TY  - THES
A1  - Metz, Barbara
T1  - Worauf achtet der Fahrer? Steuerung der Aufmerksamkeit beim Fahren mit visuellen Nebenaufgaben
T1  - Where does the driver look at? Control of attention in driving with visual secondary tasks
N2  - Die Arbeit befasst sich mit der Steuerung der Aufmerksamkeit während visueller Nebenaufgaben beim Fahren. Es wird angenommen, dass für die visuelle Wahrnehmung beim Fahren drei Prozesse zur Steuerung der Aufmerksamkeit beitragen. (1) Über top-down Prozesse wird die Aufmerksamkeit auf für die aktuelle Handlung besonders relevante Situationsbestandteile gelenkt. (2) Explorative Wahrnehmung dient dazu, ein umfassenderes Situationsmodell zu entwickeln, das neben aktuell handlungssteuernden Situationsbestandteilen auch andere, potentiell aufgabenrelevante Ob¬jekte zu einem umfassenderen Abbild der Situation integriert. (3) Saliente Reize können über bottom-up Aktivierung die Aufmerksamkeit auf sich ziehen. Es ist bekannt, dass Fahrer während der Bearbeitung visueller Zweitaufgaben mit ihrem Blick und damit mit ihrer Aufmerksamkeit wiederholt zwischen Fahr- und Nebenaufgabe wechseln. Grundlage der experimentellen Arbeiten ist die Idee, dass hierbei die Ausrichtung der Aufmerksamkeit in der Fahraufgabe über top-down Prozesse gesteuert wird und auf einem mentalen Abbild der Situation basiert. Vor dem Beginn der Nebenaufgabe fokussiert der Fahrer auf die Fahrsituation, bewertet sie und entwickelt eine Antizipation der zukünftigen Situationsentwicklung. Das entstehende Situationsmodell entscheidet darüber, wie viel Aufmerksamkeit während der Nebenaufgabe auf die Fahraufgabe verwendet wird, und welche Situationsbestandteile durch die Blicke zur Straße kontrolliert werden. Der Fahrer lenkt über top-down Prozesse seine Aufmerksamkeit auf als relevant für die Situationsentwicklung bewertete Objekte. Andere Objekte, sowie eine von der aktuellen Fahraufgabe unabhängige, explorative Wahrnehmung der Fahrsituation werden während der Nebenaufgabe vernachlässigt. Aus der Literatur ergeben sich außerdem Hinweise darauf, dass eine reizbasierte bottom-up Ausrichtung der Aufmerksamkeit während visueller Ablenkung zumindest eingeschränkt, wenn nicht sogar zeitweise vollständig unterdrückt ist. Die durchgeführten experimentellen Arbeiten finden in der Fahrsimulation Belege für die angenommen top-down Steuerung der Aufmerksamkeit während visueller Nebenaufgaben beim Fahren. Es werden zwei unterschiedliche Messansätze verwendet. Studie 1 und 2 greifen auf die Analyse des Blickverhaltens zurück. In diesen beiden Studien absolvieren die Testfahrer längere, anspruchsvolle Fahrten, während denen visuelle Nebenaufgaben bearbeitet werden. Es ergeben sich Hinweise auf eine tiefere visuelle Verarbeitung der Fahrszene direkt vor dem Beginn der Nebenaufgabe. Während der Bearbeitung der visuellen Nebenaufgaben passen die Fahrer ihre Aufmerksamkeitsverteilung an die Erfordernisse der Fahrsituation an: In anspruchsvollen Fahrsituationen wird häufiger und länger auf die Straße geblickt als in weniger beanspruchenden Situationen. Es finden sich außerdem Hinweise dafür, dass spezifische Fahrfehler mit einer fehlerhaften Ausrichtung der Aufmerksamkeit in der Fahrsituation in Zusammenhang stehen. Studie 3 und 4 verwenden das Phänomen der Change Blindness als Indikator für die Ausrichtung der Aufmerksamkeit. Im Rahmen von Fahrten mit kontrollierten Situationsbedingungen wird die Hypothese untersucht, dass während der Bearbeitung visueller Nebenaufgabe die fahrbezogene Aufmerksamkeit auf fahrrelevante Situationsbestandteile gelenkt wird. Die Testfahrer nähern sich wiederholt Kreuzungen an. Während der Anfahrten wird über Okklusion ein Blickverhalten vorgegeben, das dem bei der Bearbeitung visueller Nebenaufgaben ähnelt. Die Fahrer sollen mit Tastendruck reagieren, wenn sie plötzliche Änderungen bemerken. Die Änderungen können sowohl relevante als auch irrelevante Fahrzeuge betreffen. Die Ergebnisse zeigen eine schlechte Entdeckungsleistung für Änderungen an irrelevanten Fahrzeugen. Änderungen an relevanten Objekten werden dagegen so gut wie immer bemerkt. Ob die Änderung durch Okklusion maskiert wird oder ob sie stattfindet, während die Fahrer die Straße sehen, hat keinen eindeutigen Ein¬fluss auf die Entdeckungsleistung. Dies kann ein Hinweis darauf sein, dass in der untersuchten Doppelaufgabensituation keine bottom-up Ausrichtung der Aufmerksamkeit erfolgt. Die angenommene top-down gesteuerte Beschränkung der Aufmerksamkeit auf als relevant bewertete Bestandteile der Fahrsituation hat Konsequenzen für die Analyse von Verkehrsunfällen. Unfälle infolge von visueller Ablenkung durch selbst initiierte Zweitaufgaben sind dann besonders wahrscheinlich, wenn das Situationsmodell des Fahrers falsch oder ungenau ist. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn ein peripheres, nicht beachtetes Objekt plötzlich relevant wird und eine Reaktion des Fahrers erforderlich macht. In Übereinstimmung mit Befunden zur Gefahrenwahrnehmung sind besonders Fahranfänger aufgrund ihrer noch nicht ausreichend entwickelten mentalen Modellen anfällig für Fehleinschätzungen von Fahrsituationen. Dies führt bei Ablenkung durch Nebenaufgaben zu einer erhöhten Unfallgefährdung.
N2  - This thesis deals with the question of how attention is controlled during driving with visual secondary tasks. It is assumed that in attentive driving three attentional processes contribute to the perception of the driving scene: (1) Top-down controlled attention is focused on those elements in the driving scene which are currently most relevant for the action of the driver. (2) Through explorative perception other currently not action guiding but potentially relevant objects are integrated into a broader mental model of the driving scene. Furthermore, salient cues in the environment can attract attention though stimulus triggered bottom-up activation of attention (3). The literature reports that in driving with visual secondary tasks drivers repeatedly switch their gaze - and that means attention - between the driving task and the visual secondary task. The background of the experimental work presented here is the idea that this switching is controlled through top-down processes and is based on a mental model of the driving situation. Before starting a secondary task, drivers focus on the driving scene, evaluate it and create a situational model that contains an anticipation of the likely future development of the driving situation. The situational model is used to decide how much attention is directed to the driving task during the secondary task and which elements of the driving scene are monitored with the glances directed to the road. Based on top-down processes, drivers direct their attention to those parts of the scenery which they believe to be the most relevant ones. Other, less relevant objects are neglected. Furthermore, during the secondary task execution, no explorative perception of the driving scene takes place. In the literature, results can be found that hint at a diminished if not even temporarily suppressed influence of stimulus based bottom-up activation of attention in dual-task situations. The results of the experimental part support the assumed top-down control of attention while driving with visual secondary tasks. In four experiments in the driving simulation, two different experimental approaches are used to assess the distribution of attention. The first two studies use eye movement analysis. The participants drive through a longer, demanding course during which they solve visual secondary tasks. The results indicate a deeper visual processing directly prior to the start of a secondary task. During the secondary task execution, the distribution of attention between driving and the visual secondary task is adapted to the demands of the driving scene. In more demanding situations, more attention is directed to the driving scene. A relation between specific driving errors and an inadequate distribution of attention in the driving task can be shown. Study 3 and 4 use the phenomenon of change blindness as an indicator for the focus of attention. In drives with defined and controlled situational circumstances, the hypothesis is studied that, in dual-task situations, drivers direct their driving related attention primarily to relevant parts of the driving scene. The participants repeatedly approach crossings. During the approaches, a gaze pattern typical for driving with a visual secondary task is experimentally created through occlusion. The drivers are instructed to look for sudden changes. These changes can either occur to relevant vehicles or to vehicles that are irrelevant. Especially with short glance durations for the driving scene, change blindness for changes occurring to irrelevant objects is high. On the other side, changes to relevant objects are nearly always detected. Whether the change is visible or occluded has no clear influence on the detection of the changes. This can be seen as an indicator, that in the situation under investigation, no bottom-up activation of attention takes place. The assumed top-down control of attention while driving with visual secondary tasks has consequences for the analysis of accidents. Accidents through self initiated secondary tasks are most likely to happen, when the situational model of the driving scene is incorrect and leads to an inadequate distribution of attention. For example, this can be the case if some peripheral object that is considered to be irrelevant suddenly becomes relevant. Because of their insufficiently developed mental models for the driving task, novice drivers are especially prone to misjudge driving situations. Together with distraction through visual secondary tasks this leads to a higher probability for collisions while being distracted.
