While the search for models and explanations of cognitive phenomena is a growing area of research, there is no consensus on what counts as a good explanation in cognitive science. This Ph.D. thesis offers a philosophical exploration of the different frameworks adopted to explain cognitive behaviour. It then builds on this systematic exploration to offer a new understanding of the explanatory standards employed in the construction and justification of models and modelling frameworks in cognitive science. Sub-goals of the project include a better understanding of some theoretical terms adopted in cognitive science and a deep analysis of the role of representation in explanations of cognitive phenomena. Results of this project can advance the debate on issues in general philosophy of cognitive science and be valuable for guiding future scientific and cognitive research. In particular, the goals of the thesis are twofold: (i) to provide some necessary desiderata that genuine explanations in cognitive science need to meet; (ii) to identify the framework that is most apt to generate such good explanations. With reference to the first goal, I claim that a good explanation needs to provide predictions and descriptions of mechanisms. With regards to the second goal, I argue that the neurocomputational framework can meet these two desiderata. In order to articulate the first claim, I discuss various possible desiderata of good explanations and I motivate why the ability to predict and to identify mechanisms are necessary features of good explanations in cognitive science. In particular, I claim that a good explanation should advance our understanding of the cognitive phenomenon under study, together with providing a clear specification of the components and their interactions that regularly bring the phenomenon about. I motivate the second claim by examining various frameworks employed to explain cognitive phenomena: the folk-psychological, the anti-representational, the solely subpersonal and the neurocomputational frameworks. I criticise the folk-psychological framework for meeting only the predictive criterion and I stress the inadequacy of its account of cause and causal explanation by engaging with James Woodward’s manipulationist theory of causation and causal explanation. By examining the anti-representational framework, I claim that the notion of representation is necessary to predict and to generalise cognitive phenomena. I reach the same conclusion by engaging with William Ramsey (2007) and Jose Luis Bermudez (2003). I then analyse the solely subpersonal framework and I argue that certain personal-level concepts are indeed required to successfully explain cognitive behaviour. Finally, I introduce the neurocomputational framework as more promising than the alternatives in explaining cognitive behaviour. I support this claim by assessing the framework’s ability to: (i) meet the two necessary criteria for good explanations; (ii) overcome some of the other frameworks’ explanatory limits. In particular, via an analysis of one of its family of models — Bayesian models — I argue that the neurocomputational framework can suggest a more adequate notion of representation, shed new light on the problem of how to bridge personal and subpersonal explanations, successfully meet the prediction criterion (it values predictions as a means to evaluate the goodness of an explanation) and can meet the mechanistic criterion (its model-based methodology opens up the possibility to study the nature of internal and unobservable components of cognitive phenomena).

Menschen haben die beeindruckende Fähigkeit zu planen, sich Ziele zu setzen und entsprechend zu handeln. Dies ist aber nicht immer der Fall. Jeder kennt Situationen, in denen Impulse, wie zum Beispiel der Drang noch ein weiteres Bier zu trinken oder stark überlernte Verhaltensgewohnheiten, wie zum Beispiel automatisch auf der rechten Straßenseite zu fahren unseren eigentlichen Zielen im Weg stehen. Dieser ´Wettstreit´ zwischen impulsiven oder habituellen Verhaltenstendenzen und zielgerichteten Handlungen wird auch als Konflikt bezeichnet. Solch ein Konflikt tritt ständig in Erscheinung und kann viele Formen annehmen. Daher überrascht es nicht weiter, dass die Art und Weise wie Konflikt kontrolliert wird, auch sehr unterschiedlich sein kann. Es scheint offensichtlich, dass Menschen Konflikte ganz verschieden handhaben können: Wenn wir eine Konfliktsituation erwarten, können wir bereits vorausschauend zusätzliche Anstrengungen unternehmen um den Konflikt dann in der Situation adäquat zu lösen. Alternativ können wir solche Situationen auch bereits im Vorfeld vermeiden und umgehen damit die Gefahr, unseren Impulsen nachzugeben. Auch wenn wir mit einer Konfliktsituation bereits konfrontiert sind, können wir versuchen durch besondere Anstrengungen diesen Konflikt aufzulösen. Schließlich haben wir auch die Möglichkeit, uns aus der Situation zurückziehen wodurch wir das Risiko minimieren, entgegen unserer eigentlichen Ziele zu handeln. Um diese Variabilität von Konfliktbewältigung besser zu verstehen, versucht die vorliegende Arbeit eine genauere Beschreibung dieser Kontrollprozesse zu geben. Zwei Dimensionen von Kontrollfunktionen werden identifiziert. Diese ergeben sich aus teilweise antagonistischen Erfordernissen an erfolgreiche Handlungskontrolle und beschreiben zum einen die Abwägung zwischen Flexibilität und Stabilität, zum Anderen die Abwägung zwischen antizipativer Selektion und reaktiver Korrektur. Um zu erklären, wie diese beiden Dimensionen von Kontrollfunktionen interagieren und wie daraus ein adäquater Umgang mit Konflikten entstehen kann, wird das „Conflict Management Framework“ eingeführt. Eine Hypothese, die aus diesem Rahmenmodel hervorgeht, beschreibt eine spezifische Strategie mit Konflikt umzugehen, die in dieser Art noch nicht untersucht wurde: Wenn Konflikt erlebt wird, ziehen sich Personen aus dieser Situation zurück und versuchen dadurch dem Konflikt zu entgehen. Der empirische Teil der Arbeit untersucht diese Verhaltensstrategie in Bezug auf Konflikterleben und testet, ob Personen unter bestimmten Bedingungen sich aus Konfliktsituationen