Die Navon-Aufgabe

Die Navon-Aufgabe ist eine klassische kognitive Aufgabe, die verwendet wird, um zu erforschen, wie Individuen visuelle Informationen verarbeiten und wahrnehmen. Die Navon-Aufgabe besteht aus der Präsentation von Stimuli, die aus großen Figuren bestehen, die aus kleineren Figuren zusammengesetzt sind, und untersucht, ob die Menschen zuerst das „große Bild“ (globale Merkmale) oder die „Details“ (lokale Merkmale) bemerken. Die Navon-Aufgabe ist einfach, offenbart jedoch viel über die Wahrnehmung und wird in Forschungs- und klinischen Umgebungen häufig genutzt!

Geschichte der Navon-Aufgabe

Die Navon-Aufgabe wurde 1977 von dem Psychologen David Navon eingeführt. In seinem Papier mit dem Titel „Forest before trees: The precedence of global features in visual perception“ wollte er verstehen, wie Individuen visuelle Stimuli verarbeiten – als Ganzes? Merkmal für Merkmal? Oder irgendwo dazwischen?

Die Navon-Aufgabe wurde entwickelt, um dies zu untersuchen. Die Aufgabe enthielt einen zusammengesetzten Stimulus, der sowohl globale (ganzheitliche) als auch lokale (komponentenbasierte) Merkmale beinhaltete. Seine Ergebnisse zeigten, dass Individuen in der Regel schneller auf globale Merkmale als auf lokale Merkmale reagieren und dass, wenn die globalen und lokalen Merkmale inkongruent sind, die globalen Merkmale dazu tendieren, die Erkennung der lokalen Merkmale zu stören (Gerlach & Poirel, 2018; Navon, 1977).

Seit ihrer Einführung ist das Paradigma von Navon zu einem klassischen Werkzeug in verschiedenen Forschungsbereichen geworden.

Beschreibung des Navon-Aufgabenexperiments

Die typische Navon-Aufgabe besteht darin, den Teilnehmern visuelle Stimuli zu präsentieren, die aus hierarchischen Merkmalen bestehen – großen Buchstaben, die aus kleineren bestehen. Diese Merkmale sind hauptsächlich von zwei Typen:

• Globale Merkmale: Globale Merkmale beziehen sich auf die größeren Buchstaben oder Formen, die die Gesamtstruktur des Stimulus bilden. Dies ist, was man auf den ersten Blick bemerkt. Es repräsentiert die ganze Form und nicht die Teile, aus denen sie besteht. Zum Beispiel sind im Bild unten die globalen Merkmale die großen Buchstaben „E“ und „H“.
• Lokale Merkmale: Dies sind die kleineren Buchstaben oder Formen, die wiederholt und gruppiert werden, um das globale Merkmal zu bilden. Im Bild unten sind die lokalen Merkmale die „E’s“, die verwendet werden, um die globalen Merkmale „E“ und „H“ zu schaffen.

Die Beziehung zwischen den globalen und lokalen Merkmalen kann ebenfalls variieren, was zu zwei Haupttypen von Stimuli führt:

• Kongruente Stimuli: Die globalen und lokalen Merkmale sind gleich. Zum Beispiel zeigt das erste Stimulus im Bild unten das globale Merkmal „E“, das aus lokalen Merkmalen „E“ besteht.
• Inkongruente Stimuli: Die globalen und lokalen Merkmale sind unterschiedlich. Im Bild zeigt das zweite Stimulus ein globales Merkmal „H“, das aus lokalen Merkmalen „E“ besteht.

Ein Beispiel für einen Navon-Aufgabenstimulus; Watson, T. L. (2013).

Die Teilnehmer werden entweder kongruenten oder inkongruenten Stimuli präsentiert und aufgefordert, entweder das globale oder das lokale Merkmal der präsentierten Stimuli zu identifizieren. Allerdings variiert das spezifische Prompt je nach experimenteller Bedingung.

Zum Beispiel werden die Teilnehmer in der Navon-Aufgabe online in Labvanced aufgefordert, die „B“-Taste zu drücken, wenn sie entweder den Buchstaben „H“ oder „O“ (klein oder groß) sehen, und die „N“-Taste zu drücken, wenn sie weder „H“ noch „O“ sehen. Sie können es hier ausprobieren, indem Sie auf die Schaltfläche Participate unter der Studienbeschreibung klicken oder es in Ihr Konto importieren, um es frei zu bearbeiten.

Erfasste Daten

Die Navon-Aufgabe ermöglicht die Erfassung verschiedener Verhaltens- und physiologischer Daten.

