TY  - THES
A1  - Türk Pereira, Philippe
T1  - Testing the sour-grapes effect - how food deprivation and reward expectancy change implicit and explicit food-liking and food-wanting
T1  - Testing the sour-grapes effect - wie Nahrungsdeprivation und Belohnungserwartung implizites essensbezogenes Liking und Wanting beeinflusst
N2  - The aim of the present thesis was to explore how food deprivation and reward expectancy versus frustrative nonreward change implicit and explicit food-liking and food-wanting. As a result, Experiment 1-3 were successful in revealing that liking- and wanting-related associations toward food stimuli dissociate as a function of food deprivation, given that participants were not rewarded with real food during the experiment. More specifically, whereas food-deprived participants showed more wanting-related associations toward food stimuli than satiated participants, the liking-related associations did not differ across both conditions of hunger. Overall, this effect could be replicated in 3 experiments using different manipulations of nonreward versus reward expectancy. However, neither food deprivation nor nonreward were found to influence participants’ self-reported mood and frustration. Moreover, participants of Experiment 2 anticipating food consumption showed the same liking- and wanting-related responses due to food deprivation than participants in the nonreward condition. But providing participants with individual control over food consumption abolished the dissociation of liking- and wanting-related associations. In this condition, however, participants’ liking- and wanting-related associations were not moderated by need state, maybe due to the (partial) consumption of snack food before the implicit attitude assessment. This, in turn, may have reduced participants’ disposition to respond with more liking- and wanting-related associations when being hungry. Finally, Experiment 4 revealed that the presentation of need-relevant vs. need-irrelevant stimuli prompted different liking-related associations depending on the time participants had fasted before the experiment. Specifically, it could be demonstrated that whereas moderately-hungry compared to satiated participants responded with more positive associations toward need-relevant stimuli, 15 hours food-deprived participants responded with more negative associations compared to moderately-hungry and satiated participants. Respectively, a significant curvilinear function of need state was obtained. In addition, participants were found to immediately respond more negatively to need-irrelevant stimuli as soon as they became moderately hungry, evidencing devaluation effects (see Brendl, Markman, & Messner, 2003) to also occur on an implicit level of responding. Contrary to the implicit liking- and wanting-related evaluations, self-reported explicit food-liking and food-wanting did not dissociate as a function of food deprivation and nonreward, revealing that participants’ explicit self-reports of food-liking and food-wanting did not mirror their implicit responses. As the most important result, it could be demonstrated that explicit food-liking and food-wanting varied positively as a function of need state. The results were discussed on the background of different theoretical assumptions on the malleability of implicit and explicit need-relevant attitudes (e.g. motivational theories, frustrative nonreward).
N2  - Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Frage, wie Nahrungsdeprivation und Belohnungserwartung bzw. frustrative nonreward sich auf implizites und explizites essensbezogenes Liking und Wanting auswirkt. Experimente 1-3 konnten aufzeigen, dass hungrige Probanden ohne Konsumerwartung auf nahrungsbezogene Stimuli implizit stärker mit Wanting nicht aber mit Liking reagierten als satte Probanden. Implizites Liking unterschied sich dabei nicht in Abhängigkeit des Bedürfniszustandes der Probanden. Dabei führten weder Nahrungsdeprivation noch ausbleibende Belohnungserwartung dazu, dass Probanden mehr Frustration oder negative Stimmung berichteten. Stattdessen berichteten sie in allen Bedingungen eine generell positive Stimmung. Darüber hinaus zeigten hungrige Probanden mit Konsumerwartung in Experiment 2 sogar die gleichen impliziten liking- und wanting-bezogenen Einstellungen wie Probanden ohne Konsumerwartung. Sobald den Probanden jedoch eigene Kontrolle über den Konsum gegeben wurde, so verschwand diese Dissoziation (Experiment 3). In diesem Fall jedoch wurden die impliziten liking- und wanting-bezogenen Antworten auch nicht durch Nahrungsdeprivation moderiert, ein Ergebnis, das möglicherweise auf eine bereits eintretende Sättigung aufgrund des Konsums vor der indirekten Messung zurückzuführen sein könnte. Zudem legt Experiment 4 nahe, dass auch implizites nahrungsbezogenes Liking sensitiv zu sein scheint für Veränderung des Bedürfniszustandes. Moderat hungrige (2 Stunden nüchtern) im Vergleich zu statten Probanden zeigten dabei positivere implizite Einstellungen gegenüber bedürfnisrelevanten Reizen, stark deprivierte Probanden (15 Stunden nüchtern) zeigten jedoch tendenziell