TY  - THES
A1  - Wannagat, Wienke Charlotte
T1  - Cognitive Processes of Discourse Comprehension in Children and Adults - Comparisons between Written, Auditory, and Audiovisual Modes of Presentation -
T1  - Kognitive Prozesse beim Textverstehen bei Kindern und Erwachsenen - Vergleiche zwischen schriftlicher, auditiver und audiovisueller Darbietung -
N2  - In drei Studien wurde untersucht, wie sich unterschiedliche Darbietungsformate (schriftlich, auditiv, audiovisuell (auditiv + Bilder) auf das Verständnis semantisch  identischer  Inhalte auswirken. Dabei interessierte insbesondere der Entwicklungsverlauf von der ersten Klasse bis zum Erwachsenenalter. Dass sich Bilder förderlich auf die Verständnisleistung auswirken können, gilt als gut untersucht (z.B. Carney & Levin, 2002). Anders als viele bisherige Studien erfassen wir Textverstehen mit impliziten Maßen, die differenziertere Rückschlüsse auf die, gängigen Theorien zufolge, zugrundeliegenden Prozesse zulassen: Textverstehen geht mit der Konstruktion von drei Ebenen mentaler Repräsentationen einher (vgl. Kintsch, 1998). Weiterhin bedeutet erfolgreiches Textverstehen, eine auf lokaler und globaler Ebene kohärente mentale Repräsentation zu konstruieren (z.B. Schnotz & Dutke, 2004).
Mit einem Satz-Rekognitionstest (vgl. Schmalhofer & Glavanov, 1986) untersuchten wir, ob sich das Gedächtnis für die Textoberfläche, die Textbasis und das Situationsmodell bei 103 8- und 10-Jährigen zwischen schriftlicher, auditiver und audiovisueller (Studie 1) und bei 106 7-, 9- und 11-Jährigen zwischen auditiver und audiovisueller Darbietung narrativer Texte (Studie 2) unterscheidet. Weiterhin (Studie 3) untersuchten wir mit 155 9- und 11-Jährigen, inwieweit sich die Fähigkeit der Inferenzbildung zur Herstellung lokaler und globaler Kohärenz zwischen schriftlicher, auditiver und audiovisueller Darbietung unterscheidet. Als Indikator dienten die Reaktionszeiten auf Wörter, die mit einem über (global)- oder untergeordneten (lokal) Protagonistenziel assoziiert sind.
Insgesamt zeigte sich, dass Schüler bis zu einem Alter von 11 Jahren nicht nur die Textoberfläche besser erinnern, sondern auch besser in der Lage sind ein Situationsmodell zu konstruieren, wenn einem Text Bilder beigefügt sind. Dies zeigte sich sowohl im Vergleich mit auditiver als auch mit schriftlicher Darbietung. Bei Erwachsenen zeigte sich kein Effekt der Darbietungsform. Sowohl 9- als auch 11-Jährigen gelingt außerdem die Herstellung globaler Kohärenz bei audiovisueller Darbietung besser als bei auditiver. Die schriftliche Darbietung zeigte sich im Vergleich zur auditiven sowohl im Hinblick auf lokale als auch auf globale Kohärenz überlegen.
N2  - In three studies, we investigated, if and how different modes of presentation - written, auditory, audiovisual (auditory combined with pictures) - affect comprehension of semantically identical materials. Children, beginning from the age of 7, and adults were included into the studies. A vast amount of studies have shown that pictures can facilitate text comprehension (e.g. Carney & Levin, 2002).
Other than the majority of these previous studies, we assessed text comprehension with methods that we assume to allow more differentiated insights into the cognitive processes that - according to current theories - underlie text comprehension. Text comprehension involves at least three levels of mental representations (see Kintsch, 1998). Moreover, text comprehension means constructing a locally and globally coherent mental representation of the text content.
Using a sentence recognition task (see Schmalhofer & Glavanov, 1986), we examined whether the memory of the text surface, the text base, and the situation model differs between written, auditory, and audiovisual text presentation in a sample of 103 8- and 10-year-olds and adults (Study I), and between auditory and audiovisual text presentation in a sample of 106 7-, 9-, and 11-year-olds (Study II). Furthermore, we examined with 155 9- and 11-year-olds, whether the ability to draw inferences to establish local and global coherence differs between written, auditory, and audiovisual text presentation. These inferences were indicated by reaction times to words associated with a protagonist's super- (global) or subordinate (local) goal. 
Overall, the results of these three studies taken together, indicate that children up to age 11 do not only have better memory of not only the text surface, but also of the situation model when pictures are added to an auditory text. This effect became apparent in comparison with both auditory and written texts. For the adults, in contrast, we did not find an effect of the presentation mode. Furthermore, both 9- and 11-year-olds were better at establishing global coherence at audiovisual compared to auditory text presentation. Written presentation turned out to be superior to auditory presentation in terms of both local and global coherence.
KW  - Textverstehen
KW  - text comprehension
KW  - picture comprehension
KW  - mental representation
KW  - coherence
KW  - children
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-162515
ER  - 
TY  - THES
A1  - Huestegge, Sujata Maya
T1  - Cognitive mechanisms of voice processing
T1  - Kognitive Verarbeitung von Stimminformation
N2  - The present thesis addresses cognitive processing of voice information. Based on general theoretical concepts regarding mental processes it will differentiate between modular, abstract information processing approaches to cognition and interactive, embodied ideas of mental processing. These general concepts will then be transferred to the context of processing voice-related information in the context of parallel face-related processing streams. One central issue here is whether and to what extent cognitive voice processing can occur independently, that is, encapsulated from the simultaneous processing of visual person-related information (and vice versa). In Study 1 (Huestegge & Raettig, in press), participants are presented with audio-visual stimuli displaying faces uttering digits.
Audiovisual gender congruency was manipulated: There were male and female faces, each uttering digits with either a male or female voice (all stimuli were AV- synchronized). Participants were asked to categorize the gender of either the face or the voice by pressing one of two keys in each trial. A central result was that audio-visual gender congruency affected performance: Incongruent stimuli were categorized slower and more error-prone, suggesting a strong cross-modal interaction of the underlying visual and auditory processing routes. Additionally, the effect of incongruent visual information on auditory classification was stronger than the effect of incongruent auditory information on visual categorization, suggesting visual dominance over auditory processing in the context of gender classification. A gender congruency effect was also present under high cognitive load. Study 2 (Huestegge, Raettig, & Huestegge, in press) utilized the same (gender-congruent and -incongruent) stimuli, but different tasks for the participants, namely categorizing the spoken digits (into odd/even or smaller/larger than 5). This should effectively direct attention away from gender information, which was no longer task-relevant. Nevertheless, congruency effects were still observed in this study. This suggests a relatively automatic processing of cross-modal gender information, which
 

eventually affects basic speech-based information processing. Study 3 (Huestegge, subm.) focused on the ability of participants to match unfamiliar voices to (either static or dynamic) faces. One result was that participants were indeed able to match voices to faces. Moreover, there was no evidence for any performance increase when dynamic (vs. mere static) faces had to be matched to concurrent voices. The results support the idea that common person-related source information affects both vocal and facial features, and implicit corresponding knowledge appears to be used by participants to successfully complete face-voice matching. Taken together, the three studies (Huestegge, subm.; Huestegge & Raettig, in press; Huestegge et al., in press) provided information to further develop current theories of voice processing (in the context of face processing). On a general level, the results of all three studies are not in line with an abstract, modular view of cognition, but rather lend further support to interactive, embodied accounts of mental processing.
N2  - Die vorliegende Dissertation thematisiert die kognitive Verarbeitung von Stimminformation. Basierend auf allgemeinen theoretischen Vorstellungen zu mentalen Prozessen wird zunächst unterschieden in modulare, abstrakte Informationsverarbeitungsansätze und interaktive, verkörperte Vorstellungen kognitiver Prozesse. Diese allgemeinen Vorstellungen werden dann am Beispiel der Verarbeitung von Stimminformation im Kontext der parallel dazu ablaufenden Gesichterverarbeitung konkretisiert. Es geht also u.a. darum, inwiefern kognitive Stimmverarbeitung unbeeinflusst von der gleichzeitigen Verarbeitung von visueller Personeninformation ablaufen kann (und umgekehrt). In Studie 1 (Huestegge & Raettig, in press) werden Probanden audiovisuelle Stimuli dargeboten, bei denen Gesichter Ziffern aussprechen. Manipuliert wird die Geschlechtskongruenz der Stimuli: Es gibt männliche und weibliche Gesichter, die je entweder mit einer männlichen oder weiblichen Stimme synchronisiert wurden. Probanden sollen entweder nur auf die Stimme oder nur auf das visuelle Gesicht achten und jeweils das Geschlecht per Tastendruck kategorisieren. Dabei stellte sich heraus, dass es für die Kategorisierungsleistung eine Rolle spielt, ob es sich um geschlechts-kongruente oder –inkongruente Stimuli handelt: Letztere wurden langsamer bzw. mit höherer Fehleranfälligkeit kategorisiert, was für eine starke cross-modale Interaktion der zugrundeliegenden visuellen und akustischen Verarbeitungsrouten spricht. Dabei wirkte sich inkongruente visuelle Information stärker auf die Stimmbeurteilung aus als inkongruente Stimminformation auf die visuelle Beurteilung, was auf eine Dominanz visueller gegenüber akustischer Informationsverarbeitung hindeutet. Unter starker kognitiver Belastung konnte ebenfalls ein Kongruenzeffekt nachgewiesen werden.
In Studie 2 (Huestegge, Raettig, & Huestegge, in press) wurde dasselbe Stimulusmaterial verwendet, aber kategorisiert werden sollten nun die gesprochenen Ziffern (z.B. in gerade/ungerade oder größer/kleiner 5). Damit ist in der Instruktion die Aufmerksamkeit
 

von der Geschlechtsdimension weggelenkt. Dennoch fanden sich auch hier Geschlechtskongruenzeffekte auf die Ziffernkategorisierung, was für eine relativ automatische Verarbeitung von cross-modaler Geschlechtsinformation spricht, die sich dann auch auf die Sprachverarbeitung auswirken kann. In Studie 3 (Huestegge, subm.) wurde die Fähigkeit von Probanden untersucht, von einer Stimme auf das zugehörige (statisch oder dynamisch) dargebotene Gesicht zu schließen. Dies gelang den Probanden in überzufälliger Weise. Weiterhin konnte keine Evidenz dafür gefunden werden, dass bewegte (dynamische) Gesichter besser den Stimmen zugeordnet werden konnten als statische Gesichter. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass gemeinsame Quellinformation sich sowohl auf Stimme wie Gesichtsmerkmale auswirkt, und dass implizites Wissen hierüber von den Probanden genutzt wird, um Stimmen Gesichtern zuzuordnen. Insgesamt konnten die Ergebnisse der drei Studien (Huestegge, subm.; Huestegge & Raettig, in press; Huestegge et al., in press) dazu beitragen, bestehende Theorien der Stimm- und Gesichterverarbeitung entscheidend weiterzuentwickeln. Die Ergebnisse sind allgemein eher im Einklang mit einer stark interaktiven, verkörperten Sicht auf kognitive Prozesse, weniger mit einer modular-abstrakten Informationsverarbeitungsperspektive.
KW  - Stimme
KW  - Gesicht
KW  - Voice Processing
KW  - Stimmverarbeitung
KW  - Face Voice Matching
KW  - Informationsverarbeitung
KW  - Kognition
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-186086
ER  - 
TY  - THES
A1  - Reicherts, Philipp
T1  - Cognitive and Emotional Influences on Placebo Analgesia and Nocebo Hyperalgesia
T1  - Kognititve und emotionale Einflussfaktoren auf Placeboanalgesie und Nocebohyperalgesie
N2  - The perception of pain can be modulated by a variety of factors such as biological/pharmacological treatments as well as potent cognitive and emotional manipulations. Placebo and nocebo effects are among the most prominent examples for such manipulations. Placebo and nocebo manipulations cause reliable psychological and physiological changes, although the administered agent or treatment is inert. The present dissertation aimed at investigating the role of cognitive and emotional influences in the generation of placebo and nocebo effects on pain perception. In addition, the feasibility of solely psychological placebo manipulations to alter the perception of pain was tested.
