The present work investigated the neural mechanisms underlying cognitive inhibition/thought suppression in Anderson’s and Green’s Think/No-Think paradigm (TNT), as well as different variables influencing these mechanisms at the cognitive, the neurophysiological, the electrophysiological and the molecular level. Neurophysiological data collected with fNIRS and fMRI have added up to the existing evidence of a fronto-hippocampal network interacting during the inhibition of unwanted thoughts. Some evidence has been presented suggesting that by means of external stimulation of the right dlPFC through iTBS thought suppression might be improved, providing further evidence for an implication of this region in the TNT. A combination of fNIRS with ERP has delivered evidence of a dissociation of early condition-independent attentional and later suppression-specific processes within the dlPFC, both contributing to suppression performance. Due to inconsistencies in the previous literature it was considered how stimulus valence would influence thought suppression by manipulating the emotional content of the to-be-suppressed stimuli. Findings of the current work regarding the ability to suppress negative word or picture stimuli have, however, been inconclusive as well. It has been hypothesized that performance in the TNT might depend on the combination of valence conditions included in the paradigm. Alternatively, it has been suggested that inconsistent findings regarding the suppression of negative stimuli or suppression at all might be due to certain personality traits and/or genetic variables, found in the present work to contribute to thought inhibition in the TNT. Rumination has been shown to be a valid predictor of thought suppression performance. Increased ruminative tendencies led to worse suppression performance which, in the present work, has been linked to less effective recruitment of the dlPFC and in turn less effective down-regulation of hippocampal activity during suppression trials. Trait anxiety has also been shown to interrupt thought suppression despite higher, however, inefficient recruitment of the dlPFC. Complementing the findings regarding ruminative tendencies and decreased thought inhibition a functional polymorphism in the KCNJ6 gene, encompassing a G-to-A transition, has been shown to disrupt thought suppression despite increased activation of the dlPFC. Through the investigation of thought suppression at different levels, the current work adds further evidence to the idea that the TNT reflects an executive control mechanism, which is sensitive to alterations in stimulus valence to some extent, neurophysiological functioning as indicated by its sensitivity to iTBS, functional modulations at the molecular level and personality traits, such as rumination and trait anxiety. / Diese Arbeit befasste sich mit der Untersuchung der neuronalen Grundlagen kognitiver Inhibition /Gedankenunterdrückung in Anderson’s und Green’s ‘Think/No-Think‘ Paradigma (TNT), sowie der Erfassung verschiedener Einflussgrößen auf der kognitiven, der neurophysiologischen, der elektrophysiologischen und der molekularen Ebene. Mit fNIRS und fMRT durchgeführte neurophysiologische Studien haben die Annahme der Beteiligung eines Fronto-Hippocampalen Netzwerkes an der Unterdrückung unerwünschter Gedanken bekräftigt. Hinweise auf eine Verbesserung der Unterdrückungsleistung mittels externer Manipulation der neuronalen Aktivität durch iTBS unterstützen die Annahme einer Beteiligung des dlPFC an den Mechanismen innerhalb des TNT weiter. Durch die Kombination von fNIRS und ERP wurde eine Dissoziation zwischen frühen bedingungsunabhängigen Aufmerksamkeits- und späteren unterdrückungsspezifischen Prozessen innerhalb des dlPFC aufgezeigt. Vor dem Hintergrund widersprüchlicher Resultate bezüglich des Einflusses der Stimulus-Valenz auf die kognitive Inhibition in der vorhandenen Literatur wurde dieser Aspekt auch in der vorliegenden Arbeit berücksichtigt. Auch in dieser Arbeit aufgetretene widersprüchliche Ergebnisse bezüglich der Unterdrückung negativer Stimuli führten zu der Hypothese, dass die Unterdrückungsleistung in dem TNT in Abhängigkeit der Valenz der weiteren eingeschlossenen Stimuli erfolgt. Alternativ wurde eine Abhängigkeit von Persönlichkeitsmerkmalen und/oder genetischen Variablen vorgeschlagen, welche in der vorliegenden Arbeit als Einflussgrößen nachgewiesen wurden. So konnte gezeigt werden, dass die Erhebung ruminativer Tendenzen eine zuverlässige Vorhersage der Unterdrückungsleistung zulässt. Höhere ruminative Tendenzen führten zu signifikant verschlechterter Unterdrückungsleistung. Dies konnte auf eine ineffektive Rekrutierung des dlPFC gefolgt von ungenügender Aktivierungsabnahme im Hippocampus während der Gedankeninhibition zurückgeführt werden. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass mit der Zunahme ängstlicher Persönlichkeitsmerkmale die Unterdrückungsleistung trotz erhöhter Aktivität im dlPFC abnimmt. In Ergänzung zu den Ergebnissen bezüglich ruminativer Tendenzen und gestörter kognitiver Inhibition konnte ein störender Einfluss eines funktionellen genetischen Polymorphismus im KCNJ6 Gen unter Einbeziehung einer Punktmutation (G-A Transition) nachgewiesen werden. Durch die Untersuchung der Gedankenunterdrückung auf unterschiedlichen Ebenen, konnte die vorliegende Arbeit weitere Hinweise dafür liefern, dass mit dem TNT exekutive Kontrollfunktionen abgegriffen werden, welche durch Stimulusvalenz, neurophysiologische Prozesse (durch eine die iTBS betreffende Sensitivität angezeigt), funktionelle Modulationen auf der molekularen Ebene, sowie Persönlichkeitsmerkmale wie ruminative Tendenzen und Ängstlichkeit beeinflussbar sind.

