Информация

Управление когнитивной нагрузкой в ​​онлайн-экспериментах

Управление когнитивной нагрузкой в ​​онлайн-экспериментах


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

У меня сложилось впечатление, что стандартные манипуляции с когнитивной нагрузкой (например, запоминание 7-значного числа при выполнении какой-либо другой задачи) не работают для онлайн-тематических пулов, таких как Mechanical Turk. Есть ли другие манипуляции с когнитивной нагрузкой, которые могут работать в Интернете? Цейтнот очевиден, но что еще? Спасибо!


Когнитивная нагрузка очень субъективна, и типичные задачи умственного вмешательства (например, решение проблем во время работы над другой задачей) не используются в исследованиях, связанных с теорией когнитивной нагрузки (CLT), за исключением измерения индивидуальных различий в объеме рабочей памяти до начала эксперимента. Большинство экспериментов с CLT гарантируют, что CL всех участников зашкаливает, чтобы проверить, влияют ли какие-либо вмешательства на их CL и, следовательно, на производительность. Обычно это достигается за счет сложности самой задачи, то есть сложности предмета, специфичного для демографических характеристик испытуемых и предшествующего опыта, в сочетании со сложной задачей решения проблем (обычно без умственного вмешательства).

Итак, чтобы ответить на ваш вопрос, если вас больше интересует объем или емкость рабочей памяти, в этой статье описывается множество различных задач, которые вы можете им поручить. Если вам больше хочется взглянуть на увеличение CL с точки зрения CLT, просто посмотрите на любое из основополагающих исследований Свеллера, Пааса, Чендлера, Айерса или Калюги, чтобы узнать, как они увеличили CL во время эксперимента.


Теория когнитивной нагрузки

Долговременная память похожа на компьютер с неограниченным хранилищем данных. С другой стороны, рабочая память может обрабатывать несколько фрагментов информации за раз. Если мы не сможем вернуться к информации в нашей рабочей памяти, она будет отброшена. Теория когнитивной нагрузки предполагает, что если мы хотим учиться более эффективно, мы должны уважать эту реальность и «загружать» только несколько фрагментов информации в нашу рабочую память за раз. Если мы загружаем слишком много, мы с большей вероятностью забудем или подключим информацию, которую пытаемся изучить.

Когда дело доходит до фрагментов информации, которые могут храниться в нашей рабочей памяти, не существует установленного числа. Наш возраст и развитие влияют на то, какую когнитивную нагрузку мы можем взять на себя за один раз. В общем, чем проще материалы, тем легче их будет обрабатывать и хранить в долговременной памяти.

Не вся информация передается в нашей памяти одинаково. Создатель теории когнитивной нагрузки Джон Свеллер также проделал большую работу по описанию различных типов когнитивной нагрузки и того, как преподаватели могут разработать стратегии своих материалов и уроков, чтобы уменьшить нагрузку и помочь студентам учиться более эффективно.

Типы познавательной нагрузки

Есть три типа когнитивной нагрузки, которыми могут или не могут управлять учителя или инструкторы.

Первый тип - это внутренняя когнитивная нагрузка. Это относится к уровню сложности информации, которой учителя хотят поделиться. Теория когнитивной нагрузки как концепция имеет больше внутренней когнитивной нагрузки, чем, скажем, 4 x 4 = 16. Инструкторы не могут управлять этой нагрузкой, но должны знать об этом при вводе концепций.

Внешняя когнитивная нагрузка - это метод обучения студентов информации. Отвлекающие или неэффективные методы обучения увеличивают внешнюю когнитивную нагрузку. Цель учителей, знают они об этом или нет, - снизить внешнюю когнитивную нагрузку и передать информацию простым и эффективным способом.

Давайте рассмотрим два способа, которыми можно научить простому факту: Христофор Колумб прибыл в Америку в 1492 году.

Один из способов передать эту информацию - сказать: «В 1492 году Колумб плавал по синему океану» несколько раз в течение дня. Другой способ преподать эту информацию - показать студентам картину, на которой Христофор Колумб плывет в Америку, держа в руках какой-то указ или свиток, в котором говорится, что год 1492. Очевидно, что первый метод будет иметь меньшую когнитивную нагрузку. Обмен этой информацией через визуальную картину с другой, не относящейся к делу информацией ошеломит студентов. Они могут вспомнить другие детали картины, прежде чем вспомнить, что 1492 год также был включен в детали. Студенты, выучившие этот стишок, быстрее сохранят его в долговременной памяти.

Третий тип когнитивной нагрузки - это соответствующая когнитивная нагрузка. Этот тип нагрузки возникает, когда мы создаем новую схему для концепции. Схема, как я упоминал ранее в видео, - это структуры, в которых мы организуем и храним информацию. Они предоставляют контекст и упрощают запоминание новой информации, связанной с этой схемой.

Допустим, вы поступаете в столярную мастерскую, не имея предварительных знаний об этом ремесле. Один инструктор начинает семинар, знакомя вас со всеми инструментами, которые вы будете использовать в деревообработке. Другой учитель погружается в сложный проект, прося вас взять инструменты, с которыми вы не знакомы. Второй учитель увеличивает вашу когнитивную нагрузку - вам придется наверстывать упущенное, пытаясь построить более сложную схему с информацией, которой у вас еще нет в долговременной памяти.

Как мы видим, можно манипулировать различными типами когнитивной нагрузки. Умный инструктор или учитель будет помнить об этом, выбирая материалы и составляя план урока.


Роль когнитивной нагрузки в преднамеренном забывании с помощью задачи «думать / не думать»

Абстрактный. Мы исследовали роль когнитивного контроля в преднамеренном забывании, манипулируя нагрузкой на рабочую память во время задачи «думать / не думать». В двух экспериментах участники выучили серию пар слов cue-target, и их попросили вспомнить целевые слова, связанные с некоторыми репликами, или не думать о цели, связанной с другими репликами. В дополнение к этому участники также исполнили модифицированную версию п-задание, которое требовало от них ответа на идентификацию единственной целевой буквы, присутствующей в представленном в данный момент ключевом слове (п = 0 условие, низкая загрузка рабочей памяти), и в любом предыдущем ключевом слове (п = 1 условие, высокая нагрузка на рабочую память, эксперимент 1) или контрольное слово, представленное двумя испытаниями ранее (п = 2 условие, высокая загрузка оперативной памяти, эксперимент 2). Память участников на целевые слова впоследствии была проверена с помощью тех же самых новых независимых тестов. В обоих экспериментах было обнаружено, что, хотя участники успешно забывали как в тестах с одним и тем же тестом, так и в тестах с независимым зондом в условиях низкой нагрузки рабочей памяти, им удавалось забыть только в тесте с одним и тем же зондом в условиях высокой нагрузки рабочей памяти. Мы утверждаем, что наши результаты показывают, что задача с высокой нагрузкой на рабочую память отвлекала внимание от прямого подавления и действовала как стратегия, основанная на вмешательстве. Таким образом, когда когнитивные ресурсы ограничены, участники могут переключаться между стратегиями, которые они используют, чтобы предотвратить появление нежелательных воспоминаний.

