Eine der häufigsten diagnostischen und therapeutischen Herausforderungen der Neonatologie stellen kardiovaskuläre Pathologien und im Rahmen dessen Kreislaufdysregulationen bei Neugeborenen dar. Eine adäquate postnatale Kreislaufadaptation ist entscheidend für das Überleben der Kinder.3 Die Echokardiographie ist dabei ein außerordentlich bedeutendes diagnostisches Mittel zur Beurteilung der hämodynamischen Situation der Neonaten. Über die beste diagnostische Methode gibt es bisher keinen Konsens. In der vorliegenden Arbeit wurde die Wiederholbarkeit (repeatability) und die Verlässlichkeit (reliability) der dopplersonographischen Messung systolischer Zeitintervalle analysiert. Die Messung der STIs ist einfach. Sie erfordert neben der dopplersonographischen Erhebung der Flussprofile der Semilunarklappen lediglich eine parallele EKG-Ableitung. Die Präejektionsphase (PEP) umfasst das Zeitintervall ab der Ventrikeldepolarisation bis zum Beginn der Austreibungsphase. Die linksventrikuläre Ejektionsphase (LVET) ist begrenzt durch Öffnung und Schluss der Aortenklappe und die rechtsventrikuläre Ejektionsphase (RVET) entsprechend durch das Öffnen und Schließen der Pulmonalklappe.2,15,16 Die STI-Messung stellt somit eine nicht-invasive Möglichkeit dar, die globale Herzfunktion zu beurteilen1,2,14,19, weshalb die Methode deutschlandweit an mehreren Universitätskliniken routinemäßig angewandt wird. Aktuelle Studien haben die Reproduzierbarkeit der STIs hinterfragt, ausführliche statistische Analysen dahingehend gibt es nicht. Das vorrangige Bestreben dieser Arbeit war, die Reliabilität der STIs anhand einer aussagekräftigen Kohorte und differenziert nach möglichen Einflussfaktoren zu überprüfen. Unseres Wissens nach, ist dies die erste Arbeit, die sich derart spezifisch, nicht nur mit der intra-, sondern auch der interindividuellen Übereinstimmung und Reproduzierbarkeit wiederholter STI-Messungen auseinandersetzt. Die statistische Auswertung erfolgte mittels Bland et. Altmann plots, mit Hilfe des Repeatability Koeffizienten (Wiederholbarkeitskoeffizient), des Repeatability Index (Wiederholbarkeitsindex) und dem Kappa Koeffizienten nach Cohen. Im Zeitraum vom 06.10.2016 bis zum 09.02.2018 wurden in der neonatologischen Abteilung der Universitätsklinik Leipzig alle Kinder, die in der klinischen Arbeit routinemäßig oder indikationsbezogen eine Echokardiographie erhielten, als mögliche Teilnehmer der Studie erfasst. So konnte ein umfangreicher Datensatz mit 98 Teiluntersuchungen zu je drei Messungen an insgesamt 75 Probanden erhoben werden. Die Möglichkeit sowohl einer doppelten Messung durch den ersten Untersucher, als auch einer zeitnahen Kontrollmessung (verblindet) durch einen zweiten Untersucher innerhalb einer maximalen Untersuchungsdauer von 10 Minuten war dabei Voraussetzung. Ein probandenbezogener Studienabbruch aufgrund unerwarteter Ereignisse, wie starker Unruhe, ersichtlichen Schmerzen oder vermutetem Unwohlsein, trat nicht ein. Auf gleichbleibende Untersuchungsvoraussetzungen wurde strikt geachtet. Die Dokumentation fand auf zuvor ausgearbeiteten Bögen statt. Neben den STIs wurden sämtliche unseres Erachtens nach entscheidenden Einflussfaktoren festgehalten, insbesondere die Agitiertheit der Patienten während der Untersuchung, sowie die Herzfrequenz, aber auch Charakteristika wie das Vorhandensein eines PDA, Katecholamin-, oder Beatmungstherapie, Gestationsalter, Geburtsgewicht u.v.m. Diese Faktoren wurden vor Studienbeginn anhand klinischer Erfahrungen festgelegt. Die Arbeit demonstriert die Ergebnisse einer höchst differenzierten statistischen Auswertung des Datensatzes. Zunächst erfolgte die Generierung von Bland et. Altmann Diagrammen zur Veranschaulichung der Schwankungsbreite der Differenzen zwischen den intraindividuell/ interindividuell wiederholten Messwerten der STIs. Systematische Messfehler konnten dadurch ausgeschlossen werden. Anschließend erfolgte eine erste explizite Analyse der Reproduzierbarkeit mit Hilfe des Repeatability Coefficient (RC). Er beschreibt den Erwartungswert, unter dem mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% die absolute Differenz zwischen zwei Ergebnissen einer wiederholten STI-Analyse liegt.40 Der Repeatybility index (RI) ist das Ergebnis der Division des RC durch den Mittelwert aller Messungen. Er stellt somit das Verhältnis der doppelten Standardabweichung des Mittelwertes der Differenzen sämtlicher Messungen gegenüber dem Mittelwert der Ergebnisse aller Messungen dar.31 Außerdem analysierten wir die Daten durch den Koeffizienten nach Kappa qualitativ. Der Wert beschreibt das Verhältnis zwischen der zufällig zu erwartenden Übereinstimmung pe und der tatsächlich beobachteten Übereinstimmung.41 Es erfolgte in jeder Untersuchung zunächst die Analyse des gesamten Datensatzes, anschließend gefiltert nach entsprechenden Kategorien hinsichtlich festgelegter möglicher Einflussfaktoren. Bei der RC-, RI-, sowie der Cohens Kappa-Analyse filterten wir die Daten in einer zusätzlichen Auswertung nach gleichbleibenden Untersuchungsvoraussetzungen bezüglich Agitiertheit und Herzfrequenz des Neugeborenen währen der Untersuchung. Die Mehrheit der Ausreißer in den Bland et. Altmann Diagrammen waren Frühgeborene. Ein weiteres häufig assoziiertes Charakteristikum der aberranten Werte in der Bland et Altmann Analyse war ein GG<1500 g. Bei sämtlichen STI-Betrachtungen lagen >90% der Differenzen innerhalb des jeweiligen 95%-Konfidenzintervalls. Bezüglich der Repeatability Indices (RI) konnte zunächst gezeigt werden, dass nur die intraindividuell wiederholten VET-Messungen im Akzeptanzbereich RI≤0,1 lagen. Dieser Wert wurde bei Ermangelung eines offiziellen Richtwertes in der Literatur durch uns festgelegt. Nachdem die Kohorte bzgl. gleichbleibender HF und unveränderter Vigilanz selektiert wurde, war