The role of medial frontal brain areas in error detection and behavioral adaptation
Final Report Abstract
Verhaltensüberwachung, d.h. die Evaluation des eigenen Verhaltens ist eine entscheidende Grundlage dafür, beim Auftreten von kritischen Ereignissen wie Antwortkonflikten oder Fehlern das Verhalten anpassen und optimieren zu können. In diesem Projekt wurde untersucht, wie das menschliche Verhaltensüberwachungssystem solche kritischen Ereignisse entdeckt und die Notwendigkeit von Verhaltensanpassungen signalisiert. Dabei wurden Verhaltensmaße und elektrophysiologische Maße der Verhaltensüberwachung an Personen mit erworbenen Gehirnschädigungen und an gesunden Probanden berücksichtigt. In einem Teil des Projekts wurden die Auswirkungen von erworbenen fokalen Schädigungen des rostralen anterioren Cingulums (rACC) des medialen präfrontalen Cortex, einem auf affektive Information spezialisierten Gehirnbereich untersucht. Personen mit Schädigung des rACC waren bei der Anpassung der selektiven Aufmerksamkeit an vorhergehende Antwortkonflikte nur in einem neutralen, nicht aber in einem emotionalen Aufgabenkontext beeinträchtigt. Dies deutet darauf hin, dass die Verarbeitung von Antwortkonflikten spezifisch für den jeweiligen Aufgabenkontext ist. In einem weiteren Experiment konnte gezeigt werden, dass Personen mit Schädigungen des rACC zum Zeitpunkt der fehlerhaften Antwort ein reduziertes Fehlersignal im antwortbezogenen ereigniskorrelierten Potenzial (error negativity/error-related negativity, Ne/ERN) aufweisen, während sie in der Lage sind, nach der fehlerhaften Antwort diese mittels einer zweiten Fehlersignalisierungsantwort anzuzeigen. Dies zeigt, dass durch die Ne/ERN repräsentierte schnelle automatische Verhaltensüberwachungsprozesse keine Voraussetzung für die spätere bewusste Fehlererkennung sind. Im zweiten Teil des Projekts wurde untersucht, inwieweit Prozesse der Verhaltensüberwachung im intakten Gehirn die Relevanz von Fehlern im Sinne von negativen Konsequenzen für den Organismus widerspiegeln. Hier wurde gezeigt, dass die Ne/ERN bei gesunden Versuchspersonen stärker für solche Fehler ist, die eine stärkere Verletzung der Aufgabeninstruktion darstellen oder durch monetäre Bestrafung mit höherer negativer Konsequenz belegt sind. Diese Studien weisen darauf hin, dass schnelle automatische Verhaltensüberwachungsprozesse im menschlichen Gehirn Verhaltensfehler nicht nur erkennen, sondern auch in komplexer Weise im Hinblick auf deren negative Konsequenzen evaluieren. Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass schnelle und automatische Verhaltensüberwachungsprozesse vermutlich unter Zuhilfenahme von auf affektive Information spezialisierten Gehirnsystemen zu einer komplexen Evaluation des Verhaltens fähig sind. Damit tragen die Ergebnisse zum besseren Verständnis von Verhaltensüberwachungsprozessen bei.
Publications
- (2011). Error-related brain activity and adjustments of selective attention following errors. Neurolmage, 56, 2339-2347
Maier, M. E., Yeung, N., & Steinhauser, M.
- (2012). Enhanced errorrelated negativity on flanker errors: Error expectancy or error significance? Psychophysiology, 49, 899-908
Maier, M. E., Di Pellegrino, G., & Steinhauser, M.
(See online at https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2012.01373.x) - (2012). Impaired Conflict Adaptation in an Emotional Task Context following Rostral Anterior Cingulate Cortex Lesions in Humans. Journal of Cognitive Neuroscience, 24, 2070-2079
Maier, M. E., & Di Pellegrino, G.
