Neurofibromatosis Type 1 (NF1) is a monogenetic autosomal-dominant disorder with a broad spectrum of clinical symptoms and is commonly associated with cognitive deficits. Patients with NF1 frequently exhibit cognitive impairments like attention problems, working memory deficits and dysfunctional inhibitory control. The latter is also relevant for the resolution of cognitive conflicts. However, it is unclear how conflict monitoring processes are modulated in NF1. To examine this question in more detail, we used a system neurophysiological approach combining high-density ERP recordings with source localisation analyses in juvenile patients with NF1 and controls during a flanker task. Behaviourally, patients with NF1 perform significantly slower than controls. Specifically on trials with incompatible flanker-target pairings, however, the patients with NF1 made significantly fewer errors than healthy controls. Yet, importantly, this overall successful conflict resolution was reached via two different routes in the two groups. The healthy controls seem to arrive at a successful conflict monitoring performance through a developing conflict recognition via the N2 accompanied by a selectively enhanced N450 activation in the case of perceived flanker-target conflicts. The presumed dopamine deficiency in the patients with NF1 seems to result in a reduced ability to process conflicts via the N2. However, NF1 patients show an increased N450 irrespective of cognitive conflict. Activation differences in the orbitofrontal cortex (BA11) and anterior cingulate cortex (BA24) underlie these modulations. Taken together, juvenile patients with NF1 and juvenile healthy controls seem to accomplish conflict monitoring via two different cognitive neurophysiological pathways.

In multitasking, the execution of a prioritized task is in danger of crosstalk by the secondary task. Task shielding allows minimizing this crosstalk. However, the locus and temporal dynamics of crosstalk effects and further sources of influence on the execution of the prioritized task are to-date only vaguely understood. Here we combined a dual-task paradigm with an action dynamics approach and studied how and according to which temporal characteristics crosstalk, previously experienced interference and previously executed responses influenced participants' mouse movements in the prioritized task's execution. Investigating continuous mouse movements of the prioritized task, our results indicate a continuous crosstalk from secondary task processing until the endpoint of the movement was reached, although the secondary task could only be executed after finishing execution of the prioritized task. The motor movement in the prioritized task was further modulated by previously experienced interference between the prioritized and the secondary task. Furthermore, response biases from previous responses of the prioritized and the secondary task in movements indicate different sources of such biases. The bias by previous responses to the prioritized task follows a sustained temporal pattern typical for a contextual reactivation, while the bias by previous responses to the secondary task follows a decaying temporal pattern indicating residual activation of previously activated spatial codes.

Executive functions, like the capacity to control and organize thoughts and behavior, develop from childhood to young adulthood. Although task switching and working memory processes are known to undergo strong developmental changes from childhood to adulthood, it is currently unknown how task switching processes are modulated between childhood and adulthood given that working memory processes are central to task switching. The aim of the current study is therefore to examine this question using a combined cue- and memory-based task switching paradigm in children (N = 25) and young adults (N = 25) in combination with neurophysiological (EEG) methods. We obtained an unexpected paradoxical effect suggesting that memory-based task switching is better in late childhood than in young adulthood. No group differences were observed in cue-based task switching. The neurophysiological data suggest that this effect is not due to altered attentional selection (P1, N1) or processes related to the updating, organization, and implementation of the new task-set (P3). Instead, alterations were found in the resolution of task-set conflict and the selection of an appropriate response (N2) when a task has to be switched. Our observation contrasts findings showing that cognitive control mechanisms reach their optimal functioning in early adulthood.

