@phdthesis{RiechelmannverhSteinbacher2021,
  author    = {Riechelmann [verh. Steinbacher], Eva Katharina},
  title     = {Gaze interaction: Cognitive mechanisms of oculomotor action control},
  doi       = {10.25972/OPUS-21527},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-215279},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Humans use their eyes not only as visual input devices to perceive the environment, but also as an action tool in order to generate intended effects in their environment. For instance, glances are used to direct someone else's attention to a place of interest, indicating that gaze control is an important part of social communication. Previous research on gaze control in a social context mainly focused on the gaze recipient by asking how humans respond to perceived gaze (gaze cueing). So far, this perspective has hardly considered the actor's point of view by neglecting to investigate what mental processes are involved when actors decide to perform an eye movement to trigger a gaze response in another person. Furthermore, eye movements are also used to affect the non-social environment, for instance when unlocking the smartphone with the help of the eyes. This and other observations demonstrate the necessity to consider gaze control in contexts other than social communication whilst at the same time focusing on commonalities and differences inherent to the nature of a social (vs. non-social) action context. Thus, the present work explores the cognitive mechanisms that control such goal-oriented eye movements in both social and non-social contexts. The experiments presented throughout this work are built on pre-established paradigms from both the oculomotor research domain and from basic cognitive psychology. These paradigms are based on the principle of ideomotor action control, which provides an explanatory framework for understanding how goal-oriented, intentional actions come into being. The ideomotor idea suggests that humans acquire associations between their actions and the resulting effects, which can be accessed in a bi-directional manner: Actions can trigger anticipations of their effects, but the anticipated resulting effects can also trigger the associated actions. According to ideomotor theory, action generation involves the mental anticipation of the intended effect (i.e., the action goal) to activate the associated motor pattern. The present experiments involve situations where participants control the gaze of a virtual face via their eye movements. The triggered gaze responses of the virtual face are consistent to the participant's eye movements, representing visual action effects. Experimental situations are varied with respect to determinants of action-effect learning (e.g., contingency, contiguity, action mode during acquisition) in order to unravel the underlying dynamics of oculomotor control in these situations. In addition to faces, conditions involving changes in non-social objects were included to address the question of whether mechanisms underlying gaze control differ for social versus non-social context situations. The results of the present work can be summarized into three major findings. 1. My data suggest that humans indeed acquire bi-directional associations between their eye movements and the subsequently perceived gaze response of another person, which in turn affect oculomotor action control via the anticipation of the intended effects. The observed results show for the first time that eye movements in a gaze-interaction scenario are represented in terms of their gaze response in others. This observation is in line with the ideomotor theory of action control. 2. The present series of experiments confirms and extends pioneering results of Huestegge and Kreutzfeldt (2012) with respect to the significant influence of action effects in gaze control. I have shown that the results of Huestegge and Kreutzfeldt (2012) can be replicated across different contexts with different stimulus material given that the perceived action effects were sufficiently salient. 3. Furthermore, I could show that mechanisms of gaze control in a social gaze-interaction context do not appear to be qualitatively different from those in a non-social context. All in all, the results support recent theoretical claims emphasizing the role of anticipation-based action control in social interaction. Moreover, my results suggest that anticipation-based gaze control in a social context is based on the same general psychological mechanisms as ideomotor gaze control, and thus should be considered as an integral part rather than as a special form of ideomotor gaze control.},
  subject      = {Verhaltenskontrolle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pieczykolan2016,
  author    = {Pieczykolan, Aleksandra},
