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Zahlreiche 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.

Eltern zu früh geborener Kinder erhalten in neonatologischen Kliniken heute vielfältige Unterstüt-zungsangebote. Vertreter verschiedener Berufsgruppen informieren, beraten und begleiten die Eltern während des stationären Aufenthalts und zum Teil darüber hinaus. Elternorientierte Unterstützungskonzepte für einen Bedarf zu entwerfen, der theoretisch und empirisch begründet werden kann und sowohl interdisziplinär kommunizierbar ist als auch in Beziehung zu den von den Eltern selbst geäußerten Bedürfnissen steht, ist eine aktuelle Herausforderung. Studien zum elterlichen Bedarf beziehen sich bislang meist auf nur eine der relevanten Perspektiven und/oder nicht auf die hier fokussierte Untersuchungsgruppe, lassen jedoch eine Vielfalt möglicher Bedarfsarten erkennen. Der elterliche Unterstützungsbedarf bei Frühgeburt wurde daher im Rahmen eines explorativ und multiperspektivisch angelegten Forschungsprojekts mit dem Ziel einer fallübergreifenden Bedarfsanalyse untersucht. Bedarfsbezogene Selbst- und Fremdeinschätzungen während des Klinikaufenthalts der Kinder wurden innerhalb eines qualitativen Studiendesigns mittels leitfadengestützter Interviews erfasst. Datenerhebung und -auswertung fanden in mehreren, flexibel aufeinander bezogenen Phasen statt. Anhand der Gesprächsprotokolle erfolgte eine materialgestützte Kategorienbildung. Geeignete Auswertungskategorien wurden für eine nachfolgende qualitative Bedarfsbeschreibung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Wahrnehmungsperspektiven herangezogen. Fallübergreifende Erkenntnisse zum Bedarf sind für die weitere Ausarbeitung professioneller "Elternbetreuungskonzepte" dringend erforderlich. Klar strukturierte und begründete Konzepte stecken den professionellen Handlungsrahmen ab, können Hinweise auf notwendige Kompetenzen des Klinikpersonals geben und sind ein wichtiger Beitrag zur Qualitätssicherung professioneller Routinehandlungen. / Today parents of preterm infants receive various forms of support in neonatal (intensive) care units. Health care providers inform, advise and accompany parents while their infants are hospitalized and beyond. The development of parent centered support concepts which have a strong theoretical as well as an empirical foundation constitutes a challenge, since such concepts have to be communicated across disciplines and also meet the needs of parents. Research on parents’ needs has often focused on one perspective only and/or not on this specific sample group. Even so, a variety of needs types can be identified. In this study, an exploratory and multi-perspective investigation was designed and conducted to examine the support needs of parents of preterm infants as perceived by parents themselves and by professional health care providers. In order to investigate and identify parents'' support needs during their infants'' hospitalization time a qualitative approach was chosen (guided interviews). Data was collected and analyzed in repeated, flexible interrelated phases. The transcribed interviews were used to analyze inherent ideas and to generate codes. Proven categories of analysis were used for the qualitative description of parents'' needs while different perspectives were considered. Research findings about parental needs which can be generalized are increasingly necessary for future development of professional parent-support concepts. Highly structured und well-justified concepts may outline the scope of professional responsibility and competencies and thus contribute to high-quality professional health care in neonatology.