Two commonly discussed preconditions for the generation of placebo and nocebo effects are prior experiences (i.e., past encounter of drug effects) and expectations (i.e., positive or negative attitudes towards an intervention). So far, research on placebo and nocebo effects relied on the administration of sham interventions, which resembled medical treatments like inert pills, creams or injections. However, such experimental procedures deal with confounds due to earlier experiences and expectations resulting from the individual’s history with medical interventions. Accordingly, the implementation of a placebo manipulation that is completely new to an individual, seems necessary to disentangle the contribution of experience and expectation for the induction of placebo and nocebo effects.
To this end, in Experiment 1 the level of experience and expectation regarding a placebo-nocebo treatment was stepwise manipulated across three different experimental groups. To avoid any resemblances to earlier experiences and individual expectations, a mere psychological placebo-nocebo treatment was chosen that was new to all participants. They were instructed that visual black and white stripe patterns had been found to reliably alter the perception of pain. One group of participants received only the placebo-nocebo instruction (expectation), a second group experienced a placebo-nocebo treatment within a conditioning phase (experience) but no instruction, and a third group received the combination of both that is a placebo-nocebo instruction and a placebo-nocebo conditioning (experience + expectation).
It was shown that only the experience + expectation group revealed significantly higher pain ratings and physiological responses during nocebo, compared to placebo trials of the succeeding test phase. These findings demonstrate that the induction of a mere psychological placebo-nocebo effect on pain is in principle possible. Most important, results indicate that such effects most likely rely on both, a positive treatment experience, due to the encounter of an effective intervention (placebo conditioning), and a positive expectation about the intervention (placebo instruction).Besides experience and expectation, the current mood state has been shown to modulate pain and to impact the induction of placebo and nocebo effects. In this vein it has been demonstrated that placebo effects come along with positive affect, while nocebo effects often occur together with elevated feelings of anxiety. To clarify the interaction of emotions and placebo-nocebo manipulations on pain perception, in Experiment 2 the paradigm of Experiment 1 was modified. Instead of black and white stripe patterns, positive and negative emotional pictures were presented, which either cued pain increase (nocebo) or pain decrease (placebo). Two experimental groups were compared, which differed with regard to the instructed contingency of positive pictures serving as placebo and negative pictures serving as nocebo cues or vice versa (congruent vs. incongruent). Results indicate that the differentiation of placebo and nocebo trials (behaviorally and physiologically) was more pronounced for the congruent compared to the incongruent group. However, in the incongruent group, affective pain ratings were also significantly higher for nocebo (positive pictures) than placebo (negative pictures) trials, similar to the congruent group. These findings demonstrate that a placebo-nocebo manipulation is capable to dampen and even reverse the originally pain augmenting effect of negative emotions.
The results of Experiment 2 were further corroborated in Experiment 3, when the design was adapted to the fMRI scanner, and again a congruent and an incongruent experimental group were compared. Behavioral, physiological and neurophysiological markers of pain processing revealed a differentiation between nocebo and placebo conditions that was present irrespective of the experimental group. In addition, the fMRI analysis revealed an increased engagement of prefrontal areas for the incongruent group only, supposedly reflecting the reinterpretation or appraisal process when positive pictures were cueing negative outcomes.
Taken together, the results of the present studies showed (a) that it is possible to induce a placebo-nocebo effect on pain solely by a psychological manipulation, (b) that both, prior experiences and positive expectation, are necessary preconditions for this placebo-nocebo effect, (c) that the impact of negative emotion on pain can be dampened and even reversed by placebo-nocebo manipulations, and (d) that most likely a cognitive top-down process is crucial for the induction of (psychological) placebo-nocebo effects.
These results significantly enhance our understanding of psychological mechanisms involved in the induction of placebo-nocebo effects. Further, a fruitful foundation for future studies is provided, which will need to determine the contributions of primarily nocebo or placebo responses mediating the effects as demonstrated in the present studies. In a long-term perspective, the present findings may also help to exploit placebo effects and prevent from nocebo effect in clinical contexts by further elucidating crucial psychological factors that contribute to the placebo and nocebo response.
N2  - Die Wahrnehmung von Schmerz kann durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst werden, darunter biologische und pharmakologische Interventionen sowie potente kognitive und emotionale Manipulationen. Placebo- und Nocebo-effekte gehören mit zu den eindrucksvollsten Beispielen für die Wirksamkeit derartiger Manipulationen. Placebo- und Nocebo-Behandlungen können zu manifesten psychologischen und physiologischen Veränderungen führen, obwohl die verabreichten Substanzen frei von Wirkstoffen bzw. den angewandten Scheinbehandlungen keine Wirkung zugeschrieben wird. In der vorliegenden Dissertation wurden kognitive und emotionale Einflussfaktoren auf die Induktion von Placebo- und Nocebo-Effekten bei der Wahrnehmung von Schmerz untersucht. Darüber hinaus sollte die Möglichkeit zur Verwendung rein psychologischer Placebo-Nocebo Manipulationen für die Modulation von Schmerz getestet werden.
Zwei zentrale Voraussetzungen für die Erzeugung von Placebo und Nocebo-Effekten sind vorherige Erfahrung (z.B. auf Grund früherer Erfahrungen mit einem Medikament) und Erwartung (z.B. eine positive oder negative persönliche Einstellung gegenüber einer Therapie). Bisher basierte die Forschung zu Placebo- und Nocebo-Effekten vornehmlich auf Ergebnissen von Untersuchungen die Schein-Behandlungen oder Leerpräparate einsetzten wie z.B. Tabletten, Cremes oder Injektionen, die herkömmlichen medizinischen Interventionen sehr ähnlich sind. Jedoch ergibt sich bei einem derartigen experimentellen Vorgehen stets das Problem einer Konfundierung der Ergebnisse durch den Einfluss früherer Erfahrungen oder der individuellen Erwartungshaltung an die Behandlung, die aus einer Vorgeschichte medizinischer Therapieerlebnissen herrührt. Daraus leitet sich die Notwendigkeit von anderweitigen, dem Probanden völlig unbekannten Placebo-Interventionen ab, um die jeweilige Beteiligung von Erwartungs- und Erfahrungsprozessen für die Induktion von Placebo- und Nocebo-Effekten bestimmen zu können.
Zu diesem Zweck wurden in Experiment 1 Erwartung und Erfahrung in drei Experimentalgruppen stufenweise und unabhängig voneinander manipuliert. Um einer Ähnlichkeit zu früheren Behandlungs-Erfahrungen und dadurch abgeleiteten Erwartungen vorzubeugen, wurde ein rein psychologisches Placebo-Nocebo Verfahren herangezogen, das mit Sicherheit allen Teilnehmern unbekannt war. Sie wurden darüber informiert, dass die Betrachtung von schwarz-weißen Streifenmustern eine wissenschaftlich bestätigte Wirkung auf die Schmerzwahrnehmung hätte. Eine Gruppe der Teilnehmer erhielt lediglich eine Placebo-Nocebo Instruktion (Erwartung), eine zweite Gruppe erlebte tatsächlich die Kopplung von zwei verschiedenen Streifenmustern mit unterschiedlich starken Schmerzreizen während einer Konditionierungs-Phase (Erfahrung) bekam aber keine Instruktion und eine dritte Gruppe erhielt sowohl die Placebo-Nocebo Instruktion als auch die Placebo-Nocebo Konditionierung (Erfahrung + Erwartung). Es konnte gezeigt werden, dass während der anschließenden Testphase lediglich die kombinierte Erfahrung + Erwartung Gruppe signifikant unterschiedliche Schmerzratings und physiologische Reaktionen auf die Schmerzreize während der Placebo- im Vergleich zu den Nocebo-Durchgängen aufwies. Diese Ergebnisse belegen, dass die Induktion eines rein psychologischen Placebo-Nocebo Effektes auf die Schmerzwahrnehmung prinzipiell möglich ist. Besonders hervorzuheben ist dabei die Notwendigkeit beider Prozesse, nämlich einer tatsächlichen Erfahrung der Wirksamkeit der Therapie (Placebo-Nocebo Konditionierung) und einer positiven Erwartung hinsichtlich der Intervention (Placebo-Nocebo Instruktion).
Neben Erfahrung und Erwartung, hat die momentane Stimmung entscheidenden Einfluss auf die die Induktion von Placebo- und Nocebo-Effekten einerseits, sowie generell auf die Wahrnehmung von Schmerz andererseits. In diesem Zusammenhang konnte gezeigt werden, dass Placebo-Effekte mit einer Verbesserung der Stimmung einhergehen, Nocebo-Effekte hingegen häufig von gesteigerter Angst begleitet sind. Um die Interaktion von Emotionen und Placebo-Nocebo Manipulationen zu eruieren, wurde das in Experiment 1 etablierte Paradigma angewendet und modifiziert. Anstelle von Streifenmustern, wurden positive und negative emotionale Bilder präsentiert, die entweder eine Schmerz-Verstärkung (Nocebo) oder eine Schmerz-Linderung (Placebo) anzeigten. Zwei Experimentalgruppen wurden miteinander verglichen, die sich hinsichtlich der Kontingenz von positiven Bildern als Placebo- und negativen Bildern als Nocebo-Indikator, bzw. umgekehrt, positiven Bildern als Nocebo- und negativen Bildern als Placebo-Indikator, unterschieden (kongruent vs. inkongruent). Es zeigte, dass die Unterscheidung (Schmerzratings und physiologische Reaktionen auf den Schmerzreiz) zwischen Placebo- und Nocebo-Durchgängen in der kongruenten Gruppe stärker ausgeprägt war als in der inkongruenten Gruppe. Allerdings waren die affektiven Schmerzratings der inkongruenten Gruppe ebenfalls in Nocebo-Durchgängen (positive Bilder) signifikant höher als in Placebo-Durchgängen (negative Bilder), ähnlich zur kongruenten Gruppe. Die Daten zeigen damit, dass eine Placebo-Nocebo Manipulation in der Lage ist, die genuin Schmerz verstärkende Wirkung negativer Emotionen abzuschwächen und sogar umzukehren.
Die Befunde aus Experiment 2 konnten zusätzlich in Experiment 3 gestützt werden, welches das zuvor getestete Design ins fMRT überführte und gleichermaßen eine kongruente und eine inkongruente Experimentalgruppe miteinander verglich. Verhaltensmaße sowie physiologische und neurophysiologische Korrelate der Schmerzwahrnehmung ergaben eine eindeutige Differenzierung zwischen Placebo- und Nocebo-Durchgängen, unabhängig von der Experimentalgruppe. Darüber hinaus zeigte sich in der inkongruenten Bedingung eine verstärkte präfrontale Aktivierung für den Vergleich von Nocebo- und Placebo-Durchgängen, was potenziell auf einen zusätzlichen Re- Interpretations- oder Appraisal-Prozess zurückzuführen ist, der sich einstellt, wenn ein positives Bild eine negative Konsequenz vorhersagt.
Zusammengefasst zeigen die vorliegenden Studien, dass es (a) möglich ist einen Placebo-Nocebo Effekt mit einer rein psychologischen Manipulation hervorzurufen, dass (b) im Fall rein psychologischer Placebo-Nocebo Manipulationen sowohl Erfahrung als auch positive Erwartung notwendig sind, dass (c) der Einfluss negativer Emotionen auf Schmerz mittels einer Placebo-Nocebo Manipulation reduziert und sogar umgekehrt werden kann und (d) höchstwahrscheinlich ein kognitiver (Neu-) Bewertungsprozess für die Induktion (psychologischer) Placebo-Nocebo Effekte essentiell ist.
