@article{MartensBenschHalderetal.2014,
  author    = {Martens, Suzanne and Bensch, Michael and Halder, Sebastian and Hill, Jeremy and Nijboer, Femke and Ramos-Murguialday, Ander and Schoelkopf, Bernhard and Birbaumer, Niels and Gharabaghi, Alireza},
  title     = {Epidural electrocorticography for monitoring of arousal in locked-in state},
  series = {Frontiers in Human Neuroscience},
  volume    = {8},
  journal   = {Frontiers in Human Neuroscience},
  doi       = {10.3389/fnhum.2014.00861},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114863},
  pages     = {861},
  year      = {2014},
  abstract  = {Electroencephalography (EEG) often fails to assess both the level (i.e., arousal) and the content (i.e., awareness) of pathologically altered consciousness in patients without motor responsiveness. This might be related to a decline of awareness, to episodes of low arousal and disturbed sleep patterns, and/or to distorting and attenuating effects of the skull and intermediate tissue on the recorded brain signals. Novel approaches are required to overcome these limitations. We introduced epidural electrocorticography (ECoG) for monitoring of cortical physiology in a late-stage amytrophic lateral sclerosis patient in completely locked-in state (CLIS) Despite long-term application for a period of six months, no implant related complications occurred. Recordings from the left frontal cortex were sufficient to identify three arousal states. Spectral analysis of the intrinsic oscillatory activity enabled us to extract state-dependent dominant frequencies at <4, similar to 7 and similar to 20 Hz, representing sleep-like periods, and phases of low and elevated arousal, respectively. In the absence of other biomarkers, ECoG proved to be a reliable tool for monitoring circadian rhythmicity, i.e., avoiding interference with the patient when he was sleeping and exploiting time windows of responsiveness. Moreover, the effects of interventions addressing the patient's arousal, e.g., amantadine medication, could be evaluated objectively on the basis of physiological markers, even in the absence of behavioral parameters. Epidural ECoG constitutes a feasible trade-off between surgical risk and quality of recorded brain signals to gain information on the patient's present level of arousal. This approach enables us to optimize the timing of interactions and medical interventions, all of which should take place when the patient is in a phase of high arousal. Furthermore, avoiding low responsiveness periods will facilitate measures to implement alternative communication pathways involving brain-computer interfaces (BCI).},
  language  = {en}
}
@article{RealKotchoubeyKuebler2014,
  author    = {Real, Ruben G. L. and Kotchoubey, Boris and K{\"u}bler, Andrea},
  title     = {Studentized continuous wavelet transform (t-CWT) in the analysis of individual ERPs: real and simulated EEG data},
  doi       = {10.3389/fnins.2014.00279},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113581},
  year      = {2014},
  abstract  = {This study aimed at evaluating the performance of the Studentized Continuous Wavelet Transform (t-CWT) as a method for the extraction and assessment of event-related brain potentials (ERP) in data from a single subject. Sensitivity, specificity, positive (PPV) and negative predictive values (NPV) of the t-CWT were assessed and compared to a variety of competing procedures using simulated EEG data at six low signal-to-noise ratios. Results show that the t-CWT combines high sensitivity and specificity with favorable PPV and NPV. Applying the t-CWT to authentic EEG data obtained from 14 healthy participants confirmed its high sensitivity. The t-CWT may thus be well suited for the assessment of weak ERPs in single-subject settings.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schreppel2008,
  author    = {Schreppel, Theresa},