Gesichterwahrnehmung und –gedächtnis («Gesichterkognition») sind wesentliche Facetten der sozialen Intelligenz, und deren Entwicklung gehört zu einem zentralen Forschungsthema. Jedoch besteht eine Kontroverse über die Frage der frühen oder späten Reifung diesen Fähigkeiten. Die Varianz wird dabei meist ignoriert, wodurch die Fragestellung "frühe vs späte Reifung" möglicherweise verkürzt wird, denn in den unterschiedlichen Kohorten können sich starke individuelle Unterschiede in Gesichterkognition zeigen. Außerdem machen es Lücken in der Untersuchung der Varianz unmöglich, die Assoziation der Gesichterkognition mit allgemeinen kognitiven Prozessen zu verfolgen, und die Spezifität der Gesichterkognition in der Kindheit und Adoleszenz bleibt offen. Basierend auf den früheren differenzialpsychologischen Untersuchungen der Struktur der Gesichterkognition und der Varianz bei Erwachsenen wurde in Rahmen der aktuellen Dissertation dieser Ansatz für die Kindheit und Adoleszenz adaptiert. Basierend auf den Ergebnissen von 338 Kindern und Jugendlichen wurden folgende Schlussfolgerungen formuliert: a) der Ansatz für die Untersuchung der Varianz ermöglichte das 2-faktorielle Modell der Gesichterkognition (Gesichterwahrnehmung und Gesichtergedächtnis) zu replizieren und die Invarianz dieser Struktur über Kindheit und Adoleszenz zu demonstrieren; b) aktueller Ansatz ermöglichte es, signifikante altersbedingte Leistungsunterschiede in beiden latenten Faktoren zu zeigen; c) Obwohl das Niveau der Reifung der Gesichterkognition in hohem Maße mit der allgemeinen kognitiven Entwicklung verbunden ist, sind die Gesichterwahrnehmung und das Gesichtergedächtnis im Vergleich zur Objekterkennung spezifisch und haben einen besonderen sozialen Charakter. Die aktuelle Dissertation enthält eine Reihe von methodischen Empfehlungen, die mit der Messung der Gesichterkognition in der Kindheit und Adoleszenz verbunden sind, insbesondere - die Entwicklung der multivariaten Messung. / Face perception and memory ("face cognition") are basic facets of social intelligence, and their development is a central topic for developmental science. Nevertheless, there is acute controversy over the issue of early or late maturation of these abilities. In addition, variance in face cognition abilities was ignored so far, leading to the absence of information, how children in a given age cohort differ in these abilities and making it impossible to investigate the association of face cognition abilities with general cognitive abilities; hence, the question about the specificity of face cognition abilities in childhood and adolescence remains open. Based on the earlier differential psychological studies of the structure of face cognition and variance in adulthood, within the current dissertation this approach was adopted to childhood and adolescence. Based on the results of 338 children and adolescents, the following conclusions were formulated: a) the individual differences approach allowed to establish the 2-factorial model of face cognition abilities (face perception and face memory) and to demonstrate invariance of this structure across childhood and adolescence; b) current approach allowed to demonstrate substantial age-related performance differences in both latent factors; c) although the level of maturation of face cognition is highly associated with general cognitive development, face perception and face memory are specific and have a social character compared to object recognition. The current dissertation contains a number of methodological recommendations related to the measurement of face cognition in childhood and adolescence, most important - the development of multivariate measurement.

Die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses (AG) sagt die Leistungsfähigkeit in diversen anderen kognitiven Funktionen voraus. Zusätzlich werden altersbedingte Beeinträchtigungen in AG mit Defiziten in anderen kognitiven Funktionen assoziiert, was sich im hohen Alter in der Minderung der Selbständigkeit und des Leistungsniveaus in alltäglichen Aufgaben widerspiegelt. Das AG kann durch Trainingsmaßnahmen verbessert werden, und auch andere kognitive Funktionen können von AG-Training profitieren. Die Befundlage bezüglich dieser Transfereffekte deutet darauf hin, dass AG-Training auch Mechanismen zur Verbesserung der allgemeinen kognitiven Leistungsfähigkeit umfasst. Obwohl es zunehmend Hinweise für die Möglichkeit gibt, kognitive Funktionen durch AG-Training zu verbessern, sind die genauen Mechanismen von Training und Transfer noch unklar. In der vorliegenden Dissertation präsentiere ich vier Studien, in denen ich die genauen Mechanismen von AG-Training untersucht habe. Ich konnte zeigen, dass Training die Leistung in verschiedenen Tests zu exekutiven Funktionen verbessert, und dass der Transfer von Trainingseffekten statt auf die Förderung einer allgemeinen kognitiven Fähigkeit auf die Verbesserung in einem spezifischen Prozess zurückzuführen ist. Weiterhin habe ich zum ersten Mal gezeigt, dass bereits 16 Sitzungen eines AG-Trainings zu strukturellen Veränderungen in der