The present thesis investigated memory load and memory decay in auditory working memory. Alpha power as a marker for memory load served as the primary indicator for load and decay fluctuations hypothetically reflecting functional inhibition of irrelevant information. Memory load was induced by presenting auditory signals (syllables and pure-tone sequences) in noise because speech-in-noise has been shown before to increase memory load. The aim of the thesis was to assess with magnetoencephalography whether a-priori temporal expectations for the onset-time of a to-be-remembered stimulus reduces memory load. It was reported previously that top-down modulations such as spatial expectations reduce memory load and improve memory performance. However, this effect has neither been investigated with temporal expectations nor in the auditory domain. The present thesis showed that temporal expectations for a syllable in noise reduced memory load. Reduced alpha power during stimulus maintenance as well as improved performance indicated the decrease in memory load. Alpha power effects emerged from the right cingulo-opercular network, presumably reflecting a reduced need for functional inhibition. Critically, symbolic cues induced temporal expectations. This effect could not be replicated for clear speech. However, more implicit temporal expectations based on the passage of time elicited a similar decrease in alpha power for clear speech reflecting reduced memory load. Memory decay was assessed with variable delay phases in an auditory sensory memory task with pure-tone sequences. Similarly to memory performance, alpha power decreased with longer delay phases. Critically, temporal expectations counteracted memory decay and led to more sustained performance as well as alpha power across different delay phases. These alpha-power effects were localized to frontal and parietal attention networks as well as primary auditory and visual sensory areas. This implies the involvement of different brain regions relevant for encoding and maintenance in auditory memory and questions a parsimonious functional inhibition explanation. A correlation of alpha power and behavioral performance underpinned the importance of alpha power for auditory working memory. Altogether, the results of the present thesis provide evidence for a beneficial effect of a-priori temporal expectations for an auditory signal on working memory. Moreover, alpha dynamics were shown to be a distinct marker for the neural efficiency of managing working memory limitations.

Background: Generally, older adults perform worse than younger adults in complex working memory span tasks. So far, it is unclear which processes mainly contribute to age-related differences in working memory span. Objective: The aim of the present study was to investigate age effects and the roles of proactive and coactive interference in a recognition-based version of the operation span task. Methods: Younger and older adults performed standard versions and distracter versions of the operation span task. At retrieval, participants had to recognize target words in word lists containing targets as well as proactive and/or coactive interference-related lures. Results: Results show that, overall, younger adults outperformed older adults in the recognition of target words. Furthermore, analyses of error types indicate that, while younger adults were only affected by simultaneously presented distracter words, older adults had difficulties with both proactive and coactive interference. Conclusion: Results suggest that age effects in complex span tasks may not be mainly due to retrieval deficits in old age. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Dr. rer. med. Titel: Wer macht was mit wem? – Die differenziellen Rollen von Kanonizität, Rekursion und phonologisch-verbalem Arbeitsgedächtnis beim Verstehen komplexer Syntax eingereicht von: M.Sc., M.A., Mag. Art. Carina Denise Krause angefertigt an: Universität Leipzig, Medizinische Fakultät Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Abteilungen Neuropsychologie & Neurologie betreut von: Prof. Dr. Hellmuth Obrig, Prof. Dr. Angela D. Friederici Oktober 2022 Um einen Satz zu verstehen, müssen Wörter zu Phrasen und Phrasen zu einem Satz hie-rarchisch zusammengefügt und die Information der einzelnen Komponenten integriert werden, bis die syntaktischen und thematischen Relationen im Satz eindeutig und kohärent sind. Unter Einbezug des Weltwissens wird dann eine Repräsentation des Satzinhalts konstruiert. Syntak-tisch komplexe Sätze sind mit Verarbeitungsschwierigkeiten auf verschiedenen linguistischen und kognitiven Ebenen verbunden. Riches (2020) definiert den Kern syntaktischer Komplexität so: „The term ‘complex’ is frequently used to refer to sentences with more than one clause, which typically involve non-canonical word orders.“ (S. 501). In dieser Arbeit werden 3 überge-ordnete Faktoren in den Fokus genommen, die zur Komplexität eines Satzes beitragen können: Kanonizität, Rekursivität und die phonologisch-verbale AG-Last. Syntaktische Komplexität ist häufig gekennzeichnet durch Nicht-Kanonizität, d. h. durch irreguläre, niedrigfrequente Strukturen (Regularität x Frequenz-Hypothese; Christiansen & Chater, 2016a). Die Objekttopikalisierung − wie in dem Satz „Den Frosch kämmt der Igel.“ − ist beispielsweise eine durch den kognitionslinguistischen Mechanismus Movement erzeugte nicht-kanonische und damit komplexere Satzstruktur. Rekursivität ist eine weitere Dimension, die komplexe syntaktische Sequenzen erzeugt. Rekursion wird in dieser Arbeit sehr eng definiert als domänenunabhängige, hierarchisch ge-schachtelte, nicht iterativ generierbare Struktur (center-embedded recursion). Die Verarbeitung dieser rekursiven Struktur ist nicht zwingend selbst rekursiv, sondern basiert auf der allgemei-nen Fähigkeit Sequenzen unterschiedlicher Form und Komplexität zu lernen und zu verarbeiten. Der grundlegende Mechanismus zur Generierung syntaktischer Strukturen ist die kombinatori-sche Verknüpfungsoperation Merge. Merge kann rekursiv angewendet werden und generiert so auch syntaktische Hierarchie. Die dabei entstehenden eingebetteten Strukturen sind theore-tisch rekursiv unendlich weiterführbar. Praktisch hingegen sind Konstruktionen mit mehr als 3 Einbettungen nicht mehr verstehbar. Das liegt u. a. daran, dass solch verschachtelte Konstrukti-onen kaum oder nie im Sprachinput enthalten waren und daher keine (starke) generalisierte syntaktische Konstruktion dafür im Gedächtnis vorhanden ist. Sequenzen der fraglichen syntakti-schen Form wurden also selten (oder gar nicht) gelernt, sie können durch ihre Irregularität nicht einfach durch Analogiebildung abgeleitet werden, sie sind insgesamt unwahrscheinlicher und werden daher vom Gehirn nicht (sofort) antizipiert. Die Fähigkeit zur Generierung und Verarbeitung hierarchischer, rekursiver Strukturen ist nicht auf die Sprache beschränkt; sie wird als generelles Kernmerkmal menschlicher Kognition diskutiert. Rekursive Strukturen finden sich bspw. auch in Musik, komplexen Handlungen und visueller Verarbeitung. Dabei ist noch unklar, ob ein domänenübergreifendes Netzwerk im Ge-hirn