  title     = {Der Einfluss von Aufmerksamkeit und Interferenzkontrolle auf die Verarbeitung visueller Stimuli},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-32496},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Frage, inwieweit die neuronale Verarbeitung visueller Stimuli durch Prozesse der Aufmerksamkeit und des Arbeitsged{\"a}chtnisses moduliert werden kann. Dar{\"u}ber hinaus wurde untersucht, welche „top down" Prozesse diese Modulation steuern. Dabei wurden zwei konkurrierende Ansichten als m{\"o}gliche Erkl{\"a}rungsmodelle zugrunde gelegt und {\"u}berpr{\"u}ft. Zum einen w{\"a}re es m{\"o}glich, dass selektive Aufmerksamkeit zwei qualitativ unterschiedliche Mechanismen beinhaltet. Demnach w{\"u}rde neben dem Fokussieren auf relevante Informationen auch ein aktiver Prozess der Inhibition der Verarbeitung irrelevanter Stimuli existieren. Zum anderen ist es aber auch denkbar, dass aufgrund begrenzter Verarbeitungsressourcen das Fokussieren auf relevante Reize automatisch mit dem Nichtbeachten irrelevanter Stimuli einhergeht und nur ein Mechanismus existiert. In einem ersten Experiment wurde vorab die Alertness als ein grundlegender Prozess der Aufmerksamkeit mit der Nah-Infrarot Spektroskopie (NIRS) untersucht. Mittels eines zweigestuften Studiendesigns wurden in einem ersten Schritt f{\"u}r die Alertness relevante Regionen {\"u}ber fronto-temporalen Hirnarealen definiert. Als relevant erwiesen sich Areale des mittleren und superioren temporalen Kortex der rechten Hemisph{\"a}re und der ventrale Teil des inferioren frontalen Kortex der linken Hemisph{\"a}re. In einer zweiten Datenerhebung konnte f{\"u}r diese Regionen eine signifikant h{\"o}here Aktivierung w{\"a}hrend der Alertnessbedingung im Vergleich zu einer visuellen und motorischen Kontrollbedingung gefunden werden. Mit dem zweiten Experiment sollten bestehende, mit dem Elektroenzephalogramm (EEG) erhobene, Befunde zur Modulation der neuronalen Verarbeitung visueller Stimuli repliziert werden. Dies geschah mithilfe eines neu entwickelten Untersuchungsparadigmas, einer modifizierten n-back Aufgabe. Wie erwartet fand sich eine erh{\"o}hte Verarbeitung aufgaben-relevanter Reize im Vergleich zu einer perzeptuellen Kontrollbedingung. Die Verarbeitung irrelevanter Reize wurde allerdings nicht unterdr{\"u}ckt. Explorativ fand sich ein entsprechendes Korrelat der Aufmerksamkeitslenkung {\"u}ber frontalen Elektroden. In einem dritten Experiment wurde das modifizierte n-back Paradigma an die Anforderungen einer NIRS Messung angepasst, um frontale Effekte der Aufmerksamkeitslenkung direkter erfassen zu k{\"o}nnen als mit dem EEG. Wie erwartet fand sich bez{\"u}glich des Beachtens wie auch des Ignorierens von Stimuli eine Beteiligung frontaler Strukturen. Auf beachtete Stimuli folgte eine bilaterale Aktivierung des dorsolateralen pr{\"a}frontalen Kortex (DL-PFK) und eine Aktivierung des linken inferioren frontalen Kortex bis hin zum pr{\"a}- und postzentralen Kortex. Das Ignorieren visueller Stimuli f{\"u}hrte zu einer weitl{\"a}ufigen Aktivierung des rechten pr{\"a}frontalen Kortex (PFK). Eine Beteiligung des linken inferioren frontalen Gyrus an der Interferenzkontrolle konnte nicht wie erwartet nachgewiesen werden. Der Vergleich der beiden Aktivierungsmuster ergab keine signifikanten Unterschiede. Die zugrunde liegenden Prozesse des Arbeitsged{\"a}chtnisses und der Interferenzkontrolle f{\"u}hrten also zu einer Aktivierung stark {\"u}berlappender Hirnregionen. Nachdem die Ergebnisse der Experimente 2 und 3 keinerlei Hinweise auf einen aktiven Prozess der Interferenzinhibition nachweisen konnten, wurde im Experiment 4 die bisher genutzte 1-back Aufgabe durch eine schwierigere 2-back Aufgabe ersetzt. Aufgrund der erh{\"o}hten Auslastung des Arbeitsged{\"a}chtnisses sollte eine st{\"a}rkere Anstrengung und damit eine verst{\"a}rkte frontale Aktivierung bei der Interferenzinhibition auftreten. Diese Hypothese wurde mit einer frontalen NIRS Messung {\"u}berpr{\"u}ft (Experiment 4a). Wie erwartet f{\"u}hrte die erh{\"o}hte Auslastung des Arbeitsged{\"a}chtnisses zu einer verst{\"a}rkten Aktivierung des PFK bez{\"u}glich beachteter Reize. Hinsichtlich ignorierter Reize fand sich allerdings keine frontale Beteiligung. Parallel erhobene EEG Daten zeigten keinen Unterschied zwischen der Verarbeitung beachteter und ignorierter Gesichter. Die Verarbeitung passiv betrachteter Gesichter war im Gegensatz zu beachteten und ignorierten Gesichtern vermindert. Im zweiten Teil der Studie (Experiment 4b) wurden erstmals die okzipitalen Effekte der Aufmerksamkeitslenkung mit der NIRS erfasst. Im Einklang mit den Ergebnissen der ersten EEG Studie (Experiment 2) fand sich zwar eine verst{\"a}rkte Verarbeitung beachteter, aber keine verminderte Verarbeitung ignorierter Reize. Zusammengenommen sprechen die fehlende aktive Inhibition von Distraktorreizen im okzipitalen Kortex und die vergleichbaren neuronalen Korrelate von Prozessen des Arbeitsged{\"a}chtnisses und der Interferenzinhibition im frontalen Kortex f{\"u}r die Hypothese einer Aufteilung von begrenzten Verarbeitungsressourcen zugunsten beachteter Reize.},
  subject      = {Arbeitsged{\"a}chtnis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Herrmann2003,
  author    = {Herrmann, Martin Josef},
  title     = {Neurophysiologische Korrelate der Verarbeitung von Gesichtern und emotionalen Gesichtsausdr{\"u}cken bei Gesunden und Patienten mit schizophrenen Erkrankungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8202},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Ausgangspunkt f{\"u}r diese Arbeit war die Diskrepanz zwischen der vielfach belegten Schwierigkeit schizophrener Patienten bei der Dekodierung emotionaler Gesichtsausdr{\"u}cke und dem mangelhaften Wissen {\"u}ber die hierf{\"u}r verantwortlichen Prozesse. In der Literatur der letzten Jahre gab es einige viel versprechende Ergebnisse, die nahe legten, dass mit dem Elektroenzephalogramm (EEG) sowohl die Verarbeitung von Gesichtern, als auch der Mimik messbar ist. Somit w{\"a}re das EEG eine geeignete Methode den Prozess der Emotionsdekodierung bei schizophrenen Patienten zu untersuchen. Diese Arbeit untersucht folgende zwei Hauptfragestellungen. Erstens, wie lassen sich die f{\"u}r die Verarbeitung von Gesichtern und das Erkennen von emotionalen Gesichtsausdr{\"u}cken verantwortlichen kognitiven Prozesse mit Hilfe ereigniskorrelierter Potentiale des EEGs reliabel messen? Zweitens, sind diese Prozesse bei schizophrenen Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden beeintr{\"a}chtigt? Zur Kl{\"a}rung der ersten Fragestellung wurden drei Stichproben gesunder Personen untersucht. Es zeigte sich in allen drei Untersuchungen, dass sich die Verarbeitung von Gesichtern im Vergleich zu Kontrollreizen in einer negativen Komponente um 170 ms {\"u}ber temporalen Elektrodenpositionen widerspiegelt (Gesichterpeak, N170). Die N170 konnte mit dem Quellenlokalisationsprogramm LORETA unter anderem im Gyrus Fusiformis, der entsprechenden Hirnregion f{\"u}r die Gesichtsverarbeitung, lokalisiert werden. F{\"u}r die Dekodierung emotionaler Gesichtsausdr{\"u}cke konnten keine wiederholbaren Effekte nachgewiesen werden. Im Weiteren wurde die Gesichtsverarbeitung bei schizophrenen Patienten untersucht. 22 als schizophren diagnostizierte Patienten wurden mit einer nach dem Alter, dem Geschlecht und dem Bildungsstatus angepassten Kontrollgruppe verglichen. In dieser Auswertung deutete sich bei schizophrenen Patienten ein Defizit in den fr{\"u}hen Verarbeitungsschritten von Gesichtern an. Dieses Ergebnis wurde in dieser Art noch nicht gezeigt und reiht sich ein in Studien, die sowohl strukturelle Ver{\"a}nderungen in den f{\"u}r die Gesichtsverarbeitung wesentlichen Hirnregionen bei schizophrenen Patienten zeigen konnten als auch ein allgemeines Defizit fr{\"u}her visueller Verarbeitung nahe legen.},
  subject      = {Schizophrener},
  language  = {de}
}