weißen Substanz führen. Diese ließen sich in den Nervenbahnen nachweisen, die die mit AG assoziierten Hirnareale verbinden. Ich zeigte erstmals auch, dass altersbedingte Unterschiede in AG zwischen jungen und älteren Erwachsenen bereits nach 16 Trainingssitzungen ausgeglichen werden können. Die Befunde der vorliegenden Arbeit werden in Bezug auf die Flexibilität der kognitiven Funktionen und auf die Plastizität des zugrunde liegenden neuronalen Substrats diskutiert. Zusätzlich werden neue Ansichten für Modelle von Training- und Transfermechanismen vorgestellt. / Working memory (WM) is a cognitive function that is engaged in several everyday tasks. WM performance predicts performance in diverse other cognitive functions. Additionally, WM decline at old age is associated with age-related impairments in others cognitive functions, thus affecting autonomous performance of everyday tasks. It has been shown that WM can be improved with training interventions, and evidence has accumulated showing that also other cognitive functions can profit from WM training. The transfer findings indicate that WM training might enclose a mechanism to improve cognitive functions in general. Even though there exists a growing body of evidence on the possibilities to improve cognitive functions with WM training in different populations, the exact mechanisms of training and transfer have remained unclear. In the current dissertation I examine the prospects and precise mechanisms of WM training with four studies using the bi-modal dual n-back paradigm. I showed that dual n-back training improved performance in various tests tapping executive functions. I could also demonstrate that the mechanisms underlying transfer result from an improvement in a specific process tapped by the training task rather than in the boosting of a general cognitive ability. Consequently, transfer can occur to tasks if they engage the same specific process. Additionally, I provided primary evidence that only 16 sessions of WM training produces microstructural changes in white matter pathways connecting brain regions that support WM functions. I also showed for the first time that age-related differences in WM performance between young and older adults can be compensated for after only 16 training sessions. The findings of the present dissertation are discussed in relation to the flexibility of cognitive functions and the plasticity of the underlying neuronal substrate; additionally, new conceptions to models of training and transfer mechanisms are presented.

Bei Untersuchungen zur klassischen Konditionierung mit mehreren prädiktiven Hinweisreizen konnte in den letzten Jahren gezeigt werden, daß Personen mit schizophrenen Spektrumsstörungen Besonderheiten beim Erlernen von Ereignisrelationen aufweisen. Bei den in dieser Arbeit vorgestellten Experimenten wird assoziatives Lernen bei Gesunden und bei Personen mit schizophrenen Spektrumsstörungen einer elektrophysiologischen Betrachtung zugänglich gemacht. Zu diesem Zweck wurde ein modifiziertes Reizinteraktionsparadigma verwendet, bei dem mit Hilfe zweier Hinweisreize ein Zielreiz vorhergesagt werden soll. Dabei wurde das prädiktive Potential eines Hinweisreizes konstant gehalten. Die Änderung der prädiktiven Validität des zweiten Hinweisreizes führte zu zwei Versuchsbedingungen: In einer war dieser Hinweisreiz ein guter Prädiktor für den Targetreiz, in der anderen ein schlechter Prädiktor. Die Kontingenzurteile der unselektierten und der niedrigschizotypischen Probanden sind durch eine kompetitive Beziehung der Hinweisreize charakterisiert. Die Kontingenzen eines Hinweisreizes werden unterschätzt, wenn ein zweiter besser zur Vorhersage des Targets geeignet ist. Die Kontingenzurteile der hochschizotypischen Probanden weisen dieses Muster nicht auf. Wird hier ein Hinweisreiz als ein valider Prädiktor für den Zielreiz erkannt, fällt auch die Beurteilung für die Kontingenzbeziehung zwischen dem zweiten Reiz und dem Zielreiz höher aus. Die elektrophysiologischen Daten unterstützen die Auffassung, daß nach jedem Lerndurchgang eine Fehlerkorrektur stattfindet. Normale und Schizotypiker unterscheiden sich diesbezüglich nicht. Gruppenunterschiede gibt es allerdings bei der durch die Hinweisreize ausgelösten N150, deren Amplitude bei den Schizotypikern an temporo-okzipitalen Ableitorten kleiner ist. Der Reizkompetitionseffekt konnte nur in der Versuchsbedingung induziert werden, die eine hohe Arbeitsgedächtnisauslastung erforderte. Die Bedeutung dieser Ergebnisse wird vor dem Hintergrund des aktuellen Forschungsstands diskutiert. / Several studies of classical conditioning with more than one predictive stimulus report that persons with schizophrenia spectrum disorders have deviances in learning how related to each other. I used a modified cue interaction paradigm to make associative learning accessible to an electrophysiological investigation. Participants had to predict a target stimulus based on two preceding cues, keeping the predictive potential of one cue constant. The predicitve validity of the second cue changed, yielding two different