Temporo-spatial dynamics of the impact of emotional contexts on visual processing and memory

Zeitlich-räumliche Dynamik der Auswirkungen emotionaler Kontexte auf die visuelle Verarbeitung und das Gedächtnis

  • It has frequently been observed that single emotional events are not only more efficiently processed, but also better remembered, and form longer-lasting memory traces than neutral material. However, when emotional information is perceived as a part of a complex event, such as in the context of or in relation to other events and/or source details, the modulatory effects of emotion are less clear. The present work aims to investigate how emotional, contextual source information modulates the initial encoding and subsequent long-term retrieval of associated neutral material (item memory) and contextual source details (contextual source memory). To do so, a two-task experiment was used, consisting of an incidental encoding task in which neutral objects were displayed over different contextual background scenes which varied in emotional content (unpleasant, pleasant, and neutral), and a delayed retrieval task (1 week), in which previously-encoded objects and new ones were presented. In a series of studies, behavioral indices (Studies 2,It has frequently been observed that single emotional events are not only more efficiently processed, but also better remembered, and form longer-lasting memory traces than neutral material. However, when emotional information is perceived as a part of a complex event, such as in the context of or in relation to other events and/or source details, the modulatory effects of emotion are less clear. The present work aims to investigate how emotional, contextual source information modulates the initial encoding and subsequent long-term retrieval of associated neutral material (item memory) and contextual source details (contextual source memory). To do so, a two-task experiment was used, consisting of an incidental encoding task in which neutral objects were displayed over different contextual background scenes which varied in emotional content (unpleasant, pleasant, and neutral), and a delayed retrieval task (1 week), in which previously-encoded objects and new ones were presented. In a series of studies, behavioral indices (Studies 2, 3, and 5), event-related potentials (ERPs; Studies 1-4), and functional magnetic resonance imaging (Study 5) were used to investigate whether emotional contexts can rapidly tune the visual processing of associated neutral information (Study 1) and modulate long-term item memory (Study 2), how different recognition memory processes (familiarity vs. recollection) contribute to these emotion effects on item and contextual source memory (Study 3), whether the emotional effects of item memory can also be observed during spontaneous retrieval (Sstudy 4), and which brain regions underpin the modulatory effects of emotional contexts on item and contextual source memory (Study 5). In Study 1, it was observed that emotional contexts by means of emotional associative learning, can rapidly alter the processing of associated neutral information. Neutral items associated with emotional contexts (i.e. emotional associates) compared to neutral ones, showed enhanced perceptual and more elaborate processing after one single pairing, as indexed by larger amplitudes in the P100 and LPP components, respectively. Study 2 showed that emotional contexts produce longer-lasting memory effects, as evidenced by better item memory performance and larger ERP Old/New differences for emotional associates. In Study 3, a mnemonic differentiation was observed between item and contextual source memory which was modulated by emotion. Item memory was driven by familiarity, independently of emotional contexts during encoding, whereas contextual source memory was driven by recollection, and better for emotional material. As in Study 2, enhancing effects of emotional contexts for item memory were observed in ERPs associated with recollection processes. Likewise, for contextual source memory, a pronounced recollection-related ERP enhancement was observed for exclusively emotional