TY - JOUR A1 - Blechert, Jens A1 - Meule, Adrian A1 - Busch, Niko A. A1 - Ohla, Kathrin T1 - Food-pics: an image database for experimental research on eating and appetite JF - Frontiers in Psychology N2 - Our current environment is characterized by the omnipresence of food cues. The sight and smell of real foods, but also graphically depictions of appetizing foods, can guide our eating behavior, for example, by eliciting food craving and influencing food choice. The relevance of visual food cues on human information processing has been demonstrated by a growing body of studies employing food images across the disciplines of psychology, medicine, and neuroscience. However, currently used food image sets vary considerably across laboratories and image characteristics (contrast, brightness, etc.) and food composition (calories, macronutrients, etc.) are often unspecified. These factors might have contributed to some of the inconsistencies of this research. To remedy this, we developed food-pics, a picture database comprising 568 food images and 315 non-food images along with detailed meta-data. A total of N = 1988 individuals with large variance in age and weight from German speaking countries and North America provided normative ratings of valence, arousal, palatability, desire to eat, recognizability and visual complexity. Furthermore, data on macronutrients (g), energy density (kcal), and physical image characteristics (color composition, contrast, brightness, size, complexity) are provided. The food-pics image database is freely available under the creative commons license with the hope that the set will facilitate standardization and comparability across studies and advance experimental research on the determinants of eating behavior. Read F KW - food-cues KW - standardized food images KW - ERP KW - image properties KW - anorexia nervosa KW - restrained eaters KW - high calorie KW - brain KW - weight loss KW - visual-attention KW - responses KW - cues KW - reward KW - hunger KW - fMRI KW - eating behavior KW - obesity KW - food pictures Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-115987 SN - 1664-1078 VL - 5 ER - TY - THES A1 - Bäuerlein, Kerstin T1 - Leseverständnisdiagnostik in der Sekundarstufe - Theoretische Grundlagen sowie Konstruktion und empirische Erprobung der Lesetests LESEN 6-7 und LESEN 8-9 T1 - Diagnosis of reading comprehension in secondary school - Theoretical foundation as well as construction and empirical analyses of the reading tests LESEN 6-7 and LESEN 8-9 N2 - Lesen ist keine passive Rezeption schriftlichen Materials, sondern eine aktive, wechselseitige Beeinflussung von Text und Leser. Der Erwerb von Lesekompetenz ist daher ein komplexer und langwieriger Prozess, der nicht mit der Alphabetisierung in der Grundschule endet, sondern bis ins Erwachsenenalter hinein andauert. In nationalen und internationalen Studien zeigten deutsche Jugendliche zum Teil gravierende Defizite im Hinblick auf die Lesekompetenz. Inzwischen wurden zwar zahlreiche Einflussfaktoren und Ansatzpunkte für Fördermaßnahmen identifizifiziert und Interventionen konzipiert. Um diese Maßnahmen jedoch gezielt und gewinnbringend einsetzen und evaluieren zu können, ist es erforderlich, den Leistungsstand der Schüler umfassend zu erheben. Bislang fehlten hierfür geeignete Diagnoseinstrumente für die mittleren und höheren Klassenstufen. Daher wurden im Projekt "LESEN - Lesen ermöglicht Sinnentnahme" zwei Lesetests für die Sekundarstufe entwickelt: LESEN 6-7 für die Klassenstufen sechs und sieben sowie LESEN 8-9 für die Klassenstufen acht und neun. LESEN 6-7 und LESEN 8-9 sind zwei analog aufgebaute Lesetests, die vor allem auf die kognitiven Aspekte der Lesekompetenz, also das Leseverständnis, fokussieren. Beide Tests enthalten jeweils zwei Subtests: Basale Lesekompetenz (BLK) und Textverständnis (TV). Der Subtest BLK besteht aus einer Satzleseaufgabe und erfasst die Lesegeschwindigkeit und das Verständnis einfacher, kurzer Sätze. Der Subtest TV enthält einen expositorischen und einen narrativen Text mit geschlossenen Verständnisfragen, die die inhaltliche Verarbeitung prüfen. Damit orientiert sich der Aufbau der Tests am aktuellen Forschungsstand, demzufolge Leseverständnis sich aus basalen Prozessen und hierarchiehöheren Verständnisleistungen zusammensetzt. Bezüglich des Verständnisses werden in der Literatur verschiedene Verarbeitungsebenen beschrieben, die bei der Konstruktion des Subtests TV explizit Berücksichtigung fanden. Methodisch orientierte sich die Konstruktion von LESEN 6-7 und LESEN 8-9 zunächst an der Klassischen Testtheorie (KTT). Während für den Subtest BLK darüber hinaus kein Testmodell nötig war, da die Anzahl der in der vorgegebenen Zeit gelesenen Sätze bereits eine metrische Variable darstellt, wurde dem Subtest TV das dichotome Rasch-Modell zugrunde gelegt. Bei Letzterem wurden daher zusätzlich entsprechende Rasch-Kennwerte für die Itemselektion herangezogen. Beide Tests wurden an einer großen Stichprobe, die jeweils Schüler mehrerer deutscher Bundesländer und verschiedener Schularten einschloss, normiert. Zudem wurden jeweils beide Subtests eingehend auf Reliabilität und Validität sowie weitere gängige Testgütekriterien geprüft. Der Subtest TV wurde darüber hinaus auf Rasch-Modell-Konformität untersucht. Die Ergebnisse der empirischen Erprobung der beiden Tests fallen sehr zufriedenstellend aus. Die Normstichprobe umfasst 1.644 Schüler für LESEN 6-7 und 945 Schüler für LESEN 8-9. Sowohl die KTT- als auch die Rasch-Kennwerte für die Reliabilität liegen im mittelhohen bis hohen Bereich. Die inhaltliche Validität ergibt sich aus den stringent aus der Theorie abgeleiteten Iteminhalten. Die Konstruktvalidität wird durch größtenteils hohe bis sehr hohe Korrelationen mit konstruktnahen Skalen gestützt. Im Sinne konvergenter Validität korrelieren die Ergebniswerte von LESEN 6-7 und LESEN 8-9 außerdem höher mit konstruktnahen Außenkriterien (Lehrerurteil zur Lesekompetenz, Deutschnote) als mit konstruktfernen Außenkriterien (Gesamtnotenschnitt, Mathematiknote). Die niedrige bis nicht vorhandene Korrelation mit konstruktfernen Außenkriterien weist auf diskriminante Validität der Tests hin. Weiter sprechen die größtenteils erwartungskonformen Ergebnisse im Hinblick auf verschiedene aus der Theorie und empirischen Vorbefunden abgeleitete Hypothesen u. a. in Bezug auf Klassenstufen- und Schulartunterschiede für die Validität von LESEN 6-7 und LESEN 8-9. Die Ergebnisse der Rasch-Modell-Konformitätsprüfung für den Subtest TV sprechen für das Vorliegen von Itemhomogenität in beiden Tests, jedoch eher gegen das Vorliegen von Personenhomogenität. Insgesamt erfüllen LESEN 6-7 und LESEN 8-9 gängige Testgütekriterien in zufriedenstellendem Maße. Sie ermöglichen sowohl auf Gruppen- als auch auf Individualebene eine umfassende Erfassung des Leseverständnisses von Sekundarschülern sowie in allen vier Klassenstufen eine Differenzierung im gesamten Leistungsspektrum. N2 - Reading is not the passive reception of written material, but an interaction between text and reader. Learning to read is therefore a long and complex process which is not finished by the time students reach secondary school, but which continues into adulthood. In national and international studies, a noteworthy amount of German students has shown serious deficits concerning reading competence. During the last years, a lot of influential factors have been identified, and reading intervention programs have been developed. But for successful application and evaluation of these programs, an assessment of the students’ level of reading competence is necessary. So far, adequate diagnostic instruments have been lacking for secondary school students. Therefore, the project “LESEN – Lesen ermöglicht Sinnentnahme” [reading – reading allows extraction of meaning] aimed at constructing two reading tests for secondary school: LESEN 6-7 for grades six and seven, and LESEN 8-9 for grades eight and nine. LESEN 6-7 and LESEN 8-9 are two analogue reading tests that focus on the cognitive aspect of reading, namely reading comprehension. Both tests include two subtests: Basale Lesekompetenz (BLK) [basic reading competence] and Textverständnis (TV) [text comprehension]. The subtest BLK is identical for both tests and consists of a list of short and simple sentences. The score is the number of sentences read correctly within a given time. The subtest TV differs in difficulty between the two analogue tests, but for both tests it consists of one expository and one narrative text with single choice questions aiming at content comprehension. The structure of the two analogue tests reflects the current state of research according to which reading comprehension consists of basic reading processes and hierarchically higher comprehension processes. Regarding reading comprehension, literature describes different levels of processing, which were explicitly taken into account for the construction of the subtests TV. Regarding its methodical aspects, the test construction followed Classical Test Theory. For the subtest BLK, an additional test model was not necessary, as the number of correctly read sentences within the given time already is a metric variable. For the subtest TV, the dichotomous Rasch model was chosen, and therefore Rasch parameters were used for item selection additionally. In order to obtain comparative data, the tests were applied to a large norm sample which included students of different German regions and different types of schools. Subsequently, both subtests were analyzed for reliability and validity as well as for further test quality criteria. Subtest TV was additionally tested for Rasch model conformity. The results of the empirical analyses are highly satisfying. The norm sample includes 1.644 students for LESEN 6-7 