negativere implizite Einstellungen als moderat hungrige und satte Probanden. Dieses Muster konnte zusätzlich durch eine signifikante kurviliniare Funktion des Bedürfniszustandes statistisch abgesichert werden. Als ein interessanter Nebenbefund konnte zusätzlich gezeigt werden, dass bedürfnisirrelevante Reize schon bei moderatem Hunger unmittelbar negativer bewertet werden. Somit konnte der Devaluationseffekt von Brendl, Markman, und Messner (2003) mit indirekten Maßen repliziert werden. Im Gegensatz zu den impliziten Einstellungen, dissoziierten das selbstberichtete essensbezogene Liking und Wanting nicht in Abhängigkeit der Nahrungsdeprivation und Konsumerwartung. Stattdessen zeigten hungrige Probanden sowohl positivere liking- als auch wanting-bezogene Einstellungen als satte Probanden. Diese Ergebnisse werden vor dem Hintergrund unterschiedlicher theoretischer Annahmen zur Sensitivität impliziter und expliziter bedürfnisbezogener Einstellungen (z.B. motivationale Theorien, frustrative nonreward) diskutiert.
KW  - Hunger
KW  - Nahrungsaufnahme
KW  - Geschmack
KW  - Verstärkung
KW  - Antizipation
KW  - Liking vs. Wanting
KW  - Nahrungsdeprivation
KW  - Belohnungserwartung
KW  - frustrative nonreward
KW  - IAT
KW  - Iimplicit Association Test
KW  - food-deprivation
KW  - reward expectancy
KW  - frustrative nonreward
KW  - Liking vs. Wanting
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-50591
ER  - 
TY  - THES
A1  - Plichta, Michael M.
T1  - Neural correlates of delay discounting: Effects of dopamine bioavailability and implications for attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD)
T1  - Neuronale Korrelate des Delay Discounting: Effekte der Dopamin-Bioverfügbarkeit und Implikationen für das Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätssyndrom (ADHS)
N2  - Humans and other animals share choice preference for smaller-but-sooner over later-but-larger rewards, indicating that the subjective value of a reward is discounted as a function of time. This phenomenon referred to as delay discounting (DD), represents one facet of impulsivity which is inherently connected with reward processing and, within a certain range, adaptive. Maladaptive levels, however, can lead to suboptimal decision-making and represent important characteristics of psychopathologies such as attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD). In line with a proposed influence of dysregulated dopamine (DA) levels on impulsivity, neural structures involved in DD (the ventral-striatum [VS]; orbitofrontal cortex [OFC]) are highly innervated by dopaminergic neurons. However, studies explicitly testing the triadic interplay of dopaminergic neurotransmission, impulsivity and brain activation during intertemporal choice are missing. Therefore, the first study of the thesis examined the effect of different DA-bioavailability levels, indicated by a genetic polymorphism (Val158Met) in the gene of the catechol-O-methyltransferase, on the association of delay discounting and OFC activation. OFC response to monetary rewards that varied by delay-to-delivery was recorded with functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a sample of 49 healthy human subjects. The results suggest a DA-related enhancement in OFC function from low (low DA level) to partial (intermediate DA level) and full (high DA level) reward delay sensitivity. Furthermore, DA-bioavailability was shown to moderate the association of neural reward delay sensitivity and impulsivity: OFC reward delay sensitivity was strongly correlated with impulsivity at intermediate DA-levels, but not at low or high DA-levels where impulsivity was related to delay-independent OFC amplitudes. It is concluded that DA-level should be considered as a crucial factor whenever impulsivity-related brain activation, in particular to reward delay, is examined in healthy subjects. Dysfunctional reward processing, accompanied by a limited ability to tolerate reward delays (delay aversion), has been proposed as an important feature in ADHD putatively caused by striatal hypo-dopaminergia. Therefore, the aim of the second study of this thesis was to examine subcortical processing of reward delays and to test for neural indicators of a negative emotional response to delay periods. Using functional magnetic resonance imaging (fMRI), brain activation in adult patients with ADHD (n=14) and healthy control subjects (n=12) was recorded during the processing of immediate and delayed rewards. Compared with healthy control subjects, hyporesponsiveness of the VS reward system was evident in patients with ADHD for both immediate and delayed rewards. In contrast, delayed rewards evoked hyperactivation in the dorsal caudate nucleus and the amygdala of ADHD patients, corroborating the central predictions of the delay aversion hypothesis. In combination both studies support the conception of a close link between delay discounting, brain activation and dopaminergic neurotransmission. The results implicate that studies on neural correlates of DD have to account for the DA-bioavailability level and for a negative emotional response to reward delays.
