsmaße verwendet
werden, ist möglicherweise nicht haltbar. Weitere Experimente, in denen beispielsweise klassische
Leistungsmaße mit Diﬀerenzmaßen in doppelten Dissoziationsparadigmen direkt verglichen werden, können weitere Erkenntnisse eindeutiger Ergebnismuster multipler Ressourcen hervorbringen.
Ressourcentheorie
Das Ergebnismuster der doppelten Dissoziation nonverbal- und verbal-akustischer kognitiver
Ressourcen spricht für die Existenz multipler kognitiver Ressourcen. Die Ergebnisse können aber
auch im Sinne einer unitären kognitiven Ressource verstanden werden, unter anderem dann, wenn
das speziﬁsche Interferenzmuster der doppelten Dissoziation auf Ähnlichkeiten der Materialien in
der Erst- und Zweitaufgabe zurückgeführt wird (vgl. Nairne, 1990; Farrell & Lewandowsky, 2002;
Lewandowsky & Farrell, 2008; Lewandowsky et al., 2008; Oberauer & Lewandowsky, 2008; Klauer
& Zhao, 2004, für eine Diskussion).
Die Debatte um die Existenz nur einer (z.B. Kahneman, 1980; Turner & Engle, 1989; Kyllonen, 1993) oder verschiedener bereichspeziﬁscher kognitiver Ressourcen (z.B. Daneman & Tardif,
1987; Shah & Miyake, 1996; einen Überblick gibt Miyake, 2001) stellt eine zentrale Kontrover-
195
7 Zusammenfassende Diskussion
se im Bereich der kognitiven Psychologie dar. Eindeutige Belege für die Überlegenheit einer der
beiden Ansichten scheinen nicht zuletzt deshalb schwierig nachzuweisen zu sein, da eine klare
Formulierung der Modelle und der dazugehörigen Prozesse fehlt. Die theoretische Konkretisierung der multiplen Ressourcentheorie sowie der Theorie der ähnlichkeitsbasierten Interferenz und
der zu Grunde liegenden Prozesse ist unabdingbar für eine empirische Gegenüberstellung beider
Ansätze.
Load-Theorie
In der Load-Theorie (z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005) wird eine generelle Interferenzerhöhung in der Stroop-Aufgabe durch kognitive Belastungen, zum Beispiel durch Merkaufgaben,
postuliert. Im Gegensatz zu der Annahme der Generalität der Beeinträchtigung von selektiver
Aufmerksamkeit durch kognitive Belastung konnten einige Autoren zeigen, dass die Interferenz
nur unter bestimmten Umständen durch kognitive Belastung erhöht wird (Woodman et al., 2001;
Woodman & Luck, 2004; Kim et al., 2005; Park et al., 2007).
Es wurde in diesen Arbeiten vermutet, dass eine Ressourcenüberlappung bei Bearbeitung
der Aufmerksamkeits- und Merkaufgabe für eine Interferenzerhöhung benötigt wird. Auch die
Experimente zu akustischen Verarbeitungsressourcen liefern Hinweise für diesen Specialized-LoadAnsatz. Die Interferenz in der jeweiligen Stroop-Aufgabe erhöhte sich nur unter den kognitiven
Belastungen, von denen vermutet wurde, dass zur Bearbeitung dieser die gleichen kognitiven
Ressourcen benötigt werden wie zur Bearbeitung der jeweiligen Stroop-Aufgabe.
Zusammenfassung
Auch wenn mit den vorliegenden Ergebnissen zu akustischen Verarbeitungsressourcen nicht
eindeutig geklärt werden kann, ob die gefundene Dissoziation nonverbal- und verbal-akustischer
kognitiver Ressourcen auf verschiedene kognitive Ressourcen oder auf Materialähnlichkeiten beruht, liefern sie Hinweise dafür, dass sprachrelevantes nonverbales Material nicht nur auf einer
perzeptuellen Ebene verarbeitet wird. Es bleibt zu überprüfen, ob auch für die Sprache weniger
relevante nonverbal-akustische Parameter gespeichert werden können (zum Beispiel Rauigkeit,
Fluktuation, Schärfe). Zusätzliche Experimente mit anderen Materialien können weitere Belege
dafür liefern, dass getrennte kognitive Ressourcen für nonverbal- und verbal-akustische Materialien existieren.
196
7 Zusammenfassende Diskussion
Die Ergebnisse dieser Experimente zeigten zudem, dass nicht jede kognitive Belastung die
Aufmerksamkeit verschlechtert; dies steht im Gegensatz zu der Annahme der Load-Theorie (z.B.
