Prediction error and overt attention to relevant and irrelevant cues: Evidence for an interaction of two associability mechanisms

Menschen und andere Tiere nutzen Hinweisreize aus der Umwelt, um Vorhersagen über wichtige Ereignisse zu treffen, wodurch sie sich auf diese Ereignisse vorbereiten können. Der Vorhersagefehler bezeichnet das Ausmaß, in dem ein Ereignis bei Vorhandensein von einem oder mehreren Hinweisreizen überraschend ist. Einige Theorien aus dem Bereich des Assoziativen Lernens nehmen an, dass Vorhersagefehler das Ausmaß an Aufmerksamkeit auf Hinweisreize verändern. Ursprünglich wurde postuliert, dass Aufmerksamkeitsveränderungen entweder durch relative oder globale Vorhersagefehler gesteuert werden. Im ersten Fall steigt die Aufmerksamkeit auf Hinweisreize, die einen geringeren Vorhersagefehler als andere, gleichzeitig präsentierte Hinweisreize erzeugen – andernfalls sinkt die Aufmerksamkeit (Mackintosh, 1975). Im zweiten Fall steht die Aufmerksamkeit auf einen Hinweisreiz in direktem Zusammenhang mit dem globalen Vorhersagefehler, d. h. wie Überraschend ein Ereignis vor dem Hintergrund aller anwesenden Hinweisreize ist (Pearce & Hall, 1980). Belege für die Rolle des relativen Vorhersagefehlers stammen aus Studien, bei denen Paare von Hinweisreizen verwendet wurden, die sich jeweils aus einer für die Vorhersage relevanten Komponente und einer irrelevanten Komponente zusammensetzen. Belege für einen globalen Vorhersagefehler kommen aus Studien, bei denen Hinweisreize, die sich in der Größe des Vorhersagefehlers unterscheiden, separat trainiert werden. Da relative und globale Vorhersagefehler ein breites Spektrum an Aufmerksamkeitsveränderungen erklären, wurden beide Mechanismen in hybride Modelle integriert (z.B., Le Pelley, 2004). Allerdings ist die Befundlage im Humanbereich für diese Modelle noch gering. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss eines plötzlichen Anstiegs des globalen Vorhersagefehlers auf die offene Aufmerksamkeit zu untersuchen, die sich auf Hinweisreize richtet, die für eine Vorhersage entweder relevant oder irrelevant waren, d. h. sich in Bezug auf den relativen Vorhersagefehler unterschieden. Wir konzentrierten uns auf plötzliche Änderungen des Vorhersagefehlers anstelle anhaltender Fehlerniveaus, da diese bei wichtigen Verhaltensphänomenen eine Rolle spielen, wie z. B. der Rückkehr pathologischer Angst. In zwei Studien erhielten Probanden zunächst ein Diskriminationstraining, bei dem das Auftreten von zwei möglichen Ereignissen vorhergesagt werden musste. Hierbei ergaben Blickbewegungsmessungen, dass relevante Komponenten mehr Aufmerksamkeit gewidmet wurde als irrelevanten Komponenten. In einer zweiten Phase führte ein Kontingenzwechsel (Studie I) oder partielle Verstärkung (Studie II) zu einem Anstieg des Vorhersagefehlers, welches sich in einer Abnahme der Vorhersagegenauigkeit widerspiegelte. Die Aufmerksamkeitspräferenz für relevante Reize wurde durch den Kontingenzwechsel vorübergehend geschwächt und ging bei partieller Verstärkung vollständig verloren. Zudem führten beide Manipulationen zu einer Erhöhung der Aufmerksamkeit auf relevante und irrelevante Reize. Die vorliegenden Daten sprechen für einen kombinierten Einfluss des relativen und globalen Vorhersagefehlers und liefern somit Evidenz für die hybride Modelle. Auch lassen sich aus den vorliegenden Ergebnissen Implikationen für unser Verständnis von Aufmerksamkeitsveränderungen bei kontextuellen Reize ableiten.