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Verkehrspsychologie
KW  - Ablenkung
KW  - Kognition
KW  - Fahren
KW  - Aufmerksamkeit
KW  - visuelle Ablenkung
KW  - Change Blindness
KW  - top-down Steuerung
KW  - driving
KW  - attention
KW  - visual distraction
KW  - change blindness
KW  - top-down control
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37704
ER  - 
TY  - THES
A1  - Mohme, Sophia
T1  - Visuelle Aufmerksamkeitsverteilung von Anästhesisten bei der Einleitung einer Allgemeinanästhesie in Abhängigkeit von ihrer Erfahrung und der Umgebung
T1  - Visual attention of anaesthesiologists during induction of general anaesthesia: effects of real vs. stimulated cases and level of experience
N2  - In der vorliegenden experimentellen Studie wurde die visuelle Aufmerksamkeit von Anästhesisten während der Einleitung einer Allgemeinanästhesie in Abhängigkeit von ihrer Erfahrung mithilfe eines mobilen Eye-Tracking-Gerätes untersucht. 12 Assistenten mit durchschnittlich 1,3 Jahren klinischer Erfahrung und ebenfalls 12 Fachärzte mit durchschnittlich circa 10 Jahren klinischer Erfahrung nahmen an der Studie teil. Ebenso wurde der simulierte Fall mit der Anästhesieeinleitung am Patienten verglichen. Beide Anästhesisten-Gruppen führten mit der Eye-Tracking-Brille jeweils eine Einleitung so-wohl an einem Simulator im Simulationsraum als auch am Patienten im Einleitungsraum vor dem OP-Saal durch. Diese Brille zeichnete dabei Daten zu Fixationspunkten und Blickbewegungen der Probanden auf. Angelehnt an Schulz et al.21 wurden 24 Areas of Interest definiert und diese den Gruppen „manuelle Tätigkeiten“, „Überwachung“ und „weitere Beobachtungspunkte“ zugeordnet. Als abhängige Variable für die statistische Auswertung wurde die relative Verweildauer in Prozent genutzt und eine multivariate ANOVA gerechnet.
Es ergab sich im Wesentlichen kein signifikanter Effekt des Faktors Erfahrung. Die Assistenten verteilten ihre visuelle Aufmerksamkeit nicht signifikant anders als die erfahreneren Anästhesisten und verhielten sich folglich in Bezug darauf weitgehend gleich. Der Erwerb dieses Verhaltens findet demnach anscheinend schon sehr früh statt, sodass mit 1,3 Jahren Erfahrung in dieser Hinsicht kein Unterschied zu deutlich mehr Erfahrung auftritt. Ein halbstandardisiertes Interview stützt diese Annahme. Der Faktor Umgebung beeinflusste aber signifikant das Verhalten der Anästhesisten. In der Simula-tion widmeten beide Gruppen sowohl der „Überwachung“ insgesamt als auch „manu-ellen Tätigkeiten“ während der Vorbereitungsphase mehr visuelle Aufmerksamkeit als in der Narkoseeinleitung am Patienten. Das ist einerseits mit den Einschränkungen der Simulationspuppe zu erklären und liegt andererseits wahrscheinlich an der ungewohn-ten Umgebung und der unbekannten Pflegekraft, sodass die Anästhesisten das Material länger kontrollierten. Folglich schauten beide Gruppen während der Narkoseeinleitung am Patienten häufiger auf „weitere Beobachtungspunkte“, was auch durch die höhere Komplexität und Störanfälligkeit dieser Situation schlüssig wirkt.
Optimierungsmöglichkeiten der Bedingungen im Simulationsraum werden angespro-chen, Anschlussstudien vorgeschlagen. Es konnte gezeigt werden, dass der Einsatz eines Eye-Tracking-Gerätes auch während der hochsensiblen Einleitung einer Allgemein-anästhesie am Patienten problemlos möglich ist. Darüber hinaus liefert die Studie nun eine stark standardisierte Versuchsmethode, welche für weitere Forschungsfragen sehr empfohlen werden kann.
N2  - The present experimental study investigates the visual attention of anaesthesiologists during the induction of general anaesthesia as a function of their clinical experience using a mobile eye-tracking device. 12 residents with an average of 1.3 years of clinical experience and 12 consultants with an average of about 10 years of clinical experience participated in the study. Both groups of anaesthesiologists used eye-tracking glasses to carry out an induction of anaesthesia in a simulator in the simulation room and in a patient in the induction room in front of the operating theatre. Both situations were subsequently compared. The glasses recorded data on fixation points and eye movement of the test persons. Based on Schulz et al., 24 areas of interest were defined and assigned to the categories "manual activities", "monitoring" and "further observation points". As a dependent variable for the statistical evaluation, the relative dwell time in percent was used and a multivariate ANOVA was calculated.
The factor ‘experience’ essentially did not alter eye movement behaviour. The residents did not distribute their visual attention significantly different than the more experienced anaesthetists and therefore behaved largely the same in this respect. Acquiring this behaviour thus seems to take place early during specialty training. A semi-standardised interview supports this assumption. The environmental factor however significantly influenced the behaviour of anaesthetists. The two groups devoted more visual attention to both “monitoring” and “manual activities” during the preparation phase of the simulation compared to induction of anaesthesia in the patient. On the one hand this can be explained by the limitations of the simulation mannequin and on the other hand is probably due to the unfamiliar environment and nurse, thus leading to the physicians handling the material themselves for a prolonged period of time. Consequently both groups looked at "further observation points" more frequently during induction of anaesthesia in the patient, which also seems conclusive due to this situations’ higher complexity and susceptibility to failure. 
Possibilities for optimising the conditions in the simulation room are being discussed and follow-up studies are being proposed. It could be shown that the use of an eye-tracking device is possible without introducing problems even during the highly sensitive induction of general anaesthesia in the patient. In addition, the study provides a highly standardised testing method, which can be recommended for further research questions.
KW  - Anästhesie
KW  - Augenfolgebewegung
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Augenbewegungen
KW  - Narkoseeinleitung
KW  - Allgemeinanästhesie
KW  - Eye-Tracking
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-198519
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sareen, Preeti
T1  - Visual attention in Drosophila melanogaster
T1  - Visuelle Aufmerksamkeit bei Drosophila melanogaster
N2  - There is such vast amount of visual information in our surroundings at any time that filtering out the important information for further processing is a basic requirement for any visual system. This is accomplished by deploying attention to focus on one source of sensory inputs to the exclusion of others (Luck and Mangun 2009). Attention has been studied extensively in humans and non human primates (NHPs). In Drosophila, visual attention was first demonstrated in 1980 (Wolf and Heisenberg 1980) but this field remained largely unexplored until recently. Lately, however, studies have emerged that hypothesize the role of attention in several behaviors but do not specify the characteristic properties of attention. So, the aim of this research was to characterize the phenomenon of visual attention in wild-type Drosophila, including both externally cued and covert attention using tethered flight at a torque meter. Development of systematic quantifiable behavioral tests was a key aspect for this which was not only important for analyzing the behavior of a population of wild-type flies but also for comparing the wild-type flies with mutant flies. The latter would help understand the molecular, genetic, and neuronal bases of attention. Since Drosophila provides handy genetic tools, a model of attention in Drosophila will serve to the greater questions about the neuronal circuitry and mechanisms involved which might be analogous to those in primates. Such a model might later be used in research involving disorders of attention. Attention can be guided to a certain location in the visual field by the use of external cues. Here, using visual cues the attention of the fly was directed to one or the other of the two visual half-fields. A simple yet robust paradigm was designed with which the results were easily quantifiable. This paradigm helped discover several interesting properties of the cued attention, the most substantial one being that this kind of external guidance of attention is restricted to the lower part of the fly’s visual field. The guiding cue had an after-effect, i.e. it could occur at least up to 2 seconds before the test and still bias it. The cue could also be spatially separated from the test by at least 20° and yet attract the attention although the extent of the focus of attention (FoA) was smaller than one lower visual half-field. These observations excluded the possibility of any kind of interference between the test and the cue stimuli. Another interesting observation was the essentiality of continuous visibility of the test stimulus but not the cue for effective cuing. When the contrast of the visual scene was inverted, differences in response frequencies and cuing effects were observed. Syndirectional yaw torque responses became more frequent than the antidirectional responses and cuing was no longer effective in the lower visual field with inverted contrast. Interestingly, the test stimulus with simultaneous displacement of two stripes not only effectuated a phasic yaw torque response but also a landing response. A 50 landing response was produced in more than half of the cases whenever a yaw torque response was produced. Elucidation of the neuronal correlates of the cued attention was commenced. Pilot experiments with hydroxyurea (HU) treated flies showed that mushroom bodies were not required for the kind of guidance of attention tested in this study. Dopamine mutants were also tested for the guidance of attention in the lower visual field. Surprisingly, TH-Gal4/UAS-shits1 flies flew like wild-type flies and also showed normal optomotor response during the initial calibration phase of the experiment but did not show any phasic yaw torque or landing response at 18 °C, 25 °C or 30 °C. dumb2 flies that have almost no D1 dopamine receptor dDA1 expression in the mushroom bodies and the central complex (Kim et al. 2007) were also tested and like THGal4/ UAS-shits1 flies did not show any phasic yaw torque or landing response. Since the dopamine mutants did not show the basic yaw torque response for the test the role of dopamine in attention could not be deduced. A different paradigm would be needed to test these mutants. Not only can attention be guided through external cues, it can also be shifted endogenously (covert attention). Experiments with the windows having oscillating stripes nicely demonstrated the phenomenon of covert attention due to the production of a characteristic yaw torque pattern by the flies. However, the results were not easily quantifiable and reproducible thereby calling for a more systematic approach. Experiments with simultaneous opposing displacements of two stripes provide a promising avenue as the results from these experiments showed that the flies had a higher tendency to deliver one type of response than when the responses would be produced stochastically suggesting that attention increased this tendency. Further experiments and analysis of such experiments could shed more light on the mechanisms of covert attention in flies.
