Methoden voor Cognitieve Neurowetenschappen
Onderwijsgroep 1
Taak 1
Reaction time → measure mental processes
Additive Factor Method
• Additive effects – different stages of mental processing; serial (can add them up = assumption)
• Interaction – indicates that it effects the same stage; depressed benefit more from the warning
sound, but depressed people are still slower => volgens de tekst komt dit voor in motor
adjustment stage
• Find out there are different stages
• Find out if serial or parallel (stages)
Subtraction method:
• Assumptions: different stages
Figure
• Manipulations
o Light intensity: people react slower when the light is weaker
o Warning sound: RT korter bij warning sound → door arousal of preparation: je hebt
ongeveer een halve tot een hele seconde nodig om je voor te bereiden
o Compatible = button onder het licht | Incompatible = aan andere kant: langzamer bij
incompatible, omdat responsselectie langer duurt
• Depressieve mensen over het algemeen langzamer dan controles
• Manipulaties lijken een effect te hebben: lijnen lopen parallel, maar dat betekent nog niet dat
er geen interactie is → bijv. in de groep depressie zijn de verschillen groter dan in de
1
,Methoden voor Cognitieve Neurowetenschappen
controlegroep: dit is een interactie; short en long compatible + incompatible bij depressie ook
interactie => factoren die interacteren zijn short/long en depressie
Problems
-Do people follow the same strategy?
-Outliers → can cause a substantial difference in data
Literatuur voor OWG 2
Learning goals
• What are the different theories about reaction times?
▪ Donders Subtraction Method
▪ Sternberg Memory Search Task
▪ Additive Factor Method
• What are the differences between Additive Factor Model and Subtraction Method?
▪ AFM heeft niet de assumptie van pure insertion
• What are the problems with measuring reaction times?
o Outliers?
▪ Zie pag. 6
o Strategies?
▪ Goed presteren vs. snel reageren
o Parallel vs. serial
▪ Zie pag. 5
o What if assumptions are broken?
• What can we do about those problems? → zie pag. 6 (Outliers)
• How can we measure RT?
2
,Methoden voor Cognitieve Neurowetenschappen
Reader reaction time
Assumpties bij reactietijd definities:
• Participant heeft intentie om zo snel mogelijk te handelen zonder fouten te maken
• Meet wat het als doel heeft te meten: minimum tijd die nodig is om een correcte respons te
produceren
Nadelen
RT reflecteert alleen het eindproduct van verwerking, maar de cognitieve functies zelf zijn verborgen
→ assumpties over verborgen functies (blackbox)
Donders Subtraction Methode: construeert twee taken die alleen verschillen in een enkel component
van het verwerken en meten van RT in beide taken >> reactietijden van elkaar aftrekken = RT van
single component ‘
-A, B en C taken: simple, 2-keuzes en go-nogo/disjunctive RT
➢ A: sensorische tijd + motor tijd
➢ B: sensorische tijd + discriminatietijd + responsselectietijd + motor tijd
➢ C: sensorische tijd + discriminatietijd + motortijd
-Assumpties Donders
➢ Seriality: verwerkingsstadia worden in een strikt seriële manier uitgevoerd (totale RT = som
individuele stadia)
➢ Pure insertion: duur van alle andere verwerkingsstadia blijf hetzelfde wanneer een extra
stadium toegevoegd of verwijderd wordt → kritiek (motor anders in verschillende taken)
➢ Veronderstelt veel gedetailleerde kennis te hebben over de verwerking in een taak voordat je
een goed vergelijkbare taak kunt construeren
Sternberg’s Memory Search Task
-purely insert multiple verwerkingsstappen
-Letters en kijken of ‘probe’ stimulus deel was van eerder gepresenteerde letters
-gemiddelde RT neemt lineair toe met het aantal items dat in onthouden moet worden
-Assumpties
➢ RT neemt lineair toe met aantal items in geheugen (regressievergelijking)
➢ Helling van functie (mean RT = a + bx) idem voor positieve en negatieve responsen
o Negatieve responsen vragen om exhaustive searching
o Positieve responsen stoppen bij een match en zijn dus self-terminating → gaan
mensen bij positieve dan ook nog doorzoeken na het vinden van de match?
