Das Ziel der Studie war es, den vorbeschriebenen Befund des P50-Gating-Defizits bei Schizophrenie, insbesondere die Unterschiede zwischen den verschiedenen Subgruppen nach Leonhard zu replizieren und darüber hinaus diejenigen kortikalen Areale zu detektieren, die während Bedingungen gesteigerten sensorischen Gatings mit signifikanter Aktivierung reagieren. Ferner sollten mögliche Differenzen im Muster kortikaler Aktivierung zwischen gesunden Kontrollen und Patienten aufgedeckt werden, um das kortikale Substrat defizitären sensorischen Gatings zu ermitteln. / The aim of the study was to replicate previously described findings of P50-Gating-deficits in patients suffering from schizophrenia, especially concerning the differences between subgroups based on Leonhard's Classification of endogenous psychosis. Futhermore cortical areas should be detected, which show significant activation during conditions of increased sensory gating. Possible differences in patterns of cortical activiation between these subgroups should be detected in order to identify cortical substrates of deficient sensory gating.

Seit den Anfängen empirisch-neurowissenschaftlicher Forschung gilt Sprachkompetenz zuvorderst als eine Leistung der Hirnrinde (Kortex), jedoch wurden v. a. im Zuge sich verbessernder bildgebender Verfahren aphasische Syndrome auch nach Läsionen subkortikaler Hirnregionen, insbesondere der Basalganglien und des Thalamus nachgewiesen. Diese Strukturen liegen in der Tiefe des Gehirns und kommunizieren über weit gefächerte Faserverbindungen mit dem Kortex. In erster Linie werden den Basalganglien senso-motorische Kontrollfunktionen zugewiesen. Dementsprechend werden diverse Erkrankungen, die durch Störungen physiologischer Bewegungsabläufe gekennzeichnet sind (z. B. Morbus Parkinson, Chorea Huntington), auf Funktionsdefekte dieser Strukturen zurückgeführt. Der Thalamus wird häufig als Relaisstation des Informationsaustauschs zwischen anatomisch entfernten Arealen des Nervensystems aufgefasst. Basalganglien und Thalamus werden jedoch auch darüber hinausgehende Funktionen, z. B. zur Bereitstellung, Aufrechterhaltung und Auslenkung von Aufmerksamkeit bei der Bearbeitung kognitiver Aufgaben zugesprochen. In der vorliegenden Arbeit wurde mit elektrophysiologischen Methoden untersucht, ob auf der Ebene von Thalamus und Basalganglien kognitive Sprachleistungen, spezifisch der syntaktischen und semantischen Verarbeitung nachgewiesen werden können und inwieweit sich eventuell subkortikale von kortikaler Sprachverarbeitung unterscheidet. Die Untersuchung spezieller Sprachfunktionen der Basalganglien und des Thalamus ist im Rahmen der operativen Behandlung bewegungsgestörter Patienten mit der sog. Tiefenhirnstimulation (DBS = engl. Deep Brain Stimulation) möglich. Hierbei werden Patienten mit Morbus Parkinson Stimulationselektroden in den Nucleus subthalamicus (STN) implantiert. Bei Patienten mit generalisierten Dystonien erfolgt die Implantation in den Globus pallidus internus (GPI) und bei Patienten mit essentiellem Tremor in den Nucleus ventralis intermedius (VIM). STN und GPI sind Kernareale der Basalganglien, der VIM ist Teil des motorischen Systems. Nach der Implantation besteht die Möglichkeit, direkt von diesen Elektroden elektroenzephalographische (EEG)-Signale abzuleiten und diese mit simultan abgeleiteten Oberflächen-EEG zu vergleichen. In dieser Arbeit wurden DBS-Patienten aus allen genannten Gruppen in Bezug auf Sprachverständnisleistungen untersucht. Neben der Präsentation korrekter Sätze hörten die Patienten Sätze mit syntaktischen oder semantischen Fehlern. In verschiedenen Studien wurden an der Skalp-Oberfläche EKP-Komponenten (EKP = ereigniskorrelierte Potentiale) beschrieben, welche mit der Verarbeitung solcher Fehler in Verbindung gebracht werden. So verursachen syntaktische Phrasenstrukturverletzungen eine frühe links-anteriore Negativierung (ELAN). Dieser Komponente folgt eine späte Positivierung (P600), die mit Reanalyse und Reparaturmechanismen in Verbindung gebracht wird. Semantische Verletzungen evozieren eine breite Negativierung um 400ms (N400). In den thalamischen Ableitungen wurden zwei zusätzliche syntaktische fehlerbezogene Komponenten gefunden, die (i) ~ 80ms nach der Skalp-ELAN und (ii) ~ 70ms vor der Skalp-P600 auftraten. Bei semantischen Verletzungen wurde im Thalamus ein fehlerbezogenes Potential nachgewiesen, welches weitgehend parallel mit dem am Skalp gefundenen Muster verläuft. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie folgt, dass der Thalamus spezifische Sprachfunktionen erfüllt. Komponenten, die Sprachverarbeitungsprozesse reflektieren, konnten in den Basalganglienstrukturen STN und GPI nicht identifiziert werden. Aufgrund der erhobenen Daten werden zwei getrennte Netzwerke für die Verarbeitung syntaktischer bzw. semantischer Fehler angenommen. In diesen Netzwerken scheint der Thalamus spezifische Aufgaben zu übernehmen. In einem ‚Syntaxnetzwerk’ kommunizieren frontale Hirnstrukturen unter Einbeziehung des Thalamus mit parietalen Hirnstrukturen. Dem Thalamus wurde eine Mediationsfunktion in der syntaktischen Reanalyse zugesprochen. In einem ‚Semantiknetzwerk’ waren keine eindeutig zuordenbaren Prozesse auf thalamischer Ebene nachweisbar. Es wurde eine unscharfe, jedoch aber spezifische Aktivierung des Thalamus über den gesamten Zeitraum der kortikalen semantischen Analyse gezeigt, welche als Integration verschiedener Analysemechanismen gewertet wurde. / Since the beginning of empirical neuroscientific research language competence has been primary localized at the brain cortex. Improved functional neuroimaging techniques were able to localize lesions in structures which caused aphasic syndromes. These syndromes were particularly found after lesions of the basal ganglia and the thalamus These structures are located in the depth of the brain and communicate over widespread fiber connections with the cortex. Sensori-motor control functions are primarily assigned to the basal ganglia. Various diseases, which are characterized by disturbances of physiological courses of motion (e.g. Parkinson’s disease, Chorea Huntington) are attributed to function defects of these structures. The thalamus was originally understood as a simple relay station of information exchange between various cortical areas of the nervous system. However, additional functions were assigned to the basal ganglia and thalamus, e.g. maintenance and deflection of attention while processing of cognitive tasks. Within the present investigation thalamic and basal ganglia achievements in language processing were studied with electro-physiological methods to investigate differences between cortical and subcortical processes. The investigation of special language functions of the basal ganglia and the thalamus is possible in the context of the surgical treatment of movement-disordered patients with "Deep Brain Stimulation (DBS)". Stimulation electrodes have been implanted to patients with Parkinson’s disease into the subthalamic nucleus (STN), patients with generalized dystonia into the globus pallidus internus (GPi), and patients suffering from essential tremor into the ventral intermediate nucleus of the thalamus (VIM). STN and GPi are core areas of the basal ganglia, the VIM is part of the motor system. EEG-signals may be derived directly from these implanted electrodes and be compared to the simultaneously derived signals of a surface EEG. In this thesis DBS patients from all groups mentioned above were examined regarding language understanding achievements. The patients listened to sentences, which were either correct or syntactical or semantical incorrect. Different studies described scalp ERP components (ERP = event related potentials) which occurred after different types of errors in sentences. Thus, syntactic phrase structure violations cause an early left anterior negativity (ELAN). A late positivity (P600) follows this component and was hypothesized as a reflection of syntactical reanalysis and/or repair. Semantic violations evoke a broad negativity around 400ms (N400). In the thalamic EEG two additional syntactic components were identified, which were seen (i) ~ 80ms after the scalp ELAN and (ii) ~ 70ms before the scalp-P600. At thalamic level semantic violations caused a negativity, which parallels largely with the negativity found at the scalp. The results of this study suggest, that the thalamus fulfills specific language functions. In the basal ganglia structures (GPI and STN) no language specific components were found. Due to the collected data two separate networks are suggested for the processing of syntactic and/or semantic errors. In these networks the thalamus seems to fulfill specific tasks. In a "syntax network” frontal brain structures communicate with parietale brain structures via the thalamus. The function of the thalamus in this network is the mediation of the syntactic reanalysis. In a "semantic network” no clearly classified processes were proved at thalamic level, because of a similarity of thalamic and scalp signals. However, during the entire period of the cortical analysis activation of the thalamus was apparent. This activation was rated as integration of different analysis mechanisms.