N2  - Zu jedem Zeitpunkt stellt unsere Umgebung eine so große Menge an visueller Information zur Verfügung, dass das Herausfiltern der wichtigen Informationen für eine weitere Verarbeitung eine grundlegende Herausforderung für jedes komplexe visuelle System darstellt. Bewerkstelligt wird dies u.a. mittels der selektiven Aufmerksamkeit, die die sensorischen Inputs einer Quelle, unter Ausschluss aller anderen, hervorhebt (Luck und Mangun 2009). Aufmerksamkeit wurde an Menschen und nichtmenschlichen Primaten bereits ausgiebig untersucht. Visuelle Aufmerksamkeit bei Drosophila konnte 1980 zum ersten Mal nachgewiesen werden (Wolf und Heisenberg 1980), jedoch blieb dieses Feld bis heute großen Teils unerforscht. In jüngster Zeit tauchten Studien auf, die der Aufmerksamkeit eine Rolle bei verschiedenen Verhaltensleistungen zuweisen, ohne jedoch die charakteristischen Eigenschaften von Aufmerksamkeit zu spezifizieren. Es ist das Ziel dieser Arbeit, das Phänomen der sowohl durch externe Reize ausgelösten, als auch endogen erzeugten (covert attention) visuellen Aufmerksamkeit bei wildtypischen Drosophila im stationären Flug am Drehmoment-Messgerät zu charakterisieren. Hierbei ist ein wesentlicher Aspekt durch die Entwicklung von quantitativen Tests das Verhalten von wildtypischen Fliegen so zu analysieren, dass es mit dem Verhalten genetischer Varianten verglichen werden kann. Ein solcher Vergleich würde helfen, die molekularen, genetischen und neuronalen Grundlagen der Aufmerksamkeit zu verstehen, da bei Drosophila für solche Untersuchungen einfach anwendbare genetische Werkzeuge zur Verfügung stehen. Ein Modell der Aufmerksamkeit bei Drosophila könnte auch für die visuelle Aufmerksamkeit bei Primaten relevant sein, falls diese Systeme homolog sind, d.h. in der Stammesgeschichte einen gemeinsamen Ursprung haben. Mittels äußerer Reize lässt sich die Aufmerksamkeit auf einen bestimmten Ort im visuellen Feld führen. In dieser Arbeit wird die Aufmerksamkeit einer Fliege durch visuelle Reize auf jeweils eines der beiden visuellen Halbfelder gelenkt. Es wird ein einfaches und robustes Paradigma entwickelt, dessen Ergebnisse ohne viel Aufwand quantifizierbar sind. Eine wesentliche Eigenschaft der exogen gelenkten visuellen Aufmerksamkeit, zu deren Entdeckung dieses Paradigma unter anderen beigetragen hat, ist, dass diese Art der Lenkung der Aufmerksamkeit auf den unteren Teil des visuellen Feldes der Fliege beschränkt ist. Der lenkende Reiz hat einen Nacheffekt, das heißt, er kann bis zu zwei Sekunden vor dem Test auftreten und dessen Ergebnis trotzdem beeinflussen. Auch bei einer räumlichen Trennung des Reizes vom Test um mindestens 20° kann er noch die Aufmerksamkeit auf diesen ziehen, wobei hier dann die Ausdehnung des Aufmerksamkeitsfeldes kleiner als ein unteres visuelles Halbfeld 52 ist. Durch diese Beobachtungen wird eine mögliche Interferenz zwischen Reiz und Test ausgeschlossen. Eine weitere interessante Beobachtung ist, dass für ein effektives Lenken der Aufmerksamkeit der Teststimulus aber nicht der lenkende Reiz durchgehend sichtbar sein muss. Eine Invertierung des Kontrastes der visuellen Reizgebung führt zu veränderten Antwortfrequenzen und Effekten der Aufmerksamkeitslenkung. So treten syndirektionale Drehmoment-Antworten häufiger auf als antidirektionale und die Lenkung der Aufmerksamkeit im unteren visuellen Feld durch einen vorhergehenden Reiz tritt nicht auf. Interessanterweise kann der Teststimulus, die simultane Verschiebung zweier Streifen nicht nur eine phasische Drehmoment-Antwort, sondern auch einen Landeversuch auslösen. Dieser wird in mehr als der Hälfte aller Fälle, in denen eine Drehmomentantwort gezeigt wird, beobachtet. Eine Untersuchung der neuronalen Korrelate der reizgelenkten Aufmerksamkeit wurde begonnen. In Pilotexperimenten mit Fliegen, die mit Hydroxyharnstoff (HU) behandelt worden waren, zeigte sich, dass die adulten Pilzkörper nicht für diese Art der Lenkung der Aufmerksamkeit, wie sie in der vorliegenden Arbeit untersucht wird, benötigt werden. Des weiteren wurden auch Fliegenmutanten mit Defekten im Dopamin-System getestet. Überraschenderweise flogen TH-Gal4/UAS-shits1 Fliegen wie wildtypische Fliegen und zeigten auch ein normales optomotorisches Verhalten während der anfänglichen Kalibrierungsphase des Experimentes. Sie zeigten jedoch weder phasische Drehmoment-Antworten noch Landeversuche bei 18°C, 25°C oder 30°C. Auch dumb2 Fliegen, die so gut wie keine D1 Dopaminrezeptoren in den Pilzkörpern und im Zentralkomplex exprimieren (Kim et al. 2007), zeigten die gleichen Verhaltensdefekte wie TH-Gal4/UAS-shits1 -Fliegen. Da bei den Dopaminmutanten die phasische Drehmomentantwort fehlte, konnte die Bedeutung von Dopamin für Aufmerksamkeit aus diesem Test nicht abgeleitet werden. Um diese Mutanten zu testen, bedarf es eines anderen Paradigmas. Die Richtung der Aufmerksamkeit kann nicht nur durch äußere Reize gelenkt, sondern auch endogen verändert werden (covert attention). Experimente mit zwei oszillierenden Streifenmustern in der rechten und linken Sehfeld-Hälfte verdeutlichen das Phänomen der endogen gesteuerten Aufmerksamkeit anschaulich, da die Fliegen hierbei charakteristische Drehmomentmuster für das eine oder andere Muster erzeugen. Weil diese Einzelbeobachtungen aber nicht leicht quantifizierbar sind, ist hier ein neuer Ansatz notwendig. Die obigen Experimente mit zwei einzelnen Streifen, die gleichzeitig nach rechts und links versetzt werden, versprechen systematischere Ergebnisse. Die Fliegen neigen stärker dazu einen bestimmten Antwort-Typ (Drehmoment nach links bzw. nach rechts) beizubehalten, als eine statistische Verteilung annehmen ließe. Es ist zu vermuten, dass dieser Effekt durch die Aufmerksamkeit hervorgerufen wird. Die Analyse solcher Experimente könnte also die endogene Steuerung der Aufmerksamkeit beleuchten.
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Taufliege
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Drosophila melanogaster
KW  - Visual attention
KW  - Drosophila melanogaster
KW  - torque meter
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-69616
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ahrens, Lea Marlen
T1  - The Role of Attentional Control and Fear Acquisition and Generalization in Social Anxiety Disorder
T1  - Die Rolle von Aufmerksamkeitskontrolle und Furchtlernen und Generalisierung bei Sozialer Angststörung
N2  - Although Social Anxiety Disorder (SAD) is one of the most prevalent mental disorders, still little is known about its development and maintenance. Cognitive models assume that deviations in attentional as well as associative learning processes play a role in the etiology of SAD. Amongst others, deficits in inhibitory attentional control as well as aberrations during fear generalization, which have already been observed in other anxiety disorders, are two candidate mechanisms that might contribute to the onset and retention of SAD. However, a review of the literature shows that there is a lack of research relating to these topics. Thus, the aim of the present thesis was to examine in which way individuals with SAD differ from healthy controls regarding attentional control and generalization of acquired fear during the processing of social stimuli.