validity conditions: in one condition the second cue was a very good predictor of the target cue, in the other validity condition this cue predicted the target at random level. Judgements of contigencies of unselected probands and psychometric selected low schizotypals between target and each cue can be described as "competitive": Contingencies between one cue and target were judged lower if a second cue was a better predictor for the target, whereas contigency judgements of psychometric selected schizotypals can be described as "cooperative": If one cue is judged as being a relative valid predictor, the contingency between the second cue and target were also judged higher. Electrophysiogical dates supports the view of correcting errors after each learning trial. There seems to be no difference between high and low schizotypes. Differences on group-level appeared on cue-evoked event-related potentials, especially on the occipito-temporal N150-amplitudes, which were smaller in schizotypes. Cue-Competition could only induced in the low working memory load version of the cue competition paradigm. The relevance of these results are discussed with reference to recent research on associative learning and schizophrenia.

In dieser Arbeit untersuche ich der Gesichterkognition zugrundeliegende biologischen Mechanismen auf der genetischen, neuronalen und verhaltensbasierten Ebene. Die neuronale Aktivität wurde mittels ereigniskorrelierter Potenziale (EKPs) untersucht und ihre Latzenzvariabilität innerhalb der Person wurde durch eine innovative Methode, Residue Iteration Decomposition (RIDE), gemessen. Die erste Studie demonstriert die Reliabilität von RIDE für die Extraktion von Einzeltrialparametern der P3b Komponente, welche in der zweiten Studie die Basis für die Untersuchung der Innen-Subjekt-Variabilität (ISV) bei der Geschwindigkeit der Gesichterkognition bildet. Die zweite Studie untersucht individuelle Unterschiede in ISV in ihrer genetischen Variation, gemessen an der Verhaltens- und neuronalen Ebene während einer Gesichterkognitionsaufgabe. Die Ergebnisse zeigen, dass ISV nicht nur mit dem COMT Val158Met Polymorphismus zusammenhängt, sondern auch von der geforderten kognitiven Verarbeitung abhängt. Zudem ist die ISV in der Reaktionszeit teilweise durch die ISV in der Geschwindigkeit zentralkognitiver Prozesse erklärbar. Studie 3 liefert neuartige Informationen für die N1/N170 Forschung. Mit einem differentialpsychologischen Ansatz konnten wir nicht nur vorangegangene Ergebnisse zur Vorhersagekraft der N170 für individuelle Unterschiede in der Gesichterkognition replizieren, sondern auch die individuellen Unterschiede in der N170 in einen allgemeinen und einen gesichtsspezifischen Teil mit unterschiedlicher Vorhersagekraft zerlegen. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass top-down Modulationen der N170 unterscheidbare und qualitativ unterschiedliche Beziehungen zu Fähigkeiten der Gesichterkognition aufweisen. Insgesamt zeigen die integrierten Ergebnisse der Studien meiner Dissertation die psychologische Bedeutsamkeit der intra- und interindividuellen Variabilität in der Gesichterkognition für die Erforschung der ihr zugrundeliegenden biologischen Mechanismen. / The biological mechanisms underlying face cognition from an inter- and intra-individual variability perspective at the genetic, neural, and behavioral levels are investigated. The neural activities related to face processing are measured by event-related potentials (ERPs) and their trial-by-trial latency variability are estimated using a novel and well-established method, Residue Iteration Decomposition (RIDE). Study 1 demonstrates the reliability of RIDE in extracting single-trial parameters of the P3b component. In the Study 2, individual differences in ISV of face processing speed, measured at both behavioral and neural levels during a face processing task, are studied in their genetic variation. The results suggest that individual differences in ISV are related not only to the COMT Val158Met polymorphism, but also to the type of cognitive processing (e.g., memory domain). Moreover, we showed that ISV in reaction time can be partially explained by ISV in the speed of central cognitive processes. Furthermore, the individual differences approach in Study 3, provided valuable and novel information beyond the common group-mean approach applied in the N1/N170-related research. Based on this approach, not only we could replicate previous findings that the N170 predicts individual differences in face cognition abilities, but also we could decompose individual differences in the N170 into a domain-general and a face-specific part with different predictive powers. Moreover, we showed that top-down modulations on the N170 have separable and qualitatively different relationships to face cognition abilities. In summary, the integrated results from different studies in my dissertation demonstrate the psychological importance of the information provided by inter- and intra-individual variability in face processing in the investigation of its underlying biological mechanisms.

