Odir Antonio Rodríguez-Villagra

• In many cognitive activities, the temporary maintenance and manipulation of mental objects is a necessary step in order to reach a cognitive goal. Working memory has been regarded as the process responsible for those cognitive activities. This thesis addresses the question: what limits working-memory capacity (WMC)? A question that still remains controversial (Barrouillet & Camos, 2009; Lewandowsky, Oberauer, & Brown, 2009). This study attempted to answer this question by proposing that the dynamics between the causes of forgetting and the processes helping the maintenance, and the manipulation of the memoranda are the key aspects in understanding the limits of WMC. Chapter 1 introduced key constructs and the strategy to examine the dynamics between inhibition, attentional control, and the causes of forgetting in working memory. The study in Chapter 2 tested the performance of children, young adults, and old adults in a working-memory updating-task with two conditions: one condition included go steps and the other conditionIn many cognitive activities, the temporary maintenance and manipulation of mental objects is a necessary step in order to reach a cognitive goal. Working memory has been regarded as the process responsible for those cognitive activities. This thesis addresses the question: what limits working-memory capacity (WMC)? A question that still remains controversial (Barrouillet & Camos, 2009; Lewandowsky, Oberauer, & Brown, 2009). This study attempted to answer this question by proposing that the dynamics between the causes of forgetting and the processes helping the maintenance, and the manipulation of the memoranda are the key aspects in understanding the limits of WMC. Chapter 1 introduced key constructs and the strategy to examine the dynamics between inhibition, attentional control, and the causes of forgetting in working memory. The study in Chapter 2 tested the performance of children, young adults, and old adults in a working-memory updating-task with two conditions: one condition included go steps and the other condition included go, and no-go steps. The interference model (IM; Oberauer & Kliegl, 2006), a model proposing interference-related mechanisms as the main cause of forgetting was used to simultaneously fit the data of these age groups. In addition to the interference-related parameters reflecting interference by feature overwriting and interference by confusion, and in addition to the parameters reflecting the speed of processing, the study included a new parameter that captured the time for switching between go steps and no-go steps. The study indicated that children and young adults were less susceptible than old adults to interference by feature overwriting; children were the most susceptible to interference by confusion, followed by old adults and then by young adults; young adults presented the higher rate of processing, followed by children and then by old adults; and young adults were the fastest group switching from go steps to no-go steps. Chapter 3 examined the dynamics between causes of forgetting and the inhibition of a prepotent response in the context of three formal models of the limits of WMC: A resources model, a decay-based model, and three versions of the IM. The resources model was built on the assumption that a limited and shared source of activation for the maintenance and manipulation of the objects underlies the limits of WMC. The decay model assumes that memory traces of the working-memory objects decay over time if they are not reactivated via different mechanisms of maintenance. The IM, already described, proposes that interference-related mechanisms explain the limits of WMC. In two experiments and in a reanalysis of data of the second experiment, one version of the IM received more statistical support from the data. This version of the IM proposes that interference by feature overwriting and interference by confusion are the main factors underlying the limits of WMC. In addition, the model suggests that experimental conditions involving the inhibition of a prepotent response reduce the speed of processing and promotes the involuntary activation of irrelevant information in working memory. Chapter 4 summed up Chapter 2 and 3 and discussed their findings and presented how this thesis has provided evidence of interference-related mechanisms as the main cause of forgetting, and it has attempted to clarify the role of inhibition and attentional control in working memory. With the implementation of formal models and experimental manipulations in the framework of nonlinear mixed models the data offered explanations of causes of forgetting and the role of inhibition in WMC at different levels: developmental effects, aging effects, effects related to experimental manipulations and individual differences in these effects. Thus, the present approach afforded a comprehensive view of a large number of factors limiting WMC.…
