Thesis (doctoral)--Universität, Heidelberg, 2007. / Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--Uppsala University, 1997. / Includes bibliographical references.

Originally presented as the author's dissertation.

Die vorliegende Arbeit setzt sich mit verschiedenen Verhaltensparametern bei Schweinen, die in unterschiedlichen Produktionsabschnitten erfasst werden, auseinander. Die Ziele der Arbeit bestanden in der Untersuchung von Merkmalen, die zum einen das agonistische Verhalten und zum anderen mütterliches Verhalten von Schweinen charakterisieren. Des Weiteren wurde eine genetische Analyse der untersuchten Verhaltensparameter durchgeführt und damit die Möglichkeit einer züchterischen Bearbeitung dieser Merkmale evaluiert. Verhaltensparameter beim Schwein erlangen aufgrund der zurzeit stattfindenden Entwicklungen in der Schweineproduktion, wie die Gruppenhaltung von tragenden Sauen und Trends in Richtung alternativer Haltungstechniken von laktierenden Sauen, zunehmend an Bedeutung. Eine Reduzierung von Aggressionen bei Schweinen in der Gruppen¬haltung, sowie geringere Saugferkelverluste durch bessere Muttereigenschaften führen nicht nur zu einem gesteigerten Tierwohl und weniger Tierverlusten, sondern auch zu einer verbesserten Wirtschaftlichkeit der Schweine¬produktion. Im dritten Kapitel wird eine Literaturübersicht über bisher beschriebene Verhaltenstests gegeben, die genutzt wurden, um Muttereigenschaften zu erfassen. Verschiedene Testformen wurden entwickelt um das Maß an Ängstlichkeit und Aggressivität der Tiere gegenüber dem Menschen zu beurteilen. Es gibt unter anderen Tests mit denen die Kontaktfreudigkeit gegenüber Menschen gemessen wurde, sowie Tests zum Meidungsverhalten. Während der Laktation wurde die Aufmerksamkeit der Sau gegenüber ihrem Wurf mit Hilfe verschiedener Formen der Trennung von Sau und Ferkeln bonitiert. Die Empfindsamkeit der Sau gegenüber ihren Ferkeln wurde mittels eines akustischen Signals („Ferkel-Schrei-Test“) oder taktilen Stimulus überprüft. Die in der Literatur beschriebenen Verhaltenstests unterscheiden sich deutlich in ihrem Aufbau, Bewertungsschema und eingesetzten Genetiken. Zudem wurden häufig nur geringe Tierzahlen untersucht. Genetische Parameter der Verhaltenstests sind daher rar. Dennoch erscheinen Verhaltenstests dafür geeignet zu sein, um Muttereigenschaften von Sauen charakterisieren und züchterisch verbessern zu können. Über die Beziehung zwischen Mutter¬eigenschaften und anderen Verhaltensmerkmalen, sowie Produktionsparameter ist bisher wenig bekannt. Im ersten Versuch (viertes Kapitel) wurde untersucht in wie weit sich die genetischen Parameter von agonistischen Verhaltensmerkmalen unterscheiden, wenn eng miteinander verwandte Tiere unter zwei verschiedenen Haltungsumwelten untersucht werden. Es wurden Daten von insgesamt 543 Jungsauen der Linie Pietrain analysiert, 302 Tiere standen auf Betrieb A und 241 auf Betrieb B. Die untersuchten Jungsauen stammten von 96 Ebern ab, von denen 64% Nachkommen auf beiden Betrieben besaßen. Es bestanden deutliche Unterschiede in der Haltung der Jungsauen zwischen den beiden Betrieben. Das Verhalten der 214 ± 12,2 Tage alten Jungsauen wurde über eine Dauer von 30 Minuten beobachtet, nachdem Tiere aus verschiedenen Aufzuchtgruppen zusammengestallt wurden. Die Jungsauen von Betrieb A zeigten weniger unilaterale Aggressionen und bilaterale Aggressionen, wie Jungsauen von Betrieb B. Die Heritabilitäten für die Merkmale unilaterale und bilaterale Aggression lagen für Tiere auf Betrieb A auf einem niedrig Niveau (h² = 0,11 ± 0,07 bzw. h² = 0,04 ± 0,07). Auf Betrieb B konnte für das Merkmal unilaterale Aggression eine Erblichkeit von h² = 0,29 ± 0,13 und für bilaterale Aggression von h² = 0,33 ± 0,12 berechnet werden. Die genetische Korrelation zwischen den gleichen Merkmalen getestet auf Betrieb A und Betrieb B liegt auf einem hohen Niveau. Agonistisches Verhalten scheint daher in dieser Untersuchung nicht nennswert von Genotyp-Umwelt-Interaktionen beeinflusst zu werden. Aus den Ergebnissen lässt sich zudem ableiten, dass eine Selektion auf agonistische Verhaltensmerkmale Erfolg versprechend ist. Ziel des zweiten Versuchs (fünftes Kapitel) war die Analyse von Verhaltenstests während der Laktation, die dazu geeignet sind, das mütterliche Verhalten von Sauen zu beschreiben. Außerdem wurde deren Beziehung mit agonistischen Verhaltensparametern beim Zusammenstallen von einander unbekannten Large White Jungsauen (n = 798) berechnet. Insgesamt wurden drei verschiedene Tests hinsichtlich des Verhaltens durchgeführt. Zum einen wurde zu zwei verschiedenen Zeitpunkten in der Laktation, d.h. innerhalb der ersten zwei bis zwölf Stunden nach der Geburt (SEPD1) und um den zehnten Tag nach der Geburt (SEPD10) die Reaktion von 848 Large White Sauen auf die Trennung von ihren Ferkeln (n = 2,022 Würfe) ermittelt. Zusätzlich wurden die Merkmale unilaterale und bilaterale Aggression, beim Zusammenstallen von Jungsauen, die aus verschiedenen Aufzuchtgruppen stammen, erfasst. Weiter wurde das Geburtsverhalten der Sauen, die Aufzuchtleistung der Sauen, die Gebrauchsfähigkeit der Sauen und das Gesäuge der Sauen während der Laktation bonitiert. Für die Verhaltensmerkmale SEPD1 (h² = 0,03 ± 0,03) und SEPD10 (h² = 0,02 ± 0,03) konnten niedrige Erblichkeiten analysiert werden. Für die zusätzlichen Parameter (Geburtsverhalten, Aufzuchtleistung, Gebrauchsfähigkeit und das Gesäuge), die während der Laktation erfasst wurden, konnten niedrige bis mittlere Erblichkeiten (h² = 0,03 ± 0,02 bis h² = 0,19 ± 0,03) berechnet werden. Die Erblichkeiten für uni- und bilaterale Aggression bei Jungsauen lagen auf einem niedrigen (bilaterale Aggression) bis moderaten Niveau (unilaterale Aggression). Aufgrund von hohen Standardfehlern konnte keine Schlussfolgerung bezüglich der genetischen Beziehung zwischen mütterlichen Verhalten und agonistischen Verhaltensparametern gezogen werden. Abschließend ist zu sagen, dass eine züchterische Bearbeitung von Verhaltensmerkmalen beim Schwein machbar und erstrebenswert erscheint. Die Ansätze dieser Arbeit können genutzt werden um Verhaltensmerkmale in Zuchtprogramme beim Schwein weiter zu integrieren bzw. ihnen eine größere Gewichtung im Zuchtziel zukommen zu lassen.

