Cognitive control in belief‐laden reasoning during conclusion processing: An ERP study

Authors:
Junlong Luo, Xin Liu, Edward J. N. Stupple, Entao Zhang, Xiao Xiao, Lei Jia, Qun Yang, Haijiang Li, Qinglin Zhang
Published Online:
21 Jun 2012
DOI:
10.1080/00207594.2012.677539
Pages:
224–231
Volume/Issue No:
Volume 48 Issue 3

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Belief bias is the tendency to accept conclusions that are compatible with existing beliefs more frequently than those that contradict beliefs. It is one of the most replicated behavioral findings in the reasoning literature. Recently, neuroimaging studies using functional magnetic resonance imaging (fMRI) and event‐related potentials (ERPs) have provided a new perspective and have demonstrated neural correlates of belief bias that have been viewed as supportive of dual‐process theories of belief bias. However, fMRI studies have tended to focus on conclusion processing, while ERPs studies have been concerned with the processing of premises. In the present research, the electrophysiological correlates of cognitive control were studied among 12 subjects using high‐density ERPs. The analysis was focused on the conclusion presentation phase and was limited to normatively sanctioned responses to valid–believable and valid–unbelievable problems. Results showed that when participants gave normatively sanctioned responses to problems where belief and logic conflicted, a more positive ERP deflection was elicited than for normatively sanctioned responses to nonconflict problems. This was observed from −400 to −200 ms prior to the correct response being given. The positive component is argued to be analogous to the late positive component (LPC) involved in cognitive control processes. This is consistent with the inhibition of empirically anomalous information when conclusions are unbelievable. These data are important in elucidating the neural correlates of belief bias by providing evidence for electrophysiological correlates of conflict resolution during conclusion processing. Moreover, they are supportive of dual‐process theories of belief bias that propose conflict detection and resolution processes as central to the explanation of belief bias.

La croyance biaisée est la tendance à accepter des conclusions qui sont compatibles avec les croyances existantes plus souvent que celles qui contredisent les croyances. Il s'agit de l'un des résultats le plus souvent obtenu dans la documentation sur le raisonnement. Récemment, les études de la neuroimagerie utilisant l'imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf) et les potentiels cognitifs liés à un événement (PCE) ont fourni une nouvelle perspective et ont mis en évidence des corrélats neuraux du biais de croyance qui ont été interprétés comme appuyant les théories du traitement double de la croyance biaisée. Toutefois, les études d'IRMf ont surtout porté sur le traitement de la conclusion, alors que les études de PCE se sont intéressées au traitement des prémisses. Dans la présente recherche, les corrélats électrophysiologiques du contrôle cognitif ont été étudiés auprès de 12 sujets en utilisant les PCE à haute densité. L'analyse a été centrée sur la phase de la présentation de la conclusion et a été limitée aux réponses normativement sanctionnées à des problèmes croyables valides et incroyables valides. Les résultats montrent que lorsque les participants donnaient des réponses normativement sanctionnées à des problèmes où la croyance et la logique étaient en conflit, une déflexion du PCE plus positive était obtenue que pour les réponses normativement sanctionnées à des problèmes non conflictuels. Cela a été observé de −400 à −200 ms avant que la réponse correcte soit donnée. Nous soutenons que la composante positive est analogue à la composante positive tardive (CPT) impliquée dans les processus cognitifs de contrôle. Cela est cohérent avec l'inhibition de l'information empiriquement anormale lorsque les conclusions sont incroyables. Ces données sont importantes pour comprendre les corrélats neuraux de la croyance biaisée en fournissant la preuve de corrélats électrophysiologiques de résolution de conflit durant le traitement de la conclusion. De plus, elles confortent les théories du traitement double de la croyance biaisée qui soutient que les traitements de la détection du conflit et de la résolution sont au cœur de l'explication de la croyance biaisée.

El sesgo de la creencia es la tendencia a aceptar con más frecuencia las conclusiones que son compatibles con las creencias existentes que las que contradicen las creencias. Éste es uno de los hallazgos comportamentales más replicados en la literatura del razonamiento. Recientemente, los estudios de neuroimagen que utilizan las imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) y los potenciales relacionados con eventos (PREs) han proporcionado una nueva perspectiva y han demostrado correlatos neurales del sesgo de creencia que han sido vistos como un apoyo a las teorías de proceso dual del sesgo de creencia. Sin embargo, los estudios de IRMf han tendido a centrarse en el procesamiento de la conclusión, mientras que los estudios de PREs se han ocupado del procesamiento de las premisas. En la presente investigación, se estudiaron los correlatos electrofisiológicos del control cognitivo en 12 sujetos usando PREs de alta densidad. El análisis se centró en la fase de presentación de conclusiones y se limitó a las respuestas normativamente sancionadas a los problemas válidos creíbles y no creíbles. Los resultados mostraron que cuando los participantes daban respuestas normativamente sancionadas a los problemas donde la creencia y la lógica estaban en conflicto, se obtenía una desviación de ERP más positiva que para las respuestas normativamente sancionados a problemas no conflictivos. Esto se observó entre −400 y −200 ms antes de que la respuesta correcta fuera dada. Se argumenta que el componente positivo es análogo al componente positivo tardío (CPT⁣⁣) involucrado en los procesos de control cognitivo. Esto es consistente con la inhibición de la información empírica anómala cuando las conclusiones son increíbles. Estos datos son importantes en la aclaración de los correlatos neurales del sesgo de creencia, proporcionando evidencia de los correlatos electrofisiológicos de la resolución de conflictos durante el procesamiento de conclusiones. Por otra parte, son de apoyo a las teorías de proceso dual del sesgo de creencia que proponen la detección de conflictos y procesos de resolución como elemento central de la explicación del sesgo de creencia.

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