Lavie et al., 2004; Lavie, 2005). Anstatt dessen verschlechterte kognitive Belastung nur unter vermuteter Ressourcenüberlappung die selektive Aufmerksamkeit. Dies entspricht dem SpecializedLoad-Ansatz (Park et al., 2007). Eine weitere Vorhersage des Specialized-Load-Ansatzes ist, dass
Ressourcenüberlappung unter bestimmten Umständen auch zu einer Interferenzreduktion führen
kann. Eine Interferenzreduktion soll dann auftreten, wenn zur Verarbeitung des Distraktors in
der Aufmerksamkeitsaufgabe und zur Bearbeitung der Merkaufgabe die gleichen kognitiven Ressourcen benötigt werden. Eine Interferenzerhöhung dagegen wird erwartet, wenn die kognitiven
Ressourcen zur Verarbeitung des Targets in der Aufmerksamkeitsaufgabe mit der Merkaufgabe
überlappen. Diese Vorhersagen wurden im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit überprüft.
7.2 Specialized-Load-Eﬀekte
In diesem Teil der Arbeit wurde in Anlehnung an die Arbeit von Park et al. (2007) zwischen Target-überlappender und Distraktor-überlappender kognitiver Belastung unterschieden.
Target-überlappende kognitive Belastung sollte die Aufmerksamkeit im Sinne einer Erhöhung
der Interferenz beeinträchtigen, Distraktor-überlappende kognitive Belastung die Aufmerksamkeit im Sinne einer Reduktion der Interferenz verbessern. Die Ergebnisse der Experimente im
zweiten Teil der vorliegenden Arbeit konnten die Vorhersagen des Specialized-Load-Ansatzes nur
teilweise bestätigen.
In Experiment 7 wurden beide Varianten der nonverbal-akustischen Stroop-Aufgabe kombiniert mit nonverbal-akustischer und räumlich-akustischer kognitiver Belastung. Die Kombination
des Tonhöhen-Stroops mit einer nonverbal-akustischen Merkaufgabe stellte eine Target-LoadÜberlappung dar, die Kombination des Lokations-Stroops mit einer nonverbal-akustischen Merkaufgabe eine Distraktor-Load-Überlappung. Die Ergebnisse zeigten zum einen eine Replikation
des Experiments 1: Die Interferenz in dem Tonhöhen-Stroop erhöhte sich wie erwartet signiﬁkant
unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung. Zum anderen wurde für den Lokations-Stroop,
entgegen der Erwartung, keine signiﬁkante Interferenzreduktion unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung gefunden.
Die Ergebnisse beider Stroop-Aufgaben unter räumlich-akustischer kognitiver Belastung zeigten nicht in die erwartete Richtung: Die Kombination des Tonhöhen-Stroops mit der räumlich197
7 Zusammenfassende Diskussion
akustischen Merkaufgabe wurde als Distraktor-Load-Überlappung interpretiert, die Kombination des Lokations-Stroops mit einer räumlich-akustischen Merkaufgabe sollte eine Target-LoadÜberlappung darstellen. Entgegen der Erwartung erhöhte sich die Interferenz in dem TonhöhenStroop unter räumlich-akustischer kognitiver Belastung, die Interferenz in dem Lokations-Stroop
unter räumlich-akustischer kognitiver Belastung reduzierte sich.
Die Experimente, in denen der Tonhöhen-Stroop mit den Merkaufgaben kombiniert wurde,
sind insofern schwierig zu interpretieren, da in den Kontrollbedingungen keine Interferenzeﬀekte
auftraten. Dies wurde darauf zurückgeführt, dass die zusätzlich präsentierten zu ignorierenden
Töne in der Kontrollbedingung eine Art perzeptuelle Belastung darstellten und es somit zu einem
verbesserten Ausblenden der Distraktorinformation kam (z.B. Lavie & Tsal, 1994; Lavie, 1995,
2005). Diese Hypothese konnte in Experiment 7c belegt werden. In diesem Experiment wurde
die Interferenz des Tonhöhen-Stroops in einer perzeptuellen Belastungsbedingung (zusätzlich zu
ignorierende Töne wurden präsentiert) mit der Interferenz einer Kontrollbedingung (nur relevante
Stroop-Töne wurden präsentiert) verglichen. In der perzeptuellen Bedingung traten wie erwartet
keine Kongruenzeﬀekte auf.