Андерсон, М.С. (2005). Роль тормозящего контроля в забывании нежелательных воспоминаний: рассмотрение трех методов. В C. MacLeodB. Uttl Eds. , Динамические когнитивные процессы (стр. 159–189). Токио, Япония: Springer. Первое цитирование в статье Google Scholar

Андерсон, М. К., Бьорк, Р. А. и Бьорк, Э. Л. (1994). Извлечение может вызвать забывание: динамика извлечения в долговременной памяти. Журнал экспериментальной психологии , 20, 1063–1087. Первое цитирование в статье Google Scholar

Андерсон, М. К. и Грин, К. (2001). Подавление нежелательных воспоминаний исполнительным контролем. Природа , 410, 366–369. doi: 10.1038 / 35066572 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Андерсон, М. К. и Хаддлстон, Э. (2012). К когнитивной и нейробиологической модели мотивированного забывания. В R. F. Belli Ed. , Истинные и ложные восстановленные воспоминания: к примирению дискуссии (Том 58, Симпозиум по мотивации в Небраске. Стр. 53–120). : Нью-Йорк, Нью-Йорк: Спрингер. Первое цитирование в статье Google Scholar

Андерсон, М. К. и Хаддлстон, Э. (2012). Переоценка критики метода независимых исследований для изучения торможения. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 38, 1408–1418. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Андерсон, М. К., Окснер, К. Н., Кул, Б., Купер, Дж., Робертсон, Э., Габриэли, С. В.,… Габриэли, Дж. Д. Э. (2004). Нейронные системы, лежащие в основе подавления нежелательных воспоминаний. Наука , 303, 232–235. doi: 10.1126 / science.1089504 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Андерсон, М. К. и Спеллман, Б. А. (1995). О статусе тормозных механизмов в познании: извлечение памяти как модельный случай. Психологический обзор , 102, 68–100. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Андерсон, М. К. и Уивер, К. (2009). Тормозящий контроль над действием и памятью. В L.R.Squire Ed. , Новая энциклопедия нейробиологии (стр. 153–163). Оксфорд, Великобритания: Elsevier Ltd. doi: 10.1016 / b978-008045046-9.00421-6 Первое упоминание в статье Crossref, Google Scholar

Аслан А., Зеллнер М. и Баумл К.-Х. Т. (2010). Объем рабочей памяти позволяет прогнозировать списочное забывание у взрослых и детей. объем памяти , 18, 442–450. doi: 10.1080 / 09658211003742698 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Бек А. Т., Стир Р. А. и Браун Г. К. (1996). Руководство по инвентаризации депрессии Бека - II . Сан-Антонио, Техас: Психологическая корпорация. Первое цитирование в статье Google Scholar

Бенуа, Р. Дж. И Андерсон, М. К. (2012). Противодействующие механизмы способствуют добровольному забыванию нежелательных воспоминаний. Нейрон , 76, 450–460. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.07.025 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Бенуа, Р. Г., Халберт, Дж. К., Хаддлстон, Э. и Андерсон, М. С. (2015). Адаптивное нисходящее подавление активности гиппокампа и очищение сознания от навязчивых воспоминаний. Журнал когнитивной неврологии , 27, 96–111. doi: 10.1162 / jocn_a_00696 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Бергстрём, З. М., де Фокерт, Дж. И Ричардсон-Клавен, А. (2009a). Связанное с событием потенциальное свидетельство того, что автоматического вспоминания можно избежать по собственному желанию. Журнал когнитивной неврологии , 21, 1280–1301. doi: 10.1162 / jocn.2009.21075 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Бергстрём, З. М., де Фокерт, Дж. И Ричардсон-Клавен, А. (2009b) ERP и поведенческие свидетельства прямого подавления нежелательных воспоминаний. NeuroImage , 48, 726–737. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.06.051 Первая ссылка в статье Crossref Medline, Google Scholar

Бьорк, Э. Л., Бьорк, Р. А. и МакЛеод, М. Д. (2006). Типы и последствия забывания: намеренные и непреднамеренные. В L.-G. Нильссон Н. Ohta Eds. , Память и общество: психологические перспективы (стр. 134–158). Хоув и Нью-Йорк: Психология Пресс. Первое цитирование в статье Google Scholar

Булевич, Дж. Б., Рёдигер, Х., Балота, Д. А. и Батлер, А. С. (2006). Неспособность найти подавление эпизодических воспоминаний в парадигме «думать / не думать». Память и познание , 34, 1569–1577. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Кэмп, Г., Печер, Д., Шмидт, Х. Г. и Зеленберг, Р. (2009). Действительно ли независимые зонды независимы? Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 35, 934–942. doi: 10.1037 / a0015536 ​​Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Де Фокерт, Дж. У. (2013). Помимо перцептивной нагрузки и разбавления: обзор роли рабочей памяти в избирательном внимании. Границы психологии , 4, 287. doi: 10.3389 / fpsyg.2013.00287 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Дель Прет, Ф., Ханчаковски, М., Баджо, М. Т. и Маццони, Г. (2015). Тормозящие эффекты замены мыслей в задаче «думать / не думать»: свидетельства независимых сигналов. объем памяти , 23, 507–517. doi: 10.1080 / 09658211.2014.907429 Первая ссылка в статье Crossref Medline, Google Scholar

Депуэ Б. Э., Берджесс Г. К., Уиллкатт Э. Г., Рузич Л. и Банич М. Т. (2010). Тормозящий контроль восстановления памяти и двигательной обработки, связанной с правой боковой префронтальной корой: данные о дефиците у людей с СДВГ. Нейропсихология , 48, 3909–3917. doi: 10.1016 / j.neuropsychologia.2010.09.013 Первая ссылка в статье Crossref Medline, Google Scholar

Депуэ Б. Э., Курран Т. и Банич М. Т. (2007). Префронтальные области организуют подавление эмоциональных воспоминаний посредством двухфазного процесса. Наука , 317, 215–219. doi: 10.1126 / science.1139560 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Депуэ Б. Э., Орр Дж. М., Смолкер Х. Р., Нааз Ф. и Банич М. Т. (2015). Организация правильных префронтальных сетей, координирующих тормозную регуляцию когнитивных, эмоциональных и моторных процессов. Кора головного мозга , 1–13. doi: 10.1093 / cercor / bhu324 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Гагнепайн, П., Хенсон, Р. Н. и Андерсон, М. К. (2014). Подавление нежелательных воспоминаний снижает их бессознательное влияние за счет целенаправленного коркового торможения. Труды Национальной академии Соединенных Штатов Америки , 111, E1310 – E1319. doi: 10.1073 / pnas.1311468111 Первое упоминание в статье Crossref, Google Scholar

Гараван, Х., Росс, Т. Дж., Мерфи, К., Рош, Р. А. П. и Штейн, Э. А. (2002). Диссоциативные исполнительные функции в динамическом управлении поведением: торможение, обнаружение ошибок и исправление. NeuroImage , 17, 1820–1829. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Глюксберг, С. и Кинг, Дж. Л. (1967). Мотивированное забывание, опосредованное неявной вербальной цепочкой: лабораторный аналог вытеснения. Наука , 152, 517–519. Первое упоминание в статье Crossref, Google Scholar

Hanslmayr, S., Leipold, P. & amp; Bauml, K.-H. (2010). Ожидание способствует забыванию добровольно подавленных воспоминаний. объем памяти , 18, 252–257. doi: 10.1080 / 09658210903476548 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Джеймс, У. (1950). Принципы психологии: В двух томах, Т. 2. . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications. Первое цитирование в статье Google Scholar

Канеман, Д. (1973). Внимание и усилия . Нью-Джерси: Прентис-Холл. Первое цитирование в статье Google Scholar

Кейн, М. Дж. И Энгл, Р. У. (2003). Объем рабочей памяти и контроль внимания: вклад игнорирования цели, соревнования в ответах и ​​поставленной задачи на вмешательство Струпа. Журнал экспериментальной психологии: Общие , 132, 47–70. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Копп Б., Рист Ф. и Мэттлер У. (1996). N200 в задаче фланкера как нейроповеденческий инструмент для исследования исполнительного контроля. Психофизиология , 33, 282–294. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Лави, Н., Херст, А., де Фокерт, Дж. У. и Видинг, Э. (2004). Нагрузочная теория избирательного внимания и когнитивного контроля. Журнал экспериментальной психологии: Общие , 133, 339–354. doi: 10.1037 / 0096-3445.133.3.339 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Леви, Б. Дж. И Андерсон, М. С. (2008). Индивидуальные различия в подавлении нежелательных воспоминаний: гипотеза исполнительного дефицита. Acta Psychologica , 127, 623–635. doi: 10.1016 / j.actpsy.2007.12.004 Первая ссылка в статье Crossref Medline, Google Scholar

