In der vorliegenden Studie wurde eine modifizierte Version des Eriksen Flanker Task verwendet, um ereigniskorrelierte Potentiale (ERPs) aufzuzeichnen und zu beurteilen, ob diese nach Richtigantworten, Falschantworten sowie Richtigantworten mit negativem Feedback ("PC-Fehlern") auftreten. Die bisher beschriebenen Fehlerpotentiale, d.h. die error-related negativity (negativer Peak nach Falschantworten) sowie die error positivity (positiver Peak nach Falschantworten), waren grundsätzlich nach Falschantworten zu beobachten, aber traten nur teilweise nach Richtigantworten mit negativem Feedback auf. Zudem trat eine späte Positivierung ausschließlich im letzteren Fall auf, welche eine bewußte Verarbeitung der unerwarteten Ereignisse widerspiegeln könnte. Diese Ergebnisse widersprechen der Vorstellung, dass die ERN/Ne die Aktivität eines generellen Fehlererkennungssystems des menschlichen Gehirns repräsentiert. / In the present study, a modified version of the Eriksen Flanker Task has been used to study event-related potentials (ERPs) elicited by correct responses, response errors, and invalid negative response feedback following correct button presses ("PC-error trials"). Conventional error potentials (error-related negativity (ERN/Ne); error-positivity (Pe)) were generally observed after incorrect button presses but only partially after negative response feedback in PC-error trials. Furthermore, a late positive deflection occured specifically after PC-errors (late positivity (Pl)), which might reflect a conscious processing of these unexpected events. These results imply some restrictions for the notion that the ERN/Ne reflects the activity of a general and "generic" neural error-detection system in the human brain.

Der präfrontale Kortex wird im Allgemeinen mit exekutiven Funktionen in Verbindung gebracht, die unter anderem Aufmerksamkeitskontrolle, Inhibition, Arbeitsgedächtnis oder die Erkennung und Bewertung neuartiger Reize beinhalten. Für die situationsgerechte Anpassung der verschiedenen Kontrollmechanismen ist in dieser Hirnregion, wie sich in zahlreichen Studien gezeigt hat, der Neurotransmitter Dopamin entscheidend. Dieser liegt, u.a. bedingt durch den Val108/158Met-Polymorphismus der Catechol-O-Methyl-Transferase, interindividuell in verschiedenem Ausmaß vor und sollte dadurch Unterschiede in präfrontalen Funktionen zwischen einzelnen Individuen maßgeblich beeinflussen. Ziel dieser Arbeit war es, diesen Einfluss mittels EEG und ereigniskorrelierten Potenzialen genauer zu bestimmen und zusätzlich herauszuarbeiten, welche kognitiven Prozesse genau durch den COMT-Genotyp beeinflusst werden. 60 gesunde Probanden absolvierten hierzu unter EEG-Ableitung eine Aufgabe mit variablem Aufmerksamkeitsbedarf. Es wurde zunächst der Zusammenhang zwischen den ereigniskorrelierten Potenzialen N200 und P300 mit präfrontalen Funktionen wie Aufmerksamkeitskontrolle, Inhibition und Konfliktdetektion bzw. –verarbeitung untersucht. Zusätzlich wurden sowohl das Verhalten als auch die elektrophysiologische Aktivität zwischen den sorgfältig gematchten Genotyp-Gruppen Val/Val, Val/Met und Met/Met (je 11 Probanden) verglichen. Es zeigte sich, dass die N200 v.a. durch eine Veränderung der Aufmerksamkeitsrichtung zwischen globalen und lokalen Stimuluseigenschaften beeinflusst wurde. Die P300 wurde dagegen sowohl von der Aufmerksamkeitsrichtung als auch der Konfliktstärke (lokale im Vergleich zu globalen Stimuluseigenschaften sowie erhöhter Konflikt mit vermehrter Beanspruchung von Aufmerksamkeitsressourcen) beeinflusst. Wir konnten keine Auswirkungen der COMT-Ausprägung auf die Performanz (Korrektheit und Reaktionsgeschwindigkeit) im VAC-Test feststellen. Die hirnelektrische Aktivität (N200 und P300) unterlag dagegen einem deutlichen Einfluss des COMT-Genotyps: Met-Allel-Homozygote zeigten ein effizienteres Arbeiten - es lag eine bessere Aktivierung des Kortex (höhere P300) sowie ein geringerer Bedarf an Inhibition bei gleicher Leistung wie bei Val-Allel-Trägern vor (niedrigere N200- Amplitude). Es zeigte sich zudem bei den Met-Allel-Homozygoten kaum Variabilität der Hirnaktivierung über alle Schwierigkeitsstufen hinweg, was möglicherweise Ausdruck einer geringeren kognitiven Flexibilität im Vergleich zu Val-Allel-Trägern ist. / The prefrontal cortex is reported to be associated with executive functions such as attentional control, inhibition, working memory or recognition and evaluation of new stimuli. To the aim of appropriate adaptation of the variable control mechanisms in this brain region, the neurotransmitter dopamine is crucial, as reported in numerous studies. Due to the Val108/158Met polymorphism (amongst others) the neurotransmitter is available in a varying amount and should therefore effect prefrontal functions amongst individuals importantly. The aim of this study was to define this influence using EEG and event related potentials and to identify in addition the cognitive processes influenced by the COMT genotype. 60 healthy individuals therefore passed a variable attentional control task during the recording of an EEG. The association of the event-related potentials N200 and P300 with prefrontal functions (attentional control, inhibition and conflict detection) was analyzed. Additionally performance and electrophysiological activity of the carefully matched genotype groups Val/Val, Val/Met and Met/Met were compared. We found N200 mainly being influenced by an attentional shift between global and local stimulus characteristics - in contrast to P300, which was affected both by attentional focus and amount of conflict (local in comparison to global stimulus characteristics as well as an increased amount of conflict with a higher demand for attentional resources). We found no influence of COMT genotype on performance (reaction time and correctness) in our task whereas electric brain activity is subject to a considerable impact of the COMT genotype: Met allele homozygotes showed more efficient working expressed by a better cortical activation (higher P300) and less inhibitory demand (lower N200) for equal performance compared to Val allele carriers. Furthermore Met allele homozygotes showed only very little variability in cortical activation throughout all conditions – maybe a sign of less cognitive flexibility compared to Val allele carriers.