Die Ergebnisse tragen zum Verständnis der beteiligten psychologischen Prozesse bei der Induktion von Placebo-Nocebo Effekten erheblich bei. Darüber hinaus stellen die verwendeten Paradigmen eine vielseitige Ausgangsposition für zukünftige Studien dar, die klären müssen, ob für die gefunden Ergebnisse vornehmlich Placebo- oder Nocebo-Effekte verantwortlich sind. Perspektivisch könnten die vorliegenden Befunden helfen, die psychologischen Grundlagen der Placebo-Nocebo Antwort näher zu beleuchten und damit sogar im klinischen Kontext zum Ausschöpfen von Placebo- sowie zur Vorbeugung von Nocebo-Effekten beizutragen.
KW  - Placebo
KW  - Nocebo-Effekt
KW  - Psychologie
KW  - Placebo Hypolagesia
KW  - Nocebo hyperoalgesia
KW  - Emotional Pain Modulation
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-106455
ER  - 
TY  - THES
A1  - Seger, Benedikt Thomas
T1  - Children's Comprehension of Illustrated Narrative Text: The Role of Tripartite Representations and Perceptual Simulation
T1  - Verständnis illustrierter narrativer Texte bei Kindern: Die Rolle von drei Repräsentationsebenen und perzeptueller Simulation
N2  - This doctoral thesis is part of a research project on the development of the cognitive compre-hension of film at Würzburg University that was funded by the German Research Foundation (Deutsche Forschungsgemeinschaft) between 2013 and 2019 and awarded to Gerhild Nied-ing. That project examined children’s comprehension of narrative text and its development in illustrated versus non-illustrated formats. For this purpose, van Dijk and Kintsch’s (1983) tri-partite model was used, according to which text recipients form text surface and textbase rep-resentations and construct a situation model. In particular, predictions referring to the influ-ence of illustrations on these three levels of text representation were derived from the inte-grated model of text and picture comprehension (ITPC; Schnotz, 2014), which holds that text-picture units are processed on both text-based (descriptive) and picture-based (depictive) paths. Accordingly, illustrations support the construction of a situation model. Moreover, in line with the embodied cognition account (e.g., Barsalou, 1999), it was assumed that the situa-tion model is grounded in perception and action; text recipients mentally simulate the situation addressed in the text through their neural systems related to perception (perceptual simulation) and action (motor resonance). Therefore, the thesis also examines whether perceptual simula-tion takes place during story reception, whether it improves the comprehension of illustrated stories, and whether motor resonance is related to the comprehension of text accompanied by dynamic illustrations. Finally, predictions concerning the development of comprehending illus-trated text were made in line with Springer’s (2001) hypotheses according to which younger children, compared with older children and adults, focus more on illustrations during text comprehension (perceptual boundedness) and use illustrations for the development of cogni-tive skills (perceptual support).
The first research question sought to validate the tripartite model in the context of children’s comprehension of narrative text, so Hypothesis 1 predicted that children yield representations of the text surface, the textbase, and the situation model during text reception. The second research question comprised the assumptions regarding the impact of illustrations on text comprehension. Accordingly, it was expected that illustrations improve the situation model (Hypothesis 2a), especially when they are processed before their corresponding text passages (Hypothesis 2b). Both hypotheses were derived from the ITPC and the assumption that per-ceptual simulation supports the situation model. It was further predicted that dynamic illustra-tions evoke more accurate situation models than static ones (Hypothesis 2c); this followed from the assumption that motor resonance supports the situation model. In line with the ITPC, it was assumed that illustrations impair the textbase (Hypothesis 2d), especially when they are presented after their corresponding text passages (Hypothesis 2e). In accordance with earlier results, it was posited that illustrations have a beneficial effect for the text surface (Hypothesis 2f). The third research question addressed the embodied approach to the situation model. Here, it was assumed that perceptual simulation takes place during text reception (Hypothesis 3a) and that it is more pronounced in illustrated than in non-illustrated text (Hypothesis 3b); the latter hypothesis was related to a necessary premise of the assumption that perceptual sim-ulation improves the comprehension of illustrated text. The fourth research question was relat-ed to perceptual boundedness and perceptual support and predicted age-related differences; younger children were expected to benefit more from illustrations regarding the situation model (Hypothesis 4a) and to simulate vertical object movements in a more pronounced fash-ion (Hypothesis 4b) than older children. In addition, Hypothesis 4c held that perceptual simu-lation is more pronounced in younger children particularly when illustrations are present.
Three experiments were conducted to investigate these hypotheses. Experiment 1 (Seger, Wannagat, & Nieding, submitted).compared the tripartite representations of written text without illustrations, with illustrations presented first, and with illustrations presented after their corresponding sentences. Students between 7 and 13 years old (N = 146) took part. Ex-periment 2 (Seger, Wannagat, & Nieding, 2019) investigated the tripartite representations of auditory text, audiovisual text with static illustrations, and audiovisual text with dynamic il-lustrations among children in the same age range (N = 108). In both experiments, a sentence recognition method similar to that introduced by Schmalhofer and Glavanov (1986) was em-ployed. This method enables the simultaneous measurement of all three text representations. Experiment 3 (Seger, Hauf, & Nieding, 2020) determined the perceptual simulation of vertical object movements during the reception of auditory and audiovisual narrative text among chil-dren between 5 and 11 years old and among adults (N = 190). For this experiment, a picture verification task based on Stanfield and Zwaan’s (2001) paradigm and adapted from Hauf (2016) was used.
The first two experiments confirmed Hypothesis 1, indicating that the tripartite model is appli-cable to the comprehension of auditory and written narrative text among children. A benefi-cial effect of illustrations to the situation model was observed when they were presented syn-chronously with auditory text (Hypotheses 2a), but not when presented asynchronously with written text (Hypothesis 2b), so the ITPC is partly supported on this point. Hypothesis 2c was rejected, indicating that motor resonance does not make an additional contribution to the comprehension of narrative text with dynamic illustrations. Regarding the textbase, a general negative effect of illustrations was not observed (Hypothesis 2d), but a specific negative effect of illustrations that follow their corresponding text passages was seen (Hypothesis 2e); the latter result is also in line with the ITPC. The text surface (Hypothesis 2f) appears to benefit from illustrations in auditory but not written text. The results obtained in Experiment 3 sug-gest that children and adults perceptually simulate vertical object movements (Hypothesis 3a), but there appears to be no difference between auditory and audiovisual text (Hypothesis 3b), so there is no support for a functional relationship between perceptual simulation and the situ-ation model in illustrated text. Hypotheses 4a–4c were investigated in all three experiments and did not receive support in any of them, which indicates that representations of illustrated and non-illustrated narrative text remain stable within the age range examined here.
N2  - Die vorliegende Doktorthesis ist Teil eines Forschungsprojektes zur Entwicklung des kogni-tiven Filmverständnisses an der Universität Würzburg, das von der Deutschen Forschungs-gemeinschaft im Zeitraum 2013 – 2019 als Zuwendung an Gerhild Nieding finanziert wurde. In diesem Projekt wurde das Verständnis narrativer Texte mit und ohne Illustrationen bei Kindern sowie dessen Entwicklung untersucht. Zu diesem Zweck wurde van Dijk und Kintschs (1983) Drei-Ebenen-Modell verwendet, demzufolge Textrezipient*innen eine Re-präsentation der Textoberfläche und der Textbasis bilden sowie ein Situationsmodell kon-struieren. Im Speziellen wurden Vorhersagen in Bezug auf den Einfluss von Illustrationen auf diese drei Textrepräsentationsebenen vom integrierten Modell des Text- und Bildver-ständnisses (ITPC; Schnotz, 2014) abgeleitet; dieses nimmt an, dass Text-Bild-Einheiten sowohl auf einem textbasierten (deskriptiven) als auch auf einem bildbasierten (depiktiven) Pfad verarbeitet werden. Demzufolge unterstützen Illustrationen den Aufbau eines Situati-onsmodells. Darüber hinaus wurde mit Bezug auf den Ansatz der verkörperten Kognition (z.B. Barsalou, 1999) angenommen, dass das Situationsmodell im Wahrnehmen und Han-deln begründet ist; Textrezipient*innen simulieren demnach die im Text dargestellte Situati-on durch die neuronalen Systeme, die mit Wahrnehmung (perzeptuelle Simulation) und Handlung (motorische Resonanz) in Verbindung stehen. Deshalb untersucht diese Thesis auch, ob perzeptuelle Simulation während der Textrezeption stattfindet, ob diese das Verste-hen illustrierter Geschichten verbessert und ob motorische Resonanz einen Bezug zum Ver-stehen von Texten mit dynamischen Illustrationen aufweist. Schließlich wurden Vorhersagen bezüglich der Entwicklung des Verständnisses illustrierter Texte anhand von Springers (2001) Hypothesen getroffen, wonach jüngere Kinder während des Textverstehens stärker auf Illustrationen fokussieren als ältere Kinder und Erwachsene (perzeptuelle Gebundenheit) und wonach sie Illustrationen für die Entwicklung kognitiver Fertigkeiten nutzen (perzeptu-elle Unterstützung).
Die erste Forschungsfrage zielte darauf ab, das Drei-Ebenen-Modell im Zusammenhang mit dem Verständnis narrativer Texte bei Kindern zu validieren, daher sagte Hypothese 1 voraus, dass Kinder während der Textrezeption Repräsentationen der Textoberfläche, der Textbasis und des Situationsmodells aufweisen. Die zweite Forschungsfrage umfasste Annahmen be-züglich des Einflusses von Illustrationen auf das Textverständnis. Demnach wurde erwartet, dass Illustrationen das Situationsmodell verbessern (Hypothese 2a), vor allem, wenn diese vor den ihr jeweils zugeordneten Textpassagen verarbeitet werden (Hypothese 2b). Beide Hypothesen wurden hergeleitet aus dem ITPC sowie aus der Annahme, dass perzeptuelle Simulation das Situationsmodell unterstützt. Es wurde ferner vorhergesagt, dass dynamische Illustrationen genauere Situationsmodelle hervorrufen als statische (Hypothese 2c); dies folg-te aus der Annahme, dass motorische Resonanz das Situationsmodell unterstützt. In Überein-stimmung mit dem ITPC wurde angenommen, dass Illustrationen die Textbasis beeinträchti-gen (Hypothese 2d), vor allem, wenn diese nach den ihnen zugeordneten Textpassagen prä-sentiert werden (Hypothese 2e). Basierend auf früheren Ergebnissen wurde für die Textober-fläche die Hypothese aufgestellt, dass Illustrationen sich günstig auswirken (Hypothese 2f). Die dritte Forschungsfrage nahm Bezug auf den verkörperten Ansatz des Situationsmodells. Hierbei wurde postuliert, dass perzeptuelle Simulationen während der Textrezeption stattfin-den (Hypothese 3a) und dass diese stärker ausgeprägt sind bei illustriertem im Gegensatz zu nicht-illustriertem Text (Hypothese 3b); letztere Hypothese stand in Zusammenhang mit ei-ner notwendigen Voraussetzung der Annahme, dass perzeptuelle Simulation das Verständnis illustrierter Texte erhöht. Die vierte Forschungsfrage stand im Kontext der Annahmen perzeptueller Gebundenheit und perzeptueller Unterstützung und sagte Altersunterschiede voraus; es wurde erwartet, dass jüngere im Gegensatz älteren Kindern in Bezug auf das Situa-tionsmodell mehr von Illustrationen profitieren (Hypothese 4a) und vertikale Objektbewe-gungen stärker simulieren (Hypothese 4b). Zudem nahm Hypothese 4c an, dass die perzeptu-elle Simulation bei jüngeren Kindern vor allem dann stärker ausgeprägt ist, wenn Illustratio-nen gezeigt werden.