Леви, Б. Дж. И Андерсон, М. С. (2012). Очистка воспоминаний от сознательного осознания, отслеживаемого в человеческом мозгу. Журнал неврологии , 32, 16785–16794. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2640-12.2012 Первая ссылка в статье Crossref Medline, Google Scholar

МакЛауд, М. Д. (2002). Забывание, вызванное поиском в памяти очевидца: Забывание как следствие запоминания. Прикладная когнитивная психология , 16, 135–149. Первое упоминание в статье Crossref, Google Scholar

Маклеод, М. Д. и Макрэй, К. Н. (2001). Ушли сегодня, но здесь завтра: временный характер забывания, вызванного поиском. Психологическая наука , 12, 148–152. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Меклингер А., Парра М. и Вальдхаузер Г. Т. (2009). ERP корреляты намеренного забывания. Исследование мозга , 1255, 132–147. doi: 10.1016 / j.brainres.2008.11.073 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Менон В., Адлеман Н. Э., Уайт К. Д., Гловер Г. Х. и Рейсс А. Л. (2001). Активация мозга, связанная с ошибкой, во время задачи по запрету реакции «Go / No Go». Картирование человеческого мозга , 12, 131–143. Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Навон, Д. и Гофер, Д. (1979). Об экономике системы обработки человека. Психологический обзор , 86, 214–255. Первое упоминание в статье Crossref, Google Scholar

Норин, С., Бирман, Р. Н. и Маклауд, М. Д. (2014). Простить вас сложно, но забыть кажется легким: может ли прощение способствовать забыванию? Психологическая наука , 25, 1295–1302. doi: 10.1177 / 0956797614531602 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Норин, С. и МакЛауд, М. Д. (2013). Все дело в деталях: преднамеренное забывание автобиографических воспоминаний с использованием задачи «думать / не думать». Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 39, 375–393. doi: 10.1037 / a0028888 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Норин, С. и Маклауд, М. Д. (2014). Думать или не думать, вот в чем вопрос: индивидуальные различия в эффектах подавления и отскока в автобиографической памяти. Acta Psychologica , 145, 84–97. doi: 10.1016 / j.actpsy.2013.10.011 Первая ссылка в статье Crossref Medline, Google Scholar

Норин, С. и МакЛауд, М. Д. (2015). Что мы действительно знаем о когнитивном торможении? Требования к задачам и тормозящие эффекты для ряда задач памяти и поведения. PLos One , 10, e0134951. doi: 10.1371 / journal.pone.0134951 Первое упоминание в статье Crossref, Google Scholar

Ортега А., Гомес-Ариса К. Дж., Роман П. и Бахо М. Т. (2012). Подавление памяти, старение и гипотеза исполнительного дефицита. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 38, 178–186. doi: 10.1037 / a0024510 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Пас-Алонсо, П. М., Гетти, С., Матлен, Б. Дж., Андерсон, М. К. и Бунге, С. А. (2009). Подавление памяти - это активный процесс, который улучшается с детства. Границы неврологии человека , 3, 24. doi: 10.3389 / neuro.09.024.2009 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Racsmány, M., Conway, M.A., Keresztes, A. & Krajcsi, A. (2012). Запрещение и вмешательство в задачу «думать не думать». Память и познание , 40, 168–176. doi: 10.3758 / s13421-011-0144-6 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Редик, Т. С., Хейтц, Р. П. и Энгл, Р. В. (2007). Объем рабочей памяти и торможение: когнитивные и социальные последствия. В D. S. Gorfein C. M. MacLeod Eds. , Торможение и познание (глава 7) (стр. 125–142). Вашингтон, округ Колумбия: Американская психологическая ассоциация. Первое цитирование в статье Google Scholar

Роман П., Сориано М. П., Гомес-Ариса, К. Дж. И Бахо, М. Т. (2009). Забвение, вызванное поиском, и исполнительный контроль. Психологическая наука , 20, 1053–1058. doi: 10.1111 / j.1467-9280.2009.02415.x Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar

Розенцвейг, С. и Мейсон, Г. (1934). Экспериментальное исследование памяти в связи с теорией подавления. Британский журнал психологии , 24, 247–265. doi: 10.1111 / j.2044-8295.1934.tb00701.x Первое упоминание в статье Crossref, Google Scholar

Шоу, Дж. С., Бьорк, Р. А. и Хандал, А. (1995). Забывание, вызванное поиском, в парадигме памяти очевидца. Психономический бюллетень и обзор , 2, 249–253. doi: 10.3758 / BF03210965 Первое упоминание в статье Crossref Medline, Google Scholar


Перспективы и заключение

В этом обзоре мы обобщили наиболее широко используемые методы измерения когнитивной нагрузки, поскольку они относятся к воплощенным сценариям обучения. Тем не менее, некоторые разработки в области измерения когнитивной нагрузки должны быть приняты во внимание при исследовании воплощенного обучения. Было выявлено, что дизайн исследований с повторными измерениями обеспечивает более подходящие измерения когнитивной нагрузки (например, van Gog et al., 2012 см. Leppink and van Merri & # x00EBnboer, 2015), но лишь в нескольких исследованиях воплощенного обучения до сих пор проводились повторные измерения. когнитивной нагрузки (например, см. Wong et al., 2015).

В ряде недавних исследований воплощенного обучения использовались метакогнитивные рейтинги в форме суждений об обучении, т. Е. Предиктивные самооценки того, насколько хорошо человек сможет вспомнить учебное содержание (например, Alban and Kelley, 2013 Skulmowski and Rey, Обзор метапознания см. В Dunlosky and Metcalfe, 2009). Исследование, посвященное изучению влияния рисования на обучение, показало, что суждения об обучении являются даже лучшими предикторами результатов обучения, чем измерения когнитивной нагрузки (Schleinschok et al., 2017). Теоретические достижения, касающиеся воплощенного познания, были сосредоточены на аспекте предсказания (например, Clark, 2013, 2015), и были предложения по усилению метакогнитивных суждений в рамках CLT (см. Valcke, 2002, Skulmowski et al., 2016).

Судя по недавним исследованиям воплощенного обучения, мы можем сделать ряд выводов в отношении измерения когнитивной нагрузки. С учетом рассмотренных исследований, в которых используются субъективные методы, опросы когнитивной нагрузки представляются жизнеспособным выбором для измерения когнитивной нагрузки при воплощенном обучении. Тем не менее, разные формулировки, обнаруженные в разных опросах когнитивной нагрузки, могут создавать трудности при выборе подходящего опроса для настройки обучения на основе теории воплощения (см. «Субъективные методы»).

Поведенческие и физиологические показатели когнитивной нагрузки являются объективной альтернативой обследованиям субъективной когнитивной нагрузки (Br & # x00FCnken et al., 2003 Paas et al., 2003). В разделе «Поведенческие показатели когнитивной нагрузки» мы представили аргументы в пользу и против использования выполнения двойных задач в качестве измерения когнитивной нагрузки. Из рассмотренных исследований физиологических показателей мы можем увидеть огромный потенциал этих типов мер для образовательных и прикладных исследований, основанных на воплощенном познании. Однако для воплощенного обучения может потребоваться специальное оборудование, позволяющее выполнять мобильные записи (см. «Физиологические показатели когнитивной нагрузки»).

