Die jährliche Inzidenz von Krebserkrankungen liegt in Deutschland bei 450.000. Angst und Depression können zu jedem Zeitpunkt als Folge der Erkrankung selbst, aber auch der oft schwerwiegenden Behandlungen auftreten. In Studie 1 wurde der Frage nach der Wirksamkeit psychoonkologischer Interventionen im perioperativen Setting nachgegangen. 132 Patienten wurden anhand des kritischen Wertes von 12 in der HADS entweder in eine low-risk- oder eine high-risk-Gruppe eingeteilt. Innerhalb jeder Gruppe wurden diese in einen Arm mit Intervention und in einen Arm ohne Intervention randomisiert. Am Ende des stationären Aufenthaltes wurden Angst und Depression erneut erfasst. Es konnte eine Reduktion von Angst und Depression bei psychisch hoch belasteten Patienten bereits während des stationären Aufenthaltes durch psychoonkologische Intervention nachgewiesen werden. Studie 2 untersuchte die Frage nach der Wirksamkeit zwei verschiedener psychoonkologischer Interventionen. Dazu sollten die Effekte eines einmaligen Gespräches und einer einmaligen Entspannung vergleichend analysiert werden. Die Besonderheit dieser Studie liegt in der Erfassung sowohl subjektiver als auch objektiver Stressparameter. Die Einteilung in low-risk- und high-risk-Gruppe erfolgte analog zu Studie 1. In diese Studie konnten 45 Patientinnen eingeschlossen werden. Innerhalb der high-risk-Gruppe erfolgte die Randomisierung in die Interventionsarme. Beide Interventionen führten zu Reduktion von Angst und Depression. Das Gespräch zeigte sich bezüglich Depression wirksamer. Hinsichtlich subjektiv und objektiv gemessener Stressparameter ergab sich ein Vorteil für den Entspannungsarm. Die Resultate geben jedoch Hinweise darauf, dass bei über einem Drittel der Patientinnen eine einmalige Intervention nicht ausreichend ist. Die Ergebnisse beider Studien werden zusammengefasst und aus stresstheoretischer Sicht diskutiert. Daran schließen sich Empfehlungen für die Praxis und weitere notwendige Untersuchungen. / In Germany the annual incidence rate of cancer is 450,000. Anxiety and depression can occur at any time point as a consequence of the disease itself or as a result of severe therapies. In study 1 the efficacy of psycho-oncological interventions in a peri-surgical setting has been analysed. 132 patients beginning inpatient treatment at a hospital specializing in surgical oncology were either classified as ‘low-risk’ or ‘high-risk’, according to the HADS. Patients from both categories were then randomly placed in either an ‘intervention’ group or an ‘observation’ group. Anxiety and depression levels were measured again prior to the patients discharge from the department of surgical oncology. Thereby a reduction of anxiety and depression in patients with a severe psychological burden has been demonstrated, already during their inpatient stay. Study 2 explored the question if there are any differences in the efficacy of two psycho-oncological interventions. The effects of a single therapy session versus a non-recurring relaxation have been analysed in this present study. The distinctiveness of this study is the collection of subjective and objective stress parameters. The classification in high-risk or low-risk-group took place according to study 1. Both interventions lead to a reduction in anxiety and depression. An advantage concerning depression was found in the conversation arm. With regards to the subjectively and objectively measured stress parameters, an advantage in the relaxation arm has been observed. In cancer patients with a severe psychological burden, psycho-oncological interventions in an inpatient setting represent instrumental support as part of interdisciplinary care. Nonetheless, the results suggest that in more than one third of patients a non-recurring intervention is not sufficient. The findings of both studies are summarised and discussed from a stress-theoretical viewpoint, followed by recommendations on further necessary examinations.