auch die interindividuelle LVET-Messung ausreichend reproduzierbar. Bei der anschließenden Analyse der akzeptablen RIs hinsichtlich möglicher Einflussfaktoren, wurden die schlechtesten RIs zumeist in der Kategorie Geburtsgewicht (Subgruppe GG <1500g) bzw. APGAR (Subgruppe 5-Minuten APGAR von 5-7) detektiert. Kinder mit einem GG ≥ 1500g oder einem APGAR ≥ 8 erzielten innerhalb der akzeptablen RIs äußerst zufriedenstellende Werte. Die statistische Auswertung der Daten anhand des Kappa- Koeffizienten nach Cohen zeigte ebenfalls eine ausgeprägte Reliabilität der intraindividuellen VET-Messungen. Sowohl in der Gesamtheit aller Untersuchungen, als auch selektiert nach gleichbleibender HF und Vigilanz. Auch die Kappa Werte wiesen auf eine besonders hohe Reliabilität der STI-Messungen bei Probanden mit einem APGAR-Wert ≥8 und einem GG≥1500g hin. Insgesamt muss jedoch gesagt werden, dass keine klaren Tendenzen in den nach Kategorien gefilterten Daten feststellbar waren. Weder bei der RI-, noch bei der Kappa-Analyse waren klare Trends in den Subgruppenanalysen erkennbar. Es gab vereinzelt Hinweise auf einen möglichen Einfluss der einzelnen Charakteristika. Die untersuchte Methode ist simpel, kostensparend, leicht zu erlernen, ubiquitär verfügbar und nicht invasiv. Verlaufsbeurteilungen sind möglich. Der Messung systolischer Zeitintervalle wird in der aktuellen Literatur vergleichend zu anderen echokardiographisch eruierbaren Parametern teilweise eine bessere (vgl. Varianzanalyse zu LVEF, GLS)16, teilweise eine schlechtere Reproduzierbarkeit zugesprochen (vgl. RI-Erhebung zu Flussmessung ACA, CA und LA/Ao-ratio).31 Langfristig wird in größeren Studien untersucht werden müssen, ob sich die STI Erhebung gegenüber neueren Methoden, wie beispielsweise der seit einigen Jahren populären Speckle- strain-Echokardiographie, durchsetzen kann. Die vorliegende Studie hat zu wichtigen Erkenntnissen bezüglich der klinischen Anwendbarkeit der STI-Erhebung geführt. Die wichtigste Erkenntnis für den klinischen Alltag ist, dass nur die dopplersonographische VET-Ermittlung eine ausreichende Reproduzierbarkeit und damit diagnostische Verlässlichkeit gewährleistet. Die PEP hat im optimalen Fall eine moderate Verlässlichkeit geboten. Zudem zeigten intraindividuell wiederholte Messungen in der Regel eine höhere Übereinstimmung. Auch ein 5-Minuten-APGAR ≥8, sowie ein Geburtsgewicht ≥1500g scheinen die Übereinstimmung der Messungen positiv zu beeinflussen. Umgekehrt verringern ein 5-Minuten-APGAR <8 und ein GG<1500g, sowie Frühgeburtlichkeit die Genauigkeit. Es gilt zu erwähnen, dass eine Ko-Abhängigkeit zwischen den Faktoren besteht. Entsprechend kann die VET-Messung als Standarddiagnostikum im Alltag auf neonatologischen Stationen zur Beurteilung des hämodynamischen Status Neugeborener in Betracht gezogen werden, insbesondere, wenn die Individuen ein GG≥1500g und einen 5- Minuten-APGAR-Wert≥8 aufweisen. Derzeit gibt es dahingehend noch keine generellen Empfehlungen.:1. Abkürzungsverzeichnis
2. Einführung 1 2.1 Herzmechanik 1 2.2 Herz- und Kreislauffunktion in der Neonatologie 2 2.3 Systolische Zeitintervalle 3 2.3.1 Allgemeines 4 2.3.2 Bedeutung systolischer Zeitintervalle in der Diagnostik des hsPDA 7
3. Aufgabenstellung 9
 4. Material/Methodik 10 4.1 Patientenkollektiv 10 4.2 Datenerhebung und Dokumentation 11 4.3 Theorie und Durchführung der Echokardiographie zur STI-Ermittlung 14 4.4 Grundlagen zur Statistik 16 4.4.1 Allgemeine Statistik 16 4.4.2 Bland et Altmann Plots 16 4.4.3 Repeatability Coefficient and Repeatability Index 18 4.4.4 Cohen’s Kappa coefficient 20 
 5. Ergebnisse 24 5.1 Basisdaten 24 5.2 Übersicht der Ergebnisse der Messungen der STIs 26 5.2.1 Untersuchungsvoraussetzungen 26 5.2.2 Übersicht zur durchschnittlichen Dauer der erhobenen STIs und zu den ermittelten WR 28 5.3 Betrachtung der Daten mittels Bland et Altmann plots 29 5.4 Inter-/Intraindividuelle Wiederholbarkeit anhand des RC und dem RI 32 
 5.5 Inter-/Intraindividuelle Wiederholbarkeit anhand des RC und dem RI bei gleichbleibenden Voraussetzungen hinsichtlich HF und Agitiertheit 38 
 5.6 Inter-/Intraindividuelle Wiederholbarkeit anhand des Cohens Kappa Koeffizienten 46 5.7 Inter-/Intraindividuelle Wiederholbarkeit anhand des Cohens Kappa Koeffizienten bei 
gleichbleibenden Voraussetzungen hinsichtlich HF und Agitiertheit 54 
 5.8 Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse 61 6. Diskussion 62 Zusammenfassung 71 Abbildungsverzeichnis 76 9. Tabellenverzeichnis 77 10. Literaturverzeichnis 79 11. Anhang 83 12. Selbstständigkeitserklärung 85 13. Lebenslauf 86 Danksagung 89

Die ITT Technical Reports on Language Testing präsentieren innovative Methoden und etablierte Verfahren zur Entwicklung, Validierung und Anwendung von Sprachtests in verschiedenen Kontexten. Durch die Kombination von testtheoretischen Ansätzen mit praktischen Erkenntnissen zielt diese Serie darauf ab, die Qualität und Zuverlässigkeit von Sprachbewertungen zu verbessern und gleichzeitig die Diskussion über bewährte Verfahren und zukünftige Entwicklungen in diesem Bereich anzuregen. Mögliche Themen umfassen Sprachbedarfsanalysen, Standard Setting und Benchmarking Verfahren, korpuslinguistische Studien, die Entwicklung von Testitems, die Validierung von Testinstrumenten und die Anwendung moderner statistischer Methoden in der Testbewertung. Zielgruppen dieser Reihe sind Forschende, Testentwickelnde, Verlage, Bildungsfachleute, politische Entscheidungstragende und Sprachlehrende, die ein tiefgehendes Verständnis für die Messung von Fremdsprachenkompetenz gewinnen möchten. - - - Die ITT Technical Reports on Language Testing sind peer-reviewed. Das ITT e. V. lädt zu Beitragsvorschlägen und Anregungen aus der Fachgemeinschaft ein, um die Reihe kontinuierlich zu bereichern und um relevante Themen auszubauen.