Zur Überprüfung dieser Hypothesen wurden drei Experimente durchgeführt. Experiment 1 (Seger, Wannagat & Nieding, eingereicht) verglich die drei Repräsentationsebenen bei schriftlichem Text ohne Illustrationen, schriftlichem Text mit Illustrationen, die vor dem jeweiligen Text erschienen und schriftlichem Text mit Illustrationen, die danach erschienen. Schüler*innen im Alter von 7 bis 13 Jahren (N = 146) nahmen daran teil. Experiment 2 (Se-ger, Wannagat & Nieding, 2019) erforschte die drei Repräsentationsebenen bei auditivem Text, audiovisuellem Text mit statischen Illustrationen und audiovisuellem Text mit dyna-mischen Illustrationen in einer Stichprobe von Kindern desselben Alters (N = 108). In bei-den Experimenten wurde eine Satzrekognitionsmethode ähnlich der von Schmalhofer und Glavanov (1986) angewendet. Diese Methode ermöglicht die simultane Messung aller drei Repräsentationsebenen. Experiment 3 (Seger, Hauf & Nieding, 2020) untersuchte die perzep-tuelle Simulation von vertikalen Objektbewegungen bei der Rezeption auditiver und audio-visueller narrativer Texte bei Kindern im Alter von 5 bis 11 Jahren sowie bei Erwachsenen (N = 190). Hierbei wurde eine Bildverifikationsaufgabe verwendet, die auf Stanfield und Zwaans (2001) Paradigma aufbaut und von Hauf (2016) adaptiert wurde.
Die ersten beiden Experimente bestätigen Hypothese 1, was darauf hindeutet, dass das Drei-Ebenen-Modell auf den Kontext des Verständnisses auditiver und schriftlicher narrativer Texte bei Kindern angewendet werden kann. Eine günstige Auswirkung von Illustrationen auf das Situationsmodell wurde beobachtet, wenn diese synchron mit auditivem Text (Hypo-these 2a), jedoch nicht wenn diese asynchron mit schriftlichem Text präsentiert wurden (Hy-pothese 2b); dies stellt eine partielle Bestätigung der ITPC in diesem Punkt dar. Hypothese 2c wurde verworfen, demnach trägt motorische Resonanz nicht zusätzlich zum Verständnis narrativer Texte mit dynamischen Illustrationen bei. Im Hinblick auf die Textbasis wurde kein genereller negativer Effekt von Illustrationen beobachtet (Hypothese 2d), jedoch ein spezifischer negativer Effekt wenn diese der ihnen jeweils zugeordneten Textpassage folgten (Hypothese 2e); letzteres Ergebnis steht ebenfalls im Einklang mit der ITPC. Die Textober-fläche (Hypothese 2f) scheint von Illustrationen bei auditivem, jedoch nicht bei schriftlichem Text zu profitieren. Die Ergebnisse von Experiment 3 legen nahe, dass Kinder und Erwach-sene vertikale Objektbewegungen perzeptuell simulieren (Hypothese 3a), es scheint jedoch diesbezüglich keinen Unterschied zwischen auditivem und audiovisuellem Text zu geben (Hypothese 3b); folglich wird die Annahme nicht unterstützt, dass perzeptuelle Simulationen beim Aufbau des Situationsmodells bei illustrierten Texten eine funktionale Rolle spielen. Die Hypothesen 4a–4c wurden in allen drei Experimenten untersucht und in keinem davon bestätigt; daraus folgt, dass Repräsentationen illustrierter und nicht illustrierter narrativer Texte innerhalb des untersuchten Altersbereichs stabil bleiben.
KW  - Textverstehen
KW  - Grundschulkind
KW  - Audiovisuelle Medien
KW  - Illustration
KW  - text comprehension
KW  - situation model
KW  - narrative text
KW  - perceptual simulation
KW  - perceptual support
KW  - Illustration
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-242280
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TY  - THES
A1  - Beinicke, Andrea
T1  - Career Construction Across the Life Span: Career Choice and Career Development
T1  - Karrierekonstruktion über die Lebensspanne: Karriereentscheidung und Karriereentwicklung
N2  - This dissertation contributes to deepen our understanding of constructs that play a key role in individuals’ vocational career construction. In this regard, many previous studies have focused exclusively on a specific phase of an individual’s career. Yet, modern societies
require continuous investments in one’s career to adapt to changing Environments throughout the life span. Consequently, this dissertation takes a broad approach to capture a wide spectrum of career construction processes.
According to Super’s (1990) developmental stage framework, individuals have to manage vocational developmental tasks corresponding to each of the developmental life stages in order to be career mature across the life span. As the two stages exploration and
maintenance set the stage for individuals’ future career pathways, they are especially important in individuals’ vocational career construction. Therefore, both of them are addressed in this dissertation.
By answering open research questions relevant to career choice in early career stages and to career development in later career stages, this dissertation contributes to the overarching goal of shedding more light on constructs relevant to individuals’ vocational career construction processes across the life span. Beyond the results presented within each study’s horizon, this dissertation aimed at offering practical guidance to career counselors,
trainees, and training and development (T&D) professionals. Career counselors and T&D professionals are involved in guiding vocational career construction processes of individuals across the life span. Thus, on the one hand, this dissertation supports career counselors’ work so that they can help deliberating individuals make optimal and effective career choices. On
the other hand, this dissertation facilitates T&D professionals’ work so that they can effectively design and evaluate e‐learning and classroom trainings in corporate educational settings. Identifying individuals’ vocational interests combined with cognitive abilities through adequate test measures and maximizing success of learning and success of transfer through fostering evidence‐based transfer support actions will help individuals adapt quickly to the changing nature of work environments in the 21st century and to continue to successfully construct careers across the life span.
N2  - Diese Promotion trägt dazu bei, unser Verständnis jener Konstrukte zu vertiefen, die eine entscheidende Rolle bei der beruflichen Karriereplanung von Individuen spielen. Viele bisherige Studien haben sich in dieser Hinsicht ausschließlich auf eine spezielle Karrierephase
konzentriert. Jedoch verlangt die moderne Gesellschaft, dass Individuen kontinuierlich in ihre Karriere investieren, um sich über die Lebensspanne hinweg an die ständig verändernden Umweltbedingungen anpassen zu können. Demzufolge wählt diese Promotion einen
umfassenden Ansatz mit dem Ziel, ein breiteres Spektrum an Prozessen der Karriereplanung zu erfassen.
Laut des Entwicklungsstufenkonzepts über die Lebensspanne von Super (1990) müssen Individuen in jeder der Entwicklungsstufen berufliche Entwicklungsaufgaben
meistern, um der Karriere ‐ über die Lebensspanne ‐ gewachsen zu sein. Da die beiden Stufen Exploration und Erhaltung zukünftige Karrierewege bahnen, sind diese bei der beruflichen Karriereplanung von Individuen besonders wichtig und stehen deshalb im Fokus dieser
Promotion.
Durch die Beantwortung offener Forschungsfragen, die sowohl für die Berufswahl in frühen Karrierestufen als auch für die Karriereentwicklung in späteren Karrierestufen relevant sind, trägt diese Promotion zu dem übergeordneten Ziel bei, Konstrukte zu beleuchten, die
für den Prozess der individuellen Karriereplanung über die Lebensspanne bedeutsam sind.
Neben den Ergebnissen, die im Rahmen der Studien präsentiert wurden, beabsichtigt diese Promotion Karriereberatern, Lernenden und Personalentwicklern praktische Hilfestellungen zu geben. Karriereberater und Personalentwickler sind an der Lenkung von Prozessen der
beruflichen Karriereplanung über die Lebensspanne beteiligt. Deshalb versucht diese Promotion einerseits die Arbeit von Karriereberatern zu unterstützen, damit sie
unentschlossenen Individuen dabei helfen können, optimale und effektive Karriereentscheidungen zu treffen. Andererseits versucht diese Promotion Personalentwicklern Unterstützung zu bieten, damit sie Umgebungen für E‐Learning und Präsenztrainings im Unternehmen effektiv gestalten und bewerten können. Die Identifikation
individueller beruflicher Interessen zusammen mit kognitiven Fähigkeiten mittels adäquater
Testverfahren und die Maximierung des Lern‐ und Transfererfolgs mittels Implementierung
evidenzbasierter transferförderlicher Maßnahmen sollen dabei helfen, sich schnell an die Veränderungen der Arbeitsumgebungen des 21. Jahrhunderts anzupassen, und eine erfolgreiche Karriere über die Lebensspanne zu durchlaufen.
KW  - Karriere
KW  - Beruf
KW  - career construction
KW  - vocational interests
KW  - training evaluation
KW  - Erwachsener
KW  - Psychologie
KW  - career choice
KW  - career development
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-117447
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TY  - THES
A1  - Zetzl, Teresa Margarete
T1  - Cancer-related fatigue intervention
T1  - Interventionen gegen krebsbedingte Fatigue
N2  - The incidence of cancer cases is rising steadily, while improved early detection and new cancer-specific therapies are reducing the mortality rate. In addition to curing cancer or prolonging life, increasing the quality of life is thus an important goal of oncology, which is why the burdens of cancer and treatment are becoming more important. A common side effect of cancer and its therapy is cancer-related fatigue, a tiredness that manifests itself on physical, emotional and cognitive levels and is not in proportion to previous physical efforts. Since the etiology of fatigue has not yet been fully clarified, symptom-oriented therapy is preferable to cause-specific therapy. In addition to activity management, sleep hygiene, and cognitive behavioral therapy, mind-body interventions such as yoga are recommended for reducing fatigue. 
Previous studies with small sample sizes were able to examine the efficacy of yoga regarding fatigue predominantly in patients with breast cancer. Long-term effects of yoga have rarely been studied and there have been no attempts to increase long-term effects through interventions such as reminder e-mails. This dissertation takes a closer look at these mentioned aspects of the study sample and long-term effects. An 8-week randomized controlled yoga intervention was conducted, including patients with different cancer types reporting mild to severe fatigue. Following the 8-week yoga therapy, a randomized group of participants received weekly reminder e-mails for 6 months for regular yoga practice, whereas the control group did not receive reminder e-mails. 
The first paper is a protocol article, which addresses the design and planned implementation of the research project this dissertation is based upon. This serves to ensure better replicability and comparability with other yoga studies. Due to a very low consent rate of patients in the pilot phase, it was necessary to deviate from the protocol article in the actual implementation and the planned inclusion criterion of fatigue >5 was reduced to fatigue >1.
The second paper examines the efficacy of the eight-week yoga intervention. Patients in the intervention group who participated in the yoga classes seven times or more showed a significantly greater reduction in general and physical fatigue than those who participated less often. The efficacy of yoga was related to the number of attended yoga sessions. Women with breast cancer who participated in yoga reported greater reductions in fatigue than women with other cancer types. There was also an improvement for depression and quality of life after eight weeks of yoga therapy compared to no yoga therapy. These results imply that yoga is helpful in reducing depression and cancer-related fatigue, especially in terms of physical aspects and improving quality of life. 
The third paper focuses on the efficacy of reminder e-mails in terms of fatigue and practice frequency. Patients who received reminder e-mails reported greater reductions in general and emotional fatigue, as well as significant increases in practice frequency, compared to patients who did not receive reminder e-mails. Compared to fatigue scores before yoga, significantly lower fatigue and depression scores and higher quality of life were reported after yoga therapy and at follow-up six months later. Weekly e-mail reminders after yoga therapy may have positive effects on general and emotional fatigue and help cancer patients with fatigue establish a regular yoga practice at home. However, higher practice frequency did not lead to higher improvement in physical fatigue as found in Paper 2. This may indicate other factors that influence the efficacy of yoga practice on physical fatigue, such as mindfulness or side effects of therapy.
This research project provides insight into the efficacy of yoga therapy for oncology patients with fatigue. It is important that such interventions be offered early, while fatigue symptoms are not too severe. Regular guided yoga practice can reduce physical fatigue, but subsequent yoga practice at home does not further reduce physical fatigue. Reminder emails after completed yoga therapy could only reduce patients' emotional fatigue. It may be that physical fatigue was reduced as much as possible by the previous yoga therapy and that there was a floor effect, or it may be that reminder emails are not suitable as an intervention to reduce physical fatigue at all. Further research is needed to examine the mechanisms of the different interventions in more detail and to find appropriate interventions that reduce all levels of fatigue equally.
