Vier klassische kognitive Tests – und was sie uns über den Verstand verraten können

Probieren Sie vier klassische kognitive Tests online aus: den N-Back-, den Stroop-, den Sternberg- und den Go/No-Go-Test. Testen Sie Ihr Arbeitsgedächtnis, Ihre Aufmerksamkeit, Ihre Reaktionszeit und Ihre kognitive Kontrolle und erfahren Sie, wie diese weit verbreiteten Aufgaben Forschern dabei helfen, das menschliche Gehirn zu untersuchen.

Kognitive Tests wandeln mentale Prozesse in nützliche Daten um

Wie gut ist Ihr Arbeitsgedächtnis? Wie schnell können Sie ablenkende Informationen ausblenden? Und können Sie sich davon abhalten, zu reagieren, wenn Ihr Gehirn sich bereits auf eine Handlung vorbereitet?

Die kognitive Psychologie hat Jahrzehnte damit verbracht, Methoden zu entwickeln, um Fragen wie diese in messbare Experimente umzusetzen. Kognitive Tests bieten Forschern kontrollierte Möglichkeiten, mentale Prozesse zu untersuchen, die sich sonst nur schwer direkt beobachten lassen.

Einige der bekanntesten Methoden sind überraschend einfach. Die Teilnehmer werden beispielsweise gebeten, sich eine Buchstabenfolge zu merken, die Farbe eines Wortes zu bestimmen oder einen Knopf zu drücken, sobald ein bestimmter Reiz erscheint.

Hinter diesen relativ einfachen kognitiven Tests verbergen sich jedoch sorgfältig konzipierte Experimente, die es Forschern ermöglichen, Prozesse wie das Arbeitsgedächtnis, die selektive Aufmerksamkeit, die kognitive Kontrolle, die Reaktionszeit und die Reaktionshemmung zu untersuchen.

Vier klassische Beispiele sind die N-Back-Aufgabe, der Stroop-Test, die Sternberg-Aufgabe und die Go/No-Go-Aufgabe. Jede dieser Aufgaben beleuchtet die Kognition aus einem etwas anderen Blickwinkel und hat sich zu einem wichtigen experimentellen Paradigma innerhalb der kognitiven Psychologie und der Verhaltensforschung entwickelt.

Und wenn es Ihnen nicht reicht, nur über kognitive Tests zu lesen, können Sie nun alle vier selbst auf der iMotions-Website ausprobieren. Los geht’s!

Kognitive Tests – Spielkonsole für das Gehirn.

Die N-Back-Aufgabe: Untersuchung des Arbeitsgedächtnisses

Die N-Back-Aufgabe ist eine der bekanntesten experimentellen Aufgaben zur Untersuchung des Arbeitsgedächtnisses.

Die Grundidee ist einfach. Den Teilnehmern wird eine fortlaufende Abfolge von Reizen präsentiert, beispielsweise Buchstaben, Zahlen, Formen oder Orte. Ihre Aufgabe besteht darin, anzugeben, wann der aktuelle Reiz mit einem übereinstimmt, der eine bestimmte Anzahl von Schritten zuvor gezeigt wurde.

Bei einer 1-Back-Aufgabe vergleicht man den aktuellen Reiz mit dem unmittelbar vorhergehenden. Bei einer 2-Back-Aufgabe muss man sich daran erinnern, was zwei Schritte zuvor erschienen ist. Eine 3-Back-Aufgabe stellt noch höhere Anforderungen.

Die Schwierigkeit liegt darin, dass sich die benötigten Informationen ständig ändern. Man merkt sich nicht einfach nur eine Liste. Man muss Informationen im Arbeitsgedächtnis verwalten, aktualisieren und verarbeiten, während ständig neue Informationen hinzukommen.

Forscher können Genauigkeit, Reaktionszeit, verfehlte Ziele und falsche Antworten messen, um zu untersuchen, wie sich die Leistung bei steigender kognitiver Belastung verändert.

Dadurch hat sich der N-Back-Test als nützliches Instrument in der Forschung zu Arbeitsgedächtnis, exekutiven Funktionen, kognitiver Belastung, Alterung und individuellen Unterschieden in der kognitiven Leistungsfähigkeit erwiesen.