zurückziehen. Im Rahmen dieser Untersuchung werden drei Reihen an Experimenten vorgestellt die sowohl Freie-Wahl Paradigmen, Klassifikationsaufgaben unter Zeitdruck, als auch die Aufzeichnung kontinuierlicher Bewegungen umfassen. Es zeigte sich, dass Konflikt motivationale Vermeidungstendenzen hervorruft (Experimente 1 und 2), Entscheidungsverhalten verzerrt, so dass kurzfristig mit Konflikt assoziierte Aufgaben vermieden werden (Experimente 3 und 5), und die Ausführung von komplexen Handlungen beeinflusst (Experimente 6 und 7). Diese Ergebnisse unterstützen das vorgeschlagene Rahmenmodell und ermöglichen eine vertiefte Auseinandersetzung mit der Frage, wie unterschiedliche Konfliktbewältigungsstrategien integriert werden können. Dazu wird ein konnektionistisches Modell vorgestellt, dass die parallele Anwendung von zwei unterschiedlichen Strategien zur Konfliktbewältigung ermöglicht und damit die empirischen Befunde der Experimente 3, 4 und 5 erklären kann. Im verbleibenden Teil der vorliegenden Arbeit werden Fehler einer solchen Integration von Konfliktbewältigungsstrategien analysiert. Es wird diskutiert, in wie fern das vorgeschlagene Rahmenmodell mit spezifischen klinischen Störungen vereinbar ist. Außerdem wird darauf eingegangen, wie interindividuelle Unterschiede hinsichtlich der Art und Weise Konflikte zu meistern, mit Hilfe eines solches Modells besser erklärt werden könnten. Schließlich wird ein Versuch unternommen, so genannte Selbstkontroll-Fehler durch eine mangelhafte Dynamik unterschiedlicher Konfliktbewältigungsstrategien zu erklären. / Humans have a remarkable ability to plan ahead, set goals for the future and then to act accordingly. Unfortunately, this is not always the case. Everybody has experienced situations in which motivational urges like a tendency to drink another beer, or over-learned behavioral routines like driving on the right side of the road collide with ones´ goals. This tug of war between impulsive or habitual action tendencies and goal-directed actions is called a conflict. Conflict is ubiquitous and comes in many different ways. Not surprisingly, the means to control conflict are diverse, too. Clearly, people can manage conflict in multiple ways: When expecting a conflict situation to occur in the future, one can recruit more effort to resolve the conflict, for instance by inhibiting unwanted urges or habits. Alternatively one can avoid the conflict situation and thereby circumvent possible failures to control habits and impulses. Furthermore, when currently facing a conflict, people can mobilize more effort to overcome the conflict. Alternatively they can withdraw from the conflict situation to minimize the risk of indulging in their impulses and habits. To account for these different ways to master a conflict, the present thesis takes an initial step towards a characterization of the variability of control. To this aim, two dimensions of control will be identified that result from partially incompatible constraints on action control. These dimensions depict a trade-off between flexibility and stability and between anticipatory early selection and reactive late correction of control parameters. To describe how these control trade-offs interact and to explain how conflict is handled to ensure adaptation behavior, the conflict management framework is proposed. A corollary of this framework suggests that one strategy to control conflict comprises of a tendency to withdraw from a conflict situation. The empirical part probed this behavioral response to conflict and tested whether participants withdraw from conflict situations. To approach this hypothesis, three series of experiments are presented that employ free choice paradigms, speeded response classification tasks and continuous movement tracking tasks to reveal withdrawal from conflict. Results show that conflict caused motivational avoidance tendencies (Experiment 1 &2), biased decision making away from conflict tasks (Experiment 3 & 5) and affected the execution of more complex courses of action (Experiment 6 & 7). The results lend support for the proposed conflict management framework and provide the ground for a more thorough treatment of how the different conflict strategies can be integrated. As a first step, a connectionist model is presented that accounts for the simultaneous implementation of two conflict strategies observed in Experiments 3 – 5. The remainder of the present thesis analyses failures to integrate different conflict strategies. It is discussed how the conflict management framework can shed light on selected psychopathologies, inter-individual differences in control and break-downs of self-control.

Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkung von Macht und der damit einhergehenden Autonomie auf die Handlungsidentifikation (Vallacher & Wegner, 1985). Es wird die These untersucht, dass eigene Handlungen, die als autonom empfunden werden, auf höherer Ebene identifiziert werden, d.h. stärker in Bezug auf übergeordnete Ziele beschrieben werden, als eigene Handlungen, die als fremdbestimmt empfunden werden. Entsprechend sollten Menschen, die sich selbst als mächtig und daher auch als autonom wahrnehmen, bezüglich ihres eigenen Handelns eine höhere Ebene der Handlungsidentifikation wählen. Studie 1 zeigt mit Hilfe einer modifizierten Version des Behavior Identification Form (BIF; Vallacher & Wegner, 1989), dass Handlungen, die als selbstgewählt bzw. autonom beschrieben werden, im Vergleich zu Handlungen, die als fremdbestimmt beschrieben werden, häufiger auf einer hohen Ebene der Handlungsidentifikation, also in Bezug auf ihre übergeordneten Ziele beschrieben werden, und seltener durch konkretere Beschreibungen des eigentlichen Handlungsprozesses. Studie 2 zeigt ebenfalls mit Hilfe eines modifizierten BIF, dass die Handlungen einer anderen Personen häufiger auf einer niedrigeren Ebene der Handlungsidentifikation beschrieben werden, wenn man diese Handlungen laut ihrer Beschreibung selbst veranlasst hat, als wenn sich diese Person selbst entschieden hat, diese Handlungen auszuführen. Auch dieser Zusammenhang kann durch die Annahme erklärt werden, dass die eigene Einflussnahme