Study 1 tested whether impairment in the inhibitory control of attention is a feature of SAD, and how it might be influenced by emotional expression and gaze direction of an interactional partner. For this purpose, individuals with SAD and healthy controls (HC) participated in an antisaccade task with faces displaying different emotional expressions (angry, neutral and happy) and gaze directions (direct and averted) serving as target stimuli. While the participants performed either pro- or antisaccades in response to the peripherally presented faces, their gaze behavior was recorded via eye-tracking, and ratings of valence and arousal were obtained. Results revealed that both groups showed prolonged latencies and increased error rates in trials with correct anti- compared to prosaccades. However, there were no differences between groups with regard to response latency or error rates, indicating that SAD patients did not exhibit impairment on inhibitory attentional control in comparison to HC during eye-tracking. Possible explanations for this finding could be that reduced inhibitory attentional control in SAD only occurs under certain circumstances, for example, when these individuals currently run the risk of being negatively evaluated by others and not in the mere presence of phobic stimuli, or when the cognitive load of a task is so high that it cannot be unwound by compensatory strategies, such as putting more effort into a task. 
As not only deviations in attentional, but also associative learning processes might be pathogenic markers of SAD, these mechanisms were further addressed in the following experiments. Study 2 is the first that attempted to investigate the generalization of conditioned fear in patients with SAD. To this end, patients with SAD and HC were conditioned to two neutral female faces serving as conditioned stimuli (CS+: reinforced; CS-: non-reinforced) and a fearful face paired with a loud scream serving as unconditioned stimulus (US). Fear generalization was tested by presenting morphs of the two faces (GS: generalization stimuli), which varied in their similarity to the original faces. During the whole experiment, self-report ratings, heart rate (HR) and skin conductance responses (SCR) were recorded. Results demonstrated that SAD patients rated all stimuli as less pleasant and more arousing, and overestimated the occurrence of the US compared to HC, indicating a general hyperarousal in individuals with SAD. In addition, ratings and SCR indicated that both groups generalized their acquired fear from the CS+ to intermediate GSs as a function of their similarity to the CS+. However, except for the HR data, which indicated that only SAD patients but not HC displayed a generalization response in this measure, most of the results did not support the hypothesis that SAD is characterized by overgeneralization. A plausible reason for this finding could be that overgeneralization is just a key characteristic of some anxiety disorders and SAD is not one of them. Still, other factors, such as comorbidities in the individuals with SAD, could also have had an influence on the results, which is why overgeneralization was further examined in study 3.
The aim of study 3 was to investigate fear generalization on a neuronal level. Hence, high (HSA) and low socially anxious participants (LSA) underwent a conditioning paradigm, which was an adaption of the experimental design used study 2 for EEG. During the experiment, steady-state visually evoked potentials (ssVEPs) and ratings of valence and arousal were recorded. Analyses revealed significant generalization gradients in all ratings with highest fear responses to the CS+ and a progressive decline of these reactions with increasing similarity to the CS-. In contrast, the generalization gradient on a neuronal level showed highest amplitudes for the CS+ and a reduction in amplitude to the most proximal, but not distal GSs in the ssVEP signal, which might be interpreted as lateral inhibition in the visual cortex. The observed dissociation among explicit and implicit measures points to different functions of behavioral and sensory cortical processes during fear generalization: While the ratings might reflect an individual’s consciously increased readiness to react to threat, the lateral inhibition pattern in the occipital cortex might serve to maximize the contrast among stimuli with and without affective value and thereby improve adaptive behavior. As no group differences could be observed, the finding of study 2 that overgeneralization does not seem to be a marker of SAD is further consolidated. 
In sum, the conducted experiments suggest that individuals with SAD are characterized by a general hyperarousal during the exposition to disorder-relevant stimuli as indicated by enhanced arousal and reduced valence ratings of the stimuli compared to HC. However, the hypotheses that reduced inhibitory attentional control and overgeneralization of conditioned fear are markers of SAD were mostly not confirmed. Further research is required to elucidate whether they only occur under certain circumstances, such as high cognitive load (e.g. handling two tasks simultaneously) or social stress (e.g. before giving a speech), or whether they are not characteristics of SAD at all. With the help of these findings, new interventions for the treatment of SAD can be developed, such as attentional bias modification or discrimination learning.
N2  - Obwohl die Soziale Angststörung (SAS) eine der häufigsten psychischen Erkrankungen ist, ist über ihre Entstehung und Aufrechterhaltung noch wenig bekannt. Kognitive Modelle nehmen an, dass Abweichungen sowohl in Aufmerksamkeits- als auch assoziativen Lernprozessen eine Rolle bei ihrer Entwicklung spielen. Unter anderem werden Defizite in der Aufmerksamkeitskontrolle sowie Abweichungen während der Generalisierung von konditionierter Furcht als für die Ätiologie potentiell bedeutsame Faktoren gehandelt, da diese Auffälligkeiten bereits bei anderen Angststörungen beobachtet wurden.  Eine Literaturübersicht zeigt jedoch, dass zu dieser Thematik ein Mangel an Forschung besteht. Das Ziel der vorliegenden Doktorarbeit war es daher zu untersuchen, auf welche Weise sich Individuen mit Sozialer Angststörung bei der Verarbeitung sozialer Stimuli von gesunden Kontrollprobanden in Hinblick auf ihre Aufmerksamkeitskontrolle und die Generalisierung gelernter Furchtreaktionen unterscheiden.
Studie 1 testete, ob das Vorliegen einer Beeinträchtigung der inhibitorischen Aufmerksamkeitskontrolle ein Merkmal der SAS ist, und auf welche Weise diese vom emotionalen Gesichtsausdruck sowie der Blickrichtung von Interaktionspartnern beeinflusst werden kann. Zu diesem Zweck nahmen Patienten mit SAS und eine gesunde Kontrollgruppe (KG) an einer Antisakkaden-Aufgabe teil, bei welcher Gesichter mit unterschiedlichem emotionalen Ausdruck (wütend, neutral und fröhlich) und unterschiedlicher Blickrichtung (direkter und abgewandter Blick) als Stimuli dienten. Während die Probanden in Abhängigkeit eines Hinweisreizes entweder Pro- oder Antisakkaden in Reaktion auf die peripher präsentierten Gesichter ausübten, wurde ihr Blickverhalten mittels Eye-Tracking aufgezeichnet. Außerdem wurden anschließend Valenz- und Arousal-Ratings der Stimuli erfasst. Die Ergebnisse zeigten, dass beide Gruppen erhöhte Latenzzeiten sowie Fehlerraten in Durchgängen mit korrekt ausgeführten Antisakkaden im Vergleich zu Prosakkaden aufwiesen. Jedoch gab es keinen Gruppenunterschied in Bezug auf die Antwortlatenz und Fehlerrate, was darauf hindeutet, dass Patienten mit SAS im Vergleich zur KG kein Defizit der inhibitorischen Aufmerksamkeitskontrolle während des Eye-Trackings erkennen ließen. Eine mögliche Ursache für diesen Befund könnte sein, dass eine reduzierte inhibitorische Aufmerksamkeitskontrolle bei SAS nur unter bestimmten Umständen auftritt, beispielsweise, wenn betroffene Individuen akut Gefahr laufen von anderen negativ bewertet zu werden, und nicht bloß phobischen Stimuli ausgesetzt sind, oder wenn die kognitive Belastung durch eine Aufgabe so groß ist, dass sie nicht durch kompensatorische Strategien, wie beispielsweise mehr Anstrengung, ausgeglichen werden kann. 
Da nicht nur abweichende Aufmerksamkeitsprozesse, sondern auch abweichende assoziative Lernprozesse pathogene Marker von SAS sein könnten, wurden letztere in den folgenden Experimenten genauer untersucht. Studie 2 stellt den ersten Versuch dar die Generalisierung konditionierter Furcht in Patienten mit SAS zu erforschen. Hierfür wurden sowohl SAS Patienten als auch eine KG auf zwei neutrale, weibliche Gesichter konditioniert, welche als Konditionierungsstimuli (conditioned stimuli [CS]: CS+: verstärkt; CS-: unverstärkt) dienten. Bei dem unkonditionierten Stimulus (unconditioned stimulus [US]) handelte es sich um die bereits bekannten Gesichter mit ängstlichem Ausdruck, die mit einem lauten Schrei gepaart wurden. Die Furchtgeneralisierung wurde mittels der Präsentation von Gesichtern, welche aus den beiden Ursprungsgesichtern gemorpht worden waren und als Generalisierungsstimuli (generalization stimuli [GS]) dienten, getestet. Während des Experiments wurden Selbstauskunftsratings sowie Herzrate (heart rate [HR]) und Hautleitfähigkeit (skin conductance response [SCR]) aufgezeichnet. Die Ergebnisse zeigten, dass Patienten mit SAS im Vergleich zur KG alle Stimuli als unangenehmer und aufregender bewerteten sowie die Auftretenswahrscheinlichkeit des US überschätzten, was auf eine generelle Übererregung in Individuen mit SAS hinweist. Darüber hinaus ergaben die Ergebnisse, dass beide Gruppen ihre erworbene Furcht vom CS+ in Abhängigkeit ihrer Ähnlichkeit mit dem CS+ auf intermediäre GSs übertrugen. Allerdings stützen abgesehen von den Daten der Herzrate, in denen nur SAS Patienten und nicht die KG eine Generalisierungsreaktion zeigten, die meisten Befunde nicht die Hypothese, dass Übergeneralisierung ein Merkmal von SAS ist. Eine mögliche Ursache dieses Ergebnisses könnte sein, dass Übergeneralisierung nur ein wichtiges Merkmal einiger bestimmter Angststörungen ist und SAS nicht zu ihnen gehört. Dennoch könnten auch andere Faktoren, wie beispielsweise die Komorbiditäten der untersuchten SAS Patienten, einen Einfluss auf die Ergebnisse gehabt haben. Aus diesem Grund wurde Übergeneralisierung in Studie 3 näher untersucht. 