• Reaktionszeit (RT): Die Zeit, die benötigt wird, um globale oder lokale Merkmale zu identifizieren. Schnellere RTs für globale Merkmale deuten häufig auf eine globale Verarbeitungsneigung hin, während sie für lokale Merkmale eine lokale Verarbeitungsneigung anzeigen.
• Genauigkeit: Die korrekte Identifizierung des geforderten Merkmals (global/lokal).
• Physiologische Messungen: Physiolgische Messungen können ebenfalls erfasst werden, während die Navon-Aufgabe durchgeführt wird. Zu den gängigen Methoden gehören EEG zur Erfassung der Gehirnwellenaktivität, fMRT zur Erfassung neuraler Aktivität und Eyetracking, um Blick- und Fixationsmuster zu quantifizieren. Für Online-Versionen ist es auch möglich, Labvanced’s peer-reviewed webcam-basiertes Eyetracking zu aktivieren, um Blickdaten zu sammeln.

Im obigen Bild sehen Sie, wie die gesammelten Daten aussehen, wenn sie in Labvanced aufgezeichnet werden. Die Daten zeigen die grundlegenden Einzelheiten der Aufgabe wie die Versuchsnummer, ID, den Blocknamen und die -nummer sowie den Aufgabennamen (d.h. ob es sich um die Anweisungen, die Hauptaufgabe oder das Feedback zur Punktzahl handelt). Darüber hinaus werden weitere aufgabenspezifische Daten erfasst, wie Korrektheit, die gedrückten Tasten während jedes Versuchs, die laufende Gesamtsumme und die Art der Kategorie, zu der die Zielstimuli gehören.

Mögliche Störfaktoren zu beachten

Es gibt verschiedene Faktoren, die die Leistung in der Navon-Aufgabe beeinflussen können, von der Präsentation der Stimuli, Teilnehmerfaktoren bis hin zu individuellen Unterschieden wie kognitiven Prozessen:

Navon-Aufgabenstimuli und Präsentation

• Belichtungsdauer: Wenn ein Stimulus für eine sehr kurze Zeit präsentiert wird, hat der Beobachter möglicherweise nicht genug Zeit, um die lokalen Details vollständig zu verarbeiten, was zu einer stärkeren Abhängigkeit von den globalen Merkmalen führt (Kimchi, 1992).
• Anzahl der Elemente: Wenn den Teilnehmern viele lokale Merkmale präsentiert werden, könnten sie eher auf die globalen Eigenschaften vertrauen, aufgrund der überwältigenden Anzahl lokaler Elemente, und wenn die Anzahl der lokalen Merkmale geringer ist, könnten die Teilnehmer dazu neigen, sich mehr auf die lokalen Details zu konzentrieren. Diese Variationen können die Interpretation der Ergebnisse beeinträchtigen (Kimchi, 1992).
• Exzentrizität: Exzentrizität bezieht sich auf den Abstand von der Fovea (dem zentralen Punkt der Netzhaut) zu den visuellen Stimuli. Objekte, die näher an der Fovea liegen, werden schärfer gesehen. Da globale Merkmale auseinander verteilt sind, können sie einer geringeren Schärfe der Sicht unterliegen als lokale Merkmale (Kimchi, 1992).

Teilnehmerfaktoren und individuelle Unterschiede

• Geschlecht und Geschlechtshormone: Geschlechtshormone wie Testosteron beeinflussen, wie das Gehirn globale und lokale Merkmale in der Navon-Aufgabe verarbeitet. Bei Männern führt beispielsweise eine stärkere Gehirnverbindung zwischen den Hemisphären (die mit Testosteron verbunden ist) zu besserer globaler Verarbeitung (Pletzer & Harris, 2018).
• Stimmung / emotionaler Zustand: Individuen mit Stress und in einer schlechten Stimmung sind relativ langsamer und weniger genau bei der Identifizierung der globalen Merkmale im Vergleich zu Individuen ohne Stress und mit einer neutralen oder positiven Grundstimmung (Kabre & Srivastava, 2024).
• Verarbeitungsgeschwindigkeit: Individuelle Unterschiede in der allgemeinen Verarbeitungsgeschwindigkeit können Reaktionszeiten beeinflussen und möglicherweise die Strategien, die Individuen zur Durchführung der Aufgabe verwenden (Ashkenazi & Blum‐Cahana, 2022).
• Nachweheffekte: Wenn ein Teilnehmer mehrere Versuche durchführt, die sich auf die globale Ebene konzentrieren, könnte dies einen „Nachweheffekt“ erzeugen, bei dem sie weiterhin bevorzugt auf die globale Ebene achten, selbst wenn sie zur lokalen Ebene wechseln sollen (oder umgekehrt) (Trawiński et al., 2023).
• Kultur: Studien haben gezeigt, dass Ostasiaten im Vergleich zu kaukasischen Westeuropäern bei Tests mit Navon-Figuren oft einen stärkeren globalen Verarbeitungs Vorteil haben. Diese Vorliebe für globale Verarbeitung wird als durch kulturelle Faktoren, wie Individualismus und Kollektivismus, beeinflusst vermutet (McKone et al., 2010).