eine Einschränkung der Autonomie der Handlungen einer anderen Person ist und diese Verringerung der Autonomie zu einer Verringerung der Ebene der Handlungsidentifikation führt. Studie 3 zeigt, dass Versuchspersonen nach der Aktivierung des Konzeptes Autonomie durch semantisches Priming sowohl die eigenen Handlungen als auch die einer anderen Person auf höherer Ebene der Handlungsidentifikation beschreiben. Studie 4 zeigt, dass männliche Versuchspersonen, die in einem Rollenspiel eine relativ mächtige Position einnehmen, im Vergleich zu männlichen Versuchspersonen, die eine relativ machtlose Rolle einnehmen, ein erhöhtes Autonomieempfinden berichten und gleichzeitig auch häufiger Handlungen auf einer höheren Ebene der Handlungsidentifikation beschreiben. Dabei spielt es auch in dieser Studie keine Rolle, ob es sich um eigene Handlungen handelt oder um die einer anderen Person. Für Frauen zeigt sich weder ein erhöhtes Autonomieempfinden in der relativ mächtigen Rolle noch eine erhöhte Häufigkeit, mit der die höhere Ebene der Handlungsidentifikation gewählt wird. In Studie 5 werden korrelative Zusammenhänge von Persönlichkeitsvariablen untersucht. Hierbei zeigt sich ein positiver Zusammenhang zwischen selbstberichtetem generalisierten Machtempfinden und der Häufigkeit, mit der Handlungen auf höherer Ebenen der Handlungsidentifikation beschrieben werden. Dieser Zusammenhang verschwindet, wenn für das selbstberichtete Autonomieempfinden kontrolliert wird. Die Ergebnisse sprechen für einen Zusammenhang zwischen Autonomie und Handlungsidentifikation, welcher auch einen Wirkmechanismus für den Zusammenhang zwischen Macht und Handlungsidentifikation darstellt. Unklar bleibt die Frage, wie genau die Wirkung auf die Identifikation des Handelns anderer zustande kommt. Zudem wird diskutiert, inwiefern, die Interpretation von Macht – als Situation erhöhter Verantwortung oder gesteigerter Autonomie – zu unterschiedlichen Effekten von Macht auf Handlungsidentifikation führen kann. Zudem wird die Frage untersucht, inwiefern die höhere Abstraktion von Handlungen auch mit einer höheren Abstraktion in anderen Bereichen der Informationsverarbeitung einhergeht. Hierzu wird exemplarisch die Verarbeitung visueller Stimuli untersucht. Die Daten weisen auf einen Zusammenhang zwischen Macht bzw. Autonomie und einer globaleren Verarbeitung visueller Stimuli hin. Der fehlende Zusammenhang zwischen abstrakter Handlungsidentifikation und globaler visueller Verarbeitung deutet jedoch darauf hin, dass es sich hierbei um voneinander unabhängige Wirkmechanismen handelt. / This dissertation examines the effect of power and the associated autonomy on action identification (Vallacher & Wegner, 1985). It examines the idea that your own actions, which are perceived as autonomous, are identified at a higher level, i.e. are described more often in relation to the overall goals than the actions that are perceived as being influenced by others. Accordingly, people, who perceive themselves as powerful and autonomous, choose a higher level of action identification of with respect to their own actions. Study 1 uses a modified version of the behaviour identification form (BIF; Vallacher & Wegner, 1989) to show that in comparison to actions, which are described as being influenced by others, actions, which are described as self-determined or autonomous, are described more frequently at a higher level of action identification, i.e. in relation to the overall goals and rarely by more specific descriptions of the actual action process. Using a modified BIF, Study 2 also shows that the actions of other persons are described more frequently at a lower level of action identification when someone has prompted these actions according to their description himself/herself, than when that person decided himself/herself to carry out these actions. This relationship can also be explained by the assumption that an exertion of influence is a limitation of the autonomy of the actions of another person, and this reduction in autonomy leads to a reduction in the level of action identification. Study 3 shows that after the activation of the concept of autonomy by semantic priming, participants describe both their own actions and those of another person on a higher level of action identification. Study 4 shows that male participants who have a relatively powerful position in a role-play have an increased sense of autonomy and subsequently describe actions more frequently on a higher level of action identification, when compared to male subjects who have a relatively powerless role. In this study it does not matter whether the actions are your own or of another person. In women, neither an increased sense of autonomy is seen in the relatively powerful role nor an increased frequency with which the higher level of action identification is chosen. In Study 5 correlative relationships between personality variables are examined. A positive relationship is seen between self-reported generalized sense of power and the frequency, with which the actions are described at higher levels of action identification. This relationship disappears when the self-reported feeling of autonomy is controlled for. The results indicate a relationship between autonomy and action identification, which is also the mechanism of action for the relationship between power and action identification. It remains unclear how the effect on identification of others actions unfolds. In addition, it is discussed to what extent the interpretation of power - as a situation of increased responsibility or increased autonomy - may lead to different effects of power on action identification. Moreover, the question is exeamined, to what extent the higher abstraction of actions is also associated with a higher abstraction in other areas of information processing. For this purpose, the processing of visual stimuli is examined as an example. The data indicates a relationship between power, autonomy and a global processing of visual stimuli. The lack of correlation between abstract action identification and global visual processing, however, indicates that the mechanisms are independent of each other.

