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Our current environment is characterized by the omnipresence of food cues. The sight and smell of real foods, but also graphically depictions of appetizing foods, can guide our eating behavior, for example, by eliciting food craving and influencing food choice. The relevance of visual food cues on human information processing has been demonstrated by a growing body of studies employing food images across the disciplines of psychology, medicine, and neuroscience. However, currently used food image sets vary considerably across laboratories and image characteristics (contrast, brightness, etc.) and food composition (calories, macronutrients, etc.) are often unspecified. These factors might have contributed to some of the inconsistencies of this research. To remedy this, we developed food-pics, a picture database comprising 568 food images and 315 non-food images along with detailed meta-data. A total of N = 1988 individuals with large variance in age and weight from German speaking countries and North America provided normative ratings of valence, arousal, palatability, desire to eat, recognizability and visual complexity. Furthermore, data on macronutrients (g), energy density (kcal), and physical image characteristics (color composition, contrast, brightness, size, complexity) are provided. The food-pics image database is freely available under the creative commons license with the hope that the set will facilitate standardization and comparability across studies and advance experimental research on the determinants of eating behavior. Read F
Task instructions modulate the attentional mode affecting the auditory MMN and the semantic N400
(2014)
Event-related potentials (ERPs) have been proven to be a useful tool to complement clinical assessment and to detect residual cognitive functions in patients with disorders of consciousness. These ERPs are of ten recorded using passive or unspecific instructions. Patient data obtained this way are then compared to data from healthy participants, which are usually recorded using active instructions. The present study investigates the effect of attentive modulations and particularly the effect of activevs. passive instruction on the ERP components mismatch negativity (MMN) and N400. A sample of 18 healthy participants listened to three auditory paradigms: anoddball, aword priming, and a sentence paradigm. Each paradigm was presented three times with different instructions: ignoring auditory stimuli, passive listening, and focused attention on the auditory stimuli. After each task, the participants indicated their subjective effort. The N400 decreased from the focused task to the passive task, and was extinct in the ignore task. The MMN exhibited higher amplitudes in the focused and passive task compared to the ignore task. The data indicate an effect of attention on the supratemporal component of the MMN. Subjective effort was equally high in the passive and focused tasks but reduced in the ignore task. We conclude that passive listening during EEG recording is stressful and attenuates ERPs, which renders the interpretation of the results obtained in such conditions difficult.
Die gegenwärtig im öffentlichen Sektor zu verzeichnende breite Akzeptanz betriebswirt-schaftlicher Standardanwendungssoftware (SAS) ist nicht zuletzt in der Hoffnung begründet, durch die in ihr inkorporierten und sich bewährten privatwirtschaftlichen Methoden die Steue-rungsprobleme der Politik und Verwaltung lösen zu können. Aus der primär konzeptionellen Ausrichtung der betriebswirtschaftlichen SAS auf die Lösung von ökonomischen Aufgaben in kommerziellen Unternehmen ergeben sich jedoch Funktionslücken in Bezug auf die ganzheit-liche Steuerung von Verwaltungsprozessen. Die Standardsoftware als Organisator des betrieb-lichen Ablaufs in Unternehmen kann diese Funktion in der öffentlichen Verwaltung nicht in vollem Umfang erfüllen. Dem Einsatz der Informations- und Kommunikations- (IuK-)Technologie in der öffentlichen Verwaltung kommt aber eine außerordentliche Bedeutung zu, denn nichts kann wertneutraler und effizienter eindeutig geregelte bürokratische Verfahren vollziehen als eine Software. Die stärkere Automatisierung von Verwaltungsprozessen ist folglich ein beträchtlicher Beitrag zur Schaffung einer friedlichen Koexistenz zwischen der Bürokratie und privatwirtschaftlichen Managementtechniken. Die vorliegende Untersuchung zeigt daher die Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes be-triebswirtschaftlicher Anwendungssysteme in der öffentlichen Verwaltung. Die vorhandenen Funktionsdefizite werden primär unter dem Gesichtspunkt der operativen und strategischen Steuerung des administrativen Handelns systematisch identifiziert. Darauf aufbauend erfolgt eine Konzeption der integrierten und intelligenten Erfassung von Leistungs- und Wirkungsda-ten in der öffentlichen Verwaltung, um eine Informationsbasis für das Controlling zu schaffen und dieses auch zu institutionalisieren.