and 945 students for LESEN 8-9. The classical as well as the Rasch reliability scores are medium to high. The strictly theory-based item construction results in content validity. Construct validity is proven by the mostly high to very high correlations of the LESEN 6-7 and LESEN 8-9 results with scores of construct-related scales. Convergent validity was shown by the higher correlation of the LESEN 6-7 and LESEN 8-9 results with construct-related external criteria (teacher rating of reading competence and grades in German) than with less related criteria (math grade and grade average). Low to not existing correlations with the less related criteria indicate discriminant validity. Finally, as most results of the analogue tests match with results regarding hypotheses that were derived from theory and empirical preliminary findings – concerning e. g. differences between school grades –, the validity of LESEN 6-7 and LESEN 8-9 is confirmed. The tests for Rasch model conformity suggest item homogeneity for the subtest TV of both tests, but questions person homogeneity. Concluding, LESEN 6-7 and LESEN 8-9 fulfill common quality criteria very satisfyingly. They allow a global assessment of reading comprehension for groups as well as for individuals of secondary school age. In all four grades, the tests differentiate in the entire spectrum of competence. KW - Leseverstehen KW - Sekundarstufe KW - Lesetest KW - Leseverständnistest KW - Testkonstruktion KW - reading comprehension test KW - test development KW - Leseverständnis KW - Diagnostik Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-95329 SN - 978-3-95826-008-5 (print) SN - 978-3-95826-009-2 (online) PB - Würzburg University Press ER - TY - THES A1 - Dignath, David T1 - Conflict Management T1 - Konfliktmanagement N2 - Menschen haben die beeindruckende Fähigkeit zu planen, sich Ziele zu setzen und entsprechend zu handeln. Dies ist aber nicht immer der Fall. Jeder kennt Situationen, in denen Impulse, wie zum Beispiel der Drang noch ein weiteres Bier zu trinken oder stark überlernte Verhaltensgewohnheiten, wie zum Beispiel automatisch auf der rechten Straßenseite zu fahren unseren eigentlichen Zielen im Weg stehen. Dieser ´Wettstreit´ zwischen impulsiven oder habituellen Verhaltenstendenzen und zielgerichteten Handlungen wird auch als Konflikt bezeichnet. Solch ein Konflikt tritt ständig in Erscheinung und kann viele Formen annehmen. Daher überrascht es nicht weiter, dass die Art und Weise wie Konflikt kontrolliert wird, auch sehr unterschiedlich sein kann. Es scheint offensichtlich, dass Menschen Konflikte ganz verschieden handhaben können: Wenn wir eine Konfliktsituation erwarten, können wir bereits vorausschauend zusätzliche Anstrengungen unternehmen um den Konflikt dann in der Situation adäquat zu lösen. Alternativ können wir solche Situationen auch bereits im Vorfeld vermeiden und umgehen damit die Gefahr, unseren Impulsen nachzugeben. Auch wenn wir mit einer Konfliktsituation bereits konfrontiert sind, können wir versuchen durch besondere Anstrengungen diesen Konflikt aufzulösen. Schließlich haben wir auch die Möglichkeit, uns aus der Situation zurückziehen wodurch wir das Risiko minimieren, entgegen unserer eigentlichen Ziele zu handeln. Um diese Variabilität von Konfliktbewältigung besser zu verstehen, versucht die vorliegende Arbeit eine genauere Beschreibung dieser Kontrollprozesse zu geben. Zwei Dimensionen von Kontrollfunktionen werden identifiziert. Diese ergeben sich aus teilweise antagonistischen Erfordernissen an erfolgreiche Handlungskontrolle und beschreiben zum einen die Abwägung zwischen Flexibilität und Stabilität, zum Anderen die Abwägung zwischen antizipativer Selektion und reaktiver Korrektur. Um zu erklären, wie diese beiden Dimensionen von Kontrollfunktionen interagieren und wie daraus ein adäquater Umgang mit Konflikten entstehen kann, wird das „Conflict Management Framework“ eingeführt. Eine Hypothese, die aus diesem Rahmenmodel hervorgeht, beschreibt eine spezifische Strategie mit Konflikt umzugehen, die in dieser Art noch nicht untersucht wurde: Wenn Konflikt erlebt wird, ziehen sich Personen aus dieser Situation zurück und versuchen dadurch dem Konflikt zu entgehen. Der empirische Teil der Arbeit untersucht diese Verhaltensstrategie in Bezug auf Konflikterleben und testet, ob Personen unter bestimmten Bedingungen sich aus Konfliktsituationen zurückziehen. Im Rahmen dieser Untersuchung werden drei Reihen an Experimenten vorgestellt die sowohl Freie-Wahl Paradigmen, Klassifikationsaufgaben unter Zeitdruck, als auch die Aufzeichnung kontinuierlicher Bewegungen umfassen. Es zeigte sich, dass Konflikt motivationale Vermeidungstendenzen hervorruft (Experimente 1 und 2), Entscheidungsverhalten verzerrt, so dass kurzfristig mit Konflikt assoziierte Aufgaben vermieden werden (Experimente 3 und 5), und die Ausführung von komplexen Handlungen beeinflusst (Experimente 6 und 7). Diese Ergebnisse unterstützen das vorgeschlagene Rahmenmodell und ermöglichen eine vertiefte Auseinandersetzung mit der Frage, wie unterschiedliche Konfliktbewältigungsstrategien integriert werden können. Dazu wird ein konnektionistisches Modell vorgestellt, dass die parallele Anwendung von zwei unterschiedlichen Strategien zur Konfliktbewältigung ermöglicht und damit die empirischen Befunde der Experimente 3, 4 und 5 erklären kann. Im verbleibenden Teil der vorliegenden Arbeit werden Fehler einer solchen Integration von Konfliktbewältigungsstrategien analysiert. Es wird diskutiert, in wie fern das vorgeschlagene Rahmenmodell mit spezifischen klinischen Störungen vereinbar ist. Außerdem wird darauf eingegangen, wie interindividuelle Unterschiede hinsichtlich der Art und Weise Konflikte zu meistern, mit Hilfe eines solches Modells besser erklärt werden könnten. Schließlich wird ein Versuch unternommen, so genannte Selbstkontroll-Fehler durch eine mangelhafte Dynamik unterschiedlicher Konfliktbewältigungsstrategien zu erklären. N2 - Humans have a remarkable ability to plan ahead, set goals for the future and then to act accordingly. Unfortunately, this is not always the case. Everybody has experienced situations in which motivational urges like a tendency to drink another beer, or over-learned behavioral routines like driving on the right side of the road collide with ones´ goals. This tug of war between impulsive or habitual action tendencies and goal-directed actions is called a conflict. Conflict is ubiquitous and comes in many different ways. Not surprisingly, the means to control conflict are diverse, too. Clearly, people can manage conflict in multiple ways: When expecting a conflict situation to occur in the future, one can recruit more effort to resolve the conflict, for instance by inhibiting unwanted urges or habits. Alternatively one can avoid the conflict situation and thereby circumvent possible failures to control habits and impulses. Furthermore, when currently facing a conflict, people can mobilize more effort to overcome the conflict. Alternatively they can withdraw from the conflict situation to minimize the risk of indulging in their impulses and habits. To account for these different ways to master a conflict, the present thesis takes an initial step towards a characterization of the variability of control. To this aim, two dimensions of control will be identified that result from partially incompatible constraints on action control. These dimensions depict a trade-off between flexibility and stability and between anticipatory early selection and reactive late correction of control parameters. To describe how these control trade-offs interact and to explain how conflict is handled to ensure adaptation behavior, the conflict management framework is proposed. A corollary of this framework suggests that one strategy to control conflict comprises of a tendency to withdraw from a conflict situation. The empirical part probed this behavioral response to conflict and tested whether participants withdraw from conflict situations. To approach this hypothesis, three series of experiments are presented that employ free choice paradigms, speeded response classification tasks and continuous movement tracking tasks to reveal withdrawal from conflict. Results show that conflict caused motivational avoidance tendencies (Experiment 1 &2), biased decision making away from conflict tasks (Experiment 3 & 5) and affected the execution of more complex courses of action (Experiment 6 & 7). The results lend support for the proposed conflict management framework and provide the ground for a more thorough treatment of how the different conflict strategies can be integrated. As a first step, a connectionist model is presented that accounts for the simultaneous implementation of two conflict strategies observed in Experiments 3 – 5. The remainder of the present thesis analyses failures to integrate different conflict strategies. It is discussed how the conflict management framework can shed light on selected psychopathologies, inter-individual differences in control and break-downs of self-control. KW - Konflikt KW - Kognitive Kontrolle KW - Aufgabenwechsel KW - Cognitive control KW - task switching KW - Konfliktbewältigung KW - Reaktion KW - Verhaltenskontrolle KW - Exekutive Funktionen Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-103586 ER - TY - JOUR A1 - Erlbeck, Helena A1 - Kübler, Andrea A1 - Kotchoubey, Boris A1 - Veser, Sandra T1 - Task instructions modulate the attentional mode affecting the auditory MMN and the semantic N400 JF - Frontiers in Human Neuroscience N2 - Event-related potentials (ERPs) have been proven to be a useful tool to complement clinical assessment and to detect residual cognitive functions in patients with disorders of consciousness. These ERPs are of ten recorded using passive or unspecific