Die emotionale Valenz von Wörtern beeinflusst deren kognitive Verarbeitung. Ungeklärt ist, obwohl von zentraler Bedeutung für die Disziplinen der Psycholinguistik und der Neurowissenschaften, die Frage nach dem funktionellen Lokus von Emotionseffekten in der visuellen Wortverarbeitung. In der vorliegenden Dissertation wurde mit Hilfe von Ereignis-korrelierten Potentialen (EKPs) untersucht, ob emotionale Valenz auf lexikalischen oder auf semantischen Wortverarbeitungsstufen wirksam wird. Vorausgegangene Studien weisen auf einen post-lexikalischen Lokus von Emotionseffekten hin, wobei einige wenige heterogene Befunde von sehr frühen Emotionseffekten auch einen lexikalischen Lokus vermuten lassen. In der vorliegenden Arbeit wurden drei emotions-sensitive EKP Komponenten beobachtet, die distinkte zeitliche und räumliche Verteilungen aufwiesen, und daher verschiedene Wortverarbeitungsstufen zu reflektieren scheinen. Die Ergebnisse wurden im Rahmen von allgemeinen Annahmen aktueller Wortverarbeitungs- und semantischer Repräsentationsmodelle diskutiert. Als zentrales Ergebnis kann benannt werden, dass Emotion am stärksten semantische Wortverarbeitungsstufen beeinflusste. Hieraus wurde geschlussfolgert, dass emotionale Valenz einen Teil der Wortbedeutung darstellt. Eine Interaktion mit einem lexikalischen Faktor sowie sehr frühe Emotionseffekte deuten auf einen zusätzlichen Lokus auf lexikalischen oder sogar perzeptuellen Wortverarbeitungsstufen hin. Dies bedeutet, Emotion veränderte die visuelle Wortverarbeitung auf multiplen Stufen, dabei konnten separate emotions-sensitive EKP Komponenten, die unterschiedlichen Randbedingungen unterliegen, mit jeweils einem frühen (pre-)lexikalischen und einem späten semantischen Lokus in der Wortverarbeitung in Verbindung gesetzt werden. Die Befunde stützen Wortverarbeitungsmodelle, die zeitlich flexible und interaktive Wortverarbeitungsstufen annehmen. / Emotional valence of words influences their cognitive processing. The functional locus of emotion effects in the stream of visual word processing is still elusive, although it is an issue of great importance for the disciplines of psycholinguistics and neuroscience. In the present dissertation event-related potentials (ERPs) were applied to examine whether emotional valence influences visual word processing on either lexical or semantic processing stages. Previous studies argued for a post-lexical locus of emotion effects, whereas a lexical locus has been indicated by a few heterogeneous findings of very early emotion effects. Three emotion-related ERP components were observed that showed distinct temporal and topographic distributions, and thus seem to reflect different processing stages in word recognition. Results are discussed within a framework of common assumptions from word recognition and semantic representation models. As a main finding, emotion impacted most strongly semantic processing stages. Thus, emotional valence can be considered to be a part of the meaning of words. However, an interaction of emotion with a lexical factor and very early emotion effects argued for an additional functional locus on lexical, or even on perceptual processing stages in word recognition. In conclusion, emotion impacted visual word processing on multiple stages, whereas distinct emotion-related ERP components, that are subject to different boundary conditions, were associated each with an early (pre-)lexical locus or a late semantic locus. The findings are in line with models of visual word processing that assume time-flexible and interactive processing stages, and point out the need for integration of word recognition models with models of semantic representation.

In unserer lautsprachlichen Welt ist Kommunikation stark auf das Hören angewiesen. Normalhörende Kinder sammeln in ihren ersten Lebensjahren Hörerfahrungen, die ihre sprachliche Entwicklung unterstützen. Früh ertaubten oder von Geburt an gehörlosen Kindern fehlt diese Möglichkeit bis zur Cochlea-Implantation. Ein Cochlea-Implantat (CI) ist eine Innenohrprothese, die geschädigte sensorische Haarzellen ersetzt und das Hören ermöglicht, wenn der Hörnerv intakt ist. Nach der Implantation beginnen CI-tragende Kinder ohne relevante Hörerfahrung mit der lautsprachlichen Entwicklung und müssen zu gleichaltrigen normalhörenden Kindern aufschließen. Die CI-Funktionen werden in mehreren Sitzungen an die Wahrnehmung der Person angepasst, doch das CI überträgt die Tonwelt nicht so exakt wie ein intaktes Gehör, was die auditive Umgebungswahrnehmung von CI-tragenden Kindern erschwert. Erwachsene CI-Nutzer können bei der Anpassung verbal kommunizieren, Kleinkinder oder Säuglinge jedoch nicht, weshalb ihre Hörwelt weitgehend unbekannt bleibt. Sprache und Musik teilen einige Wahrnehmungseigenschaften: Prosodie (Sprachmelodie) basiert auf Frequenz und Intonation, Emotionen werden durch Rhythmus und Intensität ausgedrückt, und Klangfarbe ermöglicht die Unterscheidung von Sprechstimmen und Instrumenten. Die Studie untersucht die musikalische Hörverarbeitung bei normalhörenden Säuglingen und CI-tragenden Kleinkindern mit vergleichbarem Höralter. Mithilfe der Mismatch Negativity (MMN) im EEG, die unabhängig von der Aufmerksamkeit des Probanden ausgelöst wird, wurde die Hörwahrnehmung objektiv beurteilt. Verschiedene musikalische Qualitäten wurden mit einem Multi-feature-MMN-Paradigma untersucht. Die Stimuli bestanden aus einem Tonlauf von vier Achtelnoten (Alberti-Bass) und wurden in allen Dur- und Moll-Tonarten in randomisierter Reihenfolge dargeboten, wobei der dritte Ton in Tonhöhe (pitch), Klangfarbe (timbre), Intensität (intensity), Rhythmus (rhythm), Glissando (slide) und einem zweiten Standard (standard2) variierte. Die Probanden wurden während der Stimulus-Präsentation geräuschlos abgelenkt. Es wurden Daten von 17 prälingual ertaubten CI-tragenden Kleinkindern (durchschnittlich 1 Jahr und 7 Monate alt) und 21 normalhörenden Säuglingen (6 Monate alt), beide mit 6 Monaten Hörerfahrung, ausgewertet. Für jede Bedingung wurde der Grand Average in beiden Gruppen und deren Untergruppen gebildet, und die MMN in frühen und späten Zeitfenstern analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass CI-tragende Kinder bei allen Devianten eine signifikante MMN zeigten. Die Untergruppe „mit Hörerfahrung“ wies bei timbre, intensity, rhythm und standard2 signifikante Ergebnisse auf, während die Untergruppe „ohne Hörerfahrung“ bei allen Devianten Signifikanzen zeigte. Dies wird jedoch aufgrund der kleinen Stichprobengröße nicht als robust betrachtet. Normalhörende Kinder zeigten bei allen Devianten außer standard2 eine signifikante MMN. CI-tragende Kinder reagierten unerwartet stark auf intensity und schwach auf rhythm, während normalhörende Kinder standard2 nicht wahrnehmen konnten. Erstmals wurde die Hörwahrnehmung von früh implantierten, bilateral CI-tragenden Kindern in ihrem frühen Höralter von sechs Monaten untersucht. CI-tragende Kinder konnten alle untersuchten Abweichungen wahrnehmen, wobei timbre und intensity besser und rhythm schwächer als erwartet wahrgenommen wurden. Normalhörende Kinder konnten standard2 aufgrund ihres Entwicklungsstandes nicht wahrnehmen, während ältere CI-tragende Kleinkinder dies kognitiv leisten konnten. Die CI-tragenden Kinder zeigten eine vergleichbare Fähigkeit zur Wahrnehmung akustischer Reize wie normalhörende Kinder, trotz fehlender oder unterbrochener Hörerfahrung.:Inhaltsverzeichnis Relevanz der Dissertation für den Forschungsbereich 1. Einleitung 1.1. Das auditive System 1.1.1. Anatomie des Ohres 1.1.2. Physiologie der akustischen Wahrnehmung 1.1.3. Embryologische Entwicklung des Innenohres: Der Beginn des Hörens 1.1.4. Kindliche Hörstörungen 1.2. Das Cochlea-Implantat (CI) 1.2.1. Definition und Entwicklung 1.2.2. Aufbau und Funktion 1.2.3. CI-Versorgung bei Kleinkindern 1.3. EEG und evozierte Potentiale 1.3.1. EEG 1.3.2. Ereignis-korrelierte Potentiale 1.3.3. CI-Artefakte 1.4. Bedeutung von Musik für die Entwicklung 1.4.1. Musik als Kulturgut 1.4.2. Psychosoziale Aspekte 1.4.3. Hörwahrnehmungen bis zum Kleinkindalter 1.4.4. Musikwahrnehmung mit CI 2. Experiment 2.1. Motivation 2.2. Stand der Wissenschaft 2.3. Fragestellung und Hypothesen 2.4. Methoden 2.4.1. Probanden 2.4.2. Versuchsdesign 2.4.3. Versuchsablauf 2.4.4. Elektrophysiologische Ableitung 2.4.5. Datenanalyse 2.5. Ergebnisse 2.5.1. Patientengruppe (CI-tragende Kinder) 