Diese Dissertation untersucht das Verstehen figurativer Sprache, im Besonderen die zeitliche Verarbeitung von verbaler Ironie. In sechs Experimenten wurde mittels ereignis-korrelierter Potentiale (EKP) die Gehirnaktivität beim Verstehen ironischer Äußerungen im Vergleich zu entsprechenden nicht-ironischen Äußerungen gemessen und analysiert. Darüberhinaus wurde der Einfluss verschiedener sprachbegleitender Hinweisreize, z.B. von Prosodie oder der Verwendung von Satzzeichen, sowie außersprachlicher Hinweisreize, wie bspw. pragmatischen Wissens, auf das Ironieverstehen untersucht. Auf Grundlage dieser Ergebnisse werden verschiedene psycholinguistische Modelle figurativer Sprachverarbeitung, d.h. 'standard pragmatic model', 'graded salience hypothesis', sowie 'direct access view', diskutiert. / This dissertation investigates the comprehension of figurative language, in particular the temporal processing of verbal irony. In six experiments using event-related potentials(ERP) brain activity during the comprehension of ironic utterances in relation to equivalent non-ironic utterances was measured and analyzed. Moreover, the impact of various language-accompanying cues, e.g., prosody or the use of punctuation marks, as well as non-verbal cues such as pragmatic knowledge has been examined with respect to the processing of irony. On the basis of these findings different models on figurative language comprehension, i.e., the 'standard pragmatic model', the 'graded salience hypothesis', and the 'direct access view', are discussed.

Diese Dissertation untersucht den Einfluss des Erwerbsalters und des Kenntnisstandes auf die Verarbeitung semantischer und syntaktischer Strukturen des Deutschen als Zweitsprache. Gegenstand sind drei EKP Studien, die die Verarbeitung von semantischen Anomalien, Doppel-Nominativ Verletzungen und nicht-lizenzierten negativ polaren Elementen untersuchen. Neben den Fragen, welchen Einfluss das Erwerbsalter und der Kenntnisstand auf die Verarbeitung der Zweitsprache nehmen und welche daraus resultierenden Unterschiede sich bezüglich der Dissoziation zwischen der Verarbeitung semantischer und syntaktischer Strukturen ergeben, widmet sich diese Arbeit zentral der Frage, ob die Einflüsse von Erwerbsalter und Kenntnisstand unabhängig oder interaktiv auftreten und ob sie eher auf einen kontinuierlichen Verlauf oder sichtbare Grenzen hinweisen. / This dissertation presents research on how the age of acquisition (AoA) and the proficiency level influence the processing of a second language. Three ERP studies (event related potentials) were conducted investigating on the processing of semantic incongruity, the processing of double nominative violation, and the processing of negative polarity item (NPI) licensing in German as a second language. Three central questions were in focus: (i) whether second language learners, like native speakers also show the dissociation between semantic and syntactic processing; (ii) whether and how AoA and / or proficiency influence second language processing, independently or interactively; and (iii) whether this influence appears gradual or discontinuous. According to (i) results largely confirm previous research on this topic suggesting that second language processing is sensitive to the semantic-syntactic dissociation. Regarding (ii) outcomes suggest interactive influences between the AoA and proficiency on second language processing especially when syntactic and semantic-syntactic demands are enhanced as to the language processing system. This contributes to recent suggestions and augments the argument that relative to the activation and retrieval of neural resources associated with syntactic processing mechanisms proficiency may compensate for the impact of age of acquisition. With respect to (iii) the present outcomes strongly support a continuity approach indicating that changes in the activation and retrieval of processing mechanisms appear gradual.