Aufmerksamkeit auf visuelle Reize kann durch top-down Such- Strategien oder durch bottom-up Eigenschaften des visuellen Reizes gesteuert werden. Die Eigenschaft einer bestimmten Position, aus einer visuellen Szene heraus zu stechen, wird als Salienz bezeichnet. Es wird angenommen, dass auf neuronaler Ebene eine Salienzkarte existiert. Bis heute ist strittig, wo die Repräsentation einer solchen Karte im Gehirn lokalisiert sein könnte. Im Rahmen dieser Dissertation wurden drei Experimente durchgeführt, die verschiedene Aspekte von bottom-up Salienz-Verarbeitung mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie untersuchten. Während die Aufmerksamkeit auf einen Fixationspunkt gerichtet war, wurde die neuronale Reaktion auf unterschiedlich saliente Stimuli in der Peripherie untersucht. In den ersten zwei Experimenten wurde die neuronale Antwort auf Orientierungskontrast und Luminanzkontrast untersucht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Salienz möglicherweise verteilt im visuellen System kodiert ist. Im dritten Experiment wurden natürliche Szenen als Stimuli verwendet. Im Einklang mit den Ergebnissen der ersten beiden Experimente wurde hier graduierte Salienz in frühen und späten visuellen Arealen identifiziert. Darüber hinaus konnten Informationen über die salientesten Positionen aus weiter anterior liegenden Arealen, wie dem anterioren intraparietalen Sulcus (aIPS) und dem frontalen Augenfeld (FAF), dekodiert werden. Zusammengenommen deuten die Ergebnisse auf eine verteilte Salienzverarbeitung von unterschiedlichen low-level Merkmalen in frühen und späten visuellen Arealen hin, die möglicherweise zu einer merkmalsunabhängigen Salienzrepräsentation im posterioren intraparetalen Sulcus zusammengefasst werden. Verschiebungen der Aufmerksamkeit zu den salientesten Positionen werden dann im aIPS und im FAF vorbereitet. Da die Probanden mit einer Fixationsaufgabe beschäftigt waren, wird die Salienz vermutlich automatisch verarbeitet. / Attention to visual stimuli can be guided by top-down search strategies or by bottom-up information. The property of a specific position to stand out in a visual scene is referred to as saliency. On the neural level, a representation of a saliency map is assumed to exist. However, to date it is still unclear where such a representation is located in the brain. This dissertation describes three experiments that investigated different aspects of bottom-up saliency processing in the human brain using functional magnetic resonance imaging (fMRI). Neural responses to different salient stimuli presented in the periphery were investigated while top-down attention was directed to the central fixation point. The first two experiments investigated the neural responses to orientation contrast and to luminance contrast. The results indicate that saliency is potentially encoded in a distributed fashion in the visual system and that a feature-independent saliency map is calculated late in the processing hierarchy. The third experiment used natural scenes as stimuli. Consistent with the results of the other two experiments, graded saliency was identified in striate and extrastriate visual cortex, in particular in posterior intraparietal sulcus (pIPS), potentially reflecting a representation of feature-independent saliency. Additionally information about the most salient positions could be decoded in more anterior brain regions, namely in anterior intraparietal sulcus (aIPS) and frontal eye fields (FEF). Taken together, the results suggest a distributed saliency processing of different low-level features in striate and extrastriate cortex that is potentially integrated to a feature-independent saliency representation in pIPS. Shifts of attention to the most salient positions are then prepared in aIPS and FEF. As participants were engaged in a fixation task, the saliency is presumably processed in an automatic manner.

In dieser Dissertation zeige ich anhand einer Reihe von Beispielen, wie das Langzeitgedächtnis die perzeptuelle Verarbeitung beeinflussen kann. Anhand einer Aufgabe zur visuellen Aufmerksamkeit verdeutliche ich, inwiefern episodische Erinnerungen perzeptuelle Distrakoreffekte reduzieren können. In Experiment 1 sollten Versuchspersonen zuvor gelernte Worte entweder ins Gedächtnis zu rufen oder die Erinnerung an die Worte zu unterdrücken. Anschließend mussten sie unter Zeitdruck neue, bisher nicht präsentierte Worte semantisch einordnen, wobei die Zielworte von den zuvor abgerufenen oder unterdrückten Worten flankiert waren. Da die flankierenden Worte für die semantische Entscheidungsaufgabe irrelevant und die Versuchspersonen instruiert worden waren, diese zu ignorieren, kann von einem perzeptuellen Distraktoreffekt ausgegangen werden. Distraktoreffekte waren für zuvor unterdrückte Gedächtnisinhalte im Vergleich zur abgerufenen Gedächtnisinhalten deutlich reduziert, was nahelegt, dass episodische Gedächtnisinhalte die Wahrnehmung beeinflussen. Auf dieser Erkenntnis aufbauend zeige ich in Experiment 2, wie die suppressionsinduzierte Reduktion der Verarbeitung von Distraktorreizen durch individuelle Differenzen maskiert werden kann. Schließlich wurden den Versuchspersonen in Experiment 3 in einer „Attentional-Blink“-Aufgabe unbekannte Objekte als zweites von zwei aufeinander folgenden Zielobjekten dargeboten. Versuchspersonen konnten Objekte, die mit einer neu gelernten semantischen Information assoziiert waren, besser erkennen als Objekte, die mit minimaler Information assoziiert waren. Dieser Effekt ging mit einer Modulation der ereigniskorrelierten Potenziale 100ms nach Erscheinen des Reizes einher. Diese Ergebnisse zeigen, dass Inhalte aus dem Langzeitgedächtnis Wahrnehmungsprozesse beeinflussen können und leisten damit einen weiteren Beitrag zur Erkenntnis, dass die Wahrnehmung gegenüber höheren Kognitionen nicht unabhängig ist. / Numerous studies are emerging which