TY - THES A1 - Förster, Anna T1 - Searching for truth in dishonesty: The cognitive architecture of lying T1 - Die Wahrheit in der Lüge: Der kognitive Aufbau des Lügens N2 - Honest actions predominate human behavior. From time to time, this general preference must yield to dishonest actions, which require an effortful process of overcoming initial honest response activation. This thesis presents three experimental series to elucidate this tug-of-war between honest and dishonest response tendencies in overtly committed instances of lies, thereby joining recent efforts to move from a sheer phenomenological perspective on dishonest responding as being more difficult than honest responding to a precise description of the underlying cognitive processes. The consideration of cognitive theories, empirical evidence, and paradigms from different research fields – dishonesty, cognitive control and sensorimotor stage models of information processing – lay the groundwork for the research questions and methodological approach of this thesis. The experiments pinpoint the underlying conflict of dishonest responding in the central, capacity-limited stage of information processing (Experiments 1 to 4), but they also demonstrate that cognitive control processes (Experiments 5 to 7) and the internalization of false alibis (Experiments 8 to 11) can reduce or even completely eliminate this conflict. The data reveals great flexibility at the cognitive basis of dishonest responding: On the one hand, dishonest responding appears to rely heavily on capacity-limited processes of response selection to overcome honest response tendencies alongside up- and downstream consequences of response activation and monitoring. On the other hand, agents have powerful tools to mitigate these effortful processes through control adaptation and false alibis. These results support and expand current theorizing of the cognitive underpinnings of dishonest responding. Furthermore, they are alerting from an applied perspective on the detection of lies, especially when considering the flexibility of even basic cognitive processes in the face of false alibis. A promising way to move forward from here would be a fine-grained discrimination of response activation, passive decay and active inhibition of honest representations in dishonest responding and the assessment of the adaptiveness of these processes. N2 - Menschen handeln und interagieren in der Regel entsprechend dem was sie als wahr erachten. Allerdings muss diese Präferenz hin und wieder unehrlichen Handlungen weichen. Die dafür notwendige Überwindung initial ehrlicher Antworttendenzen erweist sich als kognitiv aufwendig. Diese Thesis ergründet in drei Experimentalserien die Eigenschaften dieses Wettstreits ehrlicher und unehrlicher Antworttendenzen für offen ausgeführte Lügen. Damit reihen sie sich in jüngste Bestrebungen ein, Lügen nicht nur oberflächlich als schwierigere der beiden Handlungen zu beschreiben, sondern zu einer präzisen Charakterisierung der beteiligten kognitiven Prozesse zu gelangen. Die Forschungsfragen und das methodische Vorgehen dieser Thesis basieren dafür auf der gemeinsamen Betrachtung kognitiver Theorien, empirischer Evidenz und Paradigmen aus der Forschung zum Lügen, zur kognitiven Kontrolle und zu sensomotorischen Stadienmodellen der Informationsverarbeitung. Die Experimente lokalisieren den dem Lügen inhärenten Handlungskonflikt in der zentralen, kapazitätslimitierten Phase der Informationsverarbeitung (Experimente 1 bis 4), zeigen jedoch auch, dass dieser Konflikt sowohl durch kognitive Kontrollmechanismen (Experimente 5 bis 7) als auch durch das Verinnerlichen falscher Alibis (Experimente 8 bis 11) reduziert bzw. vollständig eliminiert werden kann. Die Daten offenbaren eine starke Flexibilität in der kognitiven Verarbeitung unehrlicher Handlungen: Einerseits scheint die Ausführung einer Lüge und die Überwindung wahrheitsgemäßer Handlungstendenzen besonders auf kapazitätslimitierte Selektionsprozesse zurückzugreifen, begleitet von vor- und nachgelagerten Aktivierungs- und Überwachungsprozessen. Andererseits können kognitive Kontrollmechanismen und falsche Alibis diese aufwändigen Prozesse entscheidend eindämmen. Diese Ergebnisse untermauern und erweitern bestehende Theorien zu den kognitiven Grundlagen des Lügens. Für angewandte Vorhaben im Bereich der Lügendetektion ist die beobachtete Flexibilität der kognitiven Verarbeitung angesichts falscher Alibis alarmierend. Ein vielversprechender Ansatz zur Weiterentwicklung in diesem Bereich wäre eine genaue Unterscheidung von Prozessen der Aktivierung, des passiven Zerfalls und der aktiven Inhibition wahrheitsgemäßer Repräsentationen beim Lügen und eine Bewertung der Anpassungsfähigkeit dieser Prozesse. KW - Lüge KW - Handlungsregulation KW - Kognition KW - Dishonesty KW - Lying KW - Lie detection KW - Cognitive control KW - Cognitive conflict KW - Capacity limitations KW - PRP KW - Täuschung KW - Lügendetektion Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-209730 ER - TY - THES A1 - Weiß, Martin T1 - The neural principles of behavior modification using socioemotional facial feedback cues in economic decision-making T1 - Die neuronalen Mechanismen der Verhaltensmodifikation durch sozio-emotionale faziale Feedbackreize bei ökonomischen Entscheidungen N2 - The present dissertation aims to shed light on different mechanisms of socio-emotional feedback in social decision-making situations. The objective is to evaluate emotional facial expressions as feedback stimuli, i.e., responses of interaction partners to certain social decisions. In addition to human faces, artificial emojis are also examined due to their relevance for modern digital communication. Previous research on the influence of emotional feedback suggests that a person's behavior can be effectively reinforced by rewarding stimuli. In the context of this dissertation, the differences in the feedback processing of human photographs and emojis, but also the evaluation of socially expected versus socially unexpected feedback were examined in detail in four studies. In addition to behavioral data, we used the electroencephalogram (EEG) in all studies to investigate neural correlates of social decision-making and emotional feedback. As the central paradigm, all studies were based on a modified ultimatum game. The game is structured as follows: there is a so-called proposer who holds a specific amount of money (e.g., 10 cents) and offers the responder a certain amount (e.g., 3 cents). The responder then decides whether to accept or reject the offer. In the version of the ultimatum game presented here, different types of proposers are introduced. After the participants have accepted or rejected in the role of the responder, the different proposers react to the participant’s decision with specific emotional facial expressions. Different feedback patterns are used for the individual experiments conducted in the course of this dissertation. In the first study, we investigated the influence of emotional feedback on decision-making in the modified version of the ultimatum game. We were able to show that a proposer who responds to the acceptance of an offer with a smiling face achieves more accepted offers overall than a control proposer who responds to both accepted and rejected offers with a neutral facial expression. Consequently, the smile served as a positive reinforcement. Similarly, a sad expression in response to a rejected offer also resulted in higher acceptance rates as compared to the control identity, which could be considered an expression of compassion for that proposer. On a neuronal level, we could show that there are differences between simply looking at negative emotional stimuli (i.e., sad and angry faces) and their appearance as feedback stimuli after rejected offers in the modified ultimatum game. The so-called feedback-related negativity was reduced (i.e., more positive) when negative emotions appeared as feedback from the proposers. We argued that these findings might show that the participants wanted to punish the proposers by rejecting an offer for its unfairness and therefore the negative feedback met their expectations. The altered processing of negative emotional facial expressions in the ultimatum game could therefore indicate that the punishment is interpreted as successful. This includes the expectation that the interaction partner will change his behavior in the future and eventually make fairer offers. In the second study we wanted to show that smiling and sad emojis as feedback stimuli in the modified ultimatum game can also lead to increased acceptance rates. Contrary to our assumptions, this effect could not be observed. At the neural level as well, the findings did not correspond to our assumptions and differed strongly from those of the first study. One finding, however, was that the neural P3 component showed how the use of emojis as feedback stimuli particularly characterizes certain types of proposers. This is supported by the fact that the P3 is increased for the proposer who rewards an acceptance with a smile as well as for the proposer who reacts to rejection with a sad emoji compared to the neutral control proposer. The third study examined the discrepancy between the findings of the first and second study. Accordingly, both humans and emojis representing the different proposers were presented in the ultimatum game. In addition, emojis were selected that showed a higher similarity to known emojis from common messenger services compared to the second study. We were able to replicate that the proposers in the ultimatum game, who reward an acceptance of the offer with a smile, led to an increased acceptance rate compared to the neutral control proposers. This difference is independent of whether the proposers are represented by emojis or human faces. With regard to the neural correlates, we were able to demonstrate that emojis and human faces differ strongly in their neural processing. Emojis showed stronger activation than human faces in the face-processing N170 component, the feedback-related negativity and the P3 component. We concluded that the results of the N170 and feedback-related negativity could indicate a signal for missing social information of emojis compared to faces. The increased P3 amplitude for emojis might imply that emojis appear unexpectedly as reward stimuli in a social decision task compared to human faces. The last study of this project dealt with socially unexpected feedback. In comparison to the first three studies, new proposer identities were implemented. In particular, the focus was on a proposer who reacted to the rejection of an offer unexpectedly with a smile and to the acceptance with a neutral facial expression. According to the results, participants approach this unexpected smile through increased rejection, although it is accompanied by financial loss. In addition, as reported in studies one and three, we were able to show that proposers who respond to the acceptance of an offer with a smiling face and thus meet the expectations of the participants have higher offer acceptance rates than the control proposer. At the neuronal level, especially the feedback from the socially unexpected proposer led to an increased P3 amplitude, which indicates that smiling after rejection is attributed a special subjective importance. The experiments provide new insights into the social influence through emotional feedback and the processing of relevant social cues. Due to the conceptual similarity of the studies, it was possible to differentiate between stable findings and potentially stimulus-dependent deviations, thus creating a well-founded contribution to the current research. Therefore, the novel paradigm presented here, and the knowledge gained from it could also play an important role in the future for clinical questions dealing with limited social competencies. N2 - Die vorliegende Dissertation soll verschiedene Mechanismen des sozio-emotionalen Feedbacks in sozialen Entscheidungssituationen beleuchten. Ziel ist es, emotionale Gesichtsausdrücke als Feedbackreize, d.h. Reaktion des Gegenübers auf bestimmte soziale Entscheidungen, zu evaluieren. Neben