В заключение, исследователи, заинтересованные в воплощенном обучении, имеют в своем распоряжении широкий спектр инструментов для измерения когнитивной нагрузки. Тем не менее, как мы видели, некоторые методы более подходят для конкретных ситуаций, чем другие. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования для определения более подробных рекомендаций относительно использования методов измерения когнитивной нагрузки в воплощенных сценариях.


Обсуждение и вывод

Исследования по обнаружению обмана долгое время были сосредоточены на выявлении единичных разоблачающих сигналов, в то время как было немного исследований, в которых обманчивое поведение наблюдалось с точки зрения временной и последовательной структуры (Vrij, 2008 Burgoon et al., 2015). Анализ Т-паттернов позволил выявить повторяющиеся паттерны поведения с разными качествами и количествами между обманом и правдой.

Частоты, наблюдаемые для одиночных сигналов, предполагают, что манипуляции с когнитивной нагрузкой не повлияли на возникновение определенных форм поведения, за исключением жестов адаптера, которые явно уменьшаются в экспериментальных условиях, особенно в положении лежа. Уменьшение разброса данных может быть результатом манипулирования когнитивной нагрузкой. Адаптеры (самоконтакты и самоманипуляции) - это саморегулирующиеся жесты, которые могут усиливаться с увеличением эмоциональной или когнитивной нагрузки (например, Vrij et al., 2008). Изучая различия в условиях, жесты иллюстратора, кажется, чаще встречаются в отрывках правды из контрольной группы (менее требовательная к познанию обстановка). Уменьшение количества жестов иллюстратора во время обмана обсуждалось и было связано с увеличением внутренней когнитивной нагрузки DePaulo et al. (2003), а также Спорером и Швандтом (2007) в их метаанализе, наши результаты, кажется, подтверждают это направление. В условиях эксперимента было обнаружено, что ритмические жесты чаще присутствуют в ложных сообщениях, чем в правдивых. Интересно подчеркнуть, как это подтверждает то, что наблюдали Caso et al. (2006) в исследовании, в котором использовалась экспериментальная переменная, такая как рост уровня подозрительности, операционализированная на этапе интервью, когда собеседник прямо обвинял участника во лжи. Условие манипулирования когнитивной нагрузкой, использованное в нашем исследовании, могло дать тот же результат инвазивного интервью, который использовался в исследовании Caso et al. (2006). В заключение, поведение, выявленное в этом анализе, уже было признано присущим когнитивно требовательному состоянию, на самом деле это могло быть следствием повышенного возбуждения, связанного с когнитивной перегрузкой.

Частоты Т-паттернов показывают, что на распределение уникальных паттернов влияет манипуляция когнитивной нагрузкой. Эти данные должны быть подтверждены дальнейшими исследованиями (поскольку p-значение здесь использовался в качестве руководства), но интересно отметить, что процедура с двумя задачами влияет на структуру и разнообразие поведения, а не на отдельные проявления поведения. Что касается условия контроля, наши данные не показали какой-либо существенной разницы между правдой и обманом с точки зрения уникальных паттернов, средней длины и уровней. Этот результат, хотя и подлежит подтверждению, соответствует тому, что было выявлено в литературе, и поддерживает использование техник, которые влияют на когнитивную нагрузку, на самом деле когнитивных усилий, требуемых лживостью, могло быть недостаточно, чтобы произвести наблюдаемые эффекты на невербальное поведение. Напротив, в условиях эксперимента кажется, что существует разница между правдой и обманом с точки зрения уникальных Т-паттернов, причем их больше в правдивых отчетах, чем в обманчивых. Не было обнаружено различий в количестве уровней и длине Т-образных структур, хотя мы думаем, что на этот результат может повлиять продолжительность периода наблюдения. В целом, похоже, что когнитивные усилия, связанные с двойным заданием, повлияли на изменчивость и богатство невербального поведения, сделав его более стереотипным и «механическим» (Zurloni et al., 2015).

Качественный углубленный анализ обнаруженных Т-образных форм показал широкий спектр моделей поведения, проявляющихся в образцах при любых условиях. Ясно, что в условиях контроля различия в невербальном поведении между ложью и правдой являются тонкими или очень трудно интерпретируемыми. Для некоторых участников (менее половины выборки) обман и установление правды характеризовались схожими закономерностями, в то время как для других наблюдается снижение сложности во время лжи (описывается нижним средним значением длины, уровней и количеством уникальных узоры). Эти различия не являются достаточно систематическими, чтобы их можно было приписать общему правилу, хотя мы не ожидаем, что они будут таковыми, поскольку огромное количество исследований, проведенных в последние годы, дали аналогичные результаты (DePaulo et al., 2003). Мы можем предположить, что задача лжи могла вызвать разные реакции из-за разных факторов, среди которых была более сильная или более слабая склонность к обману (Anolli, 2012) или более конкретное преимущество или недостаток, вызванные когнитивными способностями, используемыми для лжи (например, рабочая память, Baddeley, 1992). Как следует из результатов выше, в условиях контроля многие шаблоны, связанные с истиной, характеризуются одним или несколькими жестами иллюстратора. В литературе жесты иллюстратора связывают с искренностью, а ритмичные жесты - с обманом (DePaulo et al., 2003 Caso et al., 2006). Обнаружение этих данных в структурах, обнаруженных ТЕМОЙ, способствует подтверждению ее полезности в наблюдательных исследованиях обмана. В условиях эксперимента закономерности, обнаруженные программным обеспечением, четко указывают на разницу между условиями правды и лжи. В последнем случае фактически обнаруживаются структуры минимальной сложности, часто как цепочка повторений одного и того же вида жестов. Во многих случаях шаблоны, связанные с обманом, включают ритмические жесты. Caso et al. (2006) в своем исследовании искренности и обмана на основе частоты жестов & # x02019 наблюдали такое же увеличение ритмических жестов, и мы считаем, что увеличение когнитивной нагрузки может объяснить оба результата. Паттерны, связанные с правдой в экспериментальных условиях, демонстрируют определенное разнообразие по составу, подобное аномальному распределению частот паттернам, связанным с контрольным условием. Эти шаблоны все еще менее сложны, чем те, которые обнаруживаются в контрольном условии, но для некоторых участников они похожи на первые, включая многочисленные жесты иллюстратора.

Это предварительное исследование дало результаты, которые согласуются с выводами наших предыдущих исследований (Zurloni et al., 2013, 2015), а также с картиной, описанной путем анализа существующей литературы (DePaulo et al., 2003 Sporer and Schwandt, 2007 Vrij, 2008 Burgoon et al., 2014, 2015). В целом ТЕМА оказывается эффективным инструментом для различения правдивых и вводящих в заблуждение сообщений в условиях манипулирования когнитивной нагрузкой, и в этом смысле процедура двойного задания кажется эффективной. Различия, которые не поддаются обнаружению с точки зрения отдельных сигналов, возникающих в структуре поведения, что, как мы уже обсуждали, приводит к менее богатым и более стереотипным обманам.

