Previous studies on the acquisition of verb inflection in normally developing children have revealed an astonishing pattern: children use correctly inflected verbs in their own speech but fail to make use of verb inflections when comprehending sentences uttered by others. Thus, a three-year old might well be able to say something like ‘The cat sleeps on the bed’, but fails to understand that the same sentence, when uttered by another person, refers to only one sleeping cat but not more than one. The previous studies that have examined children's comprehension of verb inflections have employed a variant of a picture selection task in which the child was asked to explicitly indicate (via pointing) what semantic meaning she had inferred from the test sentence. Recent research on other linguistic structures, such as pronouns or focus particles, has indicated that earlier comprehension abilities can be found when methods are used that do not require an explicit reaction, like preferential looking tasks. This dissertation aimed to examine whether children are truly not able to understand the connection the the verb form and the meaning of the sentence subject until the age of five years or whether earlier comprehension can be found when a different measure, preferential looking, is used. Additionally, children's processing of subject-verb agreement violations was examined. The three experiments of this thesis that examined children's comprehension of verb inflections revealed the following: German-speaking three- to four-year old children looked more to a picture showing one actor when hearing a sentence with a singular inflected verb but only when their eye gaze was tracked and they did not have to perform a picture selection task. When they were asked to point to the matching picture, they performed at chance-level. This pattern indicates asymmetries in children's language performance even within the receptive modality. The fourth experiment examined sensitivity to subject-verb agreement violations and did not reveal evidence for sensitivity toward agreement violations in three- and four-year old children, but only found that children's looking patterns were influenced by the grammatical violations at the age of five. The results from these experiments are discussed in relation to the existence of a production-comprehension asymmetry in the use of verb inflections and children's underlying grammatical knowledge. / Experimentelle Studien zum Erwerb der Verbflexion bei sprachunauffälligen Kindern haben ein überraschendes Muster aufgezeigt. Kinder im Alter von drei und vier Jahren verwenden Verbflexionsendungen anscheinend korrekt in ihrer eigenen Sprachproduktion, aber sie scheinen unfähig zu sein, Verbflexionen in den Äußerungen anderer zu verstehen. Ein Kind ist also problemlos in der Lage “Sie schläft auf dem Bett.” zu sagen, wenn es die Position von z. B. einer Katze beschreiben möchte. Gleichzeitig scheint es nicht zu verstehen, dass sich ein Satz wie “Sie schläft auf dem Bett” auf nur eine schlafende Katze und nicht mehrere bezieht. Das Verständnis von Sätzen, in denen der einzige Hinweis auf die Anzahl der Handelnden (den Numerus des Subjekts) die Verbflexion ist, wurde bislang nur mit ‘Zeige-Experimenten’ untersucht. In solchen Sprachtests soll das Kind durch eine Zeigegeste auf eines von zwei vorgegebenen Bildern explizit anzeigen wie es den vorgegebenen Satz verstanden hat. Aktuelle Studien, die das Verständnis von sprachlichen Elementen wie Pronomen und Fokuspartikeln bei Kindern untersucht haben, lassen erkennen, dass die Testmethodik einen erheblichen Einfluss auf die kindlichen Sprachverständnisfähigkeiten zu haben scheint. Wenn man Methoden verwendet, die keine explizite Reaktion von Seiten der Kinder verlangen, findet man korrektes Verständnis schon bei jüngeren Kindern. Das Ziel dieser Dissertation war es zu untersuchen, ob drei- und vierjährige Kinder tatsächlich nicht in der Lage sind die Beziehung zwischen Verbform (Art der Verbflexion) und Subjektbedeutung (Numerus des Subjekts) zu verstehen oder ob man korrektes Sprachverständnis in jüngeren Populationen finden kann, wenn eine alternative Testmethode, die Messung der Augenbewegungen, verwendet wird. Zusätzlich wurde untersucht ob Kinder im gleichen Alter Verletzungen der Subjekt-Verb-Kongruenz in auditiv präsentierten Sätzen entdecken. Drei Experimente dieser Dissertation, die das kindliche Sprachverständnis in Bezug auf Verbflexion untersucht haben bringen folgendes Muster zum Vorschein: Deutsch-sprachige Kinder im Alter von drei bis vier Jahren schauten mehr zu einem Bild, auf dem nur ein Akteur zu sehen war, wenn sie einen Satz mit einem singular flektierten Verb hörten (Sie streichelt eine Katze). Andererseits schauten sie mehr zu einem Bild, auf dem zwei Akteure zu sehen waren, wenn sie einen Satz mit einem plural flektierten Verb hörten (Sie streicheln eine Katze). Wenn sie hingegen gebeten wurden, auf das korrekte Bild zu zeigen, reagierten sie nicht besser als es der Zufall erwartet hätte, d.h.~sie waren nicht in der Lage einen Satz einem entsprechenden Bild zuzuordnen. Dieses Ergebnismuster deutet auf die Existenz von (methoden-abhängigen) Asymmetrien innerhalb einer sprachlichen Modalität, dem Sprach-verständnis, hin. Das vierte Experiment untersuchte die kindliche Sensitivität gegenüber der Verletzung von Subjekt-Verb-Kongruenz. Hier zeigte sich, dass das Blickverhalten von fünfjährigen Kindern von der Grammatikalität der Testsätze beeinflusst war, während keine Evidenz für das Erkennen von Grammatikalitätsverletzungen bei jüngeren Kindern gefunden werden konnte. Das asymmetrische Performanzmuster innerhalb der rezeptiven Modalität, das in dieser Arbeit gefunden wurde, erlaubt Rückschlüsse auf die Annahme einer Produktions-Verständnis-Aymmetrie und somit auch auf Theorien zur grammatischen Entwicklung bei Kindern.