menschlichen Gesichtern werden auch künstliche Emojis aufgrund ihrer Relevanz für die moderne digitale Kommunikation untersucht. Bisherige Forschungen zum Einfluss von emotionalem Feedback legen nahe, dass das Verhalten einer Person durch belohnende Hinweisreize erfolgreich verstärkt werden kann. Im Rahmen dieser Dissertation wurden daher vier Studien durchgeführt, die die Unterschiede in der Feedback-Verarbeitung von menschlichen Fotos und Emojis, aber auch die Bewertung von sozial erwartetem gegenüber sozial unerwartetem Feedback eingehend untersuchen. Zusätzlich zu den Verhaltensdaten verwendeten wir in allen Studien das Elektroenzephalogramm (EEG), um neuronale Korrelate sozialer Entscheidungen und emotionalen Feedbacks zu untersuchen. Als zentrales Paradigma wurde allen Studien ein modifiziertes Ultimatumspiel zugrunde gelegt. Dieses ist so aufgebaut, dass es einen sogenannten Anbieter gibt, der über einen bestimmten Geldbetrag verfügt (z.B. 10 Cent) und dem Empfänger einen gewissen Anteil davon anbietet (z.B. 3 Cent). Der Empfänger entscheidet daraufhin, ob er das Angebot annehmen oder ablehnen möchte. In der hier verwendeten Version des Ultimatumspiels werden dabei verschiedene Typen von Anbietern eingeführt. Nachdem die Versuchspersonen in der Rolle des Empfängers angenommen oder abgelehnt haben, reagieren die verschiedenen Anbieter mit spezifischen emotionalen Gesichtsausdrücken auf die Entscheidung der Versuchsperson. Für die einzelnen Experimente, die im Rahmen dieser Dissertation durchgeführt wurden, werden unterschiedliche Feedbackmuster angewandt. In der ersten Studie untersuchten wir den Einfluss des emotionalen Feedbacks auf die Entscheidungsfindung in der modifizierten Version des Ultimatumspiels. Wir konnten zeigen, dass im Ultimatumspiel ein Anbieter, der auf die Annahme eines Angebots mit einem lächelnden Gesicht reagiert, insgesamt mehr akzeptierte Angebote erzielt als der Anbieter der Kontrollbedingung, der sowohl auf angenommene als auch auf abgelehnte Angebote mit einem neutralen Gesichtsausdruck reagiert. Folglich wirkte das Lächeln als positive Verstärkung. In ähnlicher Weise führte ein trauriger Gesichtsausdruck als Reaktion auf ein abgelehntes Angebot ebenfalls zu höheren Annahmeraten als die Kontrollperson, was als Ausdruck von Mitgefühl für diesen Anbieter betrachtet werden könnte. Auf neuronaler Ebene konnten wir zeigen, dass es Unterschiede zwischen dem bloßen Betrachten negativer emotionaler Stimuli (d.h. trauriger und wütender Gesichter) und ihrem Auftreten als Feedback-Stimuli nach abgelehnten Angeboten im modifizierten Ultimatumspiel gibt. Die so genannte feedback-related negativity wurde reduziert (d.h. positiver), wenn negative Emotionen als Feedback von den Anbietern auftraten. Wir zogen aus den Ergebnissen den Schluss, dass die Versuchsteilnehmer die Anbieter bestrafen wollten, indem sie ein Angebot wegen seiner Unfairness ablehnten, und dass daher das negative Feedback ihren Erwartungen entsprach. Die veränderte Verarbeitung negativer emotionaler Gesichtsausdrücke im Ultimatumspiel könnte daher darauf hinweisen, dass die Bestrafung als erfolgreich interpretiert wird. Dies schließt die Erwartung ein, dass der Interaktionspartner sein Verhalten in Zukunft ändert und schließlich fairere Angebote machen sollte. In der zweiten Studie war es das Ziel zu zeigen, dass auch lächelnde und traurige Emojis als Feedback-Reize im modifizierten Ultimatumspiel zu erhöhten Annahmeraten führen können. Entgegen unseren Hypothesen konnte dieser Effekt jedoch nicht beobachtet werden. Auch auf der neuronalen Ebene entsprachen die Ergebnisse nicht unseren Annahmen und unterschieden sich stark von denen der ersten Studie. Eine Erkenntnis war jedoch, dass anhand der neuronalen P3-Komponente ersichtlich wurde, dass die Verwendung von Emojis als Feedback-Reize gewisse Typen von Anbietern besonders kennzeichnet. Dies wurde dadurch gezeigt, dass die P3 sowohl für den Anbieter, der eine Annahme mit einem Lächeln belohnt, als auch für den Anbieter, der auf eine Ablehnung mit einem traurigen Emoji reagiert, im Vergleich zum neutralen Kontrollanbieter erhöht ist. Die dritte Studie untersuchte die Diskrepanz zwischen den Ergebnissen der ersten und der zweiten Studie. Dementsprechend wurden sowohl Menschen als auch Emojis, die die Identitäten der Anbieter repräsentieren, im Ultimatumspiel präsentiert. Darüber hinaus wurden Emojis ausgewählt, die eine höhere Ähnlichkeit mit bekannten Emojis aus den üblichen Messenger-Diensten zeigten als in der zweiten Studie. Wir konnten replizieren, dass die Anbieter im Ultimatumspiel, die eine Annahme des Angebots mit einem Lächeln belohnen, zu einer höheren Annahmerate im Vergleich zu den neutralen Kontrollanbietern führen. Dieser Unterschied zeigte sich unabhängig davon, ob die Anbieter durch Emojis oder menschliche Gesichter repräsentiert wurden. In Bezug auf die neuronalen Korrelate konnten wir zeigen, dass sich Emojis und menschliche Gesichter in ihrer neuronalen Verarbeitung stark unterscheiden. Emojis zeigten sowohl in der gesichtsverarbeitenden N170-Komponente als auch in der feedback-related negativity eine stärkere Aktivierung als menschliche Gesichter. Wir schlussfolgerten daraus, dass die Ergebnisse der N170 und feedback-related negativity ein Signal für fehlende soziale Informationen von Emojis im Vergleich zu Gesichtern sein könnten. Die erhöhte P3-Amplitude für Emojis könnte dabei implizieren, dass Emojis im Vergleich zu menschlichen Gesichtern bei einer sozialen Entscheidungsaufgabe unerwartet als Belohnungsreiz erscheinen. Die letzte Studie dieses Projekts beschäftigte sich mit sozial unerwartetem Feedback. Im Vergleich zu den ersten drei Studien wurden neue Anbieteridentitäten implementiert. Im Mittelpunkt stand insbesondere ein Anbieter, der auf die Ablehnung eines Angebots unerwartet mit einem Lächeln und auf die Annahme mit einem neutralen Gesichtsausdruck reagierte. Den Ergebnissen zufolge nähern sich die Teilnehmer diesem unerwarteten Lächeln durch verstärkte Ablehnung an, obwohl es mit einem finanziellen Verlust einhergeht. Darüber hinaus konnten wir, wie in den Studien eins und drei berichtet, zeigen, dass Anbieter, die auf die Annahme eines Angebots mit einem lächelnden Gesicht reagieren und damit die Erwartungen der Teilnehmer erfüllen, höhere Angebotsannahmeraten haben als der Kontrollanbieter. Auf neuronaler Ebene führte insbesondere das Feedback des sozial unerwarteten Anbieters zu einer erhöhten P3-Amplitude, was darauf hinweist, dass dem Lächeln nach der Ablehnung eine besondere subjektive Bedeutung beigemessen wird. In ihrer Gesamtheit liefern die Experimente neue Erkenntnisse über den sozialen Einfluss durch emotionales Feedback und die Verarbeitung relevanter sozialer Signale. Aufgrund der konzeptionellen Ähnlichkeit der Studien ist es möglich, zwischen stabilen Befunden und möglicherweise reizabhängigen Abweichungen zu differenzieren und damit einen fundierten Beitrag zur aktuellen Forschung zu leisten. Das hier vorgestellte neuartige Paradigma und die daraus gewonnenen Erkenntnisse könnten daher in Zukunft auch für klinische Fragestellungen, die sich mit eingeschränkten sozialen Kompetenzen befassen, eine nicht unerhebliche Rolle spielen. KW - Entscheidungsverhalten KW - Affekt KW - decision-making KW - emotional feedback KW - emojis KW - ultimatum game KW - EEG KW - Electroencephalographie Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-208654 ER - TY - THES A1 - Genheimer, Hannah T1 - The acquisition of anxiety and the impact of transcutaneous vagus nerve stimulation on extinction learning in virtual contexts T1 - Angstakquisition und der Einfluß transkutaner Vagusnervstimulation auf Extinktionslernen in virtuellen Kontexten N2 - This thesis aims for a better understanding of the mechanisms underlying anxiety as well as trauma- and stressor-related disorders and the development of new therapeutic approaches. I was first interested in the associative learning mechanisms involved in the etiology of anxiety disorders. Second, I explored the therapeutic effects of transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) as a promising new method to accelerate and stabilize extinction learning in humans. For these purposes, I applied differential anxiety conditioning protocols realized by the implementation of virtual reality (VR). Here, a formerly neutral virtual context (anxiety context, CTX+) is presented whereby the participants unpredictably receive mildly aversive electric stimuli (unconditioned stimulus, US). Another virtual context (safety context, CTX-) is never associated with the US. Moreover, extinction of conditioned anxiety can be modeled by presenting the same contexts without US delivery. When unannounced USs were administered after extinction, i.e. reinstatement, the strength of the “returned” conditioned anxiety can provide information on the stability of the extinction memory. In Study 1, I disentangled the role of elemental and conjunctive context representations in the acquisition of conditioned anxiety. Sequential screenshots of two virtual offices were presented like a flip-book so that I elicited the impression of walking through the contexts. Some pictures of CTX+ were paired with an US (threat elements), but not some other screenshots of the same context (non-threat elements), nor the screenshots depicting CTX- (safety elements). Higher contingency ratings for threat compared to non-threat elements revealed elemental representation. Electro-cortical responses showed larger P100 and early posterior negativity amplitudes elicited by screenshots depicting CTX+ compared to CTX- and suggested conjunctive representation. These results support the dual context representation in anxiety acquisition in healthy individuals. Study 2 addressed the effects of tVNS on the stabilization of extinction learning by using a context conditioning paradigm. Potentiated startle responses as well as higher aversive ratings in CTX+ compared to CTX- indicate successful anxiety conditioning. Complete extinction was found in startle responses and valence ratings as no differentiation between CTX+ and CTX- suggested. TVNS did not affect extinction or reinstatement of anxiety which may be related to the inappropriate transferability of successful stimulation parameters from epilepsy patients to healthy participants during anxiety extinction. Therefore, in Study 3 I wanted to replicate the modulatory effects of tVNS on heart rate and pain perception by the previously used parameters. However, no effects of tVNS were observed on subjective pain ratings, on pain tolerance, or on heart rate. This led to the conclusion that the modification of stimulation parameters is necessary for a successful acceleration of anxiety extinction in humans. In Study 4, I prolonged the tVNS and, considering previous tVNS studies, I applied a cue conditioning paradigm in VR. Therefore, during acquisition a cue (CS+) presented in CTX+ predicted the US, but not another cue (CS-). Both cues were presented in a second context (CTX-) and never paired with the US. Afterward, participants received either tVNS or sham stimulation and underwent extinction learning. I found context-dependent cue conditioning only in valence ratings, which was indicated by lower valence for CS+ compared to CS- in CTX+, but no differential ratings in CTX-. Successful extinction was indicated by equal responses to CS+ and CS-. Interestingly, I found reinstatement of conditioned fear in a context-dependent manner, meaning startle response was potentiated for CS+ compared to CS- only in the anxiety context. Importantly, even the prolonged tVNS had no effect, neither on extinction nor on reinstatement of context-dependent cue conditioning. However, I found first evidence for accelerated physiological contextual extinction due to less differentiation between startles in CTX+ compared to CTX- in the tVNS than in the sham stimulated group. In sum, this thesis first confirms the dual representation of a context in an elemental and a conjunctive manner. Second, though anxiety conditioning and context-dependent cue conditioning paradigms worked well, the translation of tVNS accelerated extinction from rats to humans needs to be further