Psychologie der Navon-Aufgabe

Die Navon-Aufgabe wurde verwendet, um zu erforschen, wie Menschen hierarchischen Stimuli und visuelle Strukturen Aufmerksamkeit schenken und sie verarbeiten. Aber wie hilft die Aufgabe beim Verständnis? Das Navon-Paradigma hat dazu beigetragen, verschiedene Muster, kognitive Prozesse aufzudecken und ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie visuelle Stimuli von verschiedenen Individuen interpretiert werden. Lassen Sie uns dies im Detail betrachten:

Zweck der Navon-Aufgabe

Die Navon-Aufgabe wurde in verschiedenen Bereichen genutzt, um verschiedene Aspekte der visuellen Verarbeitung zu verstehen. Hier sind einige:

• Prävalenz: Dies bezieht sich auf die Tendenz, ein Ziel am schnellsten entweder auf globaler oder lokaler Ebene zu identifizieren, insbesondere bei hierarchischen Stimuli (z.B. ein großer Buchstabe, der aus kleinen Buchstaben besteht) (Tess & Kruk, 2022).
• Wahrnehmungsverarbeitung: Wahrnehmungsverarbeitung ist der Prozess, durch den Individuen visuelle Details wahrnehmen und priorisieren. Einer der Hauptzwecke der Navon-Aufgabe besteht darin, zu verstehen, wie wir hierarchische Stimuli wahrnehmen (Gerlach & Poirel, 2018a).
• Aufmerksamkeitsauflösung (AR) Effizienz: Dies bezieht sich darauf, wie effizient die Aufmerksamkeit zwischen globalen und lokalen Ebenen fokussiert und verschoben werden kann. Hohe AR-Effizienz bedeutet eine bessere Kontrolle darüber, welche Ebene beachtet wird (Tess & Kruk, 2022).
• Inter-Ebenen-Störeinfluss: Teilnehmer reagieren typischerweise schneller auf globale Merkmale als auf lokale. Wenn jedoch die globalen und lokalen Merkmale inkonsistent sind (z.B. ein großes „H“, das aus kleinen „E“ Buchstaben besteht), kann die Störung zu langsameren Reaktionszeiten führen, insbesondere beim Identifizieren der lokalen Elemente (Gerlach & Krumborg, 2014).

Die Navon-Aufgabe hat auch Einblicke in:

• Globaler Prioritätseffekt: Die Tendenz, die "globalen" Merkmale eines visuellen Stimulus zu verarbeiten, bevor man die kleineren, "lokalen" Komponenten bemerkt.
• Konsistenz-Effekt: Teilnehmer reagieren schneller auf hierarchische Stimuli, wenn die globalen und lokalen Buchstaben identisch (konsistent) sind, im Vergleich dazu, wenn sie unterschiedlich (inkonsistent) sind (Gerlach & Krumborg, 2014).
• Verarbeitungsneigung: Eine Tendenz oder Vorliebe, sich auf eine Art von Informationen über eine andere zu konzentrieren. In einer Navon-Aufgabe könnte eine Person entweder eine globale Verarbeitungsneigung (Fokus auf globale Merkmale über lokale) oder eine lokale Verarbeitungsneigung (Fokus auf lokale Merkmale über globale) aufweisen (Gerlach & Poirel, 2018b).

Assoziierte kognitive Funktionen

Die mehreren Kernkognitionsfunktionen, die bei Navon-Aufgaben helfen, sind die folgenden:

