1,721,014 research outputs found
Do executive functions predict physical activity behavior? A meta-analysis
Full text linkBACKGROUND: Executive functions (EFs) are important determinants of health behaviors. In the present study, a meta-analysis was conducted to investigate the relationship between EFs and physical activity (PA) behavior. METHODS: Systematic searches were carried out in PsycInfo, MEDLINE, and SPORTDiscus databases throughout April 2021. Prospective empirical studies conducted with general healthy populations across the lifespan, which reported the relationship between baseline EFs and later PA behavior were selected. RESULTS: Eight studies were found eligible. Results of the multilevel meta-analysis revealed a small but significant total effect size for EFs on PA behavior of z = 0.12. High heterogeneity was observed among studies. When potential moderators were tested, residual heterogeneity remained significant and the effects of the moderators were not significant. The effect size dropped when accounted for publication bias. CONCLUSIONS: Despite limitations, the study provided evidence for EFs’ determinant role on PA behavior. More research is however encouraged to inform PA promotion programs that are well-prepared for individual differences in EFs. SUPPLEMENTARY INFORMATION: The online version contains supplementary material available at 10.1186/s40359-023-01067-9
Dataset for: Sequential adjustments of task-pair control in dual-task contexts
No full textIn this experiment, we examined whether task-pair switch costs in trial n are modulated by the task-pair sequence in the previous trial.unknow
Metacognitive training
Full text linkMetacognition is usually defined as “thinking about thinking,” and it refers to knowledge about factors that influence task performance and knowledge about strategies. Moreover, it includes metacognitive regulation processes such as planning and monitoring task performance as well as evaluating the efficiency of these planning and monitoring processes. Good metacognitive abilities are essential for academic success, and good metacognitive skills support a number of other cognitive processes that are necessary to perform a specific task. Thus, training of metacognitive skills has become an important element of different training programs in various domains. In the present chapter, we will give an overview of recent advancements in the knowledge about metacognitive training in the context of mathematical skills, reading abilities, and regarding executive function training. Research from all three domains reveals promising results, indicating that the integration of metacognitive training into more conventional training programs leads to greater improvements than conventional training alone. Metacognitive training is effective for many different age groups, via different methods, and in different contexts. At the same time, however, there are still a number of open questions like the question of interindividual differences or the question of long-term effects, indicating that the field of metacognitive training research is likely to keep in the future
Theoretical Models of Training and Transfer Effects
Full text linkModels of cognitive transfer are typically based on the theory of identical elements: knowledge from one task can only be used by another task if the elements of knowledge are identical. However, this leaves many open questions regarding the nature of the knowledge and the mechanisms of transfer. The central idea presented in this chapter is that the elements of knowledge can be identified at several levels of abstraction, and that knowledge can transfer at a very low level. Moreover, the mechanism of transfer is that general knowledge is a byproduct of learning. The PRIMs (primitive information processing element) theory offers a process model of transfer. In this chapter we discuss the basis of PRIMs and show how it can predict phenomena around brain training, cognitive development, and learning from instructions at different levels of abstraction.</p
Face representation – on the content, structure and flexibility of face space