developed, especially the stimulation parameters. Nevertheless, tVNS remains a very promising approach of memory enhancement, which can be particularly auspicious in clinical settings. N2 - Ziel dieser Arbeit war es, die zu Grunde liegenden Mechanismen von Angst- sowie Trauma- und belastungsbezogene Störungen besser verstehen zu lernen und neue Therapieansätze zu entwickeln. Dabei lag mein Interesse zunächst bei den assoziativen Lernmechanismen, die bei der Entstehung von Angststörungen involviert sind. Darüber hinaus untersuchte ich die therapeutischen Effekte der transkutanen Vagusnervstimulation (tVNS) als neue und vielversprechende Methode, um das Extinktionslernen bei Menschen zu beschleunigen und zu stabilisieren. Zu diesem Zweck verwendete ich differenzielle Angstkonditionierungsparadigmen in virtueller Realität (VR). Dabei wird den Probanden ein neutraler virtueller Kontext (CTX) gezeigt, in dem sie unvorhersehbare, leicht schmerzhafte elektrische Reize (unkonditionierter Stimulus, US) erhalten. Durch die erlernte Assoziation wird dieser Kontext zum (Angstkontext, CTX+). Ein zweiter virtueller Kontext, in dem die Probanden nie einen US erhalten, wird deshalb zum Sicherheitskontext (CTX-). Die Extinktion konditionierter Angst wiederum kann im Labor nachgestellt werden, indem beide Kontexte ohne US dargeboten werden. Werden aber den Probanden nach der Extinktion unangekündigte US appliziert (Reinstatement), dann kann die Stärke der zurückgekehrten Angst Aufschluss über die Stabilität des Extinktionsgedächtnisses geben. Mit diesem Modell untersuchte ich in Studie 1 die beiden Rollen der elementaren und der konjunktiven Repräsentation eines Kontexts während der Akquisition von konditionierter Angst. Nacheinander aufgenommene Bildschirmfotos zweier virtueller Büroräume wurden dabei wie in einem Daumenkino kurz hintereinander dargeboten, so dass der Eindruck entstand durch die Räume zu laufen. Der US wurde gleichzeitig mit manchen Bildern des CTX+ präsentiert (Gefahrenelemente), jedoch nie mit andere Bilder des CTX+ (keine-Gefahrenelemente) und auch nie mit Bildern, die CTX- darstellten (Sicherheitselemente). Höhere Kontingenzratings für Gefahrenelemente im Vergleich zu keine-Gefahrenelemente sprachen für die elementare Kontextrepräsentation. Elektrokortikale Signale zeigten höhere Amplituden der P100 und der frühen posterioren Negativität, die von Bildschirmfotos des CTX+ im Vergleich zum CTX- evoziert wurden, und weisen auf konjunktive Kontextrepräsentation hin. Insgesamt unterstützen diese Befunde die duale Repräsentation eines Kontexts während der Angstakquisition bei gesunden Probanden. Studie 2 thematisierte die Effekte der tVNS auf Extinktionslernen. Potenzierte Schreckreaktionen und aversivere Ratings in CTX+ verglichen mit CTX- sprachen für erfolgreiche Angstkonditionierung. Vollständige Extinktion wurde in der Schreckreaktion und in Valenzratings gefunden, da sich die Reaktionen auf CTX+ und CTX- am Ende dieser Phase nicht mehr unterschieden. Jedoch beeinflusste tVNS während der Extinktion weder das Extinktionslernen noch reduzierte sie die Wiederkehr der Angst. Aufgrund der Neuheit dieses Forschungsbereichs wurden Stimulationsparameter aus der Anwendung der tVNS bei Epilepsiepatienten gewählt. Die Übertragbarkeit auf gesunde Probanden während Angstextinktion blieb noch unklar. Deshalb sollte in Studie 3 ein tVNS Effekt auf die Herzrate und die Schmerzwahrnehmung repliziert werden, und zwar mit genau diesen Stimulationsparametern. Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass tVNS weder subjektive Schmerzratings, noch die Schmerztoleranz, noch die Herzrate der gesunden Probanden beeinflusste. Schlussfolgernd mussten in den folgenden Untersuchungen die tVNS Parameter geändert werden, um eine erfolgreiche Wirkung der tVNS bei gesunden Probanden zu ermöglichen. In Studie 4 verlängerte ich die Stimulationszeit und adaptierte das verwendete Konditionierungsmodell zu einem Furchtkonditionierungsparadigma in VR. Dabei wurde der US während der Akquisition durch einen Hinweisreiz (CS+) im Angstkontext angekündigt, nicht jedoch durch einen zweiten Hinweisreiz (CS-). Beide Hinweisreize wurden außerdem in einem zweiten Kontext (CTX-) dargeboten und nie mit einem US gepaart. Danach unterzogen sich die gesunden Probanden entweder einer verum tVNS oder einer Scheinstimulation und durchliefen Extinktionslernen. Kontext-abhängige Furchtkonditionierung fand ich nur in Valenzratings, da die Probanden CS+ im Angstkontext negativer bewerteten als CS- und gleich im Sicherheitskontext. Erfolgreiche Extinktion zeigte sich in gleichen Bewertungen des CS+ und CS-. Interessanterweise fand ich kontext-abhängige Angstwiederkehr, d.h. Schreckreaktionen waren nur in CTX+ für CS+ potenziert im Vergleich zum CS-. Die verlängerte Stimulationszeit der tVNS hatte keinen Effekt, weder auf die Extinktion, noch auf die Wiederkehr der kontext-abhängigen konditionierten Furcht. Außerdem zeigten sich erste Tendenzen zu beschleunigter Extinktion des Kontextlernens durch tVNS, da die Schreckreaktion zwischen CTX+ und CTX- in der tVNS Gruppe weniger differenziert ausfiel als in der scheinstimulierten Gruppe. Zusammenfassend bestätigt diese Arbeit die duale Repräsentation eines Kontexts während der Angstakquisition auf neuronaler und subjektiver Ebene. Außerdem wurden erfolgreiche Angstkonditionierungs- und kontextabhängige Furchtkonditionierungs-paradigmen etabliert. Trotz keiner oder schwacher Effekte der tVNS auf Extinktion und Angstwiederkehr bleibt sie ein sehr vielversprechender Ansatz der Gedächtnissteigerung, der vor allem für den klinischen Kontext relevant ist. KW - Angst KW - Angststörung KW - anxiety conditioning KW - transcutaneous vagus nerve stimulation KW - virtual reality KW - Konditionierung KW - Vagusnervstimulation Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-206390 ER - TY - THES A1 - Lenhart, Jan Niklas Peter T1 - Learning Words from Stories: How Method of Story Delivery and Questioning Styles Influence Children’s Vocabulary Learning T1 - Worterwerb aus Geschichten: Wie die Methode der Geschichtendarbietung und Fragestile das kindliche Wortlernen beeinflussen N2 - Sharing stories has become increasingly popular as a means to foster young children’s vocabulary development and to target early vocabulary gaps between disadvantaged children and their better-equipped peers. Although, in general, the beneficial effects of story interventions have been demonstrated (Marulis & Neuman, 2010, 2013), many factors possibly moderating those effects – including method of story delivery as well as questioning style – merit further examination (R. L. Walsh & Hodge, 2018). The aim of the present doctoral thesis was to test predictions from different theories on methods of story delivery and questioning styles regarding their influence on children’s vocabulary learning from listening to stories. Method of story delivery refers to the general way of how stories can be conveyed, with reading aloud and free-telling of stories (i.e., the narrator telling stories without reading from text) representing different approaches that are assumed to differ regarding narrator behavior and linguistic complexity. Questioning styles refer to different combinations of questions’ cognitive demand level (low vs. high vs. scaffolding-like increasing from low to high) and/or placement (within the story vs. after the story) during story sessions. In the present doctoral thesis, the first two studies (Studies 1 and 2) compared reading aloud and free-telling of stories as different methods of story delivery. Study 1 consisted of two experiments utilizing a within-subjects design with 3- to 6-year-old preschool children (Nexperiment1 = 83; Nexperiment2 = 48) listening to stories once either presented read aloud or freely told. Study 2 extended the first study by examining effects on story comprehension and additionally including audiotape versions of both story-delivery methods as experimental conditions, which allowed separating narrator behavior and linguistic complexity. With the second study being conducted as a between-subjects design, 4- to 6-year-old preschool children (N = 60) heard each of the stories twice, but listened only to one type of story delivery. The results of Study 1 indicated that no differences between methods of story delivery regarding word learning and child engagement were observable when narrator behavior in terms of eye contact and gesticulation was similar. However in Study 2, when free-telling was operationalized in a more naturalistic way, marked by higher rates of eye contact and gesticulation, it resulted in better child engagement, greater vocabulary learning, and better story comprehension than reading aloud. In contrast, as indicated by both studies, differences in linguistic complexity had no short-term impact on learning and comprehension. The studies, however, could not isolate the influence of eye contact versus gesture usage and could not distinguish between different types of gestures. The second set of studies (Studies 3 and 4) contrasted the effects of different types of question demand level (low vs. high vs. scaffolding-like increasing from low to high) and placement (within the story vs. after the story) and examined potential interactions with children’s cognitive skills. In one-to-one reading sessions (Study 3; N = 86) or small-group reading sessions (Study 4; N = 91) 4- to 6-year-old preschool children heard stories three times marked by different types of question demand level and placement or simply read-aloud without questions. The adult narrators encouraged the children to reflect on and answer questions (Study 1) and to give feedback on other children’s comments (Study 2), but in both studies, to ensure fidelity of the experimental conditions, the adult narrators did not provide corrective feedback or elaborate on the children’s answers. Results on measures of different facets of word learning indicated that asking questions resulted in better vocabulary learning than simply reading the stories aloud. However, in contrast to proposed hypotheses and across both studies, different types of question demand level and placement did not exert differential effects and they did not interact with children’s general vocabulary knowledge or memory skills. Thus, both studies suggest that those two types of questions features have no impact on children’s vocabulary learning, if questions are not followed up by narrator feedback and elaborations. However, whether different types of question placement and demand level produce differential learning gains through adult-child discussion following different questioning styles has still to be determined. Taken together, the four studies of the present doctoral thesis underline the central role that adults play for successful story sessions with young children not only for engaging children in the story but also for extending and for correcting their utterances. Although the presented studies extend existing knowledge about methods of story delivery and questioning styles during story sessions, further research needs to examine the impact of questioning styles on word learning through subsequent adult-child discussion and to gain a better understanding of the role of nonverbal narrator behavior during story delivery. N2 - Die Verwendung von Geschichten zur Sprachförderung ist weitverbreitet. Einerseits zielen sie auf eine allgemeine Förderung der Wortschatzentwicklung von Kindern, andererseits sollen mit ihrer Hilfe auch Rückstände in der Wortschatzentwicklung von Risikokindern aufgeholt werden. Während der förderliche Effekt von geschichtenbasierten Interventionen bereits gut dokumentiert ist (Marulis & Neuman, 2010, 2013), besteht eine Forschungslücke zum Einfluss einzelner Faktoren, wie zum Beispiel der allgemeinen Darbietungsart der Geschichten oder dem Einsatz von Fragen (R. L. Walsh & Hodge, 2018). Das Ziel der vorliegenden Dissertation war es, verschiedene Hypothesen in Bezug auf die Effekte unterschiedlicher Darbietungsarten und Fragestile auf den kindlichen Worterwerb durch Geschichten zu untersuchen. Die Darbietungsart bezieht sich in der vorliegenden Arbeit auf die Frage, ob Geschichten vorgelesen