N2  - Die Anzahl der Krebs-Neuerkrankungen steigt stetig, während durch verbesserte Früherkennung und neue krebsspezifische Therapien die Sterberate sinkt. Neben der Heilung von Krebs oder Verlängerung der Lebenszeit ist somit eine Erhöhung der Lebensqualität wichtige Aufgabe der Onkologie, weshalb Nebenwirkungen der Krebsbehandlung näher betrachtet werden müssen. Eine häufige Folge von Krebserkrankungen und deren Therapie ist die krebsbedingte Fatigue, eine Müdigkeit, die sich auf physischer, emotionaler und kognitiver Ebene zeigt und nicht im Verhältnis zu vorhergehenden Anstrengungen steht. Da die Ätiologie der Fatigue bisher nicht vollständig geklärt ist, ist eine symptomorientierte Therapie der ursachenspezifischen Therapie vorzuziehen. Neben Aktivitätsmanagement, Schlafhygiene und kognitiver Umstrukturierung werden Mind-Body-Interventionen wie Yoga zur Reduktion von krebsbedingter Fatigue empfohlen. 
Bisherige Studien mit geringer Stichprobengröße konnten die Wirksamkeit von Yoga hinsichtlich Fatigue überwiegend bei Brustkrebspatientinnen überprüfen. Langfristige Effekte von Yoga wurden nur selten überprüft. Es gibt bisher keine Interventionen, wie beispielsweise Erinnerungs-E-Mails, die darauf zielen, derartige langfristige Effekte zu erhöhen. In dieser Dissertation werden auf die Aspekte Stichprobe und langfristige Effekte, näher eingegangen. Es wurde eine achtwöchige randomisierte, kontrollierte Yoga-Intervention durchgeführt, die in die Stichprobe alle PatientInnen mit onkologischen Erkrankungen einschloss, die leichte bis schwere Fatigue berichteten. Im Anschluss an die achtwöchige Yogatherapie erhielt eine randomisierte Gruppe der Teilnehmenden für sechs Monate wöchentliche Erinnerungs-E-Mails für die regelmäßige Yogapraxis, die die Kontrollgruppe nicht erhielt. 
Das erste Paper befasst sich als Protokollartikel genauer mit dem Aufbau und der geplanten Durchführung des gesamten Forschungsprojekts. Dies dient der Sicherung einer besseren Replizierbarkeit und Vergleichbarkeit mit anderen Yogastudien. Aufgrund einer sehr geringen Zustimmungsrate der PatientInnen in der Pilotphase musste vom Protokollartikel abgewichen werden und das geplante Einschlusskriterium der Fatigue >5 auf Fatigue >1 gesetzt werden.
Das zweite Paper beschäftigt sich mit der Wirksamkeit der achtwöchigen Yoga-Intervention. PatientInnen in der Interventionsgruppe, die sieben Mal oder häufiger an der Yogaintervention teilgenommen haben, zeigten eine signifikant stärkere Reduktion der allgemeinen und physischen Fatigue als die PatientInnen der Kontrollgruppe. Die Wirksamkeit der Yoga-Intervention stand im Zusammenhang mit der Anzahl der teilgenommenen Yogastunden. Frauen mit Brustkrebs, die am Yoga teilnahmen, berichteten eine stärkere Reduktion der Fatigue als Frauen mit anderen Krebsarten. Auch für Depression und Lebensqualität konnte durch die achtwöchige Yogatherapie eine Verbesserung erzielt werden. Diese Ergebnisse implizieren, dass Yoga hilfreich ist, krebsbedingte Fatigue zu reduzieren, vor allem hinsichtlich physischer Aspekte. 
Das dritte Paper beschäftigt sich mit der Wirksamkeit von Erinnerungs-E-Mails hinsichtlich der Fatigue und Übungshäufigkeit. PatientInnen, die Erinnerungs-E-Mails erhielten, berichteten von einer stärkeren Reduktion der allgemeinen und emotionalen Fatigue, sowie einer signifikanten Erhöhung der Übungshäufigkeit. Im Vergleich zu den Werten vor der Yogatherapie wurden nach Yogatherapie und im Follow-Up sechs Monate später signifikant geringere Fatigue und Depressionswerte sowie eine höhere Lebensqualität berichtet. Wöchentliche Erinnerungs-E-Mails nach einer Yogatherapie können positive Effekte auf die allgemeine und emotionale Fatigue haben und KrebspatientInnen mit Fatigue helfen, eine regelmäßige Yogapraxis zu Hause zu etablieren. Eine höhere Übungshäufigkeit führte jedoch nicht zu einer höheren Verbesserung der physischen Fatigue, wie es in Paper 2 zu finden war. Dies kann auf andere Faktoren hindeuten, die die Wirksamkeit der Yogapraxis auf die physische Fatigue beeinflussen, wie Achtsamkeit oder Nebenwirkungen der Therapie.
Dieses Forschungsprojekt gibt Aufschluss über die Wirksamkeit der Yogatherapie bei onkologischen PatientInnen mit Fatigue. Wichtig ist, dass derartige Interventionen früh angeboten werden, solange die Fatigue-Symptomatik nicht stark ausgeprägt ist. Regelmäßige geleitete Yogapraxis kann die physische Fatigue verringern, anschließend mehr Yogapraxis zu Hause reduzierte jedoch die physische Fatigue in diesem Forschungsprojekt nicht mehr weiter. Erinnerungs-E-Mails nach abgeschlossener Yogatherapie wirkten sich nur positiv auf die emotionale Fatigue der PatientInnen aus. Dies kann daran liegen, dass physische Fatigue durch die vorhergehende Yogatherapie bereits so stark wie möglich reduziert wurde und ein Boden-Effekt vorlag oder auch daran, dass die Erinnerungs-E-Mails als Intervention zur Reduktion von physischer Fatigue nicht ausreichend geeignet sind. Weitere Forschung ist notwendig, um die Mechanismen der verschiedenen Interventionen genauer zu überprüfen und geeignete Interventionen zu entwickeln, die alle Ebenen der Müdigkeit gleichermaßen reduzieren.
KW  - Ermüdungssyndrom
KW  - Krebs <Medizin>
KW  - yoga
KW  - cancer-related fatigue
KW  - cancer
KW  - fatigue
KW  - e-mail
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-251662
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TY  - THES
A1  - Kaufmann, Tobias
T1  - Brain-computer interfaces based on event-related potentials: toward fast, reliable and easy-to-use communication systems for people with neurodegenerative disease
T1  - Gehirn-Computer Schnittstellen basierend auf ereigniskorrelierten Potentialen: Entwicklung von schnellen, zuverlässigen und leicht zu bedienenden Kommunikationssystemen für Menschen mit neurodegenerativer Erkrankung
N2  - Objective: Brain Computer Interfaces (BCI) provide a muscle independent interaction channel making them particularly valuable for individuals with severe motor impairment. Thus, different BCI systems and applications have been proposed as assistive technology (AT) solutions for such patients. The most prominent system for communication utilizes event-related potentials (ERP) obtained from the electroencephalogram (EEG) to allow for communication on a character-by-character basis. Yet in their current state of technology, daily life use cases of such systems are rare. In addition to the high EEG preparation effort, one of the main reasons is the low information throughput compared to other existing AT solutions. Furthermore, when testing BCI systems in patients, a performance drop is usually observed compared to healthy users. Patients often display a low signal-to-noise ratio of the recorded EEG and detection of brain responses may be aggravated due to internally (e.g. spasm) or externally induced artifacts (e.g. from ventilation devices). Consequently, practical BCI systems need to cope with mani-fold inter-individual differences. Whilst these high demands lead to increasing complexity of the technology, daily life use of BCI systems requires straightforward setup including an easy-to-use graphical user interface that nonprofessionals can handle without expert support. Research questions of this thesis: This dissertation project aimed at bringing forward BCI technology toward a possible integration into end-users' daily life. Four basic research questions were addressed: (1) Can we identify performance predictors so that we can provide users with individual BCI solutions without the need of multiple, demanding testing sessions? (2) Can we provide complex BCI technology in an automated, user-friendly and easy-to-use manner, so that BCIs can be used without expert support at end-users' homes? (3) How can we account for and improve the low information transfer rates as compared to other existing assistive technology solutions? (4) How can we prevent the performance drop often seen when bringing BCI technology that was tested in healthy users to those with severe motor impairment? Results and discussion: (1) Heart rate variability (HRV) as an index of inhibitory control (i.e. the ability to allocate attention resources and inhibit distracting stimuli) was significantly related to ERP-BCI performance and accounted for almost 26% of variance. HRV is easy to assess from short heartbeat recordings and may thus serve as a performance predictor for ERP-BCIs. Due to missing software solutions for appropriate processing of artifacts in heartbeat data (electrocardiogram and inter-beat interval data), our own tool was developed that is available free of charge. To date, more than 100 researchers worldwide have requested the tool. Recently, a new version was developed and released together with a website (www.artiifact.de). (2) Furthermore, a study of this thesis demonstrated that BCI technology can be incorporated into easy-to-use software, including auto-calibration and predictive text entry. Naïve, healthy nonprofessionals were able to control the software without expert support and successfully spelled words using the auto-calibrated BCI. They reported that software handling was straightforward and that they would be able to explain the system to others. However, future research is required to study transfer of the results to patient samples. (3) The commonly used ERP-BCI paradigm was significantly improved. Instead of simply highlighting visually displayed characters as is usually done, pictures of famous faces were used as stimulus material. As a result, specific brain potentials involved in face recognition and face processing were elicited. The event-related EEG thus displayed an increased signal-to-noise ratio, which facilitated the detection of ERPs extremely well. Consequently, BCI performance was significantly increased. (4) The good results of this new face-flashing paradigm achieved with healthy participants transferred well to users with neurodegenerative disease. Using a face paradigm boosted information throughput. Importantly, two users who were highly inefficient with the commonly used paradigm displayed high accuracy when exposed to the face paradigm. The increased signal-to-noise ratio of the recorded EEG thus helped them to overcome their BCI inefficiency. Significance: The presented work at hand (1) successfully identified a physiological predictor of ERP-BCI performance, (2) proved the technology ready to be operated by naïve nonprofessionals without expert support, (3) significantly improved the commonly used spelling paradigm and (4) thereby displayed a way to effectively prevent BCI inefficiency in patients with neurodegenerative disease. Additionally, missing software solutions for appropriate handling of artifacts in heartbeat data encouraged development of our own software tool that is available to the research community free of charge. In sum, this thesis significantly improved current BCI technology and enhanced our understanding of physiological correlates of BCI performance.