Hintergrund: Die Alzheimer-Erkrankung ist die häufigste neurodegenerative Erkrankung. Da es zurzeit für sie noch keine Heilung gibt, richtet sich das Hauptaugenmerk auf eine möglichst frühe Diagnose und die Behandlung mit krankheitsverzögernden Medikamenten. Vor allem die funktionelle Bildgebung gilt im Bereich der Frühdiagnose als vielversprechend. Neben dem Gedächtnis werden die visuell-räumliche Informationsverarbeitung, exekutive Funktionen und Aufmerksamkeitsprozesse untersucht. Hierbei zeigen sich zentralnervöse Aktivierungsauffälligkeiten in kortikalen Zielregionen etwa im präfrontalen und im parietalen Kortex. Verlaufsuntersuchungen konzentrieren sich vor allem darauf aus der Gehirnaktivierung Vorhersagen über kognitive Veränderungen bei älteren Personen mit und ohne Gedächtnisstörung treffen zu können. Nur wenige Studien erfassen dabei jedoch die Gehirnaktivierung zu mehreren Messzeitpunkten. Gerade für große Stichproben und wiederholte Messungen könnte die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) sich als Alternative zur Magnetresonanztomographie anbieten. Ziel: Ziel der Studie war es, mit fNIRS und ereigniskorrelierten Potentialen funktionelle Unterschiede zwischen Alzheimer-Patienten und gleichaltrigen Kontrollen in mehreren Funktionsbereichen darzustellen und ihre Veränderung über den Zeitraum eines Jahres zu verfolgen. Zum ersten Mal sollte im Rahmen einer prospektiven Untersuchung mit fNIRS geprüft werden ob kortikale Aktivierungen zur Vorhersage von neuropsychologischen Testwerten genutzt werden können. Zusätzlich stellte sich die Frage, ob fNIRS für Verlaufsuntersuchungen an älteren Stichproben geeignet ist. Methoden: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zum ersten Messzeitpunkt (T1) 73 Patienten und 71 Kontrollen mit vier Paradigmen in den drei Funktionsbereichen visuell-räumliche Informationsverarbeitung, exekutive Funktionen und zentralnervöse Filtermechanismen mit fNIRS und ereigniskorrelierten Potentialen gemessen. Die Probanden durchliefen eine Line Orientation Aufgabe, zwei Versionen einer Wortflüssigkeitsaufgabe (phonologisch und semantisch) und das P50-Doppelklickparadigma. Zielparameter waren dabei die aufgabenbezogene Aktivierung im parietalen Kortex, im dorsolateralen Präfrontalkortex (DLPFC) und das sensorische Gating, gemessen durch die P50-Supression nach wiederholter Reizdarbietung. Zusätzlich wurden zwei typische Tests zur Demenzdiagnostik (MMST und DemTect) erhoben. Die zweite Messung (T2) fand nach 12 Monaten statt und lief identisch zur ersten Untersuchung ab. Zu T2 konnten 14 Patienten und 51 Kontrollen erneut rekrutiert werden. Ergebnisse: Zu T1 konnte mit fNIRS ein Aktivierungsdefizit für Patienten im DLPFC während der phonologischen Wortflüssigkeitsaufgabe und im rechten Parietalkortex während der Line Orientation Aufgabe festgestellt werden. Für die semantische Wortflüssigkeitsaufgabe und das sensorische Gating zeigten sich keine zentralnervösen Unterschiede. Über das Jahr hinweg nahm die aufgabenbezogene Aktivierung der Patienten im linken DLPFC für beide Versionen der Wortflüssigkeitsaufgabe deutlich ab, während gleichaltrige Kontrollpersonen keine kortikalen Veränderungen zeigten. Zu T2 war das sensorische Gating der Patienten außerdem deutlich schlechter im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Die Veränderungen der Oxygenierung während der Wortflüssigkeitsaufgabe konnten für gesunde Kontrollen Verschlechterungen im MMST und im DemTect vorhersagen. Vor allem ein Verlust der Lateralisierung ging mit einem Abfall in den kognitiven Tests einher. Schlussfolgerung: Spezifische Defizite in der kortikalen Aktivierung konnten bei Alzheimer-Patienten mit fNIRS beobachtet und genauer beschrieben werden. Auch die Veränderung im Verlauf eines Jahres ließ sich mit dieser Methode verfolgen. Für Längsschnittuntersuchungen, die sich mit der kortikalen Aktivierung als Prädiktor für dementielle Entwicklungen beschäftigen, bietet sich fNIRS somit als praktische Alternative zur fMRT an, zumal die gemessenen Veränderungen in der Oxygenierung auch prognostischen Wert für ältere Kontrollpersonen besaßen. Vor allem die funktionelle Lateralisierung in frontalen Kortexbereichen scheint als Prädiktor kognitiver Leistungen im Alter von Bedeutung zu sein. / Background: Alzheimer’s disease is the most common form of neurodegenerative disorder. Since as of yet no cure exists, one important aim is the development of methods for the early detection of cerebral changes. Functional imaging is an especially promising approach as functional changes might occur even before neural atrophy in certain brain areas. While episodic memory is the main objective of research, other studies focus visual-spatial processing, executive function and attention. Patients suffering from Alzheimer’s disease display deviant cortical activation in prefrontal and parietal areas during tasks targeting these domains. Prospective studies try to predict cognitive decline using brain activations as predictors for future test scores. Only a few studies record functional activations repeatedly however. Functional near infrared spectroscopy (fNIRS) might be a good alternative to functional magnet resonance imaging (fMRI) when it comes to monitoring large populations in longitudinal studies. Objective: The aim of the present study was to detect and describe functional differences between patients suffering from Alzheimer’s disease and healthy elderly controls via fNIRS and event-related potentials and track them over an interval of 12 months. This is the first prospective study using fNIRS: Functional changes in oxygenated and deoxygenated haemoglobin during the first measurement will be employed to predict neuropsychological decline after one year. Methods: During the first measurement (T1) 73 AD patients and 71 age-matched controls without cognitive complaints or other neurological or psychiatric disorders completed four tasks in three cognitive domains: A line orientation task (visual-spatial processing), a phonological and a semantic verbal fluency task (executive functions) and a dual-click paradigm resulting in auditory sensory gating (attention and filter mechanisms). Regions of interest were the parietal and the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) as well as the gating ratio measured via the P50 suppression in paired click stimuli. Additionally subjects underwent two common tests for cognitive functioning of dementia patients (MMSE and DemTect). The second measurement (T2) was conducted 12 months after the first and followed exactly the same protocol. At T2 14 AD-patients and 51 controls could be tested again. Results: At T1, patients suffering from Alzheimer’s disease displayed deficient activations in the right parietal cortex during Line Orientation and in the DLPFC during the phonological version of the verbal fluency task. No group differences could be found in the semantic verbal fluency paradigm and in sensory gating. Over the course of one year, patients’ activation in the left DLPFC significantly declined during both versions of the verbal fluency task whereas controls showed no cortical changes. After 12 months, the sensory gating differed between the groups with patients displaying worse values. Changes of oxygenation during the verbal fluency tasks predicted the decline in neuropsychological tests in elderly controls. The prefrontal lateralization held the best prognostic value with a positive prognosis for stronger left-sided activation. Conclusion: The present study succeeded in describing specific deficits in cortical activation concerning patients suffering from Alzheimer’s disease and healthy age-matched controls using fNIRS. Changes over the course of 12 months could also be observed. The results indicate that fNIRS is well suited as an alternative to fMRI in longitudinal studies targeting cortical changes as predictors of cognitive decline. This is underlined by the fact that cortical activations during the verbal fluency task could be used to predict neuropsychological changes in elderly controls. Therefore the functional lateralization of prefrontal activations should become a new focus in prospective studies.