Previous studies on the relation between language and social cognition have shown that children’s mastery of embedded sentential complements plays a causal role for the development of a Theory of Mind (ToM). Children start to succeed on complementation tasks in which they are required to report the content of an embedded clause in the second half of the fourth year. Traditional ToM tasks test the child’s ability to predict that a person who is holding a false belief (FB) about a situation will act "falsely". In these task, children do not represent FBs until the age of 4 years. According the linguistic determinism hypothesis, only the unique syntax of complement sentences provides the format for representing FBs. However, experiments measuring children’s looking behavior instead of their explicit predictions provided evidence that already 2-year olds possess an implicit ToM. This dissertation examined the question of whether there is an interrelation also between implicit ToM and the comprehension of complement sentences in typically developing German preschoolers. Two studies were conducted. In a correlational study (Study 1 ), 3-year-old children’s performance on a traditional (explicit) FB task, on an implicit FB task and on language tasks measuring children’s comprehension of tensed sentential complements were collected and tested for their interdependence. Eye-tracking methodology was used to assess implicit ToM by measuring participants’ spontaneous anticipatory eye movements while they were watching FB movies. Two central findings emerged. First, predictive looking (implicit ToM) was not correlated with complement mastery, although both measures were associated with explicit FB task performance. This pattern of results suggests that explicit, but not implicit ToM is language dependent. Second, as a group, 3-year-olds did not display implicit FB understanding. That is, previous findings on a precocious reasoning ability could not be replicated. This indicates that the characteristics of predictive looking tasks play a role for the elicitation of implicit FB understanding as the current task was completely nonverbal and as complex as traditional FB tasks. Study 2 took a methodological approach by investigating whether children display an earlier comprehension of sentential complements when using the same means of measurement as used in experimental tasks tapping implicit ToM, namely anticipatory looking. Two experiments were conducted. 3-year-olds were confronted either with a complement sentence expressing the protagonist’s FB (Exp. 1) or with a complex sentence expressing the protagonist’s belief without giving any information about the truth/ falsity of the belief (Exp. 2). Afterwards, their expectations about the protagonist’s future behavior were measured. Overall, implicit measures reveal no considerably earlier understanding of sentential complementation. Whereas 3-year-olds did not display a comprehension of complex sentences if these embedded a false proposition, children from 3;9 years on were proficient in processing complement sentences if the truth value of the embedded proposition could not be evaluated. This pattern of results suggests that (1) the linguistic expression of a person’s FB does not elicit implicit FB understanding and that (2) the assessment of the purely syntactic understanding of complement sentences is affected by competing reality information. In conclusion, this dissertation found no evidence that the implicit ToM is related to the comprehension of sentential complementation. The findings suggest that implicit ToM might be based on nonlinguistic processes. Results are discussed in the light of