N2  - Zielsetzung: Gehirn-Computer Schnittstellen (engl. Brain-Computer Interface, BCI) bilden einen muskel-unabhängigen Interaktionskanal, was sie besonders für Menschen mit starken, motorischen Einschränkungen wertvoll macht. Daher wurden verschiedene BCI-Systeme und -Anwendungen als unterstützende Technologien (UT) für diese Patienten vorgeschlagen. Das am häufigsten verwendete System zu Kommunikationszwecken basiert auf ereigniskorrelierten Potentialen (EKP) des Elektroenzephalogramms (EEG) und ermöglicht es Buchstabe für Buchstabe zu kommunizieren. Zum derzeitigen Stand der Technik sind Berichte über alltägliche Verwendung von BCI-Systemen jedoch selten. Zusätzlich zu dem hohen Präparationsaufwand, der mit dem Messen eines EEGs verbunden ist, ist eine der Hauptursachen der verhältnismäßig geringe Informationstransfer im Vergleich zu anderen existierenden UT-Lösungen. Zudem wird häufig beobachtet, dass das BCI-Kontrollvermögen bei Patienten deutlich niedriger ist als bei gesunden Nutzern. Das EEG von Patienten weißt häufig ein niedrigeres Signal-zu-Rausch-Verhältnis auf und die Erkennung von Hirnantworten kann durch interne (z. B. Spasmus) oder externe Artefakte (z. B. von einem Beatmungsgerät herrührend) zusätzlich erschwert werden. Somit müssen praxisrelevante BCI-Systeme mit einer Vielfalt von interindividuellen Unterschieden klar kommen. Obschon diese hohen Anforderungen zu einer zunehmend komplexeren Technologie führen, erfordert der Alltagsgebrauch von BCI-Systemen einen einfachen Aufbau inklusive leicht zu bedienender, grafischer Benutzeroberfläche, die von Laien, ohne Unterstützung von Experten, bedient werden kann. Forschungsfragestellungen dieser Dissertationsschrift: Das Dissertationsprojekt bezweckte die Weiterentwicklung von BCI-Systemen, um den Weg für eine Integration in das tägliche Leben von Benutzern zu bahnen. Vier grundlegende Forschungsfragestellungen wurden adressiert: (1) Können Prädiktoren des BCI-Kontrollvermögens gefunden werden, sodass Nutzer mit individuell angepassten BCI-Lösungen versorgt werden können, ohne dass mehrfache, anstrengende Testsitzungen notwendig sind? (2) Kann komplexe BCI-Technologie auf automatisierte, nutzerfreundliche und leicht zu bedienende Weise bereitgestellt werden, sodass BCIs, ohne die Unterstützung von Experten, zuhause verwendet werden können? (3) Wie kann man den im Vergleich zu anderen existierenden UT-Lösungen niedrigen Informationstransferraten begegnen und sie erhöhen? (4) Wie kann ein Abfall des Kontrollvermögens verhindert werden, der häufig in Erscheinung tritt, wenn man BCI-Technologie, die an Gesunden getestet wurde, zu Patienten mit starken motorischen Einschränkungen bringt? Ergebnisse und Diskussion: (1) Herzratenvariabilität als Index des inhibitorischen Kontrollvermögens (die Fähigkeit Aufmerksamkeitsressourcen bereitzustellen und ablenkende Reize zu inhibieren) wurde zu EKP-BCI-Kontrollvermögen in einen signifikanten Bezug gesetzt und klärte beinahe 26% der Varianz auf. HRV ist leicht aus kurzen Aufzeichnungen des Herzschlags zu erheben und könnte daher als Prädiktor des EKP-BCI-Kontrollvermögens dienen. Aufgrund fehlender Softwarelösungen für angemessene Artefaktbehandlung in Aufzeichnungen des Herzschlags (Elektrokardiogramm und Interbeat-Intervall Daten) wurde ein eigenes Programm entwickelt, das frei erhältlich ist. Bis heute wurde es von mehr als 100 Wissenschaftlern weltweit angefordert. Unlängst wurde zudem eine neue Version entwickelt, die zusammen mit einer Website veröffentlicht wurde (www.artiifact.de). (2) Des Weiteren zeigte eine Studie dieser Dissertation, dass BCI-Technologie samt Auto-Kalibration und Wortvervollständigung in eine leicht zu bedienende Software integriert werden kann. Ungeschulte, gesunde Probanden waren in der Lage die Software ohne Unterstützung von Experten zu bedienen und buchstabierten mit dem auto-kalibrierten BCI erfolgreich Wörter. Sie gaben an, dass die Bedienung der Software leicht zu tätigen sei und dass sie in der Lage wären, das System anderen zu erklären. Jedoch muss zukünftige Forschung klären, ob sich die Ergebnisse auf Patienten übertragen lassen. (3) Das häufig verwendete EKP-BCI-Paradigma wurde signifikant verbessert. Statt - wie normalerweise getätigt - visuell präsentierte Buchstaben einfach aufleuchten zu lassen, wurden Bilder berühmter Gesichter als Stimulationsmaterial verwendet. Hierdurch wurden spezifische Gehirnpotentiale der Gesichtserkennung und -verarbeitung ausgelöst. Das ereigniskorrelierte EEG wies daher ein höheres Signal-zu-Rausch-Verhältnis auf, was die Detektion von EKPs stark vereinfachte. Infolgedessen war das BCI-Kontrollvermögen signifikant erhöht. (4) Die guten Ergebnisse dieses neuen Gesichter-Stimulus-Paradigmas, die mit gesunden Probanden erreicht wurden, ließen sich gut auf Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen übertragen. Die Verwendung eines Gesichter-Paradigmas erhöhte den Informationstransfer erheblich. Zwei Nutzer, die sehr ineffizient im Umgang mit dem herkömmlichen BCI-System waren, erreichten zudem ein hohes Kontrollvermögen mit dem Gesichter-Paradigma. Das erhöhte Signal-zu-Rausch-Verhältnis des aufgezeichneten EEGs half ihnen somit ihre BCI Ineffizienz zu überwinden. Signifikanz: Die hier vorgestellte Arbeit (1) identifizierte einen physiologischen Prädiktor des EKP-BCI-Kontrollvermögens, (2) zeigte, dass die Technologie bereit ist für die Verwendung durch ungeschulte Laien ohne Unterstützung von Experten, (3) verbesserte das herkömmliche Kommunikationsparadigma signifikant, und (4) zeigte hierdurch einen Weg auf, die BCI Ineffizienz von Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen effektiv zu verhindern. Die fehlende Softwarelösung zur angemessenen Behandlung von Artefakten in Aufzeichnungen des Herzschlags animierte zudem zur Entwicklung einer eigenen Anwendung, die der Wissenschaftsgemeinschaft kostenfrei zur Verfügung gestellt wird. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass dieses Dissertationsprojekt somit derzeitige BCI-Technologie signifikant verbesserte und unser Verständnis physiologischer Korrelate des BCI-Kontrollvermögens erweiterte.
KW  - Gehirn-Computer-Schnittstelle
KW  - Herzfrequenzvariabilität
KW  - Nervendegeneration
KW  - BCI
KW  - HRV
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-83441
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TY  - THES
A1  - Botrel, Loic
T1  - Brain-computer interfaces (BCIs) based on sensorimotor rhythms - Evaluating practical interventions to improve their performance and reduce BCI inefficiency
T1  - Gehirn-Computer Schnittstellen (BCIs) basierend auf sensomotorischen Rhythmen - Evaluation praktischer Interventionen zur Verbesserung ihrer Leistung und Reduktion von BCI Ineffizienz
N2  - Brain computer interfaces based on sensorimotor rhythms modulation (SMR-BCIs) allow people to emit commands to an interface by imagining right hand, left hand or feet movements. The neurophysiological activation associated with those specific mental imageries can be measured by electroencephalography and detected by machine learning algorithms. Improvements for SMR-BCI accuracy in the last 30 years seem to have reached a limit. The currrent main issue with SMR-BCIs is that between 15% to 30% cannot use the BCI, called the "BCI inefficiency" issue. Alternatively to hardware and software improvements, investigating the individual characteristics of the BCI users has became an interesting approach to overcome BCI inefficiency. In this dissertation, I reviewed existing literature concerning the individual sources of variation in SMR-BCI accuracy and identified generic individual characteristics. In the empirical investigation, attention and motor dexterity predictors for SMR-BCI performance were implemented into a trainings that would manipulate those predictors and lead to higher SMR-BCI accuracy. Those predictors were identified by Hammer et al. (2012) as the ability to concentrate (associated with relaxation levels) and "mean error duration" in a two-hand visuo-motor coordination task (VMC). Prior to a SMR-BCI session, a total of n=154 participants in two locations took part of 23 min sessions of either Jacobson’s Progressive Muscle Relaxation session (PMR), a VMC session, or a control group (CG). No effect of PMR or VMC manipulation was found, but the manipulation checks did not consistently confirm whether PMR had an effect of relaxation levels and VMC on "mean error duration". In this first study, correlations between relaxation levels or "mean error duration" and accuracy were found but not in both locations. A second study, involving n=39 participants intensified the training in four sessions on four consecutive days or either PMR, VMC or CG. The effect or manipulation was assessed for in terms of a causal relationship by using a PRE-POST study design. The manipulation checks of this second study validated the positive effect of training on both relaxation and "mean error duration". But the manipulation did not yield a specific effect on BCI accuracy. The predictors were not found again, displaying the instability of relaxation levels and "mean error duration" in being associated with BCI performance. An effect of time on BCI accuracy was found, and a correlation between State Mindfulness Scale and accuracy were reported. Results indicated that a short training of PMR or VMC were insufficient in increasing SMR-BCI accuracy. This study contrasted with studies succeeding in increasing SMR-BCI accuracy Tan et al. (2009, 2014), by the shortness of its training and the relaxation training that did not include mindfulness. It also contrasted by its manipulation checks and its comprehensive experimental approach that attempted to replicate existing predictors or correlates for SMR-BCI accuracy. The prediction of BCI accuracy by individual characteristics is receiving increased attention, but requires replication studies and a comprehensive approach, to contribute to the growing base of evidence of predictors for SMR-BCI accuracy. While short PMR and VMC trainings could not yield an effect on BCI performance, mindfulness meditation training might be beneficial for SMR-BCI accuracy. Moreover, it could be implemented for people in the locked-in-syndrome, allowing to reach the end-users that are the most in need for improvements in BCI performance.
N2  - Les interfaces cerveau-ordinateur (angl. brain-computer interfaces, BCIs) basées sur les rythmes sensorimoteurs (angl. sensorimotor rhythms, SMR) permettent d’émettre des commandes par l’imagination de mouvements des mains ou des jambes. Dans le cas des BCIs non-invasifs, les manifestations neurophysiologiques liées á l’imagination motrice peuvent être mesurées par électroencephalographie (EEG) á la surface du cuir chevelu, puis détectées á l’aide d’algorithmes d’apprentissage. Après 30 années de progrès dans l’implémentation des BCI basées sur les SMR, il devient de plus en plus difficile d’obtenir un gain significatif de performance, alors qu’il est estimé qu’entre 15% et 30 % des utilisateurs ne peuvent pas utiliser une BCI basée sur les SMR. On parle d’inefficacité de la BCI (angl. BCI inefficiency). Une alternative aux avancées matérielles et logicielles réside dans l’investigation de caractéristiques propres à l’utilisateur. Dans ce travail de thèse, j’ai d’abord procédé à une revue de littérature sur les sources individuelles de variation de la performance SMR-BCIs, sous la forme de caractéristiques psychologiques, neurologiques et neuroanatomiques propres à l’utilisateur. Pour l’étude empirique, je me suis basé sur deux prédicteurs – l’attention et la dextérite motrice – que j’ai expérimentalement manipulés par des protocoles d’intervention. Ces deux prédicteurs ont été identifiés par Hammer et al. (2012) en tant que capacité à se concentrer (ability to concentrate) et durée moyenne d’erreur dans une tâche de coordination visuo-motrice (mean error duration in a visuomotor coordination task, VMC). La première étude comprend N=154 participants recrutés dans deux villes allemandes (Würzburg et Berlin). Avant de procéder à une session de BCI basée sur les SMR, les participants ont été aléatoirement répartis en trois groupes d’intervention d’une durée de 23 minutes. Le groupe PMR a pris part à une session de relaxation musculaire progressive de Jacobson, censée relaxer le participant ; le groupe VMC a pris part a une session de coordination visuo-motrice des deux mains, censé augmenter la dextérité motrice ; le groupe controle CG ayant eu pour tâche de lire un texte. Les résultats, analysés indépendemment pour chaque lieu de mesure, indiquent que l’entraînement PMR ou VMC n’ont pas provoqué d’amélioration significative de la performance BCI. L’effet des interventions sur leurs variables témoins respectives (PMR sur le niveau subjectif de relaxation ; VMC sur la durée moyenne d’erreur) sont inéquivoques. Il n’est donc pas possible d’interpréter l’absence d’effet d’entraînement sur la performance BCI. Les corrélations entre les variables témoins et la performance BCI répliquent les deux prédicteurs à l’origine de l’étude, mais ces résultats sont restreints à l’un des deux lieux de mesure. La seconde étude a été menée sur N=39 participants pour lesquels la durée d’entraînement (soit PMR, VMC ou CG) a été prolongée sur quatre sessions étalées sur quatre jours successifs. Cette seconde étude a été conçue selon un modèle pré-test post-test permettant de réduire la sensibilité aux variations inter-individuelles de la performance, ainsi que de tester la présence d’une relation causale entre entraînement et performance BCI. Les variables témoins – relaxation et durée d’erreur VMC– ont evolué de maniere positive validant les entraînements. Cependant, les entraînements PMR et VMC n’ont eu aucun effet positif sur la performance BCI basée sur les SMR. Les prédicteurs n’ont donc pas de nouveau été répliqués, démontrant l’instabilité des niveaux de relaxation et la performance VMC dans leur association avec la performance BCI. L’effet de temps sur la performance BCI, constaté dans de nombreuses études a été répliqué. De manière plus inattendue, une correlation entre l’échelle d’attention consciente (state mindfulness scale, SMS) et la performance BCI a été révélée. Globalement, Les résultats de ces deux études empiriques indiquent que de courts entraînements PMR ou VMC ont été insuffisants pour améliorer la performance BCI. Ces études contrastent donc avec les précédentes études qui au contraîre ont montré un effect positif d’un entraînement en relaxation Tan et al. (2009, 2014), notamment marqués par leur durée s’étalant sur plusieurs mois ainsi que leur forme de relaxations basées sur la méditation de pleine conscience (angl. Mindfulness). Mes deux études se démarquent cependant par la présence de tests de manipulation, l’approche expérimentale basée sur l’implémentation du potentiel des prédicteurs et corrélats de la performance BCI. La prédiction de performance SMR-BCI par des caractérisiques individuelles reçevant une attention croissante ces dernières années, il est nécessaire pour contribuer efficacement au domaine des sources de variation des BCI, d’opter pour une approche expériementale englobant les résultats existants, notamment par l’effort de réplication, et de comparaison d’études. En conclusion, Alors que de courts entraînements PMR et VMC n’ont pas eu d’effets sur la performance BCI basée sur les SMR, la piste de l’entraînement de méditation pleine conscience présente un potentiel qu’il est nécessaire de confirmer. De plus, il pourraît être mis en place pour des patients paralysés moteur (angl. locked-in syndrome, LIS), permettant de fait d’atteîndre la population pouvant le plus profiter des améliorations de la performance BCI.