Das Ziel von Studie 3 war es Furchtgeneralisierung auf neuronaler Ebene zu untersuchen. Folglich wurde das Paradigma der zweiten Studie an einen Versuchsplan, der für die Messung von neuronaler Aktivität mittels EEG geeignet war, angepasst und auf eine hoch (high socially anxious [HSA])- sowie eine niedrig sozialängstliche Gruppe (low socially anxious [LSA]) angewandt. Während des Experiments wurden sowohl steady-state visually evoked potentials (ssVEPs) als auch Valenz- und Arousal-Ratings erfasst. Die Analyse ergab signifikante Generalisierungsgradienten in allen Ratings mit der höchsten Furchtreaktion auf den CS+ und einem fortschreitenden Abfall der Reaktion auf die GSs mit zunehmender Ähnlichkeit zum CS-. Im Gegensatz dazu zeigte sich in der ssVEP-Amplitude ein anderes Muster: hier erreichte der Generalisierungsgradient zwar auch die höchste Amplitude in Reaktion auf den CS+, jedoch eine anschließende Reduktion der Amplitude auf den nächst proximalen, nicht jedoch distale GS, was ein Hinweis auf laterale Hemmungsprozesse im visuellen Kortex sein könnte. Die beobachtete Dissoziation zwischen expliziten und impliziten Maßen könnte auf unterschiedliche Funktionen von behavioralen und sensorischen kortikalen Prozessen während der Generalisierung von Furcht hinweisen: Während die Ratings möglicherweise die bewusste Bereitschaft eines Individuums auf Bedrohung zu reagieren widerspiegeln, könnte das Muster lateraler Hemmung im okzipitalen Kortex dazu dienen den Kontrast zwischen Stimuli mit und ohne affektivem Wert zu maximieren und somit adaptives Verhalten verbessern. Da zwischen beiden Gruppen keine signifikanten Unterschiede gefunden wurden, untermauerte Studie 3 das Ergebnis von Studie 2, welches bereits eher dagegen sprach, dass Übergeneralisierung von Furcht ein Merkmal von Individuen mit SAS sei. 
Insgesamt suggerieren die Ergebnisse der durchgeführten Studien, dass Individuen mit SAS während der Exposition von störungsspezifischen Reizen im Vergleich zu Kontrollprobanden durch eine generelle Übererregung gekennzeichnet sind, was an erhöhten Arousal- und verringerten Valenz-Ratings erkennbar war. Jedoch konnten die Hypothesen, dass reduzierte Aufmerksamkeitskontrolle sowie Übergeneralisierung Merkmale von Individuen mit SAS sind, zum größten Teil nicht bestätigt werden. Weitere Forschung ist nötig um herauszufinden, ob diese Phänomene nur unter besonderen äußeren Umständen, wie beispielsweise hohen kognitiven Anforderungen (e.g. bei der Bearbeitung zweier Aufgaben gleichzeitig) oder sozialem Stress (e.g. vor dem Halten einer Rede), auftreten, oder ob sie gar kein Merkmal von SAS darstellen. Mit Hilfe der sich daraus ergebenden Befunde könnten neue Interventionen für die Behandlung von SAS entwickelt werden, wie beispielsweise Aufmerksamkeitsbias-Modifikations-Trainings oder Diskriminationslernen.
KW  - Sozialangst
KW  - Aufmerksamkeit
KW  - social anxiety
KW  - fear generalization
KW  - visual attention
KW  - Psychologie
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Aversive Konditionierung
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-171622
ER  - 
TY  - THES
A1  - Brill, Michael
T1  - Spontaneous eye blinks as an alternative measure for spatial presence experiences
T1  - Spontanes Lidschlussverhalten als alternativer Messzugang zu räumlichem Präsenzerleben
N2  - Spatial presence, a state in which media users temporarily overlook the mediated nature of their media use experience, is frequently assessed by means of post-session self-report scales. However, such methods have methodical limitations, for example concerning measurement of dynamic fluctuations in presence during media use. Consequently, researchers have tested several approaches that try to infer subjective experiences of spatial presence from objectively measurable indicators. The present doctoral thesis examines aspects of temporal structure in spontaneous eye-blink behavior. Cognitive processes—and especially attention—are seen as essential antecedents of presence experiences. Because such cognitive processes influence timing of spontaneous eye-blinks, it is tested if the degree of stimulus-dependent structure in spontaneous eye-blink behavior is related to presence self-report scores. To address this research question, the thesis first establishes a theoretical framework, including theorizing and empirical findings on presence, on related media use phenomena, spontaneous eye-blink behavior, and subjective and objective approaches for presence assessment. Then, three experiments are presented that examine the relation between self-reported presence, and amount of stimulus-dependent structure in blinking behavior. Three different methods for quantification of stimulus-dependent structure are tested in different media environments, and are related to an established presence scale. Discussion of the experimental findings leads, on the one hand, to fundamental questions on the presence concept and on the understanding of stimulus-dependent structure in spontaneous eye-blink behavior. On the other hand, interpretation of the results emphasizes the necessity for methods with appropriate temporal resolution, that consider both media events and user behavior.
N2  - Räumliches Präsenzerleben bei der Mediennutzung, also ein Zustand, in dem MediennutzerInnen zeitweise vergessen, dass die genutzten Inhalte medial vermittelt sind, wird häufig durch Selbstauskunft in Fragebögen erhoben. Solche Methoden weisen jedoch einige Einschränkungen auf, beispielsweise bei der Erfassung dynamischer Schwankungen des Präsenzerlebens während der Mediennutzung. Daher wurde eine Reihe von Ansätzen erprobt, die versuchen, durch objektive Erfassung verschiedener Indikatoren auf die subjektiv erlebte Präsenz von MediennutzerInnen zu schließen. In dieser Dissertation wird die zeitliche Struktur des spontanen Lidschlussverhaltens als Indikator untersucht. Für die Entstehung von Präsenzerleben werden kognitive Prozesse und ganz besonders Aufmerksamkeit als wesentliche Vorläufer angesehen. Spontanes Lidschlussverhalten wird von solchen kognitiven Vorgängen beeinflusst; daher wurde untersucht, inwiefern das Ausmaß von Stimulus-abhängiger Struktur im spontanen Lidschlussverhalten mit der Selbstauskunft über Präsenzerleben zusammenhängt. Zur Untersuchung dieser Fragestellung wird in der Dissertation zunächst ein theoretischer Rahmen konstruiert, der die Bereiche Präsenzerleben und ähnliche Konzepte der Mediennutzung, sowie Lidschlussverhalten und subjektive und objektive Erhebungsverfahren für Präsenz behandelt. Anschließend werden drei Experimente beschrieben, welche die Beziehung zwischen dem Ausmaß an Struktur im Lidschlussverhalten und dem berichteten Präsenzerleben untersuchen. Drei verschiedene Verfahren zur Quantifizierung Stimulus-abhängiger Struktur der Lidschlüsse werden in verschiedenen Medienumgebungen untersucht und zu einem etablierten Fragebogeninstrument für räumliches Präsenzerleben in Beziehung gesetzt. Aus der Diskussion der Ergebnisse folgen einerseits grundlegende Fragen zum Verständnis von Präsenzerleben und von Stimulus-abhängiger Struktur im spontanen Lidschlussverhalten. Andererseits wird, gerade in Hinsicht auf interaktive Medien, die Notwendigkeit von Methoden mit angemessener zeitlicher Auflösung betont, die sowohl Medienereignisse als auch Nutzerverhalten berücksichtigen.
N2  - Spatial presence is a state in which media users temporarily overlook the mediated nature of their experience.
This study discusses stimulus-dependent structure in spontaneous eye-blink behavior as analternative to presence selfreport measures. To this end, theories and empirical evidence on presence, spontaneous eye-blink behavior, and existing approaches for presence assessment are used to link antecedent processes of presence, especially attention, to presence and structure in blinking behavior.
Three experiments in different media environments relate three different methods for quantification of stimulus-dependent structure to an established presence scale. The results are not conclusive, but raise questions on presence and its measurement, and advance the understanding of stimulus-dependent structure in spontaneous eye-blink behavior.
KW  - Lidschlag
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Medienkonsum
KW  - Präsenz
KW  - presence
KW  - measurement
KW  - Messung
KW  - Psychometrie
KW  - Muster
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-167898
SN  - 978-3-95826-094-8
SN  - 978-3-95826-095-5
N1  - Parallel erschienen als Druckausgabe in Würzburg University Press, 978-3-95826-094-8, 32,90 EUR.
PB  - Würzburg University Press
CY  - Würzburg
ET  - 1. Auflage
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gerdes, Antje B. M.