existiert, das die Grundlage für die Verarbeitung von Rekursion bildet, oder ob bspw. sprachliche Rekursion anders verarbeitet wird als visuelle. Auditorische Signale sind sehr kurzlebig, d. h. eine auditorische Erinnerung wird extrem schnell überschrieben von neuer einkommender Sprachinformation, wenn sie nicht möglichst schnell und effizient weiterverarbeitet wird. Die Verarbeitung irregulärer und / oder niedrigfre-quenter syntaktischer Konstruktionen ist stärker abhängig von der akustisch-phonologischen Verarbeitung als die Verarbeitung frequenter, kanonischer Strukturen, deren Repräsentationen meist differenziert und mühelos(er) abrufbar sind und die zusätzlich durch Analogiebildung er-schlossen werden können. Das korrekte Lernen und Verstehen komplexer syntaktischer Sequen-zen erfordert nicht nur eine präzisere Verarbeitung im phonologisch-verbalen Arbeitsgedächt-nis (AG); komplexe Strukturen erhöhen auch ihrerseits die phonologisch-verbale AG-Last. Das AG ist jedoch durch allgemeine und individuelle sensuokognitive Parameter kapazitätsbe-schränkt und bildet dadurch einen Engpass (Now-or-Never-Bottleneck; Christiansen & Chater, 2016b) im Satzverstehen. Die beschränkte Kapazität des AGs basiert auf (1) Interferenz zwischen konkurrierenden linguistischen Informationen, (2) limitierten Aufmerksamkeits- und kognitiven Ressourcen, (3) der Effizienz der akustisch-phonologischen Verarbeitung, die u. a. abhängig ist von (4) der Präzision der im LZG gespeicherten (phonologischen) Repräsentationen, der Effizienz des Zugriffs auf diese Gedächtnisinhalte und ihre Aktivierung, sowie die Fähigkeit, diese Aktivie-rungen aufrecht zu erhalten, und damit (5) der Erfahrung mit (variationsreichem) sprachlichem Input. Das AG wird in dieser Arbeit konzeptualisiert als Sprachverarbeitung im Hier-und-Jetzt, das gegen die Interferenz von nachfolgendem linguistischen Material gerichtete Aktivhalten relevanter Gedächtnisinhalte bis zur (hinreichend) erfolgreichen, Chunk-basierten Weiterverar-beitung auf verschiedenen linguistischen Ebenen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bestimmung des differenziellen Einflusses der 3 syntaktischen Komplexitätsfaktoren Kanonizität, Rekursivität und phonologisch-verbale AG-Last auf das Satzverstehen. Dabei ging es vor allem um die Differenzierbarkeit (a) der einzelnen syn-taktischen Komplexitätsfaktoren im Sinne einer Dissoziation und (b) sprachspezifischer versus domänenübergreifender Einflussfaktoren auf die Verstehensleistung. Im Rahmen dieser Dissertation wurden 6 Studien durchgeführt. Studie 1 zielte auf die experimentelle Differenzierung von sprachlicher AG-Komponente (Faktor Speicher; operationalisiert durch Long-Distance-Dependencys (LDDs)) und syntaktischer Verarbeitung (Faktor Ordnen; operationalisiert durch Topikalisierung). In Studie 2 wurde das EmbSyn-Paradigma pilotiert, ein Material das die beiden syntaktischen Komplexitätsfaktoren rekursive Einbettung und Topikalisierung kontrastierte. In Studie 3 wurde das EmbSyn-Material in Kombination mit anodaler transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS) über 2 für die Sprachverarbeitung potenziell relevanten Hirnarealen (inferiorer frontaler Gyrus (IFG) und temporo-parietale Bereiche (TP)) eingesetzt. Studie 4 dokumentierte den Einsatz des EmbSyn-Materials in einer klinischen Patient*innen-Population mit linkshemisphärischer Läsion nach Schlaganfall. Studie 5 pilotierte das PhonMem-Material, das zur detaillierten Beschreibung basaler phonologischer AG-Leistungen entwickelt wurde, in der aus Studie 4 bekannten Patient*innenpopulation und einer abgestimmten gesunden Kontrollpopulation. In Studie 6 schließlich wurde die Patient*innenpopulation aus den Studien 4 und 5 mit einem experimentellen Material zur Verarbeitung visueller Rekursion getestet. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen, dass alle 3 Faktoren das Satzverstehen relevant modulieren. Zwar konnten sie nicht entlang ihrer jeweiligen Operationalisierungen dissoziiert werden; schon allein deshalb nicht, weil die phonologisch-verbale AG-Last mit den beiden Fak-toren [EMB] (-Kanonizität, +Rekursivität) und (TOPI] (-Kanonizität, -Rekursivität) implizit variierte. Der diametrale Ansatz aus Verstärkbarkeit (Studie 3: tDCS) vs. Störbarkeit (Studie 4: Läsionsstu-die) einerseits, sowie die Zusammenschau mit ergänzenden Paradigmen (Studie 5: phonolo-gisch-verbales AG/PhonMem; Studie 6: Verarbeitung visueller Rekursion) andererseits erlaubte jedoch die Bestimmung eines sich in 3 Schritten abbildenden Kontinuums (syntaktisch-)sequenzieller Komplexität und damit assoziierter kognitiver Anforderungen.:ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS VII I. EINFÜHRUNG 1 1. WER MACHT WAS MIT WEM? – SÄTZE VERSTEHEN 4 1.1 KOMPLEXE SYNTAX: SPRACHVERSTEHEN IST (AUCH) EINE FRAGE DER WAHRSCHEINLICHKEIT. 7 1.1.1 Wer kämmt wen? – Valenz und Argumentstruktur 11 1.1.2 Wen kämmt wer? – Linearität, Movement und Topikalisierung 12 1.1.3 „Der Frosch [… […] …] lacht.“ – Long-Distance-Dependencys und rekursive Einbettungen 14 1.1.4 Wer kämmt, wer lacht? – Topikalisierung in komplexen Relativsatz-Konstruktionen 15 1.2 REKURSION: SPRACHVERSTEHEN IST NICHT UNENDLICH. 18 1.3 DAS PHONOLOGISCH-VERBALE ARBEITSGEDÄCHTNIS: SPRACHVERSTEHEN PASSIERT IM HIER & JETZT. 20 1.3.1 Gedächtnissysteme 22 1.3.2 Das modulare Mehrkomponentenmodell von Baddeley und Hitch. 24 1.3.3 Arbeitsgedächtnis: Eigenständiges System oder Emergenzphänomen? 25 1.3.4 Alternative Konzeptionen des AGs 29 1.3.5 Testung des phonologisch-verbalen Arbeitsgedächtnisses 33 1.4 DAS VERSTEHENDE GEHIRN – NEURO- UND PSYCHOLINGUISTISCHE GRUNDLAGEN 39 1.4.1 Akustisch-phonologische Prozesse 41 1.4.2 Früher Aufbau einer Phrasenstruktur 42 1.4.3 Syntaktische, semantische und thematische Rollen 43 1.4.4 Wie spezialisiert ist das Sprachnetzwerk? 45 1.5 ERWORBENE SPRACH(VERARBEITUNGS)STÖRUNGEN 48 1.6 ZUSAMMENFASSUNG 51 II. AUFGABENSTELLUNG 55 2. ZIELE UND FRAGESTELLUNGEN 55 III. MATERIALIEN UND METHODEN 57 3. SPRACHVERSTEHEN VERSTEHEN – METHODISCHER HINTERGRUND DER STUDIEN 57 3.1 MODULIERTE KOGNITION? – TRANSKRANIELLE GLEICHSTROMSTIMULATION (TDCS) 57 3.1.1 Der theoretische Hintergrund 57 3.1.2 Die praktische Durchführung 58 3.1.3 Methodendiskussion: Alles fauler Zauber? 61 3.2 GESTÖRTES SPRACHVERSTEHEN – LÄSIONSSTUDIEN 64 3.2.1 Der theoretische Hintergrund 64 3.2.2 Läsionsstudien in der vorliegenden Arbeit 65 3.3 STATISTISCHE DATENANALYSE 68 3.3.1 Outcome-Parameter 68 3.3.2 Datenanalytische Verfahren 70 IV. EXPERIMENTELLE STUDIEN 78 4.1 STUDIE 1: VERARBEITUNG SYNTAKTISCH KOMPLEXER SÄTZE MIT HOHEN ARBEITSGEDÄCHTNIS- 78 ANFORDERUNGEN 78 4.1.1 Einleitung 78 4.1.2 Material und Methoden 79 4.1.3 Datenanalyse und Ergebnisse 82 4.1.4 Diskussion 82 4.2 STUDIE 2: VERARBEITUNG SYNTAKTISCH KOMPLEXER SÄTZE MIT HOHEN ARBEITSGEDÄCHTNIS-ANFORDERUNGEN (EMBSYN) – DER 2. VERSUCH 84 4.2.1 Einleitung 84 4.2.2 Material und Methoden 86 4.2.3 Datenanalyse und Ergebnisse 96 4.2.4 Diskussion 103 4.3. STUDIE 3: TDCS-GESTÜTZTE SATZVERARBEITUNG IM EMBSYN-PARADIGMA 108 4.3.1 Einleitung 108 4.3.2 Material und Methoden 111 4.3.3 Datenanalyse und Ergebnisse 115 4.3.4 Diskussion 125 4.4. STUDIE 4: GESTÖRTE SATZVERARBEITUNG IM EMBSYN-PARADIGMA 131 4.4.1 Einleitung 131 4.4.2 Material und Methoden 133 4.4.3 Datenanalyse und Ergebnisse 135 4.4.4 Diskussion 150 4.5. STUDIE 5: PHONMEM – STÖRUNGEN DES PHONOLOGISCH-VERBALEN ARBEITSGEDÄCHTNISSES NACH HIRNLÄSION 154 4.5.1 Einleitung 154 4.5.2 Material und Methoden 156 4.5.3 Datenanalyse und Ergebnisse 164 4.5.4 Diskussion 189 4.6. ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DEN EMBSYN- UND PHONMEM-LÄSIONSSTUDIEN 196 4.6.1 Einleitung 196 4.6.2 Material und Methoden 197 4.6.3 Datenanalyse und Ergebnisse 200 4.6.4 Diskussion 205 4.7. STUDIE 6: REKURSIONSVERARBEITUNG NACH HIRNLÄSION: VISUELL VS. SPRACHLICH 209 4.7.1 Einleitung 209 4.7.2 Material und Methoden 211 4.7.3 Datenanalyse und Ergebnisse 211 4.7.4 Diskussion 215 V. ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION 218 5.1 LASSEN SICH DER EINFLUSS VON KANONIZITÄT, REKURSIVITÄT UND PHONOLOGISCH-VERBALER AG-LAST AUF DAS SATZVERSTEHEN DIFFERENZIEREN? GIBT ES INTERAKTIONEN ZWISCHEN DIESEN FAKTOREN? 219 5.2 PERSPEKTIVE: TDCS – ZUKUNFT DER APHASIE-BEHANDLUNG? 227 5.3 PERSPEKTIVE: PHONMEM ALS DIAGNOSTIKINSTRUMENT 228 5.4 LIMITATIONEN DIESER ARBEIT 230 VI. ZUSAMMENFASSUNG DER ARBEIT (ANLAGE 3) 233 VII. LITERATURVERZEICHNIS 237 VIII. ANLAGEN 277 8.1 ANHANG A: STATISTIKEN 278 Verzeichnis Anhang A 278 ANHANG A.1 Zusätzliche Statistiken zu Studie 2 (EmbSyn) 279 ANHANG A.2 Zusätzliche Statistiken zu Studie 3 (EmbSyn | tDCS) 286 ANHANG A.3. Zusätzliche Statistiken zu Studie 5 (PhonMem). 292 ANHANG A.4. Zusätzliche Statistiken zu den Zusammenhängen der Läsionsstudien 319 8.2 ANHANG B: MATERIAL 324 Verzeichnis Anhang B 324 ANHANG B.1 Material zu den Studien 2–4 (EmbSyn). 325 ANHANG B.2 Material zu Studie 5 (PhonMem). 338 8.3 ANHANG C: PUBLIKATION ZUR VERARBEITUNG VISUELLER REKURSION 353 8.4 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 378 8.5 TABELLENVERZEICHNIS 383 8.6 SELBSTSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG (ANLAGE 4) 387 8.7 LEBENSLAUF 388 8.8 PUBLIKATIONEN, VORTRÄGE, PRÄSENTATIONEN 390 DANKSAGUNG 393

BACKGROUND.One group of theories aiming at providing a framework explaining the etiology, maintenance and phenomenology of anxiety disorders is classified as cognitive models of anxiety. These approaches assume that distortions in specific levels of information processing are relevant for the onset and maintenance of the disorder. A detailed knowledge about the nature of these distortions would have important implications for the therapy of anxiety, as the implementation of confrontative or cognitive elements precisely fitting the distortions might enhance efficacy. Still, these models and related empirical evidence provide conflicting assumptions about the nature of disorder-linked processing distortions. Many cognitive models of anxiety (e.g., Fox, Russo, & Dutton, 2002; Mathews & Mackintosh, 1998; Williams, Watts, MacLeod, & Mathews, 1997) postulate that anxiety-linked biases of attention imply hypervigilance to threat and distractibility from other stimuli in the presence of feared materials. This is convincingly confirmed by various experimentalclinical studies assessing attention for threat in anxious participants compared to non-anxious controls (for a review, seeMathews &MacLeod, 2005). In contrast, assumptions concerning anxiety-linked biased memory for threat are less convincing; based on the shared tendency for avoidance of deeper elaboration in anxiety disorders, some models predict memory biases only for implicit memory tasks (Williams et al., 1997) or even disclaim the relevance of memory in anxiety at all (e.g., Mogg, Bradley, Miles, & Dixon, 2004). Other theories restrict the possibility of measuring disorder-specific memory biases to tasks that require merely perceptual encoding of the materials instead of verbal-conceptual memory (e.g., Fox et al., 2002; Mathews &Mackintosh, 1998). On the one hand, none of these models has integrated all the inconsistencies in empirical data on the topic. On the other hand, the numerous empirical studies on memory in anxiety that have been conducted with varying materials, anxiety disorders, encoding and retrieval conditions do not allow final conclusions about the prerequisites for finding memory biases (for a review, see MacLeod & Mathews, 2004). A more detailed investigation of the complete spectrum of memory for threat utilizing carefully controlled variations of depth of encoding and materials is needed. In view of these inconsistencies, it is all the more surprising that one important part of this spectrum has so far remained completely uninvestigated: visual working memory (VWM). No study has ever differentially addressed VWM for threat in anxious vs. nonanxious participants and none of the cognitive models of anxiety provides any predictions concerning this stage of information processing. Research on cognitive biases in anxiety has thus far only addressed the two extremes of the processing continuum: attention and longer-term memory. In between, a gap remains, the bridging of which might bring us closer to defining the prerequisites of memory biases in anxiety. As empirical research has provided substantial and coherent knowledge concerning attention in anxiety, and as attention and VWM are so closely linked (see, for instance, Cowan, 1995), the thorough investigation of VWM may provide important clues for models of anxiety. Is anxiety related to VWM biases favoring the processing of threatening information, or does the avoidance presumed by cognitive models of anxiety already begin at this stage? RESEARCH AIMS. To investigate the relevance of biased VWM in anxiety, the present research focused in eight experiments on the following main research questions: (1) Is threat preferably stored in VWM in anxious individuals? (2) Does threat preference occur at the cost of the storage of other items, or is extra storage capacity provided? (3) Would the appearance of threat interrupt ongoing encoding of non-threatening items? (4) Does prioritized encoding of threat in anxiety occur strategically or automatically? (5) Are disorder-specific VWM biases also materials-specific? (6) Are VWM biases in anxiety modifiable through cognitive-behavioral therapy? METHODS. In Experiments 1-4, a spatial-sequential cueing paradigm was used. A subset of real-object display items was successively cued on each trial by a sudden change of the picture background for 150 ms each. After the cueing, one of the display pictures was hidden and probed for a memory test. On most trials, a cued item was tested, and memory accuracy was determined depending on the item’s position within the cue string and depending on its valence. In some cases, memory for an uncued item was tested. Experiment 1 and 2 were directed at discovering whether spider fearfuls and non-anxious controls would differ with respect to the accuracy in memorizing cued spiders and uncued spiders and, thus, reveal disorder-specific biases of VWM. In addition, the question whether the presence of a spider image is related to costs for the memorization of other images was tested. Experiment 3 addressed whether any disorder-specific VWM biases found earlier were specific to the feared spiders. Therefore, the critical stimuli here were a snake and a spider. Participants were spider fearfuls and non-anxious controls, both without snake anxiety. In Experiment 4, it was tested whether disorder-specific biases found in Experiment 1 and 2 were modifiable through cognitive-behavioral treatment. The critical stimulus was a spider image. Spider fearfuls were tested three times. Half of them received a cognitive-behavioral intervention after the first test, the other half only after the second test. In two additional experiments, VWM was assessed with a change-detection paradigm. The main aim was to clarify whether disorder-specific effects found in the previous experiments were associated with automatic or with strategic selective encoding of threatening materials, and whether any group differences in spider change detection were materials-specific to spiders, but not to snakes. In Experiment 5, several images were presented simultaneously in a study display for either 100 or 500 milliseconds. After a short interruption, a test display was presented including either the same items as the first one or one changed item. Participants’ accuracy in determining whether displays were the same or different was measured depending on the valence of the changed item, set size, and presentation time of the display. There were trials with and without spiders. If a change was made, it could involve either a non-spider or a spider item. Of specific interest was the condition in which a spider image was presented initially, but not in the test phase, as noticing this specific change would require storage of that image in VWM. Would group differences be particularly pronounced in the shorter encoding condition suggesting automatic encoding of threat, or would they occur in the longer encoding condition, suggesting strategic encoding of spiders? In Experiment 6, change detection accuracy for spiders vs. snakes was tested. The participants in both experiments were spider fearfuls vs. controls, but those of Experiment 6 were additionally required to lack snake anxiety. Moreover, a temporal VWM paradigm - an attentional blink task - was applied to assess whether a biased encoding of spider images in spider fearfuls would occur at the expense of non-threatening items undergoing concurrent processing, and whether this effect was specific to spiders, but not to snakes. Series of real-object pictures were presented at rates of 80 ms at the display center. The observer’s task was to identify and report the two target pictures indicated by a brighter background. In Experiment 7, the first target always depicted a neutral item. The valence of the second target was varied - either negative depicting a spider, positive, or neutral. Participants varied with respect to their spider anxiety. In Experiment 8, spider fearfuls and non-anxious controls, both without snake anxiety, were tested. The experiment was nearly the same as the previous one, but two negative target types were tested: disorder-relevant spiders and negative but not feared snakes. Of specific interest was whether the appearance of a threatening target would reduce the report probability of the earlier attended target, indicating the interruption of its VWM encoding in favor of the threat item. RESULTS. (1) Both anxious and non-anxious controls, showed VWM advantages for negative materials such as spider or snake images. (2) In addition, there were disorderspecific VWM biases: some effects were larger in spider fearfuls than in non-anxious controls and some effects occurred exclusively in spider fearfuls. (3) Group differences and, thus, disorder-specificity were particularly pronounced under competitive circumstances, that is, under the condition of numerous stimuli competing for processing resources: when only little orientation time was allowed, when only little time was provided for selecting and encoding items from a crowd, and when VWMfor the critical item required reflexive instead of voluntary attention. (4) Pronounced memory for task-relevant, voluntarily attended spiders was related to difficulties in disengaging attention from these items in the fearful group, reflected in reduced memory accuracy for the item following it. (5) Disorder-specific VWM biases seem to be based on attentional biases to threatening materials resulting in a very quick, automatic memory consolidation. However, this preferential encoding was not at the cost of neutral materials currently undergoing encoding processes. (6) All disorder-specific VWM biases occured only with fear-related materials, not with other negative materials. (7) Automatic and highly disorder-specific fear-related VWM biases – but not strategic VWM biases occuring in both groups - were modifiable through cognitive-behavioral intervention. CONCLUSIONS. This work provides additional information about informationprocessing distortions related to specific anxiety. With the experimental investigation of biased VWM, this work has been performed to fill a gap within research on cognitive biases in anxiety. Moreover, this dissertation contributes to cognitive theories of anxiety by proposing several recommendations for refinements of current theoretical approaches. Most important, it was suggested to extend existing models by a more detailed consideration of attention and memory. In view of numerous previous empirical studies on the topic and the conclusions of this dissertation, a differentiation of the attentional engagement and disengagement component appears inevitable. Even more important, in view of the data presented here predictions concerning VWM for threatening materials need to be taken into account. In addition, suggestions are provided for the differential consideration of biases occuring from prepotent threat value of negative stimuli vs. individual threat value. A proposal for a cognitive model of anxiety extended by all these aspects is provided to serve as an invitation of further research in the investigation of the nature of memory biases in anxiety disorders. REFERENCES: Cowan, N. (1995). Attention and Memory. An integrated framework.New York: Oxford University Press. Fox, E., Russo, R., & Dutton, K. (2002). Attentional bias for threat: Evidence for delayed disengagement from emotional faces. Cognition and Emotion, 16, 355-379. MacLeod, C., & Mathews, A. (2004). Selective memory effects in anxiety disorders: An overview of research findings and their implications. In D. Reisberg & P. Hertel (eds.), Memory and Emotion. Oxford: Oxford University Press. Mathews, A., & Mackintosh, B. (1998). A cognitive model of selective processing in anxiety. Cognitive Therapy and Research, 22 (6), 539-560. Mathews, A., & MacLeod, C. (2005). Cognitive vulnerability to emotional disorders. Annual Review of Clinical Psychology, 1, 167-195.Mathews, Mogg, May, & Eysenck (1989). Mogg, K., Bradley, B.P., Miles, F., & Dixon, R. (2004). Time course of attentional bias for threat scenes: Testing the vigilance avoidance hypothesis. Cognition and Emotion, 18(5), 689-700. Williams, J.M.G., Watts, F.N., MacLeod, C., & Mathews, A. (1997). Cognitive psychology and emotional disorders. Chichester: John Wiley.

Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist zu einer essentiellen Untersuchungsmethode der Neurowissenschaften geworden. Sie ermöglicht es, mittels eines kurzen, starken Magnetfeldes, Neuronen im Gehirn anzuregen und kurzfristig deren Aktivität zu modulieren. Diese Effekte sind allerdings nur bei Stimulation des motorischen Kortexes als motorisch evozierte Potentiale (MEP) an peripheren Muskeln direkt messbar. Hier lässt sich auch eine individuelle Reizschwelle (engl. motorthreshold, MT) bestimmen, die sich allerdings von Proband zu Proband stark unterscheidet. Bei Stimulation außerhalb des motorischen Kortexes, bei der durch Änderung der Aktivität einer umschriebenen Neuronengruppe, behaviorale Effekte erzeugt werden sollen, existiert ein solches direktes Maß der neuronalen Erregbarkeit nicht, weshalb häufig die Stimulationsintensität an die individuelle MT angepasst wird. Die vorliegenden Arbeit stellt, diese Anpassung der Intensität in Frage. Hierzu erhielten Probanden vor der Durchführung eines kognitiven Tests über einer mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) ermittelten Region des präfrontalen Kortex eine Stimulation. Die Intensität wurde hierbei einmal an die MT angepasst und einmal nicht. Erstmals konnte mittels einer Korrelationsanalyse gezeigt werden, dass es einen Zusammenhang zwischen der Sensitivität des präfrontalen Kortexes und der des Motorkortexes gibt. Dieser Zusammenhang kann zur nachträglichen Korrektur der behavioralen Daten genutzt werden, da die MT die zwischen den Probanden bestehenden relativen Unterschiede erklärt.

In den letzten Jahren wurde es dank der Entwicklung moderner Bildgebungsverfahren möglich, die neuronalen Korrelate kognitiver Arbeitsprozesse teilweise aufzudecken und immer besser zu verstehen. Durch diese Fortschritte ist es heute möglich, diese identifizierten Systeme im Rahmen der Erforschung psychiatrischer Erkrankungen auf Dysregulationen zu untersuchen. Dabei wird seit einigen Jahren der Suche nach Endophänotypen eine tragende Rolle zuteil. Endophänotypen befinden sich dabei intermediär zwischen dem klinischen Phänotyp und dem für die Krankheit kodierenden Genotyp. Ihre Identifizierung soll in Zukunft dazu beitragen, das nach neuesten Erkenntnissen nicht mehr aktuelle psychiatrische Klassifikationssystem zu reformieren und damit eine krankheitsgerechtere Einteilung der einzelnen Diagnosegruppen zu gewährleisten. In diesem Rahmen wurden in der hier vorliegenden Arbeit drei verschiedene neuronale Systeme, die dem Belohnungssystem, dem verbalen sowie visuell-räumlichen Arbeitsgedächtnis und den Aufmerksamkeitsprozessen zugrunde liegen, in Bezug auf ihre Relevanz als potentielle Endophänotypen getestet. 20 erstgradige Angehörige von schizophrenen Patienten unterzogen sich in diesem Zuge einer etwa einstündigen fMRT- Untersuchung, während der sie Aufgaben zur Aktivierung dieser neuronalen Netzwerke lösen sollten. Die dabei gemachten Funde indizieren Dysregulationen verschiedener neuronaler Areale während aller Aufgaben. In Bezug auf vorherige Studien zu Endophänotypen sowohl mit Angehörigen als auch mit Schizophrenen konnten diese Funde in den wissenschaftlichen Hintergrund eingeordnet werden. Dabei konnten einige vielversprechende Beobachtungen festgehalten werden. Es ergaben sich potentielle Endophänotypen in Bereichen neuronaler Hirnstrukturen, die der Verarbeitung von kognitiven Kontrollprozessen zugrunde liegen. Des Weiteren konnte eine Dysregulation vor allem des rechten anterioren Thalamus konstatiert werden. Auch Hyperaktivierungen in Arealen des PFCs und im prämotorischen Kortex konnten ebenfalls durch Funde anderer Studien bestätigt werden. Zusammenfassend stehen die wissenschaftlichen Forschungen zur Endophänotypenfrage wohl noch am Anfang eines langen, jedoch sehr vielversprechenden Weges, der die aktuellen Klassifikationssysteme in Zukunft revolutionieren könnte. Die ersten Schritte sind getan und müssen nun in weiteren, umfangreicheren und möglicherweise auch präziseren Studien fortgeführt werden.

Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist zu einer essentiellen Untersuchungsmethode der Neurowissenschaften geworden. Sie ermöglicht es, mittels eines kurzen, starken Magnetfeldes, Neuronen im Gehirn anzuregen und kurzfristig deren Aktivität zu modulieren. Diese Effekte sind allerdings nur bei Stimulation des motorischen Kortexes als motorisch evozierte Potentiale (MEP) an peripheren Muskeln direkt messbar. Hier lässt sich auch eine individuelle Reizschwelle (engl. motorthreshold, MT) bestimmen, die sich allerdings von Proband zu Proband stark unterscheidet. Bei Stimulation außerhalb des motorischen Kortexes, bei der durch Änderung der Aktivität einer umschriebenen Neuronengruppe, behaviorale Effekte erzeugt werden sollen, existiert ein solches direktes Maß der neuronalen Erregbarkeit nicht, weshalb häufig die Stimulationsintensität an die individuelle MT angepasst wird. Die vorliegenden Arbeit stellt, diese Anpassung der Intensität in Frage. Hierzu erhielten Probanden vor der Durchführung eines kognitiven Tests über einer mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) ermittelten Region des präfrontalen Kortex eine Stimulation. Die Intensität wurde hierbei einmal an die MT angepasst und einmal nicht. Erstmals konnte mittels einer Korrelationsanalyse gezeigt werden, dass es einen Zusammenhang zwischen der Sensitivität des präfrontalen Kortexes und der des Motorkortexes gibt. Dieser Zusammenhang kann zur nachträglichen Korrektur der behavioralen Daten genutzt werden, da die MT die zwischen den Probanden bestehenden relativen Unterschiede erklärt.

