Mit dem Begriff Response Priming bzw. Reaktionsbahnung bezeichnet man eine besondere Form des Priming in der Wahrnehmungspsychologie. Allgemein bestehen Priming-Effekte darin, dass die Reaktion (engl. response) auf einen Zielreiz (engl. target) von der vorausgehenden Präsentation eines Bahnungsreizes (engl. prime) beeinflusst wird. Die Besonderheit des Response Priming ist, dass beide Reize sehr schnell aufeinander folgen und mit motorischen Antwortalternativen verknüpft sind. Wenn eine Versuchsperson eine schnelle Reaktion ausführt, um den Zielreiz zu klassifizieren, kann ein kurz zuvor erscheinender Prime Antwortkonflikte auslösen, wenn er einer anderen Antwortalternative zugeordnet ist als der Zielreiz. Diese Antwortkonflikte schlagen sich in den Verhaltensdaten in Form von so genannten Priming-Effekten nieder, etwa in Reaktionszeiten und Fehlerraten. Eine besondere Eigenschaft von Response-Priming-Effekten ist ihre Unabhängigkeit von der bewussten Wahrnehmung (Sichtbarkeit) des Primes.
Response Priming als visomotorischer Effekt Bereits 1962 berichteten Fehrer und RaabE. Fehrer, D. Raab: Reaction time to stimuli masked by metacontrast. In: Journal of Experimental Psychology. Nr. 63, 1962, S. 143–147. Experimente, in denen Versuchspersonen durch das Drücken einer einzelnen Taste so schnell wie möglich auf das Erscheinen eines Reizes reagieren sollten, dessen Sichtbarkeit durch so genannte Metakontrast-Maskierung (s. u.) stark reduziert wurde. Sie fanden heraus, dass die Reaktionszeit unabhängig von der bewussten Sichtbarkeit des Reizes war, d. h. auf gut sichtbare Reize wurde ebenso schnell reagiert wie auf kaum sichtbare Reize (Fehrer-Raab-Effekt). Den Begriff Response Priming verwendeten 1982 zum ersten Mal Rosenbaum und KornblumD. A. Rosenbaum, S. Kornblum: A priming method for investigating the selection of motor responses. In: Acta Psychologica. Nr. 51, 1982, S. 223–243. im Zusammenhang mit einem experimentellen Paradigma, in dem Teile von motorischen Reaktionen durch Bahnungsreize geprimt wurden. Das moderne Verfahren des Response Priming wurde in den 80er und 90er Jahren von Peter Wolff, Werner Klotz, Ulrich Ansorge und Odmar Neumann an der Universität Bielefeld entwickelt.W. Klotz, P. Wolff: The effect of a masked stimulus on the response to the masking stimulus. In: Psychological Research. Nr. 58, 1995, S. 92–101.W. Klotz, O. Neumann: Motor activation without conscious discrimination in metacontrast masking. In: Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. Nr. 25, 1999, S. 976–992.U. Ansorge, W. Klotz, O. Neumann: Manual and verbal responses to completely masked (unreportable) stimuli: Exploring some conditions for the metacontrast dissociation. In: Perception. Nr. 27, 1998, S. 1177–1189.U. Ansorge, O. Neumann, S. I. Becker, H. Kälberer, H. Kruse: Sensorimotor supremacy: Investigating conscious and unconscious vision by masked priming. In: Advances in Cognitive Psychology. Nr. 3, 2007, S. 257–274. Eine weitere wichtige Weiterentwicklung erfolgte Mitte der 90er Jahre durch die Arbeitsgruppe um Dirk Vorberg an der Technischen Universität Braunschweig.D. Vorberg, U. Mattler, A. Heinecke, T. Schmidt, J. Schwarzbach: Different time courses for visual perception and action priming. In: Proceedings of the National Academy of Sciences USA. Nr. 100, 2003, S. 6275–6280. mini|300px|Abb. 1: a) Typischer Ablauf eines Durchgangs im Response-Priming-Paradigma. Die Versuchsperson reagiert so schnell und so korrekt wie möglich auf die Form des Zielreizes (hier äußere Form: Raute oder Quadrat) mit einer entsprechenden Tastenreaktion. Kurz zuvor erscheint ein Prime (ebenfalls Raute oder Quadrat), der die Reaktion auf den Zielreiz beeinflusst. Der Zeitabschnitt zwischen Einsetzen des Primes und Einsetzen des Zielreizes wird als Stimulus-Onset-Asynchronie (SOA) bezeichnet. In vielen Response-Priming-Experimenten dient der Zielreiz gleichzeitig zur visuellen Maskierung des Primes. Deshalb wird häufig eine zweite Aufgabe eingesetzt, in der die Versuchsperson versuchen muss, den maskierten Prime zu identifizieren. b) Prime und Zielreiz sind konsistent, wenn sie mit derselben motorischen Reaktion verknüpft sind, und inkonsistent, wenn sie mit unterschiedlichen Reaktionen verknüpft sind. c) Durch die Maskierungswirkung des Zielreizes kann die bewusste Wahrnehmung (Sichtbarkeit) des Primes stark beeinflusst werden.