recently proposed dual-process models that assume two cognitive mechanisms that account for different levels of ToM task performance. / Zahlreiche Studien legen nahe, dass der Erwerb finiter Komplementsatzstrukturen eine Voraussetzung für die Entwicklung einer Theory of Mind (ToM) ist. Kinder beginnen in circa der zweiten Hälfte ihres 4. Lebensjahres Komplementsatzverständnisaufgaben zu lösen, die eine Wiedergabe des Komplementsatzes erfordern. Die ToM wird klassischerweise als erworben bezeichnet, wenn ein Kind korrekt vorhersagen kann, dass eine Person, die eine falsche Überzeugung hat, entsprechend "falsch" handeln wird. Es ist bekannt, dass sich diese Fähigkeit bei Kindern mit circa 4 Jahren entwickelt. Gemäß der Hypothese des linguistischen Determinismus liefert die syntaktische Komplexität von Komplementsatzstrukturen das Format, um falsche Überzeugungen mental zu repräsentieren. In ToM Aufgaben, die erfassen, wo Kinder eine zukünfige Handlung einer fehlinformierten Person antizipieren, konnte allerdings bereits schon bei 2-Jährigen das Verstehen falscher Überzeugungen nachgewiesen werden. Diese frühe Fähigkeit wird auch implizite ToM genannt, da diese Art der Aufgabe keine bewusste Entscheidung verlangt. Die vorliegende Dissertation untersucht erstmalig im Deutschen, ob der Zusammenhang zwischen dem Verstehen von Komplementsatzstrukturen und ToM auch für diese implizite Fähigkeit gilt. Zwei Studien wurden durchgeführt. In Studie 1 wurden die Leistungen von 3-Jährigen in einer klassischen (expliziten) ToM Aufgabe, einer impliziten ToM Aufgabe und in Komplementsatzverständnisaufgaben erhoben und auf korrelative Zusammenhänge hin getestet. Dabei wurde mittels eines Eye-Trackers das antizipative Blickverhalten gemessen und somit auf das Vorhandensein einer impliziten ToM geschlossen. Die Leistungen in den Sprachaufgaben korrelierten nicht mit den Blickdaten, obwohl beide Maße mit den Leistungen in der expliziten ToM Aufgabe in Beziehung standen. Unerwarteterweise konnte jedoch generell kein implizites Verstehen falscher Überzeugungen bei 3-jährigen nachgewiesen werden. Da die implizite ToM Aufgabe nichtsprachlich war, wird der Einfluss von Aufgabeneigenschaften auf die Elizitierung von impliziter ToM diskutiert. Studie 2 untersuchte, ob 3-Jährige ein früheres, implizites Verstehen von Komplementsatzstrukturen in Aufgaben zeigen, in denen antizipatorische Blicke anstelle von expliziten Antworten gemessen werden und damit das gleiche Maß verwendet wird wie in impliziten ToM Aufgaben. Zwei Experimente wurden durchgeführt. Der präsentierte Komplementsatz drückte entweder eine falsche Überzeugung des Protagonisten aus (Exp. 1) oder eine Überzeugung, deren Wahrheitsgehalt nicht bestimmt wurde (Exp. 2). Während bei 3-Jährigen kein Verstehen von Komplementsatzstrukturen, die eine falsche Proposition enthielten, nachgewiesen werden konnte, zeigten Kinder ab einem Alter von 3;9 Jahren, dass sie den komplexen Satz verarbeiten, wenn dieser keine falsche Proposition beinhaltet. Dieses Ergebnismuster spricht dafür, dass (1) der sprachliche Ausdruck einer falschen Überzeugung die implizite ToM nicht elizitieren kann und dass (2) das Erfassen des rein syntaktischen Verstehens durch zusätzliche Realitätsinformation beeinträchtigt wird. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit kein Hinweis dafür gefunden werden, dass die implizite ToM in gleicher Weise wie die explizite ToM mit dem Verstehen von Komplementsatzstrukturen einhergeht. Die Ergebnisse legen nahe, dass vielmehr nonlinguistische Faktoren bei der Entwicklung einer impliziten ToM eine Rolle spielen könnten. Die Resultate werden mit Blick auf aktuelle Zwei-Prozess-Modelle diskutiert.