There is evidence that pheromones are communicative signals in animals. However, the existence and function of human pheromones are still under discussion. During the last years several substances have been labeled as putative human pheromones and especially 4,16–androstadien-3-one (androstadienone), found in male and female sweat, became subject of intense investigation. In contrast to common odors androstadienone presumably modulates human physiological and psychological reactions. Data suggest that androstadienone might influence the processing of visual cues, specifically faces or affective stimuli, via projections from the fusiform gyrus and the amygdala. Moreover, attentional processes may be modulated, which is supported by explicit and implicit behavioral data. This thesis includes three experimental studies examining effects of androstadienone exposure on behavioral and cortical reactions to visual and emotional stimuli. The main hypotheses were that androstadienone might influence human behavior to and perception of visual cues. The first study sought to clarify androstadienone effects on attention-related reactions as well as on behavioral tendencies. Motoric approach-avoidance reactions in response to happy and angry facial expressions were investigated in 30 women and 32 men. Participants either inhaled androstadienone or a control solution, without knowing the real content, while performing the following task: they had to push away or to pull towards them a joystick as fast as possible in reaction to either an angry or a happy cartoon face, which was presented on a computer screen. Results showed that androstadienone modulated the participant´s task performance by accelerating the reaction speed compared to the control compound. Faster reactions were observed particularly when reacting to angry faces but not when reacting to happy faces. This might be explained by the finding that human body odors, the source of androstadienone, were found to activate the human fear system, i.e. modulating fear-related attentional processes. Therefore, the quicker reaction towards angry faces with exposure to androstadienone could be due to an enhanced allocation of attentional resources towards fear-related cues like angry faces. Results also showed that androstadienone enhanced men´s approach tendency towards faces independent of emotional expressions. This observation might be explained by androstadienone´s former shown ability to improve attractiveness ratings of other persons. In this regard, the endogenous odor might enhance evaluations of faces in men and, thus, might improve their willingness to approach social stimuli. In contrast to men, women already showed in the control condition higher approach tendency towards faces. Therefore, androstadienone might rather maintain than enhance the approach score in women. In the second study event-related brain potentials (ERPs) triggered by social and non-social visual stimuli were investigated by means of electroencephalography. In a double-blind between-subjects design 51 women participated. Twenty-eight women inhaled androstadienone, whereas 23 women inhaled a control solution. Four different picture categories, i.e. real faces, pictures with couples, pictures with social and non-social scenes, each including three different valence categories, i.e. positive, negative and neutral, should clarify the stimulus type or context androstadienone is acting on. The androstadienone compared to the control odor did not influence brain responses significantly. Explorative analyses, however, suggested that androstadienone influences the processing of faces. While in the control group angry faces elicited larger P300 amplitudes than happy faces, the androstadienone group showed similar P300 amplitudes concerning all emotional expressions. This observation tentatively indicates that the endogenous odor might indeed affect the neuronal responses to emotional facial stimuli, especially late components reflecting evaluative processes. However, this observation has to be verified and further investigated, in particular whether androstadienone caused reduced responses to angry faces or enhanced responses to happy faces. The third study investigated androstadienone effects on face processing especially in men. ERPs elicited by happy, angry and neutral cartoon faces, which were presented on a computer screen, were measured while 16 men, not knowing the applicated odor, inhaled either androstadienone or a control solution. Exposure to androstadienone significantly increased later neuronal responses, the P300 amplitude. This belated component of the ERP reflects attention allocation and evaluative processes towards important stimuli. Therefore, androstadienone might facilitate central nervous face processing by enhancing attention towards these stimuli. In sum, the current results corroborate the notion of androstadienone as an active social chemosignal. In minute amounts and not detectable as an odor it influenced cortical and motoric reactions. Therefore, it might be concluded that androstadienone indeed affects cognitive functions like attentional processes and in turn affects our behavior. The current results further support the notion that androstadienone acts like a human modulator pheromone, namely modulating ongoing behavior or a psychological reaction to a particular context, changing stimulus sensitivity, salience and sensory-motor integration. However, these conclusions remain tentative until further replication takes place, best in ecologically valid environments. Furthermore, one has to keep in mind that the current studies could not replicate several previous findings and could not verify some hypotheses assuming communicative effects of androstadienone. Thus, the main assumption of this thesis that androstadienone is an active chemosignal is still challenged. Also, whether the term “pheromone” is indeed suitable to label androstadienone remains open. / Pheromone sind als Kommunikationssubstanzen im Tierreich unabkömmlich. Ob