oder frei erzählt vorgetragen werden. Es wird davon ausgegangen, dass sich Vorlesen und freies Erzählen hinsichtlich des Erzählerverhaltens und der sprachlichen Komplexität unterscheiden. Bei den Fragestilen handelt es sich um Unterschiede im kognitiven Anspruchsniveau (niedrig vs. hoch vs. „scaffolding“-artig aufsteigend von niedrig zu hoch) und bei der Platzierung der Fragen (innerhalb der Geschichte vs. nach der Geschichte). In den ersten beiden Studien der vorliegenden Dissertation (Studien 1 und 2) wurden Vorlesen und freies Erzählen hinsichtlich ihrer Effekte untersucht und verglichen. Studie 1 bestand aus zwei Experimenten und war als Messwiederholungsdesign konzipiert. Drei- bis sechsjährige Kindergartenkinder (NExperiment1 = 83; NExperiment2 = 48) bekamen Geschichten je einmal vorgelesen oder frei erzählt präsentiert. In Studie 2 wurde das Design der ersten Studie durch ein Between-Subjects-Format ersetzt und durch den Einbezug eines Geschichtenverständnismaßes sowie durch zwei weitere Experimentalbedingungen, die aus Audioaufnahmen beider Geschichtendarbietungsarten bestanden, erweitert. Letzteres erlaubte es, Unterschiede in der sprachlichen Komplexität zwischen den Darbietungsarten vom Erzählerverhalten experimentell zu trennen. Den vier- bis sechsjährigen Kindergartenkindern (N = 60) wurden die Geschichten jeweils zweimal gemäß der jeweiligen Experimentalbedingung präsentiert. Studie 1 ergab, dass keine Unterschiede zwischen freiem Erzählen und Vorlesen hinsichtlich der kindlichen Aufmerksamkeit und des Wortlernens bestanden, wenn sich die Erzähler beider Bedingungen nicht hinsichtlich des Erzählerverhaltens im Sinne von Augenkontakt und Gestikulation unterschieden. Studie 2 zeigte hingegen, dass eine naturalistischere Operationalisierung des freien Erzählens mit mehr Augenkontakt und Gestikulation zu höherer Aufmerksamkeit, höherem Wortlernen und besserem Geschichtenverständnis führte. Die Ergebnisse aus beiden Studien legen zudem nahe, dass Unterschiede in der sprachlichen Komplexität keinen Einfluss auf die kurzfristigen Lerneffekte hatten. Eine Aussage über die Bedeutung des Augenkontaktes verglichen mit der Gestikulation im Allgemeinen oder mit verschiedenen Arten von Gesten zu treffen, erlauben die beiden Studien aufgrund ihres Designs jedoch nicht. Die letzten beiden Studien der vorliegenden Dissertation (Studien 3 und 4) untersuchten den Einfluss des kognitiven Anspruchsniveaus (niedrig vs. hoch vs. „scaffolding“-artig aufsteigend von niedrig zu hoch) und der Platzierung von Fragen (innerhalb der Geschichte vs. nach der Geschichte) sowie mögliche Interaktionen mit den kognitiven Fähigkeiten der Kinder. Den vier- bis sechsjährigen Kindergartenkindern wurden Geschichten im Einzel- (Studie 3; N = 86) oder Kleingruppensetting (Studie 4; N = 91) jeweils dreimal auf die gleiche Weise dargeboten. Je nach Versuchsbedingung wurden den Kindern die Geschichten mit den unterschiedlichen Fragetypen oder ohne Fragen vorgelesen. In beiden Studien ermunterte der Erzähler die Kinder, über die Fragen nachzudenken und sie zu beantworten. In Studie 2 sollten die Kinder zudem die Beiträge der anderen Kinder aufgreifen und diskutieren. Zur Sicherstellung der internen Validität der Experimentalbedingungen durfte der Erzähler hingegen nur unterstützend tätig werden und sich nicht inhaltlich an der Diskussion beteiligen. Beide Studien ergaben, dass der Einbezug von Fragen hinsichtlich verschiedener Aspekte des Wortlernens einen positiven Einfluss hatte. Im Widerspruch zu unterschiedlichen Hypothesen zeigten sich jedoch weder Lernunterschiede in Abhängigkeit vom kognitiven Anspruchsniveau oder der Platzierung von Fragen, noch ergab sich eine Interaktion mit dem Wortschatz oder der Gedächtnisleistung der Kinder. Die Ergebnisse beider Studien legen daher nahe, dass Unterschiede im kognitiven Anspruchsniveau und bei der Platzierung von Fragen keinen Einfluss auf das kindliche Wortlernen haben – zumindest, wenn den Fragen und den Antworten der Kinder keine weiterführenden Erklärungen und Verbesserungen durch den Erzähler folgen. Es ist jedoch noch nicht geklärt, ob eine durch verschiedene Fragetypen ausgelöste differenzielle Interaktion zwischen Kind und Erzähler zu unterschiedlichen Lernzuwächsen führen könnte. Zusammengefasst betonen die vier Studien der vorliegenden Dissertation die zentrale Rolle des Erzählers für den Erfolg von geschichtenbasierten Interventionen. Der Erzähler muss nicht nur die Kinder in die Geschichte involvieren, sondern sollte auch die kindlichen Äußerungen korrigieren und weiterentwickeln, um Geschichten als besonders förderliche Lernumwelt zu gestalten. Die vorliegenden Studien erweitern somit das Wissen hinsichtlich der Gestaltung von Geschichten durch Fragen und durch unterschiedliche Darbietungsarten. Es bleibt jedoch zukünftiger Forschung vorbehalten, insbesondere die Bedeutung verschiedener Fragetypen für differenzielle Erzähler-Kind-Diskussionen sowie die Rolle des nonverbalen Erzählerverhaltens weiter zu untersuchen. KW - Sprachförderung KW - Erzählen KW - Vorschulkind KW - book reading KW - reading aloud KW - storytelling KW - vocabulary development KW - Vorlesen KW - Wortschatzerwerb Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-185919 ER - TY - JOUR A1 - Walz, Nora A1 - Mühlberger, Andreas A1 - Pauli, Paul T1 - A human open field test reveals thigmotaxis related to agoraphobic fear JF - Biological Psychiatry N2 - BACKGROUND: Thigmotaxis refers to a specific behavior of animals (i.e., to stay close to walls when exploring an open space). Such behavior can be assessed with the open field test (OFT), which is a well-established indicator of animal fear. The detection of similar open field behavior in humans may verify the translational validity of this paradigm. Enhanced thigmotaxis related to anxiety may suggest the relevance of such behavior for anxiety disorders, especially agoraphobia. METHODS: A global positioning system was used to analyze the behavior of 16 patients with agoraphobia and 18 healthy individuals with a risk for agoraphobia (i.e., high anxiety sensitivity) during a human OFT and compare it with appropriate control groups (n = 16 and n = 19). We also tracked 17 patients with agoraphobia and 17 control participants during a city walk that involved walking through an open market square. RESULTS: Our human OFT triggered thigmotaxis in participants; patients with agoraphobia and participants with high anxiety sensitivity exhibited enhanced thigmotaxis. This behavior was evident in increased movement lengths along the wall of the natural open field and fewer entries into the center of the field despite normal movement speed and length. Furthermore, participants avoided passing through the market square during the city walk, indicating again that thigmotaxis is related to agoraphobia. CONCLUSIONS: This study is the first to our knowledge to verify the translational validity of the OFT and to reveal that thigmotaxis, an evolutionarily adaptive behavior shown by most species, is related to agoraphobia, a pathologic fear of open spaces, and anxiety sensitivity, a risk factor for agoraphobia. KW - Agoraphobia KW - Animal models KW - Anxiety sensitivity KW - Avoidance behavior KW - Openfield test KW - Thigmotaxis Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-187607 VL - 80 IS - 5 ER - TY - JOUR A1 - Wieser, Matthias J. A1 - Reicherts, Philipp A1 - Juravle, Georgiana A1 - von Leupoldt, Andreas T1 - Attention mechanisms during predictable and unpredictable threat - a steady-state visual evoked potential approach JF - NeuroImage N2 - Fear is elicited by imminent threat and leads to phasic fear responses with selective attention, whereas anxiety is characterized by a sustained state of heightened vigilance due to uncertain danger. In the present study, we investigated attention mechanisms in fear and anxiety by adapting the NPU-threat test to measure steady-state visual evoked potentials (ssVEPs). We investigated ssVEPs across no aversive events (N), predictable aversive events (P), and unpredictable aversive events (U), signaled by four-object arrays (30 s). In addition, central cues were presented during all conditions but predictably signaled imminent threat only during the P condition. Importantly, cues and context events were flickered at different frequencies (15 Hz vs. 20 Hz) in order to disentangle respective electrocortical responses. The onset of the context elicited larger electrocortical responses for U compared to P context. Conversely, P cues elicited larger electrocortical responses compared to N cues. Interestingly, during the presence of the P cue, visuocortical processing of the concurrent context was also enhanced. The results support the notion of enhanced initial hypervigilance to unpredictable compared to predictable threat contexts, while predictable cues show electrocortical enhancement of the cues themselves but additionally a boost of context processing. KW - Event-related potential KW - Contextual fear KW - Conditioning evidence KW - Sustained attention KW - Selective attention KW - Aversive events KW - Time-course KW - Virtual-reality KW - Anxiety KW - Humans Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-187365 VL - 139 ER - TY - JOUR A1 - Käthner, Ivo A1 - Bader, Thomas A1 - Pauli, Paul T1 - Heat pain modulation with virtual water during a virtual hand illusion JF - Scientific Reports N2 - Immersive virtual reality is a powerful method to modify the environment and thereby influence experience. The present study used a virtual hand illusion and context manipulation in immersive virtual reality to examine top-down modulation of pain. Participants received painful heat stimuli on their forearm and placed an embodied virtual hand (co-located with their real one) under a virtual water tap, which dispensed virtual water under different experimental conditions. We aimed to induce a temperature illusion by a red, blue or white light suggesting warm, cold or no virtual water. In addition, the sense of agency was manipulated by allowing participants to have high or low control over the virtual hand’s movements. Most participants experienced a thermal sensation in response to the virtual water and associated the blue and red light with cool/cold or warm/hot temperatures, respectively. Importantly, the blue light condition reduced and the red light condition increased pain intensity and unpleasantness, both compared to the control condition. The control manipulation influenced the sense of agency, but did not influence pain ratings. The large effects revealed in our study suggest that context effects within an embodied setting in an immersive virtual environment should be considered within VR based pain therapy. KW - Cognitive neuroscience KW - Neuroscience KW - Psychology Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-202221 VL - 9 ER - TY - JOUR A1 - Huestegge, Lynn A1 - Herbort, Oliver A1 - Gosch, Nora A1 - Kunde, Wilfried A1 - Pieczykolan, Aleks T1 - Free-choice saccades and their underlying determinants: explorations of high-level voluntary oculomotor control JF - Journal of Vision N2 - Models of eye-movement control distinguish between different control levels, ranging from automatic (bottom-up, stimulus-driven selection) and automatized (based on well-learned routines) to voluntary (top-down, goal-driven selection, e.g., based on instructions). However, one type of voluntary control has yet only been examined in the manual and not in the oculomotor domain, namely free-choice selection among arbitrary targets, that is, targets that are of equal interest from both a bottom-up and top-down processing perspective. Here, we ask which features of targets (identity- or location-related) are used to determine such oculomotor free-choice behavior. In two experiments, participants executed a saccade to one of four peripheral targets in three different choice conditions: unconstrained free choice, constrained free choice based on target identity (color), and constrained free choice based on target location. The analysis of choice frequencies revealed that unconstrained free-choice selection closely resembled constrained choice based on target location. The results suggest that