Einfluss der Eigenschaftsdimension auf die Wirkung inhibitorischer Prozesse im Paradigma der distraktorinduzierten Blindheit

Abstract

Top-down-geleitete Aufmerksamkeitsmodulation beruht auf zwei komplementären Prozessen: Relevante Stimuli werden attentional hervorgehoben und irrelevante Stimuli inhibiert (Driver, 2001). Während Verstärkungsprozesse in ihrem Auftreten und ihrer Ausprägung von der Dimension der Stimuluseigenschaften beeinflusst sind, ist die diesbezügliche Befundlage in Bezug auf Inhibitionsprozesse weniger eindeutig (Girelli & Luck, 1997; Lange-Malecki & Treue, 2012; Sakagami et al., 2006). Das Paradigma der distraktorinduzierten Blindheit (DIB) scheint geeignet, die Frage nach der Dimensionsunabhängigkeit inhibitorischer Mechanismen zu untersuchen: In einer raschen Reizsequenz wird mittels Tastendruck auf einen Zielreiz, welcher durch einen gleichzeitigen oder vorangehenden Hinweisreiz als solcher gekennzeichnet ist, reagiert. Wenn in dem Zeitraum vor Präsentation des Hinweisreizes zielreizgleiche Distraktoren präsentiert werden, sinkt die Zielreizdetektionsrate. Dies geschieht mutmaßlich aufgrund einer distraktorinduzierten unwillkürlichen Zielreizinhibition (Sahraie et al., 2001). Alternativ ist es jedoch ebenfalls denkbar, dass eine unwillkürliche Distraktorverstärkung verantwortlich für den Effekt ist, welche verhindert, dass der zeitlich nachfolgende Zielreiz ausreichend Verarbeitungskapazitäten zur Verfügung hat. Diese Alternativerklärung wurde in der vorliegenden Arbeit zunächst ausgeschlossen, um im Anschluss untersuchen zu können, inwieweit die Effekte tatsächlich dimensionsübergreifend sind. Dafür wurde das DIB-Paradigma, welches bisher nur mit bewegungsassoziierten Reizen durchgeführt wurde, mit farbigen Reizen getestet. Wenn Hinweis- und Zielreiz gleichzeitig präsentiert wurden, bewirkten zielreizgleiche Farb-Distraktoren eine Reduktion der Trefferquote. Je mehr Distraktoren präsentiert wurden, desto stärker war dieser Effekt. Korrespondierend dazu steigerte sich mit steigender Distraktoranzahl eine frontale Negativität im distraktorkorrelierten EEG-Potential. All diese Effekte waren in vorherigen Studien in Bezug auf Bewegungs-DIB beobachtet worden (Niedeggen et al., 2012). Dies wurde so interpretiert, dass der mutmaßlich zu Grunde liegende Inhibitionsprozess in seiner grundlegenden Natur dimensionsübergreifend ist. Im Folgenden konnte jedoch gezeigt werden, dass die Effektivität dieses Prozesses keineswegs unabhängig von der Dimension der visuellen Eigenschaft ist: Der Farb-DIB-Effekt war unter gleichen Bedingungen wesentlich stärker ausgeprägt als der Bewegungs-DIB-Effekt. Die Daten legen den Schluss nahe, dass für DIB kein unwillkürlicher Distraktorverstärkungsprozess, sondern vielmehr ein dimensionsübergreifender Inhibitionsprozess verantwortlich ist, der in seiner Effektivität von den distraktor- und zielreizdefinierenden Dimension abhängig ist.

Top-down-modulated attention relies on two complementary processes: Relevant stimuli are attentionally enhanced and irrelevant stimuli are inhibited (Driver, 2001). While enhancement processes are known to be influenced by the stimulus dimension that defines target and distractors, evidence is less consistent with regard to inhibition processes (e.g. Girelli & Luck, 1997; Lange-Malecki & Treue, 2012; Sakagami et al., 2006). The distractor induced blindness (DIB) paradigm appears suitable to address the question of whether inhibitory mechanisms depend on the feature dimension. Participants are instructed to respond by button press to a target which is signaled by a concurrent or preceding cue in a rapid stream of events. If target-like distractors are presented prior to the cue, target detection rates decrease. It has been suggested that a distractor-induced involuntary target inhibition is responsible for this effect (Sahraie et al., 2001). However, it is also possible, that the effect is due to an involuntary enhancement of distractor stimuli that requires processing capacities that are hence not available for target processing. This alternative explanation was ruled out in a first study before the dimension comprehensiveness of the effect was analyzed. The latter was implemented by extending the DIB-paradigm – which previously had only been tested using dynamic stimuli – to color stimuli. The characteristic distractor-induced reduction of the target detection rate was particularly expressed when cue and target were presented in temporal proximity. The more distractors were presented, the more pronounced was the effect on target detection rates. Correspondingly, a frontal negativity in the distractor correlated EEG potential increased with an increasing number of distractors. All those effects have previously been observed in DIB tasks using dynamic stimuli (Niedeggen et al., 2012). This was interpreted in favor of a dimension comprehensive inhibition process underlying the DIB effect. It was then shown that the effectivity of the process depended on the dimension of the visual feature: In a similar setting, the color-DIB-effect was significantly more pronounced than the motion-DIB-effect. The data suggest that instead of an involuntary distractor enhancement process, an involuntary target inhibition process is responsible for DIB. The latter is dimension comprehensive and depends in its effectiveness on the distractor and target defining feature dimension.