University of Groningen. Action and Cognitive Processing Lindemann, Oliver

Transcriptie

1 University of Groningen Action and Cognitive Processing Lindemann, Oliver IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2008 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Lindemann, O. (2008). Action and Cognitive Processing: Functional Links between Action Planning and the Processing of Perceptual, Semantic and Mathematical Information. Groningen: s.n. Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date:

2 Summery in Dutch Nederlandse Samenvatting Dit proefschrift probeert de relatie tussen de processen betrokken bij het voorbereiden van motorische acties en cognitieve informatieverwerking te doorgronden. De meeste klassieke cognitief psychologische theorieën nemen impliciet aan, dat actie puur als het gevolg van cognitieve informatieverwerking ontstaat of zelfs dat actie een triviaal aanhangsel is aan de lange keten van cognitieve processen tussen de stimulus en de reactie. Een strikte scheiding tussen motorische actie aan de ene kant en perceptie en cognitie aan de andere zou echter niet een juist beeld geven van de werkelijke aard van de doelgerichte informatieverwerking en het intentionele gedrag van de mens. Dit proefschrift richt zich daarom voornamelijk op de interacties tussen bewegen en denken met als theoretisch doel empirisch bewijs te vinden voor de veronderstelling dat cognitie direct gekoppeld is aan onze ervaringen in onze omgeving, vaak aangeduid met embodied cognition. Uit de vier onderzoekslijnen behorende bij dit proefschrift blijkt dat motorische representaties betrokken zijn bij verschillende cognitieve domeinen, van laag (denk bijvoorbeeld aan visuele perceptie) tot hoog cognitief niveau (denk bijvoorbeeld aan het coderen van abstracte semantische informatie, zoals het lezen van woorden en getallen). De koppeling tussen perceptie en actie in het algemeen en de door actie veroorzaakte effecten in het bijzonder zijn nader onderzocht in Hoofdstuk 2. We hebben hier een uitgesteld-respons paradigma ( delayed-response paradigm ) ontwikkeld, dat het mogelijk maakte om cognitieve effecten te bestuderen met natuurlijke grijpbewegingen. Omdat elke objectmanipulatie ervoor zorgt dat de waargenomen bewegingen worden ervaren als het gevolg van een actie, hadden wij verwacht dat het plannen van een objectmanipulatie direct de verwerking van visuele bewegingen zou beïnvloeden. De drie experimenten van dit hoofdstuk leveren hier inderdaad bewijs voor. We hebben kunnen laten zien dat het detecteren van visuele bewegingen sneller gaat als deze bewegingen overeenkomen met de op dat moment beoogde en voorbereide motorische actie (bijvoorbeeld het sneller detecteren van een rotatiebeweging met de klok mee als men ook in deze richting het object wil roteren). Deze interactie tussen het plannen van acties en het detecteren van bewegingen (oftewel motor-visual priming of motion perception in het Engels) is een duidelijk bewijs voor het bestaan van door actie veroorzaakte effecten in de waarneming in overeenstemming met de verwachting 121

3 Summery in Dutch / Nederlandse Samenvatting dat het verwerken van actie-consistente bewegingen vergemakkelijkt wordt door motorische voorbereiding. Ook in Hoofdstuk 3 hebben we een vergelijkbaar paradigma gebruikt om te demonstreren dat de effecten van motorische voorbereiding niet beperkt blijven tot het visuele domein. De hoofdvraag van deze experimentele lijn was of het plannen van doelgerichte acties interfereerde met talige cognitieve processen. Middels vier experimenten hebben we gekeken naar de invloed van de voorbereiding op het reiken naar, grijpen van en gebruiken van betekenisvolle voorwerpen (bijvoorbeeld een kopje of een loep) op het verwerken van semantische informatie in verschillende woordbenoemingstaken (bijvoorbeeld de opdracht tot een lexicale decisie of een semantische categorisatie taak). De analyse toegepast op de reactietijden liet een interactie zien tussen actieplanning en woordverwerking (oftewel action word-processing interaction in het Engels). We hebben laten zien dat de voorbereiding van een beweging met een gebruiksvoorwerp (bijvoorbeeld het grijpen naar een kopje om te drinken) semantische beslissingen bevordert over de betekenissen van woorden die gerelateerd zijn aan de doellocatie van de voorbereide actie (bijvoorbeeld het woord mond). Deze bevinding impliceert dat semantische kennis over functionele acties selectief wordt geactiveerd tijdens het proces van motorische voorbereiding en dat deze kennis interacteert met de processen in andere domeinen, in dit geval taal. Een ander voorbeeld van cognitieve interferentie tussen het grijpen van een object en de daarmee gepaard gaande semantische verwerking is weergegeven in Hoofdstuk 4. Hier werd de functionele relatie tussen actieplanning en mathematische cognitie onder de loep genomen. Deze onderzoekslijn laat zien dat de verwerking van getallen invloed heeft op het coderen van grootte-gerelateerde motorische kenmerken (bijvoorbeeld de opening van de hand) tijdens het plannen van een grijpactie (oftewel numerical magnitude priming of grasping actions in het Engels). De deelnemers werden geïnstrueerd om de pariteit (even of oneven) van de gepresenteerde Arabische getallen aan te geven door het uitvoeren van een fijne of een grove grijpbeweging. De analyse van de reactietijden liet zien dat het reageren op lage getallen (bijvoorbeeld 1 en 2) sneller van start ging voor fijne grijpbewegingen terwijl het reageren op hogere getallen (bijvoorbeeld, 8 en 9) sneller werd gestart voor de grove grijpbewegingen. Daarnaast hebben we kunnen laten zien dat de maximale handopening (d.w.z., de maximale afstand tussen de duim en de wijsvinger tijdens het reiken naar het doelobject) vergroot was als de grijpbewegingen uitgevoerd werden als reactie op een relatief hoog getal. Samenvattend demonstreert deze onderzoekslijn dat getalen actierepresentaties een gemeenschappelijke cognitieve metriek hebben voor grootte-gerelateerde informatie. Bovendien ondersteunen deze bevindingen het algemeen idee van motorische resonantie ( motor resonance ) uitgelokt door de verwerking van symbolische informatie. 122