N2  - Menschen und andere Spezies zeigen eine Präferenz für sofortige Belohnung mit geringerem Wert gegenüber zeitlich verzögerter Belohnung mit höherem Wert. Dies weist darauf hin, dass der subjektiv empfundene Wert einer Belohnung in Abhängigkeit der Verzögerung bis zur Aushändigung abnimmt. Dieses Phänomen wird als Delay Discounting (DD) bezeichnet und stellt eine Facette von Impulsivität dar, die direkt mit Belohnungsverarbeitung verknüpft und innerhalb eines bestimmten Rahmens adaptiv ist. Ein maladaptives Ausmaß an DD hingegen kann zu suboptimaler Entscheidungsfindung führen und repräsentiert eine wichtige Eigenschaft psychischer Erkrankungen wie der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitäts-störung (ADHS). In Einklang mit der Annahme eines Zusammenhangs von dysreguliertem Dopaminhaushalt und Impulsivität sind neuronale Strukturen, die während DD aktiv sind (Ventrales Striatum [VS]; Orbitofrontaler Cortex [OFC]) stark durch dopaminerge Neurone innerviert. Bislang fehlen allerdings Studien, die explizit Interaktionen von dopaminerger Neurotransmission, Impulsivität und Hirnaktivierung während intertemporaler Entscheidungsaufgaben untersuchen. Studie I der vorliegenden Promotionsschrift untersucht daher den Einfluss unterschiedlicher Dopamin (DA)-Bioverfügbarkeit (anhand eines genetischen Polymorphismus (Val158Met) im Gen der Catechol-O-Methyltransferase) auf den Zusammenhang von DD und OFC Aktivierung. Mittels funktioneller Nah-Infrarot Spektroskopie (fNIRS) wurde in einer Gruppe von 49 gesunden Versuchspersonen die OFC Aktivität bei sofortiger und verzögerter Belohnung aufgezeichnet. Die Ergebnisse zeigen eine DA-abhängige Erweiterung der Funktion des OFC von schwacher (niedrige DA Verfügbarkeit), über eine partielle (mittlere DA Verfügbarkeit) bis hin zu starker (hohe DA Verfügbarkeit) Sensitivität für Belohnungsverzögerungen. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die DA-Verfügbarkeit den Zusammenhang von neuronaler Sensitivität für Belohnungsverzögerungen und Impulsivität moderiert: ein starker Zusammenhang konnte bei mittlerer DA-Verfügbarkeit gezeigt werden, nicht aber bei niedriger oder hoher DA-Verfügbarkeit. Bei letzteren korrelierte Impulsivität mit der Höhe der OFC-Aktivität unabhängig von Belohnungsverzögerungen. Die DA-Verfügbarkeit sollte demnach als ein wichtiger Faktor berücksichtigt werden, wenn impulsivitätsabhängige Hirnaktivierung, insbesondere die Verarbeitung von Belohnungsverzögerungen betreffend, untersucht wird. Eine dysfunktionale Belohnungsverarbeitung, verbunden mit einer eingeschränkten Toleranz von Belohnungsverzögerungen, wird als ein wichtiges Merkmal von ADHS angenommen, dessen Ursache möglicherweise eine verminderte DA-Konzentration im Striatum ist. Das Ziel von Studie II der vorliegenden Promotionsschrift ist daher, subkortikale Verarbeitung von Belohnungsverzögerung zu untersuchen und Hinweise für eine negative emotionale Reaktion auf Verzögerung zu prüfen. Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) wurde die Hirnaktivierung adulter Patienten mit ADHS (n=14) und gesunder Kontrollpersonen (n=12) während der Verarbeitung von sofortiger und verzögerter Belohnung aufgezeichnet. Im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen zeigte sich bei Patienten mit ADHS eine Minderaktivierung auf sofortige und verzögerte Belohnung im ventral-striatalen Belohnungssystem. Im Gegensatz dazu führte verzögerte Belohnung bei Patienten mit ADHS zu einer Überaktivierung im dorsalen Nucleus Caudatum sowie in der Amygdala. Diese Ergebnisse stützen die zentrale Annahme der Verzögerungsaversions-Hypothese bei ADHS. Gemeinsam weisen beide Studien auf eine enge Verbindung von DD, Hirnaktivierung und dopaminerger Neurotransmission hin. Die Ergebnisse implizieren, dass Untersuchungen der neuronalen Korrelate von DD sowohl die DA-Bioverfügbarkeit, als auch negative emotionale Reaktionen auf Belohnungsverzögerung berücksichtigen sollten.
KW  - Impulsivität
KW  - Dopamin
KW  - Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom
KW  - Hirnforschung
KW  - Funktionelle NMR-Tomographie
KW  - Verstärkung
KW  - NIR-Spektroskopie
KW  - Delay Discounting
KW  - Orbitofrontaler Kortex (OFC)
KW  - Catechol-O-Methyltransferase (COMT)
KW  - Delay Discounting
KW  - orbitofrontal cortex (OFC)
KW  - Catechol-O-Methyltransferase (COMT)
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35953
ER  - 
TY  - THES
A1  - Spanheimer, Daniela Cornelia
T1  - Dynamische Leistungsverstärkung bei GHz Frequenzen und Speichereigenschaften von nanoelektronischen GaAs/AlGaAs Transistoren
T1  - Dynamic power gain at GHz frequencies and memory effects of nanoelectronic GaAs/AlGaAs transistors
N2  - Es wurde gezeigt, dass durch die Vorpositionierung von Quantenpunkten, diese mit einem gezielten Abstand im Bereich von einigen 100 nm zueinander und daher mit einer definierten Dichte in Speicherbauelemente eingebracht werden können. Es wurde bei tiefen Temperaturen wohldefinierte Coulombblockade demonstriert. Durch die Analyse der Coulomb-Rauten war es möglich, auf die Größe und Ladeenergie von Quantenpunkten im Kanal zu schliessen. Es wurde gezeigt, dass vorpositionierte Quantenpunkte sehr gut als Floating Gate eingesetzt werden können. Die Speichereigenschaften dieser Quantenpunkte wurden im Hinblick auf die Hysteresebreite DeltaVth in Abhängigkeit der Kanalbreite, der Drainspannung und der Temperatur untersucht und diskutiert. Hierbei konnte eine deutliche Abhängigkeit der Thresholdspannung von der Kanalbreite der Struktur ermittelt werden. Für Strukturen mit einem breiten Kanal wurde festgestellt, dass der Stromfluss bereits bei negativen Gatespannungen einsetzt, während für schmale Strukturen positive Gatespannungen nötig sind, um einen Ladungstransport hervorzurufen. Zur Bestimmung der Temperaturstabilität der Ladezustände wurde sowohl die Thresholdspannung als auch die Hysteresebreite als Funktion der Probentemperatur im Bereich von 4.2K bis Raumtemperatur bei verschiedenen Drainspannungen bestimmt. Hierbei wurde festgestellt, dass die Hysteresebreite bis zu einer kritischen Temperatur stufenförmig abnimmt und danach wieder leicht ansteigt. Bei der Untersuchung der Threshold- Spannung wurde ein Unterschied Vth,zu und Vth,auf festgestellt. Erstmals konnte ein lateral und vertikal positionierter InAs Quantenpunkt als Speicher für den Betrieb bei Raumtemperatur