Neurofibromatosis Type 1 (NF1) is a monogenetic autosomal-dominant disorder with a broad spectrum of clinical symptoms and is commonly associated with cognitive deficits. Patients with NF1 frequently exhibit cognitive impairments like attention problems, working memory deficits and dysfunctional inhibitory control. The latter is also relevant for the resolution of cognitive conflicts. However, it is unclear how conflict monitoring processes are modulated in NF1. To examine this question in more detail, we used a system neurophysiological approach combining high-density ERP recordings with source localisation analyses in juvenile patients with NF1 and controls during a flanker task. Behaviourally, patients with NF1 perform significantly slower than controls. Specifically on trials with incompatible flanker-target pairings, however, the patients with NF1 made significantly fewer errors than healthy controls. Yet, importantly, this overall successful conflict resolution was reached via two different routes in the two groups. The healthy controls seem to arrive at a successful conflict monitoring performance through a developing conflict recognition via the N2 accompanied by a selectively enhanced N450 activation in the case of perceived flanker-target conflicts. The presumed dopamine deficiency in the patients with NF1 seems to result in a reduced ability to process conflicts via the N2. However, NF1 patients show an increased N450 irrespective of cognitive conflict. Activation differences in the orbitofrontal cortex (BA11) and anterior cingulate cortex (BA24) underlie these modulations. Taken together, juvenile patients with NF1 and juvenile healthy controls seem to accomplish conflict monitoring via two different cognitive neurophysiological pathways.

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a disorder affecting cognitive control. These functions are important to achieve goals when different actions need to be executed in close succession. This type of multi-component behavior, which often further requires the processing of information from different modalities, is important for everyday activities. Yet, possible changes in neurophysiological mechanisms have not been investigated in adolescent ADHD. We examined N = 31 adolescent ADHD patients and N = 35 healthy controls (HC) in two Stop-Change experiments using either uni-modal or bi-modal stimuli to trigger stop and change processes. These stimuli were either presented together (SCD0) or in close succession of 300 milliseconds (SCD300). Using event-related potentials (ERP), EEG data decomposition and source localization we analyzed neural processes and functional neuroanatomical correlates of multicomponent behavior. Compared to HCs, ADHD patients had longer reaction times and higher error rates when Stop and Change stimuli were presented in close succession (SCD300), but not when presented together (SCD0). This effect was evident in the uni-modal and bi-modal experiment and is reflected by neurophysiological processes reflecting response selection mechanisms in the inferior parietal cortex (BA40). These processes were only detectable after accounting for intra-individual variability in neurophysiological data; i.e. there were no effects in standard ERPs. Multi-component behavior is not always deficient in ADHD. Rather, modulations in multi-component behavior depend on a critical temporal integration window during response selection which is associated with functioning of the inferior parietal cortex. This window is smaller than in HCs and independent of the complexity of sensory input.