• Visuelle selektive Aufmerksamkeit (VSA): VSA bezieht sich auf die Fähigkeit, auf bestimmte Aspekte einer visuellen Szene zu fokussieren, während irrelevante Informationen ignoriert werden. Im Kontext der Navon-Aufgabe besteht die Herausforderung darin, entweder die globalen Merkmale oder die lokalen Merkmale wie gefordert zu verarbeiten und zu priorisieren (Hokken et al., 2024).
• Geteilte Aufmerksamkeit: Geteilte Aufmerksamkeit ist die Fähigkeit, mehr als ein Stück Information gleichzeitig zu verarbeiten. Während der Navon-Aufgabe werden die Teilnehmer aufgefordert, gleichzeitig nach Zielen sowohl auf lokaler als auch auf globaler Ebene zu suchen, was ihre Fähigkeit testet, aufgeteilte Aufmerksamkeit zu verwalten (Lee et al., 2021).
• Arbeitsgedächtnis (WM) Last: Bezieht sich auf die Menge an Informationen, die eine Person im Gedächtnis halten kann, während sie kognitive Aufgaben in der Navon-Aufgabe ausführt. Eine hohe WM-Last kann die Störungen durch globale Merkmale erhöhen, wenn man sich auf lokale Merkmale konzentriert (was es schwieriger macht, das globale Merkmal zu ignorieren). Aber wenn es darum geht, sich auf globale Merkmale zu konzentrieren, verursacht eine hohe WM nicht viel Interferenz (es ist leichter, die lokalen Merkmale zu ignorieren) (Ahmed & de Fockert, 2012).
• Hemmende Kontrolle: Hemmende Kontrolle hilft den Teilnehmern, ihre Impulse und Reaktionen zu steuern. In einer Navon-Aufgabe hilft dies den Teilnehmern, sich davon abzuhalten, impulsiv auf das erste zu reagieren, was sie sehen (entweder das globale oder das lokale Merkmal) und sich stattdessen auf das zu konzentrieren, wonach sie suchen sollen (Ashkenazi & Blum‐Cahana, 2022).

Variationen der Navon-Aufgabe

In einer standardmäßigen Navon-Aufgabe werden den Teilnehmern ein großer Buchstabe (globales Merkmal) präsentiert, der aus kleineren Buchstaben (lokalen Merkmalen) besteht. Normalerweise sind die Menschen schneller darin, die großen Buchstaben zu identifizieren. Es gibt jedoch zahlreiche Variationen der Aufgabe, die seit der Entwicklung der ursprünglichen Navon-Aufgabe aufgetaucht sind.

Beispiele für Navon-Aufgabenstimuli

Die Variationen in den Navon-Aufgaben liegen in verschiedenen Formen, angefangen bei der Art der Stimuli, die als globale und lokale Merkmale verwendet werden. Die Stimuli könnten in Form von Zahlen, Formen oder sogar Buchstaben auftreten (Ashkenazi & Blum‐Cahana, 2022).

Beispiele für Stimuli der Navon-Aufgabe: (a) numerisch, (b) Pfeil und (c) hebräische Buchstaben; Ashkenazi & Blum‐Cahana, 2022.

Wenn wir in die Forschung eintauchen, können wir verschiedene Beispiele sehen, wie unterschiedliche Stimuli genutzt wurden und auch, wie andere Variationen in die Navon-Aufgabe integriert wurden, um verschiedene kognitive Funktionen und Verhaltensweisen zu untersuchen. Hier sind einige Beispiele aus der Forschung:

Reduzierte Salienz Navon-Aufgabe

Diese Variation führte eine „Großer Buchstaben-Bedingung“ ein, bei der globale Buchstaben nur aus wenigen lokalen Buchstaben bestanden, die in der Größe variierten und auch unregelmäßig verteilt waren. Diese Änderungen wurden vorgenommen, um den üblichen globalen Vorteil der Teilnehmer zu beseitigen (Noguchi & Tomoike, 2016).

Navon-Buchstaben in Große-Buchstaben-Bedingungen; Noguchi & Tomoike, 2016.

Navon-Form-Aufgabe

In dieser Variation werden den Teilnehmern große Formen präsentiert, die aus kleineren Formen bestehen, und sie müssen identifizieren, ob ein Quadrat oder ein Kreis auf globaler (große Form) oder lokaler (kleine Form) Ebene vorhanden ist. Die Aufgabe umfasst mehrere Versuchstypen und die Versuche werden in Paare organisiert, um zu bewerten, wie gut die Teilnehmer ihren Fokus zwischen diesen Ebenen wechseln können (z.B. global-global, lokal-lokal, lokal-global, global-lokal) (Chamberlain & Wagemans, 2015).

Beispiele für die vier Versuchstypen und zwei Wechseltpyen (GG-LL); Chamberlain & Wagemans, 2015.