demonstriert werden. Ferner wurde die Wirkung eines Gate-Leckstromes auf den gemessenen Drain- Strom eines monolithischen Drei-Kontakt-Struktur untersucht und diskutiert. Die untersuchten Proben basieren auf einem neuen Parallel-Design, in welchem das Gate nicht wie üblich zwischen Source und Drain positioniert wurde, sondern in serieller Verbindung mit dem Drain- oder Sourcekontakt, d.h. mit einem zentralen Drain zwischen Source und Gate, gesetzt wurde. Hierdurch konnte eine merkliche Reduzierung des Probeninnenwiderstandes erreicht werde. Zu Beginn wurden zur Charakterisierung der Probe Transportmessungen bei Raumtemperatur durchführt. Hierbei konnte verglichen mit herkömmlichen Quantendrahttranistoren realisiert auf demselbenWafer, zum einen eine deutlich höhere Transconductance durch das parallele Design erreicht werden. Zum anderen zeigte die ermittelte Transconductance nicht den erwarteten linearen Verlauf in Abhängigkeit der Drainspannung, sondern einen quadratischen. Die Messungen zeigten außerdem einen Abfall des Drain-Stromes ab einer kritischen Größe des Gate-Leckstromwertes, welcher auf ein dynamisches Gate, hervorgerufen durch die Ladungsträger aus dem Gate, zurückgeführt wird. Diese zusätzliche virtuelle Kapazität addiert sich in paralleler Anordnung zum geometrischen Gate-Kondensator und verbessert die Transistoreigenschaften. Zum Abschluss der Arbeit wurden Hochfrequenzmessungen zur Ermittlung einer Leistungsverstärkung von Drei-Kontakt-Strukturen bei Raumtemperatur für unterschiedliche Gate- und Drainspannungen durchgeführt. Um die Hochfrequenzeigenschaften der untersuchten Probe zu erhöhen, wurde hierfür ein Design gewählt, in welchem die Goldkontakte zur Kontaktierung sehr nahe an die aktive Region heranragen. Für diese Spannungskombination konnte für eine Frequenz im Gigaherz-Bereich eine positive Spannungsverstärkung > 1 dB gemessen werden. Höhere Spannungen führen zu einem Sättigungswert in der Leistungsverstärkung. Dies wird zurückgeführt auf den maximal zur Verfügung stehenden Strom in der aktiven Region zwischen den nahen Goldkontakten. Zudem wurde eine Lösung vorgestellt, um das fundamentale Problem der Impedanzfehlanpassung für Hochfrequenzmessungen von nanoelektronischen Bauelementen mit einem hohen Innerwiderstand zu lösen. Eine Anpassung der unterschiedlichen Impedanzen zwischen Bauelement und Messapparatur ist unbedingt notwendig, um Reflexionen bei der Übertragung zu vermeiden und somit die Gewinnoptimierung zu erhöhen. Zur Behebung der Fehlanpassung wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Impedanz-Anpassungs-Netzwerk auf einer PCB-Platine realisiert, welches mit der Probe verbunden wurde. Die Anpassung wurde durch eingebaute Strichleitungen in das Layout des Anpassungsboards vorgenommen. Durchgeführte Simulationen der Probe in Verbindung mit dem Anpassungs-Netzwerk bestätigten die experimentellen Ergebnisse. Durch die Anpassung konnte der simulierte Reflexionskoeffizient deutlich reduziert werden, bei gleichzeitiger Erhöhung des Transmissionskoeffizienten. Ebenfalls zeigten die Messungen an einer Drei-Kontakt-Struktur mit Anpassungs-Board eine signifikante Verbesserung der Leistungsverstärkung.