Die vorliegende Dissertation untersucht Dissoziationen zwischen Vergessensverläufen für implizites und explizites Wissen. Aus diesem Ansatz können sich wesentliche Einschränkungen ergeben in Bezug auf die Annahme, sowohl impliziten als auch expliziten Prozessen liege ein einziges Gedächtnissystem oder ein einziger Mechanismus zugrunde. Im theoretischen Teil der Arbeit wird implizites Wissen als Information definiert, die ohne Intention gelernt und abgerufen wird, und die generelle Bedeutung einfacher Dissoziationen für Theorien impliziten Wissens erklärt. Ich gebe einen Überblick über die wesentlichen Forschungsprogramme in Hinblick auf Funktionen, Prozesse, Entwicklung, neuronale Korrelate und Vergessensverläufe impliziten Wissens und lege dar, daß der Vergleich der Vergessensverläufe impliziten und expliziten Wissens eine graduelle Perspektive ermöglicht, die die mit an einem einzelnen isolierten Zeitpunkt beobachteten einfachen Dissoziationen verbundenen Probleme überwindet, und auch dazu beitragen kann, die Lücke zwischen der Forschung zum impliziten Lernen und zum impliziten Gedächtnis zu schließen. In einer Reihe von vier Experimenten wurden studentische Versuchsteilnehmer Regelhaftigkeiten in der Umwelt ausgesetzt, die in eine künstliche Grammatikaufgabe (AG) oder Wahlreaktionsaufgabe (SRT) eingebettet waren. Für den Vergleich der Vergessensverläufe wurde das implizite (aus motorischen Reaktionszeiten erschlossene) und explizite (auf Wiedererkennung basierte) Wissen der Versuchspersonen jeweils vor und nach einem Behaltensintervall erfaßt. Die Befunde zeigen, daß sowohl in der AG als auch der SRT explizites Wissen schneller zerfällt als implizites. Darüber hinaus lieferte eine Interferenz-Aufgabe, die anstelle des Behaltensintervalls eingesetzt wurde, das gleiche Dissoziationsmuster. Schließlich wurde anhand einer Reihe von Simulationen geprüft, ob ein komputationales Ein-Speicher-Modell (Shanks, Wilkinson, & Channon, 2003) die experimentellen Befunde erklären kann. Die Simulationen zeigen, daß das Modell nur dann in Übereinstimmung mit den Daten gebracht werden kann, wenn zwischen den verschiedenen Meßzeitpunkten Veränderungen in den Parametern (a) der gemeinsamen Repräsentationsstärke für implizites und explizites Wissen, und (b) der Reliabilität des expliziten Maßes eingeführt werden. Meine Dissertation schlägt also (1) einen konzeptuellen Rahmen für explizites und implizites Wissen vor, erbringt (2) neue empirische Belege für Dissoziationen zwischen den Vergessensverläufen dieser Wissensformen, und identifiziert (3) die spezifischen Randbedingungen für ein Ein-Speicher- bzw. Ein-Prozess-Modell. / In this dissertation I investigate dissociations in the forgetting patterns of implicit and explicit knowledge. I claim that this approach may provide significant constraints for the assumption that a single system or mechanism determines both implicit and explicit processes. In the theoretical part, I construe a definition of implicit knowledge as information learned and retrieved without intention. I also explain the general role of single dissociations in theories of implicit knowledge. And I present an overview of the main lines of research concerned with the functions, operation, development, neural substrates, and forgetting patterns of implicit knowledge. In general, I argue that comparing the forgetting patterns of implicit and explicit knowledge may be best regarded from a graded perspective and may usefully bridge the gap between research on implicit learning and implicit memory. In a series of 4 Experiments university students were exposed to environmental regularities embedded in artificial grammar (AG) and serial reaction time (SRT) tasks. To compare the forgetting patterns, participants’ implicit (motor-performance based) and explicit (recognition based) knowledge was assessed before and after a retention interval. Taken together, the