The monitoring of cognitive functions is central to the assessment and consecutive management of multiple sclerosis (MS). Though, especially cognitive processes that are central to everyday behavior like dual-tasking are often neglected. We examined dual-task performance using a psychological-refractory period (PRP) task in N = 21 patients and healthy controls and conducted standard neuropsychological tests. In dual-tasking, MS patients committed more erroneous responses when dual-tasking was difficult. In easier conditions, performance of MS patients did not differ to controls. Interestingly, the response times were generally not affected by the difficulty of the dual task, showing that the deficits observed do not reflect simple motor deficits or deficits in information processing speed but point out deficits in executive control functions and response selection in particular. Effect sizes were considerably large with d∼0.80 in mild affected patients and the achieved power was above 99%. There are cognitive control and dual tasking deficits in MS that are not attributable to simple motor speed deficits. Scaling of the difficulty of dual-tasking makes the test applied suitable for a wide variety of MS-patients and may complement neuropsychological assessments in clinical care and research setting.

Das Potenzial mentaler Modelle zur Entwicklung benutzergerechter, technischer Systeme wurde bereits in zahlreichen Studien aufgezeigt. Jedoch existieren noch immer nur wenige konkrete Methoden zur Nutzung mentaler Modelle im Zuge der Produktentwicklung. Diese Arbeit stellt daher einen konkreten Methodenansatz vor, anhand dessen es Entwicklern ermöglicht werden kann, Optimierungspotenziale mit Hilfe der mentalen Modelle zu identifizieren und diese zu beeinflussen. Dazu werden verschiedene Werkzeuge definiert, die gezielt Einfluss auf die individuelle und kollektive Modellbildung der Nutzer nehmen. In einem Versuch wird der Einfluss dieser Werkzeuge bei visueller Informationsübertragung anhand eines Defibrillators untersucht. Mithilfe eines Interface-Mock-ups werden verschiedene Use Cases im Rahmen einer erweiterten User-Interface-Prototyping-Untersuchung durchlaufen. Die Auswertung der Antwortzeiten und Lösungsstrategien zeigt auf, dass die Werkzeuge einen Einfluss auf die Bildung individueller und kollektiver Modellstrukturen haben. Der Einfluss äußert sich in einem benutzergerechten Verhalten der Versuchspersonen, welches nachweisbar durch die gezielten Interfaceanpassungen gefördert wurde.