Пределы и будущие направления

Эта работа имела свои основные ограничения в размере и характеристиках выборки, но она позволяет нам продолжить дальнейшие исследования с целью проверки направленных гипотез и подтверждения этих выводов. Стратифицированная выборка и более длительный период наблюдения будут иметь решающее значение для повышения достоверности всех данных, извлеченных программным обеспечением THEME. Процедура, используемая для распределения участников по условиям, должна была сделать группы как можно более эквивалентными, несмотря на небольшой размер выборки, но могла вызвать предвзятость в соответствии с личными характеристиками участников, например, их уровнем мотивации (как правило, участники, которые зачисляются первыми). к эксперименту тоже самые мотивированные). Ручное кодирование может быть препятствием из-за трудоемкой практики и может отрицательно сказаться на качестве данных. Новые технологии могут помочь в решении этой проблемы, с автоматическим контролем качества данных, интегрированным в программное обеспечение для наблюдения (например, Casta & # x000f1er et al., 2017), или автоматическим извлечением соответствующих данных из источника [даже моторной информации, такой как выражение лица, жесты и движение и др. (Zhang, 2012)]. Распространенными примерами являются устройства захвата движения, такие как носимые датчики Kinect (например, Yu et al., 2011) для извлечения данных биологической обратной связи или ненавязчивые методы, такие как тепловизионное изображение (Pavlidis et al., 2002, Dcosta et al., 2015). Например, алгоритмы машинного обучения (Bartlett et al., 2005) могут извлекать информацию из видео или аудио источников и обрабатывать их с помощью передовых алгоритмов, которые могут автоматически кодировать выражения лица, движения тела, типичные жесты, эмоции, направление взгляда и тон речи. Все эти сигналы, если они собираются систематическим образом, дают доступ к крупномасштабному анализу как с наблюдательной, так и с статистической точки зрения. Программное обеспечение THEME может работать со всеми типами данных или событий, обнаруженных в конкретный момент времени, что позволяет потенциальным приложениям включать широкий спектр источников. Экспериментальную процедуру можно улучшить, например, добавив неприличного собеседника и рассматривая взаимодействие как модератор поведения. Инструмент наблюдения, созданный для этого исследования, можно было бы обогатить поведенческими репликами из других систем, такими как движения головы или выражения лица, хотя очень важно поддерживать баланс между исчерпывающим характером наблюдаемого поведения и интерпретируемостью результатов.

Влияние

Обман - это повсеместное явление, регулируемое теми же процессами, которые используются в & # x0201cstandard & # x0201d коммуникации. Кроме того, ложь подразумевает дополнительное использование когнитивных ресурсов, что в условиях «низкого риска» (низкий риск, низкая выгода) является обычным явлением для повседневной жизни и к которым люди более склонны практиковаться, & # x0201d является незначительным (или по крайней мере, в настоящее время не поддается измерению) сумма. We believe that, with cognitive approaches, a step forward was made in studying deception as a standard communication phenomenon: manipulating cognitive load allows unveiling differences otherwise inaccessible to analysis, because they are usually intrinsic to communication processes. In our experiment, THEME software was able to detect differences in behavior structure when the cognitive load experienced from participants was the highest. Although these findings need to be confirmed (a physiologic and a self-report measure of the cognitive effort could be important), it would be interesting to explore if the intrinsic higher cognitive load characterizing high-stakes deception could be enough to allow a detection without manipulation. If proved, the transferability and application of this methodology in real life contexts could be easier and potentially include several research and interventions areas, such as public security monitoring (frontiers, airports, stations, etc., Burgoon et al., 2014) or the detection of illegal and/or dangerous behaviors, for instance doping in sport (Zurloni et al., 2015).


ВСТУПЛЕНИЕ

A fundamental question facing modern neuroscience is how local computations are integrated across the brain to support the vast repertoire of mammalian behavior and cognition. Convergent results from multimodal neuroimaging studies (de Pasquale, Penna, Sporns, Romani, & Corbetta, 2016 Kitzbichler, Henson, Smith, Nathan, & Bullmore, 2011 Shine et al., 2016 Vatansever, Menon, Manktelow, Sahakian, & Stamatakis, 2015) have demonstrated that brain activity during cognitive tasks reflects a balance between regional segregation and network-level integration (Shine & Poldrack, in press), in which communication across distributed circuits enables fast and effective cognitive performance (Shine et al., 2016).

There is growing evidence that ascending catecholaminergic neuromodulatory projections from the brainstem mediate this integration (Samuels & Szabadi, 2008 Shine et al., 2016). Projections from arousal-related nuclei, such as the noradrenergic locus coeruleus (Sara, 2009), arborize widely in target regions and putatively alter network architecture by modulating the impact of incoming neuronal input in an activity-dependent manner (Aston-Jones & Cohen, 2005). Previous neuroimaging studies in humans have highlighted a close relationship between noradrenaline, network topology, and cognitive performance (Eldar, Cohen, & Niv, 2013 Shine et al., 2016). Specifically, increased free noradrenaline has been shown to increase the phasic-to-tonic ratio of neuronal firing in both the locus coeruleus and the cortex. As such, neurons that are less tonically active during the unstimulated state may also simultaneously demonstrate a heightened responsivity to relevant stimuli (Bari & Aston-Jones, 2013 Devilbiss & Waterhouse, 2011). We have previously used a biophysical computational model to demonstrate that fluctuations in neural gain, the potential computational role of catecholamines (Aston-Jones & Cohen, 2005 Servan-Schreiber, Printz, & Cohen, 1990), controls the balance between network-level segregation and integration (Shine, Aburn, Breakspear, & Poldrack, in press). However, it is not yet known whether directly manipulating noradrenaline shapes network topology, or indeed whether the effects of noradrenergic function on network topology differ across behavioral contexts.

To test the hypothesis that ascending catecholamines modulate global network topology as a function of cognitive state, we analyzed two separate fMRI datasets in which individuals were scanned following administration of either atomoxetine (ATX), a noradrenergic reuptake inhibitor (Robbins & Arnsten, 2009), or a pharmacologically inactive placebo. In the first study, subjects were scanned in the “resting” state (van den Brink et al., 2016) in the second, subjects were scanned while performing a cognitively challenging N-back task (Hernaus, Casales Santa, Offermann, & Van Amelsvoort, 2017). Based on the opposing effects of ATX on functional connectivity observed in these two studies (Hernaus et al., 2017 van den Brink et al., 2016), animal studies that highlight differential effects of ATX on phasic versus tonic locus coeruleus activity (Bari & Aston-Jones, 2013) and the hypothesized link between nor adrenaline and network topology (Eldar et al., 2013 Shine et al., 2016), we expected that ATX administration would manifest distinct topological effects as a function of cognitive state.


Manipulation of cognitive load variables and impact on auscultation test performance

Health profession educators have identified auscultation skill as a learning need for health professional students. This article explores the application of cognitive load theory (CLT) to designing cardiac and respiratory auscultation skill instruction for senior-level undergraduate nursing students. Three experiments assessed student auscultation performance following instructional manipulations of the three primary components of cognitive load: intrinsic, extraneous, and germane load. Study 1 evaluated the impact of intrinsic cognitive load by varying the number of diagnoses learned in one instruction session Study 2 evaluated the impact of extraneous cognitive load by providing students with single or multiple examples of diagnoses during instruction and Study 3 evaluated the impact of germane cognitive load by employing mixed or blocked sequences of diagnostic examples to students. Each of the three studies presents results that support CLT as explaining the influence of different types of cognitive processing on auscultation skill acquisition. We conclude with a discussion regarding CLT’s usefulness as a framework for education and education research in the health professions.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение.


Использованная литература

Balcetis, E., & Dunning, D. (2006). See what you want to see: Motivational influences on visual perception. Journal of Personality and Social Psychology , 91 , 612�. http://dx.doi.org/10.1037/0022-3514.91.4.612 .

Byrne, R. W., & Corp, N. (2004). Neocortex size predicts deception rate in primates. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences , 271 , 1693�. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2004.2780 .

Cushman, F. (2013). Action, outcome, and value: A dual-system framework for morality. Personality and social psychology review, 17 , 273�. http://dx.doi.org/10.1177/1088868313495594 .