Die Motivation zu dieser Arbeit war es, einen Weg zu finden, Ziele, gute Vorsätze und Verhaltensweisen, die zu vermehrtem Wohlbefinden führen, mittels eines AG-Trainings besser realisieren zu können. Die Umsetzung von Zielen oder neuen Verhaltensweisen wird nämlich beständig durch konkurrierende Handlungsalternativen oder unerwünschten Gewohnheiten erschwert. Wie ist es möglich, Absichten auch über längere Zeiträume und im Angesicht verführerischer Alternativen zu verfolgen? Und wie kann man eine schlechte, automatisierte Gewohnheit durch eine neue, förderlichere Denk- und Verhaltensweise oder Emotionsregulation ersetzen? Die Beschäftigung mit den beiden Modellen Arbeitsgedächtnis (AG) und kognitive Kontrolle erschien dabei äußerst hilfreich. Das Arbeitsgedächtnis nimmt eine zentrale Rolle beim Denken ein. Es beschreibt nicht weniger als all jene Informationen, die dem Bewusstsein gegenwärtig zugänglich sind, und ist damit dem Denken in all seinen Formen innewohnend (Richardson et al., 1996). Aufgabe des AG ist es, Ziele, Absichten und Pläne im Bewusstsein aufrechtzuerhalten, und diese gegenüber konkurrierenden Alternativen abzuschirmen. Ferner werden im AG all jene Informationen verfügbar gehalten, die für das Umsetzen von Zielen nötig sind. Wie der Name schon nahe legt, werden diese handlungsrelevanten Informationen im AG zudem zur Zielerreichung weiterverarbeitet. Die kognitive Kontrolle (synonyme Bezeichnungen sind auch volitionale Kontrolle oder Exekutivfunktionen (Müsseler, 2008)) beschreibt all jene Prozesse, die für die Planung, Koordination und Kontrolle von Denkabläufen, Handlungen und Emotionen vonnöten sind (Hommel, 2008). Die große Überschneidung der beiden Modelle ist somit klar und manche Theorien vereinigen sie in einer integrativen Theorie der Handlungskontrolle (z.B. Miller and Cohen, 2001). Eine Verbesserung der AG-Leistung erschien aufgrund der zentralen Rolle für kognitive Kontrollprozesse daher eine geeignete Möglichkeit, dem o.g. Ziel näher zu kommen. Und seit ca. 10 Jahren entwickelt sich ein wachsendes Interesse an AG-Trainings, denn aufgrund seiner elementaren Funktion für das Denken ist das AG Grundlage und Prädiktor einer Vielzahl höherer kognitiver Leistungen. Von einer verbesserten AG-Leistung erhofft man sich daher eine positive Übertragung auf diese Bereiche. Auch rehabilitative Motive sind zahlreich, denn traumatisch- oder erkrankungsbedingte AG-Defizite resultieren in einer verminderten Leistungsfähigkeit dieser Funktionen. Da bei bisherigen AG-Trainingsstudien eine unzureichende Fundierung durch eine genaue Analyse des AG bemängelt wird (Shipstead et al., 2012), findet eine gründliche Betrachtung der relevanten, kognitionswissenschaftlichen AG-Modelle statt, die um neurowissenschaftliche Ansichten ergänzt wird. Aus den Blickwinkeln beider Disziplinen wird die besondere Rolle der Aufmerksamkeitskontrolle (attentional control oder executive attention) deutlich. Sie ermöglicht den willentlichen Zugang von Informationen in das AG sowie deren Aufrechterhaltung und Abschirmung zur Weiterverarbeitung. Die Aufmerksamkeitskontrolle stellt somit den leistungsdeterminierenden Faktor des AG dar. Die Analyse der kognitiven Kontrolle erfolgt für das Verständnis der Mechanismen zur Steuerung von Denken, Verhalten und der Emotionsregulation; diese ergibt gleichfalls die entscheidende Funktion von Aufmerksamkeitskontrollprozessen. In dieser Gemeinsamkeit zum AG bildet sich der Erklärungsansatz einer verbesserten kognitiven Kontrolle durch ein AG-Training heraus, wenn dieses auf die Verbesserung der Aufmerksamkeitskontrolle hin ausgerichtet ist. In gegenwärtigen Studien mit computerbasierten AG-Trainings zeigt sich jedoch das vorherrschende Konzept, das AG durch eine zunehmende Gedächtnisbelastung zu trainieren durch Erhöhung zu memorierender Stimuli. Eine genaue Beschreibung des Wirkmechanismus des Trainings bleibt häufig aus oder wird in Analogie zu einem Muskeltraining mit ansteigender Gewichtsbelastung beschrieben, was aufgrund fehlender Übertragbarkeit auf die neuronalen Netzwerke des AG kritisiert wird (Melby-Lervag and Hulme, 2013). Und bei fehlendem klaren Wirkungsmodell werden die Ergebnisse bisheriger computerbasierter Interventionen zudem kontrovers diskutiert (vgl. Morrison and Chein, 2011; Shipstead et al., 2012; Melby-Lervag and Hulme, 2013; Weicker and