Der Stroop-Test: Wenn das eigene Gehirn einem selbst im Weg steht

Nur wenige Experimente der kognitiven Psychologie veranschaulichen kognitive Interferenz so anschaulich wie der Stroop-Test.

Stell dir vor, du siehst das Wort „BLUE“ in roter Tinte geschrieben. Nun sollst du, anstatt das Wort zu lesen, die Farbe der Tinte nennen.

Das klingt einfach – bis man es tatsächlich schnell machen muss.

Für geübte Leser ist das Lesen ein so automatischer Vorgang, dass die Bedeutung des Wortes die Erkennung seiner Farbe beeinträchtigt. Die Teilnehmer sind im Allgemeinen langsamer und machen häufiger Fehler, wenn das Wort und die Tintenfarbe im Widerspruch zueinander stehen.

Dieser Unterschied wird als Stroop-Effekt bezeichnet.

Die Aufgabe bietet Forschern somit die Möglichkeit, selektive Aufmerksamkeit, kognitive Kontrolle, Interferenz, Verarbeitungsgeschwindigkeit und inhibitorische Kontrolle zu untersuchen. Um die richtige Antwort zu geben, muss das Gehirn aufgabenrelevante Informationen – nämlich die Farbe – priorisieren und gleichzeitig Informationen unterdrücken, die zwar irrelevant, aber schwer zu ignorieren sind.

Der Stroop-Test hat sich zu einem klassischen Beispiel für ein wichtiges Prinzip der kognitiven Psychologie entwickelt: Unser Gehirn verarbeitet nicht jede Information gleich, und manche mentalen Prozesse lassen sich wesentlich schwerer unterdrücken als andere.

Die Sternberg-Aufgabe: Das Gedächtnis durchforsten

Die Sternberg-Aufgabe, die manchmal auch als „Sternberg Memory Scanning Task“ bezeichnet wird, untersucht, wie wir Informationen aus dem Kurzzeitgedächtnis abrufen.

Den Teilnehmern wird zunächst eine kleine Gruppe von Elementen gezeigt, häufig Zahlen oder Buchstaben. Nach einer kurzen Pause wird ihnen ein weiteres Element gezeigt und sie werden gefragt, ob dieses in der ursprünglichen Gruppe vorkam.

Beispielsweise könnten Sie gebeten werden, sich Folgendes zu merken:

3 – 7 – 2 – 9

Anschließend wird Ihnen Folgendes angezeigt:

7

Gehörte es zum ursprünglichen Set?

Indem sie die Anzahl der Elemente variieren, die sich die Teilnehmer merken müssen, und deren Reaktionszeit messen, können Forscher untersuchen, wie sich die Menge der im Gedächtnis gespeicherten Informationen auf die Geschwindigkeit des Abrufs auswirkt.

Die ursprünglichen Experimente des Psychologen Saul Sternberg gewannen besonders an Einfluss, da die Reaktionszeiten systematisch zunahmen, je größer die Gedächtnismenge wurde. Dies half den Forschern dabei, Theorien darüber zu entwickeln, wie Menschen nach Informationen im Kurzzeitgedächtnis suchen.

Die Sternberg-Aufgabe ist ein gutes Beispiel dafür, wie etwas so Einfaches wie die Zeitspanne zwischen dem Sehen eines Reizes und dem Drücken einer Taste Aufschluss über mentale Prozesse geben kann, die sich nicht direkt beobachten lassen.

Die Go/No-Go-Aufgabe: Kannst du eine Reaktion unterbinden?

Manchmal geht es beim Verständnis der kognitiven Prozesse nicht darum, wie schnell jemand reagieren kann. Es geht vielmehr darum, ob er sich überhaupt davon abhalten kann, zu reagieren.

Das ist die Idee hinter der „Go/No-Go“-Aufgabe.