De Dreu, C. K. W., Nijstad, B. A, Baas, M., Wolsink, I., & Roskes, M. (2012). Working memory benefits creative insight, musical improvisation, and original ideation through maintained task-focused attention. Personality & Social Psychology Bulletin , 38 , 656�. http://dx.doi.org/10.1177/0146167211435795 .

Debey, E., Verschuere, B., & Crombez, G. (2012). Lying and executive control: An experimental investigation using ego depletion and goal neglect. Acta Psychologica , 140 , 133�. http://dx.doi.org/10.1016/j.actpsy.2012.03.004 .

Evans, J. S. B. T. (2003). In two minds: Dual-process accounts of reasoning. Trends in Cognitive Sciences , 7 , 454�. http://dx.doi.org/10.1016/j.tics.2003.08.012 .

Farrow, T. F. D., Reilly, R., Rahman, T. A., Herford, A. E., Woodruff, P. W. R., & Spence, S. A. (2003). Sex and personality traits influence the difference between time taken to tell the truth or lie. Perceptual and Motor Skills , 97 , 451�. http://dx.doi.org/10.2466/pms.2003.97.2.451 .

Fischbacher, U., & Heusi, F. (2008). Lies in disguise. An experimental study on cheating. TWI working paper , (40). Retrieved from http://ideas.repec.org/p/twi/respas/0040.html .

Foerster, A., Pfister, R., Schmidts, C., Dignath, D., & Kunde, W. (2013). Honesty saves time (and justifications). Frontiers in Psychology . 4:473. http://dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00473 .

Ganis, G., Kosslyn, S. M., Stose, S., Thompson, W. L., & Yurgelun-Todd, D. A. (2003). Neural correlates of different types of deception: An fMRI investigation. Cerebral Cortex , 13 , 830�. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12853369 .

Gilbert, D. T., & Hixon, J. G. (1991). The trouble of thinking: Activation and application of stereotypic beliefs. Journal of Personality and Social Psychology , 60 , 509�. http://dx.doi.org/10.1037//0022-3514.60.4.509 .

Gino, F., & Ariely, D. (2012). The dark side of creativity: Original thinkers can be more dishonest. Journal of Personality and Social Psychology , 102 , 445�. http://dx.doi.org/10.1037/a0026406 .

Gino, F., Schweitzer, M. E., Mead, N. L., & Ariely, D. (2011). Unable to resist temptation: How self-control depletion promotes unethical behavior. Organizational Behavior and Human Decision Processes , 115 , 191�. http://dx.doi.org/10.1016/j.obhdp.2011.03.001 .

Greene, J. D., Morelli, S. A, Lowenberg, K., Nystrom, L. E., & Cohen, J. D. (2008). Cognitive load selectively interferes with utilitarian moral judgment. Cognition , 107 , 1144�. http://dx.doi.org/10.1016/j.cognition.2007.11.004 .

Gunia, B. C., Wang, L., Huang, L., Wang, J., & Murnighan, J. K. (2012). Contemplation and conversation: Subtle influences on moral decision making. Academy of Management Journal , 55 , 13�. http://dx.doi.org/10.5465/amj.2009.0873 .

Haidt, J. (2001). The emotional dog and its rational tail: A social intuitionist approach to moral judgment. Psychological Review , 108 , 814�. http://dx.doi.org/10.1037/0033-295X.108.4.814 .

Hala, S., & Russell, J. (2001). Executive control within strategic deception: A window on early cognitive development? Journal of Experimental Child Psychology , 80 , 112�. http://dx.doi.org/10.1006/jecp.2000.2627 .

Kahneman, D. (2011). Thinking: Fast and slow. New York, NY: Farrar, Straus and Giroux.

Keren, G., & Schul, Y. (2009). Two is not always better than one: A critical evaluation of two-system theories. Perspectives on Psychological Science , 4 , 533�. http://dx.doi.org/10.1111/j.1745-6924.2009.01164.x .

Kinnunen, S. P., & Windmann, S. (2013). Dual-processing altruism. Frontiers in Psychology . 4:193. http://dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00193 .

Langleben, D. D., Schroeder, L., Maldjian, J. A., Gur, R. C., McDonald, S., Ragland, J. D., … Childress, A. R. (2002). Brain activity during simulated deception: An event-related functional magnetic resonance study. NeuroImage , 15 , 727�. http://dx.doi.org/10.1006/nimg.2001.1003 .

Lee, T. M. C., Au, R. K. C., Liu, H.-L., Ting, K. H., Huang, C.-M., & Chan, C. C. H. (2009). Are errors differentiable from deceptive responses when feigning memory impairment? An fMRI study. Brain and Cognition , 69 , 406�. http://dx.doi.org/10.1016/j.bandc.2008.09.002 .

Mazar, N., Amir, O., & Ariely, D. (2008). The dishonesty of honest people: A theory of self-concept maintenance. Journal of Marketing Research , 45 , 633�. http://dx.doi.org/10.1509/jmkr.45.6.633 .

Mead, N. L., Baumeister, R. F., Gino, F., Schweitzer, M. E., & Ariely, D. (2009). Too tired to tell the truth: Self-control resource depletion and dishonesty. Journal of Experimental Social Psychology , 45 , 594�. http://dx.doi.org/10.1016/j.jesp.2009.02.004 .

Rand, D. G., Greene, J. D., & Nowak, M. A. (2012). Spontaneous giving and calculated greed. Nature , 489 , 427�. http://dx.doi.org/10.1038/nature11467 .

Ruedy, N. E., Moore, C., Gino, F., & Schweitzer, M. E. (2013). The cheater’s high: The unexpected affective benefits of unethical behavior. Journal of Personality and Social Psychology, 105 , 531�. http://dx.doi.org/ 10.1037/a0034231 .

Shalvi, S., Dana, J., Handgraaf, M. J. J., & De Dreu, C. K. W. (2011). Justified ethicality: Observing desired counterfactuals modifies ethical perceptions and behavior. Organizational Behavior and Human Decision Processes , 115 , 181�. http://dx.doi.org/10.1016/j.obhdp.2011.02.001 .

Shalvi, S., Eldar, O., & Bereby-Meyer, Y. (2012). Honesty requires time (and lack of justifications). Psychological Science , 23 , 1264�. http://dx.doi.org/10.1177/0956797612443835 .

Shiv, B., & Fedorikhin, A. (1999). Heart and mind in conflict: The interplay of affect and cognition in consumer decision making. Journal of Consumer Research , 26 , 278�. http://dx.doi.org/10.1086/209563 .

Spence, S. A., Hunter, M. D., Farrow, T. F. D., Green, R. D., Leung, D. H., Hughes, C. J., & Ganesan, V. (2004). A cognitive neurobiological account of deception: Evidence from functional neuroimaging. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences , 359 , 1755�. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2004.1555 .

Spence, S. A., Farrow, T. F., Herford, A. E., Wilkinson, I. D., Zheng, Y., & Woodruff, P. W. (2001). Behavioural and functional anatomical correlates of deception in humans. Neuroreport , 12 , 2849�. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11588589 .

Tinghög, G., Andersson, D., Bonn, C., Böttiger, H., Josephson, C., Lundgren, G., … Johannesson, M. (2013). Intuition and cooperation reconsidered. Nature , 498 . http://dx.doi.org/10.1038/nature12194 .

Trémolière, B., De Neys, W., & Bonnefon, J.-F. (2012). Mortality salience and morality: Thinking about death makes people less utilitarian. Cognition , 124 , 379�. http://dx.doi.org/10.1016/j.cognition.2012.05.011 .

Valdesolo, P., & DeSteno, D. (2008). The duality of virtue: Deconstructing the moral hypocrite. Journal of Experimental Social Psychology , 44 , 1334�. http://dx.doi.org/10.1016/j.jesp.2008.03.010 .