Thöne-Otto, in preparation). Zur Klärung wurde eine vergleichende Analyse von Studien zur Meditation durchgeführt, was als Alternative zur Verbesserung von AG-Leistungen beschrieben wird (Shipstead et al., 2012). Diese Analyse ergibt gleichfalls die Verbesserung von Aufmerksamkeitskontrolle durch Meditation. Dies bekräftigt weiter das genannte Erklärungsmodell, dass ein AG-Training zu dessen Erfolg auf die Förderung der Aufmerksamkeitskontrolle hin ausgerichtet sein muss. In der vorliegenden Arbeit wurde ein interferenzbasiertes AG-Training zur Aufmerksamkeitskontrollförderung (Interferenzen = Störinformationen) mit einem üblichen, gedächtnisbasierten AG-Training verglichen (die ursprüngliche Interpretation wurde adaptiert, s. Kap 1). Die zwei Trainingsgruppen sowie eine passive Kontrollgruppe wurden in ihren Leistungen in einem 3x2 faktoriellen Design mit Testzeitpunkten vor und nach dem Training verglichen (bzw. gleichlangem Zeitintervall für die Kontrollgruppe). Hirnleistungstests zu den Bereichen Arbeitsgedächtnis, Aufmerksamkeit, kognitive Kontrolle, Gedächtnis, Intelligenz und Depressivität fanden dazu Verwendung. Im Anschluss an die Nachtestung gab es für die Trainingsteilnehmer einen Fragebogen zur Trainingsevaluation. Die Studie wurde randomisiert, kontrolliert und doppelverblindet durchgeführt (Kontrollgruppe einfach verblindet), mit 58 in die Datenanalyse eingeschlossenen Probanden. Beide Trainingsgruppen konnten ihre Leistungen in der Trainingsaufgabe geringfügig, aber signifikant steigern, was Erklärungsgrundlage möglicher Transfereffekte sein könnte. Zu deren Überprüfung wurden für jeden Test Varianzanalysen mit Messwiederholungen gerechnet. Der Testzeitpunkt (Nachuntersuchung versus Voruntersuchung) wurde als Innersubjektfaktor und die Untersuchungsbedingung als Zwischensubjektfaktor gesetzt. Beim AG zeigte sich bei einem Test in drei von vier Maßen eine spezifische Verbesserung der Gruppe vom interferenzbasierten AG-Training. Dabei ist unklar, ob diese auf Bodeneffekten der beiden anderen Gruppen oder der Intervention beruhen. Die Maße zur Aufmerksamkeit, kognitiven Kontrolle und zum Gedächtnis zeigten keine trainingsspezifischen Verbesserungen. Beim Test für fluide Intelligenz verbesserten sich im Einzelgruppenvergleich beide Interventionsgruppen, wobei die Gruppe vom interferenzbasierten AG-Training die höhere Signifikanz und Effektstärke aufwies. Bei der großen Gesamtzahl von Tests mit mehrfach durchgeführten Signifikanztests für dieselbe Stichprobe ist die Wahrscheinlichkeit für einen Fehler 1. Art insgesamt zu groß, um einzelne Verbesserungen als sicheren Beleg annehmen zu können. Die vergleichende Betrachtung einer Studie mit sehr ähnlichem, interferenzbasierten Training macht deutlich, dass auch bei optimierter Trainingsbeanspruchung und Softwareumsetzung (während des Trainings traten technische Störungen auf und die Trainingsevaluation ergab eine nur mittelmäßige Beanspruchung durch die Trainingsgestaltung) kein Effekt durch die verwendete Aufgabe zu erwarten ist. In der genannten Studie konnten trotz hoher Teststärke und deutlicherem Trainingsgewinn ebenfalls keinerlei Transfereffekte erzielt werden (Redick et al., 2013). Ein Vergleich der Trainingsaufgabe mit der Vorgehensweise bei der Meditation, welche in Trainingsstudien positive Effekte auf die AG-Leistung vorweist, (Tang and Posner, 2009; Jha et al., 2010; Zeidan et al., 2010; van Vugt and Jha, 2011), erklärt, warum die Trainingsaufgabe nicht optimal ist: bei der Meditation wird im Gegensatz zum interferenzbasierten Training die Aufmerksamkeitskontrolle ohne künstlich eingebrachte Interferenzen trainiert. Bei der vergleichenden Betrachtung von Meditation fällt ein weiterer Vorteil gegenüber dem IB-AGT auf: während beim IB-AGT Interferenzen starr ausgeblendet werden sollten, kann durch das Trainieren einer balancierten Aufmerksamkeitskontrolle in der Meditation, bei der Interferenzen weder nachgegangen wird noch komplett unterdrückt werden (Andersson-Reuster, 2009; Mingyur, 2007; Wallace, 2007), eine nachhaltig-dosierte Kontrolle zur Zielaufrechterhaltung ohne unerwünschte Impulsivität und zugleich eine für Rückmeldungen und Adaptivität offene Lernfähigkeit erreicht werden. Für zukünftige Studien folgt daher die Empfehlung, mögliche Transfereffekte moderiert durch verbesserte Aufmerksamkeitskontrolle von Meditationstrainings auf die kognitive Kontrolle zu untersuchen.:Bibliographische Beschreibung 4 Abkürzungsverzeichnis 5 1. Einleitung 6 2. Theoretischer Hintergrund 10 2.1 Das Arbeitsgedächtnis 10 2.1.1 Einleitung 10 2.1.2 Speicherung und Verarbeitung im AG 11 2.1.3 AG-Modelle 12 2.1.4 Das AG aus neurowissenschaftlicher Sicht 22 2.2 Kognitive Kontrolle 34 2.2.1 Volitionspsychologische Konfliktbetrachtung 34 2.2.2 Kognitions- und Neurowissenschaftliche Konfliktbetrachtung 38 2.2.3 Abschließende Betrachtung 42 2.3. AG-Training 43 2.3.1 Übersicht 43 2.3.2 Bewertung der Studienlage 45 2.3.3 Mögliche Mechanismen eines positiven Transfers 48 2.3.4 Fazit: 52 2.3.5 Trainingsrahmenbedingungen 53 2.4. Ziel der Studie 54 2.5 Hypothesen 55 3. Methodik 56 3.1 Probanden 56 3.2. Design 58 3.3 Die Zielgrößen der Vor- und Nachtestung 59 3.3.1 Arbeitsgedächtnis 59 3.3.2 Aufmerksamkeit 61 3.3.3 Kognitive Kontrolle 61 3.3.4 Intelligenz 63 3.3.5 Gedächtnis 63 3.4 Ablauf von Vor- und Nachtestung 64 3.4 Die Trainingsinterventionen 65 3.4.1 Rahmenbedingungen und Grundsätze 65 3.4.2 Das interferenzbasierte AG-Training (IB-AGT) 67 3.4.3 Das gedächtnisbasierte AG-Training (GB-AGT) 69 4. Ergebnisse 71 4.1 Stichprobenbeschreibung 71 4.2 Ergebnisse der Vortestung 72 4.3 Ergebnisse der Trainingsaufgaben 77 4.3.1 Leistungen beim IB-AGT 78 4.3.2 Leistungen beim GB-AGT 79 4.4 Transfereffekte auf die Zielgrößen 81 4.5 Ergebnisse der Postevaluationsbögen 90 5. Diskussion 95 5.1 Umsetzung der Trainingsrahmenbedingungen und –aufgaben 95 5.2 Ergebnis- und Hypothesendiskussion 97 5.3 Ausblick 102 Zusammenfassung der Arbeit 105 Literaturverzeichnis 109 Abbildungsverzeichnis 125 Tabellenverzeichnis 126 Anhänge 127 Danksagung 139 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 140 Lebenslauf 141

Background. Previous studies have highlighted the role of the brain reward and cognitive control systems in the etiology of anorexia nervosa (AN). In an attempt to disentangle the relative contribution of these systems to the disorder, we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to investigate hemodynamic responses to reward-related stimuli presented both subliminally and supraliminally in acutely underweight AN patients and age-matched healthy controls (HC). Methods. fMRI data were collected from a total of 35 AN patients and 35 HC, while they passively viewed subliminally and supraliminally presented streams of food, positive social, and neutral stimuli. Activation patterns of the group × stimulation condition × stimulus type interaction were interrogated to investigate potential group differences in processing different stimulus types under the two stimulation conditions. Moreover, changes in functional connectivity were investigated using generalized psychophysiological interaction analysis. Results. AN patients showed a generally increased response to supraliminally presented stimuli in the inferior frontal junction (IFJ), but no alterations within the reward system. Increased activation during supraliminal stimulation with food stimuli was observed in the AN group in visual regions including superior occipital gyrus and the fusiform gyrus/parahippocampal gyrus. No group difference was found with respect to the subliminal stimulation condition and functional connectivity. Conclusion. Increased IFJ activation in AN during supraliminal stimulation may indicate hyperactive cognitive control, which resonates with clinical presentation of excessive self-control in AN patients. Increased activation to food stimuli in visual regions may be interpreted in light of an attentional food bias in AN.