BACKGROUND.One group of theories aiming at providing a framework explaining the etiology, maintenance and phenomenology of anxiety disorders is classified as cognitive models of anxiety. These approaches assume that distortions in specific levels of information processing are relevant for the onset and maintenance of the disorder. A detailed knowledge about the nature of these distortions would have important implications for the therapy of anxiety, as the implementation of confrontative or cognitive elements precisely fitting the distortions might enhance efficacy. Still, these models and related empirical evidence provide conflicting assumptions about the nature of disorder-linked processing distortions. Many cognitive models of anxiety (e.g., Fox, Russo, & Dutton, 2002; Mathews & Mackintosh, 1998; Williams, Watts, MacLeod, & Mathews, 1997) postulate that anxiety-linked biases of attention imply hypervigilance to threat and distractibility from other stimuli in the presence of feared materials. This is convincingly confirmed by various experimentalclinical studies assessing attention for threat in anxious participants compared to non-anxious controls (for a review, seeMathews &MacLeod, 2005). In contrast, assumptions concerning anxiety-linked biased memory for threat are less convincing; based on the shared tendency for avoidance of deeper elaboration in anxiety disorders, some models predict memory biases only for implicit memory tasks (Williams et al., 1997) or even disclaim the relevance of memory in anxiety at all (e.g., Mogg, Bradley, Miles, & Dixon, 2004). Other theories restrict the possibility of measuring disorder-specific memory biases to tasks that require merely perceptual encoding of the materials instead of verbal-conceptual memory (e.g., Fox et al., 2002; Mathews &Mackintosh, 1998). On the one hand, none of these models has integrated all the inconsistencies in empirical data on the topic. On the other hand, the numerous empirical studies on memory in anxiety that have been conducted with varying materials, anxiety disorders, encoding and retrieval conditions do not allow final conclusions about the prerequisites for finding memory biases (for a review, see MacLeod & Mathews, 2004). A more detailed investigation of the complete spectrum of memory for threat utilizing carefully controlled variations of depth of encoding and materials is needed. In view of these inconsistencies, it is all the more surprising that one important part of this spectrum has so far remained completely uninvestigated: visual working memory (VWM). No study has ever differentially addressed VWM for threat in anxious vs. nonanxious participants and none of the cognitive models of anxiety provides any predictions concerning this stage of information processing. Research on cognitive biases in anxiety has thus far only addressed the two extremes of the processing continuum: attention and longer-term memory. In between, a gap remains, the bridging of which might bring us closer to defining the prerequisites of memory biases in anxiety. As empirical research has provided substantial and coherent knowledge concerning attention in anxiety, and as attention and VWM are so closely linked (see, for instance, Cowan, 1995), the thorough investigation of VWM may provide important clues for models of anxiety. Is anxiety related to VWM biases favoring the processing of threatening information, or does the avoidance presumed by cognitive models of anxiety already begin at this stage? RESEARCH AIMS. To investigate the relevance of biased VWM in anxiety, the present research focused in eight experiments on the following main research questions: (1) Is threat preferably stored in VWM in anxious individuals? (2) Does threat preference occur at the cost of the storage of other items, or is extra storage capacity provided? (3) Would the appearance of threat interrupt ongoing encoding of non-threatening items? (4) Does prioritized encoding of threat in anxiety occur strategically or automatically? (5) Are disorder-specific VWM biases also materials-specific? (6) Are VWM biases in anxiety modifiable through cognitive-behavioral therapy? METHODS. In Experiments 1-4, a spatial-sequential cueing paradigm was used. A subset of real-object display items was successively cued on each trial by a sudden change of the picture background for 150 ms each. After the cueing, one of the display pictures was hidden and probed for a memory test. On most trials, a cued item was tested, and memory accuracy was determined depending on the item’s position within the cue string and depending on its valence. In some cases, memory for an uncued item was tested. Experiment 1 and 2 were directed at discovering whether spider fearfuls and non-anxious controls would differ with respect to the accuracy in memorizing cued spiders and uncued spiders and, thus, reveal disorder-specific biases of VWM. In addition, the question whether the presence of a spider image is related to costs for the memorization of other images was tested. Experiment 3 addressed whether any disorder-specific VWM biases found earlier were specific to the feared spiders. Therefore, the critical stimuli here were a snake and a spider. Participants were spider fearfuls and non-anxious controls, both without snake anxiety. In Experiment 4, it was tested whether disorder-specific biases found in Experiment 1 and 2 were modifiable through cognitive-behavioral treatment. The critical stimulus was a spider image. Spider fearfuls were tested three times. Half of them received a cognitive-behavioral intervention after the first test, the other half only after the second test. In two additional experiments, VWM was assessed with a change-detection paradigm. The main aim was to clarify whether disorder-specific effects found in the previous experiments were associated with automatic or with strategic selective encoding of threatening materials, and whether any group differences in spider change detection were materials-specific to spiders, but not to snakes. In Experiment 5, several images were presented simultaneously in a study display for either 100 or 500 milliseconds. After a short interruption, a test display was presented including either the same items as the first one or one changed item. Participants’ accuracy in determining whether displays were the same or different was measured depending on the valence of the changed item, set size, and presentation time of the display. There were trials with and without spiders. If a change was made, it could involve either a non-spider or a spider item. Of specific interest was the condition in which a spider image was presented initially, but not in the test phase, as noticing this specific change would require storage of that image in VWM. Would group differences be particularly pronounced in the shorter encoding condition suggesting automatic encoding of threat, or would they occur in the longer encoding condition, suggesting strategic encoding of spiders? In Experiment 6, change detection accuracy for spiders vs. snakes was tested. The participants in both experiments were spider fearfuls vs. controls, but those of Experiment 6 were additionally required to lack snake anxiety. Moreover, a temporal VWM paradigm - an attentional blink task - was applied to assess whether a biased encoding of spider images in spider fearfuls would occur at the expense of non-threatening items undergoing concurrent processing, and whether this effect was specific to spiders, but not to snakes. Series of real-object pictures were presented at rates of 80 ms at the display center. The observer’s task was to identify and report the two target pictures indicated by a brighter background. In Experiment 7, the first target always depicted a neutral item. The valence of the second target was varied - either negative depicting a spider, positive, or neutral. Participants varied with respect to their spider anxiety. In Experiment 8, spider fearfuls and non-anxious controls, both without snake anxiety, were tested. The experiment was nearly the same as the previous one, but two negative target types were tested: disorder-relevant spiders and negative but not feared snakes. Of specific interest was whether the appearance of a threatening target would reduce the report probability of the earlier attended target, indicating the interruption of its VWM encoding in favor of the threat item. RESULTS. (1) Both anxious and non-anxious controls, showed VWM advantages for negative materials such as spider or snake images. (2) In addition, there were disorderspecific VWM biases: some effects were larger in spider fearfuls than in non-anxious controls and some effects occurred exclusively in spider fearfuls. (3) Group differences and, thus, disorder-specificity were particularly pronounced under competitive circumstances, that is, under the condition of numerous stimuli competing for processing resources: when only little orientation time was allowed, when only little time was provided for selecting and encoding items from a crowd, and when VWMfor the critical item required reflexive instead of voluntary attention. (4) Pronounced memory for task-relevant, voluntarily attended spiders was related to difficulties in disengaging attention from these items in the fearful group, reflected in reduced memory accuracy for the item following it. (5) Disorder-specific VWM biases seem to be based on attentional biases to threatening materials resulting in a very quick, automatic memory consolidation. However, this preferential encoding was not at the cost of neutral materials currently undergoing encoding processes. (6) All disorder-specific VWM biases occured only with fear-related materials, not with other negative materials. (7) Automatic and highly disorder-specific fear-related VWM biases – but not strategic VWM biases occuring in both groups - were modifiable through cognitive-behavioral intervention. CONCLUSIONS. This work provides additional information about informationprocessing distortions related to specific anxiety. With the experimental investigation of biased VWM, this work has been performed to fill a gap within research on cognitive biases in anxiety. Moreover, this dissertation contributes to cognitive theories of anxiety by proposing several recommendations for refinements of current theoretical approaches. Most important, it was suggested to extend existing models by a more detailed consideration of attention and memory. In view of numerous previous empirical studies on the topic and the conclusions of this dissertation, a differentiation of the attentional engagement and disengagement component appears inevitable. Even more important, in view of the data presented here predictions concerning VWM for threatening materials need to be taken into account. In addition, suggestions are provided for the differential consideration of biases occuring from prepotent threat value of negative stimuli vs. individual threat value. A proposal for a cognitive model of anxiety extended by all these aspects is provided to serve as an invitation of further research in the investigation of the nature of memory biases in anxiety disorders. REFERENCES: Cowan, N. (1995). Attention and Memory. An integrated framework.New York: Oxford University Press. Fox, E., Russo, R., & Dutton, K. (2002). Attentional bias for threat: Evidence for delayed disengagement from emotional faces. Cognition and Emotion, 16, 355-379. MacLeod, C., & Mathews, A. (2004). Selective memory effects in anxiety disorders: An overview of research findings and their implications. In D. Reisberg & P. Hertel (eds.), Memory and Emotion. Oxford: Oxford University Press. Mathews, A., & Mackintosh, B. (1998). A cognitive model of selective processing in anxiety. Cognitive Therapy and Research, 22 (6), 539-560. Mathews, A., & MacLeod, C. (2005). Cognitive vulnerability to emotional disorders. Annual Review of Clinical Psychology, 1, 167-195.Mathews, Mogg, May, & Eysenck (1989). Mogg, K., Bradley, B.P., Miles, F., & Dixon, R. (2004). Time course of attentional bias for threat scenes: Testing the vigilance avoidance hypothesis. Cognition and Emotion, 18(5), 689-700. Williams, J.M.G., Watts, F.N., MacLeod, C., & Mathews, A. (1997). Cognitive psychology and emotional disorders. Chichester: John Wiley.

For the last four decades, psycholinguistic research has dealt with the question to what extent elements of simple sentences like “The monk read the book” are planned ahead both on the abstract-lexical and phonological processing level. While a number of studies have shown that all up to the final element can be activated on these two levels, empirical evidence on the flexibility of the respective planning scopes is inconsistent, and a systematic delineation of the influence of different forms of cognitive load has not yet been provided. This thesis presents a series of 9 picture-word interference experiments in which participants produced subject-verb-object sentences while ignoring auditory distractor words. Advance planning was assessed at an abstract-lexical (lemma) level and at a phonological (word form) level under varying working memory load conditions (no load, or visuospatial load, or verbal load). In the absence of a concurrent working memory load and with a concurrent visuospatial working memory load, subject and object nouns were found to be activated at the abstract-lexical and the phonological level prior to speech onset. By contrast, with a concurrent verbal working load, the scope of advance planning at the phonological level was reduced, while the scope of advance planning at the abstract-lexical level remained unaffected. Moreover, sentence planning had a more disruptive effect on verbal working memory performance than on visuospatial working memory performance. Overall, these results suggest that advance planning at the phonological level is more adaptive to external factors than advance planning at the abstract-lexical level. Also, they indicate an overlap of resources allocated to phonological processing in speech production and verbal working memory.