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Fragestellung und Zielsetzung: Ausgehend von dem Ziel, kommunikative Fähigkeiten von Studierenden der Humanmedizin objektiv zu messen, sollte in dieser Studie untersucht werden, ob eine ins Deutsche übersetzte Kurzversion des „Calgary-Cambridge Observation Guide for the Medical Interview“ (CCOG) von Kurtz und Silverman (1996) valide und reliabel ist und sich damit die Kommunikationsfähigkeit von Studierenden der Medizin bewerten lässt. Methode: Eine Auswahl von Ärzten, wissenschaftlichen Mitarbeitern und Studierenden des klinischen Studienabschnittes evaluierten im Abstand von mindestens drei Monaten fünf Anamnese-Videos mittels der ins Deutsche übersetzten „CCOG-Kurzversion“. Die Videos bestanden aus je einem Gespräch zwischen einem Studierenden des ersten klinischen Semesters in der Rolle des Arztes bzw. einer approbierten Ärztin und einem Schauspielpatienten – in unterschiedlicher Kommunikationsqualität. Die Auswertung erfolgte deskriptiv nach folgenden Kriterien: Bewertungszeitpunkt, Geschlecht bzw. Gruppe der Rater, Qualität der Videogespräche. Darüberhinaus wurden eine explorative und eine konfirmatorische Faktorenanalyse berechnet und die Retest-Reliabilität (Intra-Rater-Reliabilität) sowie die Intra-Class-Correlation (Inter-Rater-Reliabilität) bestimmt. Ergebnisse: 30 Rater beteiligten sich an der Studie, davon drei als sog. „Goldstan-dard“. Die Gesamtbewertung aller fünf Anamnese-Videos zeigte eine geringfügige Verbesserung in der Notenvergabe beim zweiten Bewertungszeitpunkt. In der Benotung waren professionelle Rater generell etwas strenger als Laien, Ärzte etwas strenger als Studierende und weibliche Rater etwas strenger als männliche. „Gold-standard“ und übrige Rater unterschieden sich bei einzelnen Items bis zu 1,6 Notenpunkten (z.B. beim Item „verbale/nonverbale Unterstützung des Patienten“). In der Originalversion enthält der CCOG 28 Items, die in sechs Skalen (mit jeweils 3 bis 7 Items) zusammengefasst sind. Diese Struktur ließ sich in der hier gerechneten Faktorenanalyse nur bedingt abbilden. Gemäß Eigenvalue > 1 genügten 5 Faktoren zur Abbildung bzw. Aufteilung der Items. Darüber hinaus zeigte sich eine andere Skalenzuordnung als im Original und über die Hälfte der Items (15/28) lud auf demselben Faktor. Auch die Inter-Rater-Übereinstimmung in der Beantwortung einzelner Items war nicht optimal (ICC-Range: 0,05 bis 0,57). Schlussfolgerungen: Die CCOG-Kurzversion zeigte relativ gute Übereinstimmun-gen bei der Retest-Reliabilität. Schwierigkeiten zeigten sich bei der Benotung einiger Items im Vergleich zwischen dem „Goldstandard“ und den übrigen Ratern. Die Skalen-Struktur der Items und die Inter-Rater-Reliabilität sind nur bedingt akzeptabel. Vielleicht hätte eine dreistufige Bewertungsskala oder eine homogene Rater-Gruppe oder auch eine bessere Schulung das Ergebnis der ICC verbessert. Es sollten einige Items gestrichen, sprachlich trennschärfer formuliert oder anders zusammengefasst, neue Items hinzugefügt und Skalen neu strukturiert werden.

Ein gesunder Herzschlag zeichnet sich nicht dadurch aus, dass er besonders regelmäßig ist. Vielmehr sollte ein gesunder Herzschlag, selbst in Phasen augenscheinlicher körperlicher Inaktivität, variabel sein (z.B. Appelhans & Luecken, 2006; Berntson et al., 1997; Shaffer, McCraty, & Zerr, 2014). Historisch gesehen ist dies keine völlig neue Erkenntnis – bereits in der frühen chinesischen und griechischen Medizin konnte dieses Phänomen beobachtet werden (einen schönen Überblick hierzu gibt Billman, 2011). Das Zusammenwirken der sympathischen und parasympathischen Bestandteile des autonomen Nervensystems, welches sich unter anderem in der Herzratenvariabilität (HRV) widerspiegelt, erlaubt uns nicht nur Einblicke in die physiologische Adaptionsfähigkeit, sondern auch in die psychische Flexibilität und Regulationsfähigkeit des Menschen, um so auf sich ständig ändernde Umweltanforderungen angemessen reagieren zu können (z.B. Appelhans & Luecken, 2006; Beauchaine, 2001; ChuDuc, NguyenPhan, & NguyenViet, 2013; Porges, 1995b; Quintana & Heathers, 2014; Riganello, Garbarino, & Sannita, 2012; Shaffer et al., 2014; Stein & Kleiger, 1999; Thayer & Lane, 2000). Mit ganz einfachen Worten: Die Variabilität unseres Herzschlages stellt eine Art Interface dar, welches Auskunft über das Zusammenspiel physiologischer und psychologischer Prozesse gibt. In der vorliegenden Monografie beschäftige ich mich intensiv mit dem Thema HRV, insbesondere mit der Anwendung und Durchführung von HRV-Kurzzeitmessungen (meistens fünf Minuten) im Kontext (bio-) psychologischer Forschung. Während ich im Rahmen des ersten Kapitels eine komprimierte Einführung in die Thematik und einen Überblick über die nachfolgenden Kapitel gebe, beschäftigt sich Kapitel II mit der Frage, welche methodischen Standards für HRV-Kurzzeitmessungen derzeit vorliegen. Ausgangspunkt hierfür sind vereinzelte Hinweise (z.B. im Rahmen meta-analytischer Bestrebungen) darauf, dass die Erfassung, Darstellung und Interpretation von HRV-Messungen durch ein nicht unerhebliches Maß an Diversität gekennzeichnet ist (z.B. de Vries, 2013; Ellis, Zhu, Koenig, Thayer, & Wang, 2015; Quintana & Heathers, 2014; Tak et al., 2009; Zahn et al., 2016). Ferner fehlen bis heute belastbare Normwerte für die gängigsten HRV-Parameter, die typischerweise in Kurzzeitmessungen berechnet werden können (vgl. Nunan, Sandercock, & Brodie, 2010). Ausgehend von diesen Beobachtungen stellen wir ein systematisches Literaturreview vor. In einem