Die bipolare Störung ist eine psychische Erkrankung, die sich durch wiederkehrende depressive und (hypo-) manische Phasen auszeichnet. Neben Stimmungsschwankungen leiden viele Patienten unter kognitiven Beeinträchtigungen, die nicht nur während akuter Episoden, sondern auch in der Remission, d.h. in euthymer Stimmungslage persistieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit den klinischen Korrelaten von kognitiven Defiziten und der Effektivität eines kognitiven Trainings bei bipolaren Patienten (BP). In der ersten Teilstudie wurde untersucht, wie sich die kognitive Leistung der Patienten von der akuten Phase bis zur Remission verändert. Dazu wurden 55 akut depressive und (hypo-) manische BP und 55 gesunde Kontrollpersonen wiederholt mit einer neuropsychologischen Testbatterie untersucht. 29 Patienten konnten nach mindestens 3-monatiger Remission erneut getestet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die akut kranken BP domänenübergreifend kognitive Störungen im Vergleich zu gesunden Kontrollen aufweisen, wobei die depressiven Patienten eher in der Verarbeitungsgeschwindigkeit, der Aufmerksamkeit und dem Gedächtnis beeinträchtigt waren. Die akut manischen Patienten hatten hingegen auffällige Defizite in den exekutiven Funktionen. Die Performanz der BP besserte sich zwar in der Remission, es waren aber weiterhin im Vergleich zu den Kontrollen Defizite in der psychomotorischen Geschwindigkeit, dem Arbeitsgedächtnis und dem verbalen Gedächtnis festzustellen. Es zeigte sich außerdem, dass die Verarbeitungsgeschwindigkeit, die Aufmerksamkeit und das verbale Gedächtnis in Zusammenhang mit subdepressiven Symptomen und Schlafstörungen standen, wohingegen die exekutiven Testmaße nicht mit diesen „State“-Faktoren assoziiert waren. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass die exekutiven Funktionen als Trait-Merkmale der bipolaren Störung in Frage kommen, wohingegen Aufmerksamkeit und Gedächtnis durch das Vorliegen von Residualsymptomen beeinträchtigt sind. Ziel des zweiten Teils dieser Arbeit war es, eine kognitive Defizit- vs. Nondefizit Subgruppe innerhalb der BP zu identifizieren, um herauszufinden welche soziodemographischen oder krankheitsrelevanten Charakteristika mit kognitiven Störungen in Zusammenhang stehen. Dazu wurde die neuropsychologische Testleistung von 79 euthymen BP und 70 gesunden Kontrollen verglichen. Es zeigte sich erwartungsgemäß, dass die BP in der psychomotorischen Geschwindigkeit, der Aufmerksamkeit, dem Arbeitsgedächtnis, dem verbalen Gedächtnis, der Wortflüssigkeit und dem problemlösenden Denken trotz stabiler Remission signifikant schlechtere Leistungen erbrachten als die gesunden Kontrollen. Im Anschluss wurde die bipolare Stichprobe anhand ihrer Testleistung in eine Defizit- und eine Nondefizit Gruppe aufgeteilt. Die Ergebnisse zeigen, dass 54% der BP in allen Tests eine völlig normgerechte Leistung erbrachten. Die Studie bestätigte demnach, dass nicht alle Patienten kognitive Defizite aufweisen, sondern Subgruppen bestehen, die sich in verschiedenen Variablen voneinander unterscheiden: Die Defizit-Subgruppe berichtete signifikant mehr subdepressive Symptome und es lagen häufiger persistierenden Schlafstörungen und die Diagnose einer komorbiden Erkrankung vor (Angststörung, ADHS und Migräne). Zudem zeigte sich ein Zusammenhang zwischen Polypharmazie und kognitiven Defiziten. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass ein Teil der kognitiven Störungen bei BP durch eine nicht vollständige Remission und sekundäre Symptome bedingt sind. Es ergab sich keine Assoziation zwischen kognitiver Leistung und krankheitsrelevanten Variablen, wie z.B. Anzahl der Phasen, Bipolar-Subtyp oder Ersterkrankungsalter. Diese Daten widersprechen zwar nicht der Hypothese, dass kognitive Störungen durch neurodegenerative Prozesse bedingt sind, sie weisen jedoch darauf hin, dass bei der bipolaren Störung häufig Residualsymptome vorliegen, welche im Rahmen von Studie als auch bei der therapeutischen Arbeit stärker als bisher berücksichtigt werden müssen. In beiden Teilstudien zeigte sich zudem, dass kognitive Störungen mit einem reduzierten psychosozialen Funktionsniveaus in Verbindung stehen. Dieses Ergebnis steht in Einklang mit bisherigen Untersuchungen, die berichten, dass Patienten mit kognitiven Defiziten soziale und berufliche Einschränkungen aufweisen, die wiederum mit einem schlechteren Krankheitsverlauf assoziiert ist. Aufgrund dessen wurde von einigen Autoren vorgeschlagen, mit Hilfe spezieller Interventionen wie der kognitiven Remediation (KR) die geistigen Funktionen zu rehabilitieren. In der vorliegenden Interventionsstudie wurde deshalb der Frage nachgegangen, ob die neurokognitive Leistungsfähigkeit und das psychosoziale Funktionsniveau der bipolaren Stichprobe durch KR verbessert werden kann. Zudem sollte untersucht werden, inwiefern kognitives Training zu Veränderungen der präfrontalen Hirnaktivität führt. Dafür wurde vor und nach dem Training eine Messung mit der Methode der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) durchgeführt. Das 3-monatige KR-Programm bestand aus einem computerisierten kognitiven Training und der Vermittlung von kognitiven Skills im Rahmen von 12-wöchentlichen Gruppensitzungen. Im Anschluss an das Training wurden die Teilnehmer (26 bipolare und als Vergleichsgruppe 13 unipolare Patienten) im Rahmen einer Post-Messung wiederholt untersucht. Zudem wurde zum Vergleich eine Kontrollgruppe von 10 BP im Abstand von 3 Monaten untersucht, die keine Intervention, sondern die Standardbehandlung erhielt. Aufgrund zahlreicher Drop-Outs konnten am Ende des Erhebungszeitraums die Daten von 16 bipolaren und 10 unipolar depressiven Patienten ausgewertet werden. Die Trainingsteilnehmer erbrachten im Gegensatz zu der Kontrollgruppe signifikante Leistungssteigerungen in den Tests zur Erfassung der psychomotorischen Geschwindigkeit, dem Arbeitsgedächtnisses, dem verbalen Gedächtnis und dem problemlösenden Denken. Zudem zeigte sich nach dem Training eine Verbesserung des psychosozialen Funktionsniveaus und eine Reduktion der subdepressiven Symptomatik. Eine Veränderung der präfrontalen Hirnaktivierung konnte jedoch nicht verifiziert werden. Die Ergebnisse lassen demnach schlussfolgern, dass Patienten mit affektiven Störungen von einem kognitiven Training profitieren, wobei die damit einhergehenden funktionalen Veränderungen der Hirnaktivität in Studien mit größeren Stichproben untersucht werden müssen. / Bipolar disorder is a recurrent and highly disabling