Vrij, A., Mann, S. A., Fisher, R. P., Leal, S., Milne, R., & Bull, R. (2008). Increasing cognitive load to facilitate lie detection: The benefit of recalling an event in reverse order. Law and Human Behavior , 32 , 253�. http://dx.doi.org/10.1007/s10979-007-9103-y .

Wang, J. T., Spezio, M., & Camerer, C. F. (2010). Pinocchio’s pupil: Using eyetracking and pupil dilation to understand truth telling and deception in sender-receiver games. American Economic Review , 100 , 984�. http://dx.doi.org/10.1257/aer.100.3.984 .

Zhong, C.-B. (2011). The ethical dangers of deliberative decision making. Administrative Sci ence Quarterly , 56 , 1�. http://dx.doi.org/10.2189/asqu.2011.56.1.001 .

Zuckerman, M., Depaulo, B. M., & Rosenthal, R. (1981). Verbal and nonverbal communication of deception. In L. Berkowitz (ed.), Advances in Experimental Social Psychology (vol. 14, pp. 1�). Нью-Йорк: Academic Press.

Copyright: © 2014. The authors license this article under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 License.


Вступление

Deception is a matter of everyday life, as several studies have underlined. Turner et al. (1975) estimated that 62% of the statements in everyday general conversations could be somehow classified as deceptive. DePaulo et al. (1996) employed a 1-week diary study to record people’s everyday communication, specifically deceptive communication. Their results suggest that people tell approximately two lies per day on average and that approximately 20 to 33% of our daily interactions are deceptive. Serota et al. (2010) report an average of 1.65 lies in a 24-h period. These data have been supported in two other empirical studies (Hancock et al., 2004 George and Robb, 2008). With a similar methodology, Hancock et al. (2004) observed 26% of our everyday communication to be involving some form of deception, while George and Robb (2008) estimated that 22�% of our daily communication might be deceptive.

Even though percentages slightly change among different studies, we can affirm deception is a ubiquitous phenomenon which has evolved to become a fundamental aspect of human interaction (O’Sullivan, 2003 Trivers, 2011). Despite prolonged efforts across a broad array of contexts and disciplines, a diagnostic cue to deception has not been found yet (DePaulo et al., 2003 Sporer and Schwandt, 2007 Vrij, 2008).

Two cognitive lie detection approaches emerge from the literature, both relying on the classic Cognitive Capacity Theory (Kahneman, 1973) and adapted from the Cognitive Load Theory (Van Merrienboer and Sweller, 2005). The “mere cognitive load approach” and the “imposing cognitive load approach.”

The first approach (“mere cognitive load”), assumes that the act of lying itself generates observable signs of cognitive load (intrinsic cognitive load). This is also known as the traditional cognitive lie detection approach, based on the work by Zuckerman et al. (1981). Several authors agree in stating that some aspects of lying contribute to the increased mental load (e.g., DePaulo and Kirkendol, 1989 Buller and Burgoon, 1996 DePaulo et al., 2003 Kassin and Norwick, 2004 Kassin, 2005 Vrij et al., 2006 Walczyk et al., 2013).

Lying is not always more cognitively demanding than truth telling (McCornack, 1997). Differences between liars and truth-tellers may be relatively small, and perhaps not readily discernable by observers (Zuckerman et al., 1981 DePaulo et al., 2003), especially when considering low-stake lies. Low-stake lies include pedagogic or white lies, day-to-day polite lies (DePaulo et al., 1980), as well as different kinds of concealment, omission, and evasive messages. On these occasions deceivers and truth-tellers are assumed either to have little to gain (or lose) by being judged deceptive by the addressee or to feel little fear of being caught telling these lies as required by a polite society (Frank and Ekman, 1997). The liar can be at ease in these contexts and does not need particular cognitive demands in generating this kind of deceptive message (Anolli et al., 2002). Conversely, high-stakes lies may have serious effects and consequences for both the deceiver and the deceived. Generally, these kinds of lies are likely to happen in complicated relational situations and in conflicting or face-threatening contexts, such as police interrogations, customs inspections, and high-stake poker games (Frank and Ekman, 1997 Anolli et al., 2002). The speaker has to face up to high cognitive demands since, telling the truth or telling a lie, he has to fabricate a message with the lowest risk of penalty. Many studies focused on the cognitive design of deception in high-stake contexts (Tsiamyrtzis et al., 2007 for an overview see Vrij et al., 2017), while low-stake ones have been scarcely investigated.

The second approach (“imposing cognitive load”), is based on the manipulation of extraneous cognitive load and, for this reason, we think it is particularly suited for low-stakes lies detection. In this perspective, an additional cognitive demand is imposed on individuals to highlight the observable differences between lying and truth telling. Two variations of this method can be identified: in some studies, cognitive demand was increased by making the lie task harder (e.g., Vrij et al., 2008, 2011), while other ones adopted the dual-task paradigm (Baddeley and Hitch, 1974 Baddeley, 1992). For this study, we chose the second option.

Techniques under the heading of dual-task paradigm seek to induce cognitive load selectively on liars not making the lie task harder but rather by altering other aspects of the examination procedure or context. In dual-task paradigm experiments on deception, researchers ask subjects to carry out a secondary task while lying. Because of the additional resources needed for fabricating and telling the lie, people should find dual task more cognitively difficult when they lie than when they tell the truth, and as a result, they should perform worse when they lie. A powerful framework for understanding multi-task interference effect is the Adaptive Executive Control (AEC), which claims that the major sources of interference are in the competition between concurrent tasks for the same perceptual or motor response systems and the executive process performing one task before another (due to its higher priority given the performer’s goals) (Meyer and Kieras, 1997 Meyer et al., 2002). The second task, therefore, will be as more effective as its execution activates the same underlying mechanisms, loading on the same systems used for creating, processing and telling the specific kind of lie being investigated.

As it happens in standard communication, liars are able to arrange a set of different signaling systems to communicate and make their communicative intentions effective, like language, the paralinguistic system, the face and gestures system, gaze, proxemics and the haptic system, or the chronemic system.

Since no diagnostic cue to deception occurs, it could be that a diagnostic pattern does arise when a combination of cues is taken into account (Vrij, 2008). Several studies showed that multimodal data collection could be effective in deception detection. Vrij (2008) claims that, with a combination of four different variables (illustrators, hesitations, latency period, and hand/finger movements) he was able to classify correctly 84.6% of liars and 70.6% of true tellers (Vrij et al., 2000). Jensen et al. (2010), focused on cues extracted from audio, video and textual data, with the aim of building a paradigm for deception detection via a multi-layered model. They reached a classification accuracy of 73.3%, claiming that deception indicators are subtle, dynamic, and transitory, and often elude a human’s conscious awareness. Other studies have shown that between 71 and 78% of correct classifications were made when the researchers investigated a cluster of behaviors (Heilveil and Muehleman, 1981 Vrij et al., 2004 Davis et al., 2005). In other words, more accurate truth/lie classifications can be made if a cluster of non-verbal cues is examined rather than each of these cues are treated separately.