No full textKumulative Dissertation, Otto-Friedrich-Universität Bamberg, 2022When identifying faces, the incoming face information is matched against mental face representations stored in memory. Accordingly, there must be a large number of representations in memory to account for the variety of familiar faces that one has encountered in life. The face space model of Valentine (1991) represents an abstract framework intended to explain and illustrate the retention of face representations in memory. This model describes a multidimensional space, in which face representations are located and organized on various face dimensions that reflect the specific characteristics of a face. This model, however, is defined just as incompletely as the general understanding of face identification. By focusing on the phenomena priming and adaptation, the present work aims to gain a better understanding of face processing and retention and thus the face space. A literature review on both phenomena provides important information about the structure and flexibility of the face space and the face representations contained therein. The results of two experimental studies on face adaptation further reveal information about the face characteristics that constitute the face representations. These studies are the first to systematically investigate the role of non configural face information (i.e., information that is not related to any spatial aspects of a face) in mental face representation. The study results support the assumption of a high flexibility and hierarchical structure of face representation in face space. However, in contrast to previous assumptions, face representations and categories probably cannot be clearly distinguished from each other but should be considered in a more dimensional way. Moreover, the empirical studies in this work suggest that different face information is most likely represented in face space with a different valence. This valence of face information is presumably closely related to the relevance of the information for face recognition. Together, these findings indicate that the current model of face space might need to be modified to account for the complex processes of face recognition.Bei der Identifizierung von Gesichtern werden wahrgenommene Gesichtsinformationen, mit im Gedächtnis gespeicherten mentalen Repräsentationen dieser Gesichter, abgeglichen. Berücksichtigt man die Vielfalt der Gesichter, denen man im Leben begegnet ist, muss eine große Anzahl von Gesichtsrepräsentationen im Gedächtnis gespeichert sein. Das Face-Space Modell von Valentine (1991) stellt ein abstraktes Konzept dar, welches die Speicherung von Gesichtsrepräsentationen im Gedächtnis erklärt und veranschaulicht. Dieses Modell beschreibt einen mehrdimensionalen Raum, in dem Gesichtsrepräsentationen auf verschiedenen Dimensionen, die die spezifischen Gesichtsmerkmale widerspiegeln, lokalisiert und organisiert sind. Dieses Modell ist allerdings ebenso unvollständig definiert wie die generellen Prozesse der Gesichtsidentifikation. Unter Betrachtung der Phänomene Priming und Adaptation, zielt die vorliegende Arbeit daher darauf ab, ein besseres Verständnis der Gesichtsverarbeitung und -speicherung und damit des Face Space‘ zu gewinnen. Eine Literaturübersicht zu beiden Phänomenen liefert wichtige Informationen über die Struktur und Flexibilität des Face Space‘ und der darin enthaltenen Gesichtsrepräsentationen. Die Ergebnisse zweier experimenteller Studien geben darüber hinaus Aufschluss über die Gesichtsmerkmale, aus denen die Gesichtsrepräsentationen bestehen. In diesen Studien wird erstmalig die Rolle nichtkonfiguraler Gesichtsinformationen (d.h. Informationen, die nicht die relationalen oder räumlichen Aspekte des Gesichts betreffen), in der Repräsentation von Gesichtern systematisch untersucht. Die Studienergebnisse stützen die Annahme, dass die Gesichtsrepräsentation im Face Space sehr flexibel und hierarchisch strukturiert ist. Entgegen früherer Annahmen, lassen sich Gesichtsrepräsentationen und –kategorien jedoch wahrscheinlich nicht klar voneinander abgrenzen, sondern sollten in einer viel dimensionaleren Weise betrachtet werden. Darüber hinaus deuten die empirischen Untersuchungen in dieser Arbeit darauf hin, dass unterschiedliche Gesichtsinformationen höchstwahrscheinlich mit einer unterschiedlichen Wertigkeit im Face Space repräsentiert werden. Diese Wertigkeit von Gesichtsinformationen steht vermutlich in engem Zusammenhang mit der Relevanz der Informationen für die Gesichtserkennung. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass das derzeitige Modell des Face Space‘ möglicherweise modifiziert werden muss, um den komplexen Prozessen der Gesichtserkennung Rechnung zu tragen
