Interference processing in dual tasks [Elektronische Ressource] : the functional role of the lateral prefrontal cortex / von Christine Stelzel

Stelzel, De Pisan Christine

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• Psychologie
• Gesundheit

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• Publié par: humboldt-universitat_zu_berlin
• Publié le: 01 janvier 2008
• Nombre de lectures: 29
• Langue: English

Extrait

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Interference processing in dual tasks - the functional role of the lateral prefrontal cortex

DISSERTATION

zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) im Fach Psychologie eingereicht an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät II der Humboldt Universität zu Berlin  von Dipl. Psych. Christine Stelzel geboren am 29.08.1976 in Friedberg/Hessen

Präsident der Humboldt Universität zu Berlin: Prof. Dr. Dr. h. c. Christoph Markschies Dekan der Mathematisch - Naturwissenschaftlichen Fakultät II: Prof. Dr. Wolfgang Coy 

 Gutachter: 1. Prof. Dr. Torsten Schubert  2. Prof. Dr. Norbert Kathmann  3. Prof. Dr. Mark DEsposito  4. Prof. Dr. Stefan Pollmann   Tag der Verteidigung: 18.04.2008 

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Abstract

Numerous studies indicate fundamental limitations in the human ability to do multiple things at the same time. Recent theories on dual-task processing postulate the involvement of cognitive control processes in the coordination of the processing stream of multiple tasks. The most prominent neuroanatomical structure associated with the control of goal-directed human behavior is the lateral prefrontal cortex (lPFC). It has been show with functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) that the lPFC is also involved in the processing of dual tasks. However, the precise role of the lPFC for the control of dual-task processing and the neural mechanisms of dual-task coordination are still widely unknown. The three fMRI studies presented in this dissertation specify the functional role of the lPFC in interference processing in dual tasks.The results show (1) the generality of lPFC involvement across different types of dual-task situations, (2) the functional neuroanatomical dissociability of different dual-task relevant control process in the lPFC, (3) the role of the interaction of the lPFC with posterior task-relevant brain regions for the control of dual-task processing  Keywords: lateral prefrontal cortex cognitive control interference processing dual tasks fMRI

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Zusammenfassung

 Zahlreiche Untersuchungen belegen fundamentale Grenzen in der menschlichen Fähigkeit, mehrere Dinge gleichzeitig zu tun. Aktuelle Theorien zur Verarbeitung von Doppelaufgaben gehen davon aus, dass kognitive Kontrollprozesse den Verarbeitungsstrom mehrerer Aufgaben koordinieren. Funktionell-neuroanatomisch wird insbesondere der laterale Präfrontalcortex (lPFC) mit der Kontrolle zielgerichteten Verhaltens in Verbindung gebracht. Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) wurde bereits eine Beteiligung des lPFC an der Verarbeitung von Doppelaufgaben nachgewiesen. Die neuronalen Mechanismen der Doppelaufgabenkoordination sind jedoch weitgehend ungeklärt. Die drei fMRT Studien der vorliegenden Dissertation spezifizieren die funktionelle Rolle des lPFC bei der Interferenzverarbeitung in Doppelaufgaben. Die Ergebnisse zeigen (1) die Allgemeinheit der lPFC-Beteiligung über verschiedenen Doppelaufgabensituationen hinweg, (2) die funktionell- neuroanatomische Dissoziierbarkeit verschiedener doppelaufgabenrelevanter Kontrollfunktionen im lPFC , (3) die Bedeutung der Interaktion des lPFC mit posterioren aufgabenrelevanten Regionen für die Kontrolle von Doppelaufgabenverarbeitung.  Schlagwörter: lateraler Präfrontalcortex kognitive Kontrolle Interferenzverarbeitung Doppelaufgaben fMRT

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Acknowledgements  The present dissertation would not have been possible without the scientific, cooperative, financial and personal support I received from many sides.   First of all, I wish to thank Prof. Dr. Torsten Schubert for the intense discussion of all research projects, the valuable feedback and the mentoring as my supervisor throughout this dissertation project. In addition, I am grateful to Prof. Dr. Mark DEsposito and Dr. Eric Schumacher for supervising my first fMRI project in Berkeley. I am also grateful to Prof. Dr. Peter Frensch and Prof. Dr. Stephan Brandt for the possibility to use the facilities at the Psychology Department and the Charité, respectively. I also wish to thank the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the Sonnenfeld Stiftung, in particular Prof. Dr. von Villiez for financial and also moral support.  Many thanks go to my colleagues from the Lehrstuhl für Allgemeine Psychologie, in particular to Rico Fischer, Roman Liepelt, Tilo Strobach and Ricardo Tamayo who supported me in many ways, scientifically, morally and socially.  My very special thanks go to my friends and colleagues Stefanie Kehrer, Ruth Schubert and Antje Kraft and all friends outside the cognitive neuroscience context for helping me with the work-life balance.  Tausend Dank auch an meine Eltern, Walburga und Horst Stelzel, für die Unterstützung über all die Jahre. Ohne Euch wäre das alles nicht möglich gewesen.

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Publications submitted

 Original articles

 Stelzel, C., Schumacher, E.H., Schubert, T., & DEsposito, M. (2006). The neural effect of  stimulus-response modality compatibility on dual-task performance: an fMRI study.  Psychological Research,70(6),514-525.  Stelzel, C., Kraft, A., Brandt, S.A., & Schubert, T. (in press). Dissociable neural effects of  task order control and task set maintenance during dual-task processing.Journal of  Cognitive Neuroscience, 20(4), 613-628.  Stelzel, C., Brandt, S.A., & Schubert, T. Neural mechanisms of attentional task setting in dual  tasks.Submitted to Cerebral Cortex, October 2007. 

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