instructions. Patient data obtained this way are then compared to data from healthy participants, which are usually recorded using active instructions. The present study investigates the effect of attentive modulations and particularly the effect of activevs. passive instruction on the ERP components mismatch negativity (MMN) and N400. A sample of 18 healthy participants listened to three auditory paradigms: anoddball, aword priming, and a sentence paradigm. Each paradigm was presented three times with different instructions: ignoring auditory stimuli, passive listening, and focused attention on the auditory stimuli. After each task, the participants indicated their subjective effort. The N400 decreased from the focused task to the passive task, and was extinct in the ignore task. The MMN exhibited higher amplitudes in the focused and passive task compared to the ignore task. The data indicate an effect of attention on the supratemporal component of the MMN. Subjective effort was equally high in the passive and focused tasks but reduced in the ignore task. We conclude that passive listening during EEG recording is stressful and attenuates ERPs, which renders the interpretation of the results obtained in such conditions difficult. KW - ERP KW - priming KW - selective attention KW - event-related potentials KW - vigilance decrement KW - brain potentials KW - vegetative state KW - consciousness KW - component KW - predicts recovery KW - mismatch negativity KW - attention KW - instruction KW - N400 KW - MMN Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-115553 VL - 8 IS - 654 ER - TY - THES A1 - Ewald, Heike T1 - Influence of context and contingency awareness on fear conditioning – an investigation in virtual reality T1 - Der Einfluss von Kontext und Kontingenzbewusstsein auf Furchtkonditionierung – eine Untersuchung in virtueller Realität N2 - Fear conditioning is an efficient model of associative learning, which has greatly improved our knowledge of processes underlying the development and maintenance of pathological fear and anxiety. In a differential fear conditioning paradigm, one initially neutral stimulus (NS) is paired with an aversive event (unconditioned stimulus, US), whereas another stimulus does not have any consequences. After a few pairings the NS is associated with the US and consequently becomes a conditioned stimulus (CS+), which elicits a conditioned response (CR). The formation of explicit knowledge of the CS/US association during conditioning is referred to as contingency awareness. Findings about its role in fear conditioning are ambiguous. The development of a CR without contingency awareness has been shown in delay fear conditioning studies. One speaks of delay conditioning, when the US coterminates with or follows directly on the CS+. In trace conditioning, a temporal gap or “trace interval” lies between CS+ and US. According to existing evidence, trace conditioning is not possible on an implicit level and requires more cognitive resources than delay conditioning. The associations formed during fear conditioning are not exclusively associations between specific cues and aversive events. Contextual cues form the background milieu of the learning process and play an important role in both acquisition and the extinction of conditioned fear and anxiety. A common limitation in human fear conditioning studies is the lack of ecological validity, especially regarding contextual information. The use of Virtual Reality (VR) is a promising approach for creating a more complex environment which is close to a real life situation. I conducted three studies to examine cue and contextual fear conditioning with regard to the role of contingency awareness. For this purpose a VR paradigm was created, which allowed for exact manipulation of cues and contexts as well as timing of events. In all three experiments, participants were guided through one or more virtual rooms serving as contexts, in which two different lights served as CS and an electric stimulus as US. Fear potentiated startle (FPS) responses were measured as an indicator of implicit fear conditioning. To test whether participants had developed explicit awareness of the CS-US contingencies, subjective ratings were collected. The first study was designed as a pilot study to test the VR paradigm as well as the conditioning protocol. Additionally, I was interested in the effect of contingency awareness. Results provided evidence, that eye blink conditioning is possible in the virtual environment and that it does not depend on contingency awareness. Evaluative conditioning, as measured by subjective ratings, was only present in the group of participants who explicitly learned the association between CS and US. To examine acquisition and extinction of both fear associated cues and contexts, a novel cue-context generalization paradigm was applied in the second study. Besides the interplay of cues and contexts I was again interested in the effect of contingency awareness. Two different virtual offices served as fear and safety context, respectively. During acquisition, the CS+ was always followed by the US in the fear context. In the safety context, none of the lights had any consequences. During extinction, a additional (novel) context was introduced, no US was delivered in any of the contexts. Participants showed enhanced startle responses to the CS+ compared to the CS- in the fear context. Thus, discriminative learning took place regarding both cues and contexts during acquisition. This was confirmed by subjective ratings, although only for participants with explicit contingency awareness. Generalization of fear to the novel context after conditioning did not depend on awareness and was observable only on trend level. In a third experiment I looked at neuronal correlates involved in extinction of fear memory by means of functional magnetic resonance imaging (fMRI). Of particular interest were differences between extinction of delay and trace fear conditioning. I applied the paradigm tested in the pilot study and additionally manipulated timing of the stimuli: In the delay conditioning group (DCG) the US was administered with offset of one light (CS+), in the trace conditioning group (TCG) the US was presented 4s after CS+ offset. Most importantly, prefrontal activation differed between the two groups. In line with existing evidence, the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) was activated in the DCG. In the TCG I found activation of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC), which might be associated with modulation of working memory processes necessary for bridging the trace interval and holding information in short term memory. Taken together, virtual reality proved to be an elegant tool for examining human fear conditioning in complex environments, and especially for manipulating contextual information. Results indicate that explicit knowledge of contingencies is necessary for attitude formation in fear conditioning, but not for a CR on an implicit level as measured by FPS responses. They provide evidence for a two level account of fear conditioning. Discriminative learning was successful regarding both cues and contexts. Imaging results speak for different extinction processes in delay and trace conditioning, hinting that higher working memory contribution is required for trace than for delay conditioning. N2 - Furchtkonditionierung ist ein effizientes Modell für assoziatives Lernen und hat unser Wissen über Prozesse, die der Entstehung und Aufrechterhaltung von pathologischer Furcht und Angst zugrunde liegen, entscheidend vergrößert. In einem differentiellen Furchtkonditionierungparadigma wird ein zunächst neutraler Reiz (NS) gemeinsam mit einem aversiven Ereignis (unbedingter Reiz, US) dargeboten, während ein zweiter Stimulus nicht mit dem Ereignis gepaart wird. Nach mehrmaliger gemeinsamer Darbietung wird der NS mit dem US assoziiert. Dadurch wird er zu einem bedingten Reiz (CS+) und löst eine konditionierte Furchtreaktion (CR) aus. Die Bildung expliziten Wissens über die CS/US-Assoziation während der Konditionierung bezeichnet man als Kontingenzbewusstsein. Befunde über die Rolle dieses Bewusstseins in der Furchtkonditionieung sind uneinheitlich. In Delay-Furchtkonditionierungsstudien konnte die Entwicklung einer CR unabhängig von Kontingenzbewusstsein gezeigt werden. Man spricht von Delay-Konditionierung, wenn der US direkt auf den CS+ folgt. Bei der Trace-Konditionierung liegt zwischen dem CS und dem US ein kurzer zeitlicher Abstand (Trace-Interval). Für Trace-Konditionierung werden mehr kognitive Ressourcen benötigt als für Delay-Konditionierung. Auf einer impliziten Ebene ist Trace-Konditionierung nicht möglich. Die Assoziationen, die während der Furchtkonditionierung gebildet werden, beschränken sich nicht auf Assoziationen zwischen spezifischen Reizen und aversiven Ereignissen. Kontextuelle Reize bilden den Hintergrund des Lernprozesses und spielen sowohl bei der Akquisition als auch bei der Extinktion von Furcht und Angst eine wichtige Rolle. Eine häufige Einschränkung in Furchtkonditionierungsstudien beim Menschen ist der Mangel an ökologischer Validität, besonders hinsichtlich der Kontextinformationen. Der Einsatz von virtuellen Realtitäten (VR) stellt einen vielversprechenden Ansatz dar um komplexe Umgebungen nachzubilden, die nahe an Alltagssituationen sind. Um Hinweisreiz- und Kontextkonditionierung unter Berücksichtigung des Kontingenzbewusstseins zu untersuchen habe ich drei Experimente durchgeführt. Dafür wurde ein Paradigma in virtueller Realität entwickelt, das es ermöglicht, Reize, Kontexte sowie zusätzlich das Timing der Ereignisse exakt zu manipulieren. In allen drei Studien wurden Versuchspersonen durch einen oder mehrere virtuelle Räume geführt, in denen