Of course, people can easily control only those patterns that are manifest and have a macroscopic nature, easily readable from the outside time by time. However, patterns in behavior are frequently hidden from the consciousness of those who perform them as well as to unaided observers (Magnusson, 2006). As Eibl-Eibesfeldt (1970) argued, �havior consists of patterns in time. Investigations of behavior deal with sequences that, in contrast to bodily characteristics, are not always visible.” When the order of events is the only variable considered, the main challenge is to detect the pattern without being distracted by background noise from other events. T-pattern analysis was developed by Magnusson (2000, 2005, 2006) to find temporal and sequential structure in behavior. The term T-pattern stands for temporal pattern this approach focuses on determining whether arbitrary events sequentially occur within a specified time interval at a rate greater than that expected by chance. In this way, it detects repeated patterns of behavior units coded as events on one-dimensional discrete scales. Temporal pattern analysis and its related software THEME (Magnusson, 2000) have been applied to a great number of research experiments in very different fields. Patterns have been used to describe, interpret and understand phenomena such as deceptive communication (Anolli and Zurloni, 2009 Zurloni et al., 2013, 2016 Diana et al., 2015), animal and human behavior (Kerepesi et al., 2005 Casarrubea et al., 2015), patient–therapist communication in computer assisted environments (Riva et al., 2005), a wide variety of observational and sports studies, such as analysis of soccer team play (Camerino et al., 2012 Cavalera et al., 2015 Diana et al., 2017), motor skill responses in body movement and dance (Casta༞r et al., 2009) and deception detection in doping cases (Zurloni et al., 2015).

Moreover, patterns of this kind may often be hard or impossible to detect with the well-known statistical methods that are found in major statistical program packages and behavior research software, such as The Observer (Noldus, 1991 Noldus et al., 2000) or GSEQ (Bakeman and Quera, 1995).

Basing on the literature discussed above and results from previous studies (Vrij, 2008 Zurloni et al., 2013, 2016 Burgoon et al., 2014, 2015 Diana et al., 2015), this work proposes an approach to deception detection combining cognitive load manipulation and T-pattern methodology with three objectives: (a) testing the efficacy of dual task-procedure in enhancing differences between truth tellers and liars in a low-stakes situation (b) exploring the efficacy of T-pattern methodology in discriminating truthful reports from deceitful ones in a low-stakes context (c) setting the experimental design and procedure for future and follow-up research.


Эксперимент 1

In this experiment, we varied orthogonally the availabilities of refreshing and rehearsal, by introducing two different concurrent tasks (SRT vs. parity judgement) and eliciting two different types of responses (silent vs. aloud), respectively. If episodic memory, like working memory, depends on refreshing, both immediate- and delayed-recall performance should be reduced by the parity judgment task relative to the SRT task. Conversely, the type of responses should interact with the recall test. In particular, responses aloud should impede immediate- but not delayed-recall performance.

Метод

Участников

A group of 24 students (14 females, 10 males mean age = 21 years, 11 months (2111), SD = 28) at the University of Bristol received partial course credit or £10 for participating.

Material and procedure

Each participant was presented with four complex span tasks, defined by a factorial design crossing two types of responses (key vs. oral) and two concurrent tasks (SRT vs. parity judgment). The complex span tasks were presented in distinct experimental blocks randomly ordered for each participant. In each block, two training trials were presented, followed by eight trials of five words each. The words were randomly chosen without replacement from a set of 40 one-syllable nouns. Four different sets of words were created, and across participants, all sets were associated with all complex span tasks.

The four complex span tasks had similar structures. Each trial began with a fixation asterisk displayed for 1,500 ms centered on the screen, followed by a 500-ms blank screen and the first memory word. The words were displayed for 1,000 ms, followed by a delay of 500 ms, before a series of six digits or dots, with as many even as odd digits being displayed in each series. For the parity judgment task, each digit was displayed for 700 ms, followed by a delay of 300 ms. The SRT task was created by replacing each digit of the parity judgment task by a black dot appearing in the center of the screen. At the end of the series of digits or dots, the next word appeared after a 500-ms delay.

Participants were asked to read aloud and remember the words. Depending on the response condition, they had to judge the parity for each digit either by pressing one of two keys on the keyboard (right key for “even” and left key for “odd”) or by saying aloud “even” or “odd.” For the SRT conditions, participants had to either press a key or say a word aloud as soon as the dot appeared. To make the responses similar in the SRT and parity judgment tasks, participants had to alternate between the two keys or to say “odd” and “even” in alternation. Keyed and oral responses were recorded by the computer and the experimenter, respectively. When the word “Recall” appeared on screen, participants had to recall aloud the series of words in their order of presentation.

At the end of each block, participants had to count backward for 1 min by threes from a given three-digit number. This distracting task was highly attention-demanding and was performed aloud to reduce the opportunity to use refreshing or rehearsal. The experimenter verified accuracy. After this distracting task, participants were invited to recall in any order the 40 words presented in the previous eight trials by filling in an 8 ×5 matrix.

Результаты и обсуждение

The mean percentages of correct responses for the two concurrent activities were high: in the parity judgment task, 93 % (SD = 3 %) for keyed responses, 99 % (2 %) for oral responses, and greater than 99 % in the SRT task. Performance for the counting-backward task was also good, with an error rate below 2 %, which did not vary across conditions, Fs < 1.

A 2 (test: immediate vs. delayed) ×2 (response: silent vs. aloud) ×2 (task: SRT vs. parity judgment) analysis of variance (ANOVA) was performed on the percentages of correctly recalled items, regardless of position. Following McCabe (2008 Loaiza & McCabe, 2012, 2013), and to allow for comparison between the immediate and delayed tests, analyses were performed on free recall scores. Unsurprisingly, performance in delayed recall (40 %) was reduced as compared to the immediate test (86 %), F(1, 23) = 307.19, п < .0001, η п 2 = .93. Relative to the silent condition (65 %), concurrent articulation reduced recall performance (61 %), F(1, 23) = 5.83, п = .02, η п 2 = .20. Also, recall performance was poorer with the more-demanding parity-judgment task (57 %) than with the SRT task (69 %), F(1, 23) = 56.14, п & lt .001, η п 2 = .71 (see Fig. 1).

Mean percentages of recall in immediate- and delayed-recall tests, according to the types of responses and the concurrent tasks (simple reaction time [SRT] vs. parity judgment [CRT]), for Experiment 1. The error bars refer to standard errors

Unexpectedly, the type of response interacted with the task, F(1, 23) = 8.45, п < .01, η п 2 = .27, with the effect of concurrent articulation being reduced in the SRT as compared to the parity judgment task. More interestingly for our purpose, and as we predicted, the nature of the concurrent task did not interact with the recall tests, F(1, 23) = 2.67, п = .12, η п 2 = .10. The parity judgment task reduced recall in both the immediate (82 %) and delayed (33 %) tests as compared with the SRT task (91 % and 47 %, respectively), F(1, 23) = 46.69, п < .0001, and F(1, 23) = 28.49, п < .0001, respectively (Fig. 1). However, as we also predicted, the concurrent articulation induced by oral responses affected the recall tests differently, F(1, 23) = 49.29, п < .0001, η п 2 = .68. Concurrent articulation (80 %) reduced recall relative to silent responses (93 %) in the immediate test, F(1, 23) = 52.23, п < .0001, but slightly increased delayed recall (43 % vs. 37 %, respectively), F(1, 23) = 5.42, п = .03. Finally, the three-way interaction was nonsignificant, F < 1.

To summarize, increasing the cognitive load by introducing a more attention-demanding task reduced recall in both immediate and delayed tests. By contrast, inducing concurrent articulation diminished memory performance only in immediate, and not in delayed, recall tests. These findings are in agreement with the assumption that maintenance in both working and episodic memory relies on refreshing. Indeed, introducing a more attention-demanding task results in a reduction of the availability of attention for maintenance purposes through refreshing. However, the two contrasted secondary tasks differed in other respects (e.g., the stimuli to be processed) than solely their attentional demands. Thus, to verify that our findings were related to variation in cognitive load and not to other factors, we performed a second experiment in which participants performed the same attention-demanding concurrent task, in which cognitive load was varied through the pace of this secondary task.