T1  - Preferential Processing of Phobic Cues : Attention and Perception in Spider Phobic Patients
T1  - Bevorzugte Verarbeitung phobischer Reize : Aufmerksamkeits- und Wahrnehmungsprozesse bei spinnenphobischen Patienten
N2  - Cognitive views of the psychopathology of anxiety propose that attentional biases toward threatening information play a substantial role in the disorders’ etiology and maintenance. For healthy subjects, converging evidence show that threatening stimuli attract attention and lead to enhanced activation in visual processing areas. It is assumed that this preferential processing of threat occurs at a preattentive level and is followed by fast attentional engagement. High-anxious individuals show augmented tendencies to selectively attend toward fear-relevant cues (Mathews, 1990) and exhibit elevated neural processing of threatening cues compared to non-anxious individuals (Dilger et al., 2003). Regarding attentional biases in high-anxious subjects, it remains unanswered up to now whether initial engagement of attention toward threat or difficulties to disengage from threat is an underlying mechanism. Furthermore, little is known whether the preferential (attentive) processing of threatening cues does influence perceptional outcomes of anxious subjects. In order to directly study separate components of attentional bias the first study of this dissertation was a combined reaction time and eye-tracking experiment. Twenty one spider phobic patients and 21 control participants were instructed to search for a neutral target while ignoring task-irrelevant abrupt-onset distractor circles which contained either a small picture of a spider (phobic), a flower (non-phobic, but similar to spiders in shape), a mushroom (non-phobic, and not similar to spiders in shape), or small circles with no picture. As expected, patients’ reaction times to targets were longer on trials with spider distractors. However, analyses of eye movements revealed that this was not due to attentional capture by spider distractors; patients more often fixated on all distractors with pictures. Instead, reaction times were delayed by longer fixation durations on spider distractors. This result does not support automatic capture of attention by phobic cues but suggests that phobic patients fail to disengage attention from spiders. To assess whether preferential processing of phobic cues differentially affects visual perception in phobic patients compared to healthy controls, the second study of this dissertation used a binocular rivalry paradigm, where two incompatible pictures were presented to each eye. These pictures cannot be merged to a meaningful percept and temporarily, one picture predominates in conscious perception whereas the other is suppressed. 23 spider phobic patients and 20 non-anxious control participants were shown standardized pictures of spiders or flowers, each paired with a neutral pattern under conditions of binocular rivalry. Their task was to continuously indicate the predominant percept by key presses. Analyses show that spider phobic patients perceived the spider picture more often and longer as dominant compared to non-anxious control participants. Thus, predominance of phobic cues in binocular rivalry provides evidence that preferential processing of fear-relevant cues in the visual system actually leads to superior perception. In combination both studies support the notion that phobic patients process phobic cues preferentially within the visual system resulting in enhanced attention and perception. At early stages of visual processing, this is mainly reflected by delayed attentional disengagement and across time, preferential processing leads to improved perception of threat cues.
N2  - Kognitive Theorien nehmen an, dass Aufmerksamkeitsverzerrungen bezüglich bedrohlicher Reize eine substantielle Rolle bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von Angst spielen. Für gesunde Personen konnte gezeigt werden, dass bedrohliche Reize die Aufmerksamkeit auf sich ziehen und verstärkt im visuellen System verarbeitet werden. Es wird angenommen, dass diese bevorzugten Verarbeitungsprozesse automatisch und präattentiv sind und von einer schnellen Aufmerksamkeitsausrichtung gefolgt werden. Hochängstliche Personen zeigen eine verstärkte Tendenz, ihre Aufmerksamkeit selektiv auf Gefahrenreize auszurichten (Mathews, 1990) und verarbeiten diese Reize auch auf neuronaler Ebene intensiver als nichtängstliche Personen (Dilger, et al., 2003). Bisher ungeklärt ist, ob bedrohliche Reize tatsächlich die Aufmerksamkeit initial auf sich ziehen oder ob die beschriebenen Aufmerksamkeitsverzerrungen besserdurch Schwierigkeiten, Aufmerksamkeit von Gefahrenreizen abzuwenden, erklärt werden können. Darüberhinaus wurde bisher kaum untersucht, ob sich eine bevorzugte Verarbeitung von angstrelevanten Reizen auch auf die Wahrnehmung ängstlicher Personen auswirken kann. Um verschiedene Aufmerksamkeitskomponenten direkt zu untersuchen, wurden in der ersten Studie dieser Dissertation sowohl manuelle Reaktionszeiten als auch Augenbewegungen erfasst. 21 Patienten mit Spinnenphobie und 21 nichtängstliche Kontrollpersonen sollten während der Suche nach einem neutralen Zielreiz aufgabenirrelevante kreisförmige Reize explizit ignorieren, die kleine Bilder von Spinnen (phobisch), Blumen (nicht phobisch, aber mit spinnenähnlicher Form), Pilzen (nicht phobisch und keine spinnenähnliche Form) oder kein Bild enthalten konnten. Wie erwartet zeigte sich, dass die Reaktionszeiten der Patienten in den Durchgängen langsamer waren, in denen aufgabenirrelevante Spinnen auftauchten. Allerdings zeigte die Analyse der Augenbewegungen, dass die Spinnen initial nicht häufiger fixiert wurden, sondern die Patienten häufiger auf alle Distraktoren mit Bild schauten. Allerdings verweilte der Blick der Patienten länger auf den Spinnenbildern, was die verlangsamten Reaktionen auf den Zielreiz erklären kann. Diese Befunde unterstützen nicht die Annahme einer automatischen Entdeckung phobischer Reize, sondern weisen vielmehr auf Schwierigkeiten phobischer Patienten hin, die Aufmerksamkeit von Spinnen zu lösen. In der zweiten Studie dieser Dissertation wurde ein binokulares Rivalitätsparadigma eingesetzt, um zu untersuchen, ob eine bevorzugte Verarbeitung phobischer Reize die visuelle Wahrnehmung bei Patienten mit Spinnenphobie beeinflussen kann. Bei diesem Paradigma wird jedem Auge ein unterschiedliches Bild dargeboten, was zu einem Wahrnehmungswechsel führt, bei dem jeweils ein Bild die bewusste Wahrnehmung dominiert während das andere unterdrückt wird. 23 Patienten mit Spinnenphobie und 20 nichtängstlichen Kontrollpersonen wurden standardisierte Bilder von Spinnen und Blumen, jeweils gepaart mit einem neutralen Muster, stereoskopisch dargeboten. Die Aufgabe bestand darin, durchgehend die dominante Wahrnehmung durch Tastendruck zu kodieren. Patienten mit Spinnenphobie berichteten häufiger und länger, Spinnenbilder dominant wahrzunehmen. Diese Wahrnehmungsdominanz von phobischen Reizen bei binokularer Rivalität weist darauf hin, dass eine bevorzugte Verarbeitung bedrohlicher Reize im visuellen System dazu führen kann, dass diese Reize auch verstärkt wahrgenommen werden. Zusammenfassend unterstützen die Befunde beider Studien die Annahme, dass Patienten mit Spinnenphobie phobierelevante Reize innerhalb des visuellen Systems bevorzugt verarbeiten, was sich in verzögerter Aufmerksamkeitsabwendung zeigt und des Weiteren zu einer verstärkten Wahrnehmung der bedrohlichen Reizen führt.
KW  - Phobie
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Visuelle Wahrnehmung
KW  - Angst
KW  - Disengagement
KW  - Spinnenphobie
KW  - Aufmerksamkeitsprozesse
KW  - Engagement
KW  - Disengagement
KW  - Binokulare Rivalität
KW  - spider phobia
KW  - attention
KW  - perception
KW  - engagement
KW  - disengagement
KW  - binocular rivalry
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-28684
ER  - 
TY  - THES
A1  - Stegmann, Yannik
T1  - Electrocortical mechanisms of sustained attention during the acquisition and interaction of conditioned fear and anxiety
T1  - Elektrokortikale Mechanismen der Aufmerksamkeit während der Akquisition und Interaktion konditionierter Furcht und Angst
N2  - Adapting defensive behavior to the characteristics of a threatening situation is a fundamental function of the brain. Particularly, threat imminence plays a major role for the organization of defensive responses. Acute threat prompts phasic physiological responses, which are usually associated with an intense feeling of fear. In contrast, diffuse and potentially threatening situations elicit a sustained state of anxious apprehension. Detection of the threatening stimulus defines the key event in this framework, initiating the transition from potential to acute threat. Consequently, attention to threat is crucial for supporting defensive behavior. The functions of attention are finely tuned to the characteristics of a threatening situation. Potential threat is associated with hypervigilance, in order to facilitate threat detection. Once a threatening stimulus has been identified, attention is selectively focused on the source of danger. Even though the concepts of selective attention and hypervigilance to threat are well established, evidence for their neural correlates remain scarce. Therefore, a major goal of this thesis is to elucidate the neural correlates of selective attention to acute threat and hypervigilance during potential threat. A second aim of this thesis is to provide a mechanistic account for the interaction of fear and anxiety. While contemporary models view fear and anxiety as mutually exclusive, recent findings for the neural networks of fear and anxiety suggest potential interactions. In four studies, aversive cue conditioning was used to induce acute threat, while context conditioning served as a laboratory model of potential threat. To quantify neural correlates of selective attention and hypervigilance, steady-state visual evoked potentials (ssVEPs) were measured as an index of visuocortical responding. Study 1 compared visuocortical responses to acute and potential threat for high versus low trait-anxious individuals. All individuals demonstrated enhanced electrocortical responses to the central cue in the acute threat condition, suggesting evidence for the neural correlate of selective attention. However, only low anxious individuals revealed facilitated processing of the contexts in the potential threat condition, reflecting a neural correlate of hypervigilance. High anxious individuals did not discriminate among contexts. These findings contribute to the notion of aberrational processing of potential threat for high anxious individuals. Study 2 and 3 realized orthogonal combinations of cue and context conditioning to investigate potential interactions of fear and anxiety. In contrast to Study 1 and 2, Study 3 used verbal instructions to induce potentially threatening contexts. Besides ssVEPs, threat ratings and skin conductance responses (SCRs) were recorded as efferent indices of defensive responding. None of these studies found further evidence for the neural correlates of hypervigilance and selective attention. However, results for ratings and SCRs revealed additive effects of fear and anxiety, suggesting that fear and anxiety are not mutually exclusive, but interact linearly to organize and facilitate defensive behavior. Study 4 tested ssVEPs to more ecologically valid forms of context conditioning, using flickering video stimuli of virtual offices to establish context representations. Contrary to expectations, results revealed decreased visuocortical responses during sustained presentations of anxiety compared to neutral contexts. A disruption of ssVEP signals eventually suggests interferences by continuously changing video streams which are enhanced as a function of motivational relevance. In summary, this thesis provided evidence for the neural correlates of attention only for isolated forms of fear and anxiety, but not for their interaction. In contrast, an additive interaction model of fear and anxiety for measures of defensive responding offers a new perspective on the topography of defensive behavior.