free-choice oculomotor control is mainly guided by spatial (location-based) target characteristics. We explain these results by assuming that participants tend to avoid less parsimonious recoding of target-identity representations into spatial codes, the latter being a necessary prerequisite to configure oculomotor commands. KW - Adolescent KW - Stimulation KW - Adult KW - Eye Movements/physiology KW - Female KW - Humans KW - Learning/physiology KW - Male KW - Oculomotor Muscles/physiology KW - Photic KW - Choice Behavior/physiology KW - Psychomotor Performance/physiology KW - Saccades/physiology KW - Young Adult KW - eye movement KW - saccades KW - free choice KW - top-down processing KW - bottom-up processing KW - control levels Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-201493 VL - 19 IS - 3 ER - TY - JOUR A1 - Kaussner, Y. A1 - Kuraszkiewicz, A. M. A1 - Schoch, S. A1 - Markel, Petra A1 - Hoffmann, S. A1 - Baur-Streubel, R. A1 - Kenntner-Mabiala, R. A1 - Pauli, P. T1 - Treating patients with driving phobia by virtual reality exposure therapy – a pilot study JF - PLoS ONE N2 - Objectives Virtual reality exposure therapy (VRET) is a promising treatment for patients with fear of driving. The present pilot study is the first one focusing on behavioral effects of VRET on patients with fear of driving as measured by a post-treatment driving test in real traffic. Methods The therapy followed a standardized manual including psychotherapeutic and medical examination, two preparative psychotherapy sessions, five virtual reality exposure sessions, a final behavioral avoidance test (BAT) in real traffic, a closing session, and two follow-up phone assessments after six and twelve weeks. VRE was conducted in a driving simulator with a fully equipped mockup. The exposure scenarios were individually tailored to the patients’ anxiety hierarchy. A total of 14 patients were treated. Parameters on the verbal, behavioral and physiological level were assessed. Results The treatment was helpful to overcome driving fear and avoidance. In the final BAT, all patients mastered driving tasks they had avoided before, 71% showed an adequate driving behavior as assessed by the driving instructor, and 93% could maintain their treatment success until the second follow-up phone call. Further analyses suggest that treatment reduces avoidance behavior as well as symptoms of posttraumatic stress disorder as measured by standardized questionnaires (Avoidance and Fusion Questionnaire: p < .10, PTSD Symptom Scale–Self Report: p < .05). Conclusions VRET in driving simulation is very promising to treat driving fear. Further research with randomized controlled trials is needed to verify efficacy. Moreover, simulators with lower configuration stages should be tested for a broad availability in psychotherapy. KW - Mental health therapies KW - Heart rate KW - Animal behavior KW - Instructors KW - Psychometrics KW - Post-traumatic stress disorder KW - Fear KW - Pilot studies Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-201051 VL - 15 IS - 1 ER - TY - JOUR A1 - Paelecke-Habermann, Yvonne A1 - Paelecke, Marko A1 - Mauth, Juliane A1 - Tschisgale, Juliane A1 - Lindenmeyer, Johannes A1 - Kübler, Andrea T1 - A comparison of implicit and explicit reward learning in low risk alcohol users versus people who binge drink and people with alcohol dependence JF - Addictive Behaviors Reports N2 - Chronic alcohol use leads to specific neurobiological alterations in the dopaminergic brain reward system, which probably are leading to a reward deficiency syndrome in alcohol dependence. The purpose of our study was to examine the effects of such hypothesized neurobiological alterations on the behavioral level, and more precisely on the implicit and explicit reward learning. Alcohol users were classified as dependent drinkers (using the DSM-IV criteria), binge drinkers (using criteria of the USA National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism) or low-risk drinkers (following recommendations of the Scientific board of trustees of the German Health Ministry). The final sample (n = 94) consisted of 36 low-risk alcohol users, 37 binge drinkers and 21 abstinent alcohol dependent patients. Participants were administered a probabilistic implicit reward learning task and an explicit reward- and punishment-based trial-and-error-learning task. Alcohol dependent patients showed a lower performance in implicit and explicit reward learning than low risk drinkers. Binge drinkers learned less than low-risk drinkers in the implicit learning task. The results support the assumption that binge drinking and alcohol dependence are related to a chronic reward deficit. Binge drinking accompanied by implicit reward learning deficits could increase the risk for the development of an alcohol dependence. KW - Alcohol dependence KW - Binge drinking KW - Low risk alcohol use KW - Implicit and explicit reward learning Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-201406 VL - 9 ER - TY - JOUR A1 - Citron, Francesca M. M. A1 - Abugaber, David A1 - Herbert, Cornelia T1 - Approach and Withdrawal Tendencies during Written Word Processing: Effects of Task, Emotional Valence, and Emotional Arousal JF - frontiers in Psychology N2 - The affective dimensions of emotional valence and emotional arousal affect processing of verbal and pictorial stimuli. Traditional emotional theories assume a linear relationship between these dimensions, with valence determining the direction of a behavior (approach vs. withdrawal) and arousal its intensity or strength. In contrast, according to the valence-arousal conflict theory, both dimensions are interactively related: positive valence and low arousal (PL) are associated with an implicit tendency to approach a stimulus, whereas negative valence and high arousal (NH) are associated with withdrawal. Hence, positive, high-arousal (PH) and negative, low-arousal (NL) stimuli elicit conflicting action tendencies. By extending previous research that used several tasks and methods, the present study investigated whether and how emotional valence and arousal affect subjective approach vs. withdrawal tendencies toward emotional words during two novel tasks. In Study 1, participants had to decide whether they would approach or withdraw from concepts expressed by written words. In Studies 2 and 3 participants had to respond to each word by pressing one of two keys labeled with an arrow pointing upward or downward. Across experiments, positive and negative words, high or low in arousal, were presented. In Study 1 (explicit task), in line with the valence-arousal conflict theory, PH and NL words were responded to more slowly than PL and NH words. In addition, participants decided to approach positive words more often than negative words. In Studies 2 and 3, participants responded faster to positive than negative words, irrespective of their level of arousal. Furthermore, positive words were significantly more often associated with “up” responses than negative words, thus supporting the existence of implicit associations between stimulus valence and response coding (positive is up and negative is down). Hence, in contexts in which participants' spontaneous responses are based on implicit associations between stimulus valence and response, there is no influence of arousal. In line with the valence-arousal conflict theory, arousal seems to affect participants' approach-withdrawal tendencies only when such tendencies are made explicit by the task, and a minimal degree of processing depth is required. KW - approach KW - withdrawal KW - valence KW - arousal KW - emotion KW - words KW - polarity effects Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-165318 VL - 6 IS - 1935 ER - TY - JOUR A1 - Peperkorn, Henrik M. A1 - Diemer, Julia E. A1 - Alpers, Georg W. A1 - Mühlberger, Andreas T1 - Representation of Patients' Hand Modulates Fear Reactions of Patients with Spider Phobia in Virtual Reality JF - frontiers in Psychology N2 - Embodiment (i.e., the involvement of a bodily representation) is thought to be relevant in emotional experiences. Virtual reality (VR) is a capable means of activating phobic fear in patients. The representation of the patient’s body (e.g., the right hand) in VR enhances immersion and increases presence, but its effect on phobic fear is still unknown. We analyzed the influence of the presentation of the participant’s hand in VR on presence and fear responses in 32 women with spider phobia and 32 matched controls. Participants sat in front of a table with an acrylic glass container within reaching distance. During the experiment this setup was concealed by a head-mounted display (HMD). The VR scenario presented via HMD showed the same setup, i.e., a table with an acrylic glass container. Participants were randomly assigned to one of two experimental groups. In one group, fear responses were triggered by fear-relevant visual input in VR (virtual spider in the virtual acrylic glass container), while information about a real but unseen neutral control animal (living snake in the acrylic glass container) was given. The second group received fear-relevant information of the real but unseen situation (living spider in the acrylic glass container), but visual input was kept neutral VR (virtual snake in the virtual acrylic glass container). Participants were instructed to touch the acrylic glass container with their right hand in 20 consecutive trials. Visibility of the hand was varied randomly in a within-subjects design. We found for all participants that visibility of the participant’s hand increased presence independently of the fear trigger. However, in patients, the influence of the virtual hand on fear depended on the fear trigger. When fear was triggered perceptually, i.e., by a virtual spider, the virtual hand increased fear. When fear was triggered by information about a real spider, the virtual hand had no effect on fear. Our results shed light on the significance of different fear triggers (visual, conceptual) in interaction with body representations. KW - virtual reality KW - presence KW - immersion KW - perception KW - fear KW - specific phobia Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-165307 VL - 7 IS - 268 ER - TY - THES A1 - Menne, Isabelle M. T1 - Facing Social Robots – Emotional Reactions towards Social Robots N2 - Ein Army Colonel empfindet Mitleid mit einem Roboter, der versuchsweise Landminen entschärft und deklariert den Test als inhuman (Garreau, 2007). Roboter bekommen militärische Beförderungen, Beerdigungen und Ehrenmedaillen (Garreau, 2007; Carpenter, 2013). Ein Schildkrötenroboter wird entwickelt, um Kindern beizubringen, Roboter gut zu behandeln (Ackermann, 2018). Der humanoide Roboter Sophia wurde erst kürzlich Saudi-Arabischer Staatsbürger und es gibt bereits Debatten, ob Roboter Rechte bekommen sollen (Delcker, 2018). Diese und ähnliche Entwicklungen zeigen schon jetzt die Bedeutsamkeit von Robotern und die emotionale Wirkung die diese auslösen. Dennoch scheinen sich diese emotionalen Reaktionen auf einer anderen Ebene abzuspielen, gemessen an Kommentaren in Internetforen. Dort ist oftmals die Rede davon, wieso jemand überhaupt emotional auf einen Roboter reagieren kann. Tatsächlich ist es, rein rational gesehen, schwierig zu erklären, warum Menschen mit einer leblosen (‚mindless‘) Maschine mitfühlen sollten. Und dennoch zeugen nicht nur oben genannte Berichte, sondern auch erste wissenschaftliche Studien (z.B. Rosenthal- von der Pütten et al., 2013) von dem emotionalen Einfluss den Roboter auf Menschen haben können. Trotz der Bedeutsamkeit der Erforschung emotionaler Reaktionen auf Roboter existieren bislang wenige wissenschaftliche Studien hierzu. Tatsächlich identifizierten Kappas, Krumhuber und Küster (2013) die systematische Analyse und Evaluation sozialer Reaktionen auf Roboter als eine der größten Herausforderungen der affektiven Mensch-Roboter Interaktion. Nach Scherer (2001; 2005) bestehen Emotionen aus der Koordination und Synchronisation verschiedener Komponenten, die miteinander verknüpft sind. Motorischer Ausdruck (Mimik), subjektives Erleben, Handlungstendenzen, physiologische und kognitive Komponenten gehören hierzu. Um eine