Die Navon-Zahlenaufgabe

Die Navon-Zahlenaufgabe besteht aus großen globalen Formen (Zahlen), die aus kleineren lokalen Elementen (ebenfalls Zahlen) bestehen. Die Aufgabe bestand aus drei Sätzen, von denen jeder einen Übungsensatz beinhaltete (die Teilnehmer werden angewiesen, die Zahl, die sie zuerst sehen, so schnell wie möglich zu nennen) und drei Testsets (benennen Sie entweder das globale oder lokale Merkmal wie gefordert). Die Variation umfasst auch Eyetracking, um das Blickverhalten der Teilnehmer zu analysieren (Hokken et al., 2024a).

Experimentelles Design der Navon-Zahlenaufgabe; Hokken et al., 2024a.

Kombinierte Navon Global-lokal-stop-signal-Aufgabe

Diese Studie integrierte die Navon-Aufgabe mit einer Stoppsignalaufgabe, bei der die Teilnehmer auf die globalen oder lokalen Buchstaben reagieren mussten, es sei denn, ein Stoppsignal (ein Gesicht mit einem emotionalen Ausdruck) erschien, in diesem Fall mussten sie ihre Reaktion hemmen. Diese Kombination ermöglichte es, zu untersuchen, wie die globale vs. lokale Verarbeitung der Buchstabenstimuli mit dem emotionalen Inhalt der Stoppsignal-Gesichter (wütend, glücklich, neutral) interagiert, um die Reaktionshemmung zu beeinflussen (Pandey & Gupta, 2023).

Beispiel für den Aufgabenverlauf in der kombinierten global-lokal-stop-signal-Aufgabe; Pandey & Gupta, 2023.

Navon-Aufgabe über die Psychologiefelder hinweg

Die Navon-Aufgabe wurde in vielen Bereichen aus verschiedenen Gründen durchgeführt, hier sind einige Beispiele:

• Klinische Psychologie: Die Navon-Aufgabe wurde durchgeführt, um Verzerrungen im Aufmerksamkeitsfokus und in den Wahrnehmungsstilen zu identifizieren, die Hinweise auf Zustände wie Autismus, ADHS, Gehirnverletzungen und Schwierigkeiten bei der Gesichtsverarbeitung geben können. Durch die Untersuchung der Störung zwischen globalen und lokalen Ebenen bietet die Aufgabe eine prägnante Methode, um grundlegende Aspekte der Kognition zu verstehen, die für verschiedene klinische Präsentationen relevant sind (Hokken et al., 2024).
• Entwicklungspsychologie: In der Entwicklungspsychologie wird die Navon-Aufgabe verwendet, um zu bewerten, wie sich Fähigkeiten zur globalen und lokalen Verarbeitung mit dem Wachstum von Kindern und dem Altern von Erwachsenen entwickeln. Forscher verwenden sie, um die Entwicklung der typischen Vorliebe für das erste Sehen des „großen Bildes“ (globale Prävalenz) nachzuverfolgen und wie sich die Fähigkeit, die Aufmerksamkeit auf unterschiedlichen Ebenen zu fokussieren, mit dem Alter verändert. Durch den Vergleich dieser Muster bei typischer Entwicklung und bei Kindern mit Entwicklungszuständen wie Legasthenie oder Autismus trägt die Aufgabe zur Verständnis der Variationen in der Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeitsentwicklung und den Einfluss von Faktoren wie Lernen bei (Morris, Dumontheil, & Farran, 2021).
• Neuropsychologie: In der Neuropsychologie hilft die Navon-Aufgabe zu verstehen, wie Gehirnverletzungen und neurologische Zustände die Verarbeitung komplexer visueller Informationen und die Kontrolle der Aufmerksamkeit beeinträchtigen und auch, wie das Gehirn Informationen auf funktioneller Ebene in gesunden Populationen verarbeitet. Die Navon-Aufgabe wird verwendet, um die visuelle Verarbeitung auf unterschiedlichen Ebenen zu bewerten, Verzerrungen in Richtung globaler oder lokaler Merkmale zu identifizieren und die Aufmerksamkeitsverschiebung zwischen diesen Verarbeitungsniveaus zu bewerten. Durch die Untersuchung der Leistung bei dieser Aufgabe können Forscher und Klinikern Einblicke in spezifische Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeitsprozesse gewinnen (Hausinger et al., 2025).

Fazit

Die Navon-Aufgabe ist ein beliebtes Werkzeug in der visuellen Kognitionsforschung, insbesondere um zu verstehen, wie wir Informationen in unserem visuellen Feld priorisieren. Ihre Flexibilität und ihr einfaches Design haben sie zu einem beliebten Werkzeug in der Forschung über verschiedene Felder hinweg gemacht und sie wird weiterhin genutzt, um Einblicke in die Ausführung verschiedener kognitiver Funktionen und Verhaltensweisen zu bieten!

Literaturverzeichnis

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