In Experiment 8 wurden beide Varianten der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe mit drei
verschiedenen Merkaufgaben kombiniert: Eine nonverbal- und verbal-akustische Merkaufgabe sowie eine verbal-visuelle Merkaufgabe. In Experiment 8a, in welchem beide Stroop-Aufgaben mit
der nonverbal-akustischen Merkaufgabe kombiniert wurden, konnte nur eine tendenzielle Interferenzreduktion in dem Wort-Stroop unter kognitiver Belastung festgestellt werden (vermutete
Distraktor-Load-Überlappung). Auch in Experiment 4 konnte die erwartete Interferenzreduktion nicht gefunden werden. Die Interferenz in dem Sprecher-Stroop erhöhte sich entgegen der
Erwartung nicht unter nonverbal-akustischer kognitiver Belastung, im Vergleich zur Kontrollbedingung (vermutete Target-Load-Überlappung). In Experiment 8b, in welchem beide StroopAufgaben mit der verbal-akustischen kognitiven Belastung kombiniert wurden, erhöhte sich wie
erwartet die Interferenz in dem Wort-Stroop, vergleichbar zu Experiment 5 (vermutete TargetLoad-Überlappung). Eine Interferenzreduktion in dem Sprecher-Stroop konnte entgegen der Erwartung nicht gefunden werden (vermutete Distraktor-Load-Überlappung). In Experiment 8c
wurde in beiden Stroop-Aufgaben entgegen der Erwartung keine Erhöhung oder Reduktion der
Interferenz unter verbal-visueller kognitiver Belastung gefunden. Für den Wort-Stroop wurde eine Interferenzerhöhung erwartet (vermutete Target-Load-Überlappung), für den Sprecher-Stroop
198
7 Zusammenfassende Diskussion
eine Interferenzreduktion (vermutete Distraktor-Load-Überlappung).
Kritik an den verwendeten Aufgaben
Es wurde vermutet, dass die unerwarteten Ergebnisse der Experimente zum Specialized-LoadEﬀekt darauf zurückzuführen sind, dass zur Bearbeitung der Aufgaben nicht klar voneinander
trennbare Ressourcen benötigt werden. Zum einen ist es möglich, dass akustische Was- und
Wo-Informationen nicht in separierbaren kognitiven Ressourcen verarbeitet werden, sondern in
einer nonverbal-akustischen Ressource. Belin and Zatorre (2000) fanden Hinweise dafür, dass im
akustischen Bereich anstatt der „what“ und „where“ Pfade getrennte neuronale Pfade für „what“
und „how“ Informationen vorhanden sind. Sollte dies der Fall sein, so wäre es in Experiment 7
nicht zu den speziﬁschen Target- und Distraktor-Load-Überlappungen gekommen, welche jeweils
für den Tonhöhen- und Lokations-Stroop in Kombination mit der nonverbal-akustischen und
räumlich-akustischen Merkaufgabe vermutet wurden.
Es ist denkbar, dass auch das in Experiment 8 verwendete Material keine klare Trennung von
beteiligten Ressourcen erlaubte: Möglicherweise werden zur Verarbeitung der Sprecherinformation
in der verbal-akustischen Stroop-Aufgabe verbal- und nonverbal-akustische Verarbeitungsressourcen gleichermaßen benötigt. Dadurch ist es denkbar, dass durch eine gleichzeitige Erhöhung und
Reduktion der Interferenz eine Interferenzveränderung nicht festgestellt werden konnte.
In Experiment 8c wurde eine verbal-visuelle Merkaufgabe verwendet. Entsprechend dem Modell der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986) wurde angenommen, dass das zu merkende Material verbalisiert wird. In Kombination mit der verbal-akustischen
Stroop-Aufgabe wurden die gleichen Annahmen bezüglich einer Target- und Distraktor-LoadÜberlappung getroﬀen wie für die verbal-akustische kognitive Belastung. Es wurde jedoch weder
eine Interferenzerhöhung noch eine Interferenzreduktion unter kognitiver Belastung festgestellt.
Es ist denkbar, dass die Versuchspersonen die Zahlen nicht verbalisierten, sondern rein visuell bei
Abfrage wiedererkannten. Diese Möglichkeit ist deshalb plausibel, da das gemerkte Material nicht
wiedergegeben sondern nur wiedererkannt werden musste.