zwei verschiedene Lichter als bedingte Reize und ein elektrischer Reiz als unbedingter Reiz dienten. Furchtpotenzierte Startlereaktionen wurden gemessen als Indikator für implizite Furchtkonditionierung. Um zu überprüfen, ob die Versuchspersonen auch explizites Kontingenzbewusstsein erwoben hatten, wurden subjektive Ratings erfasst. Die erste Studie wurde als Pilotstudie konstruiert, um sowohl das VR Paradigma als auch das Konditionierungsprotokoll zu testen. Zusätzlich hat mich der Effekt des Kontingenzbewusstseins interessiert. Die Ergebnisse zeigten, dass Lidschlag-konditionierung im VR Paradigma möglich ist und dass sie nicht vom Kontingenz-bewusstsein abhängt. Allerdings war evaluative Konditionierung, gemessen durch subjektive Ratings, nur erkennbar bei Personen, die die Assoziation von CS und US explizit gelernt hatten. Um Akquisition und Extinktion sowohl furchtassoziierter Reize als auch furchtassoziierter Kontexte zu untersuchen, wurde in der zweiten Studie ein neues Reiz-Kontext-Generalisierungsparadigma eingesetzt. Neben dem Zusammenspiel von Reizen und Kontexten war ich auch hier an der Rolle des Kontingenzbewusstseins interessiert. Zwei verschiedene virtuelle Büros dienten als Furcht- bzw. Sicherheitskontext. Während der Akquisition folgte auf den CS+ im Furchtkontext immer ein US. Im Sicherheitskontext hatte keines der Lichter Konsequenzen. In der Extinktionsphase wurde zusätzlich ein neuer Kontext eingeführt. In keinem der Kontexte wurde ein US appliziert. Die Versuchspersonen reagierten nur im Furchtkontext mit erhöhter Startlereaktion auf den CS+ im Vergleich zum CS-. Diskriminatives Lernen hat sowohl hinsichtlich der Reize als auch hinsichtlich der Kontexte stattgefunden. Dies wurde bestätigt durch die subjektiven Ratings, allerdings nur bei Probanden mit Kontingenzbewusstsein. Eine Generalisierung der Angst vom Furchtkontext auf den neuen Kontext war nicht abhängig vom Kontingenzbewusstsein, konnte allerdings in der Gesamtgruppe nur tendenziell beobachtet werden. In der dritten Studie betrachtete ich neuronale Korrelate der Extinktion von Furchtgedächtnis mit Hilfe von funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI). Von besonderem Interesse waren dabei die Unterschiede zwischen der Extinktion von Delay- und Trace-Konditionierung. Ich habe das Paradigma aus der Pilotstudie angewendet und zusätzlich das Timing der Reize manipuliert. In der Delay-Konditionierungsgruppe (DCG) wurde der US zeitgleich mit dem Ende des CS+ appliziert, in der Trace-Konditionierungsgruppe (TCG) vier Sekunden nach Ende des CS+. Interessanterweise unterschieden sich die beiden Gruppen in ihrer präfrontalen Aktivierung. In Übereinstimmung mit der Literatur war der ventromediale Präfrontalkortex (vmPFC) in der DCG aktiviert. In der TCG konnte man Aktivierung des dorsolateralen Präfrontalkortex (dlPFC) beobachten. Dies könnte mit erhöhter Beteiligung des Arbeitsgedächtnisses zusammenhängen, die notwendig ist, um das Trace-Interval zu überbrücken und die Informationen im Kurzzeitgedächtnis zu halten. Zusammengefasst hat sich virtuelle Realität als ein elegantes Instrument zur Fuchtkonditionierung beim Menschen herausgestellt, besonders zur Manipulation von Kontextinformation. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass explizites Kontingenzwissen notwendig ist für evaluative Furchtkonditionierung, nicht jedoch für eine implizite CR gemessen an FPS Reaktionen. Außerdem liefern sie Evidenz für den “two level account of fear conditioning”. Die Ergebnisse der Bildgebung sprechen für zwei unterschiedliche Extinktionsprozesse bei Delay- und Trace-Konditionierung und weisen darauf hin, dass für Trace-Konditionierung eine höhere Beteiligung des Arbeitsgedächtnisses notwendig ist als für Delay-Konditionierung. KW - Klassische Konditionierung KW - Angst KW - Virtuelle Realität KW - Schreckreaktion KW - Funktionelle Kernspintomographie KW - Fear conditioning KW - virtual reality KW - contingency awareness KW - contextual conditioning KW - fMRI KW - fear potentiated startle response KW - Assoziation KW - Lernen KW - Kontingenz Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-111226 ER - TY - JOUR A1 - Ewald, Heike A1 - Glotzbach-Schoon, Evelyn A1 - Gerdes, Antje B. M. A1 - Andreatta, Marta A1 - Müller, Mathias A1 - Mühlberger, Andreas A1 - Pauli, Paul T1 - Delay and trace fear conditioning in a complex virtual learning environment - neural substrates of extinction JF - Frontiers in Human Neuroscience N2 - Extinction is an important mechanism to inhibit initially acquired fear responses. There is growing evidence that the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) inhibits the amygdala and therefore plays an important role in the extinction of delay fear conditioning. To our knowledge, there is no evidence on the role of the prefrontal cortex in the extinction of trace conditioning up to now. Thus, we compared brain structures involved in the extinction of human delay and trace fear conditioning in a between-subjects-design in an fMRI study. Participants were passively guided through a virtual environment during learning and extinction of conditioned fear. Two different lights served as conditioned stimuli (CS); as unconditioned stimulus (US) a mildly painful electric stimulus was delivered. In the delay conditioning group (DCG) the US was administered with offset of one light (CS+), whereas in the trace conditioning group (TCG) the US was presented 4s after CS+ offset. Both groups showed insular and striatal activation during early extinction, but differed in their prefrontal activation. The vmPFC was mainly activated in the DCG, whereas the TCG showed activation of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) during extinction. These results point to different extinction processes in delay and trace conditioning. VmPFC activation during extinction of delay conditioning might reflect the inhibition of the fear response. In contrast, dlPFC activation during extinction of trace conditioning may reflect modulation of working memory processes which are involved in bridging the trace interval and hold information in short term memory. KW - prefrontal cortex KW - delay conditioning KW - trace conditioning KW - extinction KW - virtual reality KW - fMRI KW - medial prefrontal cortex KW - event-related FMRI KW - orbifrontal cortex KW - contextual fear Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-116230 SN - 1662-5161 VL - 8 IS - 323 ER - TY - JOUR A1 - Gerdes, Antje B. M. A1 - Wieser, Matthias J. A1 - Alpers, Georg W. T1 - Emotional pictures and sounds: a review of multimodal interactions of emotion cues in multiple domains JF - Frontiers in Psychology N2 - In everyday life, multiple sensory channels jointly trigger emotional experiences and one channel may alter processing in another channel. For example, seeing an emotional facial expression and hearing the voice's emotional tone will jointly create the emotional experience. This example, where auditory and visual input is related to social communication, has gained considerable attention by researchers. However, interactions of visual and auditory emotional information are not limited to social communication but can extend to much broader contexts including human, animal, and environmental cues. In this article, we review current research on audiovisual emotion processing beyond face-voice stimuli to develop a broader perspective on multimodal interactions in emotion processing. We argue that current concepts of multimodality should be extended in considering an ecologically valid variety of stimuli in audiovisual emotion processing. Therefore, we provide an overview of studies in which emotional sounds and interactions with complex pictures of scenes were investigated. In addition to behavioral studies, we focus on neuroimaging, electro- and peripher-physiological findings. Furthermore, we integrate these findings and identify similarities or differences. We conclude with suggestions for future research. KW - emotional sounds KW - auditory stimuli KW - facial expressions KW - human brain KW - multisensory integration KW - multimodal emotion processing KW - emotional pictures KW - audiovisual interactions KW - emotional scene stimuli KW - visual stimuli KW - social anxiety KW - human amygdala KW - attention capture KW - relevance detection KW - audiovisual integration Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-114548 SN - 1664-1078 VL - 5 ER - TY - JOUR A1 - Guhn, Anne A1 - Dresler, Thomas A1 - Andreatta, Marta A1 - Müller, Laura D. A1 - Hahn, Tim A1 - Tupak, Sara V. A1 - Polak, Thomas A1 - Deckert, Jürgen A1 - Herrmann, Martin J. T1 - Medial prefrontal cortex stimulation modulates the processing of conditioned fear N2 - The extinction of conditioned fear depends on an efficient interplay between the amygdala and the medial prefrontal cortex (mPFC). In rats, high-frequency electrical mPFC stimulation has been shown to improve extinction by means of a reduction of amygdala activity. However, so far it is unclear whether stimulation of homologues regions in humans might have similar beneficial effects. Healthy volunteers received one session of either active or sham repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) covering the mPFC while undergoing a 2-day fear conditioning and extinction paradigm. Repetitive TMS was applied offline after fear acquisition in which one of two faces (CS+ but not CS−) was associated with an aversive scream (UCS). Immediate extinction learning (day 1) and extinction recall (day 2) were conducted without UCS delivery. Conditioned responses (CR) were assessed in a multimodal approach using fear-potentiated startle (FPS), skin conductance responses (SCR), functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), and self-report scales. Consistent