suggest that long-term memories can influence early perceptual processing. Notwithstanding, these finding have come under fire from critics who view perceptual processing as independent of cognition. In this dissertation I demonstrate novel instances of long-term memory effects on perceptual processing, both in the context of an attentional task where I look at the extent to which episodic memory can reduce perceptual distraction and in a conscious detection task where I assess the effect of semantic knowledge on peoples ability to consciously detect briefly presented objects. In experiment one, participants retrieved or suppressed previously memorised words. Following this task, participants made speeded semantic judgments on novel target words that were flanked by the words that had previously undergone suppression or retrieval. Because the flanking words were irrelevant to the semantic judgment and were supposed to be ignored, any influence of their presence on semantic judgment speed can be taken as a marker of perceptual distraction. Results showed that the tendency for flankers to distract from target processing was markedly reduced if those flankers had undergone suppression. In experiment two, I expanded upon this finding by showing how this suppression-induced reduction in distractor processing can be masked by individual differences. Finally, in experiment three, I presented pictures of novel objects to participants as the second of two targets in an attentional blink paradigm. Results showed that participants were able to perceive objects associated with newly acquired semantic knowledge better than objects associated with minimal knowledge, a finding that was associated with a modulation of event-related brain potentials 100 msec after stimulus onset. Taken together, these experiments contribute to the growing body of evidence showing that information from long-term memory can influence perceptual processing.

Ziel dieser Dissertation war es, ethnische Diskriminierung im zeitgenössischen Recruitment zu untersuchen. Diskriminierung im Recruitment wurde oft durch automatisches Aussortieren beim CV Screening oder durch unethisches Verhalten aufgrund von modernen Vorurteilen erklärt. Bisher war unklar, ob zeitgenössisches Recruitment von ethnischer Diskriminierung betroffen ist und welche psychologischen Mechanismen ggf. zu Diskriminierung führen. Um diese Forschungslücke zu füllen, habe ich in einem mixed-method-Ansatz drei empirische Studien durchgeführt: eine qualitative Interviewstudie, eine Analyse von Paneldaten und zwei Experimentalstudien. Die qualitative Inhaltsanalyse zeigte, dass aktive Suche und ausgelagertes Recruitment potenziell von Diskriminierung betroffen sind. Die Inhaltsanalyse deutete auf drei potenzielle Quellen für Diskriminierung hin: eigene Vorurteile von Recruiter*innen, Vorgaben von auftraggebenden Firmen, bestimmte Kandidat*innen auszuschließen und die Annahmen, dass Firmen bestimmte Kandidat*innen bevorzugen. In einem mixed logistic Model fand ich Evidenz in den Paneldaten dafür, dass Frauen, ältere Mitarbeiter*innen und Mitarbeiter*innen, die im südlichen/östlichen Europa geboren wurde, weniger aktiv angesprochen wurden und Frauen weniger Jobangebote erhielten. In den Online-Experimenten zeigte sich, dass Meta-Stereotypisierung, d.h. Annahmen über die Vorlieben von Firmen, größere Effekte auf die Einschätzung der Einstellungschancen von ethnischen Minoritäten hatte als eigene Vorurteile von Recruitern. Verringerte Einstellungschancen von ethnischen Minderheiten bei traditionellen Firmen wurden dabei von der Annahme vermittelt, dass eher deutsche Kandidat*innen und Kandidat*innen, die keiner Minderheit angehören, bevorzugt werden. Die Ergebnisse der drei Studien sind erste Belege dafür, dass zeitgenössisches Recruitment von Diskriminierung beeinflusst sein könnte. Meta-Stereotypisierung scheint dabei einen wichtigen Mechanismus darzustellen. / This dissertation focuses on ethnic discrimination in contemporary recruitment. According to dual process theories, attitudes can guide recruitment behavior when recruiters do not have sufficient time and motivation to control their behavior. But it is unclear whether contemporary recruitment is affected by ethnic discrimination and what psychological mechanisms drive this discrimination. I conducted three empirical studies to fill this research gap: a qualitative interview study, a panel study, and two online experiments. I found evidence that contemporary recruitment may indeed be affected by discrimination. The content analysis revealed that active sourcing approach and outside recruitment are potentially affected by ethnic discrimination. There was no support for the assumption that selection and assessment in contemporary recruitment is implicitly driven. A data-driven analysis revealed three sources of ethnic discrimination in contemporary recruitment: the recruiters’ own prejudices, the hiring managers’ request to sort certain candidate groups out, and the recruiters’ assumptions about companies’ preferences. The panel analysis found quantitative support for the assumption that marginalized group members are actively sourced less often. In a mixed logistic model, I found evidence that women, older employees, and employees born in Southern/Eastern Europe were actively sourced less often and that women were offered jobs less often. In the experiments, I compared the impact of recruiters’ own prejudices and meta-stereotyping—that is, assumptions about companies’ preferences—on the assessment of minority candidates. It turned out that meta-stereotyping showed larger effects on the assessment of the hiring chances of ethnic minorities than recruiters’ own prejudices. I consider these results first evidence that meta-stereotyping seems to reinforce stereotypical selections and lead to lower estimated job chances for minority candidates.