Additive Factor Method
-Interactie: als het effect van een factor varieert met het niveau van een andere factor → effect van de
ene facor moduleer het effect van de andere
3
, Methoden voor Cognitieve Neurowetenschappen
-Additieve effecten: als het effect van een factor invariant is over levels van de orientatie factor
(interactie = 0) → Het effect van het veranderen van de niveaus is gegeven door de som van de
effecten van de individuele veranderingen
Sternberg’s Additive Factor Method
-Doel om verwerkingsstadia te ontdekken → verschil met Donders, omdat daar verondersteld wordt
dat men kennis heeft de de verwerking of stadia die horen bij een RT taak
-Seriality blijft
-Assumpties:
➢ Informatie wordt verwerkt in een serie van successieve functionele stadia en elk stadium
performt een transformatie op zijn input en produceert output dat wordt doorgespeeld naar de
volgende
➢ Als je experimentele manipulatie gebruikt om RT toe te laten nemen, dan wordt de duur van
een of meer verwerkingsstadia vermeerderd, maar de output van dat stadium verandert niet in
kwaliteit → dus: output van stadium is constant over condities en is niet afhankelijk van eigen
duur | latere stadia kunnen vertraging van eerder stadium niet compenseren en dit is terug te
zien in de RT
-Assumpties over stadia:
➢ Totale RT = som van stadia duur (vanwege seriality)
➢ Als twee verschillende manipulaties twee verschillende stadia aandoen, dan produceren ze
onafhankelijk effecten op de totale RT→ effecten dus additief en mogen niet interacteren
➢ Als twee manipulaties elkaars effect mutueel modificeren (interacteren), dan moeten ze
gezamenlijk een stadium beïnvloeden
Verandering in intercept = additief | verandering in helling = interactie
Toepassing AFM: memory scanning en stimulus degradation
-Stimulus degradation heeft 2 niveaus: intact en degraded → intact = duidelijk waarneembaar |
degraded = minder goed waarneembaar
-Degration leidt tot RT toename, maar herkenningsfouten weinig gemaakt
AFM: problemen en limitaties
-Acceptatie van nulhypothese: niet helemaal duidelijk, zie pag. 12
-Parallel running: het feit dat verschillende factoren concerned different features van een enkele
stimulus die gepresenteerd worden op hetzelfde moment (identificatie en locatie: dus ze beïnvloedden
niet een gezamenlijk stadium, maar effect van locatie was een onafhankelijk stadium met temporele
overlap met identificatie stadium) => dus het is belangrijk om factoren te kiezen die logischerwijs
sequentieel zijn
AFM geeft alleen aantal stadia aan en niet de inhoud of volgorde → die moeten intuïtief afgeleid
worden van de manipulatie
4
Onderwijsgroep 1
Taak 1
Reaction time → measure mental processes
Additive Factor Method
• Additive effects – different stages of mental processing; serial (can add them up = assumption)
• Interaction – indicates that it effects the same stage; depressed benefit more from the warning
sound, but depressed people are still slower => volgens de tekst komt dit voor in motor
adjustment stage
• Find out there are different stages
• Find out if serial or parallel (stages)
Subtraction method:
• Assumptions: different stages
Figure
• Manipulations
o Light intensity: people react slower when the light is weaker
o Warning sound: RT korter bij warning sound → door arousal of preparation: je hebt
ongeveer een halve tot een hele seconde nodig om je voor te bereiden
o Compatible = button onder het licht | Incompatible = aan andere kant: langzamer bij
incompatible, omdat responsselectie langer duurt
• Depressieve mensen over het algemeen langzamer dan controles
• Manipulaties lijken een effect te hebben: lijnen lopen parallel, maar dat betekent nog niet dat
er geen interactie is → bijv. in de groep depressie zijn de verschillen groter dan in de
1
,Methoden voor Cognitieve Neurowetenschappen
controlegroep: dit is een interactie; short en long compatible + incompatible bij depressie ook
interactie => factoren die interacteren zijn short/long en depressie
Problems
-Do people follow the same strategy?
-Outliers → can cause a substantial difference in data
Literatuur voor OWG 2
Learning goals
• What are the different theories about reaction times?
▪ Donders Subtraction Method
▪ Sternberg Memory Search Task
▪ Additive Factor Method
• What are the differences between Additive Factor Model and Subtraction Method?
▪ AFM heeft niet de assumptie van pure insertion
• What are the problems with measuring reaction times?
o Outliers?
▪ Zie pag. 6
o Strategies?
▪ Goed presteren vs. snel reageren
o Parallel vs. serial
▪ Zie pag. 5
o What if assumptions are broken?
• What can we do about those problems? → zie pag. 6 (Outliers)
• How can we measure RT?