N2  - Gehirn-Computer Schnittstellen (engl. brain-computer interfaces, BCIs), basierend auf der Modulation sensomotorischer Rhythmen (SMR), erlauben Menschen, Befehle an eine Schnittstelle zu übermitteln, beispielsweise durch die Vorstellung von Bewegungen der Hände oder der Füße. Die neurophysiologische Aktivität, die mit den Bewegungsvorstellungen assoziiert ist, kann mittels Elektroenzephalographie gemessen und durch Algorithmen aus dem Bereich des maschinellen Lernens detektiert werden. Die Fortschritte in Bezug auf SMR-BCIs, die es in den letzten 30 Jahren gab, scheinen an eine Grenze zu stoßen. Das Hauptproblem liegt darin, dass 15 bis 30% der Nutzer keine Kontrolle über SMR-BCIs erlangen. Dieses Phänomen wird als „BCI Ineffizienz“ bezeichnet. Neben Verbesserungen der Hard- und Software ist die Untersuchung individueller Charakteristika der BCI Nutzer ein vielversprechender Ansatz, um die BCI Ineffizienz zu überwinden. Im Rahmen dieser Dissertation habe ich zunächst durch eine Literaturstudie zu den Ursachen der Variation der SMR-BCI Genauigkeiten individuelle Charakteristika identifiziert. In der experimentellen Untersuchung wurden Aufmerksamkeit und Feinmotorik als Prädiktoren für die Leistung mit einem SMR-BCI in ein Trainingsparadigma aufgenommen, das zum Ziel hatte, die SMR-BCI Genauigkeiten zu verbessern. Diese Prädiktoren wurden von Hammer et al. (2012) als die Konzentrationsfähigkeit (assoziiert mit Entspannungsniveau) und „mittlere Fehlerdauer“ in einer beidhändigen visuomotorischen Koordinationsaufgabe (engl. two-hand visuo-motor coordination task, VMC) identifiziert. In der ersten Studie der vorliegenden Dissertation nahmen insgesamt n=154 Studienteilnehmer an zwei verschiedenen Standorten teil. Im Vorfeld einer SMR-BCI Sitzung nahmen diese entweder an einer 23-minütigen Sitzung mit Progressiver Muskelrelaxation nach Jacobson (PMR), einer Sitzung mit VMC oder einer Kontrollgruppe (KG) teil. Es zeigten sich keine Effekte auf die Genauigkeiten des SMRBCI als Folge der Versuchsbedingung (VMC, PMR oder KG). Jedoch konnte auch durch Manipulationschecks nicht konsistent bestätigt werden, dass PMR eine Auswirkung auf das Entspannungsniveau und VMC auf die „mittlere Fehlerdauer“ hatte. In dieser ersten Studie konnten Korrelationen zwischen dem Entspannungsniveau oder „mittlerer Fehlerdauer“ und der Genauigkeit mit dem SMR-BCI aufgedeckt werden, jedoch nicht an beiden Standorten. In der zweiten Studie dieser Dissertation mit n=39 Teilnehmern wurde das Training durch die Steigerung auf vier Sitzungen intensiviert, die an vier aufeinanderfolgenden Tagen entweder mit PMR, VMC oder KG durchgeführt wurden. Der Effekt dieser Manipulation auf SMRBCI Genauigkeiten wurde mittels eines Pretest-Posttest-Studiendesigns untersucht. Die Manipulationschecks validierten den positiven Effekt des Trainings sowohl für Entspannung als auch die „mittlere Fehlerdauer“. Es gab jedoch keine spezifische Wirkung des Trainings auf die BCI Genauigkeiten. Entspannungsniveau und „mittlere Fehlerdauer“ konnten nicht als zuverlässige Prädiktoren für SMR-BCI Leistung bestätigt werden. Es gab einen Effekt der Zeit auf die BCI Genauigkeit und eine Korrelation zwischen der State Mindfulness Scale und der Genauigkeit. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein kurzes PMR oder VMC Training nicht ausreichten, um SMR-BCI Genauigkeiten zu steigern. Diese Studie steht im Widerspruch zu Studien von Tan et al. (2009, 2014), die erfolgreich die SMR-BCI Genauigkeit steigern konnten, unterscheidet sich von diesen jedoch auch durch die kürzere Trainingsdauer und dem Fehlen von Achtsamkeitskomponenten beim Entspannungstraining. Weitere Unterschiede liegen in dem verwendeten Manipulationscheck und dem umfassenden experimentellen Ansatz der aktuellen Studie mit dem Ziel, zuvor ermittelte Prädiktoren oder Korrelate von SMR-BCI Genauigkeit zu replizieren. Die Vorhersage von BCI Genauigkeit durch individuelle Charakteristika erhält steigende wissenschaftliche Aufmerksamkeit, bedarf aber Replikationsstudien und eines umfassenden Ansatzes, um die Beweislage hinsichtlich Prädiktoren für SMR-BCI Genauigkeit zu verbessern. Während für kurze PMR und VMC Trainings kein Effekt auf die SMR-BCI Genauigkeit aufgedeckt werden konnte, könnte sich achtsamkeitsbasiertes Meditationstraining als vorteilhaft für die Leistung mit einem SMR-BCI erweisen. Darüber hinaus könnte es auch für Personen mit Locked-In-Syndrom implementiert werden, um so diejenigen Endnutzer zu erreichen, die am meisten von Verbesserungen der BCI Leistung profitieren würden.
KW  - Gehirn-Computer-Schnittstelle
KW  - Locked-in-Syndrom
KW  - Intervention
KW  - Sensorimotor Rhythms
KW  - visuomotor coordination
KW  - predictor analysis
KW  - Psychologie
KW  - Progressive Relaxation
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-168110
ER  - 
TY  - THES
A1  - Höfling, Atilla
T1  - Beggars cannot be choosers - The influence of food deprivation on food related disgust
T1  - In der Not frisst der Teufel Fliegen - Der Einfluss von Nahrungsdeprivation auf nahrungsbezogenen Ekel
N2  - The main goals of the present thesis were to investigate how food deprivation influences food related disgust and to identify mental mechanisms that might underlie alterations in food related disgust. For this purpose, 9 studies were conducted that employed direct and indirect measures of attitudes, biological measures of affect as well as measures of real eating behavior and food choice, and compared responses of deprived and non deprived subjects on each of these measures. Spontaneous facial reactions were assessed via EMG and revealed that food deprived subjects showed weaker disgust reactions than satiated participants when being confronted with photographs of disgusting foods. Interestingly, deprived and non deprived subjects evaluated disgusting foods equally negative on a conscious level of information processing, indicating that food deprivation has the potential to attenuate food related disgust irrespective of conscious evaluations. Furthermore, it was found that food deprived participants readily consumed disgust related foods (“genetically modified foods”), while satiated participants rejected those foods. Again, no difference emerged between deprived and non deprived subjects in respect to their conscious evaluations of genetically modified foods (that were negative in both experimental groups). The dissociation between conscious evaluations and actual eating behavior that was observed amongst food deprived participants resembles the dissociation between conscious evaluations and facial reactions, thereby corroborating the assumption that alterations in food related disgust might directly influence eating behavior without changing conscious evaluations of foods. The assumption that a shift in automatic attitudes towards disgusting foods might be responsible for these effects received only partial support. That is, there was only a non significant tendency for food deprived subjects to evaluate disgusting foods more positive than satiated subjects on an automatic level of information processing. Instead, the results of the present thesis suggest that food deprived subjects exhibit a stronger motivation than satiated subjects to approach disgusting foods immediately. More precisely, food deprived participants exhibited strong approach motivational tendencies towards both, palatable and disgusting foods in an “Approach- Avoidance Task” whereas satiated participants only approached palatable (but not disgusting) foods on an automatic level of information processing. Moreover, food deprivation seems to change the subjective weighting of hedonic and functional food attributes in the context of more elaborated decisions about which foods to pick for consumption and which foods to reject. It was found that individual taste preferences were of minor importance for food deprived subjects but very important for satiated subjects when actually choosing between several food alternatives. In contrast, functional food attributes (e.g., immediate availability of a given food, large portion size) were more important selection criteria for food deprived subjects than for satiated subjects. Thus, food deprived participants were less picky than satiated participants, but showed a clear preference for those food alternatives that were functional in ending a state of food deprivation quickly – even if this meant choosing a food that was not considered tasty. Taken together, the present thesis shows that physiological need states (e.g., food deprivation) are tightly linked to the affective and motivational processing of need relevant cues. This link is so strong that food deprivation even modulates affective and motivational reactions as well as eating behavior and choice behavior towards disgusting (but need relevant) foods.