Jeder Mensch hat eine eigene, innere Uhr, die nicht immer synchron mit dem Tageslicht verläuft. Im Volksmund wird von „Eulen“ (Spätaufstehern) und „Lerchen“ (Frühaufstehern) gesprochen. Diese innere Uhr ist genetisch und beeinflusst zahlreiche Aspekte unseres Verhaltens, z.B. unsere präferierten Schlafenszeiten, sportliche Leistungsfähigkeit, sämtliche Organfunktionen und auch kognitive Leistungen. Es ist daher zu erwarten, dass auch die Sprachverarbeitung dem Einfluss der inneren Uhr unterliegt. Sprachliche Leistungen (Produktion und Verarbeitung) zählen zu den höheren kognitiven Funktionen und sind bisher selten auf rhythmische bzw. tageszeitliche Schwankungen wissenschaftlich untersucht worden. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, solche Schwankungen in der sprachlichen Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Hierfür wurde die Verarbeitung der anaphorischen Referenz gewählt. Zentrale Theorien aus der Linguistik beschäftigen sich mit der anaphorischen Referenz (Centering Theory, Optimality Theory in the Centering Theory, Accessibility Theory). Den meisten dieser Theorien ist gemeinsam, dass die Auswahl einer Anapher einem gewissen Ökonomieprinzip unterliegt: Wenn der Referent, auf den verwiesen werden soll, leicht zugänglich ist, dann sollte es sich um eine strukturell einfache Anapher handeln, z.B. um ein Personalpronomen. Demonstrativpronomen, oder die so genannten d-Pronomen (der, die, das), sowie Eigennamen, sind komplexere Anaphern und sollten verwendet werden, wenn der Referent weniger leicht zugänglich ist. Dieser Unterschied der Anaphern wurde auf seine tageszeitlichen Schwankungen in insgesamt 3 Experimenten untersucht: einer Feldstudie mit Schichtarbeitern, die in regelmäßigen Abständen während ihres Schichtdienstes Reaktionszeitaufgaben absolvierten und 2 EKP-Experimenten, die an zwei verschiedenen Tageszeiten durchgeführt wurden und so Aufschluss über tageszeitliche Unterschiede in der Hirnaktivität bei der Verarbeitung anaphorischer Referenzen geben sollen. / Everyone has an inner clock, which is not always synchronized with daytime and nighttime. The individual differences of the inner clock are genetically determined and can vary by up to 8 hours: “extreme larks wake up when extreme owls go to sleep” (Roenneberg, 2003). Many aspects of human life are influenced by circadian rhythms, e.g. physical performance, sleep/wake patterns, cell and organ functions and cognitive performance. Language processing, being a higher order cognitive function, is therefore also assumed to change over the course of the day. To date there are not many studies examining language performance and its diurnal variations. The goal of this thesis, then, is to study such variations in language processing with psycholinguistic methods, looking at the phenomenon of anaphoric reference processing. Many important linguistic theories address the question of how an anaphoric reference is processed (Centering Theory, Optimality Theory in the Centering Theory, Accessibility Theory). Most of these theories have an assumption of underlying economy in common: if the referent is easily accessible, the anaphor should be of a simple type, e.g. a personal pronoun. Demonstrative pronouns, such as the German d-pronouns (der, die, das), noun phrases and names are more complex anaphors which bear more information than a simple pronoun and should therefore refer to a less easily accessible antecedent. With three experiments this difference in anaphor type is examined for its diurnal changes: one behavioral field study in which shift workers were regularly tested during their shifts; and two ERP-experiments conducted at two different times of day. The ERP experiments demonstrate the diurnal changes in brain activity during anaphoric processing.