a behavioral and electrophysiological investigation
Full text linkDie Reaktionsauswahl und die visuelle Aufmerksamkeit sind kapazitätslimitiert. In Doppelaufgaben des Paradigmas der Psychologischen Refraktärperiode (PRP) wird angenommen, dass die Reaktionsauswahlstufen in Aufgabe 1 und Aufgabe 2 sequentiell verarbeitet werden. Für Konjunktionssuchaufgaben wird angenommen, dass die visuelle Aufmerksamkeit Objekte selektiert und Objektmerkmale zusammen bindet, was zu einem seriellen Suchprozess führt. In der vorliegenden Dissertation wurde untersucht, ob die visuelle Aufmerksamkeit (d.h. Merkmalsbindung) demselben zentralen Verarbeitungsengpass wie die Reaktionsauswahl in Doppelaufgaben unterliegt. Sequentielle Verarbeitung von Reaktionsauswahl und visueller Aufmerksamkeit würde Evidenz dafür zeigen, dass beide Prozesse derselben Kapazitätslimitation unterliegen, während parallele Verarbeitung Evidenz dafür zeigen würde, dass beide Prozesse unterschiedlichen Kapazitätslimitationen unterliegen. Um diese Frage zu untersuchen, wurden Reaktionszeitmaße (locus-of-slack Methode), Targetdetektionsmaße (d’) und Ereigniskorrelierte Potentiale (EKPs; N2pc (N2 posterior contralateral)) gemessen. Schwerpunkt aller Analysen war der visuelle Aufmerksamkeitsprozess in einer Konjunktionssuche, die als Aufgabe 2 in Doppelaufgaben implementiert wurde. Aufgabe 1 war stets eine Wahlunterscheidungsaufgabe. Die Verhaltens- und elektrophysiologischen Ergebnisse zeigten, dass die Reaktionsauswahl in Aufgabe 1 und die visuelle Aufmerksamkeit (d.h. Merkmalsbindung) in Aufgabe 2 parallel verarbeitet wurden unabhängig von der Stimulusmodalität in Aufgabe 1, der Schwierigkeit der Reaktionsauswahl in Aufgabe 1 und der Darbietungsform des Stimulusdisplays in Aufgabe 2. Außerdem wurde eine Methode entwickelt, um die Anzahl der Objekte zu berechnen, die parallel zur Reaktionsauswahl verarbeitet wurden. Die Berechnungen stützten die Konklusion, dass die Reaktionsauswahl und die visuelle Aufmerksamkeit unterschiedlichen Kapazitätslimitationen unterliegen.Response selection and visual attention are limited in capacity. Concerning dual-tasks of the Psychological Refractory Period (PRP) paradigm, it is assumed that response selection of Task 1 and Task 2 are processed sequentially. On the other hand, concerning conjunction search, it is assumed that visual attention selects the items and binds the item features resulting in a serial search process. In the present dissertation I investigated whether visual attention (i.e., feature binding) is subject to the same bottleneck mechanism as response selection in dual-tasks. Sequential processing of response selection and visual attention would provide evidence that both processes rely on a common capacity limitation, whereas concurrent processing would provide evidence that they rely on distinct capacity limitations. Reaction time (RT) measures based on the locus-of-slack method, target detectability measures based on d’, and the event-related potential (ERP) technique to measure the N2pc (N2 posterior contralateral) were combined to investigate this question. Analyses focused on visual attention deployment in a conjunction search task, which was implemented as Task 2 in dual-task situations. Task 1 was a choice discrimination task. Both tasks were presented at variable temporal overlap (Stimulus Onset Asynchrony, SOA). The behavioral and N2pc results showed that response selection in Task 1 and visual attention (i.e., feature binding) in Task 2 operated concurrently irrespective of the stimulus modality in Task 1, the response selection difficulty in Task 1 and the type of presentation of the search display in Task 2. Based on a method that was developed in the present dissertation, it was possible to calculate how many items of the search display were processed in parallel to response selection. The results supported the conclusion that response selection and visual attention rely on distinct capacity limitations
Theoretical Models of Training and Transfer Effects
No full textThe central idea in this chapter is that general cognitive strategies are a by-product of learning specific skills. The PRIMs theory that is based on this idea is capable of making more fine-grained and accurate predictions than the two alternatives: The "brain training is similar to muscle training" idea that overpredicts the effects of cognitive training, and the identical elements theory of transfer that underpredicts it.</p