Ein bedeutender Effekt der numerischen Kognition, der Operational Momentum Effekt, beschreibt die Beobachtung, dass Proband*innen das Ergebnis von Additionen überschätzen und das Ergebnis von Subtraktionen unterschätzen. Diverse theoretische Modelle wurden vorgebracht, um diesen Effekt zu erklären. Diese Modelle unterscheiden sich in Bezug darauf, ob sie räumliche Prozesse während des Kopfrechnens annehmen. Einige Studien haben seitdem Belege für eine Verknüpfung zwischen räumlicher Verarbeitung und Kopfrechnen liefern können. Die vorliegende Dissertation zielt darauf ab, räumliche Aufmerksamkeitsverschiebungen beim Kopfrechnen in drei Studien (Studie 1, Studie 3, Studie 4) und einer Kontrollstudie (Studie 2) vertieft zu untersuchen. Studie 1 zeigt, dass zwei-stellige Additionen mit Aufmerksamkeitsverschiebungen nach rechts assoziiert sind, während zwei-stellige Subtraktionen nicht mit Verschiebungen nach links einhergehen. Studie 3 liefert Hinweise für Aufmerksamkeitsverschiebungen in der Antwortphase von approximativen Rechenprozessen. Jedoch wurden ich dieser Studie keine Verschiebungen im Zeitfenster zwischen der Aufgabenpräsentation und der Antwortselektion gefunden. In Studie 4 wurden mittels steady-state visuell evozierten Potenzialen keinerlei räumliche Verschiebungen, sowohl im arithmetischen Kontext als auch in der Kontrollaufgabe gefunden. Die Kontrollstudie (Studie 2) untersuchte den Einfluss von kognitiver Belastung auf räumliche Aufmerksamkeit, wobei jedoch kein solcher Einfluss nachweisbar war. Zusammen unterstützen die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation die Hypothese, dass räumliche und arithmetische Verarbeitung funktionell assoziiert sind (Studie 1, Studie 3). Andere Ergebnisse sind jedoch nicht so einfach mit den bestehenden Theorien vereinbar. Die Nulleffekte von Studie 2 und 4 betonen die Rolle methodischer Aspekte bei der Untersuchung räumlicher Aufmerksamkeitsverschiebungen, wie zum Beispiel die Wahl geeigneter Baseline-Aufgaben. / A hallmark effect of numerical cognition, the operational momentum effect, describes the finding that participants tend to overestimate the result of addition problems and underestimate the result of subtraction problems. Several theoretical accounts proposed to explain that effect differ with regard to whether they assume spatial contributions to mental arithmetic. Several studies have since then provided evidence for an association between spatial processing and mental arithmetic. The present dissertation aimed at further enlarging upon this knowledge by investigating spatial biases in mental arithmetic via several behavioural and neurophysiological experimental paradigms. This thesis comprises three studies (Study 1, Study 3, Study 4) and a control study (Study 2). Study 1 demonstrated that spatial biases to the right can be observed in the context of two-digit addition processing, while no biases to the left were observed for two-digit subtraction processing. Study 3 provided evidence for spatial biases during the response stage of approximate arithmetic processing. Yet, no biases were observed in the time window between the task presentation and response selection. In Study 4, no biases could be measured via steady-state visually evoked potentials, neither in an arithmetic context nor in a control task. The control study (Study 2) investigated the impact of cognitive load on spatial biases. Still, no such impact could be shown in Study 2. Together, the results of the present dissertation provide support for the notion of a functional association between spatial and arithmetic processing (Study 1, Study 3). Nevertheless, several other findings are difficult to reconcile with the existing theoretical accounts. This implies that other mechanisms might be involved. Finally, the null effects of Study 2 and 4 highlighted the role of methodological aspects, like the choice of appropriate baseline tasks, when investigating attentional biases.