with the hypothesis of a modulated processing of conditioned fear after high-frequency rTMS, the active group showed a reduced CS+/CS− discrimination during extinction learning as evident in FPS as well as in SCR and arousal ratings. FPS responses to CS+ further showed a linear decrement throughout both extinction sessions. This study describes the first experimental approach of influencing conditioned fear by using rTMS and can thus be a basis for future studies investigating a complementation of mPFC stimulation to cognitive behavioral therapy (CBT). KW - fear conditioning KW - memory consolidation and extinction KW - learning KW - transcranial magnetic stimulation (TMS) KW - medial prefrontal cortex (mPFC) Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-111309 ER - TY - THES A1 - Herber, Kristina T1 - Auslöser und Modifikation emotionalen Essverhaltens - Feldstudien zum emotionalen Essverhalten und seiner Veränderung durch ein achtsamkeitsbasiertes Training T1 - Antecedents and modification of emotional eating – Field studies on emotional eating and its modification through a mindfulness-based training N2 - Emotionale Esser neigen dazu, in emotional belastenden Situationen überwiegend süße und fettreiche Nahrung häufig in Abwesenheit von Hunger zu essen, um negative Gefühle zu bewältigen. In unangenehmen emotionalen Zuständen setzen sie sich kaum mit den Emotionen auseinander und essen stattdessen. Es fällt ihnen oft schwer, ihren Emotionen, aber auch ihren Hunger- und Sättigungsgefühlen Aufmerksamkeit zu schenken und diese zu erkennen. Emotionales Essverhalten kann Betroffene davon abhalten, einen konstruktiven Umgang mit den emotionalen Belastungen zu erlernen, und kann zu Übergewicht, den mit Übergewicht einhergehenden ernährungsbedingten Erkrankungen oder gar zu Essstörungen führen. Um diese langfristigen Folgen gar nicht erst entstehen zu lassen, ist es von zentraler Bedeutung, problematischen Formen des emotionalen Essverhaltens vorzubeugen oder sie zu verändern. Die vorliegende Dissertation umfasst 3 empirische Studien, in denen anhand von standardisierten und selbst entwickelten Fragebögen sowie mithilfe der Experience-Sampling-Methode die Auslöser und die Modifikation emotionalen Essverhaltens untersucht wurden. Die Experience-Sampling-Methode basiert auf alltagsnahen, zeitlich präzisen, multiplen Messungen im Feld. In der 1. Studie wurde bei gesunden Personen die Wirkung der negativen Gefühle als Auslöser des emotionalen Essverhaltens im Alltag beobachtet. Die Befunde deuten darauf hin, dass keine bestimmten negativen Emotionen zu existieren scheinen, die einen stärkeren Einfluss auf das emotionale Essverhalten haben als andere, und dass alle negativen Gefühle nahezu gleichermaßen das Potenzial bergen, emotionales Essverhalten hervorzurufen. Diese Erkenntnis ist in die Konzeption eines Trainingsprogramms zur Veränderung des emotionalen Essverhaltens für emotionale Esser eingeflossen, das achtsamkeitsbasierte Konzepte mit verhaltenstherapeutischen Behandlungsmethoden kombiniert. Die 2. und die 3. Studie überprüften mit einem randomisierten, kontrollierten Design die Machbarkeit und die Wirksamkeit des Gruppentrainings im ambulanten und klinischen Setting. Das Training ließ sich ambulant und in einer Klinik sehr gut umsetzen und wurde von den Teilnehmern weitgehend positiv bewertet. Im Anschluss an das Training aßen emotionale Esser weniger emotional, indem sie durch die achtsame Selbstbeobachtung lernten, die Essauslöser besser zu erkennen und sie von den körperlichen Hungerempfindungen zu unterscheiden. Vielmehr fingen sie bis zu einem gewissen Grad an, achtsamer zu essen und das Essen zu genießen. Die Emotionsregulation verbesserte sich ebenfalls in vielen Aspekten. Die Trainingsteilnehmer entwickelten die Kompetenzen oder tendierten dazu, ihre Gefühle aufmerksamer wahrzunehmen, klarer zu erkennen und zu benennen, sie stärker positiv zu beeinflussen und sie leichter zu akzeptieren, wenn sie im Augenblick nicht verändert werden konnten. Somit konnten die Machbarkeit und die Wirksamkeit des entwickelten Trainingsprogramms sowohl im ambulanten Setting als auch in den bedeutendsten Aspekten im klinischen Kontext als Teil eines breiter angelegten Therapiekonzepts nachgewiesen werden. Die drei vorgelegten Arbeiten liefern einen Beitrag zum Verständnis und zur Veränderung des emotionalen Essverhaltens. Weitergehende Untersuchungen sollten die Merkmale der äußeren Situation als Risikofaktoren für das emotionale Essverhalten analysieren sowie die zeitliche Stabilität der Trainingseffekte testen, die außerhalb einer Katamnese von 3 Monaten liegt. Die Wirksamkeit des Trainingsprogramms könnte ferner gegenüber anderen Therapieverfahren und multizentrisch in unterschiedlichen Kliniken unter zahlreichen Rahmenbedingungen geprüft werden. N2 - The first study examined using experience sampling in everyday life if different negative emotions have different effects on emotional eating. The objectives of randomized controlled trials in the 2nd and 3rd study were to investigate the feasibility and efficacy of a newly developed mindfulness-based training to modify emotional eating in an outpatient and clinical Setting. KW - Essgewohnheit KW - Achtsamkeit KW - Achtsamkeitsbasiertes Training KW - Emotionales Essverhalten KW - Essverhalten Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-112312 N1 - Aus urheberrechtlichen Gründen wurde der Zugriff auf den Volltext zu diesem Dokument gesperrt. Eine neue Version ist erhältlich unter: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138799 ER - TY - THES A1 - Herber, Kristina T1 - Auslöser und Modifikation emotionalen Essverhaltens - Feldstudien zum emotionalen Essverhalten und seiner Veränderung durch ein achtsamkeitsbasiertes Training T1 - Antecedents and modification of emotional eating – Field studies on emotional eating and its modification through a mindfulness-based training N2 - Emotionale Esser neigen dazu, in emotional belastenden Situationen überwiegend süße und fettreiche Nahrung häufig in Abwesenheit von Hunger zu essen, um negative Gefühle zu bewältigen. In unangenehmen emotionalen Zuständen setzen sie sich kaum mit den Emotionen auseinander und essen stattdessen. Es fällt ihnen oft schwer, ihren Emotionen, aber auch ihren Hunger- und Sättigungsgefühlen Aufmerksamkeit zu schenken und diese zu erkennen. Emotionales Essverhalten kann Betroffene davon abhalten, einen konstruktiven Umgang mit den emotionalen Belastungen zu erlernen, und kann zu Übergewicht, den mit Übergewicht einhergehenden ernährungsbedingten Erkrankungen oder gar zu Essstörungen führen. Um diese langfristigen Folgen gar nicht erst entstehen zu lassen, ist es von zentraler Bedeutung, problematischen Formen des emotionalen Essverhaltens vorzubeugen oder sie zu verändern. Die vorliegende Dissertation umfasst 3 empirische Studien, in denen anhand von standardisierten und selbst entwickelten Fragebögen sowie mithilfe der Experience-Sampling-Methode die Auslöser und die Modifikation emotionalen Essverhaltens untersucht wurden. Die Experience-Sampling-Methode basiert auf alltagsnahen, zeitlich präzisen, multiplen Messungen im Feld. In der 1. Studie wurde bei gesunden Personen die Wirkung der negativen Gefühle als Auslöser des emotionalen Essverhaltens im Alltag beobachtet. Die Befunde deuten darauf hin, dass keine bestimmten negativen Emotionen zu existieren scheinen, die einen stärkeren Einfluss auf das emotionale Essverhalten haben als andere, und dass alle negativen Gefühle nahezu gleichermaßen das Potenzial bergen, emotionales Essverhalten hervorzurufen. Diese Erkenntnis ist in die Konzeption eines Trainingsprogramms zur Veränderung des emotionalen Essverhaltens für emotionale Esser eingeflossen, das achtsamkeitsbasierte Konzepte mit verhaltenstherapeutischen Behandlungsmethoden kombiniert. Die 2. und die 3. Studie überprüften mit einem randomisierten, kontrollierten Design die Machbarkeit und die Wirksamkeit des Gruppentrainings im ambulanten und klinischen Setting. Das Training ließ sich ambulant und in einer Klinik sehr gut umsetzen und wurde von den Teilnehmern weitgehend positiv bewertet. Im Anschluss an das Training aßen emotionale Esser weniger emotional, indem sie durch die achtsame Selbstbeobachtung lernten, die Essauslöser besser zu erkennen und sie von den körperlichen Hungerempfindungen zu unterscheiden. Vielmehr fingen sie bis zu einem gewissen Grad an, achtsamer zu essen und das Essen zu genießen. Die Emotionsregulation verbesserte sich ebenfalls in vielen Aspekten. Die Trainingsteilnehmer entwickelten die Kompetenzen oder tendierten dazu, ihre Gefühle aufmerksamer wahrzunehmen, klarer zu erkennen und zu benennen, sie stärker positiv zu beeinflussen und sie leichter zu akzeptieren, wenn sie im Augenblick nicht verändert werden konnten. Somit konnten die Machbarkeit und die Wirksamkeit des entwickelten Trainingsprogramms sowohl im ambulanten Setting als auch in den bedeutendsten Aspekten im klinischen Kontext als Teil eines breiter angelegten Therapiekonzepts nachgewiesen werden. Die drei vorgelegten Arbeiten liefern einen Beitrag zum Verständnis und zur Veränderung des emotionalen Essverhaltens. Weitergehende Untersuchungen sollten die Merkmale der äußeren Situation als Risikofaktoren für das emotionale Essverhalten analysieren sowie die zeitliche Stabilität der Trainingseffekte testen, die außerhalb einer Katamnese von 3 Monaten liegt. Die Wirksamkeit des Trainingsprogramms könnte ferner gegenüber anderen Therapieverfahren und multizentrisch in unterschiedlichen Kliniken unter zahlreichen Rahmenbedingungen geprüft werden. N2 - The first study examined using experience sampling in everyday life if different negative emotions have different effects on emotional eating. The objectives of randomized controlled trials in the 2nd and 