ersten Schritt haben wir aktuelle Standards zur Erhebung und Auswertung von HRV-Messungen identifiziert, auf deren Basis wir ein Klassifikationssystem zur Beurteilung von HRV-Studien erstellt haben. Nachfolgend wurden zwischen 2000 und 2013 publizierte Artikel (N = 457), im Hinblick auf die extrahierten methodischen Standards, überprüft. Unsere Ergebnisse legen das Vorhandensein einer beträchtlichen methodischen Heterogenität und einen Mangel an wichtigen Informationen nahe (z.B. in Bezug auf die Erhebung essentieller Kontrollvariablen oder das Berichten von HRV-Parametern), einhergehend mit der Tatsache, dass sich gängige Empfehlungen und Richtlinien (z.B. Task Force, 1996) nur partiell in der empirischen Praxis wiederfinden. Auf der Grundlage unserer Ergebnisse leiten wir Empfehlungen für weitere Forschung in diesem Bereich ab, wobei sich unsere „Checkliste“ besonders an forschende Psychologen richtet. Abschließend diskutieren wir die Einschränkungen unseres Reviews und unterbreiten Vorschläge, wie sich diese - bisweilen unbefriedigende - Situation verbessern lässt. Während unserer umfangreichen Literaturrecherche ist uns sehr schnell aufgefallen, dass HRV-Kurzzeitmessungen auf ein breites wissenschaftliches Interesse stoßen, wobei verschiedenste Konzepte und Forschungsfragen mit spezifischen HRV-Mustern in Verbindung gebracht werden (vgl. Beauchaine, 2001; Dong, 2016; Francesco et al., 2012; Makivić, Nikić, & Willis, 2013; Nunan et al., 2010; Pinna et al., 2007; Quintana & Heathers, 2014; Sammito et al., 2015; Sandercock, 2007). Darunter befinden sich sowohl eher eigenschaftsähnliche (z.B. Trait-Angst; Miu, Heilman, & Miclea, 2009; Watkins, Grossman, Krishnan, & Sherwood, 1998) als auch stark situationsabhängige Konstrukte (z.B. akute emotionale Erregung; Lackner, Weiss, Hinghofer-Szalkay, & Papousek, 2013; Papousek, Schulter, & Premsberger, 2002). Während die beiden einflussreichsten Theorien zur HRV, die Polyvagal-Theorie (Porges, 1995b, 2001, 2007) und das Modell der neuroviszeralen Integration (Thayer & Lane, 2000, 2009), einen dispositionellen Charakter der HRV nahelegen, sind zahlreiche Einflussfaktoren bekannt, die unmittelbare Auswirkungen auf das autonome Nervensystem haben (Fatisson, Oswald, & Lalonde, 2016; Valentini & Parati, 2009). Demzufolge haben wir uns die Frage gestellt, wie zeitlich stabil individuelle HRV-Messungen sind (siehe Kapitel III). Da die existierende Literatur hierzu ambivalente Ergebnisse bereithält (Sandercock, 2007; Sandercock, Bromley, & Brodie, 2005) und die zeitliche Stabilität von HRV-Messungen bisher vornehmlich über sehr kurze Zeiträume mit wenigen Messzeitpunkten untersucht wurde (z.B. Cipryan & Litschmannova, 2013; Maestri et al., 2009; Pinna et al., 2007), haben wir eine längsschnittliche Studie mit fünf Messzeitpunkten, verteilt auf ein Jahr, konstruiert (N = 103 Studierende). In Abhängigkeit von der Körperhaltung der Probanden während der Messung (liegend, sitzend, stehend), haben wir nachfolgend die Retest-Reliabilität (absolute und relative Reliabilität; siehe Atkinson & Nevill, 1998; Baumgartner, 1989; Weir, 2005) der gängigsten HRV-Parameter ermittelt. Unsere Ergebnisse deuten auf ein beachtliches Ausmaß an Zufallsschwankungen der HRV-Parameter hin, welches weitgehend unabhängig von der Körperhaltung der Probanden und dem zeitlichen Abstand der Messzeitpunkte ist. Da diese Ergebnisse weitreichende Folgen suggerieren, diskutieren wir diese, unter Berücksichtigung vorhandener Einschränkungen, ausführlich. Während in Kapitel II und III vornehmlich methodische Fragen im Fokus stehen, stelle ich in Kapitel IV dieser Monografie eine Feldstudie vor. Im Rahmen dieser Studie haben wir die Zusammenhänge zwischen subjektivem Stress, Coping-Strategien, HRV und Schulleistung untersucht. Sowohl die bereits erwähnten Theorien (Porges, 1995b, 2001, 2007, Thayer & Lane, 2000, 2009), als auch eine beträchtliche Anzahl an Forschung, lassen Zusammenhänge zwischen HRV und Stress (z.B. Berntson & Cacioppo, 2004; Chandola, Heraclides, & Kumari, 2010; Krohne, 2017; Michels, Sioen, et al., 2013; Oken, Chamine, & Wakeland, 2015; Porges, 1995a; Pumprla, Howorka, Groves, Chester, & Nolan, 2002) sowie HRV und kognitiver Leistung vermuten (z.B. Duschek, Muckenthaler, Werner, & Reyes del Paso, 2009; Hansen, Johnsen, & Thayer, 2003; Luque-Casado, Perales, Cárdenas, & Sanabria, 2016; Shah et al., 2011). Allerdings fehlt es bislang an Studien, welche die komplexeren Zusammenhänge zwischen all den genannten Konstrukten untersuchen. Dies gilt insbesondere für die Untersuchung von Kindern und Jugendlichen. Um zur Schließung dieser Wissenslücke beizutragen, haben wir Gymnasiasten (N = 72, zwischen zehn und 15 Jahren alt) im Rahmen eine Querschnittstudie zu deren Stresserleben und Bewältigungsstrategien (mittels SSKJ 3-8; Lohaus, Eschenbeck, Kohlmann, & Klein-Heßling, 2006) befragt. Außerdem wurden bei all diesen Schülern HRV und Zeugnisdurchschnittsnoten erhoben. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung konstruktiver Coping-Strategien zur Vermeidung von physischen und psychischen Stresssymptomen, welche ihrerseits negative Auswirkungen auf die Schulleistung haben. Demgegenüber lassen sich die erwarteten Zusammenhänge zwischen HRV und Stress/Coping (Berntson & Cacioppo, 2004; Dishman et al., 2000; Fabes & Eisenberg, 1997; Lucini, Di Fede, Parati, & Pagani, 2005; Michels, Sioen, et al., 2013; O’Connor, Allen, & Kaszniak, 2002; Porges, 1995a) sowie HRV und kognitiver Leistung (Hansen et al., 2003; Suess, Porges, & Plude, 1994; Thayer, Hansen, Saus-Rose, & Johnsen, 2009) anhand unserer Daten nicht bestätigen. Mögliche Gründe für dieses Befundmuster sowie Anforderungen an zukünftige Studien dieser Art werden abschließend diskutiert. Schlussendlich (a) fasse ich alle gesammelten Erkenntnisse prägnant zusammen, (b) diskutiere deren Implikationen, (c) stelle deren Beitrag zum wissenschaftlichen Forschungsstand heraus, und (d) gebe einen kurzen Einblick in die jüngsten Entwicklungen der HRV-Forschung (Kapitel V). Außerdem, und damit schließe ich den inhaltlichen Part dieser Monografie ab, möchte ich den Leser an meinen zehn wichtigsten Lernerfahrungen teilhaben lassen.:DANKSAGUNG I PREFACE V ZUSAMMENFASSUNG VII LIST OF CONTENTS XI LIST OF TABLES XIII LIST OF FIGURES XV ABBREVIATIONS XVII CHAPTER I 1 1. AN INTRODUCTION INTO HEART RATE VARIABILITY AND MY PAST FIVE YEARS OF RESEARCH 1 1.1. MEANING OF HRV 3 1.2. A BRIEF HISTORICAL OVERVIEW OF HRV RESEARCH 4 1.3. PHYSIOLOGICAL UNDERPINNINGS AND INFLUENCES ON HRV 6 1.4. THEORIES OF HRV 7 1.5. HRV MEASUREMENT: FROM HEARTBEAT TO HRV PARAMETERS 9 1.6. OVERVIEW OF CHAPTERS INCLUDED IN THIS MONOGRAPH 12 CHAPTER II 17 2. A SYSTEMATIC REVIEW OF SHORT-TERM HEART RATE VARIABILITY IN PSYCHOLOGICAL RESEARCH: TOWARD UNIFIED METHODOLOGICAL STANDARDS 17 2.1. INTRODUCTION 18 2.2. METHODS AND MATERIALS 30 2.3. RESULTS 40 2.4. DISCUSSION AND RECOMMENDATIONS 55   CHAPTER III 75 3. RELIABILITY OF SHORT-TERM MEASUREMENTS OF HEART RATE VARIABILITY: FINDINGS FROM A LONGITUDINAL STUDY 75 3.1. INTRODUCTION 76 3.2. METHODS AND MATERIALS 82 3.3. RESULTS 92 3.4. DISCUSSION 105 CHAPTER IV 115 4. STRESS AND COPING IN SCHOOL: HEART RATE VARIABILITY, SELF-REPORTED STRESS, AND SCHOOL ACHIEVEMENT 115 4.1. INTRODUCTION 116 4.2. METHODS AND MATERIALS 122 4.3. RESULTS 130 4.4. DISCUSSION 142 CHAPTER V 151 5. SUMMARY, OVERALL DISCUSSION, AND OUTLOOK 151 5.1. SUMMARY AND CONTRIBUTIONS TO EXISTING LITERATURE 151 5.2. RECENT DEVELOPMENTS IN HRV RESEARCH AND FORTHCOMING CHALLENGES 156 5.3. WHAT REMAINS AT THE END OF THE DAY? 157 6. REFERENCES 159 7. APPENDIX 193 8. CURRICULUM VITAE 229 9. LIST OF PUBLICATIONS 233 9.1. BOOKS, BOOK CHAPTERS, (CONFERENCE) PAPER, THESES 233 9.2. TALKS AND PRESENTATIONS 235 10. EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG (AFFIDAVIT) 237

The Posturomed device is used as a scientific tool to quantify human dynamic balance ability due to unexpected perturbations, and as a training device. Consequently, the question arises whether such measurements are compromised by learning effects. Therefore, this study aimed to analyze inter- and intra-day reliability of dynamic balance responses using the Posturomed. Thirty healthy young subjects participated (24.3±3.2 years). The Posturomed was equipped with a triggering mechanism to enable unexpected, horizontal platform perturbations. A force platform was used to quantify Center of Pressure (COP) excursions for two time intervals: interval 1 (0–70 ms post perturbation) and interval 2 (71–260 ms post perturbation). Dynamic balance tests were performed in single leg stances in medio-lateral and anterior-posterior perturbation directions. Inter- and intra-day reliability were assessed descriptively using Bland-Altman plots and inferentially using tests for systematic error and intra-class-correlations. With regard to the mean COP excursions for every subject and all intervals, some cases revealed significant differences between measurement sessions, however, none were considered relevant. Furthermore, intra class correlation coefficients reflected high magnitudes, which leads to the assumption of good relative reliability. However, analyzing inter- and intra-day reliability using Bland-Altman plots revealed one exception: intra-day comparisons for the anterior-posterior direction in interval 2, which points towards possible learning effects. In summary, results reflected good overall reliability with the exception of certain intra-day comparisons in the anterior-posterior perturbation direction, which could indicate learning effects in those particular conditions.

Abstract provided by Publisher Complex performance diagnostics in sports medicine should contain maximal aerobic and maximal anaerobic performance. The requirements on appropriate stress protocols are high. To validate a test protocol quality criteria like objectivity and reliability are necessary. Therefore, the present study was performed in intention to analyze the reliability of maximal lactate production rate (VLamax) by using a sprint test, maximum oxygen consumption (VO2max) by using a ramp test and, based on these data, resulting power in calculated maximum lactate-steady-state (PMLSS) especially for amateur cyclists. All subjects (n=23, age 26 ± 4 years) were leisure cyclists. At three different days they completed first a sprint test to approximate VLamax. After 60 min of recreation time a ramp test to assess VO2max was performed. The results of VLamax-test and VO2max-test and the body weight were used to calculate PMLSS for all subjects. The intra class correlation (ICC) for VLamax and VO2max was 0.904 and 0.987, respectively, coefficient of variation (CV) was 6.3 % and 2.1 %, respectively. Between the measurements the reliable change index of 0.11 mmol∙l-1∙s-1 for VLamax and 3.3 ml∙kg-1∙min-1 for VO2max achieved significance. The mean of the calculated PMLSS was 237 ± 72 W with an RCI of 9 W and reached with ICC = 0.985 a very high reliability. Both metabolic performance tests and the calculated PMLSS are reliable for leisure cyclists.

