Zur Überprüfung der Wettlaufmodelle für das Stoppsignal-Paradigma: der Copula-Ansatz

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Hans Colonius; Professorin Dr. Adele Diederich
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie ; Mathematik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466720487

Die Fähigkeit, unerwünschte oder nichtangepasste Handlungen und Impulse zu unterdrücken, ist eine wesentliche Komponente flexiblen und zielgerichteten Verhaltens („Reaktionsinhibition“). Die Stoppsignalaufgabe ist ein wichtiges Instrument zum Studium der Reaktionsinhibition u.a. in der Psychologie und den Neurowissenschaften. Die Aufgabe besteht darin, so schnell wie möglich eine Go-Reaktion auszuführen (einfache oder Wahl-Aufgabe), jedoch in einer kleinen Anzahl der Fälle zeigt ein Stoppsignal (z.B. akustisch) nach einer variablen Verzögerungszeit an, dass die Reaktion nicht ausgeführt werden soll. Die Latenzzeit für die Reaktionsinhibition, die als Indikator der Reaktionsinhibition betrachtet wird, kann jedoch im Gegensatz zur Reaktionszeit für die Go-Reaktion nicht direkt beobachtet werden. Ein Lösungsansatz ist die Entwicklung von Modellen, in denen die Performanz in der Stoppsignalaufgabe als Wettlauf zwischen dem Go-Prozess und dem Stopp-Prozess verstanden wird. Wenn der Stopp-Prozess gegen den Go-Prozess gewinnt, wird die Reaktion unterdrückt, andernfalls wird sie trotz Stoppsignal ausgeführt. Unabhängige Wettlaufmodelle machen zwei Annahmen. Erstens, die Latenzzeiten der beiden Prozesse sind stochastisch unabhängige Zufallsvariablen. Zweitens, die Verteilungsfunktion für die Go-Prozess Variable wird nicht von der Darbietung des Stoppsignals beeinflusst, z.B. wird das Go-Signal nicht schneller oder langsamer verarbeitet im Vergleich zu der Bedingung ohne Stoppsignal („Kontextunabhängigkeit“). Das unabhängige Wettlaufmodell, in parametrischer und in nichtparametrischer Version, erlaubt die Herleitung von Vorhersagen für die im Paradigma gesammelten Daten. Wenn es Modellabweichungen gibt, ist jedoch die Validität der abgeleiteten Indikatoren der Reaktionsinhibition zweifelhaft. Bisher ist es wohl nicht möglich zu entscheiden, welche der beiden Annahmen (oder beide) verletzt ist. Andererseits betreffen beide Annahmen wesentliche Aspekte des Inhibitionsprozesse und können die Vorhersagen in unterschiedlichem Ausmaß beeinträchtigen. In diesem Projekt wird das unabhängige Wettlaufmodell durch explizite Annahmen über die möglichen Abhängigkeiten verallgemeinert. Mit Hilfe der statistischen Theorie der Copulae (copulas) werden wir, durch Simulation und theoretische Analyse, die Effekte der Verletzung der stochastischen Unabhängigkeit und der Kontextunabhängigkeit separieren können und ihren Einfluss auf die Vorhersagen und die Indikatoren der Performanz abschätzen. Unsere Ergebnisse werden Anwendern des Paradigmas zeigen, (a) in welchem Maße sie sich auf ihre Messungen verlassen können, (b) wie valide ihre Annahmen über die beteiligten Mechanismen des Inhibitionsprozesses sind und (c) welche Alternativen zum unabhängigen Wettlaufmodell existieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen