Die Informations- und Kommunikationstechnologien haben die Arbeitswelt grundlegend verändert. Durch den Einsatz komplexer, hochautomatisierter Systeme werden an die kognitive Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit von Arbeitnehmern hohe Anforderungen gestellt. Über die Ermittlung der psychischen Beanspruchung des Menschen an Arbeitsplätzen mit hohen kognitiven Anforderungen wird es möglich, eine Über- oder Unterbeanspruchung zu vermeiden. Gegenstand der Dissertation ist deshalb die Entwicklung, Implementierung und der Test eines neuen Systems zur kontinuierlichen Bewertung psychischer Beanspruchung an informationsintensiven Arbeitsplätzen auf Basis des Elektroenzephalogramms. Im theoretischen Teil der Arbeit werden die Konzepte zur Definition der psychischen Beanspruchung und Modelle zur Beschreibung der menschlichen Informationsverarbeitung zusammengestellt. Die Auswertung einer Reihe von Experimenten ist die Basis für die Konzeption und den Test des neuen Systems zur Indexierung der psychischen Beanspruchung. Die Aufgabenbatterie, die Stichprobenbeschreibung, der Versuchsaufbau und -ablauf sind Bestandteil des experimentellen Teils der Arbeit. Während der Aufgabenlösung wird von den Probanden das Elektroenzephalogramm mit 25 Kanälen abgeleitet. Es folgt eine Artefakteliminierung, für die ein neues automatisch und in Echtzeit arbeitendes Verfahren entwickelt wurde. Die Klassifikation und damit die Indexierung von Segmenten des Elektroenzephalogramms in die Klassen niedriger, mittlerer oder hoher Beanspruchung erfolgt auf Basis einer ebenfalls neu entwickelten Methode, deren Grundlage Dual Frequency Head Maps sind. Damit ist ein vollständiges System entstanden, das die einzelnen Verfahrensschritte integriert und die Aufgabenstellung der Arbeit erfüllt: Es kann an informationsintensiven Arbeitsplätzen eingesetzt werden, um kontinuierlich die Bewertung der psychischen Beanspruchung auf Basis des Elektroenzephalogramms vorzunehmen. / Advanced information and communication technology has fundamentally changed the working environment. Complex and highly automated systems impose high demands on employees with respect to cognitive capacity and the ability to cope with workload. The registration of mental workload of employees on-site at workplaces with high cognitive demands enables preventing over- or underload. The subject of this dissertation is therefore the development, implementation and testing of a novel system for continuous assessment of mental workload at information intensive workplaces on the basis of the electroencephalogram. In the theoretical section of the thesis concepts for defining mental workload are given; furthermore, models for describing human information processing are introduced and the relevant terminology such as strain, workload, and performance is clarified. Evaluation of an array of experiments with cognitive tasks forms the basis for the conceptual design and testing of the novel system for indexing mental workload. Descriptions of these tasks, the sample, the experimental set-up and procedure are included in the experimental section. The electroencephalogram with 25 channels was recorded from the subjects while performing the tasks. Subsequently, an artifact elimination was carried out, for which a new, automated, and real-time capable procedure has been developed. Segments from the electroencephalogram are classified and thusly indexed into classes of low, medium, and high workload on the basis of a likewise newly developed method, whose central element are Dual Frequency Head Maps. Hence, a complete system emerges that integrates the single processing steps and satisfies the scope of this thesis: It can be applied on-site at information intensive workplaces for continuous assessment of mental workload on the basis of the electroencephalogram.

Trotz zahlreicher Untersuchungen lässt sich bei der Zwangsstörung noch kein einheitliches, alle Befunde integrierendes Krankheitsmodell formulieren. Die Verarbeitung von emotionalen Reizen könnte bei Personen mit Zwangsstörungen verändert sein. Dies trägt möglicherweise zur Entwicklung und Aufrechterhaltung der Störung bei. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, spezifische Komponenten dieser Verarbeitung zu untersuchen. Zuerst wurde in zwei unterschiedlichen Studien überprüft, ob die Orientierung der Aufmerksamkeit zu neuen Reizen bei Patienten mit Zwangsstörungen verstärkt ist. Zu diesem Zweck wurden durch neue Reize evozierte Potentiale im Elektroenzephalogramms (EEG) gemessen. Anschließend wurde in einer Studie überprüft, ob das Verhältnis der Aktivierungen von dem Vermeidungs- zum Annäherungssystem bei den Betroffenen verändert ist. Dies lässt sich an Hand der Ermittlung der hemisphärischen Verteilung von Alpha-Wellen in frontalen Hirnregionen feststellen. Die Ergebnisse der ersten beiden Studien ergaben, dass Patienten unabhängig vom emotionalen Kontext eine stärkere Aufmerksamkeitshinwendung zu neuen Reizen zeigen (Studie 1), was allerdings nicht beobachtet wurde, wenn die neuen Reize innerhalb des Aufmerksamkeitsfokus lagen (Studie 2). Dieses Ergebnis wurde als überaktives Gefahrenerkennungssystem bei Patienten interpretiert. Weiterhin ließ sich feststellen, dass Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen in frontalen Hirnregionen eine Verlagerung der Alpha Asymmetrie zur linken Gehirnhemisphäre aufwiesen (Studie 3). Dieser Befund wurde unabhängig von einer Stimulierung durch emotionale Reize gemacht. Er lässt sich als stärkere Aktivierung des Vermeidungs- im Verhältnis zum Annäherungssystem deuten. Zusammengefasst zeigte sich bei Patienten mit Zwangsstörungen eine veränderte Verarbeitung von emotionalen Reizen. Aus diesen Befunden können spezifische Empfehlungen für die Behandlung der Störung abgeleitet werden. / It is so not possible to formulate a disease model of obsessive-compulsive disorder (OCD) that integrates all the results of the many studies carried out. The neural processing of emotional stimuli might be altered in people with OCD. This might play an important role in the development and maintenance of OCD. The present work aimed to investigate specific components of the neural processing of emotional stimuli. The first two studies examined if the orienting of attention towards novel stimuli is enhanced in patients with OCD. For this purpose the event-related brain potentials evocated by novel stimuli in the electroencephalogram were recorded. The third study tested if the relationship between the withdrawal-avoidance mode and the approach mode of the motivational brain system is altered in OCD patients. This can be assessed by the hemispheric distribution of alpha power in frontal brain regions. The results of the first two studies showed that the orienting of attention towards novel stimuli is enhanced in patients with OCD independently of the emotional context condition (study 1), which could not be observed if the novel stimuli were listened to in active attentional mode (study 2). This was interpreted as a hypersensitive threat detection system. Further, it was found that patients showed a shift of frontal alpha activity to the left hemisphere compared to healthy control subjects (study 3). This result was independent of the viewing of emotional stimuli. It can be concluded that the avoidance mode is relatively increased in patients with OCD. Taken together, patients showed an altered neural processing of emotional stimuli. Specific recommendations for he treatment of the disorder can be drawn out of them.