Die vorliegende Arbeit ist im Rahmen eines Projektes zur Untersuchung der Genexpression bei Tiermodellen neurologischer Erkrankungen entstanden. Mit herkömmlichen Kandidatenansätzen ist eine Genexpressionsanalyse nur in beschränktem Umfang zu realisieren. Ziel war daher die Etablierung eines Verfahrens wie SAGE (serielle Analyse der Genexpression), das die Analyse des gesamten Transkriptoms zuläßt. Wie die Arbeit zeigt, ist SAGE in einem Standardlabor durchführbar. Es wurden geringfügige Abwandlungen der Orginalmethode eingeführt. Zur Sequenzfehlerkorrektur wurde ein spezielles Computerprogramm entwickelt und evaluiert. Zur Evaluierung der statistischen Auswertung von SAGE wurde zusätzlich zu einer Darstellung des gesamten statistischen Entscheidungsprozesses explorativ die Situation statistischer Entscheidungen wie sie im Rahmen üblicher SAGE Experimente auftreten mit vier Tests nachgeahmt. Es wurde eine Testvariante (modifizierter Z-Test) angewandt und evaluiert, die bis dato noch nicht zur Auswertung von SAGE benutzt worden war. Um die Reliabilität von SAGE abschätzen zu können, wurde von vier Mäusegroßhirnen die Gesamt-RNS vereinigt. Diese Transkriptgrundpopulation wurde zweigeteilt und parallel untersucht. Die beiden Gruppen wurden anhand eines statistischen Tests, der die gesamte Verteilungen der beiden Profile prüft, auf Homogenität untersucht. Zusätzlich wurde das Zusammenhangsmaß ermittelt. Dies ergab, daß die Reliabilität von SAGE im vorliegenden Kontext (relativ geringe Stichprobe und ein komplexes Gewebe) nicht optimal ist. Es kann jedoch keine Aussage dazu gemacht werden, ob dies der Methode selbst, das heißt ihrer molekularbiologischen Praxis und der Datenaufbereitung, anzulasten ist oder einer großen Stichprobenvariabilität. Dies bedeutet, daß in der vorliegenden Arbeit keine endgültige Aussage zur Reliabilität von SAGE möglich ist. Es werden Möglichkeiten dargestellt mit einer suboptimale Reliabilität im Rahmen von zukünftigen Projekten umzugehen. / The work presented here evolved within the framework of a project that examines gene expression of neurological conditions in animal models. Using conventional methods (candidate genes study) gene expression analysis is limited. Hence, the aim was to establish a procedure like SAGE (serial analysis of gene expression) that allows for analysis of the entire transcriptome. As shown it is possible to perform SAGE in a standard laboratory. Minor changes to the original version were made. A special computer program was developed and evaluated to reduce sequencing errors. In addition to a description of the entire statistical process, the statistics of SAGE were explored by simulating normal SAGE experiments, using 4 statistical tests. One test version (modified Z-test) that has not been used for statistical analysis of SAGE yet was applied and reviewed. To assess the reliability of SAGE the total-RNA of 4 corteces of mice was extracted and combined. This basic transcript population was divided in two and the parts examined in parallel. Both groups were analysed using a statistical test that tests the entire distribution of both profiles for homogeneity. Additionally the correlation (and its degree) of the profiles was calculated. The result was that the reliability of SAGE is not optimal in the context of this work (relatively small sample and complex tissue). However, no conclusion can be drawn as to whether the method itself (biomolecular practice and data analysis) is responsible for this, or whether it is due to sample variability. This means that in the work presented here no final statement concerning the reliability of SAGE is possible. Possibilities are described to deal with the issue of suboptimal reliability within the framework of future projects.

Das Konzept der spinopelvinen sagittalen Balance beruht auf der Wechselwirkung und dem Abhängigkeitsprinzip zwischen Einstellung der Wirbelsäulenkrümmungen zueinander sowie Einstellung der Wirbelsäule zum Becken in der Sagittalebene (Koller et al. 2009). Die sagittale Balance der Wirbelsäule wird beschrieben durch Winkel und Abstände. Sie definieren einerseits die optimale Ausrichtung der Wirbelsäule im Verhältnis zum Becken in der Sagittalebene. Andererseits werden sie zur Beschreibung von Pathologien genutzt. In den beiden letzten Jahrzehnten sind unterschiedliche, teils konkurrierende Konzepte zur sagittalen Balance entstanden (Duval-Beaupère et al. 1992, During et al. 1985, Jackson & McManus 1994, Jackson et al. 1998). Das französische Modell der Autorengruppe um Duval-Beaupère und Legaye (Duval-Beaupère et al. 1992, Legaye & Duval-Beaupère 1998) gilt in der heutigen wissenschaftlichen Diskussion als maßgeblich (Harding 2009). Die Parameter dieses Modells sind der individuell konstante, anatomische Parameter Pelvic Incidence und die positionalen Parameter Pelvic Tilt und Sacral Slope. Dem Konzept von Duval-Beaupère et al. liegen biomechanische Untersuchungen zur Verteilung der Schwerkraft mit dem Barycentremeter zugrunde (Duval-Beaupère et al. 1992). Der wesentliche Parameter im Konzept nach During et al. (1985) ist der pelvisakrale Winkel. Jackson und Co-Autoren definieren die spinopelvine Balance in der Sagittalen mittels des Beckenradius-Methode mit dem namensgebenden Parameter PR, einer Längenangabe, und dem Winkel PR-S1 (Jackson et al. 1998, Jackson & Hales 2000). Letztgenannte Parameter wurden durch Korrelations- und Reliabilitätsanalysen erhoben. Die vorliegende Arbeit stellt im Rahmen eines Literaturstudiums die konkurrierenden Konzepte und ihre Weiterentwicklungen vor. Das Verhalten der unterschiedlichen Parameter während Wachstum und Alter wird beschrieben. Ihr Verhalten bei und ihr potentieller Einfluss auf die Entwicklung von Pathologien der Wirbelsäule wird anhand des Beispiels der Spondylolisthese beleuchtet. Den vorangestellten Konzepten und insbesondere ihrer Anwendung zur Berechnung der optimalen sagittalen Balance, zur Berechnung der optimalen Lordose und zur Distinktion des physiologischen vom pathologischen Zustand ist eine zunehmende Komplexität gemeinsam. Es werden komplizierte mathematische Gleichungen (Legaye & Duval-Beaupère 2005; Boulay et al. 2006) und aufwendige wie teure Computersoftware bei der Anwendung der Konzepte benötigt (Berthonnaud et al. 2005b). Baig et al. schlugen 2010 ein alternatives Verfahren zur Beschreibung eines Teilaspekts der spinopelvinen Balance in der Sagittalen vor. Anhand des Parameters hüftsakraler Abstand soll die Vorhersage der lumbalen Lordose erfolgen. Die eigenen Untersuchungen prüfen das Konzept nach Baig et al. mittels einer