Den Teilnehmern wird eine Reihe von Reizen präsentiert. Bei den meisten davon, den „Go“-Reizen, müssen sie schnell reagieren, in der Regel durch Drücken einer Taste oder eines Knopfes. Bei einem anderen Reiz, dem „No-Go“-Reiz, müssen sie diese Reaktion unterdrücken.

Wenn „Go“-Versuche häufig vorkommen, wird das Reagieren allmählich zur Gewohnheit. Bei den „No-Go“-Versuchen müssen die Teilnehmer diese einstudierte Reaktion dann unterdrücken.

Dadurch eignet sich diese Aufgabe besonders gut zur Untersuchung der Reaktionshemmung, einer Schlüsselkomponente der exekutiven Funktionen und der kognitiven Kontrolle.

Forscher können die Reaktionszeiten bei „Go“-Versuchen zusammen mit den Fehlern bei „No-Go“-Versuchen untersuchen. Eine Reaktion, die nicht erfolgen sollte, wird in der Regel als „Kommissionsfehler“ bezeichnet, während das Ausbleiben einer Reaktion auf einen „Go“-Reiz ein „Omissionsfehler“ ist.

Das Go/No-Go-Paradigma findet in der kognitiven Psychologie und den Neurowissenschaften breite Anwendung, um Aufmerksamkeit, Impulsivität, inhibitorische Kontrolle und die Mechanismen zu untersuchen, die an der Regulierung des Verhaltens beteiligt sind.

Vier Aufgaben, vier verschiedene Einblicke in die Kognition

Wenn man die vier Aufgaben nebeneinanderstellt, werden ihre Unterschiede deutlicher.

  • Die N-Back-Aufgabe untersucht, wie effektiv wir Informationen im Arbeitsgedächtnis kontinuierlich aktualisieren können. 
  • Der Stroop-Test untersucht, was passiert, wenn konkurrierende Informationen unsere Aufmerksamkeit beeinträchtigen. 
  • Die Sternberg-Aufgabe untersucht, wie wir Informationen im Kurzzeitgedächtnis suchen und abrufen. 
  • Die Go/No-Go-Aufgabe untersucht unsere Fähigkeit, eine vorbereitete Reaktion zu unterdrücken.

Keine dieser Aufgaben allein liefert ein vollständiges Bild des Gedächtnisses, der Aufmerksamkeit oder der kognitiven Fähigkeiten einer Person. Die menschliche Kognition ist dafür viel zu komplex.

Vielmehr handelt es sich um experimentelle Paradigmen: kontrollierte Verfahren, mit denen bestimmte Anforderungen an das kognitive System gestellt und die dabei auftretenden Vorgänge gemessen werden.

Und diese Unterscheidung ist wichtig. Kognitive Psychologen können nicht einfach das Gehirn öffnen und beobachten, wie das Arbeitsgedächtnis oder die inhibitorische Kontrolle funktionieren. Stattdessen variieren sie eine Aufgabe und beobachten messbare Ergebnisse wie Reaktionszeit, Genauigkeit, Fehlerquoten und Verhaltensreaktionen.

Anhand dieser Messungen können Forscher damit beginnen, Hypothesen über die zugrunde liegenden kognitiven Prozesse zu überprüfen.

Probieren Sie die kognitiven Tests doch einmal selbst aus

Eine der besten Möglichkeiten, ein kognitives Experiment zu verstehen, besteht darin, es aus der Perspektive der Teilnehmenden zu erleben.

Aus diesem Grund haben wir Versionen der N-Back-, Stroop-, Sternberg- und Go/No-Go-Aufgaben auf der iMotions-Website kostenlos zur Verfügung gestellt.

Sie können jedes Experiment selbst ausprobieren, beobachten, wie sich die Anforderungen an Ihre Aufmerksamkeit und Ihr Gedächtnis durch die jeweilige Aufgabe verändern, und so ein viel intuitiveres Verständnis dafür entwickeln, warum diese auf den ersten Blick so einfachen Experimente nach wie vor nützliche Werkzeuge in der kognitiven Psychologie und den Verhaltenswissenschaften sind.

Sei nur nicht zu selbstsicher, bevor du den Stroop-Test machst.

Dein Gehirn sieht das vielleicht anders.