Emotion vollständig zu erfassen, müssten all diese Komponenten gemessen werden, jedoch wurde eine solch umfassende Analyse bisher noch nie durchgeführt (Scherer, 2005). Hauptsächlich werden Fragebögen eingesetzt (vgl. Bethel & Murphy, 2010), die allerdings meist nur das subjektive Erleben abfragen. Bakeman und Gottman (1997) geben sogar an, dass nur etwa 8% der psychologischen Forschung auf Verhaltensdaten basiert, obwohl die Psychologie traditionell als das ‚Studium von Psyche und Verhalten‘ (American Psychological Association, 2018) definiert wird. Die Messung anderer Emotionskomponenten ist selten. Zudem sind Fragebögen mit einer Reihe von Nachteilen behaftet (Austin, Deary, Gibson, McGregor, Dent, 1998; Fan et al., 2006; Wilcox, 2011). Bethel und Murphy (2010) als auch Arkin und Moshkina (2015) plädieren für einen Multi-Methodenansatz um ein umfassenderes Verständnis von affektiven Prozessen in der Mensch-Roboter Interaktion zu erlangen. Das Hauptziel der vorliegenden Dissertation ist es daher, mithilfe eines Multi-Methodenansatzes verschiedene Komponenten von Emotionen (motorischer Ausdruck, subjektive Gefühlskomponente, Handlungstendenzen) zu erfassen und so zu einem vollständigeren und tiefgreifenderem Bild emotionaler Prozesse auf Roboter beizutragen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden drei experimentelle Studien mit insgesamt 491 Teilnehmern durchgeführt. Mit unterschiedlichen Ebenen der „apparent reality“ (Frijda, 2007) sowie Macht / Kontrolle über die Situation (vgl. Scherer & Ellgring, 2007) wurde untersucht, inwiefern sich Intensität und Qualität emotionaler Reaktionen auf Roboter ändern und welche weiteren Faktoren (Aussehen des Roboters, emotionale Expressivität des Roboters, Behandlung des Roboters, Autoritätsstatus des Roboters) Einfluss ausüben. Experiment 1 basierte auf Videos, die verschiedene Arten von Robotern (tierähnlich, anthropomorph, maschinenartig), die entweder emotional expressiv waren oder nicht (an / aus) in verschiedenen Situationen (freundliche Behandlung des Roboters vs. Misshandlung) zeigten. Fragebögen über selbstberichtete Gefühle und die motorisch-expressive Komponente von Emotionen: Mimik (vgl. Scherer, 2005) wurden analysiert. Das Facial Action Coding System (Ekman, Friesen, & Hager, 2002), die umfassendste und am weitesten verbreitete Methode zur objektiven Untersuchung von Mimik, wurde hierfür verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Probanden Gesichtsausdrücke (Action Unit [AU] 12 und AUs, die mit positiven Emotionen assoziiert sind, sowie AU 4 und AUs, die mit negativen Emotionen assoziiert sind) sowie selbstberichtete Gefühle in Übereinstimmung mit der Valenz der in den Videos gezeigten Behandlung zeigten. Bei emotional expressiven Robotern konnten stärkere emotionale Reaktionen beobachtet werden als bei nicht-expressiven Robotern. Der tierähnliche Roboter Pleo erfuhr in der Misshandlungs-Bedingung am meisten Mitleid, Empathie, negative Gefühle und Traurigkeit, gefolgt vom anthropomorphen Roboter Reeti und am wenigsten für den maschinenartigen Roboter Roomba. Roomba wurde am meisten Antipathie zugeschrieben. Die Ergebnisse knüpfen an frühere Forschungen an (z.B. Krach et al., 2008; Menne & Schwab, 2018; Riek et al., 2009; Rosenthal-von der Pütten et al., 2013) und zeigen das Potenzial der Mimik für eine natürliche Mensch-Roboter Interaktion. Experiment 2 und Experiment 3 übertrugen die klassischen Experimente von Milgram (1963; 1974) zum Thema Gehorsam in den Kontext der Mensch-Roboter Interaktion. Die Gehorsamkeitsstudien von Milgram wurden als sehr geeignet erachtet, um das Ausmaß der Empathie gegenüber einem Roboter im Verhältnis zum Gehorsam gegenüber einem Roboter zu untersuchen. Experiment 2 unterschied sich von Experiment 3 in der Ebene der „apparent reality“ (Frijda, 2007): in Anlehnung an Milgram (1963) wurde eine rein text-basierte Studie (Experiment 2) einer live Mensch-Roboter Interaktion (Experiment 3) gegenübergestellt. Während die abhängigen Variablen von Experiment 2 aus den Selbstberichten emotionaler Gefühle sowie Einschätzungen des hypothetischen Verhaltens bestand, erfasste Experiment 3 subjektive Gefühle sowie reales Verhalten (Reaktionszeit: Dauer des Zögerns; Gehorsamkeitsrate; Anzahl der Proteste; Mimik) der Teilnehmer. Beide Experimente untersuchten den Einfluss der Faktoren „Autoritätsstatus“ (hoch / niedrig) des Roboters, der die Befehle erteilt (Nao) und die emotionale Expressivität (an / aus) des Roboters, der die Strafen erhält (Pleo). Die subjektiven Gefühle der Teilnehmer aus Experiment 2 unterschieden sich zwischen den Gruppen nicht. Darüber hinaus gaben nur wenige Teilnehmer (20.2%) an, dass sie den „Opfer“-Roboter definitiv bestrafen würden. Ein ähnliches Ergebnis fand auch Milgram (1963). Das reale Verhalten von Versuchsteilnehmern in Milgrams‘ Labor-Experiment unterschied sich jedoch von Einschätzungen hypothetischen Verhaltens von Teilnehmern, denen Milgram das Experiment nur beschrieben hatte. Ebenso lassen Kommentare von Teilnehmern aus Experiment 2 darauf schließen, dass das beschriebene Szenario möglicherweise als fiktiv eingestuft wurde und Einschätzungen von hypothetischem Verhalten daher kein realistisches Bild realen Verhaltens gegenüber Roboter in einer live Interaktion zeichnen können. Daher wurde ein weiteres Experiment (Experiment 3) mit einer Live Interaktion mit einem Roboter als Autoritätsfigur (hoher Autoritätsstatus vs. niedriger) und einem weiteren Roboter als „Opfer“ (emotional expressiv vs. nicht expressiv) durchgeführt. Es wurden Gruppenunterschiede in Fragebögen über emotionale Reaktionen gefunden. Dem emotional expressiven Roboter wurde mehr Empathie entgegengebracht und es wurde mehr Freude und weniger Antipathie berichtet als gegenüber einem nicht-expressiven Roboter. Außerdem konnten Gesichtsausdrücke beobachtet werden, die mit negativen Emotionen assoziiert sind während Probanden Nao’s Befehl ausführten und Pleo bestraften. Obwohl Probanden tendenziell länger zögerten, wenn sie einen emotional expressiven Roboter bestrafen sollten und der Befehl von einem Roboter mit niedrigem Autoritätsstatus kam, wurde dieser Unterschied nicht signifikant. Zudem waren alle bis auf einen Probanden gehorsam und bestraften Pleo, wie vom Nao Roboter befohlen. Dieses Ergebnis steht in starkem Gegensatz zu dem selbstberichteten hypothetischen Verhalten der Teilnehmer aus Experiment 2 und unterstützt die Annahme, dass die Einschätzungen von hypothetischem Verhalten in einem Mensch-Roboter-Gehorsamkeitsszenario nicht zuverlässig sind für echtes Verhalten in einer live Mensch-Roboter Interaktion. Situative Variablen, wie z.B. der Gehorsam gegenüber Autoritäten, sogar gegenüber einem Roboter, scheinen stärker zu sein als Empathie für einen Roboter. Dieser Befund knüpft an andere Studien an (z.B. Bartneck & Hu, 2008; Geiskkovitch et al., 2016; Menne, 2017; Slater et al., 2006), eröffnet neue Erkenntnisse zum Einfluss von Robotern, zeigt aber auch auf, dass die Wahl einer Methode um Empathie für einen Roboter zu evozieren eine nicht triviale Angelegenheit ist (vgl. Geiskkovitch et al., 2016; vgl. Milgram, 1965). Insgesamt stützen die Ergebnisse die Annahme, dass die emotionalen Reaktionen auf Roboter tiefgreifend sind und sich sowohl auf der subjektiven Ebene als auch in der motorischen Komponente zeigen. Menschen reagieren emotional auf einen Roboter, der emotional expressiv ist und eher weniger wie eine Maschine aussieht. Sie empfinden Empathie und negative Gefühle, wenn ein Roboter misshandelt wird und diese emotionalen Reaktionen spiegeln sich in der Mimik. Darüber hinaus unterscheiden sich die Einschätzungen von Menschen über ihr eigenes hypothetisches Verhalten von ihrem tatsächlichen Verhalten, weshalb videobasierte oder live Interaktionen zur Analyse realer Verhaltensreaktionen empfohlen wird. Die Ankunft sozialer Roboter in der Gesellschaft führt zu nie dagewesenen Fragen und diese Dissertation liefert einen ersten Schritt zum Verständnis dieser neuen Herausforderungen. N2 - An Army Colonel feels sorry for a robot that defuses landmines on a trial basis and declares the test inhumane (Garreau, 2007). Robots receive military promotions, funerals and medals of honor (Garreau, 2007; Carpenter, 2013). A turtle robot is being developed to teach children to treat robots well (Ackermann, 2018). The humanoid robot Sophia recently became a Saudi Arabian citizen and there are now debates whether robots should have rights (Delcker, 2018). These and similar developments already show the importance of robots and the emotional impact they have. Nevertheless, these emotional reactions seem to take place on a different level, judging by comments in internet forums alone: Most often, emotional reactions towards robots are questioned if not denied at all. In fact, from a purely rational point of view, it is difficult to explain why people should empathize with a mindless machine. However, not only the reports mentioned above but also first scientific studies (e.g. Rosenthal- von der Pütten et al., 2013) bear witness to the emotional influence of robots on humans. Despite the importance of researching emotional reactions towards robots, there are few scientific studies on this subject. In fact, Kappas, Krumhuber and Küster (2013) identified effective testing and evaluation of social reactions towards robots as one of the major challenges of affective Human-Robot Interaction (HRI). According to Scherer (2001; 2005), emotions consist of the coordination and synchronization of different components that are linked to each other. These include motor expression (facial expressions), subjective experience, action tendencies, physiological and cognitive components. To fully capture an emotion, all these components would have to be measured, but such a comprehensive analysis has never been performed (Scherer, 2005). Primarily, questionnaires are used (cf. Bethel & Murphy, 2010) but most of them only capture subjective experiences. Bakeman and Gottman (1997) even state that only about 8% of psychological research is based on behavioral data, although psychology is traditionally defined as the 'study of the mind and behavior' (American Psychological Association, 2018). The measurement of other emotional components is rare. In addition, questionnaires have a number of disadvantages (Austin, Deary, Gibson, McGregor, Dent, 1998; Fan et al., 2006; Wilcox, 2011). Bethel and Murphy (2010) as well as Arkin and Moshkina (2015) argue for a multi-method approach to achieve a more comprehensive understanding of affective processes in HRI. The main goal of this dissertation is therefore to use a multi-method approach to capture different components of emotions (motor expression, subjective feeling component, action tendencies) and thus contribute to a more complete and profound picture of emotional processes towards robots. To achieve this goal, three experimental studies were conducted with a total of 491 participants. With different levels of ‘apparent reality’ (Frijda, 2007) and power/control over the situation (cf. Scherer & Ellgring, 2007), the extent to which the intensity and quality of emotional responses to robots change were investigated as well as the influence of other factors (appearance of the robot, emotional expressivity of the robot, treatment of the robot, authority status of the robot). Experiment 1 was based on videos showing different types of robots (animal-like, anthropomorphic, machine-like) in different situations (friendly treatment of the robot vs. torture treatment) while being either emotionally expressive or not. Self-reports of feelings as well as the motoric-expressive component of emotion: facial expressions (cf. Scherer, 2005) were analyzed. The Facial Action Coding System (Ekman, Friesen, & Hager, 2002), the most comprehensive and most widely used method for objectively assessing facial expressions, was utilized for this purpose. Results showed that participants displayed facial expressions (Action Unit [AU] 12 and AUs associated with positive emotions as well as AU 4 and AUs associated with negative emotions) as well as self-reported feelings in line with the valence of the treatment shown in the videos. Stronger emotional reactions