• Bei vielen kognitiven Aktivitäten ist die vorübergehende Speicherung und Manipulation von Mental Objects ein notwendiger Schritt um ein kognitiven Ziel zu erreichen. Diese Prozesse finden im Arbeitsgedächtnis statt. Diese Dissertation behandelt die Frage wodurch die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses (Working Memory Capacity, WMC) limitiert wird. Dieses Thema wurde in der Literatur bislang kontrovers diskutiert (Barrouillet & Camos, 2009; Lewandowsky, Oberauer, & Brown, 2009). Es wird hier vorgeschlagen, dass die Dynamik zwischen den Ursachen des Vergessens und den Prozessen, welche die Aufrechterhaltung unterstützen, und die Manipulation der Memoranda die Grundlagen für das Verständnis der WMC-Limitierung bildet. Kapitel 1 führt in das Thema ein und erklärt die Strategie um die Dynamik zwischen Hemmung, Aufmerksamkeitskontrolle und den Ursachen des Vergessens im Arbeitsgedächtnis zu untersuchen. Die Untersuchung in Kapitel 2 testet die Leistung von Kindern, jungen und alten Erwachsenen in einem Working Memory Updating Task mitBei vielen kognitiven Aktivitäten ist die vorübergehende Speicherung und Manipulation von Mental Objects ein notwendiger Schritt um ein kognitiven Ziel zu erreichen. Diese Prozesse finden im Arbeitsgedächtnis statt. Diese Dissertation behandelt die Frage wodurch die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses (Working Memory Capacity, WMC) limitiert wird. Dieses Thema wurde in der Literatur bislang kontrovers diskutiert (Barrouillet & Camos, 2009; Lewandowsky, Oberauer, & Brown, 2009). Es wird hier vorgeschlagen, dass die Dynamik zwischen den Ursachen des Vergessens und den Prozessen, welche die Aufrechterhaltung unterstützen, und die Manipulation der Memoranda die Grundlagen für das Verständnis der WMC-Limitierung bildet. Kapitel 1 führt in das Thema ein und erklärt die Strategie um die Dynamik zwischen Hemmung, Aufmerksamkeitskontrolle und den Ursachen des Vergessens im Arbeitsgedächtnis zu untersuchen. Die Untersuchung in Kapitel 2 testet die Leistung von Kindern, jungen und alten Erwachsenen in einem Working Memory Updating Task mit zwei Bedingungen; eine beinhaltet Go-Steps, die andere Go- und No-Go Steps. Die Daten der Experimentalgruppen wurden mithilfe des Interferenzmodells (IM; Oberauer & Kliegl, 2006), welches Interferenz-ähnliche Mechanismen als Hauptursache des Vergessens postuliert, simultan gefitted. Zusätzlich zu Interferenz-ähnlichen Parametern, die Interferenz durch Feature-Overwriting oder Ablenkung beinhalten, sowie Parametern welche die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung repräsentieren, wurde ein neuer Parameter eingeführt. Dieser beschreibt die benötigte Zeit um zwischen Go- und No-Go Steps zu unterscheiden. Es wird gezeigt, dass Kinder und junge Erwachsene weniger anfällig für Interferenz durch Feature-Overwriting waren als alte Erwachsene. Kinder waren am anfälligsten für Interferenz durch Ablenkung, gefolgt von alten Erwachsenen und jungen Erwachsenen. Junge Erwachsene zeigten die schnellste Verarbeitungsrate, gefolgt von Kindern und alten Erwachsenen. Weiterhin wechselten junge Erwachsene am schnellsten zwischen Go- und No-Go Steps. In Kapitel 3 werden die Dynamik zwischen den Ursachen des Vergessens und der Hemmung einer Prepotent Response im Kontext von folgenden drei formellen Modellen der Beschränkung des WMC beschrieben: Ein Ressource-Modell, ein Decay-Based-Modell und drei Versionen des IMs. Die Annahme, dass der Begrenzung der WMC eine beschränkte und eine gemeinsame Ursache der Aktivierung für die Aufrechterhaltung und Manipulation von Objekten zugrunde liegt wurde benutzt um das Ressource-Modell zu konstruieren. Das Decay-Modell nimmt an, dass Memory-Traces von Objekten im Arbeitsgedächtnis mit der Zeit verblassen, wenn sie nicht durch Mechanismen zur Aufrechterhaltung reaktiviert werden. Das IM (s.o.) besagt, dass Interferenz-ähnliche Mechanismen die Limitierung des WMC erklären können. In zwei Experimenten sowie einer Reanalyse der Daten des zweiten Experiments konnte eine der Versionen des IM als statistisch plausibler als die anderen beiden erkannt werden. In dieser Version des IM werden Feature-Overwriting und Interferenz durch Ablenkung als Hauptfaktoren für die Limitierung des WMCs beschrieben. Zusätzlich werden experimentelle Bedingungen welche eine Hemmung der Prepotent Response beinhalten als reduzierende Faktoren für die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung sowie für die unfreiwillige Aktivierung irrelevanter Information im WM genannt. Kapitel 4 fasst Kapitel 2 und 3 zusammen und zeigt, wie diese Arbeit Evidenz für Interferenz-ähnliche Mechanismen als Hauptursache des Vergessens liefert; weiterhin wird versucht die Rolle der Hemmung und Aufmerksamkeitskontrolle im Arbeitsgedächtnis zu erklären. Mit der Implementierung von formalen Modellen und experimentellen Manipulationen im Rahmen von Nonlinear-Mixed-Models konnten die Ursachen des Vergessens und die Rolle der Hemmung im WMC auf verschiedenen Ebenen erklärt werden. Entwicklungseffekte, altersbedingte Effekte, Effekte durch experimentelle Manipulationen sowie individuelle Unterschiede in diesen Effekten spielten eine wichtige Rolle. Die hier vorgestellte Herangehensweise ermöglicht daher einen umfassenden Blick auf eine große Anzahl auf WMC-limitierende Faktoren.…