In Würzburg wird seit 1997 ein Hörscreening unter Verwendung akustisch evozierter Potentiale durchgeführt. Der zu Anfang verwendete Click-Reiz wurde im März 2006 durch den auf dem Cochlea-Modell beruhenden Chirp-Reiz ersetzt. Für diesen Reiz werden auf Grund der Kompensation der Wanderwellenverzögerung der Cochlea größere Potentialamplituden beschrieben. Für diese Arbeit wurden die akustisch evozierten Potentiale von 96 Neugeborenen mit dem Maico-MB11-BERAphon aufgezeichnet. Ausgewertet und verglichen wurden die bei 40 dB HL und 60 dB HL mittels Click und Chirp generierten Potentiale I, III und V hinsichtlich ihrer Auswertbarkeit sowie ihrer Latenzzeiten und Amplitudenwerte. Besonderes Interesse galt den Latenzzeiten des Chirp und dabei der Fragestellung, in wie weit sich die Reizstruktur des Chirps in einer Verkürzung der Latenzzeiten auswirken würde. Die Ergebnisse zeigen, dass der Chirp im Vergleich zum Click zu einer deutlichen Verkürzung der Latenzen der akustisch evozierten Potentiale führt. Bei allen untersuchten Potentialen ergaben sich beim Chirp kürzere mittlere Latenzen als beim Click. Die Unterschiede erwiesen sich als statistisch signifikant. Der Chirp bewirkt eine Vergrößerung der Antwort-Amplituden. Die Mittelwerte aller Amplituden waren bei Verwendung des Chirp-Reizes größer. Eine Verbesserung der Auswertbarkeit wurde für alle untersuchten Potentiale I, III und V nachgewiesen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass nach Chirp-Reizung die einzelnen Wellen der akustisch evozierten Potentiale also deutlicher, mit größerer Amplitude und mit kürzerer Latenz zur Darstellung kommen als nach Click-Reizung. Die in dieser Untersuchung im Standard-BERA-Verfahren ermittelten Unterschiede zwischen den Reizen Click und Chirp unterstreichen die Vorteile des Chirp auch für den Einsatz beim Hörscreening und der Hörschwellenbestimmung. Die durch diesen Reiz evozierte Potentialantwort führt bei kürzeren Messzeiten zu deutlich zuverlässigeren Ergebnissen, was eine Verbesserung der Qualität der Hörschwellenbestimmung und der Hörscreening-Untersuchung darstellt. / Since 1997 there is a Hearingscreening established in Wuerzburg which is based on auditory evoked potenials. In March 2006 the formerly used click-stimulus was substituted by a chirp-stimulus based on the cochlea-model. For this stimulus larger amplitudes of the potentials are discribed due to a compensation of travelling wave delay. For this study the auditory evoked potentials of 96 newborns were recorded with the Maico-MB11-BERAphon. Potentials I, III and V were evaluated and compared in terms of evaluability as well as latency and amplitude values. The latencies of the chirp-stimulus and the question, to which extent the structure of the chirp-stimulus would result in a reduction of latency times were of main interest. The results show that compared to the click the chirp-stimulus causes a clear shortening of latencies of auditory evoked potentials. For all examined potentials the chirp-stimulus showed shorter mean-latencies than the click. The differences were statistically significant. The chirp causes an increase in response amplitudes. Mean values of amplitudes were larger when using the chirp stimulus. An improvement of the evaluability was demonstrated for all investigated potentials I, III and V. In summary it can be seen that after Chirp excitation the individual waves of auditory evoked potentials occur more clearly, with greater amplitude and shorter latency than after click excitation. The differences between the click and chirp stimuli identified in these standard ABR procedures also emphasize the benefits of the chirp-stimulus for use in hearing screening and the defining of hearing thresholds. The potential response evoked by this stimulus leads to more reliable results implying significantly shorter measuring times and thus improves the quality of the defining of hearing thresholds and hearing screening examination.