3rd study were to investigate the feasibility and efficacy of a newly developed mindfulness-based training to modify emotional eating in an outpatient and clinical Setting. KW - Essgewohnheit KW - Achtsamkeit KW - Achtsamkeitsbasiertes Training KW - Emotionales Eßverhalten KW - Essverhalten Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-138799 N1 - Dieses Dokument wurde aus Urheberrechtsschutzgründen erneut veröffentlicht; Die ursprüngliche Veröffentlichung war am 02.02.2016 ER - TY - JOUR A1 - Huestegge, Lynn A1 - Rohrßen, Julia A1 - van Ermingen-Marbach, Muna A1 - Pape-Neumann, Julia A1 - Heim, Stefan T1 - Devil in the details ? Developmental dyslexia and visual long-term memory for details JF - Frontiers in Psychology N2 - Cognitive theories on causes of developmental dyslexia can be divided into language-specific and general accounts. While the former assume that words are special in that associated processing problems are rooted in language-related cognition (e.g., phonology) deficits, the latter propose that dyslexia is rather rooted in a general impairment of cognitive (e.g., visual and/or auditory) processing streams. In the present study, we examined to what extent dyslexia (typically characterized by poor orthographic representations) may be associated with a general deficit in visual long-term memory (LTM) for details. We compared object- and detail-related visual LTM performance (and phonological skills) between dyslexic primary school children and IQ-, age-, and gender-matched controls. The results revealed that while the overall amount of LTM errors was comparable between groups, dyslexic children exhibited a greater portion of detail-related errors. The results suggest that not only phonological, but also general visual resolution deficits in LTM may play an important role in developmental dyslexia. KW - anguage and word processing KW - picture processing KW - memory errors KW - orthographic representations KW - visual resolution deficit KW - phonology and reading KW - word form area KW - reading disability KW - spatial attention KW - ventral stream Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-115887 SN - 1664-1078 VL - 5 IS - 686 ER - TY - JOUR A1 - Höhne, Johannes A1 - Holz, Elisa A1 - Staiger-Sälzer, Pit A1 - Müller, Klaus-Robert A1 - Kübler, Andrea A1 - Tangermann, Michael T1 - Motor Imagery for Severely Motor-Impaired Patients: Evidence for Brain-Computer Interfacing as Superior Control Solution JF - PLoS ONE N2 - Brain-Computer Interfaces (BCIs) strive to decode brain signals into control commands for severely handicapped people with no means of muscular control. These potential users of noninvasive BCIs display a large range of physical and mental conditions. Prior studies have shown the general applicability of BCI with patients, with the conflict of either using many training sessions or studying only moderately restricted patients. We present a BCI system designed to establish external control for severely motor-impaired patients within a very short time. Within only six experimental sessions, three out of four patients were able to gain significant control over the BCI, which was based on motor imagery or attempted execution. For the most affected patient, we found evidence that the BCI could outperform the best assistive technology (AT) of the patient in terms of control accuracy, reaction time and information transfer rate. We credit this success to the applied user-centered design approach and to a highly flexible technical setup. State-of-the art machine learning methods allowed the exploitation and combination of multiple relevant features contained in the EEG, which rapidly enabled the patients to gain substantial BCI control. Thus, we could show the feasibility of a flexible and tailorable BCI application in severely disabled users. This can be considered a significant success for two reasons: Firstly, the results were obtained within a short period of time, matching the tight clinical requirements. Secondly, the participating patients showed, compared to most other studies, very severe communication deficits. They were dependent on everyday use of AT and two patients were in a locked-in state. For the most affected patient a reliable communication was rarely possible with existing AT. KW - eyes KW - signal filtering KW - social communication KW - hands KW - machine learning KW - man-computer interface KW - games KW - electroencephalography Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-119331 VL - 9 IS - 8 ER - TY - JOUR A1 - Kaufmann, Tobias A1 - Herweg, Andreas A1 - Kübler, Andrea T1 - Toward brain-computer interface based wheelchair control utilizing tactually-evoked event-related potentials N2 - Background People with severe disabilities, e.g. due to neurodegenerative disease, depend on technology that allows for accurate wheelchair control. For those who cannot operate a wheelchair with a joystick, brain-computer interfaces (BCI) may offer a valuable option. Technology depending on visual or auditory input may not be feasible as these modalities are dedicated to processing of environmental stimuli (e.g. recognition of obstacles, ambient noise). Herein we thus validated the feasibility of a BCI based on tactually-evoked event-related potentials (ERP) for wheelchair control. Furthermore, we investigated use of a dynamic stopping method to improve speed of the tactile BCI system. Methods Positions of four tactile stimulators represented navigation directions (left thigh: move left; right thigh: move right; abdomen: move forward; lower neck: move backward) and N = 15 participants delivered navigation commands by focusing their attention on the desired tactile stimulus in an oddball-paradigm. Results Participants navigated a virtual wheelchair through a building and eleven participants successfully completed the task of reaching 4 checkpoints in the building. The virtual wheelchair was equipped with simulated shared-control sensors (collision avoidance), yet these sensors were rarely needed. Conclusion We conclude that most participants achieved tactile ERP-BCI control sufficient to reliably operate a wheelchair and dynamic stopping was of high value for tactile ERP classification. Finally, this paper discusses feasibility of tactile ERPs for BCI based wheelchair control. KW - Brain-computer interface KW - Event-related potentials KW - P300 KW - Tactile KW - Wheelchair KW - Dynamic stopping Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-110042 ER - TY - JOUR A1 - Kirsch, Wladimir A1 - Königstein, Elisabeth A1 - Kunde, Wilfried T1 - Action feedback affects the perception of action-related objects beyond actual action success N2 - Successful object-oriented action typically increases the perceived size of aimed target objects. This phenomenon has been assumed to reflect an impact of an actor's current action ability on visual perception. The actual action ability and the explicit knowledge of action outcome, however, were confounded in previous studies. The present experiments aimed at disentangling these two factors. Participants repeatedly tried to hit a circular target varying in size with a stylus movement under restricted feedback conditions. After each movement they were explicitly informed about the success in hitting the target and were then asked to judge target size. The explicit feedback regarding movement success was manipulated orthogonally to actual movement success. The results of three experiments indicated the participants' bias to judge relatively small targets as larger and relatively large targets as smaller after explicit feedback of failure than after explicit feedback of success. This pattern was independent of the actual motor performance, suggesting that the actors' evaluations of motor actions may bias perception of target objects in itself. KW - Action feedback KW - visual perception KW - action KW - knowledge of results KW - action access KW - action ability KW - perception-action coupling Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-112670 ER - TY - JOUR A1 - Kübler, Andrea A1 - Blankertz, Benjamin A1 - Kleih, Sonja C. A1 - Kaufmann, Tobias A1 - Hammer, Eva M. T1 - Visuo-motor coordination ability predicts performance with brain-computer interfaces controlled by modulation of sensorimotor rhythms (SMR) N2 - Modulation of sensorimotor rhythms (SMR) was suggested as a control signal for brain-computer interfaces (BCI). Yet, there is a population of users estimated between 10 to 50% not able to achieve reliable control and only about 20% of users achieve high (80–100%) performance. Predicting performance prior to BCI use would facilitate selection of the most feasible system for an individual, thus constitute a practical benefit for the user, and increase our knowledge about the correlates of BCI control. In a recent study, we predicted SMR-BCI performance from psychological variables that were assessed prior to the BCI sessions and BCI control was supported with machine-learning techniques. We described two significant psychological predictors, namely the visuo-motor coordination ability and the ability to concentrate on the task. The purpose of the current study was to replicate these results thereby validating these predictors within a neurofeedback based SMR-BCI that involved no machine learning.Thirty-three healthy BCI novices participated in a calibration session and three further neurofeedback training sessions. Two variables were related with mean SMR-BCI performance: (1) a measure for the accuracy of fine motor skills, i.e., a trade for a person’s visuo-motor control ability; and (2) subject’s “attentional impulsivity”. In a linear regression they accounted for almost 20% in variance of SMR-BCI performance, but predictor (1) failed significance. Nevertheless, on the