Künstliche Intelligenz (KI) wird immer leistungsfähiger und KI-basierte Systeme werden zunehmend zur Automatisierung einer steigenden Anzahl von Arbeitstätigkeiten eingesetzt. Kurz- bis mittelfristig führt dies zu Veränderungen von Jobs. Langfristig könnte dies zu strukturellen Arbeitsmarktveränderungen führen, die gesellschaftliche Anpassungen einschließlich der Transformation des bestehenden Wohlfahrtssystems erfordern würden. Beides birgt Potenzial für tiefgreifende psychologische Implikationen für Beschäftigte. Psychologische Forschung, die sich mit den Auswirkungen KI-bedingter Automation befasst, ist jedoch rar. Ziel der Dissertation war es daher, zu einer psychologischen Perspektive auf das Thema beizutragen und die psychologischen Implikationen KI-bedingter Automation für Beschäftigte zu untersuchen. Die Dissertation umfasst drei Projekte. Der Fokus in Projekt 1 und 2 lag auf den kurz- bis mittelfristigen Auswirkungen KI-bedingter Automation. In Projekt 1 wurden fünf Interviewstudien mit Expert*innen und Beschäftigten aus dem Gesundheits- und Finanzdienstleistungssektor (N=91) durchgeführt, um Anwendungsfelder von KI-bedingter Automation, damit verbundene Chancen und Risiken sowie Auswirkungen auf die Tätigkeiten sowie das Erleben und Verhalten von Beschäftigten zu untersuchen. In Projekt 2 wurde ein Fragebogen entwickelt, um die Relevanz ausgewählter psychologischer Konstrukte im Kontext KI-bedingte Automation zu untersuchen. Die Fragebogenentwicklung war in drei Phasen unterteilt und beinhaltete zwei Vorstudien (N=1293). Der Fokus von Projekt 3 lag auf den langfristigen Auswirkungen KI-bedingter Automation und untersuchte das bedingungslose Grundeinkommen (BGE), eine mögliche und grundlegende Veränderung in der Organisation unseres Wohlfahrtssystems. Auf Basis einer repräsentativen Stichprobe der deutschen Erwerbsbevölkerung (N=1986) wurden sozio-demografische und psychologische Prädiktoren für die Akzeptanz eines BGE untersucht. / The capabilities of artificial intelligence (AI) are expanding rapidly, and AI-based systems are increasingly used to automate a growing number of job tasks. In the short- to medium-term, jobs are changing as a result. In the long term, this development may also lead to structural changes in the labor market, requiring societal adaptation including the transformation of the existing welfare system. Both carry great potential for far-reaching psychological implications for employees. However, psychological research dedicated to the impact of AI-driven automation is scarce. Therefore, the aim of this dissertation was to contribute to a psychological perspective on the topic and investigate the psychological implications of AI-driven automation for employees. The dissertation comprises three projects. Projects 1 and 2 focused on the short- to medium-term impact of AI-driven automation, exploring how jobs are changing and the related psychological implications for employees. In Project 1, five interview studies with experts and employees from the healthcare and financial services sectors (N=91) were conducted to explore application fields of AI-driven automation, associated opportunities and threats, its impact on employees’ job tasks, and employees’ experience and behavior in response to these changes. In Project 2, a questionnaire was developed to investigate the relevance of selected psychological concepts in the context of AI-driven automation. The questionnaire development was divided into three phases and included two preliminary studies (N=1,293). Project 3 focused on the long-term impact of AI-driven automation, investigating a universal basic income (UBI), one possible and fundamental shift in the organization of our welfare system. Using a representative sample of the German working population (N=1,986), socio-demographic and psychological predictors of UBI acceptance were investigated.

