Ereigniskorrelierte Potentiale des Modalitätswechsels bei Arbeitsgedächtnisprozessen

3. Überlappung von P3a und P3b Komponenten In einer einfachen Aufgabe überlappen beide Komponenten, während in schwierigeren Bedingungen die Latenz der P3a gleich bleibt und die Latenz der P3b zunimmt. Die beiden Komponenten addieren sich nicht mehr und die Amplitude nimmt ab. 4. Überlappung mit „slow negative waves“ Eine „slow negative wave“, die mit Gedächtnissuche in Zusammenhang gebracht wird, tritt im selben Zeitfenster auf, wie die P300. 5. „Resource reallocation“ In Aufgaben mit gleich bleibender Schwierigkeit der Zielreizidentifizierung (target identifikation) und Gedächtnissuche (memory search), aber mit zu nehmender Gedächtnisbelastung, werden vom „memory rehearsal“ Prozess mehr Ressourcen beansprucht. Dies führt dann zu einer Reduzierung der P300 Amplitude (Kramer et al., 1986). In Abbildung 2.4 ist ein von Kok (2001) adaptiertes Modell der „resource reallocation“ zu sehen. Das Model der „resource reallocation“ ist für die aktuelle Studie von besonderer Relevanz, da sie eine Amplitudenreduzierung der P300 durch „memory rehearsal“ bei ansteigender Gedächtnisbelastung vorhersagt. Auf der nächsten Seite werden zwei Arbeiten vorgestellt, die den Einfluss von „resource reallocation“ auf die Amplitude der P300 zeigen. Die erste Studie handelt von einer visuell-räumlichen Arbeitsgedächtnisaufgabe, deren Stimuli nach dem Modell von Smith et al. (1997) (siehe Abbildung 2.3) durch die Wiederholung eines räumlichen Kodes (rehearse spatial code) im AG gehalten werden. In der zweiten Studie wird der räumlichen Arbeitsgedächtnisaufgabe eine verbale gegenübergestellt, deren Stimuli höchstwahrscheinlich durch subvokales Wiederholen in der phonologischen Schleife gehalten wurden. [...]

Donchin formulierte 1981 die „context-updating“ Hypothese, die aussagt, dass die P300 evoziert wird „whenever there is a need to revise templates in working memory“. Die P300 wird generiert, sobald ein relevanter Zielreiz (Target) mit einer Repräsentation des Arbeitsgedächtnisses verglichen und aktualisiert (update) wird. Relevante Ereignisse, z. B. ein Target, verursachen eine größere Amplitude als irrelevante, wie z. B. ein Nontarget und seltene eine größere als häufige Ereignisse. Die Latenz der P300 wird als eine Art Obergrenze gesehen, innerhalb der ein Stimulus kategorisiert oder ausgewertet wird (Kok, 2001; Kutas et al., 1997; Coles et al., 1995). Nach Kutas et al. (1997) gibt es einen Zusammenhang von Reaktionsgenauigkeit und P300 Latenz: „Furthermore, response accuracy increases in graded fashion as P300 latency decreases.“ Dagegen ist die Reaktionszeit relativ unabhängig von der P300 Latenz (Magliero et al., 1984) Es gibt modalitätsabhängige Unterschiede in der Latenz der P300. In einfachen „oddball“ Paradigmen ist die Latenz der P300 für auditive Stimuli kürzer als die für visuelle (Polich und Heine, 1996; Picton et al., 1984). Picton et al. (1984) erklärten den Unterschied „…by the differences in transmission time to the cortex.” Eine Reihe von Studien konnten einen Zusammenhang zwischen der Reduzierung der P300 Amplitude bei ansteigender Gedächtnisladung belegen. In einer Übersichtsarbeit berichtete Kok (2001) über 5 Faktoren, die zur Reduzierung der P300 Amplitude beitragen. Von den Faktoren hob er „resource reallocation“ besonders hervor. 1. Latenzverschiebung Bei hoher Gedächtnisbelastung gibt es eine größere Variabilität in der Latenz, die nach Mittelung zu einer Abnahme der Amplitude führt. 2. „Equivocation“ bedeutet, dass die geringere Amplitude auf eine schwächere Gedächtnisrepräsentation zurückgeführt wird. [...]

Zeitdauer kognitiver Prozesse aus der Latenz ihrer korrespondierenden Auslenkungen und dass die Stärke dieser Prozesse aus der Größe ihrer Amplitude beurteilt werden kann. Diesen Annahmen folgt der Schluss, dass dieselben kognitiven Prozesse auch dieselben Komponenten evozieren (Kutas und Dale, 1997). Es hat sich als nützlich erwiesen, zwei Gruppen von EKP-Komponenten zu unterscheiden, die exogenen und die endogenen Komponenten. Die Amplitude, Latenz und Verteilung von exogenen Komponenten hängen eher mit der Verarbeitung der physikalischen Eigenschaften des Stimulus zusammen, als mit kognitiven Manipulationen. Zu den exogenen Komponenten werden alle Auslenkungen gezählt, die innerhalb der ersten 100 ms nach Reizpräsentation aufgezeichnet werden. Näätänen et al. (1982) zählten die Komponenten N1 und P2 dazu, von denen sie annahmen, dass sie von jedem Stimulus evoziert wurden und die N2a, die auftrat, wenn der aktuelle Reiz von der Gedächtnisspur des vorherigen abwich. Kok (2001) berichtete, dass endogene Komponenten relativ unabhängig vom „output“ früherer Prozesse sind. Später auftretende EKP-Komponenten, z. B. die P300 und die N400 werden als endogen bezeichnet, d.h. sie werden mehr durch „innere Vorgänge“ verursacht, die mit aufgabenrelevanten Manipulationen der Stimuli zusammenhängen und können auch in Abwesenheit von externen Ereignissen vorkommen (Rugg et al., 1995). Ein typisches Beispiel dafür sind Arbeitsgedächtnisaufgaben. Kutas und Van Petten (1994) zählten die N400 und die P300 zu den EKPKomponenten, die relevant für sprachliche Prozesse sind. Aus diesem Grund wurden beide Komponenten in die aktuelle Studie einbezogen. [...]