results indicate that explicit knowledge decays faster than implicit knowledge in both AG and SRT tasks. Furthermore, an interference task introduced instead of a retention interval produced the same pattern of dissociations. Finally, I conducted a set of simulations to asses the ability of a single-system model (Shanks, Wilkinson, & Channon, 2003) to account for my experimental results. The simulations showed that the model best fits the empirical data by introducing changes in the parameters related to (a) the common knowledge strength (for implicit and implicit knowledge), and (b) the reliability for the explicit test. In sum, my dissertation (1) suggests a conceptual framework for implicit and explicit knowledge, (2) provides new empirical evidence of dissociations in their forgetting patterns, and (3) identifies specific boundary conditions for a single-system model.

Werden zwei Aufgaben in einem Doppelaufgaben-Paradigma gleichzeitig bearbeitet, dann treten oft sogenannte Doppelaufgabenkosten auf (längere Reaktionszeiten und/oder höhere Fehlerzahlen). Diese Doppelaufgabenkosten werden durch einen zentralen “Flaschenhals” erklärt, der die gleichzeitige Verarbeitung der beiden Aufgaben an der zentralen Verarbeitungsstufe der Reaktionsauswahl verhindert. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einige mögliche Faktoren der Verarbeitungsreihenfolge an diesem Flaschenhals zu untersuchen. Die Studie zeigt, dass die Ankunftszeit am Flaschenhals ein wichtiger Faktor bei der Festlegung der Verarbeitungsreihenfolge ist. Zusätzlich ist der Einfluss der Ankunftszeit auf die Verarbeitungsreihenfolge unabhängig davon, welche der beiden Aufgaben manipuliert wurde um den Einfluss dieser Aufgabe zu untersuchen (visuelle oder auditorische Aufgabe). Ein zweiter Faktor der manipuliert wurde, ist die Instruktion an die Probanden. Die Ergebnisse zeigen, dass unter bestimmten Instruktionsbedingungen kognitive Kontrollprozesse aktiviert zu werden scheinen. Als dritten Faktor wurden Aufgabenanforderungen untersucht, indem eine Aufgabe mit zeitlicher Reihenfolge-Entscheidung mit einer Doppelaufgabe mit zufälliger Aufgabenreihenfolge, d.h.: Bestimmung der zeitlichen Reihenfolge mit der zusätzlichen Anforderung einer Reaktionswahl-Aufgabe, verglichen wurde. Die Ergebnisse dieser Experimente deuten darauf hin, dass die Entscheidung über die zeitliche Reihenfolge der beiden Aufgaben zwischen der Wahrnehmungsstufe und der Reaktionswahlstufe getroffen wird. / The simultaneous performance of two tasks in a dual-task paradigm is often accompanied by dual-task costs (longer reaction times and/or higher error rates). These dual-task costs have been explained by the existence of a central bottleneck which prohibits the simultaneous processing of the two tasks at the central response-selection stage of information processing. The aim of the present work was to investigate several of the possible factors which determine the task processing order at this central bottleneck. The study shows that the arrival time of the two tasks at the bottleneck plays an important role in the determination of task order. Additionally, the influence of the arrival time on processing order is independent of the component task which is manipulated to test the influence of that task (i.e., visual & auditory task). A second factor that was manipulated is the instruction given to the participants. The results show that cognitive control processes are activated under certain instruction conditions. As a third factor, task requirements were investigated by comparing a temporal order judgement task with a dual task with random task order (i.e., temporal order judgement with the additional requirement to do a choice-RT task). The results suggest that the decision about the temporal order of the two tasks is located between the perception stage and the response-selection stage of processing.