Ausgangspunkt für diese Arbeit war die Diskrepanz zwischen der vielfach belegten Schwierigkeit schizophrener Patienten bei der Dekodierung emotionaler Gesichtsausdrücke und dem mangelhaften Wissen über die hierfür verantwortlichen Prozesse. In der Literatur der letzten Jahre gab es einige viel versprechende Ergebnisse, die nahe legten, dass mit dem Elektroenzephalogramm (EEG) sowohl die Verarbeitung von Gesichtern, als auch der Mimik messbar ist. Somit wäre das EEG eine geeignete Methode den Prozess der Emotionsdekodierung bei schizophrenen Patienten zu untersuchen. Diese Arbeit untersucht folgende zwei Hauptfragestellungen. Erstens, wie lassen sich die für die Verarbeitung von Gesichtern und das Erkennen von emotionalen Gesichtsausdrücken verantwortlichen kognitiven Prozesse mit Hilfe ereigniskorrelierter Potentiale des EEGs reliabel messen? Zweitens, sind diese Prozesse bei schizophrenen Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden beeinträchtigt? Zur Klärung der ersten Fragestellung wurden drei Stichproben gesunder Personen untersucht. Es zeigte sich in allen drei Untersuchungen, dass sich die Verarbeitung von Gesichtern im Vergleich zu Kontrollreizen in einer negativen Komponente um 170 ms über temporalen Elektrodenpositionen widerspiegelt (Gesichterpeak, N170). Die N170 konnte mit dem Quellenlokalisationsprogramm LORETA unter anderem im Gyrus Fusiformis, der entsprechenden Hirnregion für die Gesichtsverarbeitung, lokalisiert werden. Für die Dekodierung emotionaler Gesichtsausdrücke konnten keine wiederholbaren Effekte nachgewiesen werden. Im Weiteren wurde die Gesichtsverarbeitung bei schizophrenen Patienten untersucht. 22 als schizophren diagnostizierte Patienten wurden mit einer nach dem Alter, dem Geschlecht und dem Bildungsstatus angepassten Kontrollgruppe verglichen. In dieser Auswertung deutete sich bei schizophrenen Patienten ein Defizit in den frühen Verarbeitungsschritten von Gesichtern an. Dieses Ergebnis wurde in dieser Art noch nicht gezeigt und reiht sich ein in Studien, die sowohl strukturelle Veränderungen in den für die Gesichtsverarbeitung wesentlichen Hirnregionen bei schizophrenen Patienten zeigen konnten als auch ein allgemeines Defizit früher visueller Verarbeitung nahe legen.
Genetische Einflüsse auf topographische elektrophysiologische Korrelate motorischer Inhibition
(2006)
Go- und NoGo-Centroide und die NoGo-Anteriorisierung (NGA) sind topographische elektrophysiologische Parameter, die während eines Continuous Performance Test (CPT) gemessen werden können. Es wurde der Einfluss genetischer Varianten auf diese Messgrößen an gesunden Individuen untersucht. Zwei die Funktion des serotonergen Systems modulierende Gene (5-HTTLPR und MAOALPR) beeinflussten die topographischen elektrophysiologischen Parameter nicht. Varianten des Gens Dysbindin (DTNBP1), die mit Schizophrenie in Zusammenhang gebracht werden, waren mit Veränderungen der NGA assoziiert. Die Ergebnisse deuten auf einen möglichen Einfluss des Dysbindin-Genotyps auf frontale Gehirnfunktionen.