affective disorder characterized by mood instability as well as cognitive disturbances. Considerable evidence has demonstrated that neuropsychological deficits are prevalent both during acute episodes and euthymia. Recent studies verified cognitive impairments during euthymia with deficits up to one standard deviation below average in psychomotor speed, attention, working memory, long term memory and executive functioning. Up to now, the mechanisms behind why some bipolar patients (BP) do not reach their former level of cognitive performance and psychosocial functioning while others remit completely, are not understood. In the first part of this doctoral thesis a longitudinal study was conducted which aimed to characterize changes in cognitive functioning from acute illness to remission in BP. For this purpose, 55 acutely admitted BP (35 depressed, 20 hypo-/ manic) and 55 healthy controls (HC) were tested with an extended neuropsychological test battery (attention, working memory, verbal memory and executive functioning). The measurement was repeated after three month of remission in 29 BP and 55 controls. The results showed global impairments in acutely admitted BP compared to HC. In particular, depressed patients showed a characteristic psychomotor slowing while (hypo-) manic patients had severe deficits in working memory and frontal-executive functions. During remission, cognitive functions in BP partially recovered while psychomotor speed, working memory and verbal memory were still impaired. Furthermore, it was shown that “state” factors such as subclinical symptoms and persisting sleep disorder were significantly associated with speed, attention and verbal memory. In contrast, working memory was correlated with psychotic symptoms (life time), indicating this cognitive domain as trait-related. Therefore, the results of this study indicate that residual symptoms could be potential confounders in studies on cognition and the search for cognitive endophenotypes in BD. However, to clarify trait vs. disease process effects in cognition in BD, more studies with a prospective design are needed. The second study of the present thesis aimed to identify a “cognitive deficit vs. non-deficit” subgroup within BD to find clinical correlates of cognitive impairments. Therefore, the neuropsychological test performance of 79 euthymic outpatients (BD-I and II) was compared to 70 matched, healthy controls. As expected, the sample of euthymic BP performed significantly worse than controls in psychomotor speed, divided attention, working memory, verbal memory, word fluency and problem solving. However, 54 % of the patients did not have any neurocognitive deficits at all, and whether or not a patient belonged to the non-deficit group was not influenced by disease severity (e.g. number of previous episodes, duration of illness, age of onset or bipolar subtype). Instead, our results demonstrated that patients suffering from persistent sleep disturbances and sub-threshold depressive symptomatology show more severe cognitive dysfunctions. In addition, comorbid disorders like anxiety, ADHD and migraine were associated with cognitive deficits. Furthermore, polypharmacy seemed to have a negative influence on cognitive functioning in BP. In sum, these results suggest that a major part of cognitive impairment in bipolar disorder is due to partial remission and secondary symptoms, especially sleep disorder and sub-syndromal depression. Even though our results do not disprove the idea of neurodegenerative processes in bipolar disorder, our data underscore the importance of residual symptoms. This has implications for future research and calls for the improvement of treatment options for cognitively impaired BP. The results of both studies reported above, showed an association between cognitive deficits and low psychosocial functioning. This is in line with previous studies showing strong associations between cognitive impairment and low social or occupational functioning which has in turn negative effects on illness progression. Therefore, many researchers suggest interventions not only to improve affective symptoms, but also cognitive dysfunctions. Cognitive remediation (CR) is a new psychological treatment specifically targeting cognitive functioning and coping skills, which is commonly assessed in patients with schizophrenia. Although BP have less severe, but similar cognitive deficits compared to patients suffering from schizophrenia, there is only little evidence on the efficacy of CR programs in patients with affective disorders. In the present thesis we developed a tailored CR program to evaluate the effect on the patients’ objective neuropsychological performance and everyday psychosocial functioning. Furthermore, we assessed the effect of CR on neural activity. For this purpose we applied functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) to measure frontal cortex activation prior and after CR. The CR program was composed of 12 group sessions which were conducted weekly. It consisted of a computerized training of several cognitive functions and a cognitive-skills part including mindfulness-based strategies as well as memorizing, problem solving, verbal reasoning, planning, organization in daily life and effective communication techniques. 39 bipolar und unipolar depressive patients took part in the cognitive training, however, due to several drop-outs only 26 patients could be measured again after the training. A comparable control group consisting of 10 BP was measured at baseline and follow-up after three month of treatment. Within the patient group a significant improvement of cognitive performance after cognitive training could be assessed: Compared to the control group, BP showed an improved performance in divided attention, working memory, verbal memory and problem solving after the CR program; unipolar depressive patients additionally improved in psychomotor speed and susceptibility to interference. Both bipolar and unipolar patients showed a higher psychosocial functioning and a reduction of subdepressive symptoms after the CR program. However, we did not reveal any pre-post changes in neural activity of the prefrontal cortex as measured by fNIRS. Therefore, our results demonstrate that patients with affective disorders benefit from CR with regard to mood symptoms and neurocognitive/ psychosocial functioning. However, the relation between behavioral changes and changes in functional activation following CR requires further studies.