N2  - In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, wie sich Nahrungsdeprivation auf nahrungsbezogene Ekelreaktionen auswirkt und welche mentalen Prozesse in diesem Zusammenhang eine Rolle spielen. Hierzu wurden in insgesamt 9 Studien unterschiedliche direkte und indirekte Einstellungsmaße, biologische Affektmaße (z.B. EMG), sowie tatsächliches Ess- und Nahrungsauswahlverhalten von hungrigen und satten Probanden analysiert. Anhand elektromyographisch abgeleiteteter, fazialer Reaktionen wurde nachgewiesen, dass hungrige Probanden schwächere unmittelbare Ekelreaktionen als satte Probenden zeigen, während sie mit Fotos von ekelerregenden Speisen konfrontiert werden. Interessanterweise trat dieser Effekt auf, obwohl hungrige Probanden eklige Speisen auf einer bewussten Ebene der Informationsverarbeitung genau so negativ beurteilten wie satte Probanden auch. Dies legt nahe, dass Nahrungsdeprivation auch unabhängig von bewussten Bewertungen zu einer unmittelbaren Abnahme nahrungsbezogener Ekelreaktionen führen kann. Darüber hinaus wurde gefunden, dass satte Probanden den Konsum von ekelassoziierten Speisen („Genfood“) verweigerten, während hungrige Probanden diese in uneingeschränktem Ausmaß konsumierten. Interessanterweise beurteilten hungrige Probanden genetisch veränderte Lebensmittel auf bewusster Ebene jedoch genau so negativ wie satte Probanden auch. Die Hypothese, dass die beobachteten Effekte auf eine Modulation automatischer bzw. „unbewusster“ Einstellungen gegenüber ekligen Speisen zurück zu führen ist, wurde nur bedingt bestätigt. So zeigten hungrige Probanden zwar sowohl gegenüber appetitlichen, als auch gegenüber ekligen Speisen positivere automatische Bewertungen als satte Probanden, dieser Unterschied verfehlte jedoch knapp statistische Signifikanz. Vielmehr legen die gefundenen Ergebnisse nahe, dass hungrige Probanden vor allem stärkere unmittelbare Annäherungsreaktionen an eklige Speisen zeigen als satte Probanden. Letztere differenzierten im Rahmen einer sog. „Annäherungs- Vermeidungsaufgabe“ auch auf einer automatischen Ebene der Informationsverarbeitung deutlich zwischen appetitlicher und ekliger Nahrung, während hungrige Probanden sich gleichermaßen stark an appetitliche und unappetitliche Speisen annäherten. Darüber hinaus zeigte sich, dass hedonische Aspekte (z.B. individuelle Geschmacksvorlieben) unwichtigere Kriterien für die Nahrungsauswahl von hungrigen Probanden waren, als für die Nahrungsauswahl satter Probanden. Funktionale Nahrungsattribute (z.B. Portionsgröße, unmittelbare zeitliche Verfügbarkeit) hingegen waren wichtigere Auswahlkriterien für hungrige Probanden als für satte Probanden. Hungrige Probanden waren somit weniger „wählerisch“ als satte Probanden, sondern zeigten eine Präferenz für jene Nahrungsalternativen, die dazu geeignet waren, einen physiologischen Deprivationszustand schnell zu beenden – selbst wenn es sich dabei um geschmacklich unattraktive Speisen handelte. Insgesamt zeigt die vorliegende Arbeit auf, dass physiologische Deprivationszustände wie Nahrungsdeprivation eng mit der affektiven und motivationalen Verarbeitung von bedürfnisrelevanten Reizen verknüpft sind. Diese Verknüpfung ist so eng, dass Nahrungsdeprivation sogar unmittelbare affektive und motivationale Reaktionen, sowie Konsum.- und Auswahlverhalten gegenüber Speisen beeinflusst, die wir normalerweise als eklig oder unappetitlich erachten.
KW  - Ekel
KW  - Hunger
KW  - Nahrung
KW  - Nahrungsdeprivation
KW  - Essverhalten
KW  - Affekt
KW  - Motivation
KW  - Reflektiv Impulsiv Modell (RIM)
KW  - food deprivation
KW  - eating behavior
KW  - affect
KW  - motivation
KW  - Reflective Impulsive Model (RIM)
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-34609
ER  - 
TY  - THES
A1  - Käthner, Ivo R. J.
T1  - Auditory and visual brain-computer interfaces as communication aids for persons with severe paralysis
T1  - Akustische und visuelle Gehirn-Computer Schnittstellen als Kommunikationshilfen für Menschen mit schweren Muskellähmungen
N2  - Brain-computer interfaces (BCIs) could provide a muscle-independent communication channel to persons with severe paralysis by translating brain activity into device commands. As a means of communication, in particular BCIs based on event-related potentials (ERPs) as control signal have been researched. Most of these BCIs rely on visual stimulation and have been investigated with healthy participants in controlled laboratory environments. In proof-of-principle studies targeted end users gained control over BCI systems; however, these systems are not yet established as an assistive technology for persons who would most benefit from them. The main aim of this thesis is to advance the usability of ERP-BCIs for target users. To this end, five studies with BCIs have been conducted that enabled users to communicate by focusing their attention on external stimuli.
Two studies were conducted in order to demonstrate the advantages and to further improve the practical application of visual BCIs. In the first study, mental workload was experimentally manipulated during prolonged BCI operation. The study showed the robustness of the visual ERP-BCI since users maintained a satisfactory level of control despite constant distraction in the form of background noise. Moreover, neurophysiological markers that could potentially serve as indicators of high mental workload or fatigue were revealed. This is a first step towards future applications in which the BCI could adapt to the mental state of the user (e.g. pauses if high mental workload is detected to prevent false selections). In the second study, a head-mounted display (HMD), which assures that stimuli are presented in the field of view of the user, was evaluated. High accuracies and information transfer rates, similar to a conventional display, were achieved by healthy participants during a spelling task. Furthermore, a person in the locked-in state (LIS) gained control over the BCI using the HMD. The HMD might be particularly suited for initial communication attempts with persons in the LIS in situations, where mounting a conventional monitor is difficult or not feasible.
Visual ERP-BCIs could prove valuable for persons with residual control over eye muscles and sufficient vision. However, since a substantial number of target users have limited control over eye movements and/or visual impairments, BCIs based on non-visual modalities are required. Therefore, a main aspect of this thesis was to improve an auditory paradigm that should enable motor impaired users to spell by focusing attention on different tones. The two conducted studies revealed that healthy participants were able to achieve high spelling performance with the BCI already in the first session and stress the importance of the choice of the stimulus material. The employed natural tones resulted in an increase in performance compared to a previous study that used artificial tones as stimuli. Furthermore, three out of five users with a varying degree of motor impairments could gain control over the system within the five conducted sessions. Their performance increased significantly from the first to the fifth session - an effect not previously observed for visual ERP-BCIs. Hence, training is particularly important when testing auditory multiclass BCIs with potential users.
A prerequisite for user satisfaction is that the BCI technology matches user requirements. In this context, it is important to compare BCIs with already established assistive technology. Thus, the fifth study of this dissertation evaluated gaze dependent methods (EOG, eye tracking) as possible control signals for assistive technology and a binary auditory BCI with a person in the locked-in state. The study participant gained control over all tested systems and rated the ease of use of the BCI as the highest among the tested alternatives, but also rated it as the most tiring due to the high amount of attention that was needed for a simple selection. Further efforts are necessary to simplify operation of the BCI.
The involvement of end users in all steps of the design and development process of BCIs will increase the likelihood that they can eventually be used as assistive technology in daily life. The work presented in this thesis is a substantial contribution towards the goal of re-enabling communication to users who cannot rely on motor activity to convey their thoughts.
N2  - Gehirn-Computer Schnittstellen (engl. brain-computer interfaces, BCIs) könnten Menschen mit schweren Muskellähmungen muskelunabhängige Kommunikation ermöglichen, indem sie Gehirnaktivität in Steuerungsbefehle übersetzen. Zu Kommunikationszwecken wurden insbesondere BCIs erforscht, die auf ereigniskorrelierten Potenzialen (EKPs) als Steuerungssignal beruhen. Die Mehrzahl dieser BCIs basiert auf visuellen Paradigmen und wurde unter kontrollierten Laborbedingungen mit gesunden Versuchsteilnehmern untersucht. In Machbarkeitsstudien konnten auch Menschen mit schweren Muskellähmungen Kontrolle erlangen. Jedoch sind BCIs noch nicht im Alltag als Hilfsmittel für diejenigen etabliert, die am meisten von ihnen profitieren würden. Die Gebrauchstauglichkeit für diese Zielgruppe zu erhöhen, ist das Hauptziel der vorliegenden Arbeit. Zu diesem Zweck wurden fünf Studien mit BCIs durchgeführt, die Nutzern durch die Aufmerksamkeitsfokussierung auf externe Reize ermöglichen zu kommunizieren.
Um die Vorteile der visuellen Paradigmen zu zeigen und die praktische Anwendbarkeit weiter zu verbessern, wurden zwei Studien durchgeführt. In der ersten Studie wurde die mentale Arbeitsbelastung während längerer Benutzung eines BCI experimentell manipuliert. Die Studie demonstrierte die Robustheit des EKP-BCI. Nutzer konnten trotz konstanter Ablenkung durch Hintergrundgeräusche ein zufriedenstellendes Kontrollniveau aufrechterhalten. Darüber hinaus wurden neurophysiologische Marker gefunden, die als Indikatoren hoher mentaler Arbeitsbelastung oder Ermüdung dienen können. Dies ist ein erster Schritt hin zu Anwendungen, bei denen sich das BCI dem mentalen Zustand des Benutzers anpasst (z.B. indem die Anwendung pausiert, wenn hohe Arbeitsbelastung detektiert wird, um Falschauswahlen zu verhindern). In der zweiten Studie wurde ein Head- Mounted Display (HMD) evaluiert, welches sicherstellt, dass alle Stimuli im Gesichtsfeld des Nutzers angezeigt werden. Dabei wurden von gesunden Versuchsteilnehmern hohe Genauigkeiten und Informationstransferraten beim Schreiben von Wörtern erzielt, vergleichbar mit denen eines herkömmlichen Bildschirms. Zusätzlich erlangte ein Nutzer im Locked-in-Zustand Kontrolle über das BCI mittels des HMD. Das HMD könnte sich insbesondere für initiale Kommunikationsversuche für Personen im Locked-in-Zustand eignen, wenn sich das Aufstellen eines konventionellen Bildschirms als schwierig oder unmöglich erweist.
Visuelle EKP-BCIs könnten sich insgesamt als wertvoll für Personen herausstellen, die noch ihre Augenbewegungen kontrollieren können und über ausreichend Sehkraft verfügen. Da eine nicht unerhebliche Zahl von potenziellen Endbenutzern jedoch eingeschränkte Kontrolle über Augenbewegungen und/oder Sehbeeinträchtigungen hat, sind BCIs notwendig, die auf nicht-visuellen Modalitäten beruhen. Im Rahmen dieser Arbeit lag ein Fokus deshalb auf der Weiterentwicklung eines akustischen Paradigmas, welches Nutzern mit motorischen Einschränkungen das Buchstabieren durch die Aufmerksamkeitsfokussierung auf verschiedene Töne ermöglichen soll. Die beiden hierzu durchgeführten Studien zeigten, dass gesunde Versuchsteilnehmer bereits in der ersten Sitzung hohe Buchstabiergenauigkeiten erzielen konnten. Zudem unterstreichen diese Studien die Wichtigkeit der Wahl der Stimuli. Die in den beiden Studien verwendeten natürlichen Geräusche, führten zu einer Leistungsverbesserung verglichen mit einer vorausgegangenen Studie, die künstliche Töne verwendete. Darüber hinaus konnten drei von fünf Nutzern mit Muskellähmungen innerhalb von fünf Sitzungen Kontrolle über das System erlangen. Für die drei Nutzer war die Leistung in der fünften Sitzung dabei deutlich höher als in der ersten. Ein solcher Trainingseffekt wurde mit visuellen Paradigmen in vorausgegangenen Studien bisher nicht berichtet. Dieses Ergebnis betont daher die Bedeutsamkeit von Training während der Erprobung von
akustischen Multi-Klassen-BCIs mit Endbenutzern.
Eine Grundvoraussetzung für Nutzerzufriedenheit ist, dass die BCI Technologie den Bedürfnissen der Nutzer entspricht. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, BCIs mit bereits etablierten Hilfsmitteln zu vergleichen. Daher wurden in der fünften Studie dieser Dissertation sowohl blickabhängige Methoden (EOG, Eye-Tracking) als auch ein akustisches BCI zur binären Kommunikation mit einem Nutzer im Locked-in-Zustand evaluiert. Der Studienteilnehmer erlangte über alle getesteten Systeme die Kontrolle und bewertete den Bedienkomfort des BCI am höchsten verglichen mit den anderen getesteten Methoden. Das BCI wurde jedoch aufgrund der hohen Konzentration, die für die Auswahl eines einzelnen Befehls benötigt wurde, als die ermüdendste bewertet. Weitere Entwicklungen sind notwendig, um die Bedienung des BCI noch stärker zu vereinfachen. Die Einbeziehung von Endbenutzern in alle Schritte des Entwicklungsprozesses eines BCI wird die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass es schließlich als Hilfsmittel im Alltag genutzt
werden kann. Die vorliegende Dissertation leistet wesentliche Beiträge, um dieses Ziel zu erreichen: Nämlich Nutzern, welche sich nicht mittels motorischer Aktivität ausdrücken
können, eine neue Form der Kommunikation zu ermöglichen.
KW  - Gehirn-Computer Schnittstelle
KW  - Elektronencephalographie
KW  - Kommunikationshilfe
KW  - Brain-computer interface
KW  - BCI
KW  - EEG
KW  - P300
KW  - ALS
KW  - LIS
KW  - AAC
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-135477
ER  -