Metric error monitoring: Does a common metric error monitoring ability exist for all magnitude domains and is it distinct from perceptual metacognition?

Abstract

Previous research on magnitude perception suggested a commonality across different metric domains. Metric error monitoring is a field that investigates awareness of the magnitude and direction of errors. The main aim of the present thesis was to carry this commonality found in magnitude perception to metacognitive level by investigating metric error monitoring ability and its relationship with visual perceptual metacognition. The first study (Chapter 2) examined the domain-generality of metacognitive abilities across metric domains (temporal, spatial, and numerosity) and their possible relationship with perceptual metacognition measured with a two-alternative forced choice (2 AFC) task in a behavioral experiment setting. The second study (Chapter 3) investigated error magnitude awareness in a time reproduction task, as a part of metric error monitoring ability. This study employed a non-traditional way of examining metric error monitoring by using the decline choice method thus aiming to test error magnitude awareness using a more indirect method. The final study (Chapter 4) investigated the neural bases of error monitoring ability in metric and non-metric domains. Numerosity and color reproduction tasks were chosen as to test metric and visual perceptual error monitoring abilities, respectively. Based on previous literature, two target regions anterior prefrontal cortex (aPFC) and precuneus were chosen and inhibitory neurostimulation was applied to understand whether these regions are responsible for error monitoring abilities in numerosity and color domains. Results of the first study suggested a common metric error monitoring ability and sensitivity across magnitude domains (i.e., numerosity, space, and time) that was not related to visual perceptual metacognition in the 2AFC task. The second study showed that human participants were successful at using the decline choice when their performance was far from than ideal. Finally, results of the third study showed both precuneus and aPFC involvement in metacognition for numerosity, but not for color. Additionally, this influence was only observed for the accuracy of confidence judgments but not for error magnitude or direction judgments. Taken together, the results of the present thesis showed a common/shared ground across metric domains at the behavioral level. But whether this commonality originates from a common or shared neuroanatomical source is still unknown. Results also showed that humans could keep track of the magnitude of their temporal reproduction errors even when they are prompted rather covertly which supports the idea that error monitoring mechanisms might be working automatically. Finally, behavioral and neuromodulation findings suggested that error monitoring abilities in numerosity and color domains were governed by distinct neural mechanisms, as did the error direction and confidence judgments within the numerosity domain.Büyüklük algısı alanında yapılan çalışmalar farklı metrik alanlar arasında bir ortaklık olabileceğini önermiştir. Metrik hata izleme alanı hataların büyüklüğü ve yönüne dair farkındalığı inceleyen bir alandır. Bu tezin ana amacı, büyüklük algısında bulunan bu ortaklığı, metrik hata izleme yeteneği ve bunun görsel algısal üstbiliş ile ilişkisini inceleyerek üstbilişsel düzeye taşımaktır. İlk çalışma (Bölüm 2), metrik alanlar arasında (zamansal, uzamsal ve çokluk/miktar) üstbilişsel yeteneklerin alan genelliğini ve davranışsal bir deneyde iki alternatifli zorunlu seçim deney paradigmasıyla ölçülen algısal üstbiliş ile olası ilişkilerini inceledi. İkinci çalışma (Bölüm 3), metrik hata izleme yeteneğinin bir parçası olarak, verilen hedef süreyi yeniden üretme görevindeki hata büyüklüğü farkındalığını araştırdı. Bu çalışma, reddetme seçeneği yöntemini kullanarak metrik hata izlemeyi incelemenin geleneksel olmayan bir yolunu kullanmış ve böylece daha dolaylı bir yöntem kullanarak hata büyüklüğü farkındalığını test etmeyi amaçlamıştır. Son çalışma (Bölüm 4) metrik ve metrik olmayan alanlardaki hata izleme yeteneğinin sinirsel temellerini araştırdı. Çokluk/miktar ve renk alanlarında hedefi yeniden üretme görevleri sırasıyla metrik ve görsel algısal hata izleme yeteneklerini test etmek için seçildi. Önceki literatüre dayanarak, iki hedef bölge anterior prefrontal korteks (aPFC) ve prekuneus seçildi ve bu bölgelerin çokluk/miktar ve renk alanlarındaki hata izleme yeteneklerinden sorumlu olup olmadığını anlamak için aktivite engelleyici (katodal) beyin uyarımı uygulandı. İlk çalışmanın sonuçları, büyüklük alanları (yani çokluk/miktar, uzam ve zaman) genelinde ortak bir metrik hata izleme yeteneği ve duyarlılığını ortaya koydu ancak bu iki alternatifli zorunlu seçim görevinde görsel algısal üstbiliş ile ilişkili çıkmadı. İkinci çalışma, katılımcıların süre üretme performansları idealden uzak olduğunda reddetme seçeneğini kullanmakta başarılı olduklarını gösterdi. Son olarak, üçüncü çalışmanın sonuçları, çokluk/miktar alanında üstbilişte hem prekuneus hem de aPFC'nin rol aldığını gösterdi, ancak bu bölgelerin renk görevindeki üstbilişsel süreçlere etkisi gözlenmedi. Ek olarak, çokluk/miktar görevinde gözlenen bu etki yalnızca güven kararlarının doğruluğu açısından gözlemlendi ancak hata büyüklüğü veya yön yargıları için gözlemlenmedi. Sonuçlar birlikte ele alındığında, mevcut tezin sonuçları davranışsal düzeyde metrik alanlar arasında ortak/paylaşılan bir zemin olabileceğini gösterdi. Ancak bu ortaklığın ortak veya paylaşılan bir nöroanatomik kaynaktan mı kaynaklandığı hala bilinmiyor. Sonuçlar ayrıca, insanların zamansal yeniden üretim hatalarının büyüklüğünü, örtük bir şekilde sorulduğunda bile takip edebildiklerini gösterdi; bu, hata izleme mekanizmalarının otomatik olarak çalışıyor olabileceği fikrini destekliyor. Son olarak, davranışsal ve nöromodülasyon bulguları, hem çokluk/miktar ve renk alanlarındaki hata izleme yeteneklerinin hem de çokluk/miktar alanı içindeki hata yönü ve güven kararlarının farklı sinirsel mekanizmalar tarafından yönetiliyor olabileceğini destekledi.