contexts. Study 4 showed that the long-term recollection enhancement of emotional contexts on item memory can be observed even when retrieval is not explicitly attempted, as measured with ERPs, suggesting that the emotion enhancing effects on memory are not related to the task embedded during recognition, but to the motivational relevance of the triggering event. In Study 5, it was observed that enhancing effects of emotional contexts on item and contextual source memory involve stronger engagement of the brain's regions which are associated with memory recollection, including areas of the medial temporal lobe, posterior parietal cortex, and prefrontal cortex. Taken together, these findings suggest that emotional contexts rapidly modulate the initial processing of associated neutral information and the subsequent, long-term item and contextual source memories. The enhanced memory effects of emotional contexts are strongly supported by recollection rather than familiarity processes, and are shown to be triggered when retrieval is both explicitly and spontaneously attempted. These results provide new insights into the modulatory role of emotional information on the visual processing and the long-term recognition memory of complex events. The present findings are integrated into the current theoretical models and future ventures are discussed.show moreshow less
  • Es wurde häufig beobachtet, dass einzelne emotionale Ereignisse effizienter verarbeitet und besser erinnert werden und länger anhaltende Gedächtnisspuren bilden als neutrales Material. Wenn jedoch emotionale Informationen als Teil eines komplexen Ereignisses wahrgenommen werden, wie beispielsweise im Kontext oder in Bezug auf andere Ereignisse und/oder Quellendetails, sind die modulierenden Einflüsse von Emotionen weniger klar. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab zu untersuchen, wie emotionale, kontextuelle Quelleninformationen die anfängliche Kodierung und den anschließenden langfristigen Abruf von zugehörigem neutralen Material (Itemgedächtnis) und kontextuellen Quellendetails (Quellengedächtnis) modulieren. Dazu wurde ein Zwei-Aufgaben-Experiment verwendet, bestehend aus einer nicht instruierten Enkodierungsaufgabe, bei der neutrale Objekte eingebettet in verschiedene kontextuelle Hintergrundszenen dargeboten wurden, die in ihrem emotionalen Inhalt variierten (unangenehm, angenehm und neutral), und einer verzögerten AbrufaufgabeEs wurde häufig beobachtet, dass einzelne emotionale Ereignisse effizienter verarbeitet und besser erinnert werden und länger anhaltende Gedächtnisspuren bilden als neutrales Material. Wenn jedoch emotionale Informationen als Teil eines komplexen Ereignisses wahrgenommen werden, wie beispielsweise im Kontext oder in Bezug auf andere Ereignisse und/oder Quellendetails, sind die modulierenden Einflüsse von Emotionen weniger klar. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab zu untersuchen, wie emotionale, kontextuelle Quelleninformationen die anfängliche Kodierung und den anschließenden langfristigen Abruf von zugehörigem neutralen Material (Itemgedächtnis) und kontextuellen Quellendetails (Quellengedächtnis) modulieren. Dazu wurde ein Zwei-Aufgaben-Experiment verwendet, bestehend aus einer nicht instruierten Enkodierungsaufgabe, bei der neutrale Objekte eingebettet in verschiedene kontextuelle Hintergrundszenen dargeboten wurden, die in ihrem emotionalen Inhalt variierten (unangenehm, angenehm und neutral), und einer verzögerten Abrufaufgabe (1 Woche), bei der zuvor enkodierte und neue Objekte präsentiert wurden. In einer Reihe von Studien wurden Verhaltensindizes (Studien 2-5), ereigniskorrelierte Potenziale (EKPs; Studien 1-4) und funktionelle Magnetresonanztomographie (Studie 5) verwendet, um zu untersuchen, ob emotionale Kontexte die visuelle Verarbeitung der zugehörigen neutralen Informationen kurzfristig verändern können (Studie 1) und das Langzeitgedächtnis modulieren (Studie 2), wie verschiedene Prozesse des Wiedererkennens (Vertrautheit vs. Rekollektion) zu diesen Emotionseffekten auf das Item- und das kontextuelle Quellengedächtnis beitragen (Studie 3), ob die emotionalen Effekte auf das