Bei der Identifikation von Risikofaktoren für die Entstehung und Aufrechterhaltung von Adipositas wurde in den letzten Jahren zunehmend der Forschungsfokus auf die Persönlichkeitsaspekte des Individuums gerückt. Insbesondere das Zusammenspiel von Impulsivität, defizitärer Emotionsregulation und Reaktivität für Nahrungsreize im Sinne von nahrungsspezifischen Aufmerksamkeitsverzerrungen wurde mit unkontrolliertem Essverhalten in Zusammenhang gebracht, das langfristig zu Gewichtszunahme, Adipositas und Misserfolgen in der Gewichtsreduktionsbehandlung führt. Die Adipositaschirurgie (AC) stellt derzeit die effektivste Behandlung bei schwerer Adipositas dar. Dennoch gibt es Patient*innen, die langfristig einen unzureichenden Behandlungserfolg bezüglich Gewichtsverlust und Reduktion von physischen und psychischen Komorbiditäten nach AC aufweisen. Ziel der vorliegenden Dissertation war es, Patient*innen erstmalig vor und nach AC bezüglich ihrer Impulsivität, Emotionsregulation und nahrungsspezifischen Reaktivität zu subtypisieren und zu prüfen, ob bestimmte Persönlichkeitsprofile mit einer erhöhten allgemeinen und essstörungsspezifischen Psychopathologie assoziiert sind und einen prädiktiven Wert für mittelfristig erfasste gewichts- und gesundheitsbezogene Erfolgsparameter der AC haben. Die jetzigen Studienergebnisse stützen die Annahme, dass insbesondere postoperativ vorhandene Impulsivität und Emotionsdysregulation beim Individuum mittelfristig pathologisches Essverhalten begünstigen, das mit unzureichenden Gesundheits-Outcomes nach AC assoziiert ist. Hingegen konnten Aufmerksamkeitsverzerrungen für visuelle Nahrungsreize nicht in Verbindung mit dem 1-Jahres-Outcome der AC gebracht werden. Vielmehr scheinen Menschen mit schwerer Adipositas und Gewichtsreduktionswunsch visuelle Nahrungsreize in kontrollierten Aufmerksamkeitsprozessen bewusst zu vermeiden.

Visuell-räumliche Aufmerksamkeit spielt eine Schlüsselrolle in der Wortverarbeitung und der Augenbewegungskontrolle beim Lesen. Dennoch bleibt die räumliche und zeitliche Dynamik von Aufmerksamkeitsbereitstellung innerhalb einer Fixation ungeklärt. Die vorliegende Dissertation nutzt drei Ansätze in der Ko-Registrierung von Augenbewegungen und EEG um diese Forschungslücke zu untersuchen und direkte Einblicke in die Aufmerksamkeitsverteilung zwischen Fovea und Parafovea, ihre Anpassung an Verarbeitungsansprüche und Sakkaden sowie ihre Auswirkungen auf Wortverarbeitung zu liefern. In Studie 1 wurde das Probe Paradigma als Maß zur Abbildung räumlicher Aufmerksamkeit ohne Augenbewegungen implementiert. Die vergrößerte, Probe-bezogene N1 zwischen Wortpräsentationen deutet auf eine Bereitstellung und Umverteilung zusätzlicher Ressourcen zur simultanen fovealen und parafovealen Wortverarbeitung hin. Studie 2 untersuchte den Preview Benefit und seine Modulation durch Sakkaden und Verarbeitungsschwierigkeit und zielte darauf ab, das elektrophysiologische Korrelat als indirektes Maß für parafoveale Aufmerksamkeit in ERPs und FRPs zu etablieren. Es zeigte sich ein Effekt des orthographischen Previews auf die N1. Interaktionen mit Lesemodus und Verarbeitungsschwierigkeit implizieren, dass dem Preview Effekt Aufmerksamkeitseffekte zugrunde liegen. In Studie 3 wurden zwei Datensätze hinsichtlich der Lateralisierung von Oszillationen im Alpha-Band untersucht um die in Studie 2 generierten Hypothesen zu unterstützen. Alpha war im sakkadischen Lesen stärker rechts-lateralisiert als in RSVP und eine stärkere Lateralisierung sagte eine kürzere Fixationsdauer vorher, was die Rolle von parafovealer Aufmerksamkeit und ihre Verbindung zu Sakkaden betont. Trotz der Einschränkungen der drei Ansätze stellt die Kombination von Augenbewegungen, ERPs, FRPs und EEG-Oszillationen geeignete Maße für Aufmerksamkeitsprozesse in der Wortverarbeitung dar, die traditionelle Forschungsmethoden ergänzen. / Visuo-spatial attention is a key contributor to word processing and oculomotor control in reading. Yet, the spatial and temporal dynamics of attention allocation within a fixation remain unclear. The present dissertation uses three approaches in the co-registration of eye movements and EEG to investigate this gap and provide direct, online insights into attention distribution across fovea and parafovea, its adaptation to processing load and saccadic behavior, as well as its effects on word processing. In Study 1, the probe paradigm was implemented as a mapping tool of spatial attention adaptation in the absence of eye movements, yielding ERPs. The enhanced probe-related N1 in-between trials indicates a recruitment and redistribution of additional resources to achieve simultaneous foveal and parafoveal word-recognition. Study 2 tested the preview benefit and its modulation by saccades and foveal load, thereby aiming at establishing its electrophysiological correlate as an indirect index of parafoveal attention allocation in ERPs and FRPs. There was an effect of orthographic preview on the N1. Interactions with reading mode and foveal load indicate underlying attention effects. In Study 3, two datasets were reanalyzed with regard to the lateralization of oscillatory activity in the alpha-band in order to directly support the assumptions generated in Study 2. Alpha was more strongly right-lateralized in saccadic reading compared to RSVP, and moment-to-moment lateralization predicted shorter subsequent fixation duration, emphasizing the role of parafoveal attention allocation and its relation to saccades. Despite the limitations of the three approaches at this point, the combination of eye movements, ERPs, FRPs, and EEG oscillations provides suitable online markers of attention processes in word recognition that complement traditional research methods.