  title     = {Cross-Modal Action Control},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142356},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Multitasking als allgegenw{\"a}rtiges Ph{\"a}nomen wird heutzutage in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wird Multitasking aus der Perspektive der kognitiven Verhaltenswissenschaften beleuchtet mit dem Fokus auf der Rolle von Konfliktl{\"o}sungs- prozessen bei der Verarbeitung von Mehrfacht{\"a}tigkeiten. Insbesondere liegt der Fokus auf kognitiven Mechanismen der crossmodalen Handlungskontrolle, d.h. der Kontrolle von zwei Handlungen in verschiedenen Effektorsystemen. Mit dem Ziel, den bisherigen Umfang derjenigen Handlungsmodalit{\"a}ten zu erweitern, die {\"u}blicherweise in Studien eingesetzt wurden, wurden okulomotorische Reaktionen (d.h. Sakkaden), die bisher als Handlungsmodalit{\"a}t in der Forschung vernachl{\"a}ssigt wurden, in Kombination mit Reaktionen in anderen Efffektorsystemen untersucht (d.h. mit manuellen und vokalen Reaktionen). Weiterhin wurde beabsichtigt, Mechanismen von Crosstalk zu spezifizieren, welches ein Erkl{\"a}rungskonzept darstellt, das sich auf den Aufgabeninhalt bezieht. Crosstalk erscheint besonders relevant f{\"u}r crossmodale Handlungen, da sich Handlungsmodalit{\"a}ten vor allem bez{\"u}glich ihrer Reaktionsmerkmale unterscheiden. In der vorliegenden Arbeit werden vier Studien berichtet, die auf jeweils zwei oder drei Experimenten beruhen. In Studie A wurden crossmodale Doppelreaktionen auf einen einzelnen Stimulus untersucht mit der Fragestellung, wie sich das Zusammenspiel des Vorhandenseins von Reaktionsalternativen und der Kompatibilit{\"a}t zwischen Reaktionen (also dem Crosstalkpotential) auswirkt. In drei Experimenten zeigte sich, dass Crosstalk in mehrere Komponenten dissoziiert werden kann, n{\"a}mlich eine Komponente, die auf der aktuellen Konfliktst{\"a}rke (Online-Crosstalk) basiert, und eine ged{\"a}chtnisbasierte Komponente, die entweder durch Restaktivit{\"a}t vergangener Handlungsanforderungen bestimmt wird (retrospektiver Crosstalk), oder durch Vorbereitung auf zuk{\"u}nftige Handlungsanforderungen (prospektiver Crosstalk). Studie B lieferte Evidenz daf{\"u}r, dass okulomotorische Reaktionen sowohl struktureller als auch inhaltsbasierte Interferenz unterliegen. In drei Experimenten wurde das Paradigma zeitlich {\"u}berlappender Aufgaben verwendet, bei dem zwei Stimuli mit zeitlichem Versatz pr{\"a}sentiert wurden, auf die jeweils mit einer okulomotorischen und einer manuellen Handlung reagiert werden musste. Dabei wurden sowohl Hinweise auf einen seriellen als auch auf einen parallelen Verarbeitungsmodus gefunden. Weiterhin deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass abh{\"a}ngig von der Aufgabenkompatibilit{\"a}t zwischen diesen Verarbeitungsmodi gewechselt wurde, d.h. zu eher paralleler Verarbeitung bei kompatiblen Aufgabenanforderungen und zu eher serieller Verarbeitung bei inkompatiblen Aufgabenanforderungen. In Studie C wurden Verarbeitungspriorit{\"a}ten zwischen Effektorsystemen untersucht. In zwei Experimenten zeigte sich, dass das zuvor berichtete Verarbeitungsdominanzmuster repliziert werden konnte, bei der okulomotorische Reaktionen vokale Reaktionen dominieren und diese wiederum manuelle Reaktionen dominieren. Die relative St{\"a}rke der Dominanz konnte allerdings bei vorhandenem Reaktionskonflikt angepasst werden. Die Verarbeitungspriorit{\"a}ten wurden hierbei zum Teil in Richtung derjenigen Reaktion verschoben, in der bereits ein Konflikt im Bezug auf die Kompatibilit{\"a}t zwischen Stimulus und Reaktion gel{\"o}st werden musste. Dieses Ergebnis zeigt, dass Verarbeitungspriorit{\"a}ten flexibel an die spezifischen Handlungsanforderungen angepasst werden k{\"o}nnen. Studie D besch{\"a}ftigte sich mit einem bisher weitgehend vernachl{\"a}ssigten Bereich innerhalb der Doppelaufgabenforschung, n{\"a}mlich der Kontrolle der zeitlichen Reaktionsreihenfolge. In einer drei Experimente umfassenden Untersuchung wurden mehrere Faktoren variiert, die sich in fr{\"u}heren Studien bereits als relevant f{\"u}r Mechanismen der Doppelaufgabeninterferenz gezeigt haben. In der vorliegenden Studie wurde gezeigt, dass die finale Reaktionsreihenfolge in einem Handlungsdurchgang das Ergebnis eines kontinuierlichen Anpassungsprozesses ist, welcher auf dem Zusammenspiel mehrerer top-down-Faktoren, z.B. der Antizipation von Reaktionsmerkmalen, und mehrerer bottom-up-Faktoren, wie z.B. der Stimulusreihenfolge oder der Aufgabenkompatibilit{\"a}t, basiert. Die vorliegende Arbeit liefert somit einen wichtigen Beitrag zum Fortschritt des Verst{\"a}ndnisses der Verarbeitung komplexer Handlungsanforderungen aus der Perspektive crossmodaler Handlungen. Insbesondere wurden Spezifikationen f{\"u}r Mechanismen der Effektorpriorisierung und der Kontrolle der Reaktionsreihenfolge als auch eine neuartige Taxonomie von Crosstalk vorgestellt, welche als umfassende Rahmenvorstellung zur Erkl{\"a}rung von Interferenzmechanismen bei Kontrollprozessen von Mehrfachanforderungen dienlich sein kann.},
  subject      = {Kognition},
  language  = {en}
}