jedoch menschliche Pheromone tatsächlich existieren, wird noch immer diskutiert. Während der letzten Jahre wurden mehrere Substanzen als putative menschliche Pheromone bezeichnet. Unter diesen wurde v.a. 4,16–androstadien-3-on (Androstadienon), eine Komponente des männlichen und weiblichen Schweißes, intensiv untersucht. Bisherige Ergebnisse deuten darauf hin, dass Androstadienon im Gegensatz zu herkömmlichen Duftstoffen die Verarbeitung visueller Stimuli, v.a. von Gesichtern und von affektiven Stimuli, vermutlich über eine Modulation der Aktivität des Gyrus fusiformis und der Amygdala beeinflussen kann. Außerdem könnten Aufmerksamkeitsprozesse durch Androstadienon beeinflusst sein, was durch explizite und implizite Verhaltensdaten angedeutet wird. Diese Doktorarbeit untersuchte in drei verschiedenen Studien die Effekte von Androstadienon auf kortikale Reaktionen und Verhalten bei Männern und Frauen, während diese mit visuellen, insbesondere emotionalen Stimuli konfrontiert wurden. Die Haupthypothesen waren, dass Androstadienon die Wahrnehmung visueller Stimuli und menschliches Verhalten gegenüber diesen beeinflussen könnte. Die erste Studie untersuchte Androstadienoneffekte auf aufmerksamkeitsabhängige, motorische Reaktionen sowie auf Verhaltenstendenzen. Motorisches Annäherungs- und Vermeidungsverhalten als Reaktion auf freudige und ärgerliche Gesichter wurden bei 30 Frauen und 32 Männern untersucht. Während diese entweder Androstadienon oder einen Kontrollduft inhalierten, ohne zu wissen welchen, mussten sie so schnell wie möglich einen Joystick jeweils wegdrücken oder zu sich heranziehen, sobald entweder ein freudiges oder ärgerliches Gesicht auf einem Computerbildschirm erschien. Im Vergleich zum Kontrollduft beschleunigte Androstadienon die Reaktionsgeschwindigkeit spezifisch auf ärgerliche Gesichter unabhängig von der Bewegungsrichtung. Dies könnte damit zusammenhängen, dass menschlicher Körpergeruch, die Quelle von Androstadienon, das Angstsystem im menschlichen Gehirn aktiviert. Die schnellere Reaktion auf ärgerliche Gesichter durch den endogenen Geruch könnte dementsprechend auf eine erhöhte Bereitstellung von Aufmerksamkeitsressourcen für angstverwandte Stimuli, wie ärgerliche Gesichter, zurückzuführen sein. Zusätzlich zeigten die Ergebnisse, dass Androstadienon unabhängig vom Emotionsausdruck die Annäherungstendenz bei Männern zu den Gesichtern erhöht. Diese Beobachtung könnte durch die in einer früheren Studie gezeigte Eigenschaft von Androstadienon, die Attraktivitätsbewertungen anderer Personen zu erhöhen, erklärt werden. Demnach könnte der endogene Duftstoff bei Männern die Bewertung von Gesichtern verbessern und folglich die Bereitschaft, sich sozialen Stimuli anzunähern, erhöhen. Im Gegensatz zu Männern zeigten Frauen schon in der Kontrollbedingung eine stärkere Annäherungstendenz zu Gesichtern. Folglich könnte Androstadienon diese verstärkte Tendenz bei Frauen eher aufrechterhalten als verstärken. In der zweiten Studie wurden kortikale Reaktionen, d.h. ereigniskorrelierte Gehirnpotentiale (EKPs), auf soziale und nicht-soziale visuelle Bilder bei 28 Frauen, die Androstadienon rochen, und bei 23 Frauen die einem Kontrollduft ausgesetzt waren, mit Elektroenzephalographie untersucht. Allen Teilnehmerinnen war der Inhalt des applizierten Duftstoffes nicht bewusst. Vier verschiedene Bildkategorien, d.h. echte Gesichter, Bilder mit Paaren, Bilder mit Gruppen von Menschen und Bilder ohne Personen, mit jeweils positiver, negativer und neutraler Valenz wurden verwendet, um den Wirkkontext von Androstadienon zu klären. Androstadienon beeinflusste die Hirnreaktionen auf diese Stimuli nicht signifikant. Explorative Analysen deuteten aber an, dass Androstadienon die späte EKP Komponente, P300, beeinflussen kann. Während in der Kontrollgruppe ärgerliche Gesichter größere P300 Amplituden auslösten als freudige Gesichter, erzeugten in der Androstadienongruppe alle emotionalen Ausdrücke ähnliche P300 Amplituden. Dies könnte andeuten, dass Androstadienon attentive oder evaluative Prozesse bei der Gesichtsverarbeitung beeinflusst, was aber durch weitere Studien bestätigt und präzisiert werden muss. Die dritte Studie untersuchte Androstadienoneffekte auf zentralnervöse Prozesse der Gesichtsverarbeitung von Männern. EKPs auf freudige, ärgerliche und neutrale Cartoongesichter wurden aufgezeichnet, während 16 Männer entweder Androstadienon oder den Kontrollduft inhalierten, ohne jeweils zu wissen welchen. Androstadienon verstärkte eine späte neuronale Reaktion, die P300 Komponente, auf alle Gesichter signifikant. Diese Komponente des ereigniskorrelierten Potenzials spiegelt die Bereitstellung von Aufmerksamkeit auf wichtige Stimuli wider. Androstadienon könnte folglich die zentralnervöse Verarbeitung von Gesichtern erleichtern, indem es Aufmerksamkeit auf diese Stimuli lenkt. Zusammenfassend stützen die genannten Ergebnisse die Annahme, dass Androstadienon ein aktives soziales Chemosignal ist. In winzigen, bewusst nicht wahrnehmbaren Mengen beeinflusste es kortikale und motorische Reaktionen. Demzufolge scheint Androstadienon tatsächlich auf kognitive Funktionen wie Aufmerksamkeit zu wirken und deshalb unser Verhalten beeinflussen zu können. Die aktuellen Ergebnisse unterstützen auch die Annahme, dass Androstadienon ein menschliches Modulatorpheromon ist, das in einem speziellen Kontext unser Verhalten und eine psychologische Reaktion moduliert und Stimulussensitivität und die Sensor-Motor-Integration ändert. Dennoch müssen diese Interpretationen als vorläufig betrachtet werden bis die dargestellten Ergebnisse auch unter ökologisch validen Bedingungen repliziert werden konnten. Außerdem muss berücksichtigt werden, dass in dieser Doktorarbeit einige frühere Ergebnisse und einige Hypothesen bezüglich kommunikativer Effekte von Androstadienone nicht bestätigt werden konnten. Deshalb kann die Annahme, dass Androstadienon ein aktives Chemosignal ist, immer noch in Frage gestellt werden. Auch ob Androstadienon tatsächlich als menschliches Pheromon bezeichnet werden sollte bleibt offen.