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Die Erforschung visueller Aufmerksamkeit beruht auf verdeckter Aufmerksamkeit; das heißt, wenn der Fokus der Aufmerksamkeit trotz strikter Fixation ausgerichtet wird ohne größere Sakkaden auszuführen. EEG-Studien haben das neuronale Netzwerk identifiziert, dass verdeckte Aufmerksamkeit steuert. Diese Studien ignorieren jedoch unwillkürliche kleine Sakkaden während der Fixation - Mikrosakkaden (MS) genannt. Blickbewegungsstudien hingegen belegen einen Zusammenhang zwischen Aufmerksamkeit und diesen MS, beziehen ihre Resultate jedoch nicht auf etablierte EEG-Befunde. Um diese Forschungslücke zu schließen, zielt diese Dissertation darauf, den Zusammenhang zwischen Ereignis-korrelierten Potentialen (EKP) endogener Aufmerksamkeit und MS zu untersuchen. Folglich wurden drei Studien mit gleichzeitiger Erfassung von EEG und Blickbewegungen durchgeführt. In den Studien haben die Probanden ein „Posner Spatial-Cueing-Paradigma“ absolviert mit einem endogenen Hinweisreiz. Wir zeigen deutliche Zusammenhänge zwischen MS und neuronalen Korrelaten visueller Aufmerksamkeit. Erstens, MS und ein posteriores EKP reflektierten die Selektion visueller Reize basierend auf deren Merkmale. Dieses Ergebnis stärkt die Idee eines Netzwerkes, dass relevante Reize unter Distraktoren selektiert und zielgerichtetes Verhalten initiiert. Zweitens, MS erzeugten ein visuelles Potential, das verstärkte Potentialkomponenten für Reize zeigte, die im Aufmerksamkeitsfokus lagen. Dieses MS-evozierte Potential stellte einen zeitlich gut aufgelösten Aufmerksamkeitsindex dar. Drittens, MS erzeugten zudem ein in früheren Studien übersehenes, korneoretinales Artefakt. Dieses Artefakt kontaminierte die Messung eines frontalen EKPs, dass zuvor mit der Kontrolle von Aufmerksamkeit assoziiert war. Zusammenfassend zeigt diese Dissertation, dass die gleichzeitige Erfassung von EEG und Blickbewegungen bedeutsame Einblicke in den Zusammenhang von MS und visueller Aufmerksamkeit erlaubt. / Research on visual attention focusses on covert attention; that is, when attention is directed during fixation periods in the absence of larger saccades. While previous EEG research has provided insights into the neural network that controls covert attention, this field fails to account for the inevitable occurrence of miniature fixational saccades - called microsaccades (MS). In contrast, previous eye-tracking research has established links between MSs and covert attention, but has not directly related their findings to seminal EEG results. This thesis bridges this research gap by investigating the link between event-related potentials (ERPs) of endogenous attention and MSs. To this end, three studies were conducted with concomitant ERP and high-resolution eye-tracking recordings while participants performed a Posner spatial cueing task with an endogenous cue. Crucially, we show that MSs relate to neural correlates of visual attention. First, MS and an early posterior ERP reflected the top-down selection of a visual stimulus based on its features. This finding is consistent with the notion of a neural network that selects relevant stimuli from distracting ones and initiates goal-directed behavior toward selected stimuli. Second, gaze shifts from MSs evoked a visual potential in the EEG that was enhanced for stimuli in the focus of attention; a finding well-known for the visual potential measured after presenting a stimulus. Importantly, these MS-related potentials provided a fine-grained temporal index of the subject’s attentional state. Finally, MSs further evoked a corneoretinal artifact overlooked in previous EEG studies. This artifact contaminated the measurement of a frontal ERP previously associated with preparatory attentional control. In sum, this thesis provides first evidence for the benefits of using concomitant ERP and eye-tracking recordings to examine the link between MSs and visual attention.