The studies investigated the impact of predictive visual information about the pitch and location of a forthcoming sound on the sound processing. In Symbol-to-Sound matching paradigms, symbols induced predictions of particular sounds. The brain’s error signals (IR and N2b components of the event-related potential) were measured in response to occasional violations of the prediction, i.e. when a sound was incongruent to the corresponding symbol. IR and N2b index the detection of prediction violations at different levels, IR at a sensory and N2b at a cognitive level. Participants evaluated the congruency between prediction and actual sound by button press. When the prediction referred to only the pitch or only the location feature (Exp. 1), the violation of each feature elicited IR and N2b. The IRs to pitch and location violations revealed differences in the in time course and topography, suggesting that they were generated in feature-specific sensory areas. When the prediction referred to both features concurrently (Exp. 2), that is, the symbol predicted the sound´s pitch and location, either one or both predictions were violated. Unexpectedly, no significant effects in the IR range were obtained. However, N2b was elicited in response to all violations. N2b in response to concurrent violations of pitch and location had a shorter latency. We conclude that associative predictions can be established by arbitrary rule-based symbols and for different sound features, and that concurrent violations are processed in parallel. In complex situations as in Exp. 2, capacity limitations appear to affect processing in a hierarchical manner. While predictions were presumably not reliably established at sensory levels (absence of IR), they were established at more cognitive levels, where sounds are represented categorially (presence of N2b).

Die Förderung funktionaler sozio-emotionaler Kompetenz in der Vorschulzeit (Altersspanne 3 bis 6 Jahre) ist von entscheidender Bedeutung, um der Entstehung psychischer Störungen vorzubeugen. Bislang gibt es nur wenige Studien, die die Auswirkungen digitaler Trainings auf die sozio-emotionale Entwicklung von Vorschulkindern untersuchen. Ebenso liefert die Forschung umfangreiche Informationen über typisches sozio-emotionales Verhalten bei Vorschulkindern, während weniger darüber bekannt ist, wie das Gehirn diese Funktionen umsetzt. Ziel der Dissertation war es daher, grundlegende und komplexe Aspekte der sozio-emotionalen Kompetenz von Vorschulkindern zu untersuchen, indem ihre Reife und Trainierbarkeit mit Verhaltens- und neuronalen Maßen erfasst wurden. In den Studien 1 und 2 wurden ereigniskorrelierte Potenziale und die Fast Periodic Visual Stimulation Methode eingesetzt, um neuronale Mechanismen der Emotionserkennung zu quantifizieren. Beide Studien ergaben das Vorhandensein grundlegender Mechanismen der Emotionserkennung in dieser Altersgruppe. Darüber hinaus zeigten Vorschulkinder einen Verarbeitungsvorteil von fröhlichen gegenüber ärgerlichen oder neutralen Gesichtern. Studie 3 untersuchte die Trainierbarkeit sozio-emotionaler Kompetenz anhand des digitalen Trainings Zirkus Empathico. Die Zirkus-Empathico-Gruppe zeigte im Vergleich zur Kontrollgruppe einen Anstieg sowohl der grundlegenden als auch der komplexen sozio-emotionalen Kompetenzen. Darüber hinaus ergab sich für die Zirkus-Empathico-Gruppe auf der neuronalen Ebene einen Verarbeitungsvorteil für fröhliche Gesichter. Zusammenfassend zeigt sich ein erheblicher Nutzen neuronaler Marker für das Verständnis von Mechanismen, welchen der Emotionserkennung von Vorschulkindern zugrunde liegen. Die vielversprechende Evidenz für die Wirksamkeit eines digitalen sozio-emotionalen Kompetenztrainings ermöglicht darüber hinaus weitere Überlegungen zur Nachhaltigkeit der Effekte sowie der gesellschaftlichen Bedeutung. / Promoting functional socio-emotional competence in the preschool years (age range 3 to 6 years) is crucial to prevent the development of psychological disorders. To date, there are few studies examining the effects of digital training on the socio-emotional development of preschool children. Similarly, research provides extensive information on typical socio-emotional behaviors in preschool children, while less is known about how the brain implements these functions. Therefore, the goal of this dissertation was to examine fundamental and complex aspects of preschoolers' socio-emotional competence by assessing their maturity and trainability with behavioral and neuronal measures. Studies 1 and 2 used event-related potentials and the Fast Periodic Visual Stimulation method to quantify neural mechanisms of emotion recognition. Both studies revealed the presence of basic emotion recognition mechanisms in this age group. In addition, preschoolers showed a processing advantage of happy over angry or neutral faces. Study 3 investigated the trainability of socio-emotional competence using the digital training Zirkus Empathico. The Zirkus Empathico group showed an increase in both basic and complex socio-emotional competencies compared to the control group. In addition, the Zirkus Empathico group showed a processing advantage for happy faces at the neuronal level. In summary, neuronal markers show considerable utility for understanding mechanisms underlying emotion recognition in preschool children. The promising evidence for the efficacy of digital socio-emotional skills training also allows further consideration of the sustainability of the effects as well as the societal significance.