The aim of the present piece of work was to give information about the frequency of psychoactive substances within the German driver population and to identify preventive and promotive circumstances of drug driving. Furthermore, a new methodological approach to gather and link data about the consumption of psychoactive substances and the mobility of drug users is shown. Traditionally, roadside surveys are conducted to estimate the prevalence of drug driving within a population. By the present study, an alternative method is introduced. In total, 195 drug users (mainly cannabis users) and 100 controls out of the normal driving population were queried for four weeks about their driving and drug consumption behaviour by a questionnaire that was deployed on smartphones. The prevalences of drug driving within the sample were extrapolated into representative values. Because the subjects reported all daily activities within the study-period, it was also possible to describe situations in which the subjects decided against driving under influence. Besides, relevant previous experiences, attitudes, the approval of legal regulations, other traffic-specific parameters, social influences and personality variables were queried. So, individual factors that are associated with drug driving can be specified. The results are integrated in a model that shows dependencies of different societal, behavioural and legal variables. They can serve as major input to the discussion on drug driving and can be of practical use for rehabilitation and prevention purposes. The results can be summarised as follows: - Compared to the results of a German roadside survey from 1994, the prevalences that are found within the present study seem pretty low. This finding is discussed and possible explanations for the described trend are lined out. Furthermore, the prevalences that were calculated in the present study are compared to current data from other European countries. - The results show differences between users and controls on several variables. The differences indicate that substance use impacts on the structuring of day-to-day life. Overall, the controls’ days proceed more along a daily working routine than the users’ (e.g. less mobility at night, more mobility at rush-hour, alcohol consumption mainly at nights out). - The individual extent to which drugs are consumed differs dependent on daytime, day of the week and kind of substance. Of course, these dependencies also influence the occurrence of drug driving. Other factors of influence on drug driving are the distance, the availability of alternative modes of transport as well as the presence of female companions. - Not everybody who uses drugs drives under the influence of drugs. A striking predictor for frequent drug driving and highly intoxicated driving is a high consumption, associated with risky consumption patterns and a low subjective feeling of impairment after drug consumption. - The subjects’ attitudes towards drug driving and their beliefs about social norms largely go in line with the behaviour they engage in. Drug users have rather liberal attitudes towards drug use and driving under influence. - A possible deterrence effect of sanctioning and police enforcement and its dependence on the acceptance and awareness of the measures is delineated. - Only small effects are found when examining the objective impairment that is caused by drug use by a computer-based test battery. This result is critically discussed with regards to the operationalisation of the study groups. - Except from driving under influence, there is no evidence to suggest that DUI offenders also show problematic behaviour according to other traffic-related measures. - Parents and peers may have an influence as role models on the development of problematic behaviour. A good relationship between parents and children may have a positive impact on the development of conventional values and behaviour. - Drug use is associated with some crucial personality dimensions and drugs are often used to solve personal problems. A less precise but similar difference was found for users who commit many drives under influence compared to users who never or only sometimes drive under influence. Moreover, users marginally more often have psychological problems compared to controls. Finally, the strengths and weaknesses of the new methodological approach of data collection are discussed as well as the challenges that are faced when implementing it. All in all, it has proved to be a promising method and should serve as a standard to which future studies should aspire. / Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Informationen über das Vorkommen von Fahrten unter Substanzeinfluss in Deutschland und über Prädiktoren für das Auftreten von Drogenfahrten bereitzustellen. Des Weiteren wird ein neuer methodischer Ansatz vorgestellt, mit dem sowohl Daten über den Konsum psychoaktiver Substanzen als auch Daten über das Mobilitätsverhalten von Drogenkonsumenten erhoben und somit verknüpft werden können. Ein herkömmlicher Ansatz zur Schätzung des Vorkommens von Drogenfahrten sind Roadside Surveys. Als alternative Methode wird eine Studie beschrieben, in der 195 Drogenkonsumenten (vorwiegend Cannabiskonsumenten) sowie 100 Kontrollpersonen vier Wochen lang täglich über ein Smartphone ihr Fahr- und Konsumverhalten protokollierten. Aus der Häufigkeit von Drogenfahrten innerhalb der Stichprobe wird über eine entsprechende Gewichtung auf den tatsächlichen Anteil in der Bevölkerung geschlossen. Da von den Probanden sämtliche Aktivitäten im Erhebungszeitraum protokolliert wurden, können auch solche Situationen beschrieben werden, in denen sich die Probanden gegen eine Drogenfahrt entschieden haben. Darüber hinaus wurden Informationen über die persönliche Vorgeschichte, relevante Einstellungen, die Akzeptanz gesetzlicher Regelungen, weitere verkehrsrelevante Auffälligkeiten, soziale Einflüsse sowie Informationen über Persönlichkeitsmerkmale eingeholt. Hierdurch können Umstände und Hintergründe, unter denen Drogenfahrten stattfinden, spezifiziert werden. Die Ergebnisse werden in ein Model integriert, das Abhängigkeiten zwischen gesellschaftlichen Variablen, Verhaltensparametern und gesetzlichen Gegebenheiten aufzeigt. Die Studie liefert aufschlussreiche Befunde, die sowohl die wissenschaftliche Diskussion um Drogenfahrten anregen als auch von praktischem Nutzen für Rehabilitations- und Präventionsmaßnahmen sein können. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Verglichen mit den Ergebnissen einer deutschen Roadside Survey aus dem Jahr 1994 fallen die hier kalkulierten Prävalenzen für Drogenfahrten in Deutschland recht gering aus. Der Befund wird diskutiert und es werden mögliche Gründe für den beschriebenen Trend aufgeführt. Außerdem werden die berechneten Werte mit aktuellen Vergleichsdaten aus anderen europäischen Ländern verglichen. - Der Konsum von Drogen hat gewisse Auswirkungen auf die Gestaltung des Alltags einer Person. Insgesamt scheinen Kontrollpersonen im Vergleich zu Drogenkonsumenten eher einem geregelten Arbeitsalltag nachzugehen (z. B. weniger Mobilität in der Nacht, mehr Mobilität zu Zeiten des allgemeinen Berufsverkehrs, Alkoholkonsum reduziert auf Ausgehzeiten). - Das Ausmaß des individuellen Drogenkonsums variiert in Abhängigkeit von Tageszeit, Wochentag und Art der Substanz. Natürlich wirken sich diese Abhängigkeiten ebenso auf das Auftreten von Drogenfahrten aus. Weitere situative Einflussfaktoren für Drogenfahrten sind die Länge der zurückzulegenden Strecke, die Verfügbarkeit alternativer Fortbewegungsmittel sowie weibliche Begleitpersonen. - Nicht jeder, der Drogen konsumiert, fährt auch unter Drogeneinfluss Auto. Als wesentlicher Prädiktor für häufige Drogenfahrten und hohe Substanzkonzentrationen im Blut während der Fahrt kann ein hoher Konsum genannt werden. Damit verbunden sind riskante Konsummuster sowie eine geringe subjektive Beeinträchtigung nach dem Konsum von Drogen. - Die Einstellung der Versuchspersonen zu Drogenfahrten sowie ihre Annahmen über soziale Normen stimmen zum großen Teil mit ihrem Verhalten überein. Drogenkonsumenten haben eher liberale Einstellungen zu Drogenkonsum und Drogenfahrten. - Eine mögliche abschreckende Wirkung von Sanktionen und polizeilichen Überwachungmaßnahmen und ihre Abhängigkeit von der Akzeptanz und der subjektiven Wahrnehmung der Maßnahmen wird beschrieben. - Eine objektive Leistungsbeeinträchtigung durch die Wirkung von Drogen mittels einer computerbasierten Testbatterie kann nur in geringem Maße nachgewiesen werden. Das Ergebnis wird hinsichtlich der Operationalisierung der untersuchten Gruppen kritisch diskutiert. - Es finden sich keine Hinweise dafür, dass Drogenfahrer, außer durch die Drogenfahrten an sich, auch sonst im Verkehr auffällig werden. - Eltern und Freunde scheinen als Rollenvorbilder Einfluss auf die Entwicklung von Problemverhalten zu nehmen. Eine gute Eltern-Kind-Beziehung wirkt sich positiv auf die Entwicklung konventioneller Werte und Verhalten aus. - Drogenkonsum ist mit einigen wesentlichen Persönlichkeitsmerkmalen assoziiert und Konsumenten weisen etwas häufiger psychische Probleme auf als Kontrollpersonen. Abschließend werden Stärken und Schwächen der neuen Methode diskutiert sowie besondere Anforderungen aufgeführt, die bei der Durchführung zu beachten sind. Insgesamt erwies sich die Methode als vielversprechend und sollte als Standard in künftigen Studien weiterentwickelt werden.

The aim of this study was both to investigate the influence of cognitive control on unconscious processing, and to investigate the influence of unconscious processing on cognitive control. At first, different mechanisms and accounts to explain unconscious priming are presented. Here, perceptual and motor processes, as well as stimulus-response learning, semantic categorization, and the action trigger account as theories to explain motor priming are discussed. Then, the issue of the potential limits of unconscious processing is presented. Findings that indicate that active current intentions and expertise modulate unconscious processing are illustrated. Subsequently, results that imply an influence of unconsciously presented stimuli that goes beyond motor processes are discussed, with a special focus on inhibition processes, orienting of attention, task set activation, and conflict adaptation. Then I present the results of my own empirical work. Experiment 1 shows that the effective processing of unconsciously presented stimuli depends on expertise, even when potentially confounding difference between the expert and novice groups are controlled. The results of Experiments 2 and 3 indicate that the intention to use particular stimuli is a crucial factor for the effectiveness of these stimuli when they are presented unconsciously. Additionally, these findings show that shifts of attention can be triggered by centrally presented masked arrow cues. Experiments 4 and 5 broaden these results to cue stimuli that are not inherently associated with a spatial meaning. The finding corroborate that typically endogenously controlled shifts of attention can also be induced by unconscious stimuli. Experiments 6 and 7 demonstrate that even a central cognitive control process like task set activation is not contingent on conscious awareness, but can in contrast be triggered through unconscious stimulation. Finally, these results are integrated and I discuss how the concept of cognitive control and the limits of unconscious processing may have to be reconsidered. Furthermore, potential future research possibilities in this field are presented. / Das Ziel dieser Arbeit war es, sowohl den Einfluss von kognitiver Kontrolle auf unbewusste Verarbeitung, als auch den Einfluss unbewusster Verarbeitung auf kognitive Kontrolle zu untersuchen. Zunächst werden verschiedene Mechanismen und Ansätze zur Erklärung unbewusster Bahnung vorgestellt. Dabei werden perzeptuelle Prozesse sowie motorische Prozesse beleuchtet und mit Reiz-Reaktions-Verbindungen, semantischer Kategorisierung und dem Ansatz handlungsdeterminierender Reizerwartungen drei verschiedene Ansätze zur Erklärung motorischer Bahnung besprochen. Danach wird die Problematik der Grenzen unbewusster Verarbeitung dargestellt. Es werden Befunde vorgestellt, die Hinweise auf den Einfluss von aktiven Aufgabeneinstellungen sowie von Expertise auf unbewusste Verarbeitung geben. Als nächstes werden Ergebnisse besprochen, die einen über motorische Prozesse hinausgehenden Einfluss unbewusster Reize nahelegen. Dabei wird insbesondere auf den Einfluss auf Hemmprozesse, Aufmerksamkeitsausrichtung, die Aktivierung von Aufgabeneinstellungen und Konfliktadaptation eingegangen. Dann werden die Ergebnisse eigener empirischer Arbeiten vorgestellt. In Experiment 1 wurde gezeigt, dass die effektive Verarbeitung unbewusster Reize von Expertise abhängt, auch wenn sonstige Unterschiede zwischen Experten- und Novizen-Gruppen kontrolliert sind. Die Ergebnisse von Experiment 2 und 3 zeigten, dass die Absicht, bestimmte Reize zu nutzen, ein entscheidender Faktor dabei ist, ob diese Reize auch unbewusst einen Effekt entfalten können. Zudem wurde hier gezeigt, dass Aufmerksamkeitsverschiebungen durch zentral präsentierte, maskierte Pfeile ausgelöst werden können. Die Experimente 4 und 5 erweiterten diesen Befund auf Hinweisreize, die keine inhärente räumliche Bedeutung haben. Hier konnte bestätigt werden, dass eigentlich endogen gesteuerte Aufmerksamkeitsverschiebungen durch unbewusste Reize induziert werden können. Die Experimente 6 und 7 zeigten, dass selbst ein zentraler kognitiver Kontrollprozess wie die Aktivierung verschiedener Aufgabeneinstellungen nicht bewusstseinspflichtig ist, sondern im Gegenteil durch unbewusste Stimulation in Gang gesetzt werden kann. Letztendlich werden diese Ergebnisse zueinander in Beziehung gesetzt. Es wird diskutiert, inwiefern das Konzept kognitiver Kontrolle und die Grenzen unbewusster Verarbeitung neu betrachtet werden müssen. Außerdem werden mögliche zukünftige Forschungsfelder in diesem Bereich aufgezeigt.