Emotionale Bedeutung erleichtert die Verarbeitung geschriebener Sprache. Dies zeigt sich sowohl in Verhaltensmaßen als auch in ereigniskorrelierten Potenzialen (EKPs) und resultiert vermutlich aus automatischer Aufmerksamkeitszuweisung auf Grund der hohen intrinsischen Relevanz von emotionalen Reizen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Mechanismen von Emotionseffekten in geschriebener Sprache, insbesondere den Zeitverlauf der Emotionseffekte, die Beteiligung des peripheren Nervensystems, sowie die Rolle der Emotionsdimensionen Valenz und Erregung. Emotionseffekte in EKPs beginnen mit einer Latenz von 100 ms nach Stimulusonset. Dies deutet auf die Existenz eines schnellen und automatischen Erkennungssystems für emotionale Wörter hin. Zeitverlauf und Verteilung der Emotionseffekte weisen große Ähnlichkeit zu Befunden für emotionale Bilder auf und lassen auf ein domänenübergreifenden System zur Emotionserkennung schließen. Übereinstimmend mit dieser Annahme zeigen sich weitere Ähnlichkeiten in der Verarbeitung emotionaler Wörter und Bilder in einer Studie, die die Interaktion von stimulusbasierter Aufmerksamkeit und Emotion in der Wortverarbeitung untersuchte. Die Ergebnisse dieser Studie legen auf Grund des arbiträren Charakters von Schriftsprache den Schluss nahe, dass der Verarbeitungsvorteil für emotionale Reize zu einem geringeren Anteil als bisher vermutet auf biologischer Relevanz beruht. Neben diesen Ähnlichkeiten zeigt sich ein domänenspezifischen Unterschied in der Emotionsverarbeitung. Während die Darbietung emotionaler Bilder oft mit erhöhter Aktivierung des autonomen Nervensystems einhergeht, zeigen Befunde zur Pupillenaktivität, dass die Verarbeitung emotionaler Wörter nicht zwangsläufig zu autonomer Aktivierung führen muss; stattdessen scheint der Verarbeitungsvorteil für emotionale Wörter darauf zu beruhen, dass weniger kognitive Ressourcen für deren Verarbeitung notwendig sind. / Emotional meaning impacts the processing of written words, leading to facilitated processing that is visible not only in behavioral parameters, but also in event-related potentials (ERPs). It has been suggested that this processing benefit occurs because emotional stimuli involuntarily attract attention, possibly based on their higher intrinsic relevance. The present work investigates the conditions of emotion effects in word recognition, focusing on the time course of emotional processing, on the involvement of autonomic activation, and on contributions of emotional dimensions valence and arousal. In ERPs, emotion effects were evident from approximately 100 ms after stimulus onset, providing evidence for a fast and automatic detection and facilitation of emotional words. The time course and topography of emotion effects is in parallel to findings for affective pictures and suggests the existence of a common system for the extraction of emotional content across stimulus domains. In line with these findings, interactions of stimulus-triggered attention and emotion during word recognition are highly similar to interactions in picture processing. Due to the symbolic nature of words, this finding implies that emotion detection is less dependent on biological relevance than previously assumed. Apart from these analogies, the present results revealed a difference in emotional processing across stimulus domains. While affective pictures have frequently been reported to elicit augmented activity in the autonomic nervous system, evidence from pupillary responses indicates that emotional words do not mandatorily trigger autonomic activation. Instead, the processing advantage visible in behavioral measures seems to result from cognitive facilitation of emotional words.

In der realen Welt müssen Agenten oft aus teilweise-informativen Beobachtungen den (sich verändernden) latenten Zustand der Umgebung lernen, um optimale Entscheidungen zu treffen. Dies erfordert den dynamischen Wechsel zwischen relativer kognitiver Flexibilität und Stabilität. In dieser Dissertation stelle ich drei Studien vor, die untersuchten, ob zeitliche neuronale Variabilität, gemessen mit funktioneller Magnetresonanztomographie in Menschen, als neuronaler Marker der kognitiven Flexibilität in diesem Aufgabenkontext dient. Unsere Ergebnisse zeigten, dass bei jüngeren Erwachsenen effizienteres Lernen in einer stationären Umgebung mit einer stärkeren Kompression der neuronalen Variabilität einherging (Kapitel 1) und dass weniger neuronale Variabilität mit mehr kognitiver Stabilität und besserer Lernleistung in einer dynamischen Umgebung verbunden war (Kapitel 2). Bei älteren Erwachsenen hingegen war höhere neuronale Variabilität mit mehr kognitiver Stabilität verbunden, was eine Heuristik der Wiederholung vorheriger Entscheidungen darstellte (Kapitel 2). Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Kompression von neuronaler Variabilität die Verwendung eines erlernten internen Modells der Umgebung reflektieren könnte, um Entscheidungen unter Unsicherheit zu treffen. Darüber hinaus fanden wir, dass individuelle Unterschiede in der Dopaminsystemkapazität, gemessen mit Positronen-Emissions-Tomographie, mit neuronaler Variabilität in verhaltensrelevanten Gehirnregionen zusammenhing (Kapitel 2), und dass die Verabreichung eines Dopamin-Vorläufers die neuronale Variabilität und Aufgabenleistung bei älteren Erwachsenen in einer dynamischen Lernumgebung gemeinsam modulierte (Kapitel 3), abhängig von der Reihenfolge der Medikamentengabe. Dies liefert erste Hinweise darauf, dass dopaminerge Mechanismen der neuronalen Variabilität während des Lernens und Entscheidungsfindung unter Unsicherheit über die