Magdeburg, Univ., Diss., 2007

Nikotin in den unterschiedlichsten Darreichungsformen verringert bei verschiedenen Spezies im räumlichen Hinweisreizparadigma die Kosten invalider Hinweisreize. Welcher Teilprozess genau durch Nikotin beeinflusst wird, ist bislang nicht untersucht worden. Die gängige Interpretation ist, daß Nikotin das Loslösen von Aufmerksamkeit von einem bisher beachteten Ort erleichtert. In fünf Studien, drei elektrophysiologischen und zwei behavioralen wurden drei mögliche Mechanismen der Nikotinwirkung an Nichtrauchern untersucht. Experiment 1 und 2 gingen der Frage nach, ob Nikotin eine Modulation sensorischer gain Kontrolle bewirkt. Dazu wurden ereigniskorrelierte Potentiale (EKP) im Posner-Paradigma erhoben und die Wirkung von Nikotin auf die aufmerksamkeitsassoziierten Komponenten P1 und N1 betrachtet. Nikotin verringerte die Kosten invalider Hinweisreize bei Aufmerksamkeitslenkung durch endogene Hinweisreize, nicht aber bei exogenen Hinweisreizen. Die P1 und N1 Komponenten zeigten sich unbeeinflusst von Nikotin, damit findet also die Annahme einer Wirkung auf sensorische Suppression keine Unterstützung. In Experiment 3 und 4 wurde untersucht, ob Nikotin einen Effekt auf kostenträchtige unwillkürliche Aufmerksamkeitsverschiebungen, Distraktionen, hat. In Experiment 3 wurden in einem räumlichen Daueraufmerksamkeitsparadigma Distraktionen durch deviante Stimulusmerkmale ausgelöst und die Wirkung von Nikotin auf eine distraktionsassoziierte Komponente des EKP, die P3a, betrachtet. <br>In Experiment 4 wurde in einem Hinweisreizparadigma durch zusätzliche Stimuli eine Distraktion ausgelöst und die Nikotinwirkung auf die Reaktionszeitkosten untersucht. Nikotin zeigte keinen Einfluss auf Distraktionskosten in beiden Studien und auch keine Wirkung auf die P3a Komponente in Experiment 3. In Experiment 4 wurde zusätzlich die Wirkung von Nikotin auf das Loslösen von Aufmerksamkeit untersucht, indem die Schwierigkeit des Loslösens variiert wurde. Auch hier zeigte sich keine Nikotinwirkung. Allerdings konnte in beiden Studien weder die häufig berichtete generelle Reaktionszeitverkürzung noch die Verringerung der Kosten invalider Hinweisreize repliziert werden, so dass zum Einen keine Aussage über die Wirkung von Nikotin auf Distraktionen oder den Aufmerksamkeitsloslöseprozess gemacht werden können, zum Anderen sich die Frage stellte, unter welchen Bedingungen Nikotin einen differentiellen Effekt überhaupt zeigt.<br><br> Im letzten Experiment wurde hierzu die Häufigkeit der Reaktionsanforderung einerseits und die zeitlichen Aspekte der Aufmerksamkeitslenkung andererseits variiert und der Effekt des Nikotins auf den Validitätseffekt, die Reaktionszeitdifferenz zwischen valide und invalide vorhergesagten Zielreizen, betrachtet. Nikotin verringerte bei Individuen, bei denen Aufmerksamkeitslenkung in allen Bedingungen evident war, in der Tendenz den Validitätseffekt in der ereignisärmsten Bedingung, wenn nur selten willentliche Aufmerksamkeitsausrichtung notwendig war. Dies könnte als Hinweis gedeutet werden, dass Nikotin unter Bedingungen, die große Anforderungen an die Vigilanz stellen, die top-down Zuweisung von Aufmerksamkeitsressourcen unterstützt. / Nicotine has consistently been shown to improve performance on a range of attentional tasks. In spatial cueing (Posner-type) paradigms, where a cue indicates the likely location of a subsequent target stimulus, nicotine influences the ability to react to invalidly cued targets across different species and ways of administration. Previous research suggested that the cholinergic effect is due to a facilitated disengagemant of attention from the cued location. In five studies with nonsmoking subjects, three candidate mechanisms of nicotinic action were examined. <br><br> Experiment 1 and experiment 2 investigated whether nicotine modulates attentional processes of sensory gain control. In a Posner-paradigm event-related potentials (ERP) were measured and the effect of nicotine on the attention-related components P1 and N1 was assessed. Behaviorally, nicotine reduced the costs of invalid cueing when cues were endogenous, but not with exogenous cues. Electrophysiologically, the P1 and N1 components were not affected by nicotine. These data provide therefore no support for the notion of a nicotine-modulated attentional suppression. <br><br> In experiment 3 and 4 the effect of nicotine on involuntary distracting attention shifts was investigated. In experiment 3 ERPs were measured in a spatial sustained attention paradigm, where rare changes in a target stimulus attribute were used as distractors. The effect of nicotine on the distraction-associated P3a component was assessed. In experiment 4 the effect of nicotine on the reaction time costs of additional distracting stimuli was studied in a Posner paradigm. In both studies nicotine did not show an effect on distractions, neither in the reaction time costs nor in the parameters of the P3a component. Experiment 4 also investigated whether nicotine has an effect on the disengagement of attention by varying the difficulty of disengaging one's focus from the cued location. Again, nicotine did not show an effect. However, experiment 3 and 4 also neither replicated the commonly reported general nicotinic reduction of reaction times nor the differential reduction of the costs of invalid cueing. Therefore, regarding the effect of nicotine on distraction and on the disengagement of attention the data remain inconclusive. However, these data suggest that there are conditions and mechanisms moderating nicotinic action, that are still unknown. <br><br> Accordingly, experiment 5 made the attempt to determine such conditions. Response frequency and temporal characteristics of attention orientation were varied. In individuals, who evidently had shifted their attention, nicotine reduced the validity effect under uneventful conditions, when attention was not to be shifted in each trial. This might suggest that nicotine facilitates the top-down allocation of attentional resources in vigilance-demanding situations.