basis of our prior regression model for sensorimotor control ability we could predict current SMR-BCI performance with an average prediction error of M = 12.07%. In more than 50% of the participants, the prediction error was smaller than 10%. Hence, psychological variables played a moderate role in predicting SMR-BCI performance in a neurofeedback approach that involved no machine learning. Future studies are needed to further consolidate (or reject) the present predictors. KW - brain-computer interfaces KW - sensorimotor rhythms KW - predictors KW - visuo-motor coordination abilities KW - attentional impulsivity Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-113084 ER - TY - JOUR A1 - Kübler, Andrea A1 - Hautzinger, Martin A1 - Ludolph, Albert A1 - Dickhaus, Thorsten A1 - Real, Ruben G. L. T1 - Well-being in amyotrophic lateral sclerosis: a pilot experience sampling study N2 - Objective: The aim of this longitudinal study was to identify predictors of instantaneous well-being in patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Based on flow theory well-being was expected to be highest when perceived demands and perceived control were in balance, and that thinking about the past would be a risk factor for rumination which would in turn reduce well-being. Methods: Using the experience sampling method, data on current activities, associated aspects of perceived demands, control, and well-being were collected from 10 patients with ALS three times a day for two weeks. Results: Results show that perceived control was uniformly and positively associated with well-being, but that demands were only positively associated with well-being when they were perceived as controllable. Mediation analysis confirmed thinking about the past, but not thinking about the future, to be a risk factor for rumination and reduced well-being. Discussion: Findings extend our knowledge of factors contributing to well-being in ALS as not only perceived control but also perceived demands can contribute to well-being. They further show that a focus on present experiences might contribute to increased well-being. KW - amyotrophic lateral sclerosis KW - ALS KW - coping KW - well-being KW - experience sampling KW - ESM KW - reminiscence KW - rumination Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-113057 ER - TY - JOUR A1 - Kübler, Andrea A1 - Holz, Elisa M. A1 - Riccio, Angela A1 - Zickler, Claudia A1 - Kaufmann, Tobias A1 - Kleih, Sonja C. A1 - Staiger-Sälzer, Pit A1 - Desideri, Lorenzo A1 - Hoogerwerf, Evert-Jan A1 - Mattia, Donatella T1 - The User-Centered Design as Novel Perspective for Evaluating the Usability of BCI-Controlled Applications N2 - Albeit research on brain-computer interfaces (BCI) for controlling applications has expanded tremendously, we still face a translational gap when bringing BCI to end-users. To bridge this gap, we adapted the user-centered design (UCD) to BCI research and development which implies a shift from focusing on single aspects, such as accuracy and information transfer rate (ITR), to a more holistic user experience. The UCD implements an iterative process between end-users and developers based on a valid evaluation procedure. Within the UCD framework usability of a device can be defined with regard to its effectiveness, efficiency, and satisfaction. We operationalized these aspects to evaluate BCI-controlled applications. Effectiveness was regarded equivalent to accuracy of selections and efficiency to the amount of information transferred per time unit and the effort invested (workload). Satisfaction was assessed with questionnaires and visual-analogue scales. These metrics have been successfully applied to several BCI-controlled applications for communication and entertainment, which were evaluated by end-users with severe motor impairment. Results of four studies, involving a total of N = 19 end-users revealed: effectiveness was moderate to high; efficiency in terms of ITR was low to high and workload low to medium; depending on the match between user and technology, and type of application satisfaction was moderate to high. The here suggested evaluation metrics within the framework of the UCD proved to be an applicable and informative approach to evaluate BCI controlled applications, and end-users with severe impairment and in the locked-in state were able to participate in this process. KW - computer software KW - event related potentials KW - games KW - head KW - head injury KW - man-computer interface KW - prototypes KW - speech Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-111051 ER - TY - JOUR A1 - Martens, Suzanne A1 - Bensch, Michael A1 - Halder, Sebastian A1 - Hill, Jeremy A1 - Nijboer, Femke A1 - Ramos-Murguialday, Ander A1 - Schoelkopf, Bernhard A1 - Birbaumer, Niels A1 - Gharabaghi, Alireza T1 - Epidural electrocorticography for monitoring of arousal in locked-in state JF - Frontiers in Human Neuroscience N2 - Electroencephalography (EEG) often fails to assess both the level (i.e., arousal) and the content (i.e., awareness) of pathologically altered consciousness in patients without motor responsiveness. This might be related to a decline of awareness, to episodes of low arousal and disturbed sleep patterns, and/or to distorting and attenuating effects of the skull and intermediate tissue on the recorded brain signals. Novel approaches are required to overcome these limitations. We introduced epidural electrocorticography (ECoG) for monitoring of cortical physiology in a late-stage amytrophic lateral sclerosis patient in completely locked-in state (CLIS) Despite long-term application for a period of six months, no implant related complications occurred. Recordings from the left frontal cortex were sufficient to identify three arousal states. Spectral analysis of the intrinsic oscillatory activity enabled us to extract state-dependent dominant frequencies at <4, similar to 7 and similar to 20 Hz, representing sleep-like periods, and phases of low and elevated arousal, respectively. In the absence of other biomarkers, ECoG proved to be a reliable tool for monitoring circadian rhythmicity, i.e., avoiding interference with the patient when he was sleeping and exploiting time windows of responsiveness. Moreover, the effects of interventions addressing the patient's arousal, e.g., amantadine medication, could be evaluated objectively on the basis of physiological markers, even in the absence of behavioral parameters. Epidural ECoG constitutes a feasible trade-off between surgical risk and quality of recorded brain signals to gain information on the patient's present level of arousal. This approach enables us to optimize the timing of interactions and medical interventions, all of which should take place when the patient is in a phase of high arousal. Furthermore, avoiding low responsiveness periods will facilitate measures to implement alternative communication pathways involving brain-computer interfaces (BCI). KW - temporal-lobe epilepsy KW - neuroprosthetic devices KW - brain computer interface KW - event-related potentials KW - intraoperative electrocoicography KW - electrocorticography KW - epidural recording KW - locked-in state KW - coma KW - consciousness KW - paralyzed patients KW - EEG KW - sleep KW - communication KW - frequencies KW - amyotrophic-lateral-sclerosis Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-114863 VL - 8 ER - TY - JOUR A1 - Meule, Adrian T1 - Are certain foods addictive? JF - Frontiers in Psychiatry N2 - A commentary on Lifestyle medicine: the importance of firmgrounding on evidence by Rippe JM. Am J Lifestyle Med (2014) doi:10.1177/ 1559827613520527 Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-120257 SN - 1664-0640 VL - 5 IS - 38 ER - TY - THES A1 - Meule, Adrian T1 - Food craving as a central construct in the self-regulation of eating behavior T1 - Craving nach Nahrungsmitteln als zentrales Konstrukt bei der Selbst-Regulation des Essverhaltens N2 - Background: Food craving refers to an intense desire to consume a specific kind of food of which chocolate is the most often craved one. It is this intensity and specificity that differentiates food craving from feelings of hunger. Although food craving and hunger often co-occur, an energy deficit is not a prerequisite for experiencing food craving, that is, it can also occur without being hungry. Food craving often precedes and predicts over- or binge eating which makes it a reasonable target in the treatment of eating disorders or obesity. One of the arguably most extensively validated measures for the assessment of food craving are the Food Cravings Questionnaires (FCQs), which measure food craving on a state (FCQ-S) and trait (FCQ-T) level. Specifically, the FCQ-S measures the intensity of current food craving whereas the FCQ-T measures the frequency of food craving experiences in general. The aims of the present thesis were to provide a German measure for the assessment of food craving and to investigate cognitive, behavioral, and physiological correlates of food craving. For this purpose, a German version of the FCQs was presented and its reliability and validity was evaluated. Using self-reports, relationships between trait food craving and dieting were examined. Cognitive-behavioral correlates of food craving were investigated using food-related tasks assessing executive functions. Psychophysiological correlates of food craving were investigated using event-related potentials (ERPs) in the electroencephalogram and heart rate variability (HRV). Possible intervention approaches to reduce food craving were derived from results of those studies. Methods: The FCQs were translated into German and their psychometric properties and correlates were investigated in a questionnaire-based study (articles #1 & #2). The relationship between state