menschliche Lebensspanne hinweg zugrunde liegt. / In the real world, agents often need to learn about the (changing) latent state of the environment from partially informative observations to make optimal decisions. This requires them to dynamically shift between mental modes of relative cognitive flexibility and stability. In this this dissertation I present three studies that investigated whether moment-to-moment neural variability, measured with functional magnetic resonance imaging in humans, may serve as a neural marker of cognitive flexibility in this task context. We found that in younger adults, more efficient learning in a stationary environment was related to more neural variability compression with increasing evidence exposure (Chapter 1) and that less neural variability related to more cognitive stability and better task performance during learning in a dynamic environment (Chapter 2). In older adults, however, more neural variability related to more cognitive stability, which reflected a decision heuristic to repeat previous choices (Chapter 2). Together, these findings suggest that neural variability compression may reflect the use of a learned internal model of the environment to guide decision-making under uncertainty, rather than reflecting cognitive flexibility/stability per se. Furthermore, we found that individual differences in dopamine system capacity, measured with positron emission tomography, was linked to neural variability in behaviorally-relevant brain regions (Chapter 2) and that administration of a dopamine precursor jointly modulated neural variability and task performance in older adults in a drug-order dependent manner (Chapter 3) during learning in a dynamic environment. These findings provide first evidence that dopaminergic mechanisms may support neural variability during learning and decision-making under uncertainty across the human lifespan.

Laut der „Bayesian Brain“-Hypothese ist Wahrnehmung ein Inferenzprozess, der von sensorischen Daten abhängt, aber auch von Vorannahmen über die Wahrscheinlichkeit sensorischer Daten und ihrer Zuverlässigkeit. Feedback aus der Umgebung verbessert das Lernen und hilft dem Gehirn, diesen Inferenzprozess zu optimieren. In vorherigen Arbeiten wurde gezeigt, dass unzuverlässiges Feedback die perzeptuelle Genauigkeit beeinträchtigt und Fehlwahrnehmungen in Rauschsignalen erhöht. In dieser Arbeit wurde die Hypothese untersucht, dass der Effekt von unzuverlässigem Feedback einer geringeren Gewichtung sensorischer Daten im Inferenzprozess entspricht. Hierzu wurden zwei Studien mit visuellen Reizen durchgeführt: Studie I umfasste zwei Verhaltensexperimente; Studie II umfasste ein Experiment mit funktioneller Magnetresonanztomographie. Unter der Annahme einer Abwertung sensorischer Information infolge unzuverlässigen Feedbacks wurde eine Verringerung der perzeptuellen Leistung vorhergesagt und eine Verschiebung der Wahrnehmungsinferenz zu experimentell induzierten Vorannahmen. Auf neuronaler Ebene wurde untersucht, ob sich sensorische Repräsentationen im primären visuellen Kortex (V1) als Folge unzuverlässigen Feedbacks verschlechtern würden. In allen Experimenten wurde in einer Kontrollbedingung zuverlässiges Feedback gegeben. Die Ergebnisse beider Studien zeigten eine Abnahme der perzeptuellen Leistung nach unzuverlässigem versus zuverlässigem Feedback. Darüber hinaus verließen sich die Probanden zunehmend auf induzierte Vorannahmen. Auf neuronaler Ebene zeigte sich eine Verrauschung sensorischer Repräsentationen in V1 als Folge unzuverlässigen Feedbacks. Zusammenfassend zeigt sich, dass die Induzierung von Überzeugungen über die Zuverlässigkeit sensorischer Informationen durch manipuliertes Leistungsfeedback einen systematischen Einfluss auf perzeptuelle Inferenz hat und dass sich diese Veränderungen in frühen sensorischen Arealen manifestieren. / According to the Bayesian brain hypothesis, perception is an inferential process that depends not only on sensory data, but also on our beliefs about likely sensory data and their reliability. Feedback from the environment improves this inferential process. Indeed previous studies have shown that unreliable feedback impairs task performance and increases illusory pattern perception in noise. In this thesis, we explored the hypothesis that the effect of unreliable feedback is a down-weighting of sensory information in perceptual inference. We conducted two studies comprising visual stimuli: Study I comprised two behavioural experiments and Study II comprised a functional magnetic resonance imaging experiment. Based on the hypothesis that sensory data would be down-weighed after unreliable feedback , we predicted that perceptual performance would deteriorate and that perceptual inference would shift towards experimentally induced priors. Further, we investigated whether the sensory data representations in the primary visual cortex (V1) deteriorate as a result of unreliable feedback. Reliable feedback was used as a control condition in all the experiments. Data from both studies demonstrated that performance did decrease following unreliable feedback compared to reliable feedback. Moreover, observers increasingly relied on prior information as the feedback about their percepts became unreliable. At the neural level, low-level stimulus representations deteriorated in V1 with unreliable feedback. To sum up, our results show that inducing beliefs about the reliability of sensory information by manipulating performance feedback can systematically influence perceptual inference and that these changes manifest at the earliest stages of cortical sensory processing.