The cognitive processing architecture of dual-memory retrieval after practice
Full text linkDual-memory retrieval refers to the retrieval of two different types of memory information at the same time. While capacity constraints - particularly in the form of bottleneck models - have been proposed to limit this ability, recent evidence suggests that humans can, in fact, retrieve two pieces of information at once. One candidate model to explain these processes is the set-cue bottleneck model. This dissertation examined the mechanisms behind these processes by assessing three central factors: task specific factors, explicit strategy instructions and individual factors. Key findings were the generalization of previous results to a new retrieval context of automatized cue response associations, as well as the assessment of the role of strategy instructions and manipulations. Lastly, the similarities in the way younger and older adults process dual-memory retrieval have been examined
On the mechanisms improving dual-task performance with pratice
Full text linkZahlreiche Studien belegen, dass Menschen Schwierigkeiten bei der simultanen Ausführung von 2 Aufgaben haben. Diese Schwierigkeiten sind durch zusätzliche Leistungskosten in Doppelaufgabensituationen im Vergleich zu Einzelaufgabensituationen gekennzeichnet (d.h. Doppelaufgabenkosten). Allerdings konnten jüngere Studien eine deutliche Reduktion der Doppelaufgabenkosten am Ende von Übung zeigen. Der Befund von Doppelaufgabenkosten am Beginn und die deutliche Reduktion davon am Ende der Übung indiziert, dass diese Reduktion durch spezifische Lernmechanismen geleistet wird. Obwohl sich frühere Studien bereits mit diesen Mechanismen befassen, bleiben die genauen Mechanismen der Reduktion der Doppelaufgabenkosten durch Übung unbekannt. Das Ziel von vier Studien der vorliegenden Arbeit ist die Spezifizierung dieser Mechanismen durch die Anwendung einer Doppelaufgabensituation mit einer visuellen und einer auditiven Teilaufgabe (Schumacher et al., 2001). Untersuchungen zu Lernmechanismen innerhalb der Teilaufgaben zielten auf die genaue Lokalisation von Verkürzungen der Verarbeitungszeit in diesen Aufgaben während der Übung. Erstmalig konnte ich zeigen, dass die Verkürzung der Aufgabenverarbeitung in Doppelaufgabensituationen vor allem durch eine verkürzte Antwortauswahlstufe erfolgt. Demgegenüber haben Untersuchungen zu Lernmechanismen zwischen den Teilaufgaben auf den Erwerb von Fertigkeiten der Aufgabenkoordination gezielt. Hier habe ich Nachweise erbracht, dass diese Fertigkeiten während der Übung von Doppelaufgaben erwerbbar sind, aber dass kein Erwerb während Einzelaufgabenübung erfolgt. Weiterhin habe ich gezeigt, dass diese Fertigkeiten in alternative Doppelaufgabensituationen transferierbar sind. Allerdings gibt es keinen Nachweis für den Fertigkeitstransfer in Aufgabenwechsel- und Attentional-Blink-Situationen. Um das Ergebnis von Lernmechanismen weiter zu spezifizieren, habe ich gezeigt, dass die Doppelaufgabenleistung in der visuellen aber nicht in der auditiven Teilaufgabe stabil ist nachdem die Übung beendet wurde. Die vorliegenden Befunde zu Lernmechanismen werden in ein Modell von geübter Doppelaufgabenleistung, das Latent Bottleneck Model, integriert und neue Annahmen im Rahmen dieses Modells diskutiert.Numerous studies showed that people have difficulty performing two tasks at the same time. This difficulty is indicated by additional performance costs in dual-task situations when compared to single-task situations, i.e. dual-task costs. However, recent evidence has shown a substantial reduction of dual-task costs through practice. The finding of dual-task costs at the beginning and the reduction thereof at the end of practice indicates that this reduction must be accomplished via specific learning mechanisms. Although such mechanisms have been addressed in previous studies, the specific mechanisms contributing to practice related dual-task cost reduction remained unknown. The aim of four studies in the present work is to specify these mechanisms by applying a dual-task situation including a visual and an auditory component task (Schumacher et al., 2001). Investigations on learning mechanisms within the component tasks aimed to identify loci of stage shortening in these tasks through practice. For the first time I showed that component task processing in dual-task situations is mainly shortened