Die Rolle des Arbeitsgedächtnisses für die Sprachentwicklung, insbesondere die Wortschatzentwicklung ist mittlerweile überzeugend nachgewiesen (z.B. Hasselhorn & Werner, 2000). Daran anknüpfend beschäftigt sich die vorliegende Studie mit der Wortschatzentwicklung bei dysgrammatisch bzw. spezifisch sprachgestörten Grundschulkindern und mit dem Einfluss des phonologischen Arbeitsgedächtnisses auf diesen Entwicklungsprozess. Besonders die Arbeitsgruppe um Gathercole und Baddeley konnten in einer Vielzahl von Arbeiten (z.B. Gathercole & Baddeley, 1990 a, b, 1993) stabile Zusammenhänge zwischen Arbeitsgedächtnis und Wortschatz bzw. Sprache bei normalentwickelten Kindern und spezifisch sprachgestörten Kindern nachweisen. Sie differenzieren 2 Komponenten des phonologischen Arbeitsgedächtnisses: den phonetischen Speicher, in dem akustische Informationen 1,5 bis 2 s erhalten bleibt und dann zerfällt, wenn diese Information nicht durch den Rehearsalprozess, eine Art inneres Sprechen wiederholt und damit aufgefrischt und erhalten wird. Das Arbeitsgedächtnis wurde dabei bevorzugt über das Nachsprechen von Kunstwörtern erfasst. Bezüglich dieses Vorgehen gaben z.B. Snowling, Chiat und Hulme (1991) und Bowey (1996, 2001) zu bedenken, dass durch die Komplexität des Kunstwörternachsprechens und die Redundanz zu anderen Aspekten der sprachlichen Verarbeitung der Einfluss des phonologischen Arbeitsgedächtnisses überschätzt werden könnte. Sie schlagen daher vor, eher allgemein von phonologischer Verarbeitung zu sprechen und das phonologische Arbeitsgedächtnis nicht davon zu differenzieren, zumindest müsse die Unabhängigkeit des Einflusses des phonologischen Arbeitsgedächtnisses von der phonologischen Bewusstheit nachgewiesen werden. Die Leistungsfähigkeit des phonologischen Arbeitsgedächtnisses hängt von den Qualitätsmerkmalen seiner beiden Komponenten ab. Nach Hasselhorn, Grube und Mähler (2000) lassen sich für beide Komponenten jeweils zwei Merkmale identifizieren: Die Qualität des phonetischen Speichers hängt von dessen zeitlich dimensionierter Größe und von der Präzision ab, mit der er akustische Information ablegt und wiedergibt. Die Leistungsfähigkeit des subvokalen Rehearsalprozesses wird von seiner (automatischen) Aktivierbarkeit und seiner Geschwindigkeit bestimmt. Längsschnittlich zeigten Gathercole, Willis, Emslie, & Baddeley (1992) Zusammenhänge zwischen früherem Arbeitsgedächtnis und späterem Wortschatz im Alter bis zu sechs Jahren, im Grundschulalter kehrte sich der Zusammenhang um. Diese Beiträge motivierten die vorliegende Arbeit, in der die Fragen gestellt wurden, ob sich das phonologische Gedächtnis von der phonologischen Verarbeitung im allgemeinen differenzieren lässt, welche Qualitätsmerkmale des phonologischen Arbeitsgedächtnisses bei sprachgestörten Kindern defizitär sind und wie sich die Entwicklungsdynamiken zwischen phonologischem Arbeitsgedächtnis und Wortschatz bei sprachgestörten und sprachlich unauffälligen Kindern gestalten. Um dies zu klären, wurde eine Längsschnittstudie realisiert, bei der 64 normalentwickelte und 33 sprachgestörte Kinder im Laufe des ersten und zweiten Grundschuljahres dreimal untersucht wurden; der zweite und dritte Meßzeitpunkt bildeten im wesentlichen die Grundlage der vorliegenden Arbeit. Es fanden sich starke empirische Argumente für die Position, dass Störungen im phonologischen Arbeitsgedächtnis eine Hauptursache für die Sprachauffälligkeiten dysgrammatisch-sprachgestörter Kinder sind. Abweichend von den Ergebnissen bei sprachlich unauffälligen Kindern, zeigten die sprachgestörten Kinder geringere Leistungen in allen Bereichen, weniger und niedrigere Korrelationen, das phonologische Arbeitsgedächtnis ließ sich faktorenanalytisch von der phonologischen Bewusstheit und dem phonologischen Langzeitwissen klar trennen. Bei der Betrachtung der vier Merkmale des phonologischen Arbeitsgedächtnisses (Hasselhorn, Grube & Mähler, 2000) zeigte sich kein Einsatz der Rehearsalstrategie und eine geringere Geschwindigkeit (letzteres vielleicht auch der Ausdruck eingeschränkter Sprechmotorik, siehe Gathercole, Service et al., 1999). Es gab einen Gruppenunterschied bei der Variablen für die Qualität des phonetischen Speichers. Auch die zeitliche Dimension schien reduziert, die sprachgestörten Kinder zeigten bei langen Kunstwörtern einen größeren Leistungsabfall. Bei verrauscht dargebotenen Kunstwörtern ließ sich nach Ausschluss des Einflusses von Alter und Intelligenz kein Gruppenunterschied mehr nachweisen, der bei unverrauscht dargebotenen Kunstwörtern vorhanden war, so dass die Qualität des phonetischen Speichers eine wesentliche Rolle für die Sprachentwicklung zu spielen scheint. Bei den dysgrammatischen Kindern ließ sich weiterhin eine kausale Asymmerie zwischen phonologischem Arbeitsgedächtnis und Wortschatz finden, dergestalt, dass das frühere phonologische Arbeitsgedächtnis einen größeren Einfluss auf den späteren Wortschatz hatte, als umgekehrt. Diese wurde wegen des Entwicklungsrückstands der sprachgestörten Kinder in dieser Form erwartet, bei den sprachlich-unauffälligen Kindern ließ sich kein Zusammenhang zeigen. Die phonologische Bewusstheit zeigte keinen entwicklungsrelevanten Einfluss auf den Wortschatz. Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Ergebnisse der vorliegenden Studie die Hypothese stützen, dass die Ursache für kindliche Störungen des Spracherwerbs im phonologischen Arbeitsgedächtnis und speziell in der Qualität des phonetischen Speichers zu suchen sind. Literatur Bowey, J. A. (1996). On the association between phonological memory and receptive vocabulary in five-year-olds. Journal of Experimantel Child Psychology, 63(1), 44-78. Bowey, J. A. (2001). Nonword repetition and young children`s receptive vocabulary: a longitudinal study. Applied Psycholinguistics, 22, 441-469. Gathercole, S. E. & Baddeley, A. D. (1990a). Phonological memory deficits in language disordered children: Is there a cusal connection? Journal of Educational Psychology, 29, 336-360. Gathercole, S. E. & Baddeley, A. D. (1990b). The role of phonological memory in vocabulary acquisition: A study of young children learning new names. British Journal of Psychology, 81, 439-454. Gathercole, S. E. & Baddeley, A. D. (1993). Working memory and language. Hove, UK: Erlbaum. Gathercole, S. E., Service, E., Hitch, G.J., Adams, A.-M. & Martin, A. J. (1999). Phonological short-term memory and vocabulary development: Furter evidence on the nature of relationship. Applied cognitive psychology, 13, 65-77. Gathercole, S. E., Willis, C., Emslie, H., & Baddeley, A. D. (1992). Phonological memory and vocabulary development during the early school years: a longitudinal study. Developmental Psychology, 28, 887-898. Hasselhorn, M., Grube, D. & Mähler, C. (2000). Theoretisches Rahmenmodell für ein Diagnostikum zur differentiellen Funktionsanalyse des phonologischen Arbeitsgedächtnisses. In M. Hasselhorn, W. Schneider & H. Marx, Diagnostik von Lese-Rechtschreib-Schwierigkeiten, Tests und Trends, Bd. 1 (S.167-182). Hogrefe: Göttingen. Hasselhorn, M. & Werner, I. (2000). Zur Bedeutung des phonologischen Arbeitsgedächtnisses für die Sprachentwicklung. In H. Grimm (Hrsg.), Sprachentwicklung (Enzyklopädie der Psychologie, Themenbereich C: Theorie und Forschung, Serie III Sprache, Bd. 3) (S. 363-378). Göttingen: Hogrefe. Snowling, M., Chiat, S., & Hulme. C. (1991). Words, non-words, and phonological processes: Some comments on Gathercole, Willis, Emslie, and Baddeley. Applied Psycholinguistics, 12(3), 369-373.