Biased cognitive processes are very likely involved in the maintenance of fears and anxiety. One of such cognitive processes is the perceived relationship between fear-relevant stimuli and aversive consequences. If this relationship is perceived although objective contingencies have been random, it is called an (a posteriori) illusory correlation. If this relationship is overestimated before objective contingencies are experienced, it is called an (a priori) expectancy bias. Previous investigations showed that fear-relevant illusory correlations exist, but very few is known about how and why this cognitive bias develops. In the present dissertation thesis, a model is proposed based on a review of the literature on fear-relevant illusory correlations. This model describes how psychological factors might have an influence on fear and illusory correlations. Several critical implications of the model were tested in four experiments. Experiment 1 tested the hypothesis that people do not only overestimate the proportion of aversive consequences (startle sounds) following emotionally negative stimuli (pictures of mutilations) relative to neutral stimuli (pictures of household objects), but also following highly arousing positive stimuli (pictures of erotic scenes), because arousal might be an important determinant of illusory correlations. The result was a significant expectancy bias for negative stimuli and a much smaller expectancy bias for positive stimuli. Unexpectedly, expectancy bias was restricted to women. An a posteriori illusory correlation was not found overall, but only in those participants who perceived the aversive consequences following negative stimuli as particularly aversive. Experiment 2 tested the same hypothesis as experiment 1 using a paradigm that evoked distinct basic emotions (pictures inducing fear, anger, disgust or happiness). Only negative emotions resulted in illusory correlations with aversive outcomes (startle sounds), especially the emotions of fear and disgust. As in experiment 1, the extent of these illusory correlations was correlated with the perceived aversiveness of aversive outcomes. Moreover, only women overestimated the proportion of aversive outcomes during pictures that evoked fear, anger or disgust. Experiment 3 used functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) to measure biased brain activity in female spider phobics during an illusory correlation paradigm. Both spider phobics and healthy controls expected more aversive outcomes (painful electrical shocks) following pictures of spiders than following neutral control stimuli (pictures of mushrooms). Spider phobics but not healthy controls overestimated the proportion of aversive outcomes following pictures of spiders in a trial-by-trial memory task. This a posteriori illusory correlation was correlated with enhanced shock aversiveness and activity in primary sensory-motor cortex in phobic participants. Moreover, spider phobics’ brain activity in the left dorsolateral prefrontal cortex was elevated in response to spider images. This activity also predicted the extent of the illusory correlation, which supports the theory that executive and attentional resources play an important role in the maintenance of illusory correlations. Experiment 4 tested the hypothesis that the enhanced aversiveness of some outcomes would be sufficient to causally induce an illusory correlation. Neutral images (colored geometric figures) were paired with differently aversive outcomes (three startle sounds varying in intensity). Participants developed an illusory correlation between those images, which predicted the most aversive sound and this sound, which means that this association was overestimated relative to the other associations. The extent of the illusory correlation was positively correlated with participants’ self-reported anxiety. The results imply that the previously found relationship between illusory correlations and outcome aversiveness might reflect a causal impact of outcome aversiveness or salience on illusory correlations. In sum, the conducted experiments indicate that illusory correlations between fear-relevant stimuli and aversive consequences might persist – among other factors - because of an enhanced aversiveness or salience of aversive consequences following feared stimuli. This assumption is based on correlational findings, a neural measure of outcome perception and a causal influence of outcome aversiveness on illusory correlations. Implications of these findings were integrated into a model of fear-relevant illusory correlations and potential implications are discussed. Future investigations should further elucidate the role of executive functions and gender effects. Moreover, the trial-by-trial assessment of illusory correlations is recommended to increase reliability of the concept. From a clinical perspective, the down-regulation of aversive experiences and the allocation of attention to non-aversive experiences might help to cure anxiety and cognitive bias. / Verzerrte kognitive Prozesse sind sehr wahrscheinlich an der Aufrechterhaltung von Furcht und Angst beteiligt. Ein solcher kognitiver Prozess ist der wahrgenommene Zusammenhang zwischen Reizen, vor denen bereits Angst besteht und unangenehmen Konsequenzen. Wenn so ein Zusammenhang wahrgenommen wird, obwohl die objektiven Kontingenzen zufällig sind, spricht man von einer illusorischen Korrelation (a posteriori). Wenn so ein Zusammenhang überschätzt wird, bevor objektive Kontingenzen erlebt werden, spricht man von einer Erwartungsverzerrung (a priori). Frühere Untersuchungen zeigten, dass angstrelevante illusorische Korrelationen existieren, aber bisher ist nur wenig darüber bekannt, wie und warum diese entstehen. In der vorliegenden Dissertation wird ein Modell vorgeschlagen, dass auf bisherigen Erkenntnissen zu angstrelevanten illusorischen Korrelationen beruht. Das Modell beschreibt, welche psychologischen Faktoren die Entstehung von Angst und illusorischen Korrelationen begünstigen könnten. Mehrere Implikationen dieses Modells wurden in vier Experimenten getestet. Experiment 1 überprüfte die Hypothese, dass Menschen nicht nur die Häufigkeit unangenehmer Konsequenzen (Schreckgeräusche) nach emotional negativen Reizen (Bilder von Verletzungen) überschätzen, verglichen mit neutralen Reizen (Bilder von Haushaltsgegenständen), sondern auch nach sehr aufregenden positiven Reizen (Bilder von erotischen Szenen), weil die allgemeine Erregung einen Einfluss auf illusorische Korrelationen haben sollte. Das Ergebnis war eine signifikante Erwartungsverzerrung bei negativen Reizen und eine sehr viel kleinere Erwartungsverzerrung bei positiven Reizen. Unerwarteter Weise waren Erwartungsverzerrungen auf Frauen beschränkt. Eine illusorische Korrelation (a posteriori) konnte im Allgemeinen nicht festgestellt werden, sondern lediglich bei solchen Probanden, die die unangenehmen Konsequenzen nach negativen Reizen als besonders