2
,Methoden voor Cognitieve Neurowetenschappen
Reader reaction time
Assumpties bij reactietijd definities:
• Participant heeft intentie om zo snel mogelijk te handelen zonder fouten te maken
• Meet wat het als doel heeft te meten: minimum tijd die nodig is om een correcte respons te
produceren
Nadelen
RT reflecteert alleen het eindproduct van verwerking, maar de cognitieve functies zelf zijn verborgen
→ assumpties over verborgen functies (blackbox)
Donders Subtraction Methode: construeert twee taken die alleen verschillen in een enkel component
van het verwerken en meten van RT in beide taken >> reactietijden van elkaar aftrekken = RT van
single component ‘
-A, B en C taken: simple, 2-keuzes en go-nogo/disjunctive RT
➢ A: sensorische tijd + motor tijd
➢ B: sensorische tijd + discriminatietijd + responsselectietijd + motor tijd
➢ C: sensorische tijd + discriminatietijd + motortijd
-Assumpties Donders
➢ Seriality: verwerkingsstadia worden in een strikt seriële manier uitgevoerd (totale RT = som
individuele stadia)
➢ Pure insertion: duur van alle andere verwerkingsstadia blijf hetzelfde wanneer een extra
stadium toegevoegd of verwijderd wordt → kritiek (motor anders in verschillende taken)
➢ Veronderstelt veel gedetailleerde kennis te hebben over de verwerking in een taak voordat je
een goed vergelijkbare taak kunt construeren
Sternberg’s Memory Search Task
-purely insert multiple verwerkingsstappen
-Letters en kijken of ‘probe’ stimulus deel was van eerder gepresenteerde letters
-gemiddelde RT neemt lineair toe met het aantal items dat in onthouden moet worden
-Assumpties
➢ RT neemt lineair toe met aantal items in geheugen (regressievergelijking)
➢ Helling van functie (mean RT = a + bx) idem voor positieve en negatieve responsen
o Negatieve responsen vragen om exhaustive searching
o Positieve responsen stoppen bij een match en zijn dus self-terminating → gaan
mensen bij positieve dan ook nog doorzoeken na het vinden van de match?
Additive Factor Method
-Interactie: als het effect van een factor varieert met het niveau van een andere factor → effect van de
ene facor moduleer het effect van de andere
3
, Methoden voor Cognitieve Neurowetenschappen
-Additieve effecten: als het effect van een factor invariant is over levels van de orientatie factor
(interactie = 0) → Het effect van het veranderen van de niveaus is gegeven door de som van de
effecten van de individuele veranderingen
Sternberg’s Additive Factor Method
-Doel om verwerkingsstadia te ontdekken → verschil met Donders, omdat daar verondersteld wordt
dat men kennis heeft de de verwerking of stadia die horen bij een RT taak
-Seriality blijft
-Assumpties:
➢ Informatie wordt verwerkt in een serie van successieve functionele stadia en elk stadium
performt een transformatie op zijn input en produceert output dat wordt doorgespeeld naar de
volgende
➢ Als je experimentele manipulatie gebruikt om RT toe te laten nemen, dan wordt de duur van
een of meer verwerkingsstadia vermeerderd, maar de output van dat stadium verandert niet in
kwaliteit → dus: output van stadium is constant over condities en is niet afhankelijk van eigen
duur | latere stadia kunnen vertraging van eerder stadium niet compenseren en dit is terug te
zien in de RT
-Assumpties over stadia:
➢ Totale RT = som van stadia duur (vanwege seriality)
➢ Als twee verschillende manipulaties twee verschillende stadia aandoen, dan produceren ze
onafhankelijk effecten op de totale RT→ effecten dus additief en mogen niet interacteren
➢ Als twee manipulaties elkaars effect mutueel modificeren (interacteren), dan moeten ze
gezamenlijk een stadium beïnvloeden
Verandering in intercept = additief | verandering in helling = interactie
Toepassing AFM: memory scanning en stimulus degradation
-Stimulus degradation heeft 2 niveaus: intact en degraded → intact = duidelijk waarneembaar |
degraded = minder goed waarneembaar
-Degration leidt tot RT toename, maar herkenningsfouten weinig gemaakt
AFM: problemen en limitaties
-Acceptatie van nulhypothese: niet helemaal duidelijk, zie pag. 12
-Parallel running: het feit dat verschillende factoren concerned different features van een enkele
stimulus die gepresenteerd worden op hetzelfde moment (identificatie en locatie: dus ze beïnvloedden
niet een gezamenlijk stadium, maar effect van locatie was een onafhankelijk stadium met temporele
overlap met identificatie stadium) => dus het is belangrijk om factoren te kiezen die logischerwijs
sequentieel zijn
AFM geeft alleen aantal stadia aan en niet de inhoud of volgorde → die moeten intuïtief afgeleid
worden van de manipulatie
4