Statistische Modelle menschlicher Kognition und Verhaltens stützen sich häufig auf aggregierte Daten und vernachlässigen dadurch oft Heterogenität in Form von Unterschieden zwischen Personen oder Gruppen. Die Nichtberücksichtigung vorliegender Heterogenität kann zu verzerrten Parameterschätzungen und zu falsch positiven oder falsch negativen Tests führen. Häufig kann Heterogenität mithilfe von Kovariaten erkannt und vorhergesagt werden. Allerdings erweist sich die Identifizierung von Prädiktoren von Heterogenität oft als schwierige Aufgabe. Zur Lösung dieses Problems schlage ich zwei neue Ansätze vor, um individuelle und gruppenspezifische Unterschiede mithilfe von Kovariaten vorherzusagen. Die vorliegende kumulative Dissertation setzt sich aus drei Projekten zusammen. Projekt 1 widmet sich dem Verfahren IPC-Regression (Individual Parameter Contribution), welches die Exploration von Parameterheterogenität in Strukturgleichungsmodellen (SEM) mittels Kovariaten erlaubt. Unter anderem evaluiere ich IPC-Regression für dynamische Panel-Modelle, schlage eine alternative Schätzmethode vor und leite IPCs für allgemeine Maximum-Likelihood-Schätzer her. Projekt 2 veranschaulicht, wie IPC-Regression in der Praxis eingesetzt werden kann. Dazu führe ich schrittweise in die Implementierung von IPC-Regression im ipcr-Paket für die statistische Programmiersprache R ein. Schließlich werden in Projekt 3 SEM-Trees weiterentwickelt. SEM-Trees sind eine modellbasierte rekursive Partitionierungsmethode zur Identifizierung von Kovariaten, die Gruppenunterschiede in SEM-Parametern vorhersagen. Die bisher verwendeten SEM-Trees sind sehr rechenaufwendig. In Projekt 3 kombiniere ich SEM-Trees mit unterschiedlichen Score-basierten Tests. Die daraus resultierenden Score-Guided-SEM-Tees lassen sich deutlich schneller als herkömmlichen SEM-Trees berechnen und zeigen bessere statistische Eigenschaften. / Statistical models of human cognition and behavior often rely on aggregated data and may fail to consider heterogeneity, that is, differences across individuals or groups. If overlooked, heterogeneity can bias parameter estimates and may lead to false-positive or false-negative findings. Often, heterogeneity can be detected and predicted with the help of covariates. However, identifying predictors of heterogeneity can be a challenging task. To solve this issue, I propose two novel approaches for detecting and predicting individual and group differences with covariates. This cumulative dissertation is composed of three projects. Project 1 advances the individual parameter contribution (IPC) regression framework, which allows studying heterogeneity in structural equation model (SEM) parameters by means of covariates. I evaluate the use of IPC regression for dynamic panel models, propose an alternative estimation technique, and derive IPCs for general maximum likelihood estimators. Project 2 illustrates how IPC regression can be used in practice. To this end, I provide a step-by-step introduction to the IPC regression implementation in the ipcr package for the R system for statistical computing. Finally, Project 3 progresses the SEM tree framework. SEM trees are a model-based recursive partitioning method for finding covariates that predict group differences in SEM parameters. Unfortunately, the original SEM tree implementation is computationally demanding. As a solution to this problem, I combine SEM trees with a family of score-based tests. The resulting score-guided SEM trees compute quickly, solving the runtime issues of the original SEM trees, and show favorable statistical properties.