Need for Cognition (NFC) beschreibt interindividuelle Unterschiede in der Freude an kognitiver Aktivität und der Tendenz, Aufwand in die Verarbeitung von Informationen zu investieren. Trotz vorhandener Belege für die Bedeutsamkeit von NFC im akademischen Kontext, wurde seine Relevanz bezogen auf eher affektive Merkmale und subjektive Erfolgsindikatoren wie Studienzufriedenheit vor Beginn dieser Arbeit kaum erforscht. Weiterhin existieren noch viele Wissenslücken rund um die Grundlagen von NFC und Prozesse oder Merkmale, die Befunde aus dem Anwendungskontext erklären können. Diese Arbeit widmete sich darum sowohl der Untersuchung der praktischen Relevanz von NFC im Studienkontext mit dem Fokus auf affektiven Merkmalen und subjektiven Erfolgsindikatoren als auch der Klärung offener Fragen aus der Grundlagenforschung zu NFC. Vor dem Hintergrund einer Anwendungsperspektive untersuchte die erste Studie Implikationen von NFC für verschiedene Aspekte von Studienerfolg. Die Ergebnisse belegen eine positive Assoziation von NFC mit Studienleistung und erweitern frühere Studien um den Befund eines moderaten Zusammenhangs von NFC mit Studienzufriedenheit. Der Ansatz, NFC mit affektiven Variablen in Verbindung zu bringen, wurde in Studie 2 an Lehramtsstudierenden weiterverfolgt. Sie ergab Zusammenhänge von NFC mit subjektiver Leistungsfähigkeit, aktiver Problembewältigung, Neubewertung als Strategie der Emotionsregulation und Trait-Selbstkontrolle. Der Zusammenhang mit Studienleistungen wurde in dieser Studie ebenfalls bestätigt, während NFC nicht mit Studienzufriedenheit zusammenhing. Vier weitere Studien untersuchten die Grundlagen von NFC und seine Bezüge zu kognitiven Fähigkeiten und Selbstkontrolle. Studie 3 bestätigte kleine bis moderate Zusammenhänge mit Intelligenz. Es bestanden keine Assoziationen von NFC mit Verarbeitungsgeschwindigkeit und exekutiven Funktionen. Basierend auf Hinweisen zu Zusammenhängen zwischen NFC und affektiven Merkmalen untersuchten die Studien 4 bis 6, in welcher Beziehung NFC und Selbstkontrolle stehen. Es ergaben sich teilweise bedeutsame Zusammenhänge, deren Stärke von der Operationalisierung von Selbstkontrolle abhing. Die untersuchten Erklärungsansätze für den Zusammenhang von NFC mit Selbstkontrolle wiesen auf implizite Theorien zur Willenskraft, Handlungsorientierung sowie motivationale Prozesse als dahinter liegende Mechanismen hin. Insgesamt unterstreichen die Studienergebnisse, dass NFC eine Bedeutung im Umgang mit komplexen Herausforderungen zukommt, die nicht nur die reine kognitive Verarbeitung, sondern auch die Bewältigung affektiver Anforderungen betrifft. Die Befunde sprechen dafür, dass NFC mit verschiedenen Merkmalen assoziiert ist, die Individuen eine flexible Anpassung an wechselnde, (emotional) herausfordernde Lebensumstände erleichtern. Zudem finden sich in den Ergebnissen vielversprechende Erklärungsansätze für den Zusammenhang zwischen NFC und Selbstkontrolle. Weiterführende Studien sollten insbesondere die Befunde zu affektiven Merkmalen und grundlegenden Prozessen im Zusammenhang mit NFC vertiefen. Dabei sollte in Anlehnung an diese Arbeit die Verknüpfung von grundlagen- und anwendungsbezogener Forschung fortgesetzt werden. / Need for Cognition (NFC) describes inter-individual differences in the tendency to enjoy cognitive activity and to engage in effortful information processing. Despite evidence for the relevance in academic contexts, NFC has been investigated only sparsely with respect to affective variables and subjective indicators of study success like satisfaction with one’s studies. Additionally, there is a lack of basic research on NFC and processes that may explain practically relevant results. Consequently, this thesis dealt with examining the relevance of NFC for study success focusing on affective implications and questions of basic research on NFC. From an application-oriented perspective, Study 1 examined relations of NFC to different aspects of study success. Its results confirm a positive association of NFC with study performance. Moreover, they extend previous research with showing a medium correlation between NFC and satisfaction with one’s studies. Study 2 examined teacher students and continued focusing on affective implications of NFC. The results hint at positive associations of NFC with