N2  - Dynamical Charging and Discharging of laterally aligned quantum dot structures We can demonstrate that the direct positioning enables us to embed quantum dots with given periods to each other of only a few 100 nm and therefore with a defined density into the memory-structures. For low temperatures, well defined Coulombblockade can be observed. The analysis of the measured diamond patterns allows the determination of the dimension and the charging energy of the embedded quantum dots in the channel. The memory properties of these quantum dots were analyzed and discussed in terms of the hysteresis width DeltaVth which depends on the channel width, the applied drain voltage and the device temperature. The measurements reveal a dependence of the threshold voltage on the channel width of the structure. For devices with a wide channel the current transport sets in with negative applied gate voltages, in contrast to structures with narrow channels, requiring positive gate voltages to cause a current flow through the channel. To explain these results we assume that in large channels a higher negative voltage is necessary to deplete the charges out of the channel due to the higher charge density. To analyze the temperature stability of the charge states the threshold voltage as well as the hysteresis width is detected as a function of the temperature for different drain voltages in the range of 4.2K up to room temperature. It is determined that the hysteresis width decreases to a critical temperature before it rises again. For the investigation of the threshold voltage a difference between Vth,up and Vth,down is demonstrated. We assume that this difference is caused by the different charging behavior for increasing charge energies. In this work, lateral and vertical positioned InAs quantum dots could be demonstrated as a memory device operated at room temperature for the first time. Improved transistor functionality caused by gate leakage currents in nanoscaled Three Terminal Structures Further we investigate the role of gate leakage on the drain current in a monolithic, unipolar GaAs/AlGaAs heterostructure based on three leaky coupled contacts. Two in-plane barriers, defined by rows of etched holes in a two-dimensional electron gas, separate the leaky gate from the central drain and the drain from the source. Because of this the internal resistance of the structure can be appreciably decreased. It should be noted that the observed differential voltage amplification in the gate leakage regime of the studied structure is by far larger compared to the voltage amplification of any in-plane wire transistor fabricated from the same wafer, which were controlled by two non-leaking in-plane gates. The calculated transconductance increases quadratically and not in a non-linear manner, as expected. A pronounced reduction of the drain current sets in when the gate starts to leak, pointing at a large parallel gate capacitor. We associate the gate-leakage current induced gating with a virtual floating gate induced by the space charge injected from the gate. The space charge can hereby be described by a parallel gate capacitor that can control a low dimensional channel lying nearby. High frequency measurements on Three Terminal Structures High frequency measurements for determination of the power gain in Three Terminal Structures are carried out at room temperature. To improve the high frequency properties of the investigated structures a special design was chosen, where the gold contacts for contacting the sample approach very closely the active switching region. The measurements show that negative gate voltages are much more efficient to the power gain than positive ones. For these voltage combinations a power gain > 1 dB for frequencies in the GHz range is detected, whereas the power gain saturates for higher voltages. This is interpreted in terms of the maximum number of charges in the active region between the gold contacts. Furthermore an answer to the fundamental obstacle of the impedance mismatch for high frequency measurements on nanoelectronic structures with high internal resistance is given. Such a matching between the device and the measurement setup is necessary to reduce signal reflections and therefore increase the gain. To match the impedances, an impedancematching- network on a PCB-plate (printed circuit board) via integrated stubs was realized. Simulation data of the sample in connection with the matching-network is in very good agreement with the experimental data. Using the network reduces the simulated reflection coefficient and simultaneously raises the transmission coefficient. The measurements also show a significant improvement of the power gain behaviour.
KW  - Verstärkung
KW  - Hochfrequenz
KW  - Nanoelektronik
KW  - HEMT
KW  - Quantenpunkt
KW  - Coulomb-Blockade
KW  - Leistungsverstärkung
KW  - power gain
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37589
ER  -