unangenehm empfanden. Experiment 2 überprüfte die gleiche Hypothese wie Experiment 1 anhand einer Versuchsanordnung, die verschiedene Basisemotionen hervorrufen sollte (durch Bilder, die Angst, Ärger, Ekel oder Freude induzierten). Nur negative Emotionen führten zu illusorischen Korrelationen (a posteriori) mit unangenehmen Ereignissen (Schreckgeräusche), insbesondere die Emotionen Angst und Ekel. Wie auch in Experiment 1 korrelierte das Ausmaß der illusorischen Korrelation mit der wahrgenommenen Unangenehmheit der unangenehmen Ereignisse bei der entsprechenden Bildkategorie. Darüber hinaus überschätzten nur Frauen den Anteil negativer Ereignisse bei Bildern, die Angst, Ekel, oder Ärger hervorriefen. Experiment 3 verwendete funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT), um verzerrte Gehirnaktivität bei Spinnenphobikerinnen während eines Versuchs zu illusorischen Korrelationen zu messen. Sowohl Spinnenphobikerinnen als auch gesunde Kontrollprobandinnen erwarteten mehr unangenehme Konsequenzen (schmerzhafte elektrische Reize) bei Bildern von Spinnen als bei neutralen Kontrollreizen (Bilder von Pilzen). Spinnenphobikerinnen, aber nicht gesunde Kontrollprobandinnen überschätzten jedoch im Nachhinein den Anteil unangenehmer Konsequenzen bei Bildern von Spinnen in einer Trial-by-Trial Gedächtnisaufgabe. Diese illusorische Korrelation (a posteriori) korrelierte mit der erhöhten Unangenehmheit der elektrischen Reize und mit Aktivierung im primären senso-motorischen Kortex der phobischen Teilnehmerinnen. Darüber hinaus wiesen Spinnenphobikerinnen in Reaktion auf die Bilder von Spinnen eine erhöhte Aktivierung im linken dorsolateralen präfrontalen Kortex auf. Diese Aktivität sagte auch das Ausmaß der illusorischen Korrelation vorher, was die These unterstützt, dass exekutive und Aufmerksamkeitsressourcen eine wichtige Rolle in der Aufrechterhaltung illusorischer Korrelationen spielen. Experiment 4 überprüfte die Hypothese, dass die erhöhte Unangenehmheit mancher Konsequenzen hinreichend sein würde, um kausal eine illusorische Korrelation hervorzurufen. Neutrale Bilder (geometrische Figuren in drei verschiedenen Farben) wurden mit unterschiedlich unangenehmen Konsequenzen gepaart (Schreckgeräusche in drei verschiedenen Intensitäten). Bei den Probanden entwickelte sich eine illusorische Korrelation mit der Farbe, die das unangenehmste Geräusch voraussagte und diesem Geräusch, das heißt, der Zusammenhang wurde im Vergleich zu den anderen Zusammenhängen überschätzt. Das Ausmaß der illusorischen Korrelation korrelierte positiv mit der Ängstlichkeit der Teilnehmer. Die Ergebnisse legen nahe, dass der bisher gefundene Zusammenhang zwischen illusorischen Korrelationen und der Unangenehmheit der unangenehmen Konsequenzen auf einen kausalen Einfluss der Unangenehmheit oder Salienz der Konsequenzen auf illusorische Korrelationen zurückgehen könnte. Zusammengefasst zeigten die durchgeführten Experimente, dass illusorische Korrelationen zwischen angstrelevanten Reizen und unangenehmen Konsequenzen – neben anderen Einflussfaktoren – aufgrund einer erhöhten Unangenehmheit oder Salienz unangenehmer Konsequenzen bei gefürchteten Reizen bestehen könnten. Diese Annahme basiert auf korrelativen Ergebnissen, einem neuralen Maß der Konsequenzverarbeitung und dem gefundenen kausalen Einfluss der Unangenehmheit unangenehmer Konsequenzen auf illusorische Korrelationen. Implikationen dieser Befunde werden in ein Modell zu angstrelevanten illusorischen Korrelationen integriert und diskutiert. Zukünftige Studien sollten die Rolle exekutiver Funktionen und Geschlechtsunterschiede genauer untersuchen. Es empfiehlt sich dabei, illusorische Korrelationen Trial-by-Trial zu erfassen, um die Reliabilität des Konzepts zu erhöhen. Aus klinischer Sicht könnten die Beruhigung unangenehmer Erfahrungen und die Aufmerksamkeitsallokation auf nicht-unangenehme Erfahrungen helfen, Ängste und kognitive Verzerrungen zu vermindern.

Utility is perhaps the most central concept in modern economic theorizing. However, the behaviorist reduction to Revealed Preference not only removed the psychological content of utility but experimental investigations also exposed numerous anomalies in this theory. This program of research focused on the psychological processes by which utility judgments are generated. For this purpose, the standard assumption of a homogeneous concept is substituted by the Utilitarian Duality Hypothesis. In particular, judgments concerning categorical utility (uCat) infer an object's category based on its attributes which may subsequently allow the transfer of evaluative information like feelings or attitudes. In contrast, comparative utility (uCom) depends on the distance to a reference value on a specific dimension of comparison. Importantly, dimensions of comparison are manifold and context dependent. In a series of experiments, we show that the resulting Dual Utility Model is able to explain several known anomalies in a parsimonious fashion. Moreover, we identify central factors determining the relative weight assigned to both utility components. Finally, we discuss the implications of the Utilitarian Duality for both, the experimental practice in economics as well as the consequences for economic theorizing. In sum, we propose that the Dual Utility Model can serve as an integrative framework for both the rational model and its anomalies. / Der Nutzen ist wohl eines der meist beachteten Konzepte der ökonomischen Theorie. Allerdings entfernte die behavioristische Reduktion auf offenbarte Präferenzen nicht nur den psychologischen Inhalt des Nutzens, sondern zeigte darüber hinaus in experimentellen Untersuchungen auch zahlreiche Anomalien der Theorie auf. Das vorliegende Forschungsprogramm stellt die psychologischen Prozesse in den Vordergrund, mittels derer Nutzen beurteilt wird. Zu diesem Zweck wird die verbreitete Annahme eines homogenen Konzepts durch die Zwei-Nutzen-Hypothese ersetzt. Im Besonderen bestimmen Urteile über den kategorialen Nutzen (uCat) anhand der Attribute eines Objekts zunächst dessen Kategorie, wodurch daraufhin bewertende Informationen, wie z.B. Gefühle oder Einstellungen, auf das Objekt übertragen werden können. Demgegenüber bestimmt sich der komparative Nutzen (uCom) über die Abweichung von einem Referenzwert in einer bestimmten Vergleichsdimension, welche generell zahlreich und kontextabhängig sein können. In einer Serie von Experimenten wird gezeigt, dass das resultierende Zwei-Nutzen-Modell eine Reihe von bekannten Anomalien in einer sparsamen Weise erklären kann. Darüber hinaus werden zentrale Faktoren identifiziert, welche die relative Gewichtung beider Nutzenkomponenten bestimmen. Schließlich werden die Implikationen der Zwei-Nutzen-Hypothese für die experimentelle Praxis und die ökonomische Theorie diskutiert. Zusammenfassend wird ausgeführt, dass das entwickelte Zwei-Nutzen-Modell als integrativer Rahmen für sowohl das rationale Modell als auch für seine Anomalien dienen kann.

