Title (eng)
Dynamics of brain processing during mental imagery
Parallel title (deu)
Neuronale Grundlagen der räumlichen Vorstellungsfähigkeit
Author
Livia Tomova
Advisor
Igor Riecansky
Assessor
Igor Riecansky
Abstract (deu)
Die geistige Rotation einer mentalen Repräsentation wird als Mental-Rotation bezeichnet. Es wird angenommen, dass während des Prozesses der Mental-Rotation, eine mentale Manipulation (i.e. die Rotation an sich) bis zu einem geplanten Rotationsgrad durchgeführt wird, während gleichzeitig eine konstante Speicherung des mentalen Bildes in den jeweiligen Zwischenpositionen erfolgt. Die Fähigkeit Mental-Rotation durchzuführen, ist zwischen verschiedenen Personen unterschiedlich gut ausgeprägt. Bisherige Studien konnten zeigen, dass die Amplitude der sogenannten ‚rotation related negativity‘ (RRN; i.e. eine ereigniskorrelierte Potential (EKP)-Komponente welche mit Mental-Rotation assoziiert wird) die Leistung einer Testperson in einer Mental-Rotationsaufgabe
vorhersagen kann. Allerdings ist unklar, ob Personen, welche gute Leistungen in Mental-Rotation zeigen, auch tatsächlich gut im Manipulieren (i.e. Rotieren), oder eher gut im Speichern der aktuellen Position des Objekts sind. Ziel dieser Studie war
es daher, die beiden Subprozesse der Mental-Rotation zu trennen und herauszufinden welcher der Subprozesse wieviel zur Leistung in Mental-Rotations-Aufgaben beiträgt. Zu diesem Zweck wurden EKPs während einer Mental-Rotationsaufgabe und während einer Kurzzeitgedächtnis (KG)- Aufgabe aufgezeichnet. Anschließend wurden mittels linearer Regression die mit KG assoziierten EKPs aus der neuronalen MR Aktivität (i.e. RRN) herausregressiert.
Dabei zeigte sich, dass die für KG bereinigte MR Aktivität immer noch signifikant die Reaktionszeiten der Versuchspersonen vorhersagen konnte. Somit kann man aus dieser Studie schließen, dass Leistung in Mental-Rotation hauptsächlich von der
Fähigkeit des mentalen Rotierens an sich abhängt und weniger von KG Prozessen zur Speicherung der aktuellen Position.
Abstract (eng)
Mental rotation is a complex cognitive process involving a number of simpler cognitive processes. Most notably, mental rotation relies on storage and active maintenance of a mental image and manipulation of this image. People differ considerably in their mental rotation skills. Prior research has shown that the
amplitude of an ERP component associated with mental rotation (termed rotation related negativity (RRN)) reflects a subjects´ performance in the mental rotation task. However, we do not know whether a subject who shows good performance is skilled
in storage or rather manipulation of mental images. The aim of this study was to reveal the contribution of both sub-processes to the association between RRN and performance in mental rotation. In order to achieve this, in each subject we recorded
ERPs during a mental rotation task and a task that measured visual short term memory efficiency. We found that performance in both tasks was strongly correlated. Additionally, we found an association between the ERPs in both tasks. Thus, we were able to confirm the strong connection of manipulation and storage related processes in mental rotation. Furthermore, we found that after correction of RRN for storage related ERPs the remaining activity still significantly predicted performance in mental rotation. Therefore, we conclude that mental rotation performance seems to rely mainly on manipulation related cognitive processes rather than storage related processes.
Keywords (eng)
Event-related potential (ERP)Rotation related negativity (RRN)contralateral negative slow wave (CNSW)mental rotationworking memoryspatial abilities
Keywords (deu)
Ereignis-korreliertes Potential (EKP)Mental RotationArbeitsgedächtnisräumliches Vorstellungsvermögen
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
63, [24] S. : Ill., graph. Darst.
Number of pages
87
Association (deu)
Title (eng)
Dynamics of brain processing during mental imagery
Parallel title (deu)
Neuronale Grundlagen der räumlichen Vorstellungsfähigkeit
Author
Livia Tomova
Abstract (deu)
Die geistige Rotation einer mentalen Repräsentation wird als Mental-Rotation bezeichnet. Es wird angenommen, dass während des Prozesses der Mental-Rotation, eine mentale Manipulation (i.e. die Rotation an sich) bis zu einem geplanten Rotationsgrad durchgeführt wird, während gleichzeitig eine konstante Speicherung des mentalen Bildes in den jeweiligen Zwischenpositionen erfolgt. Die Fähigkeit Mental-Rotation durchzuführen, ist zwischen verschiedenen Personen unterschiedlich gut ausgeprägt. Bisherige Studien konnten zeigen, dass die Amplitude der sogenannten ‚rotation related negativity‘ (RRN; i.e. eine ereigniskorrelierte Potential (EKP)-Komponente welche mit Mental-Rotation assoziiert wird) die Leistung einer Testperson in einer Mental-Rotationsaufgabe
vorhersagen kann. Allerdings ist unklar, ob Personen, welche gute Leistungen in Mental-Rotation zeigen, auch tatsächlich gut im Manipulieren (i.e. Rotieren), oder eher gut im Speichern der aktuellen Position des Objekts sind. Ziel dieser Studie war
es daher, die beiden Subprozesse der Mental-Rotation zu trennen und herauszufinden welcher der Subprozesse wieviel zur Leistung in Mental-Rotations-Aufgaben beiträgt. Zu diesem Zweck wurden EKPs während einer Mental-Rotationsaufgabe und während einer Kurzzeitgedächtnis (KG)- Aufgabe aufgezeichnet. Anschließend wurden mittels linearer Regression die mit KG assoziierten EKPs aus der neuronalen MR Aktivität (i.e. RRN) herausregressiert.
Dabei zeigte sich, dass die für KG bereinigte MR Aktivität immer noch signifikant die Reaktionszeiten der Versuchspersonen vorhersagen konnte. Somit kann man aus dieser Studie schließen, dass Leistung in Mental-Rotation hauptsächlich von der
Fähigkeit des mentalen Rotierens an sich abhängt und weniger von KG Prozessen zur Speicherung der aktuellen Position.
Abstract (eng)
Mental rotation is a complex cognitive process involving a number of simpler cognitive processes. Most notably, mental rotation relies on storage and active maintenance of a mental image and manipulation of this image. People differ considerably in their mental rotation skills. Prior research has shown that the
amplitude of an ERP component associated with mental rotation (termed rotation related negativity (RRN)) reflects a subjects´ performance in the mental rotation task. However, we do not know whether a subject who shows good performance is skilled
in storage or rather manipulation of mental images. The aim of this study was to reveal the contribution of both sub-processes to the association between RRN and performance in mental rotation. In order to achieve this, in each subject we recorded
ERPs during a mental rotation task and a task that measured visual short term memory efficiency. We found that performance in both tasks was strongly correlated. Additionally, we found an association between the ERPs in both tasks. Thus, we were able to confirm the strong connection of manipulation and storage related processes in mental rotation. Furthermore, we found that after correction of RRN for storage related ERPs the remaining activity still significantly predicted performance in mental rotation. Therefore, we conclude that mental rotation performance seems to rely mainly on manipulation related cognitive processes rather than storage related processes.
Keywords (eng)
Event-related potential (ERP)Rotation related negativity (RRN)contralateral negative slow wave (CNSW)mental rotationworking memoryspatial abilities
Keywords (deu)
Ereignis-korreliertes Potential (EKP)Mental RotationArbeitsgedächtnisräumliches Vorstellungsvermögen
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
87
Association (deu)
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