Zdaniem Koechlina kontrola poznawcza jest angażowana w sytuacji, gdy podstawowy związek między bodźcem a reakcją jest niewystarczający, aby dokonać wyboru poprawnej reakcji. Innymi słowy, kontrola poznawcza jest inicjowana przez potrzebę przeciwstawienia się działaniu rutynowemu (np. podniesienie długopisu leżącego obok dzwoniącego telefonu i jednoczesne powstrzymanie się od podniesienia słuchawki). Model kaskadowy Koechlina zakłada, że każdy akt kontroli poznawczej jest realizowany przez zestaw różnych procesów kontrolnych.

Hierarchiczność procesów kontrolnych

Zdaniem Koechlina procesy kontrolne, składające się na konstrukt kontroli poznawczej, są uporządkowane w sposób hierarchiczny. Hierarchiczność procesów kontrolnych polega na tym, że procesy wyżej w hierarchii manipulują i koordynują procesy położone niżej w hierachii, uwzględniając bardziej odległe w czasie i bardziej ogólne informacje. Zdaniem Koechlina, nadrzędny proces kontrolny jest angażowany jedynie w przypadku wykonywania czynności równoczesnych. Mechanizm ten wybiera taką sekwencję realizacji celów, która maksymalizuje oczekiwaną nagrodę lub minimalizuje spodziewaną karę.

Typy kontroli poznawczej

Koechlin wskazuje, że kontrola poznawcza może być zależna od kontekstu (kontrola kontekstowa), bądź od przeszłych zdarzeń (kontrola epizodyczna). Przykładem sytuacji zaangażowania kontroli kontekstowej jest odrzucenie połączenia telefonicznego w bibliotece. Przebywanie w bibliotece, czyli miejscu, w którym obowiązuje cisza, jest nowym kontekstem dla sytuacji odebrania dzwoniącego telefonu. W związku z tym inicjuje zaangażowanie kontroli kontekstowej wobec rutynowej czynności (podniesienia słuchawki dzwoniącego telefonu). Przykładem sytuacji, w której angażowana jest kontrola epizodyczna, jest odebranie dzwoniącego telefonu w bibliotece na prośbę bibliotekarki. Kontrola kontekstowa wskazuje na brak możliwości odebrania telefonu (ze względu na fakt przebywania w bibliotece), z kolei prośba bibliotekarki inicjuje rutynowe zachowanie (czyli odebranie telefonu), dostarczając tym samym nowej reguły postępowania w danym kontekście (bibliotece). Należy pamiętać, iż kontrola epizodyczna działa we współpracy z kontekstową.

Eksperymentalny dowód  prawdziwości modelu kaskadowego procesów kontrolnych z wykorzystaniem techniki neuroobrazowania mózgu (Koechlin i wsp., 2003).

Badanie składało się z dwóch sesji. Pierwsza sesja miała na celu wzbudzenie kontroli poznawczej, sesja druga – kontroli kontekstowej. Na ekranie monitora wyświetlano pojedyncze kolorowe bodźce – figury lub litery. Zadaniem osoby badanej było reagowanie lub powstrzymywanie się od reakcji w zależności od koloru wyświetlanego bodźca. Poniżej została opisana logika eksperymentów.

Eksperyment wzbudzający kontrolą poznawczą

Zadanie osób badanych: reagowanie lewą ręką na kwadrat zielony, prawą ręką na kwadrat czerwony, powstrzymywanie się od reakcji w przypadku kwadratu białego.

Przebieg eksperymentu: Pierwszy blok składał się kwadratów w tym samym kolorze, zatem zadanie nie wymagało wyboru reakcji i zaangażowania kontroli poznawczej. W drugim bloku prezentowano czerwone, zielone i białe kwadraty, co powodowało konieczność wyboru reakcji bądź jej powstrzymania, angażując kontrolę poznawczą.

Eksperyment wzbudzający kontrolę kontekstową

Zadanie osób badanych: Jeśli wyświetlona litera miała kolor zielony, zadaniem osoby badanej było podjęcie decyzji, czy litera jest samogłoską. Jeśli wyświetlona litera miała kolor czerwony, zadaniem osoby badanej było stwierdzenie, czy jest wielką literą.

Przebieg eksperymentu: Pierwszy blok zadania składał się z liter w tym samym kolorze, zatem zadanie nie wymagało wyboru reakcji w oparciu o kontekst i zaangażowania kontroli kontekstowej. W drugim bloku wyświetlano litery zielone lub czerwone, co powodowało, konieczność wyboru reakcji w zależności od kontekstu (koloru litery), angażując kontrolę kontekstową.