Bei altersbedingt abnehmender kognitiver Funktion stellt das steigende Renteneintrittsalter Arbeitgeber und -nehmer vor wachsende Herausforderungen. Der Aufbau der kognitiven Reserve (CR) durch geistig stimulierende Aktivitäten verspricht eine Resilienz gegenüber neuropathologisch bedingten kognitiven Defiziten. In der vorliegenden Arbeit wird die Rolle der CR in Bezug auf die kognitive Leistungsfähigkeit und die neuronale Informationsverarbeitung gesunder Erwachsener im Berufsalter untersucht. Unter Ableitung des Elektroenzephalogramms bearbeiteten Probanden mittleren und hohen Erwerbsalters (34-45 J. und 46-62 J.) im 2-Jahres-Abstand Aufgaben zu drei Domänen exekutiver Funktionen: Arbeitsgedächtnis (AG), kognitive Flexibilität und Inhibitionskontrolle. Hoch-CR-Probanden wiesen aufgabenübergreifend schnellere Reaktionen und geringere Fehlerraten auf. Reduzierte Leistung ließ sich in der Gering-CR-Gruppe tendenziell bei älteren Probanden und in anspruchsvollen Aufgabenbedingungen beobachten. Nach 2 Jahren zeigten Gering-CR-Ältere eine numerisch abnehmende AG-Kapazität, während Hoch-CR-Ältere ihre hohe Leistung steigern konnten. Die P3-Amplitude variierte in Abhängigkeit von der CR und dem Alter. Hoch-CR-Jüngere wiesen im Vergleich zu Gering-CR-Jüngeren höhere P3-Amplituden auf, während Hoch-CR-Ältere im Gegensatz zu Gering-CR-Älteren kleinere P3-Amplituden generierten. Zudem legten kürzere P3-Latenzen in der Hoch-CR-Gruppe eine schnellere neuronale Verarbeitungsgeschwindigkeit nahe. In der Aufgabe zur kognitiven Flexibilität ließ sich bei Gering-CR-Probanden ein Anterior-Shift der P3 beobachten. Die Untersuchungsergebnisse konnten nach 2 Jahren repliziert werden. Alterungsrelevante Leistungsvariablen und neuronale Informationsverarbeitungsprozesse zeigten sich bereits im Berufsalter sensitiv gegenüber der CR. Das mittlere Erwachsenenalter sollte bei der Erarbeitung und Evaluation CR-basierter Maßnahmen zur Prävention kognitiver Defizite stärker berücksichtigt werden. / The increasing retirement date accompanied by an age-associated decline of cognitive functions poses growing challenges to employers and employees. The cognitive reserve (CR) promises a resilience to brain damage-associated cognitive deficits through intellectually stimulating lifestyle activities. The present study examines the role of CR relating to cognitive performance and neuronal information processing of healthy adults in working age. Using an electroencephalogram, subjects of middle and high working age (34-45 years and 46-62 years of age, respectively) completed tasks on three domains of executive functions: working memory, cognitive flexibility and inhibition control. Follow-up assessments were conducted after two years. High-CR subjects performed better across tasks than Low-CR subjects, with faster reaction times and lower error rates. Reduced performance in the Low-CR group tended to be more common among older participants and during the more challenging task conditions. In addition, after two years, Low-CR older workers showed a decreased working memory capacity while older High-CR individuals improved their higher performance. The P3 amplitude of the event-related brain potential varied systematically as a function of CR and age. High-CR younger individuals revealed higher P3 amplitudes compared to Low-CR younger individuals, while High-CR older individuals generated smaller P3 amplitudes than Low-CR older individuals. The shorter P3 peak-latencies of the High-CR group suggested moreover a difference in neural processing speed. When testing cognitive flexibility an anterior shift of the P3 was observed in older Low-CR subjects. The results were almost completely replicated after two years. Age-related performance variables and neuronal information processes revealed to be sensitive to CR already at working age. These findings recommend more research on early adulthood in the development and evaluation of CR-based programs to prevent cognitive deficits.