Motivation moderately influences brain–computer interface (BCI) performance in healthy subjects when monetary reward is used to manipulate extrinsic motivation. However, the motivation of severely paralyzed patients, who are potentially in need for BCI, could mainly be internal and thus, an intrinsic motivator may be more powerful. Also healthy subjects who participate in BCI studies could be internally motivated as they may wish to contribute to research and thus extrinsic motivation by monetary reward would be less important than the content of the study. In this respect, motivation could be defined as “motivation-to-help.” The aim of this study was to investigate, whether subjects with high motivation for helping and who are highly empathic would perform better with a BCI controlled by event-related potentials (P300-BCI). We included N = 20 healthy young participants naïve to BCI and grouped them according to their motivation for participating in a BCI study in a low and highly motivated group. Motivation was further manipulated with interesting or boring presentations about BCI and the possibility to help patients. Motivation for helping did neither influence BCI performance nor the P300 amplitude. Post hoc, subjects were re-grouped according to their ability for perspective taking. We found significantly higher P300 amplitudes on parietal electrodes in participants with a low ability for perspective taking and therefore, lower empathy, as compared to participants with higher empathy. The lack of an effect of motivation on BCI performance contradicts previous findings and thus, requires further investigation. We speculate that subjects with higher empathy who are good perspective takers with regards to patients in potential need of BCI, may be more emotionally involved and therefore, less able to allocate attention on the BCI task at hand.
Depressionen sind Erkrankungen, die mit vielfältigen pathophysiologischen Veränderungen einhergehen. So konnte mit Hilfe der funktionellen Bildgebung unter anderem eine verringerte Aktivität im dorsolateralen und dorsomedialen Präfrontalkortex und im anterioren Cingulum (ACC) festgestellt werden. Dabei zeigen depressive Patienten, die im rostralen ACC (Brodmann-Areal 24) hypermetabolisch waren, ein besseres Therapieansprechen als in diesem Areal hypometabolische Personen. Da der ACC maßgeblich für die Generierung des elektrophysiologischen Phänomens der NoGo-Anteriorisierung (NGA) verantwortlich ist, könnte diese ein Marker für ein eventuelles Therapieansprechen sein. Dies wurde an 28 depressiven Patienten getestet, indem bei ihnen bei stationärer Aufnahme und nach Teilremission der depressiven Symptomatik die NGA bestimmt wurde. Hierbei konnte keine positive Korrelation zwischen initialer NGA und Depressivitätsverbesserung, gemessen mittels HamD und BDI, nachgewiesen werden. Insofern scheint die NGA als elektrophysiologischer Marker kein geeigneter Parameter für die Vorhersagbarkeit eines Therapieansprechens im Rahmen einer depressiven Erkrankung zu sein.
Ausführung und Verhinderung einer motorischen Antwort sind Vorgänge, die sich in der Lokalisation von aktivierten Arealen im Gehirn deutlich voneinander unterscheiden. Zu deren Untersuchung kann die Inhibition und Exekution von motorischen Antworten durch Tests wie den Continuous Performance Test (Go-Nogo-Paradigma) ausgelöst werden. Um für die Identifikation unterschiedlicher aktivierter Areale im Gehirn die hohe zeitliche Auflösung EEG-basierter Daten nutzen zu können, benötigt man ein Verfahren zur dreidimensionalen Quellenlokalisation. Das Problem der eindeutigen lokalen Zuordnung von aktivierten Quellen im EEG wird durch Näherungsberechnungen wie LORETA (Low resolution electromagnetic tomography) zu lösen versucht. Für die Anwendung von LORETA existiert bisher kein Standard hinsichtlich Elektrodenzahl und Mittelung von Elektroden (Regularisierung). Dadurch entstanden die Leitfragen der Untersuchung nach Veränderung der Ergebnisse durch unterschiedliche Elektrodenanzahl oder Verwendung der Regularisierung. Zusätzlich wurde der Einfluss der Berechnung des Global Field Power - Peaks betrachtet, anhand dessen der genaue Zeitpunkt der Bildberechnung bestimmt wird. Die aus diesen systematisch variierten Parametern resultierenden Ergebnisse wurden mit den Ergebnissen der bisherigen EEG- und fMRI-Studien verglichen.