personal accomplishment, adaptive coping behavior, reappraisal and trait self-control. Whereas NFC correlated positively with study performance again, it was not related to study satisfaction in that sample. Four further studies examined foundations of NFC and its relations to cognitive functions and self-control. The results of Study 3 indicated low to medium associations of NFC with intelligence but no relations to perceptual speed and executive functions. Basing on research that linked NFC to affective adjustment, Studies 4 to 6 examined the relations of NFC to self-control. Within these studies, self-control was variously measured. Depending on operationalization, NFC correlated significantly positively with some measures of self-control. The results indicated that implicit theories of willpower, action orientation, and motivational processes may be underlying an association of NFC to self-control. Altogether, the results of all studies emphasize that NFC is important for how individuals deal with demanding situations that refer not only to cognitive processes but also to coping with affective challenges. They indicate that NFC has relations to different variables that enable individuals to adapt flexibly to changing and emotionally demanding circumstances. Additionally, the current results hint at promising approaches to explain associations of NFC to aspects of self-control. Prospective studies should especially continue to examine NFC in the context of affective variables and basal processes by combining basic and application-oriented research on NFC.

Eine phasische Ausschüttung des Neurotransmitters Dopamin wird u.a. mit positivem Affekt, der Reaktivität auf Neuheit und kognitiver Handlungssteuerung in Verbindung gebracht. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde der dopaminerge Einfluss auf die Flexibilität und Stabilität der Handlungssteuerung untersucht. Für eine zielgerichtete Handlung sind beide antagonistischen Anforderungen notwendig. Einerseits müssen gewählte Handlungsabsichten gegenüber irrelevanten Ablenkungsreizen abgeschirmt und somit stabilisiert werden. Andererseits müssen diese Absichten im Falle handlungsrelevanter Änderungen der Situation flexibel angepasst werden. Als theoretische Grundlage für die vorliegende Arbeit dienten in diesem Zusammenhang folgende Kernthesen von Miller und Cohen (2001): (1) Der präfrontale Kortex (PFC) ist entscheidend an der Regulation der Handlungssteuerung beteiligt. (2) Eine phasische Dopaminausschüttung ermöglicht die Aufnahme neuer Reize im PFC und damit die Möglichkeit, gegebenenfalls aktuelle Regeln und Ziele zu ändern. (3) Eine phasische Dopaminausschüttung verschiebt demnach die Balance zwischen einer flexiblen und stabilen Handlungssteuerung in Richtung Flexibilität. In den ersten beiden Studien der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss interindividueller Unterschiede dopaminerger Aktivität auf die Flexibilität der Handlungssteuerung untersucht. Als Prädiktoren wurden die spontane Lidschlagrate (EBR), die Polymorphismen COMT Val-158-Met und DRD4 Exon III sowie das Geschlecht eingesetzt. In der dritten Studie sollte eine Dopaminausschüttung experimentell durch die Darbietung von Signalen einer potenziellen Belohnung (Geldgewinn) stimuliert werden. Hierdurch sollten die beobachteten Zusammenhänge aus den ersten beiden Studien erhärtet und in einem erweiterten theoretischen Kontext untersucht werden. In allen drei Studien zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang von Lidschlagrate und kognitiver Flexibilität (mittleres η²=8%). Entsprechend der Vorhersage wurde mit steigender Lidschlagrate eine erhöhte Flexibilität beobachtet. Ferner ergaben sich Interaktionseffekte zwischen EBR und DRD 4 Exon III Polymorphismus bzw. EBR und Geschlecht, sowie ein Geschlechtshaupteffekt. Zur Stabilität dieser Effekte konnte jedoch jeweils keine abschließende Aussage gemacht werden. In der dritten Studie zeigte sich bei Darbietung des Belohnungssignals eine erhöhte kognitive Stabilität (η²=7%). Dieser Zusammenhang wurde vom subjektiven Erlebens des Experiments moderiert (η²=11%): Personen, die den Eindruck hatten, ohne große Anstrengung viel zu gewinnen, zeigten eine erhöhte kognitive Flexibilität. Diese beiden Befunde können innerhalb einer integrativen Theorie von Cohen