could be observed for emotionally expressive robots than non-expressive robots. Most pity, empathy, negative feelings and sadness were reported for the animal-like robot Pleo while watching it being tortured, followed by the anthropomorphic robot Reeti and least for the machine-like robot Roomba. Most antipathy was attributed to Roomba. The findings are in line with previous research (e.g., Krach et al., 2008; Menne & Schwab, 2018; Riek et al., 2009; Rosenthal-von der Pütten et al., 2013) and show facial expressions’ potential for a natural HRI. Experiment 2 and Experiment 3 transferred Milgram’s classic experiments (1963; 1974) on obedience into the context of HRI. Milgram’s obedience studies were deemed highly suitable to study the extent of empathy towards a robot in relation to obedience to a robot. Experiment 2 differed from Experiment 3 in the level of ‘apparent reality’ (Frijda, 2007): based on Milgram (1963), a purely text-based study (Experiment 2) was compared with a live HRI (Experiment 3). While the dependent variables of Experiment 2 consisted of self-reports of emotional feelings and assessments of hypothetical behavior, Experiment 3 measured subjective feelings and real behavior (reaction time: duration of hesitation; obedience rate; number of protests; facial expressions) of the participants. Both experiments examined the influence of the factors "authority status" (high / low) of the robot giving the orders (Nao) and the emotional expressivity (on / off) of the robot receiving the punishments (Pleo). The subjective feelings of the participants from Experiment 2 did not differ between the groups. In addition, only few participants (20.2%) stated that they would definitely punish the "victim" robot. Milgram (1963) found a similar result. However, the real behavior of participants in Milgram's laboratory experiment differed from the estimates of hypothetical behavior of participants to whom Milgram had only described the experiment. Similarly, comments from participants in Experiment 2 suggest that the scenario described may have been considered fictitious and that assessments of hypothetical behavior may not provide a realistic picture of real behavior towards robots in a live interaction. Therefore, another experiment (Experiment 3) was performed with a live interaction with a robot as authority figure (high authority status vs. low) and another robot as "victim" (emotional expressive vs. non-expressive). Group differences were found in questionnaires on emotional responses. More empathy was shown for the emotionally expressive robot and more joy and less antipathy was reported than for a non-expressive robot. In addition, facial expressions associated with negative emotions could be observed while subjects executed Nao's command and punished Pleo. Although subjects tended to hesitate longer when punishing an emotionally expressive robot and the order came from a robot with low authority status, this difference did not reach significance. Furthermore, all but one subject were obedient and punished Pleo as commanded by the Nao robot. This result stands in stark contrast to the self-reported hypothetical behavior of the participants from Experiment 2 and supports the assumption that the assessments of hypothetical behavior in a Human-Robot obedience scenario are not reliable for real behavior in a live HRI. Situational variables, such as obedience to authorities, even to a robot, seem to be stronger than empathy for a robot. This finding is in line with previous studies (e.g. Bartneck & Hu, 2008; Geiskkovitch et al., 2016; Menne, 2017; Slater et al., 2006), opens up new insights into the influence of robots, but also shows that the choice of a method to evoke empathy for a robot is not a trivial matter (cf. Geiskkovitch et al., 2016; cf. Milgram, 1965). Overall, the results support the assumption that emotional reactions to robots are profound and manifest both at the subjective level and in the motor component. Humans react emotionally to a robot that is emotionally expressive and looks less like a machine. They feel empathy and negative feelings when a robot is abused and these emotional reactions are reflected in facial expressions. In addition, people's assessments of their own hypothetical behavior differ from their actual behavior, which is why video-based or live interactions are recommended for analyzing real behavioral responses. The arrival of social robots in society leads to unprecedented questions and this dissertation provides a first step towards understanding these new challenges. N2 - Are there emotional reactions towards social robots? Could you love a robot? Or, put the other way round: Could you mistreat a robot, tear it apart and sell it? Media reports people honoring military robots with funerals, mourning the “death” of a robotic dog, and granting the humanoid robot Sophia citizenship. But how profound are these reactions? Three experiments take a closer look on emotional reactions towards social robots by investigating the subjective experience of people as well as the motor expressive level. Contexts of varying degrees of Human-Robot Interaction (HRI) sketch a nuanced picture of emotions towards social robots that encompass conscious as well as unconscious reactions. The findings advance the understanding of affective experiences in HRI. It also turns the initial question into: Can emotional reactions towards social robots even be avoided? T2 - Im Angesicht sozialer Roboter - Emotionale Reaktionen angesichts sozialer Roboter KW - Roboter KW - social robot KW - emotion KW - FACS KW - Facial Action Coding System KW - facial expressions KW - emotional reaction KW - Human-Robot Interaction KW - HRI KW - obedience KW - empathy KW - Gefühl KW - Mimik KW - Mensch-Maschine-Kommunikation Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-187131 SN - 978-3-95826-120-4 SN - 978-3-95826-121-1 N1 - Parallel erschienen als Druckausgabe in Würzburg University Press, 978-3-95826-120-4, 27,80 EUR. PB - Würzburg University Press CY - Würzburg ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Hörmann, Markus T1 - Analyzing and fostering students' self-regulated learning through the use of peripheral data in online learning environments T1 - Analyse und Förderung des selbstgesteuerten Lernens durch die Verwendung von peripheren Daten in Online-Lernumgebungen N2 - Learning with digital media has become a substantial part of formal and informal educational processes and is gaining more and more importance. Technological progress has brought overwhelming opportunities for learners, but challenges them at the same time. Learners have to regulate their learning process to a much greater extent than in traditional learning situations in which teachers support them through external regulation. This means that learners must plan their learning process themselves, apply appropriate learning strategies, monitor, control and evaluate it. These requirements are taken into account in various models of self-regulated learning (SRL). Although the roots of research on SRL go back to the 1980s, the measurement and adequate support of SRL in technology-enhanced learning environments is still not solved in a satisfactory way. An important obstacle are the data sources used to operationalize SRL processes. In order to support SRL in adaptive learning systems and to validate theoretical models, instruments are needed which meet the classical quality criteria and also fulfil additional requirements. Suitable data channels must be measurable "online", i.e., they must be available in real time during learning for analyses or the individual adaptation of interventions. Researchers no longer only have an interest in the final results of questionnaires or tasks, but also need to examine process data from interactions between learners and learning environments in order to advance the development of theories and interventions. In addition, data sources should not be obtrusive so that the learning process is not interrupted or disturbed. Measurements of physiological data, for example, require learners to wear measuring devices. Moreover, measurements should not be reactive. This means that other variables such as learning outcomes should not be influenced by the measurement. Different data sources that are already used to study and support SRL processes, such as protocols on thinking aloud, screen recording, eye tracking, log files, video observations or physiological sensors, meet these criteria to varying degrees. One data channel that has received little attention in research on educational psychology, but is non-obtrusive, non-reactive, objective and available online, is the detailed, timely high-resolution data on observable interactions of learners in online learning environments. This data channel is introduced in this thesis as "peripheral data". It records both the content of learning environments as context, and related actions of learners triggered by mouse and keyboard, as well as the reactions of learning environments, such as structural or content changes. Although the above criteria for the use of the data are met, it is unclear whether this data can be interpreted reliably and validly with regard to relevant variables and behavior. Therefore, the aim of this dissertation is to examine this data channel from the perspective of SRL and thus further close the existing research gap. One development project and four research projects were carried out and documented in this thesis. N2 - Lernen mit digitalen Medien ist ein substantieller Bestandteil formeller und informeller Bildungsprozesse geworden und gewinnt noch immer an Bedeutung. Technologischer Fortschritt hat überwältigende Möglichkeiten für Lernende geschaffen, stellt aber gleichzeitig auch große Anforderungen an sie. Lernende müssen ihren Lernprozess sehr viel stärker selbst regulieren als in traditionellen Lernsituationen, in denen Lehrende durch externe Regulation unterstützen. Das heißt, Lernende müssen ihren Lernprozess selbst planen, geeignete Lernstrategien anwenden, ihn überwachen, steuern und evaluieren. Diesen Anforderungen wird in verschiedenen Modellen des selbst-regulierten Lernens (SRL) Rechnung getragen. Obwohl die Wurzeln der Forschung zu SRL bis in die 1980er Jahren zurück reichen, ist die Messung und adäquate Unterstützung von SRL in technologie-gestützten Lernumgebungen noch immer nicht zufriedenstellend gelöst. Eine wichtige Hürde sind dabei die Datenquellen, die zur Operationalisierung von SRL-Prozessen herangezogen werden. Um SRL in adaptiven Lernsystemen zu unterstützen und theoretische Modelle zu validieren, werden Instrumente benötigt, die klassischen Gütekriterien genügen und darüber hinaus weitere Anforderungen erfüllen. Geeignete Datenkanäle müssen „online“ messbar sein, das heißt bereits während des Lernens in Echtzeit für Analysen oder die individuelle Anpassung von Interventionen zur Verfügung stehen. Forschende interessieren sich nicht mehr nur für die Endergebnisse von Fragebögen oder Aufgaben, sondern müssen auch Prozessdaten von Interaktionen zwischen Lernenden und Lernumgebungen untersuchen, um die Entwicklung von Theorien und Interventionen voranzutreiben. Zudem sollten Datenquellen nicht intrusiv sein, sodass der Lernprozess nicht unterbrochen oder gestört wird. Dies ist zum Beispiel bei Messungen physiologischer Daten der Fall, zu deren Erfassung die Lernenden Messgeräte tragen müssen. Außerdem sollten Messungen nicht reaktiv sein – andere Variablen (z.B. der Lernerfolg) sollten also nicht von der Messung beeinflusst werden. Unterschiedliche Datenquellen die zur Untersuchung und Unterstützung von SRL-Prozessen bereits verwendet werden, wie z.B. Protokolle über lautes Denken, Screen-Recording, Eye Tracking, Log-Files, Videobeobachtungen oder physiologische Sensoren erfüllen diese Kriterien in jeweils unterschiedlichem Ausmaß. Ein Datenkanal, dem in der pädagogische-psychologischen Forschung bislang kaum Beachtung geschenkt wurde, der aber nicht-intrusiv, nicht-reaktiv, objektiv und online verfügbar ist, sind detaillierte, zeitlich hochauflösende Daten über die beobachtbare Interkation von Lernenden in online Lernumgebungen. Dieser Datenkanal wird in dieser