In experimentellen Paradigmen, die die Methode des Response Priming verwenden, müssen Probanden auf einen spezifischen Zielreiz reagieren. In einem einfachen Experiment könnte es sich dabei um einen von zwei geometrischen Reizen handeln, die zwei entsprechenden Reaktionstasten zugeordnet sind (z. B. Raute – linke Taste, Quadrat – rechte Taste). Das Experiment besteht dann aus vielen aufeinander folgenden Durchgängen, in denen die Versuchsperson immer links bei Erscheinen einer Raute und rechts bei Erscheinen eines Quadrats drücken muss. In jedem Durchgang erscheint dabei kurz vor der Präsentation des jeweiligen Zielreizes ein Prime, der ebenfalls die antwortauslösenden Eigenschaften des Zielreizes hat, also selbst eine Raute oder ein Quadrat ist (Abb. 1a). Sind Prime und Zielreiz mit gleichen Reaktionen verknüpft (Raute folgt auf Raute, Quadrat auf Quadrat), gelten sie als konsistent (auch „kongruent“, „kompatibel“); sind sie mit unterschiedlichen Reaktionen verknüpft (Raute folgt auf Quadrat, Quadrat auf Raute), als inkonsistent (auch „inkongruent“, „inkompatibel“; Abb. 1b). Das Zeitintervall zwischen Einsetzen des Primes und Einsetzen des Zielreizes wird Stimulus-Onset-Asynchronie (SOA) genannt. Typischerweise werden SOAs von ca. 100 ms (Millisekunden) oder weniger verwendet.
Priming-Effekte treten dann auf, wenn der Prime die motorische Reaktion auf den Zielreiz beeinflusst: konsistente Primes beschleunigen die Reaktionszeiten, inkonsistente Primes verlangsamen sie (Abb. 2). Priming-Effekte in Reaktionszeiten werden üblicherweise als Differenz der mittleren Reaktionszeiten in den konsistenten und inkonsistenten Durchgängen bestimmt. Außerdem führen konsistente Primes nur sehr selten zu Antwortfehlern (also falschen Reaktionen auf den Zielreiz), während die Fehlerhäufigkeit bei inkonsistenten Primes sehr hoch sein kann. Sowohl in den Reaktionszeiten als auch in den Fehlerraten steigen die Priming-Effekte typischerweise mit der SOA an, wodurch sich in Diagrammen der typische scherenartige Verlauf des Effekts ergibt. Das bedeutet: je später der Zielreiz auf den Prime folgt, desto mehr Einfluss hat der Prime auf die Reaktionszeiten. Bei einer durchschnittlichen Reaktionszeit von 350 bis 450 ms kann der Response-Priming-Effekt auf über 100 ms ansteigen; er zählt damit zu den numerisch größten Effekten der Reaktionszeitforschung.
mini|300px|Abb. 2: Typische Response-Priming-Effekte im Zeitverlauf (fiktive Daten). Konsistente Primes (blau) verringern die Reaktionszeiten, inkonsistente Primes (violett) erhöhen sie. Außerdem führen konsistente Primes nur sehr selten zu Antwortfehlern, während die Fehlerhäufigkeit bei inkonsistenten Primes sehr hoch sein kann. Sowohl in den Reaktionszeiten als auch in den Fehlerraten steigen die Priming-Effekte typischerweise mit der SOA an.