Itemgedächtnis auch bei der spontanen Abfrage beobachtet werden können (Studie 4) und über welche Hirnregionen die modulierenden Effekte emotionaler Kontexte auf das Item- und kontextuelle Quellengedächtnis vermittelt werden (Studie 5). In Studie 1 wurde beobachtet, dass emotionale Kontexte durch emotionales assoziatives Lernen die Verarbeitung der zugehörigen neutralen Informationen kurzfristig verändern können. Neutrale Elemente, die mit emotionalen Kontexten verbunden sind (im Folgenden „emotional Assoziierte“ genannt), zeigten nach einer einzigen Paarung im Vergleich zu neutralen Elementen eine verbesserte perzeptuelle und elaboriertere Verarbeitung, wie durch höhere Amplituden in den P100- bzw. LPP-Komponenten nachgewiesen wurde. Studie 2 zeigte, dass emotionale Kontexte länger anhaltende Gedächtniseffekte erzeugen, was sich in einer besseren Itemgedächtnisleistung und größeren EKP-alt/neu Unterschieden für emotional Assoziierte zeigte. In Studie 3 wurde eine mnemonische Differenzierung zwischen Item- und kontextuellem Quellengedächtnis beobachtet, die durch Emotionen moduliert wurde. Das Itemgedächtnis wurde durch den Prozess der Vertrautheit getrieben unabhängig von den emotionalen Kontexten während der Enkodierung. Das kontextuelle Quellengedächtnis wurde dagegen durch Rekollektion getrieben und war besser für emotionales Material. Wie in Studie 2 wurden in EKPs, die mit Rekollektionsprozessen in Verbindung stehen, verstärkende Effekte von emotionalen Kontexten für das Itemgedächtnis beobachtet. Ebenso wurde für das kontextuelle Quellengedächtnis eine ausgeprägte Rekollektionsbezogene Potenzierung der EKPs ausschließlich für emotionale Kontexte beobachtet. Studie 4 zeigte, dass die langfristige Verstärkung der Rekollektion, die emotionale Kontexten im Itemgedächtnis verursachen, auch dann beobachtet werden kann, wenn der Abruf nicht explizit instruiert wird. Dieser Befund zum spontanen Erinnern deutet darauf hin, dass die gedächtnissteigernden Effekte von Emotionen nicht mit der Aufgabe zusammenhängen, die während des Abrufs gestellt wurde, sondern mit der motivationalen Relevanz des auslösenden Ereignisses. In Studie 5 wurde beobachtet, dass an der verstärkenden Wirkung von emotionalen Kontexten auf das Item- und kontextuelle Quellengedächtnis solche Hirnregionen beteiligt sind, die mit der Rekollektionsprozessen assoziiert werden, einschließlich der Bereiche des medialen Temporallappens, des posterioren parietalen Kortex und des präfrontalen Kortex. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass emotionale Kontexte die anfängliche Verarbeitung der zugehörigen neutralen Informationen und der nachfolgenden, langfristigen Erinnerungen an Items und kontextuelle Quellen schnell modulieren. Die durch emotionaler Kontexte ausgelösten Gedächtniseffekte werden eher durch Rekollektions- und weniger durch Vertrautheitsprozesse vermittelt und zeigen sich sowohl bei expliziten als auch bei spontanen Abruf. Diese Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über die modulierende Rolle emotionaler Informationen bei der visuellen Verarbeitung und der Langzeiterinnerung an komplexe Ereignisse. Die vorliegenden Erkenntnisse werden in aktuelle theoretische Modelle integriert und zukünftige Forschungsperspektiven werden diskutiert.show moreshow less

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Metadaten
Author details:Carlos Ventura-BortORCiD
URN:urn:nbn:de:kobv:517-opus4-550236
DOI:https://doi.org/10.25932/publishup-55023
Reviewer(s):Mathias WeymarORCiDGND, Annekathrin SchachtORCiDGND
Supervisor(s):Mathias Weymar
Publication type:Doctoral Thesis
Language:English
Publication year:2020
Publishing institution:Universität Potsdam
Granting institution:Universität Potsdam
Date of final exam:2020/06/22
Release date:2022/06/23
Tag:EEG; Emotion; Gedächtnis; fMRT
EEG; emotion; fMRI; memory
Number of pages:208
RVK - Regensburg classification:CZ 1330, CZ 1320
Organizational units:Humanwissenschaftliche Fakultät / Strukturbereich Kognitionswissenschaften / Department Psychologie
DDC classification:1 Philosophie und Psychologie / 15 Psychologie / 150 Psychologie
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