Samuel J. Mason. / I. Some properties of signal flow graphs. / Issued also as a thesis, M.I.T. Dept. of Electrical Engineering, 1951. / Army Signal Corps Contract DA36-039-sc-100. Dept. of the Army Project 3-99-10-022.

by Thomas L. Magnanti and Richard T. Wong. / Includes bibliographical references (p. 77-81). / Supported in part by the National Science Foundation Program on Systems Theory and Operations Research 79-26225-ECS 83-16224-ECS 81-17876-ECS

The aim of this thesis is to investigate the effect of parafoveal information on central word processing. This topic impacts on two controversial areas of research: the allocation of attention during reading, and letter processing during word recognition. Researchers into the role of attention during reading are split into two camps, with some believing that attention is allocated serially to consecutive words and others that it is spread across multiple words in parallel. This debate has been informed by the results of recent experiments that test a key prediction of the parallel processing theory that parafoveal and foveal processing occur concurrently. However, there is a gap in the literature for tightly-controlled experiments to further test this prediction. In contrast, the study of the processing that letters undergo during word recognition has a long history, with many researchers concluding that letter identity is processed only conjointly with letter ‘slot’ position within a word, known as ‘slot-based’ coding. However, recent innovative studies have demonstrated that more word priming is produced from prime letter strings containing letter transpositions than from primes containing letter substitutions, although this work has not been extended to parafoveal letter prime presentations. This thesis will also discuss the neglected subject of how research into these separate topics of text reading and isolated word recognition can be integrated via parafoveal processing. It presents six experiments designed to investigate how our responses to a central word are affected by varying its relationship with simultaneously presented parafoveal information. Experiment 1 introduced the Flanking Letters Lexical Decision task in which a lexical decision was made to words flanked by bigrams either orthographically related or unrelated to the response word; the results indicated that there is parafoveal orthographic priming but did not support the ‘slot-based’ coding theory as letter order was unimportant. Experiments 2-4 involved eye-tracking of participants who read sentences containing a boundary change that allowed the presentation of an orthographically related word in parafoveal vision. Experiment 2 demonstrated that an orthographically related word at position n+1 reduces first-pass fixations on word n, indicating parallel processing of these words. Experiment 4 replicated this result, and also showed that altering the letter identity of word n+1 reduced orthographic priming whereas altering letter order did not, indicating that slot-based coding of letters does not occur during reading. However, Experiment 3 found that an orthographically related word presented at position n-1 did not prime word n, signifying the influence of reading direction on parafoveal processing. Experiment 5 investigated whether the parallel processing that words undergo during text reading conditions our representations of isolated words; lexical decision times to words flanked by bigrams that formed plausible or implausible contexts did not differ. Lastly, one possible cause of the reading disorder dyslexia is under- or over- processing of parafoveal information. Experiment 6 therefore replicated Experiment 1 including a sample of dyslexia sufferers but found no interaction between reading ability and parafoveal processing. Overall, the results of this thesis lead to the conclusion that there is extensive processing of parafoveal information during both reading (indicating parallel processing) and word recognition (contraindicating slot-based coding), and that underpinning both our reading and word recognition processes is the flexibility of our information-gathering mechanisms.

Introduction: Current recommendations by National Institute of Clinical Excellence (Technology Appraisal 51) emphasise the need for future research to examine the effectiveness of CCBT across the age span. Kaltenthaler et al. (2008) recommended future research focuses on acceptability of CCBT through using ‘survey and intensive qualitative methods, include the process of initial engagement, continuation versus drop-out, and in those completing, satisfaction or regret undertaking CCBT’ (p.1528). The pilot study by McMurchie (2011) was the first to explore the acceptability and effectiveness of the CCBT package Beating the Blues (BTB) solely with older people. Using qualitative methodology, the aim of the current study was to explore the experiences of older people who, when participating in the pilot study chose to use BTB compared to those who chose to remain with their treatment as usual (TAU). The current study aimed to gain a deeper understanding of the acceptability of BTB as well as factors that influence decisionmaking in terms of uptake to BTB and discontinuation from BTB. Method: Individual semi-structured interviews were carried out with 20 older people who took part in the pilot study (McMurchie, 2011). Participants were in one of three groups, these were: BTB-completers, BTB-discontinuers and TAU. Transcripts were analysed using Interpretative Phenomenological Analysis (IPA) (Smith et al., 2009). Findings: Five master themes emerged from the interviews: Beating the Blues as a Process of Change; Relevance of Beating the Blues to Older People; Challenges of Using Beating the Blues; Motivation to Try Something New and Barriers to Beating the Blues at Time of Uptake. Conclusions: Overall, the master themes reflected the experiences of either “regaining control” or a sense of “hopelessness” when opting whether or not to use BTB in the first instance and to then continue with the treatment. Experiences of using BTB appeared to be linked to the outlook participants had about using a novel treatment with either a sense of hope or impending failure. Participants who chose BTB had a more positive outlook which impacted their ability to manage perceived challenges and work towards recovery. The sense of impending failure seemed to be linked to participants perceiving more barriers to using BTB and struggling to overcome these challenges, resulting in them either declining BTB or feeling they were not benefiting from BTB and therefore discontinuing it.