Heute gilt als gesichert, dass der Anstieg des Effekts mit der SOA darauf zurückzuführen ist, dass der Prime immer mehr Zeit hat, die Reaktion zu beeinflussen, bevor der eigentliche Zielreiz motorisch wirksam werden kann. Dies folgt klar aus der Analyse des Zeitverlaufs der motorischen Aktivität im EEG,H. Leuthold, B. Kopp: Mechanisms of priming by masked stimuli: Inferences from event-related brain potentials. In: Psychological Science. Nr. 9, 1998, S. 263–269.M. Eimer, F. Schlaghecken: Effects of masked stimuli on motor activation: Behavioral and electrophysiological evidence. In: Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. Nr. 24, 1998, S. 1737–1745.M. Eimer, F. Schlaghecken: Response facilitation and inhibition in subliminal priming. In: Biological Psychology. Nr. 64, 2003, S. 7–26.U. Mattler: Delayed flanker effects on lateralized readiness potentials. In: Experimental Brain Research. Nr. 151, 2003, S. 272–288.N. Vath, T. Schmidt: Tracing sequential waves of rapid visuomotor activation in lateralized readiness potentials. In: Neuroscience. Nr. 145, 2007, S. 197–208. in geprimten ZeigebewegungenT. Schmidt: The finger in flight: Real-time motor control by visually masked color stimuli. In: Psychological Science. Nr. 13, 2002, S. 112–118.T. Schmidt, S. Niehaus, A. Nagel: Primes and targets in rapid chases: Tracing sequential waves of motor activation. In: Behavioural Neuroscience. Nr. 120, 2006, S. 1005–1016.T. Schmidt, F. Schmidt: Processing of natural images is feedforward: A simple behavioral test. In: Attention, Perception & Psychophysics. Nr. 71, 2009, S. 594–606. in KraftmessungenU. Mattler: Flanker effects on motor output and the late-level response activation hypothesis. In: The Quarterly Journal of Experimental Psychology. Nr. 58A, 2005, S. 577–601. und in Simulationsstudien. Wie groß der Priming-Effekt wird, hängt daher sowohl von den Reizeigenschaften als auch von Eigenschaften der Aufgabe ab. Primes mit höherer Reizenergie (d. h. höherem Kontrast, längerer Dauer etc.) sowie Aufgaben mit einfachen Reizdiskriminationen führen zu großen Priming-Effekten, während Primes mit geringer Reizenergie und schwierige Unterscheidungsaufgaben zu geringeren Effekten führen. Priming-Effekte können durch visuelle Aufmerksamkeit verstärkt werden, die rechtzeitig vor Präsentation des Primes auf seine Position oder seine relevanten Merkmale gelenkt wird.P. Sumner, P.-C. Tsai, K. Yu, P. Nachev: Attentional modulation of sensorimotor processes in the absence of perceptual awareness. In: Proceedings of the National Academy of Sciences USA. Nr. 103, 2006, S. 10520–10525.T. Schmidt, A. Seydell: Visual attention amplifies response priming of pointing movements to color targets. In: Perception & Psychophysics. Nr. 70, 2008, S. 443–455.F. Schmidt, T. Schmidt: Feature-based attention to unconscious shapes and colors. In: Attention, Perception, Psychophysics. Nr. 72, 2010, S. 1480–1494.
Der beschriebene Zeitverlauf gilt für SOAs von bis zu ca. 100 ms. Für längere SOAs kann der Effekt noch weiter ansteigen. Unter bestimmten Bedingungen kann man aber auch eine Umkehrung des Effekts beobachten, bei der inkonsistente Primes zu schnelleren Reaktionen auf den Zielreiz führen als konsistente Primes. Dieser Effekt wird häufig als „negativer Kompatibilitätseffekt“ bezeichnet.P. Jaskowski: The negative compatibility effect with nonmasking flankers: A case for mask-triggered inhibition hypothesis. In: Consciousness & Cognition. Nr. 17, 2008, S. 765–777.R. Verleger, P. Jaskowski, A. Aydemir, R. H. J. van der Lubbe, M. Groen: Qualitative differences between conscious and nonconscious processing? On inverse priming induced by masked arrows. In: Journal of Experimental Psychology. Nr. 133, 2004, S. 494–515.A. Lingnau, D. Vorberg: The time course of response inhibition in masked priming. In: Perception & Psychophysics. Nr. 67, 2005, S. 545–557.S. T. Klapp, L. B. Hinkley: The negative compatibility effect: Unconscious inhibition influences reaction time and response selection. In: Journal of Experimental Psychology: General. Nr. 131, 2002, S. 255–269.P. Sumner: Negative and positive masked priming – implications for motor inhibition. In: Advances in Cognitive Psychology. Nr. 3, 2007, S. 317–326.
Maskiertes Priming