Arbeit als „peripheral data“ eingeführt. Er zeichnet sowohl den Inhalt von Lernumgebungen als Kontext auf, als auch darauf bezogene Aktionen von Lernenden, ausgelöst durch Maus und Tastatur, sowie die Reaktionen der Lernumgebungen, wie etwa strukturelle oder inhaltliche Veränderungen. Zwar sind die oben genannten Kriterien zur Nutzung der Daten erfüllt, allerdings ist unklar, ob diese Daten auch reliabel und valide hinsichtlich relevanten Variablen und Verhaltens interpretiert werden können. Ziel dieser Dissertation ist es daher, diesen Datenkanal aus Perspektive des SRL zu untersuchen und damit die bestehende Forschungslücke weiter zu schließen. Dafür wurden eine Entwicklungs- sowie vier Forschungsarbeiten durchgeführt und in dieser Arbeit dokumentiert. KW - Selbstgesteuertes Lernen KW - Computerunterstütztes Lernen KW - self-regulated learning KW - process analysis KW - online learning KW - mouse tracking KW - keyboard tracking KW - learning KW - selfregulated Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-180097 ER - TY - JOUR A1 - Gressmann, Marcel A1 - Janczyk, Markus T1 - The (Un)Clear Effects of Invalid Retro-Cues JF - Frontiers in Psychology N2 - Studies with the retro-cue paradigm have shown that validly cueing objects in visual working memory long after encoding can still benefit performance on subsequent change detection tasks. With regard to the effects of invalid cues, the literature is less clear. Some studies reported costs, others did not. We here revisit two recent studies that made interesting suggestions concerning invalid retro-cues: One study suggested that costs only occur for larger set sizes, and another study suggested that inclusion of invalid retro-cues diminishes the retro-cue benefit. New data from one experiment and a reanalysis of published data are provided to address these conclusions. The new data clearly show costs (and benefits) that were independent of set size, and the reanalysis suggests no influence of the inclusion of invalid retro-cues on the retro-cue benefit. Thus, previous interpretations may be taken with some caution at present. KW - visual working memory KW - retro-cue KW - attention KW - replication Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-165296 VL - 7 IS - 244 ER - TY - JOUR A1 - Wunsch, Kathrin A1 - Pfister, Roland A1 - Henning, Anne A1 - Aschersleben, Gisa A1 - Weigelt, Matthias T1 - No Interrelation of Motor Planning and Executive Functions across Young Ages JF - Frontiers in Psychology N2 - The present study examined the developmental trajectories of motor planning and executive functioning in children. To this end, we tested 217 participants with three motor tasks, measuring anticipatory planning abilities (i.e., the bar-transport-task, the sword-rotation-task and the grasp-height-task), and three cognitive tasks, measuring executive functions (i.e., the Tower-of-Hanoi-task, the Mosaic-task, and the D2-attention-endurance-task). Children were aged between 3 and 10 years and were separated into age groups by 1-year bins, resulting in a total of eight groups of children and an additional group of adults. Results suggested (1) a positive developmental trajectory for each of the sub-tests, with better task performance as children get older; (2) that the performance in the separate tasks was not correlated across participants in the different age groups; and (3) that there was no relationship between performance in the motor tasks and in the cognitive tasks used in the present study when controlling for age. These results suggest that both, motor planning and executive functions are rather heterogeneous domains of cognitive functioning with fewer interdependencies than often suggested. KW - anticipatory planning KW - end-state comfort effect KW - developmental disorders KW - child development KW - motor development Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-165281 VL - 7 IS - 1031 ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Wolfgang A1 - Niklas, Frank T1 - Intelligence and verbal short-term memory/working memory: their interrelationships from childhood to young adulthood and their impact on academic achievement JF - Journal of Intelligence N2 - Although recent developmental studies exploring the predictive power of intelligence and working memory (WM) for educational achievement in children have provided evidence for the importance of both variables, findings concerning the relative impact of IQ and WM on achievement have been inconsistent. Whereas IQ has been identified as the major predictor variable in a few studies, results from several other developmental investigations suggest that WM may be the stronger predictor of academic achievement. In the present study, data from the Munich Longitudinal Study on the Genesis of Individual Competencies (LOGIC) were used to explore this issue further. The secondary data analysis included data from about 200 participants whose IQ and WM was first assessed at the age of six and repeatedly measured until the ages of 18 and 23. Measures of reading, spelling, and math were also repeatedly assessed for this age range. Both regression analyses based on observed variables and latent variable structural equation modeling (SEM) were carried out to explore whether the predictive power of IQ and WM would differ as a function of time point of measurement (i.e., early vs. late assessment). As a main result of various regression analyses, IQ and WM turned out to be reliable predictors of academic achievement, both in early and later developmental stages, when previous domain knowledge was not included as additional predictor. The latter variable accounted for most of the variance in more comprehensive regression models, reducing the impact of both IQ and WM considerably. Findings from SEM analyses basically confirmed this outcome, indicating IQ impacts on educational achievement in the early phase, and illustrating the strong additional impact of previous domain knowledge on achievement at later stages of development. KW - intelligence KW - short-term memory KW - working memory KW - academic achievement KW - domain knowledge KW - LOGIC study Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-198004 SN - 2079-3200 VL - 5 IS - 2 ER - TY - JOUR A1 - Kempert, Sebastian A1 - Götz, Regina A1 - Blatter, Kristine A1 - Tibken, Catharina A1 - Artelt, Cordula A1 - Schneider, Wolfgang A1 - Stanat, Petra T1 - Training Early Literacy Related Skills: To Which Degree Does a Musical Training Contribute to Phonological Awareness Development? JF - Frontiers in Psychology N2 - Well-developed phonological awareness skills are a core prerequisite for early literacy development. Although effective phonological awareness training programs exist, children at risk often do not reach similar levels of phonological awareness after the intervention as children with normally developed skills. Based on theoretical considerations and first promising results the present study explores effects of an early musical training in combination with a conventional phonological training in children with weak phonological awareness skills. Using a quasi-experimental pretest-posttest control group design and measurements across a period of 2 years, we tested the effects of two interventions: a consecutive combination of a musical and a phonological training and a phonological training alone. The design made it possible to disentangle effects of the musical training alone as well the effects of its combination with the phonological training. The outcome measures of these groups were compared with the control group with multivariate analyses, controlling for a number of background variables. The sample included N = 424 German-speaking children aged 4–5 years at the beginning of the study. We found a positive relationship between musical abilities and phonological awareness. Yet, whereas the well-established phonological training produced the expected effects, adding a musical training did not contribute significantly to phonological awareness development. Training effects were partly dependent on the initial level of phonological awareness. Possible reasons for the lack of training effects in the musical part of the combination condition as well as practical implications for early literacy education are discussed. KW - phonological awareness KW - musical training KW - phonological training KW - preschool children KW - early literacy Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-165272 VL - 7 IS - 1803 ER - TY - JOUR A1 - Lange, Bastian A1 - Pauli, Paul T1 - Social anxiety changes the way we move—A social approach-avoidance task in a virtual reality CAVE system JF - PLoS ONE N2 - Investigating approach-avoidance behavior regarding affective stimuli is important in broadening the understanding of one of the most common psychiatric disorders, social anxiety disorder. Many studies in this field rely on approach-avoidance tasks, which mainly assess hand movements, or interpersonal distance measures, which return inconsistent results and lack ecological validity. Therefore, the present study introduces a virtual reality task, looking at avoidance parameters (movement time and speed, distance to social stimulus, gaze behavior) during whole-body movements. These complex movements represent the most ecologically valid form of approach and avoidance behavior. These are at the core of complex and natural social behavior. With this newly developed task, the present study examined whether high socially anxious individuals differ in avoidance behavior when bypassing another person, here virtual humans with neutral and angry facial expressions. Results showed that virtual bystanders displaying angry facial expressions were generally avoided by all participants. In addition, high socially anxious participants generally displayed enhanced avoidance behavior towards virtual people, but no specifically exaggerated avoidance behavior towards virtual people with a negative facial expression. The newly developed virtual reality task proved to be an ecological valid tool for research on complex approach-avoidance behavior in social situations. The first results revealed that whole body approach-avoidance behavior relative to passive bystanders is modulated by their emotional facial expressions and that social anxiety generally amplifies such avoidance. KW - emotions KW - face KW - behavior KW - social anxiety disorder KW - anxiolytics KW - analysis of variance KW - virtual reality KW - questionnaires Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-200528 VL - 14 IS - 12 ER - TY - JOUR A1 - Lenhard, Alexandra A1 - Lenhard, Wolfgang A1 - Gary, Sebastian T1 - Continuous norming of psychometric tests: A simulation study of parametric and semi-parametric approaches JF - PLoS ONE N2 - Continuous norming methods have seldom been subjected to scientific review. In this simulation study, we compared parametric with semi-parametric continuous norming methods in psychometric tests by constructing a fictitious population model within which a latent ability increases with age across seven age groups. We drew samples of different sizes (n = 50, 75, 100, 150, 250, 500 and 1,000 per age group) and simulated the results of an easy, medium, and difficult test scale based on Item Response Theory (IRT). We subjected the resulting data to different continuous norming methods and compared the data fit under the different test conditions with a representative cross-validation dataset of n = 10,000 per age group. The most significant differences were found in suboptimal (i.e., too easy or too difficult) test scales and in ability levels that were far from the population mean. We discuss the results with regard to the selection of the appropriate modeling techniques in psychometric test construction, the required sample sizes, and the requirement to report appropriate quantitative and qualitative test quality criteria for continuous norming methods in test manuals. KW - statistical models KW - simulation and modeling KW - psychometrics KW - age groups KW - skewness KW - normal distribution KW - polynomials KW - statistical distributions Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-200480 VL - 14 IS - 9 ER -