Durch dynamische Aktivität im Gehirn kann ein Organismus auf seine Umwelt reagieren. Der Parietallappen spielt zwar in vielen Anforderungsbereichen eine Rolle, soll sich jedoch auf bestimmte Merkmale beschränken. Dieser Widerspruch könnte in Annahmen über Aufgabencharakteristika und deren Verbindung zu parietaler Aktivität begründet sein. Viele kognitive Modellen klammern die Konnektivität des Gehirns aus, zulasten ihrer biologischen Plausibilität. Die vorliegende kumulative Dissertation umfasst drei Manuskripte, die einige dieser Probleme ansprechen. Symbolische (arabische Zahlen) und nichtsymbolische (Punktewolken) Multiplikation und Division wurden zur Validierung des experimentellen Paradigmas sowie zur Untersuchung von Antwortverzerrungen (Operational Momentum) benutzt. Aufgrund der besseren Leistung in symbolischen Aufgaben, wurden aufgabenbezogene Konnektivitätsveränderungen in zerebralen und parietalen Seed-Regionen mit psychophysiologischer Interaktionsanalyse (gPPI) bei symbolischer Multiplikation geprüft. Zudem wurden bildgebende Daten einer nichtsymbolischen Schätzaufgabe sowie in unabhängigen funktionellen Lokalisieraufgaben erhoben. Parietale und sensorische Regionen wurden mittels multivariater Verfahren (multivoxel pattern analysis) analysiert. Die Ergebnisse dieser drei Studien legen nahe, dass parietale Aktivität eine wichtige bereichsübergreifende Bedeutung besitzt, die eventuell mit Aufgabenschwierigkeit und kognitiver Anforderung zusammenhängt. Der Beitrag sensorischer Regionen zu bereichsspezifischen Leistungen scheint bedeutender als bislang angenommen. Der Parietallappen interagiert mit dem Zerebellum und beide reagieren auf Schwierigkeit. Die abnehmende Konnektivität bei zunehmend komplexen Multiplikationen legt nahe, dass eine komplexitätsabhängige Modulation der Konnektivität wichtig für eine bedarfsabhängig adäquate Reaktion ist. Zusammen zeigen diese Ergebnisse wie verschiedene Gehirnregionen auf Umweltanforderungen reagieren. / The brain’s dynamic activity allows an organism to respond to its environment. The parietal lobe plays a role in responding to demands in many domains. However, it is also claimed to be specific to many task features. One reason for this contradiction may be assumptions about task features and their link to parietal activity. The connectivity within the brain has also been overlooked in many cognitive models, making them less biologically plausible. This cumulative dissertation presents three manuscripts that address some of these issues. Symbolic (Arabic digits) and non-symbolic (dot-arrays) multiplication and division were used to behaviorally validate an experimental paradigm as well as test response bias (operational momentum). Subjects accurately responded to symbolic problems, therefore symbolic multiplication problems were used to examine task-related connectivity changes from cerebellar and parietal seed regions using psycho-physiological interactions analysis (gPPI). Finally, brain imaging data from a non-symbolic estimation task and an independent functional localizer was collected. Parietal and sensory regions were analyzed using multi-voxel pattern analysis (MVPA). The results of the three studies suggest that parietal activity may reflect a more domain-general role, possibly related to task complexity and cognitive demand. Additional sensory regions also seem to play a larger role in domain specific task performance than previously assumed. Furthermore, the parietal lobe interacts with the cerebellum and both regions are involved in responding to task complexity. Cerebellar-parietal connectivity decreased during more complex multiplication, suggesting that increased connectivity during simple tasks and/or decreased connectivity during complex tasks, may be important for response to task demands. Together, these findings demonstrate the roles of multiple brain regions in responding to environmental demands.