The studies investigated the impact of predictive visual information about the pitch and location of a forthcoming sound on the sound processing. In Symbol-to-Sound matching paradigms, symbols induced predictions of particular sounds. The brain’s error signals (IR and N2b components of the event-related potential) were measured in response to occasional violations of the prediction, i.e. when a sound was incongruent to the corresponding symbol. IR and N2b index the detection of prediction violations at different levels, IR at a sensory and N2b at a cognitive level. Participants evaluated the congruency between prediction and actual sound by button press. When the prediction referred to only the pitch or only the location feature (Exp. 1), the violation of each feature elicited IR and N2b. The IRs to pitch and location violations revealed differences in the in time course and topography, suggesting that they were generated in feature-specific sensory areas. When the prediction referred to both features concurrently (Exp. 2), that is, the symbol predicted the sound´s pitch and location, either one or both predictions were violated. Unexpectedly, no significant effects in the IR range were obtained. However, N2b was elicited in response to all violations. N2b in response to concurrent violations of pitch and location had a shorter latency. We conclude that associative predictions can be established by arbitrary rule-based symbols and for different sound features, and that concurrent violations are processed in parallel. In complex situations as in Exp. 2, capacity limitations appear to affect processing in a hierarchical manner. While predictions were presumably not reliably established at sensory levels (absence of IR), they were established at more cognitive levels, where sounds are represented categorially (presence of N2b).

Bei der Verarbeitung transitiver Sätze verwendet der Parser verschiedene Informationen, wie die Wortstellung, die Belebtheit und die Kasusmarkierung der Argumente, um eine Repräsentation der im Satz beschriebenen Situation aufzubauen. Frühere psycholinguistische Arbeiten zeigen, dass zwei belebte Argumente in einem Satz zusätzliche Verarbeitungskosten verursachen, außer wenn andere Informationen die Zuweisung der grammatischen und thematischen Rollen an die Argumente erlauben. In kasusmarkierenden Sprachen wie Deutsch ist einer dieser Hinweise die morphologische Kasusmarkierung. Die meisten zweistelligen deutschen Verben weisen ihren Argumenten das kanonische Nominativ-Akkusativ-Kasusmuster zu. Eine kleine Gruppe von zweistelligen Verben weist jedoch das nichtkanonische Nominativ-Dativ-Muster zu. Diese Verben unterschieden sich in ihrer Syntax und Semantik von kanonisch transitiven Verben und verursachen beim Satzverstehen höhere Verarbeitungskosten. In dieser Dissertation wird untersucht, wie die Verarbeitung von Argumentbelebtheitskontrasten während der Satzverarbeitung vom verbalen Kasuszuweisungsmuster moduliert wird. Ich stelle die Ergebnisse vier verschiedener Experimente vor (selbstgetaktetes Lesen, Blickbewegungsmessungen und EKP-Messungen). Alle experimentellen Methoden zeigen, dass der Effekt der Argumentbelebtheitskonstraste mit dem Effekt des verbalen Kasuszuweisungsmusters interagiert. Die Ergebnisse zeigen ein detaillierteres Bild der Satzverarbeitung und tragen zur Vereinigung der Transitivätsbegriffe in theoretischer Linguistik und Psycholinguistik bei. / During the comprehension of transitive sentences, the parser uses different kinds of information like word order, the arguments'' animacy status and case marking to build a representation of the situation the sentence describes. Previous research in psycholinguistics has shown that two animate arguments in a sentence cause additional processing costs, unless other cues allow the assignment of grammatical and thematic roles to the arguments. In case-marking languages like German, one of these cues is morphological case marking. While most German verbs assign the canonical nominative-accusative case pattern to their arguments, a small group of verbs assign noncanonical nominative-dative. These verbs differ from standard transitive verbs both in their syntax and their semantics, and are known to cause higher processing cost during comprehension. This dissertation examines how the processing of argument animacy contrasts during sentence comprehension is modulated by the verbal case marking pattern. I report the results of four different experiments, using self-paced reading time measurements, eyetracking and ERP measurements. All experimental methods show that the effect of argument animacy contrasts interacts with the effects of the verbal case marking pattern. The findings add further details to the existing knowledge about sentence comprehension, and combine perspectives on transitivity from theoretical linguistics and psycholinguistics.