This dissertation explores the development and assessment of inhibitory control – a crucial component of executive functions – in young children. Inhibitory control, defined as the ability to suppress inappropriate responses (Verbruggen & Logan, 2008), is essential for adaptable and goal-oriented behavior. The rapid and non-linear development of this cognitive function in early childhood presents unique challenges for accurate assessment. As children age, they often exhibit a ceiling effect in terms of response accuracy (Petersen et al., 2016), underscoring the need to consider response latency as well. Ideally, combining response latency with accuracy could yield a more precise measure of inhibitory control (e.g., Magnus et al., 2019), facilitating a detailed tracking of developmental changes in inhibitory control across a wider age spectrum. The three studies of this dissertation collectively aim to clarify the relationship between response accuracy, response latency, and inhibitory control across different stages of child development. Each study utilizes a computerized Pointing Stroop Task (Berger et al., 2000) to measure inhibitory control, examining the task's validity and the integration of dual metrics for a more comprehensive evaluation.
The first study focuses on establishing the validity of using both response accuracy and latency as indicators of inhibitory control. Utilizing the framework of explanatory item-response modeling (De Boeck & Wilson, 2004), the study revealed how the task characteristics congruency and item position influence both the difficulty level and timing aspects in young children’s responses in the computerized Pointing Stroop task. Further, this study found that integrating response accuracy with latency, even in a basic manner, provides additional insights. Building upon these findings, the second study investigates the nuances of integrating response accuracy and latency, examining whether this approach can account for age-related differences in inhibitory control. It also explores whether response latencies may contain different information depending on the age and proficiency of the children. The study leverages novel and established methodological perspectives to integrate response accuracy and latency into a single metric, showing the potential applicability of different approaches for assessing inhibitory control development. The third study extends the investigation to a longitudinal perspective, exploring the dynamic relationship between response accuracy, latency, and inhibitory control over time. It assesses whether children who achieve high accuracy at an earlier age show faster improvement in response latency, suggesting a non-linear maturation pathway of inhibitory control. The study also examines if the predictive value of early response latency for later fluid intelligence is dependent on the response accuracy level.
Together, these empirical studies contribute to a more robust understanding of the complex interaction between inhibitory control, response accuracy, and response latency, facilitating valid evaluations of cognitive capabilities in children. Moreover, the findings may have practical implications for designing educational strategies and clinical interventions that address the developmental trajectory of inhibitory control. The nuanced approach advocated in this dissertation suggests prioritizing accuracy in assessment and interventions during the early stages of children's cognitive development, gradually shifting the focus to response latency as children mature and secure their inhibitory control abilities. / Die vorliegende Dissertation erforscht die Erfassung und Entwicklung von Inhibitionskontrolle bei jungen Kindern – einer zentralen Komponente der Exekutiven Funktionen. Inhibitionskontrolle, also die Fähigkeit, automatisierte aber unangemessene Reaktionen zu unterdrücken (Verbruggen & Logan, 2008), ist wesentlich für adaptives und zielgerichtetes Verhalten. Die schnelle und nichtlineare Entwicklung dieser kognitiven Funktion im frühen Kindesalter gestaltet eine präzise Messung herausfordernd. Mit zunehmendem Alter der Kinder zeigt sich häufig ein Deckeneffekt hinsichtlich der Antwortgenauigkeit (Petersen et al., 2016), was die Notwendigkeit hervorhebt, auch die Reaktionszeit in Betracht zu ziehen. Idealerweise könnte durch die Integration von Reaktionszeit und Antwortgenauigkeit ein Messwert berechnet werden (z.B. Magnus et al., 2019), welcher eine detaillierte Erfassung von Entwicklungsveränderungen der Inhibitionskontrolle über ein breiteres Altersspektrum hinweg ermöglicht. Die drei Studien dieser Dissertation zielen darauf ab, die Beziehung zwischen Antwortgenauigkeit, Reaktionszeit und Inhibitionskontrolle in verschiedenen Stadien der kindlichen Entwicklung zu untersuchen. Jede Studie nutzt eine computergestützte Inhibitionsaufgabe, den computerized Pointing-Stroop Task (cPST; Berger et al., 2000), um die Inhibitionskontrolle zu messen, wobei die Validität dieses Tests und die Integration von Antwortgenauigkeit und Reaktionszeit für eine umfassendere Bewertung untersucht werden.
In der ersten Studie wird untersucht, ob sowohl Antwortgenauigkeit als auch Reaktionszeit valide Indikatoren für Inhibitionskontrolle in jungen Kindern darstellen. Unter Verwendung von explanatorischen Item-Response-Modellen zeigte die Studie, wie die Aufgabenmerkmale Kongruenz und Item-Position die Aufgabenschwierigkeit sowohl in Bezug auf Antwortgenauigkeit als auch Reaktionszeit im cPST beeinflussen. Darüber hinaus zeigten sich erste Hinweise, dass bereits eine rudimentäre Integration von Antwortgenauigkeit und Reaktionszeit zusätzliche Einsichten liefert. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen untersucht die zweite Studie die Feinheiten der Integration von Antwortgenauigkeit und Reaktionszeit und prüft, ob moderne Methoden der Integration dieser beiden Metriken altersbedingte Unterschiede in der Inhibitionskontrolle berücksichtigen können. Sie erforscht auch, ob sich aus den Reaktionszeiten in Inhibitionsaufgaben, abhängig vom Alter und Können der Kinder, unterschiedliche Schlussfolgerungen ziehen lassen. Die Studie nutzt neue und etablierte methodische Ansätze, um Antwortgenauigkeit und Reaktionszeit zu einer Metrik zu integrieren und zeigt die potenzielle Anwendbarkeit verschiedener Ansätze zur Bewertung der Entwicklung der Inhibitionskontrolle. Die dritte Studie erweitert die Untersuchung auf eine Längsschnittperspektive und erforscht die dynamische Beziehung zwischen Antwortgenauigkeit, Reaktionszeit und Inhibitionskontrolle im Laufe der Entwicklung. Sie betrachtet, ob Kinder, die in jüngerem Alter eine hohe Genauigkeit erreichen, eine schnellere Verbesserung in der Reaktionszeit zeigen. Die Studie untersucht weiter, ob der prädiktive Wert von Reaktionszeit für zukünftige fluide Intelligenz in Abhängigkeit zu der Antwortgenauigkeit steht.
Zusammen tragen diese empirischen Arbeiten zu einem tieferen Verständnis der komplexen Interaktion zwischen Inhibitionskontrolle, Antwortgenauigkeit und Reaktionszeit bei und erleichtern valide Bewertungen dieser kognitiven Fähigkeiten bei Kindern. Darüber hinaus könnten die Ergebnisse praktische Implikationen für die Gestaltung von Interventionen haben, die sich mit dem Entwicklungsverlauf der Inhibitionskontrolle befassen. Der in dieser Dissertation vertretene Ansatz legt nahe, Antwortgenauigkeit bei der Bewertung und Interventionen während der frühen Phasen der kognitiven Entwicklung von Kindern zu priorisieren und den Fokus allmählich auf die Reaktionszeit zu verlagern, sobald Kinder ihre Inhibitionskontrolle festigen und ausbauen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:35715 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Schulz, Daniel |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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