Auch wenn die Ergebnisse dieser Experimente den Specialized-Load-Ansatz nur teilweise unterstützen, ist es nicht auszuschließen, dass die unerwarteten Ergebnisse auf die verwendeten Aufgaben zurückzuführen sind. Zusätzliche Experimente mit alternativen Stroop- und Merkaufgaben
sind erforderlich, um zu überprüfen, ob auch im akustischen Bereich Specialized-Load-Eﬀekte
199
7 Zusammenfassende Diskussion
systematisch auftreten.
Reihenfolgeeﬀekte
In allen Experimenten wurde die Bearbeitungsreihenfolge kontrolliert, da möglicherweise die
zweite zu bearbeitende Bedingung durch die erste beeinﬂusst wird. Denkbar waren zum Beispiel
Übungseﬀekte im Sinne schnellerer Reaktionszeiten und weniger Fehler.
Reihenfolgeeﬀekte wurden in einigen Experimenten zum Specialized-Load-Ansatz gefunden.
Zum Beispiel wurden in Experiment 8a, in welchem der Wort-Stroop kombiniert wurde mit der
nonverbal-akustischen Merkaufgabe, Reihenfolgeeﬀekte gefunden: In der Reihenfolgegruppe, welche zuerst die Belastungsbedingung bearbeitete, zeigte sich eine größere Interferenz in der Kontrollbedingung. Dieses Ergebnismuster wurde für alle Versuchspersonen erwartet. In der anderen
Versuchspersonengruppe waren die Interferenzen in beiden Bedingungen vergleichbar. Weitere
Experimente, in denen beispielsweise mehr Übungsdurchgänge durchgeführt werden, sind erforderlich, um zu überprüfen, ob diese Reihenfolgeeﬀekte die eigentlichen Specialized-Load-Eﬀekte
überlagerten.
Load-Theorie versus Specialized-Load-Ansatz
In der Load-Theorie wird angenommen, dass jede Art von kognitiver Belastung die Aufmerksamkeit verschlechtert. Dies konnte in einer Reihe von Studien belegt werden (z.B. Lavie et al.,
2004; Lavie, 2005). Park et al. (2007) argumentierten, dass in den Arbeiten zur Load-Theorie
zumeist Target- und Distraktor-Load-Überlappungen gleichzeitig stattfanden. Zum Beispiel argumentierten sie, dass in der Arbeit von Lavie et al. (2004) sowohl das Target als auch der
Distraktor in der verwendeten Flanker-Aufgabe aus Buchstaben also verbalem Material bestand.
Park et al. (2007) argumentieren, dass die targetrelevanten Prozesse dominanter sind, da die eigentliche Aufgabe darin besteht, auf das Target zu reagieren. Demnach soll in einem solchen Fall
die Target-Load-Überlappung in ihrem Einﬂuss auf die Leistung in der selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe die größere Wirkung haben. Mit dieser Zusatzannahme können Park et al. (2007)
unter anderem die Ergebnisse von Lavie et al. (2004) erklären.
200
7 Zusammenfassende Diskussion
Zusammenfassung
In dem zweiten Teil der Arbeit wurde die Aufmerksamkeitsbeeinträchtigung bei Ressourcenüberlappung genauer untersucht. Anders als in der Load-Theorie postuliert (z.B. Lavie et al.,
2004; Lavie, 2005), konnte in einigen Arbeiten gefunden werden, dass die Aufmerksamkeit durch
kognitive Belastung nur dann beeinträchtigt wird, wenn zur Bearbeitung beider Aufgaben die
gleichen kognitiven Ressourcen benötigt werden (Woodman et al., 2001; Woodman & Luck, 2004;
Kim et al., 2005; Park et al., 2007). Hinweise hierfür wurden auch in den Experimenten zu akustischen Verarbeitungsressourcen gefunden.
Aus den Experimenten zum Specialized-Load-Eﬀekt kann ebenfalls geschlossen werden, dass
bestimmte Aufgaben schlechter miteinander kombiniert werden können als andere. Unabhängig
von der zugrunde liegenden Ursache liefern die Experimente Hinweise dafür, dass die Zusammenstellung der parallel zu bearbeitenden Aufgaben die Leistung in beiden beeinﬂussen kann: Dabei
scheinen unähnliche Aufgaben besser kombinierbar zu sein als ähnliche.
Weitere Experimente mit anderen Materialien sowie einer größeren Anzahl an Durchgängen
sind jedoch erforderlich, um zu überprüfen ob Specialized-Load-Eﬀekte auch im Sinne einer Interferenzreduktion bei Distraktor-Load-Überlappung systematisch auftreten. Dies konnte bisher
nur für visuelle Stimuli gezeigt werden (Park et al., 2007).