et al. (2004) plausibel erklärt werden. Der Belohnungs-Haupteffekt könnte auf die Dominanz eines (noradrenergen) Wirkungspfades im Kontext der Wettkampfsituation hinweisen. Der moderierende Effekt des subjektiven Erlebens könnte gemäß der oben erläuterten Kernthesen von Miller und Cohen (2001) als gleichzeitige Flexibilisierung über den dopaminergen Wirkungspfad interpretiert werden, die insbesondere bei geringer wahrgenommener Anstrengung dominieren kann. Als wichtigstes Ergebnis der vorliegenden Arbeit kann zusammenfassend festgestellt werden, dass die Hypothese einer dopaminergen Beeinflussung der Flexibilitäts-Stabilitäts-Balance der kognitiven Handlungssteuerung durch die Ergebnisse der drei Studien unterstützt werden konnte. Dabei erwies sich insbesondere die spontane Lidschlagrate als zuverlässiger non-invasiver und effizient zu erhebender Prädiktor dopaminerger Aktivität. Der flexibilisierende Einfluss von Dopamin kann von einem stabilisierenden Einfluss überlagert werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine erforderliche Leistung zur Erreichung einer Belohnung als nützlich eingeschätzt und subjektiv als anstrengend wahrgenommen wird. / Converging evidence suggests a modulatory role of the neurotransmitter dopamine concerning reward, positive affect, novelty, and cognitive control. According to Miller and Cohen (2001) a phasic burst of dopamine shifts the balance between cognitive flexibility versus stability towards increased flexibility. Based on this assumption the current dissertation aimed at revealing associations between correlates of dopaminergic activity and the cognitive flexibility in an attentional set-shifting paradigm. In the first two studies we examined individual differences in the spontaneous eyeblink rate (EBR), the polymorphisms DRD4 exon III and COMT Val158Met polymorphism, as well as gender. In the third study we examined the impact of prospective monetary gains. Through this the findings of the first two studies should be validated and tested in an extended theoretical background. In all three studies an association between high EBR and increased cognitive flexibility was observed (mean η²=8%). Thus the main thesis of Miller and Cohen (2001) could be confirmed. Furthermore we observed interactions between EBR and DRD4 and EBR and gender, as well as a gender main effect on cognitive flexibility. In the third study we observed increased cognitive stability in the face of prospective gains (η²=7%). However, this effect was modulated by the subjective evaluation of the reward cues: participants who reported increasing their effort in response to reward cues showed increased cognitive stability whereas those who reported a positive and relaxed attitude towards the reward cues showed increased flexibility (η²=11%). The results thus suggest that the flexibility-stability-balance is modulated by the perceived effort needed to receive the potential reward.

Self-control denotes the ability to override current desires to render behavior consistent with long-term goals. A key assumption is that self-control is required when short-term desires are transiently stronger (more preferred) than long-term goals and people would yield to temptation without exerting self-control. We argue that this widely shared conception of self-control raises a fundamental yet rarely discussed conceptual paradox: How is it possible that a person most strongly desires to perform a behavior (e.g., eat chocolate) and at the same time desires to recruit self-control to prevent themselves from doing it? A detailed analysis reveals that three common assumptions about self-control cannot be true simultaneously. To avoid the paradox, any coherent theory of self-control must abandon either the assumption (a) that recruitment of self-control is an intentional process, or (b) that humans are unitary agents, or (c) that self-control consists in overriding the currently strongest desire. We propose a taxonomy of different kinds of self-control processes that helps organize current theories according to which of these assumptions they abandon. We conclude by outlining unresolved questions and future research perspectives raised by different conceptions of self-control and discuss implications for the question of whether self-control can be considered rational.