Reliabilitätsuntersuchung. Ermittelt wird die Intrarater- und die Interrater-Reliabilität für lumbale Lordose und hüftsakralen Abstand. Die lumbale Lordose wird dabei mittels des gebräuchlichen Verfahrens nach Cobb (Cobb 1948) vom ersten Sakral- bis zum ersten Lendenwirbelkörper gemessen. Der hüftsakrale Abstand bezeichnet den Abstand zwischen Mittelpunkt beider Femurköpfe und Promontorium auf einer Röntgenaufnahme der Lendenwirbelsäule im lateralen Strahlengang (Baig et al. 2010). Bei der Konstruktion des hüftsakralen Abstandes und seiner Festlegung als morphologischer Parameter, wird die bicoxofemorale Achse (Achse durch das Zentrum beider Femurköpfe) (Jackson & McManus 1994; John & Fisher 1994) als Fixpunkt gewählt. Die bicoxofemorale Achse stellt das Zentrum der Beckenrotation dar (John& Fisher 1994). Vermessen wurden die Röntgenaufnahmen von 30 rückengesunden Freiwilligen zu je zwei unterschiedlichen Zeitpunkten von jeweils drei unabhängigen Untersuchern. Die eigenen Untersuchungen verfolgen zur Hypothesenprüfung eine Reliabilitätsanalyse (Intrarater und Interrater-Reliabilität). Man folgt bei der Festlegung des Parameters „hüftsakraler Abstand“ als konstantem, durch die Beckenanatomie vorgegebenen Parameter damit der Methodik Jacksons, nach der die Festlegung der anatomischen Parameter durch hohe Übereinstimmung in longitudinalen Untersuchungen erfolgte (Jackson & Hales 2000). Das Ergebnis der Reliabilitätsanalyse zeigt hohe Werte für die Intrarater und Interrater-Reliabilität. Das Ergebnis der anschließend durchgeführten Regressionsanalyse für hüftsakralen Abstand (unabhängige Variable) und den Winkel der lumbalen Lordose (abhängige Variable) zeigt einen negativen Zusammenhang. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse der statistischen Auswertung darauf hin, dass das vorgestellte Verfahren nach Baig et al. (2010) eine zuverlässige Methode zur Bestimmung der lumbalen Lordose ist und unabhängig von der Erfahrung des Untersuchers replizierbare Ergebnisse liefert.

The human senses constitute a highly complex system based on various sensory organs, afferent pathways, and central processing locations, which allow us to interact with the environment, but also with ourselves. A further domain is important to achieve this interaction: the motor system, which allows linguistic communication and locomotion, for example. It becomes evident that sensory receptors work as a source of information to initiate, optimize, or cease motor activity. One generic term for such sensory sources is the somatosensory system, which is mainly based on receptors located in muscles, tendons, and the skin (cutaneous sensitivity). In this regard, it has been shown that cutaneous sensitivity contributes to human balance regulation. However, there are still debates concerning the exact role of plantar (foot sole) receptor inputs in particular, and how their isolated contribution to, e.g., balance regulation may be assessed accordingly. To investigate the interaction between plantar cutaneous sensitivity and human balance capabilities, several aspects need to be considered which are still controversial and inconclusive in the scientific community. For example, when assessing cutaneous vibration sensitivity, it is well-known that increasing vertical forces of the contactor toward the skin usually result in improved sensitivity. However, it has not been profoundly investigated whether assessing plantar vibratory sensitivity differs when comparing a standing or sitting posture, which obviously involves different contactor forces. In addition, many studies implementing cutaneous sensitivity show certain limitations with respect to adequate data analyses. A similar aspect also applies when assessing balance performance: devices allowing an investigation of dynamic balance performance (induced by unexpected platform perturbations while standing, for example) have only been partially investigated with regard to their biomechanical quality criteria, such as reliability. With these considerations in mind, the present doctoral thesis is based on five published studies. Study 1 investigates if plantar sensitivity is influenced by different body positions when collecting data. Study 2 asks how to appropriatly analze plantar sensitivity data. Study 3 examines the reliability of dynamic balance responses using the so-called Posturomed device, and Study 4 identifies the isolated role of plantar inputs on balance responses, when an acute sensory manipulation is induced that exclusively affects plantar aspects. Ultimately, clinical fields of application (based on the previous four studies) are highlighted in Study 5. The main findings of the first four studies can be summarized as follows. First, higher contact forces when standing compared to sitting did not influence plantar sensitivity. This is an important finding, as plantar sensitivity tests (often performed during sitting) may, hence, be brought into context with balance tests usually performed during standing. Second, plantar sensitivity data are shown to exhibit heteroscedasticity, meaning that the measurement error increases as the values increase. In Study 2, we provided an easy-to-follow example for how to account for heteroscedasticity by logarithmizing the raw data, and how to control whether this approach was successful in eliminating heteroscedasticity. Third, dynamic balance responses assessed via the Posturomed device exhibit an overall good reliability. Occasional significant differences were shown to be clinically non-relevant, identified by root mean square error calculations. Fourth, a permanent plantar sensory manipulation (hypothermia) was successfully achieved and maintained throughout data collection. Study 4 showed that the reduced plantar sensory input due to the hypothermic manipulation was compensated during more unchallenging balance conditions (standing still). There was no full compensation during more challenging balance conditions (unexpected platform perturbations during standing), however, with the body reacting with cautious motor behavior. This became evident by decreased outcome measures following hypothermic plantar sensory manipulation. These four studies shed further light onto investigations combining sensory and motor tests, especially with regard to physiological and methodological aspects that should be considered when analyzing and interpreting associated data. Finally, this doctoral thesis also provides an example of identifying clinical fields of application concerning sensory-focused research. In Study 5, we highlight the role of sensory research