N2  - ZusammenfassungDie Anpassung defensiver Verhaltensweisen an die Anforderungen bedrohlicher Sit-uationen ist eine fundamentale Funktion des Gehirns. Akute Bedrohung führt in der Regel zu kurz-anhaltenden, physiologischen Reaktionen, die mit einem Gefühlintensiver Furcht einhergehen, während Situationen potenzieller Bedrohung zu einem anhaltenden Zustand erhöhter Angst führen. Dabei spielt das Erkennen der Gefahr eine besondere Rolle, da sie den Übergang von potenzieller zu akuter Bedrohung initiiert. Demnach kommt der Aufmerksamkeit eine wichtige Funktion bei der Unterstützung defensiver Verhaltensweisen zu. Mechanismen der Aufmerksamkeit sind dabei präzise auf die jeweilige Situation abgestimmt. Potenzielle Bedrohung führt zu Hypervigilanz, um bedrohliche Reize schneller zu entdecken ...
KW  - Furcht
KW  - Angst
KW  - Aufmerksamkeit
KW  - ssVEP
KW  - EEG
KW  - Conditioning
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-237700
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wieser, Matthias J.
T1  - Der Einfluss von emotionalem Gesichtsausdruck und Blickkontakt auf visuelle Aufmerksamkeitsprozesse bei sozialer Ängstlichkeit - Empirische Studien zu Augenbewegungen und Peripherphysiologie
T1  - The influence of facial expression and gaze contact on visual attention in social anxiety - Empirical evidence from eyetracking and physiological data
N2  - Gegenstand der vorliegenden Arbeit war der Einfluss von emotionalem Gesichtsausdruck und wahrgenommener Blickrichtung auf die visuelle Aufmerksamkeitsausrichtung bei sozialer Ängstlichkeit. Dabei wurde zum einen die so genannte Hypervigilanz-Vermeidungs-Hypothese getestet (Experimente 1 und 2), wonach Hoch-Sozialängstliche (HSÄ) Personen ärgerliche Gesichter initial häufiger anschauen und im weiteren Verlauf vermeiden. Zum anderen wurde überprüft, ob soziale Ängstlichkeit mit einem Vermeiden von Blickkontakt und gleichzeitiger erhöhter physiologischer Erregung assoziiert ist (Experiment 3). Im ersten Experiment wurde das experimentelle Design zur Messung der visuellen Aufmerksamkeitsausrichtung mittels Eye-Tracking etabliert. HSÄ zeigten beim Betrachten zweier gleichzeitig präsentierter Gesichter (emotional vs. neutral) eine Aufmerksamkeitsverzerrung für emotionale Gesichter, die allerdings noch durch das Geschlecht moduliert wurde. HSÄ schauten initial vor allem häufiger auf weibliche freundliche und auf männliche ärgerliche Gesichter. Außerdem tendierten HSÄ dazu, emotionale Gesichter zwischen 1 s und 1.5 s nach Bild-Onset weniger lange anzuschauen, was auf ein Vermeidungsverhalten hindeuten könnte. Im zweiten Experiment wurde dieses Paradigma um eine emotionale Antisakkadenaufgabe erweitert, mit der die willentliche Inhibition der reflexiven Aufmerksamkeitsausrichtung auf soziale Stimuli überprüft werden sollte. Außerdem erfolgte hier eine Selektion von Probanden anhand der Fragebogenscores in einem Screening zur sozialen Ängstlichkeit, um extremere Gruppen zu erhalten. HSÄ zeigten in der freien Bildbetrachtung einen initialen Aufmerksamkeitsbias für freundliche Gesichter und mehr Fehler in der Antisakkadenaufgabe auf alle Gesichtsausdrücke, was auf eine generell verminderte Fähigkeit, die reflexive Aufmerksamkeit auf soziale Stimuli willentlich zu hemmen, hinweist. Die Befunde deuten zum einen auf einen Aufmerksamkeitsverzerrung hin zu freundlichen Gesichtern bei sozialer Ängstlichkeit hin, was als Konsequenz eine Modifizierung der Hypervigilanz-Vermeidungs-Hypothese notwendig erscheinen lässt. Zum anderen zeigen die Ergebnisse der Antisakkadenaufgabe, dass soziale Ängstlichkeit möglicherweise mit einer grundsätzlich verminderten Aufmerksamkeitskontrolle auf soziale Stimuli assoziiert ist. Im dritten Experiment wurden dynamische Videos von Gesichtern eingesetzt, um die Vermeidungsreaktion auf direkten Blickkontakt bei sozialer Ängstlichkeit zu untersuchen. Zusätzlich wurden die Herzraten- (HR) und Hautleitfähigkeitsreaktion (SCR) als Maße autonomer Aktivierung erhoben. Auch hier wurden anhand eines Screenings gebildete Gruppen untersucht. HSÄ zeigten eine verstärkte HR-Akzeleration auf direkten Blick, was als defensive Reaktion gedeutet werden kann, wie sie bei ängstlichen Probanden häufig in Reaktion auf phobie-relevante Stimuli auftritt. Direkter Blick könnte also tatsächlich ein Angst auslösender Stimulus bei sozialer Ängstlichkeit sein, allerdings resultiert dies nicht zwangsläufig in Vermeidung von Blickkontakt. Zusammen deuten die vorliegenden Studien daraufhin, dass sowohl emotionaler Ausdruck als auch Blickrichtung kritische Variable bei sozialer Ängstlichkeit sind. Weitergehende Untersuchungen sollten insbesondere die Wirkung der Interaktion dieser beiden Variablen auf die visuelle Aufmerksamkeitsausrichtung bei sozialer Ängstlichkeit untersuchen.
N2  - In three studies, the influence of facial expressions and perceived gaze direction on visual attention in social anxiety was investigated. In studies 1 & 2, it was tested whether high socially anxious persons (HSA) show a hypervigilance-avoidance pattern of attentional deployment in response to angry faces. In study 3, the gaze behaviour and the physiological arousal in response to averted or direct gaze was investigated in socially anxious participants. In study 1, the experimental design to investigate visual attention through infra-red eye tracking was successfully established. Watching two simultaneously presented faces (emotional vs. neutral), high socially anxious persons showed an initial attentional bias toward emotional (angry and happy) faces, which was further modulated by the sex of the shown face. HSA initially looked more frequently at male angry and female happy faces. Furthermore, they tended to look less long at emotional facial expressions between 1 to 1.5 s after picture onset, which may indicate avoidance of emotional facial expressions. In study 2, in addition to this passive viewing task, participants had to perform an emotional antisaccade task, which was developed to investigate the attentional control of participants in response to social stimuli. Furthermore, the selection of participants was based on their scores in a questionnaire on social anxiety which were obtained in a screening procedure before the experiment. In the passive viewing task, HSA showed an initial attentional bias towards happy facial expressions. In the antisaccade task, HSA made more errors to perform a correct antisaccade in response to all facial expressions indicating an impaired inhibition of the reflexive orienting to social stimuli. These findings point at an attentional bias for happy facial expressions, which consequently seems to necessitate a modification of the hypervigilance-avoidance hypothesis. The results of the antisaccade task may indicate a diminished attentional control in socially anxious persons. In study 3, dynamic videos of faces were used to investigate the avoidance behaviour of socially anxious participants in response to direct gaze. In addition, heart rate (HR) and skin conductance responses (SCR) were obtained to measure autonomic arousal. Similar to study 2, three groups were selected based on their scores in a questionnaire on social anxiety obtained in a screening procedure. HSA showed an enhanced HR acceleration in response to direct gaze, which indicates a phobic defensive reaction. However, direct gaze was not avoided by HSA as the eye tracking data revealed. In sum, the results of these three studies show that facial expressions as well as perceived gaze direction are critical features in social anxiety. Further research should examine the effects of the interplay of these two variables on visual attention and avoidance in social anxiety.