and trait food craving with executive functioning was examined with behavioral tasks measuring working memory performance and behavioral inhibition which involved highly palatable food-cues (articles #3 & #4). Electrophysiological correlates of food craving were tested with ERPs during a craving regulation task (article #5). Finally, a pilot study on the effects of HRV-biofeedback for reducing food craving was conducted (article #6). Results: The FCQs demonstrated high internal consistency while their factorial structure could only partially be replicated. The FCQ-T also had high retest-reliability which, expectedly, was lower for the FCQ-S. Validity of the FCQ-S was shown by positive relationships with current food deprivation and negative affect. Validity of the FCQ-T was shown by positive correlations with related constructs. Importantly, scores on the subscales of the FCQ-T were able to discriminate between non-dieters and successful and unsuccessful dieters (article #1). Furthermore, scores on the FCQ-T mediated the relationship between rigid dietary control strategies and low dieting success (article #2). With regard to executive functioning, high-calorie food-cues impaired working memory performance, yet this was independent of trait food craving and rarely related to state food craving (article #3). Behavioral disinhibition in response to high-calorie food-cues was predicted by trait food craving, particularly when participants were also impulsive (article #4). Downregulation of food craving by cognitive strategies in response to high-calorie food-cues increased early, but not later, segments of the Late Positive Potential (LPP) (article #5). Few sessions of HRV-biofeedback reduced self-reported food cravings and eating and weight concerns in high trait food cravers (article #6). Conclusions: The German FCQs represent sound measures with good psychometric properties for the assessment of state and trait food craving. Although state food craving increases during cognitive tasks involving highly palatable food-cues, impairment of task performance does not appear to be mediated by current food craving experiences. Instead, trait food craving is associated with low behavioral inhibition in response to high-calorie food-cues, but not with impaired working memory performance. Future studies need to examine if trait food craving and, subsequently, food-cue affected behavioral inhibition can be reduced by using food-related inhibition tasks as a training. Current food craving and ERPs in response to food-cues can easily be modulated by cognitive strategies, yet the LPP probably does not represent a direct index of food craving. Finally, HRV-biofeedback may be a useful add-on element in the treatment of disorders in which food cravings are elevated. To conclude, the current thesis provided measures for the assessment of food craving in German and showed differential relationships between state and trait food craving with self-reported dieting behavior, food-cue affected executive functioning, ERPs and HRV-biofeedback. These results provide promising starting points for interventions to reduce food craving based on (1) food-cue-related behavioral trainings of executive functions, (2) cognitive craving regulation strategies, and (3) physiological parameters such as HRV-biofeedback. N2 - Hintergrund: Craving nach Essen bezeichnet ein starkes Verlangen ein bestimmtes Nahrungsmittel zu konsumieren, welches sich meist auf Schokolade bezieht. Diese Intensität und Spezifität unterscheidet Craving nach Nahrungsmitteln von generellen Hungergefühlen. Obwohl Craving und Hunger häufig Hand in Hand gehen, ist ein Energiedefizit keine Voraussetzung dafür, Craving zu erleben; das bedeutet, es kann ebenfalls auftreten, obwohl man nicht hungrig ist. Craving geht häufig Überessen oder Essanfällen voraus, was es zu einem plausiblen Ansatzpunkt in der Therapie von Essstörungen und Adipositas macht. Eines der wohl am umfangreichsten validierten Maße zur Erfassung von Craving nach Nahrungsmitteln sind die Food Cravings Questionnaires (FCQs), die Craving als momentanen Zustand (engl. state, FCQ-S) und überdauerndes Merkmal (engl. trait, FCQ-T) erfassen. Genauer gesagt misst der FCQ-S die Intensität von aktuellem Craving nach Nahrungsmitteln, während der FCQ-T die Häufigkeit des Erlebens von Craving im Allgemeinen erfasst. Die Ziele der vorliegenden Arbeit waren die Bereitstellung eines deutschen Fragebogens zur Erfassung von Craving nach Nahrungsmitteln und die Untersuchung von kognitiven, behavioralen, und physiologischen Korrelaten von Craving. Hierfür wurde eine deutsche Version der FCQs präsentiert und deren Reliabilität und Validität überprüft. Zusammenhänge zwischen der Häufigkeit des Erlebens von Craving und Diätverhalten wurden mit Selbstberichtsfragebögen getestet. Kognitiv-behaviorale Korrelate von Craving wurden anhand von essensbezogenen Aufgaben zur Erfassung von exekutiven Funktionen untersucht. Psychophysiologische Korrelate von Craving wurden anhand von ereigniskorrelierten Potentialen (EKPs) im Elektroenzephalogramm und der Herzratenvariabilität (HRV) erforscht. Mögliche Interventionsansätze zur Reduktion von Craving wurden aus den Ergebnissen dieser Studien abgeleitet. Methoden: Die FCQs wurden auf Deutsch übersetzt und deren psychometrische Eigenschaften und Korrelate wurden in einer Fragebogenstudie untersucht (Artikel #1 & #2). Der Zusammenhang zwischen momentanem und habituellem Craving mit exekutiven Funktionen wurde anhand von behavioralen Aufgaben zur Erfassung der Arbeitsgedächtnisleistung und Verhaltenshemmung, die sehr schmackhafte Essensreize enthielten, überprüft (Artikel #3 & #4). Elektrophysiologische Korrelate von Craving wurden mit Hilfe von EKPs während einer Aufgabe zur Regulation von Craving getestet (Artikel #5). Schließlich wurde eine Pilotstudie zu den Effekten von HRV-Biofeedback zur Reduktion von Craving durchgeführt (Artikel #6). Ergebnisse: Die FCQs zeigten eine sehr hohe interne Konsistenz, wohingegen deren Faktorenstruktur nur teilweise repliziert werden konnte. Der FCQ-T hatte außerdem eine hohe Retest-Reliabilität, welche erwartungsgemäß geringer für den FCQ-S ausfiel. Validität des FCQ-S zeigte sich durch positive Zusammenhänge mit aktueller Essensdeprivation und momentaner negativer Stimmung. Validität des FCQ-T zeigte sich durch positive Korrelationen mit verwandten Konstrukten. Zudem konnte anhand der Subskalen des FCQ-T zwischen nicht-diäthaltenden und erfolgreichen und erfolglosen diäthaltenden Personen diskriminiert werden (Artikel #1). Weiterhin zeigte sich, dass der Zusammenhang zwischen rigiden Diätstrategien und geringem Diäterfolg durch Werte des FCQ-T vermittelt wurde (Artikel #2). Bezüglich der exekutiven Funktionen ergab sich, dass die Arbeitsgedächtnisleistung durch das darbieten von hochkalorischen Essensreizen vermindert wurde, allerdings war dies unabhängig von habituellem Craving und stand kaum mit momentanem Craving in Verbindung (Artikel #3). Häufiges Erleben von Craving konnte dahingegen eine behaviorale Enthemmung als Reaktion auf hochkalorische Essensreize vorhersagen, insbesondere wenn die Teilnehmer ebenfalls eine hohe Impulsivität berichteten (Artikel #4). Die Herunterregulierung von Craving während der Präsentation hochkalorischer Essensreize mit Hilfe kognitiver Strategien führte zu einer Erhöhung von früheren, nicht jedoch von späteren, Abschnitten des Late Positive Potential (LPP) (Artikel #5). Bereits wenige Übungssitzungen von HRV-Biofeedback resultierten in einer Reduktion selbstberichteter Cravings sowie essens- und gewichtsbezogener Sorgen bei Menschen mit häufigem Erleben von Cravings (Artikel #6). Schlussfolgerungen: Die deutschen FCQs stellen brauchbare Maße mit guten psychometrischen Eigenschaften zur Erfassung von Craving auf aktueller und habitueller Ebene dar. Obwohl momentanes Craving während kognitiven Aufgaben, die sehr schmackhafte Essensreize beinhalten, ansteigt, scheint eine Verminderung der Aufgabenleistung nicht durch das momentane Erleben solcher Cravings vermittelt zu sein. Habituelles Erleben von Craving ist dahingegen mit einer geringen Inhibitionsleistung auf hochkalorische Essensreize assoziiert, allerdings nicht mit einer eingeschränkten Arbeitsgedächtnisleistung. Zukünftige Studien sollten sich der Frage widmen, ob häufiges Erleben von Craving, und entsprechend auch der Einfluss von Essensreizen auf die Verhaltenshemmung, durch essensbezogene Inhibitionstrainings reduziert werden kann. Momentanes Craving und EKPs während der Präsentation von Essensreizen können leicht durch kognitive Strategien moduliert werden. Die LPP stellt hier wohl allerdings kein direktes Maß des Erlebens von Craving dar. Zu guter Letzt könnte HRV-Biofeedback ein nützliches, zusätzliches Therapieelement bei Störungen, die mit häufigem und intensivem Craving nach Nahrungsmitteln einhergehen, darstellen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Arbeit Instrumente zur Erfassung von Craving nach Nahrungsmitteln im deutschen Sprachraum bereitgestellt hat und differenzielle Zusammenhänge zwischen momentanem und habituellem Craving mit selbstberichtetem Diätverhalten, durch Essensreize beeinträchtige exekutive Funktionen, EKPs und HRV-Biofeedback, aufgezeigt wurden. Diese Ergebnisse stellen vielversprechende Ansatzpunkte für Interventionen zur Reduktion von Craving nach Nahrungsmitteln dar, die auf (1) essensbezogenen Verhaltenstrainings der exekutiven Funktionen, (2) kognitiven Craving-Regulationsstrategien, und (3) physiologischen Parametern wie beispielsweise HRV-Biofeedback, basieren. KW - Craving KW - Essgewohnheit KW - Nahrung KW - food craving KW - Heißhunger KW - eating behavior KW - self-regulation KW - Essverhalten KW - Selbstregulation Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-104597 ER -