Longitudinal developmental fMRI studies just recently began to focus on within-subject reliability using the intraclass coefficient (ICC). It remains largely unclear which degree of reliability can be achieved in developmental studies and whether this depends on the type of task used. Therefore, we aimed to systematically investigate the reliability of three well-classified tasks: an emotional attention, a cognitive control, and an intertemporal choice paradigm. We hypothesized to find higher reliability in the cognitive task than in the emotional or reward-related task. 104 healthy mid-adolescents were scanned at age 14 and again at age 16 within M = 1.8 years using the same paradigms, scanner, and scanning protocols. Overall, we found both variability and stability (i.e. poor to excellent ICCs) depending largely on the region of interest (ROI) and task. Contrary to our hypothesis, whole brain reliability was fair for the cognitive control task but good for the emotional attention and intertemporal choice task. Subcortical ROIs (ventral striatum, amygdala) resulted in lower ICCs than visual ROIs. Current results add to the yet sparse overall ICC literature in both developing samples and adults. This study shows that analyses of stability, i.e. reliability, are helpful benchmarks for longitudinal studies and their implications for adolescent development.

Research in younger adults dissociates cognitive from affective facets of social information processing, rather than promoting a monolithic view of social intelligence. An influential theory on adult development suggests differential effects of aging on cognitive and affective functions. However, this dissociation has not been directly tested in the social domain. Employing a newly developed naturalistic paradigm that disentangles facets of the social mind within an individual, we show multi-directionality of age-related differences. Specifically, components of the socio-cognitive route – Theory of Mind and metacognition – are impaired in older relative to younger adults. Nevertheless, these social capacities are still less affected by aging than factual reasoning and metacognition regarding non-social content. Importantly, the socio-affective route is well-functioning, with no decline in empathy and elevated compassion in the elderly. These findings contribute to an integrated theory of age-related change in social functioning and inform interventions tailored to specifically reinstate socio-cognitive skills in old age.

A multitude of sensory inputs needs to be processed during sensorimotor integration. A crucial factor for detecting relevant information is its complexity, since information content can be conflicting at a perceptual level. This may be central to executive control processes, such as response inhibition. This EEG study aims to investigate the system neurophysiological mechanisms behind effects of perceptual conflict on response inhibition. We systematically modulated perceptual conflict by integrating a Global-local task with a Go/Nogo paradigm. The results show that conflicting perceptual information, in comparison to non-conflicting perceptual information, impairs response inhibition performance. This effect was evident regardless of whether the relevant information for response inhibition is displayed on the global, or local perceptual level. The neurophysiological data suggests that early perceptual/ attentional processing stages do not underlie these modulations. Rather, processes at the response selection level (P3), play a role in changed response inhibition performance. This conflict-related impairment of inhibitory processes is associated with activation differences in (inferior) parietal areas (BA7 and BA40) and not as commonly found in the medial prefrontal areas. This suggests that various functional neuroanatomical structures may mediate response inhibition and that the functional neuroanatomical structures involved depend on the complexity of sensory integration processes.

Longitudinal developmental fMRI studies just recently began to focus on within-subject reliability using the intraclass coefficient (ICC). It remains largely unclear which degree of reliability can be achieved in developmental studies and whether this depends on the type of task used. Therefore, we aimed to systematically investigate the reliability of three well-classified tasks: an emotional attention, a cognitive control, and an intertemporal choice paradigm. We hypothesized to find higher reliability in the cognitive task than in the emotional or reward-related task. 104 healthy mid-adolescents were scanned at age 14 and again at age 16 within M = 1.8 years using the same paradigms, scanner, and scanning protocols. Overall, we found both variability and stability (i.e. poor to excellent ICCs) depending largely on the region of interest (ROI) and task. Contrary to our hypothesis, whole brain reliability was fair for the cognitive control task but good for the emotional attention and intertemporal choice task. Subcortical ROIs (ventral striatum, amygdala) resulted in lower ICCs than visual ROIs. Current results add to the yet sparse overall ICC literature in both developing samples and adults. This study shows that analyses of stability, i.e. reliability, are helpful benchmarks for longitudinal studies and their implications for adolescent development.