Onkologische Patienten mit Läsionen an der Zunge zeigen bei einem Mere-Exposure-Versuch mit verbalen Stimuli einen stabilen Mere-Exposure-Effekt. Dies hibt Hinweise daruaf, dass stimulusspezifische-sensomotorische Simulationen im wesentlichen unabhängig von der körperlichen Peripherie sind und sich vor allem in zentralen Strukturen abspielen (Gehirn). / In a Mere Exposure experiment where oncolgic patients with tounge lesions were exposed to verbal stimuli, a stable Mere Exposure Effect was observed. This finding presents evidence that stimulus-specific sensomotoric simulations are independent of the physical periphery and rather take place in central structures (brain).

Ziele. Die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war eine Bewertung der Versorgungslage von Personen mit glücksspielbezogenen Problemen in Deutschland. Dabei wurden 1) der Zugang zum Versorgungssystem, nämlich 1.1) Problembewusstsein bzgl. glücksspielbezogener Probleme und Erreichbarkeit von Glücksspielern über das Internet und 1.2) Faktoren der Inanspruchnahme von Hilfsangeboten untersucht sowie 1.3) eine Charakterisierung der Klientel in ambulanten Suchthilfeeinrichtungen und deren Zugang zum Hilfesystem vorgenommen. Zudem wurden in ambulanten Suchthilfeeinrichtungen 2) die erbrachten Leistungen für Personen mit glücksspielbezogenen Problemen und Einflussfaktoren auf die Versorgungsnutzung bzw. den Behandlungsverlauf sowie 3) das Behandlungsergebnis einer Analyse unterzogen. Methodik. Die Arbeit basiert auf drei Studien: einer Onlinestudie (OS), einer Versorgungsstudie (VS) und einer Bevölkerungsstudie (BS). In der OS wurde eine Gelegenheitsstichprobe von Personen, die einen im Internet bereitgestellten Selbsttest zu pathologischem Glücksspielen (PG) vollständig ausfüllten (n=277) und bei Erfüllen der Einschlusskriterien anschließend an einer vertiefenden Studie teilnahmen (n=52), hinsichtlich soziodemographischer Charakteristika, Spielverhalten und spielbezogener Motive, PG inklusive Folgen, Beratungserfahrungen sowie psychopathologischen Variablen untersucht. In den anderen Studien wurden weitestgehend dieselben Instrumente verwendet. Die VS war eine Verlaufsstudie (Messzeitpunkte: Behandlungsbeginn und -ende), bei der konsekutiv Klienten aus n=36 ambulanten Suchthilfeeinrichtungen in Bayern aufgenommen wurden, die sich zwischen April 2009 und August 2010 vorstellten (n=461). Für die BS wurden Daten aus dem Epidemiologi-schen Suchtsurvey 2006 und 2009 herangezogen, einer Deutschland weiten repräsentativen Querschnittbefragung 18- bis 64-Jähriger Erwachsener (2006: n=7.810; 2009: n=8.002). Ergebnisse. Zum Zugang zur Versorgung sind 1.1) über das Internet erreichbare Glücksspieler hauptsächlich junge, ledige Männer, von denen ungefähr die Hälfte die Diagnose PG erfüllen. Anhand der Spielmotive lassen sich drei Spielerklassen abbilden, die sich hinsichtlich ihres Schweregrads von PG unterschieden. Die Bereitschaft zur Teilnahme an einem Online-Präventionsprogramm hängt hauptsächlich mit der Anzahl erfüllter DSM-IV-Kriterien für PG zusammen. Im Gegensatz zur VS sind die online erreichten Glücksspieler jünger und zu einem höheren Anteil subklinisch pathologische Glücksspieler (SPG, ein bis vier erfüllte DSM-IV-Kriterien für PG). 1.2) Hinsichtlich der Faktoren der Inanspruchnahme bestätigen sich systematische Unterschiede zwischen Glücksspielern in Behandlung und nicht in Behandlung. Ebenso zeigen sich Unterschiede zwischen SPGr und pathologischen Glücksspielern (PGr). Dabei ist die Anzahl erfüllter DSM-IV-Kriterien für PG der wichtigste Prädiktor für einen positiven Behandlungsstatus. Auch soziodemographische Merkmale, insbesondere Alter und Staatsangehörigkeit, spielen eine Rolle. 1.3) Die Mehrheit der Klienten in ambulanten Suchthilfeeinrichtungen ist männlich, durchschnittlich 37 Jahre alt, ledig und kinderlos und hat häufig eine ausländische Staatsbürgerschaft. Die am häufigsten gespielte und bevorzugte Spielform ist das Spielen an Geldspielautomaten. Viele der Klienten haben bereits im Vorfeld Hilfe in Anspruch genommen und Gründe für die Vorstellung in der Beratungsstelle waren in ungefähr drei Viertel der Fällen finanzielle Probleme und bei ungefähr der Hälfte Probleme in der Partnerschaft. In der ambulanten Suchthilfe sind 2) Prädiktoren für eine längere Kontaktdauer u.a. der Einbezug der Familie und Gruppengespräche. Behandlungsabbrüche werden u.a. durch eine nicht-deutsche Staatsbürgerschaft und höhere Spielfrequenz vorhergesagt. 3) Reguläre Beendigung und höhere Kontaktzahl sind u.a. Prädiktoren für eine Verbesserung der Glücksspielsymptomatik. Schlussfolgerungen. Vor dem Hintergrund der Ergebnisse werden Implikationen für die Weiterentwicklung des Versorgungssystems zum einen im Sinne einer Erweiterung und Anpassung der Versorgungsstrukturen abgeleitet, wobei auf Information und Aufklärung, Früherkennung und Frühintervention mit einem Fokus auf Online-Angeboten sowie zielgruppen-spezifische Angebote unter anderem für Angehörige eingegangen wird. Auch die Wichtigkeit der Vernetzung verschiedener an der Beratung/Behandlung von PGr beteiligten Einrichtungen wird herausgestellt. Zum anderen beziehen sich die diskutierten möglichen Weiterentwicklungen auf das Versorgungsangebot und Behandlungsmerkmale, was Therapieumfeld/-voraussetzungen, Therapieplanung sowie therapeutische Maßnahmen beinhaltet. / Aim. The aim of the following thesis was to analyze the health care situation of persons with gambling related problems in Germany. Research questions included 1) the access to treatment: 1.1) problem awareness with regard to pathological gambling (PG) and reachability of gamblers via the Internet, 1.2) factors influencing help seeking behavior and 1.3) characterization of gamblers in outpatient addiction