This study aimed at evaluating the performance of the Studentized Continuous Wavelet Transform (t-CWT) as a method for the extraction and assessment of event-related brain potentials (ERP) in data from a single subject. Sensitivity, specificity, positive (PPV) and negative predictive values (NPV) of the t-CWT were assessed and compared to a variety of competing procedures using simulated EEG data at six low signal-to-noise ratios. Results show that the t-CWT combines high sensitivity and specificity with favorable PPV and NPV. Applying the t-CWT to authentic EEG data obtained from 14 healthy participants confirmed its high sensitivity. The t-CWT may thus be well suited for the assessment of weak ERPs in single-subject settings.
In der vorliegenden Studie wurden erstmals Kinder und Jugendliche mit Zwangsstörungen in Hinblick auf eine veränderte Aktivierung von anteriorem cingulärem Cortex (ACC) und präfrontalen Arealen elektrophysiologisch untersucht. Zur Durchführung der Studie wurde als Paradigma ein cued Continuous Performance Test (cCPT) mit Aufgabenstellung zu Exekution und Inhibition vorbereiteter motorischer Reaktionen gewählt. In der Auswertung der Daten lag ein besonderer Schwerpunkt auf der Nogo-Anteriorisierung (NGA), die in der topographischen Analyse des ereigniskorrelierten Potentials P300 speziell die Aktivierung von ACC und präfrontalen Arealen erfasst. Um Vergleichswerte von gesunden Kindern und Jugendlichen zu erhalten und zugleich die NGA als elektrophysiologischen Parameter für das Kindes- und Jugendalter in Hinblick auf Auftreten und Beeinflussung durch Alter und Geschlecht zu validieren, wurden gesunde Probanden im Alter von 10 bis 17 Jahren mit einem ausgewogenem Verhältnis der Geschlechter mit dem identischen Studiensetting untersucht. Dabei konnte erstmals für ein kontinuierliches Altersspektrum für Kinder und Jugendliche gezeigt werden, dass die NGA bei älteren Kindern und Jugendlichen als stabiler elektrophysiologischer Parameter auftritt und zur Untersuchung von hirnelektrischer Aktivierung bei psychiatrisch erkrankten Kindern und Jugendlichen qualifiziert. In Übereinstimmung mit den Daten von Erwachsenen ergab sich kein geschlechtsspezifischer Einfluss; auch die mit dem Lebensalter zunehmende Frontalisierung der hirnelektrischen Aktivierung konnte für Kinder und Jugendliche nachvollzogen werden. Die Ergebnisse für jüngere Kinder, die nicht durchgängig eine NGA aufweisen, sind kongruent zu Vorbefunden und könnten einen Hinweis auf eine entwicklungsabhängige Ausbildung der NGA sein. Der Vergleich der Daten von Kindern und Jugendlichen mit Zwangsstörungen mit gesunden Gleichaltrigen zeigte keine signifikanten Unterschiede in der Ausprägung der NGA, die Hypothese einer differierenden Aktivierung von ACC und präfrontalen Arealen ist demnach nicht bestätigt. Unterschiede ergaben sich in den Verhaltensdaten, hier wiesen die Kinder und Jugendlichen mit Zwangsstörungen mehr falsche positive Fehler auf. Ebenfalls verändert war die Latenz der P300 für die Bedingung Go, die für die Patientengruppe verlängert war. Aus diesen Daten ergeben sich Hinweise auf eine veränderte initiale Informationsverarbeitung bei Kindern und Jugendlichen mit Zwangsstörungen in Aufgaben zu motorischer Reaktion. Eine weitere Schlussfolgerung dieser Studie geht aus den deutlichen Unterschieden zu den Daten von erwachsenen Probanden mit Zwangsstörungen hervor. Während bei den gesunden Kindern und Jugendlichen eine Entwicklung hin zu den Daten gesunder Erwachsener gezeigt werden konnte, weisen die differierenden Daten bei den Patienten mit Zwangsstörungen auf abweichende neurophysiologische Abläufe hin, wodurch die Hypothese einer für das Kindes- und Jugendalter spezifischen Pathophysiologie bei Zwangsstörungen gestützt und der weitere Bedarf an eigenständigen Studien mit Kindern und Jugendlichen zu psychiatrischen Erkrankungen unterstrichen wird.