in the (early) diagnosis of diseases associated with cognitive decline. For this purpose, various instruments such as sensory tests or coordinative motor tests are implemented. Preliminary results suggest that not only classical cognitive parameters and questionnaires should be used to identify and better understand cognitive decline. / Die menschlichen Sinne stellen ein sehr komplexes System dar, welches auf verschiedenen sensorischen Organen, afferenten Leitungsbahnen und zentralen Verarbeitungsstellen basiert und es uns ermöglicht, mit der Umwelt, aber auch mit uns selbst, zu interagieren. Dahingehend ist eine weitere wichtige Domäne wichtig, um diese Interaktion zu bewerkstelligen: das motorische System, welches etwa eine sprachliche Kommunikation oder auch die Fortbewegung ermöglicht. Es wird somit offensichtlich, dass sensorische Rezeptoren eine Informationsquelle darstellen, um motorische Aktivität zu initiieren, zu optimieren oder zu beenden. Ein grundlegender Terminus für solch sensorische Quellen ist das somatosensorische System, welches überwiegend auf Rezeptoren in Muskulatur, Sehnen und der Haut (kutane Sensibilität) beruht. Diesbezüglich wurde bereits aufgezeigt, dass die kutane Sensibilität einen Beitrag bei der menschlichen Gleichgewichtsregulation leistet. Allerdings existieren dabei nachwievor Diskussionen in Bezug auf die genaue Bedeutung plantarer (die Fußsohle betreffend) Rezeptor-Inputs und inwieweit deren isolierte Bedeutung bei der Gleichgewichtsregulation entsprechend ermittelt werden kann. Um die Interaktion zwischen der kutanen Sensorik der Fußsohle und der menschlichen Gleichgewichtsfähigkeit zu erforschen, sollten verschiedene Aspekte berücksichtigt werden, welche nachwievor kontrovers und nicht eindeutig in der Wissenschaft diskutiert werden. Bei Erhebungen der kutanen Vibrationssensibilität, als Beispiel, ist bereits bekannt, dass erhöhte Vertikalkräfte, mit denen der Vibrationsstößel gegen die Haut appliziert ist, generell zu einer verbesserten Sensibilität/Sensorik führen. Allerdings wurde noch nicht klar erforscht, ob sich die plantare Vibrationssensibilität zwischen einer stehenden und sitzenden Haltung der Probanden/innen unterscheidet, wobei hier natürlich unterschiedliche Vertikalkräfte der Stößel wahrscheinlich sind. Darüber hinaus zeigen viele Studien, welche die Hautsensibilität untersuchen, gewisse Limitierungen in Bezug auf eine adäquate Datenanalyse. Ein sehr ähnlicher Aspekt trifft auch auf die Evaluierung der Gleichgewichtsfähigkeit zu: Messgeräte, welche dabei eine Erfassung der dynamischen Gleichgewichtsfähigkeit zulassen (z.B. eingeleitet durch unerwartete Plattform-Perturbationen während des Stehens), wurden bisher nur teilweise auf die biomechanischen Gütekriterien hin untersucht, wie etwa die Reliabilität. Aufgrund dieser Überlegungen basiert die vorliegende Dissertation auf fünf publizierten Studien, welche folgende Aspekte untersuchten: Wird die plantare Sensibilität durch verschiedene Körperpositionen während der Datenaufnahme beeinflusst (Studie 1)? Wie können plantare Sensibilitätsdaten angemessen analysiert werden (Studie 2)? Darüber hinaus wurde ebenso untersucht, inwiefern das sogenannte 'Posturomed'-Messgerät bei der Beurteilung dynamischer Gleichgewichtsantworten reliable Messwerte liefert (Studie 3). Ferner wurde in Studie 4 untersucht, inwiefern isoliert plantare Inputsignale bei Gleichgewichtsantworten relevant sind (anhand einer akuten sensorischen Manipulation, welche ausschließlich die Fußsohle betrifft). In Studie 5 werden konkrete klinische Anwendungsbeispiele aufgrund der vier hier vorgestellten Studien aufgezeigt. Die Hauptergebnisse der ersten vier Studien können wie folgt zusammengefasst werden: Erstens, höhere vertikale Kontaktkräfte während des Stehens verglichen mit sitzenden Positionen führten zu keinen Unterschieden bzgl. der plantaren Sensibilität. Dies ist eine wichtige Erkenntnis, da plantare Sensorikmessungen (oft während des Sitzens durchgeführt) dadurch in Kontext mit Gleichgewichtstests gebracht werden können, welche normalerweise im Stehen erfolgen. Zweitens, Daten der plantaren Sensorik zeigten Heteroskedastizität, was bedeutet, dass sich der Messfehler mit Größenzunahme der Messwerte ebenso erhöht. Wir konnten in Studie 2 ein leicht zu erschließendes Beispiel aufzeigen, wie das Problem der Heteroskedastizität durch eine Logarithmierung der Rohdaten behandelt werden konnte und wie kontrolliert werden konnte, ob diese Behandlung erfolgreich war. Drittens, die dynamischen Gleichgewichtsantworten, welche mittels des 'Posturomed' ermittelt wurden, zeigen insgesamt eine gute Reliabilität. Gelegentlich auftretende signifikante Unterschiede wurden anhand von Berechnungen der Wurzel der mittleren Fehlerquadratsumme (root mean square error, RMSE) als klinisch nicht relevant eingestuft. Viertens, eine anhaltende plantar-sensorische Manipulation (Hypothermie) wurde erfolgreich eingeleitet und während der Datenerhebung aufrecht erhalten. Studie 4 zeigte ferner, dass die hypothermisch eingeleiteten reduzierten plantaren Sensorik-Inputs während der eher nicht herausfordernden quasi-statischen Gleichgewichtsbedingungen (einfaches aufrechtes Stehen) kompensiert werden konnten. Während der herausfordernden Gleichgewichtskonditionen (unerwartete Perturbationen der Plattform während des Stehens) hingegen wurde keine vollständige Kompensation erreicht. Allerdings reagierten die Probanden mit einem vorsichtigen motorischen Verhalten. Dies wurde durch die reduzierten Ergebnisparameter infolge der plantaren hypothermischen Manipulation ersichtlich. Die vier hier genannten Studien zeigen weitere Erkenntnisse in Bezug auf Forschungsaktivitäten, welche sensorische und motorische Tests vereinen. Dies trifft speziell in Hinblick auf physiologische und methodologische Aspekte zu, welche bei der Analyse und Interpretation derartiger Daten in Betracht gezogen werden sollten. Zuletzt bietet diese Arbeit auch ein Beispiel dafür, welche klinischen Anwendungsfelder im Bereich der sensorisch-fokussierten Forschung identifiziert werden können. In Studie 5 wird dafür die Bedeutung sensorischer Forschung bei der (Früh-) Diagnose von Erkrankungen aufgezeigt, welche mit kognitiven Einschränkungen in Verbindung gebracht werden. Für diesen Zweck werden verschiedene Instrumente eingebracht, wie etwa sensorische oder koordinativ-motorische Tests. Vorläufige Ergebnisse deuten dabei bereits an, dass nicht nur die klassischen kognitiven Parameter und Fragebögen bei der Identifizierung oder zum Zwecke des besseren Verstehens kognitiven Verfalls einbezogen werden sollten.