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - soziale Ängstlichkeit
KW  - Gesichtsausdrücke
KW  - Blickkontakt
KW  - Eye-Tracking
KW  - visual attention
KW  - sozial anxiety
KW  - facial expression
KW  - gaze contact
KW  - eye-tracking
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25732
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schreppel, Theresa
T1  - Der Einfluss von Aufmerksamkeit und Interferenzkontrolle auf die Verarbeitung visueller Stimuli
T1  - The influence of attention and interference control on the processing of visual stimuli
N2  - Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Frage, inwieweit die neuronale Verarbeitung visueller Stimuli durch Prozesse der Aufmerksamkeit und des Arbeitsgedächtnisses moduliert werden kann. Darüber hinaus wurde untersucht, welche „top down“ Prozesse diese Modulation steuern. Dabei wurden zwei konkurrierende Ansichten als mögliche Erklärungsmodelle zugrunde gelegt und überprüft. Zum einen wäre es möglich, dass selektive Aufmerksamkeit zwei qualitativ unterschiedliche Mechanismen beinhaltet. Demnach würde neben dem Fokussieren auf relevante Informationen auch ein aktiver Prozess der Inhibition der Verarbeitung irrelevanter Stimuli existieren. Zum anderen ist es aber auch denkbar, dass aufgrund begrenzter Verarbeitungsressourcen das Fokussieren auf relevante Reize automatisch mit dem Nichtbeachten irrelevanter Stimuli einhergeht und nur ein Mechanismus existiert. In einem ersten Experiment wurde vorab die Alertness als ein grundlegender Prozess der Aufmerksamkeit mit der Nah-Infrarot Spektroskopie (NIRS) untersucht. Mittels eines zweigestuften Studiendesigns wurden in einem ersten Schritt für die Alertness relevante Regionen über fronto-temporalen Hirnarealen definiert. Als relevant erwiesen sich Areale des mittleren und superioren temporalen Kortex der rechten Hemisphäre und der ventrale Teil des inferioren frontalen Kortex der linken Hemisphäre. In einer zweiten Datenerhebung konnte für diese Regionen eine signifikant höhere Aktivierung während der Alertnessbedingung im Vergleich zu einer visuellen und motorischen Kontrollbedingung gefunden werden. Mit dem zweiten Experiment sollten bestehende, mit dem Elektroenzephalogramm (EEG) erhobene, Befunde zur Modulation der neuronalen Verarbeitung visueller Stimuli repliziert werden. Dies geschah mithilfe eines neu entwickelten Untersuchungsparadigmas, einer modifizierten n-back Aufgabe. Wie erwartet fand sich eine erhöhte Verarbeitung aufgaben-relevanter Reize im Vergleich zu einer perzeptuellen Kontrollbedingung. Die Verarbeitung irrelevanter Reize wurde allerdings nicht unterdrückt. Explorativ fand sich ein entsprechendes Korrelat der Aufmerksamkeitslenkung über frontalen Elektroden. In einem dritten Experiment wurde das modifizierte n-back Paradigma an die Anforderungen einer NIRS Messung angepasst, um frontale Effekte der Aufmerksamkeitslenkung direkter erfassen zu können als mit dem EEG. Wie erwartet fand sich bezüglich des Beachtens wie auch des Ignorierens von Stimuli eine Beteiligung frontaler Strukturen. Auf beachtete Stimuli folgte eine bilaterale Aktivierung des dorsolateralen präfrontalen Kortex (DL-PFK) und eine Aktivierung des linken inferioren frontalen Kortex bis hin zum prä- und postzentralen Kortex. Das Ignorieren visueller Stimuli führte zu einer weitläufigen Aktivierung des rechten präfrontalen Kortex (PFK). Eine Beteiligung des linken inferioren frontalen Gyrus an der Interferenzkontrolle konnte nicht wie erwartet nachgewiesen werden. Der Vergleich der beiden Aktivierungsmuster ergab keine signifikanten Unterschiede. Die zugrunde liegenden Prozesse des Arbeitsgedächtnisses und der Interferenzkontrolle führten also zu einer Aktivierung stark überlappender Hirnregionen. Nachdem die Ergebnisse der Experimente 2 und 3 keinerlei Hinweise auf einen aktiven Prozess der Interferenzinhibition nachweisen konnten, wurde im Experiment 4 die bisher genutzte 1-back Aufgabe durch eine schwierigere 2-back Aufgabe ersetzt. Aufgrund der erhöhten Auslastung des Arbeitsgedächtnisses sollte eine stärkere Anstrengung und damit eine verstärkte frontale Aktivierung bei der Interferenzinhibition auftreten. Diese Hypothese wurde mit einer frontalen NIRS Messung überprüft (Experiment 4a). Wie erwartet führte die erhöhte Auslastung des Arbeitsgedächtnisses zu einer verstärkten Aktivierung des PFK bezüglich beachteter Reize. Hinsichtlich ignorierter Reize fand sich allerdings keine frontale Beteiligung. Parallel erhobene EEG Daten zeigten keinen Unterschied zwischen der Verarbeitung beachteter und ignorierter Gesichter. Die Verarbeitung passiv betrachteter Gesichter war im Gegensatz zu beachteten und ignorierten Gesichtern vermindert. Im zweiten Teil der Studie (Experiment 4b) wurden erstmals die okzipitalen Effekte der Aufmerksamkeitslenkung mit der NIRS erfasst. Im Einklang mit den Ergebnissen der ersten EEG Studie (Experiment 2) fand sich zwar eine verstärkte Verarbeitung beachteter, aber keine verminderte Verarbeitung ignorierter Reize. Zusammengenommen sprechen die fehlende aktive Inhibition von Distraktorreizen im okzipitalen Kortex und die vergleichbaren neuronalen Korrelate von Prozessen des Arbeitsgedächtnisses und der Interferenzinhibition im frontalen Kortex für die Hypothese einer Aufteilung von begrenzten Verarbeitungsressourcen zugunsten beachteter Reize.
N2  - The aim of the present work was to investigate, to what extend the neural processing of visual stimuli could be modulated by processes of attention and working memory and which top down processes control this modulation. Two competing explanatory models were proved in the present work. On the one hand it is possible that selective attention comprise two qualitatively different mechanisms, the focussing on relevant information and the active inhibition of irrelevant stimuli. On the other hand it is possible that the limited processing capacities lead to an automatic disregard of irrelevant stimuli when focussing on relevant information. According to this, there would be only one mechanism. In a first experiment alertness was investigated with near-infrared spectroscopy (NIRS) as a basic process of attention. In a two step design relevant areas for alertness over the fronto-temporal cortex were defined first. Alertness related activity was found in the middle and superior temporal cortex of the right hemisphere and in the ventral part of the inferior frontal cortex of the left hemisphere. The analyses of a second measurement for these specific regions revealed a significantly increased activation for alertness in contrast to a visual and a motor control condition. The aim of a second experiment was to replicate existing electroencephalographic (EEG) results of the modulation of the neural processing of visual stimuli with a new developed paradigm, a modified version of the n-back task. As expected there was a higher processing of relevant stimuli in comparison to a perceptual control condition. The processing of irrelevant stimuli was not suppressed. Explorative, there was an analogue result of the modulation of attention over frontal electrodes. In a third experiment the modified n-back paradigm was adjusted to the standards of NIRS measurements to capture frontal effects of attentional modulation more immediate than with EEG. As expected both attended and ignored stimuli were associated with activation of frontal structures. Relevant stimuli were linked with a bilateral activation of the dorsolateral prefrontal cortex (DL-PFC) and activation from the left inferior frontal cortex to the pre- and postcentral cortex. Irrelevant stimuli were linked with a distributed activation of the right PFC. An involvement of the left frontal gyrus could not be verified. The comparison of the two activation patterns revealed no significant difference, the basic processes of working memory and interference control led to an activation of highly overlapping brain regions. The results of the experiments 2 and 3 revealed no evidence of an active process of interference control. Therefore, the 1-back task was replaced by a more difficult 2-back task in experiment 4. Due to the higher working memory load, there should be a stronger effort and therefore a stronger frontal activation during interference inhibition. This hypothesis was proved with a frontal NIRS measurement (experiment 4a). As expected, the higher working memory load led to a stronger activation of the PFC in respect of the relevant stimuli. Concerning irrelevant stimuli, there was no frontal activation. EEG data that were collected simultaneously showed no difference between the processing of attended and ignored faces. In comparison to that the processing of passively viewed faces was decreased. The second part of this study examined occipital effects of attentional modulation with NIRS for the first time. In line with the results of the first EEG study (experiment 2) there was an enhanced processing of relevant, but no decreased processing of ignored stimuli. In sum, the absent active inhibition of distractors in the occipital cortex and the similar neural correlates of processes of working memory and interference inhibition in the frontal cortex argue for the hypothesis of one uniform mechanism of focussing attention without an active and independent mechanism of interference inhibition.
KW  - Arbeitsgedächtnis
KW  - Visuelle Aufmerksamkeit
KW  - Elektroencephalographie
KW  - Bildgebendes Verfahren
KW  - Hirnforschung <Motiv>
KW  - working memory
KW  - visual attention
KW  - EEG
KW  - brain mapping
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-32496
ER  -