Das Ziel der Dissertation besteht darin, einen Beitrag zur Entwicklung von Hochtemperaturloten auf Eisenbasis mit Liquidustemperaturen von < 1100 °C zu leisten. Die Lote sollen als alternative Werkstoffe für die derzeit verwendeten Nickelbasislote im Werkzeug- und Wärmetauscherbau Anwendung finden. Als Grundwerkstoffe kommen Werkzeugstähle sowie rost- und säurebeständige Stähle in Betracht. Wichtige Legierungselemente sind Silizium, Nickel, Chrom und Bor. Eine Verbesserung gegenüber den Nickelbasisloten soll die Gefügeausbildung in Abhängigkeit der Lötspaltbreite sowie das Korrosionsverhalten darstellen. Entsprechende Ergebnisse werden aufgezeigt und mit Daten zur Zugfestigkeit, zum Zähigkeitsverhalten im Schlagbiegeversuch sowie zur Härteverteilung über die Lötnaht vervollständigt. Für ein Verständnis des Schmelzverhaltens dienen DTA-Untersuchungen. Eine Einordnung der entwickelten Lote in den derzeitigen Stand der Forschung wird gegeben. Weiterführendes Forschungs- und Entwicklungspotenzial wird aufgezeigt.

The parQ method, up to now only capable of calculating the density of states in the canonical ensemble, is extended to the grand canonical ensemble and compared to the Wang-Landau algorithm, a local-update flat-histogram method. Both algorithms have been implemented so that the performance and the respective benefits with increasing simulation time can be determined and compared.

Techn. University, Diss., 2006--Darmstadt.

Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 2007

Zugl.: Rostock, Univ., Habil.-Schr., 2007