4 Summery in Dutch / Nederlands Samenvatting In Hoofdstuk 5 hebben we verder getallenrepresentaties onderzocht en vooral gekeken naar het fenomeen van de interactie tussen numerieke grootheid en gelateraliseerde motorische responses (oftewel spatial numerical association of response codes of afgekort het SNARC effect in het Engels). Doormiddel van twee getalverwerkingsexperimenten werd de idee getest dat de cognitieve koppeling tussen getallen en ruimtelijke kenmerken van responses voornamelijk ontstaat door de cognitieve strategie die het individu vormt om te kunnen omgaan met (of een representatie te kunnen maken van) abstracte numerieke informatie. De deelnemers werden gevraagd om een reeks van getallen te onthouden, die van links naar rechts toenam (bijv., 3-4-5), afnam (bijv ) of geen lineaire richting had (bijv., 5-3-4). Direct na de reeks kregen de deelnemer een getal te zien waarvan ze gevraagd werden de pariteitstatus aan te geven door een linker of een rechterknop in te drukken. De analyse van de reactietijden liet zien dat het SNARC effect van de pariteitstaak beïnvloed wordt door de coderingskenmerken van de geheugentaak. Specifiek gesproken hebben we gevonden dat het SNARC effect alleen aanwezig was nadat men een getallenreeks had onthouden die van links naar rechts toenam of geen richting had. Na het onthouden van een afnemende getallenreeks was het effect verdwenen. Deze onderzoekslijn levert dus bewijs op voor de idee dat de cognitieve relatie tussen getallen en ruimte, of de interne representatie van magnitude informatie langs een mentale getallijn, ontstaat als gevolg van een gecontroleerde codingsstrategie en niet door een automatische stimulus-respons koppeling. Al met al leveren de hier beschreven experimentele bevindingen, die in overeenstemming zijn met ander recent gedrags- en neurowetenschappelijke onderzoek, nieuw bewijs op voor de veronderstelling dat de cognitie en actie twee nauw met elkaar verbonden processen zijn. Belangrijker nog, het hier gepresenteerde werk overstijgt de eerder gerapporteerde actie-effecten binnen de cognitieve psychologie en verbreedt de bestaande literatuur minstens op de volgende vier punten: 1. De experimenten in dit proefschrift benaderen het onderwerp van motorischeinterferentie-effecten in de context van natuurlijke object manipulaties. Een dergelijk benadering maakt het mogelijk effecten van doelgerichte acties en hun causale gevolgen direct in de omgeving te bestuderen. 2. De grijpexperimenten illustreren dat het plannen van motorische acties gevolgen heeft voor andere daaropvolgende cognitieve processen. 3. De experimenten bevestigen het concept van embodied cognition en de betrokkenheid van motorische representaties in de perceptuele en semantische verwerking van de omgeving. 4. Dit proefschrift laat empirisch bewijs zien voor een actie-georienteerde benadering van mathematische cognitie; een functioneel domein dat tot op heden genegeerd werd door onderzoekers binnen het onderzoeksveld van embodied cognition. 123

5 Summery in Dutch / Nederlandse Samenvatting Kort samengevat tonen de hoofdbevindingen van dit proefschrift aan dat het functionele verband tussen motorische acties en cognitieve processen voor meerdere typen informatie (bewegingswaarneming, talige en grootte waarneming) geldt en betrekking heeft op verschillende representationele domeinen (taal, perceptie en mathematiek). Met andere woorden, de bevindingen ondersteunen de idee dat de betrokkenheid van motorische representaties een universeel coderingsprincipe van de hersenen is, dat toegepast wordt op verschillende typen cognitieve taken. Op grond hiervan is het mijn overtuiging dat de abstracte cognitie en die processen die nodig zijn voor motorische bewegingen alleen begrepen kunnen worden als twee van elkaar afhankelijke en zelfs direct op elkaar berustende processen. 124