2.5.2. Kontrollgruppe (normalhörende Kinder) 2.5.3. Übersicht über die CI- und die NH-Gruppe 2.5.4. Die Auswirkung des CI-Artefakts auf die MMN 3. Diskussion 3.1. Hörwahrnehmung CI-tragender Kinder 3.1.1. Pitch 3.1.2. Timbre 3.1.3. Intensity 3.1.4. Rhythm 3.1.5. Slide 3.1.6. Standard2 3.1.7. Globaler Vergleich der diskutierten Studien 3.2. Hörwahrnehmung normalhörender 6 Monate alter Säuglinge 3.3. Untergruppen „mit“ und „ohne Hörerfahrung“ 3.4. Latenzen 3.5. Fazit 3.6. Limitationen 3.7. Ausblick 4. Zusammenfassung 4.1. Deutsch 4.2. English Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Literaturverzeichnis Anlage 1: Erklärung zur Eröffnung des Promotionsverfahrens Anlage 2: Erklärung zur Einhaltung aktueller gesetzlicher Vorgaben

Zusammenhänge zwischen neurokognitiven Indikatoren und Verhaltensindikatoren der Gesichterkognition können Gehirnsysteme und neuronale Subprozesse identifizieren, die individuellen Unterschieden im Verhalten zugrunde liegen. Diese Dissertation zeigt, dass Ereigniskorrelierte Potentiale (EKPs) als neurokognitive Indikatoren für die Erforschung individueller Unterschiede eingesetzt werden können, denn sie weisen die gleichen hohen psychometrischen Qualitäten wie andere Fähigkeitsindikatoren auf und messen daher individuelle Unterschiede in der neuronalen Verarbeitung zuverlässig und stabil über die Zeit. Auf der Verhaltensebene wurden drei Teilfähigkeiten der Gesichterkognition etabliert: Gesichterwahrnehmung, Gesichtergedächtnis und Gesichtergeschwindigkeit. EKPs wurden in Strukturgleichungsmodellen verwendet, um den Beitrag neurokognitiver Indikatoren an individuellen Unterschieden dieser Gesichterkognitionsfähigkeiten zu schätzen. Für 85 Probanden wurden Beziehungen zwischen den Gesichterkognitionsfähigkeiten und der P100, N170, der sogenannten Differenz aufgrund des Gedächtnisses (Dm) und dem frühen sowie späten Wiederholungseffekt (ERE und LRE) etabliert. Spezifische Anteile individueller Unterschiede in der Gesichterkognition auf der Verhaltensebene wurden durch individuelle Unterschiede im Zeitverlauf der strukturellen Gesichteranalyse (N170 Latenz) sowie in der Reaktivierung von Repräsentationen gespeicherter Gesichtsstrukturen (ERE) als auch personen-spezifischen Wissens (LRE) erklärt. Keinen Anteil an individuellen Unterschieden erklärten hingegen frühe Wahrnehmungsprozesse (P100), die neuronale Aktivierung während der strukturellen Gesichteranalyse (N170 Amplitude) und Prozesse der Gedächtnisenkodierung von Gesichtern (Dm). Diese Ergebnisse zeigen, dass individuelle Unterschiede in der Gesichterkognition von der strukturellen Gesichteranalyse sowie von der Effizienz und Geschwindigkeit des Zugriffs auf Gedächtnisinhalte zu Gesichtern und Personen abhängt. / Individual differences in perceiving, learning, and recognizing faces were shown on the behavioral and neural level but were rarely related to one another. By determining relationships between behavioral and neurocognitive indicators of face cognition, brain systems and neural sub-processes can be identified that underlie individual variations on the behavioral level. The present dissertation laid the foundation for using event-related potentials (ERPs) as neurocognitive indicators in individual differences research. ERP components were shown to possess the same high psychometric qualities as behavioral ability measures and thus to measure individual differences of neural processing reliably and stably across time. On the behavioral level, three component abilities of face cognition were established: face perception, face memory, and the speed of face cognition. ERP components were used in structural equation models that estimated contributions of neurocognitive indicators to the individual differences in these face cognition abilities. Regression analysis was used to determine the contributions of P100, N170, the so called difference due to memory (Dm), as well as early and late repetition effects (ERE and LRE) to face cognition abilities in 85 participants. Certain amounts of variance in face cognition as seen on the behavioral level were accounted for by individual differences in the temporal dimension of structural encoding of a face (N170 latency) and in the re-activation of both stored facial structures (ERE) and person-identity information (LRE). In contrast, processes of early vision (P100), the neural activation of structural face encoding (N170 amplitude), and memory encoding of new faces (Dm) did not show any contribution to individual differences in face cognition. These findings show that individual differences in face cognition depend on the speed of structurally encoding faces and on the efficiency and speed of accessing face and person memory.