7.3 Implikationen und Ausblick
Durch die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit ergeben sich sowohl theoretische als auch praktische Implikationen. Aus theoretischer Sicht liefern diese Ergebnisse Hinweise dafür, wie akustisches Material verarbeitet wird und wie kognitive Ressourcen zur Verarbeitung von akustischem
Material beschaﬀen sein könnten. Das Ergebnis, dass auch nonverbal-akustisches Material länger als nur wenige Millisekunden gespeichert werden kann und zudem dieser Speicher von einer
kognitiven Ressource für verbal-akustisches Material verschieden zu sein scheint, spricht für eine
Revision der Modellvorstellung der phonologischen Schleife (z.B. Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Die Ergebnisse allgemein sprechen gegen eine generelle Gültigkeit der Load-Theorie
(z.B. Lavie et al., 2004; Lavie, 2005): Nicht jede Art kognitiver Belastung führt zu einer Aufmerksamkeitsverschlechterung. Die Ergebnisse zum Specialized-Load-Eﬀekt belegen, wenn auch
unsystematisch, dass es im akustischen Bereich auch zu einer verbesserten Aufmerksamkeitsleis-
201
7 Zusammenfassende Diskussion
tung unter kognitiver Belastung kommen kann. Als Fazit hieraus sprechen die Ergebnisse der
vorliegenden Arbeit für eine stärkere Beachtung nonverbal-akustischer kognitiver Ressourcen im
Informationsverarbeitungsprozess.
Praktische Implikationen ergeben sich vor allem durch die materialspeziﬁschen Interferenzeﬀekte, welche Hinweise dafür liefern, dass bestimmte Aufgaben besser (im Sinne von besserer
Leistung) kombinierbar sind als andere. Ein solches Ergebnis liefert Implikationen für arbeitspsychologische Forschung. Möglicherweise können Konzentrationsleistungen verbessert werden, indem
potentielle Ressourcenüberschneidungen durch verschiedene gleichzeitig auszuführende Aufgaben
vermieden werden.
Neben den bereits diskutierten Limitierungen und daraus abgeleiteten möglichen Folgeexperimenten sind weitere Experimente erforderlich, um die Generalisierbarkeit der Ergebnisse auf
andere Materialien und andere Aufgaben zu untersuchen. Zusätzlich können bildgebende Verfahren oder psychophysiologische Methoden wie in der Studie von Imm et al. (2008), in welcher
mittels TMS (transcranial magnetic stimulation) eine unterschiedliche hemisphärische Speziﬁkation für Tonhöhe und verbales Material gefunden wurde, dabei helfen, verschiedene akustische
kognitive Ressourcen zu identiﬁzieren.
202
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217
Anhang A: Fragebögen
Verwendeter Fragebogen in Experiment 1
i
Anhang A: Fragebögen
Verwendeter Fragebogen in Experiment 2
Identisch zu dem Fragebogen in Experiment 1 bis auf Frage 2.
ii
Anhang A: Fragebögen
Verwendeter Fragebogen in Experiment 3
Identisch zu dem Fragebogen in Experiment 1 bis auf Frage 2.
Verwendete Fragebögen in Experiment 4 bis 6
Identisch zu den jeweiligen Fragebögen in Experiment 1 bis 3. Anstatt des Worts Tonhöhenaufgabe wurde das Wort Wortaufgabe verwendet.
Verwendete Fragebögen in Experiment 7a und 7b
Identisch zu dem Fragebogen von Experiment 1 bis auf folgende Unterschiede: In der Versuchspersonengruppe, welche den Lokations-Stroop bearbeitete, wurde anstatt des Worts Tonhöhenaufgabe das Wort Tonrichtungsaufgabe verwendet. In Experiment 7b wurde Frage 2 der
Merkaufgabe entsprechend umgeändert:
iii
Anhang A: Fragebögen
Verwendeter Fragebogen in Experiment 8
Identisch zu den jeweiligen Fragebögen in Experiment 4 bis 6 bis auf folgende Unterschiede: In
der Versuchspersonengruppe, welche den Sprecher-Stroop bearbeitete, wurde anstatt des Worts
Wortaufgabe das Wort Mann-Frau-Aufgabe verwendet.
iv
Anhang B: Material
Verwendetes Material in Experiment 3 und 6
v

Zugehörige Unterlagen

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Routineantrag - Georg-Elias-Müller

Die Rolle nonverbal-akustischer kognitiver Ressourcen im

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