through a shortening at the response selection stage. In contrast, investigations on learning mechanisms between the component tasks focussed on the acquisition of task coordination skills. Here I provided evidence that these skills are acquired during dual-task practice and there is no acquisition of these skills during single-task practice. Additionally, I demonstrated that these skills are transferable to alternative dual-task situations. There is, however, no evidence for transfer of these skills to task switching and attentional blink paradigms. In order to further specify the result of the learning mechanisms, I showed that dual-task performance in the visual but not in the auditory task is stable after practice has finished. The present findings on learning mechanisms are integrated into a model of practiced dual-task performance, the latent bottleneck model, and new assumptions in the framework of this model are discussed
Executive functions modulated by context, training, and age
Full text linkDer vorliegende Arbeit systematisiert Befunde aus dem Gebiet der exekutiven Funktionen und ihren Modulationen durch verschiedene Parameter (d.h. Shifting, Inhibition, Updating, Dual tasking). Diese Parameter werden in einer entsprechenden Rahmenkonzeption illustriert und umfassen die Parameter Kontext, Training, Alter und ihre Kombinationen. Die vorliegende Arbeit zeigt Beispiele, wie diese Parameter in Bezug auf exekutive Funktionen realisiert werden können. Im Rahmen des Kontext-Parameters wird beispielsweise gezeigt, wie die Vorhersagbarkeit von Aufgaben und Aufgabenreihenfolgen Dual tasking (Heinrich et al., 2012) und wie aktuelle Anforderungen an das Arbeitsgedächtnis Inhibition (Soutschek et al., 2013) modulieren kann. Allerdings zeigen Töllner et al. (2012) auch Grenzen des Kontext-Parameters bei der Modulation der erstgenannten exekutiven Funktion. Der Parameter Training wurde realisiert mit Fokus auf (1) Shifting (Strobach et al., 2012a) und (2) Updating (Salminen et al., 2011, 2012). Schubert and Strobach (2012) sowie Strobach et al. (2012b) untersuchten den Transfereffekt von Video-game- und Arbeitsgedächtnistraining auf Dual tasking und Shifting. Schließlich zeigen Strobach et al. (2012c, 2012d) Modulationseffekte bei der Kombination des Alters- und Trainingsparameters auf die exekutive Funktion Dual tasking. Abschließend systematisiert die vorgestellte Rahmenkonzeption die Lücken und Ziele zukünftiger Forschung zur Modulation von exekutiven Funktionen.The present review aims at a systematization of findings in the field of executive functions and their modulation due to different operational parameters (i.e., dimensions). This systematization is realized in the form of the Framework on modulations of executive functions. Basically, this framework illustrates how different types of executive functions (i.e., Shifting, Inhibition, Updating, Dual tasking) are modulated by their context (Context dimension), training (Training dimension), age (Age dimension), and combinations of these dimensions. The present review includes examples of studies that demonstrate a realization of each of these dimensions and their effects on executive function types. In detail, the Context dimension modulates the executive function type Dual tasking (i.e., due to task order predictability in dual tasks; Hendrich et al., 2012 ) and Inhibition (i.e., due to the level of concurrent working memory demand in a Stroop task; Soutschek et al., 2013); however, Töllner et al. (2012) demonstrated that Context also affects processes that are not related with executive functioning (i.e., perception and motor processes) in a dual-task situation. The framework’s Training dimension was realized when (1) Strobach et al. (2012a) investigated effects of training on the executive function Shifting in a task switching situation and (2) Salminen et al. (2011, 2012), Schubert and Strobach (2012), as well as Strobach et al. (2012b) investigated transfer effects on executive functioning of Dual tasking and Shifting after video game and working memory training. Finally, Strobach et al. (2012c, 2012d) illustrated modulation effects of age and training (i.e., the combination of Age and Training dimension) on the executive function type Dual tasking. In sum, this framework helps to systematize research gaps and future studies in this field (i.e., executive functions)
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