In der Hyperscanning-Literatur finden sich wiederholt Befunde, die darauf hinweisen, dass synchronisierte Muster zwischen Gehirnen (inter-brain-Synchronisation) interpersonale Handlungskoordination charakterisieren. Die funktionale Bedeutung dieser Muster wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Mit einer Serie empirischer Studien untersucht diese Dissertation den Einfluss einzelner kognitiver Mechanismen auf die inter-brain-Synchronisation. Studie I untersucht den Zusammenhang zwischen Aufmerksamkeit und inter-brain-Synchronisation im Kontext einer visuellen Suchaufgabe. Studie II vergleicht, mittels eines neu entwickelten experimentellen Paradigmas, bei konstanter Dynamik der motorischen Handlungen zweier Probanden reziproke und parallele interpersonale Handlungskoordination. Studie III dient der Etablierung der schwachen Wechselstromtechnologie in unserem Labor. In Studie IV werden mittels dieser Technik zwei miteinander trommelnde Probanden auf ‚die gleiche Wellenlänge‘ gebracht um einen möglichen kausalen Zusammenhangs zwischen inter-brain-Synchronisation und interpersonaler Verhaltenssynchronisation zu testen. In der übergreifenden Diskussion der Befunde meiner Studien zeige ich eine mögliche Ursache für die bisherige Unklarheit der funktionalen Rolle von inter-brain-Synchronisation auf: der Mangel einer Definition sozialer Interaktion in der Hyperscanning-Literatur. Basierend auf Theorien der interper¬sonalen Handlungskoordination führe ich eine Arbeitsdefinition sozialer Interaktion und der ihr zugrunde liegenden kognitiven Prozesse ein: Mechanismen der Aufmerksamkeit, der Handlungsvorhersage und der Handlungsreaktion. Ich schließe diese Dissertation mit der Überlegung, dass inter-brain-Synchronisation Übereinstimmungen der Handlungen und der mentalen Handlungsmodelle mehrerer Individuen reflektiert, und zwar unabhängig davon, ob diese Übereinstimmungen von gemeinsamem Handeln begleitet werden oder nicht. / The literature on hyperscanning gives ample evidence that inter-brain synchronized patterns emerge during social interaction. However, it remains under debate to what extent synchronized patterns between brains serve a mechanistic function in social interaction. In this dissertation, I try to disentangle the contribution of cognitive mechanisms on inter-brain synchronized patterns with a series of empirical studies. Study I investigates the influence of modified attention on inter-brain phase synchronization during an enumeration visual search paradigm. Study II uses a novel paradigm of interpersonal action coordination. It compares reciprocal real-time coordination to parallel coordination with a common driver, while keeping behavioral dynamics comparable across conditions. Study III builds methodological expertise in transcranial alternating current stimulation (tACS). In Study IV, the tACS setup is extended to the simultaneous phase-locked stimulation of multiple individuals (hyper-tACS). This directly tests a potential relation between inter-brain synchronization and interpersonal synchronization performance during dyadic drumming by attempting to experimentally tune two participants’ brains more or less ‚on the same wavelength‘ using the tACS device. In discussing the results of this series of empirical studies, I suggest that the lack of a clear definition of social interaction may be at the origin of controversies about the functional role of inter-brain synchronization patterns. Building on a conceptual framework of interpersonal action coordination, I propose a working definition of social interaction and its cognitive core processes. I suggest to stop trying to disentangle inherent aspects of social interaction, such as synchronized actions, from ‚true social interaction‘ and instead to focus on the relative influence of attentive, predictive and, reactive mechanisms on inter-brain synchronization and associated behavioral dynamics.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/20055 |
| Date | 11 July 2018 |
| Creators | Szymanski, Caroline |
| Contributors | Lindenberger, Ulman, Kriegstein, Katharina von, Keller, Peter |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Relation | 10.1016/j.neuroimage.2017.03.013, 10.3389/fnhum.2017.00367, 10.3389/fnhum.2017.00539 |
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