care facilities. Furthermore, in the context of outpatient addiction care facilities 2) treatment measures and factors of treatment utilization as well as 3) improvement of gambling related problems were investigated. Methods. The thesis based on three studies: the online study (OS), the treatment study (TS) and the general population study (GS). After filling an online self-test completely (n=277), subjects fulfilling the inclusion criteria were recruited for the OS (n=52) as convenience sample. Data on socio-demographic characteristics, gambling behavior and motives, PG and consequences, former treatment and psychopathological symptoms was collected. In the other studies mostly the same instruments were used. In the VS, patients presenting in n=36 Bavarian outpatient addiction care services between April 2009 and August 2010 were examined at beginning and end of treatment consecutively (n=461). Data used for the GS comprised the Epidemiological Survey of Substance Abuse 2006 and 2009, a representative cross-sectional study of Germans aged 18 to 64 (2006: n=7,810; 2009: n=8,002). Results. Regarding access to treatment 1.1) Gamblers reachable via the Internet are mostly young single men and about half of them fulfills the diagnosis of PG. Taking into account gambling motives, three classes can be derived which differ with regard to severity of PG. Willingness to attend an online prevention program is associated with the number of fulfilled DSM-IV-criteria of PG. In comparison with the TS subjects in the OS are younger and more often subclinical pathological gamblers (SPGr, fulfilling one to four DMS-IV-criteria). 1.2) With regard to factors of help seeking systematic differences between gamblers in treatment and gamblers not in treatment are found. Also, SPGr and pathological gamblers (PGr) differ. Number of fulfilled DSM-IV-criteria is the main predictor for being in treatment. Furthermore, an impact of socio-demographic characteristics as age and nationality is noted. 1.3) The majority of patients in outpatient addiction care facilities is male, about 37 years, single, childless and has often a foreign nationality. Gambling on gaming machines is the most frequently participated and most preferred gambling activity. Many patients had attended some kind of treatment beforehand. Commonly indicated reasons for seeking help are financial problems (about three quarters) and relationship problems (about half of the cases). With regard to outpatient addiction care 2) predictors of more treatment contacts are, amongst others, inclusion of the family and group therapy. Treatment drop-out is, amongst others, predicted by foreign nationality and higher gambling frequency. 3) Regular treatment termination and more treatment contacts are, amongst others, predictors of improvement of gambling problems. Conclusions. In light of the results, implications for advancements of health care services are proposed with regard to, first, the extension and adaptation of health care structures which included the following aspects: information and dissemination, early detection and early intervention focusing on Internet based offers as well as offers for specific target group, e.g. for significant others. Also, the importance of cooperation between different services con-cerned with counseling/treatment for PG was stressed. Second, discussed advancements refer to tailoring of treatment offers according to patients´ needs, i.e. treatment setting and preconditions, treatment planning and treatment measures.

Background: Food craving refers to an intense desire to consume a specific kind of food of which chocolate is the most often craved one. It is this intensity and specificity that differentiates food craving from feelings of hunger. Although food craving and hunger often co-occur, an energy deficit is not a prerequisite for experiencing food craving, that is, it can also occur without being hungry. Food craving often precedes and predicts over- or binge eating which makes it a reasonable target in the treatment of eating disorders or obesity. One of the arguably most extensively validated measures for the assessment of food craving are the Food Cravings Questionnaires (FCQs), which measure food craving on a state (FCQ-S) and trait (FCQ-T) level. Specifically, the FCQ-S measures the intensity of current food craving whereas the FCQ-T measures the frequency of food craving experiences in general. The aims of the present thesis were to provide a German measure for the assessment of food craving and to investigate cognitive, behavioral, and physiological correlates of food craving. For this purpose, a German version of the FCQs was presented and its reliability and validity was evaluated. Using self-reports, relationships between trait food craving and dieting were examined. Cognitive-behavioral correlates of food craving were investigated using food-related tasks assessing executive functions. Psychophysiological correlates of food craving were investigated using event-related potentials (ERPs) in the electroencephalogram and heart rate variability (HRV). Possible intervention approaches to reduce food craving were derived from results of those studies. Methods: The FCQs were translated into German and their psychometric properties and correlates were investigated in a questionnaire-based study (articles #1 & #2). The relationship between state and trait food craving with executive functioning was examined with behavioral tasks measuring working memory performance and behavioral inhibition which involved highly palatable food-cues (articles #3 & #4). Electrophysiological correlates of food craving were tested with ERPs during a craving regulation task (article #5). Finally, a pilot study on the effects of HRV-biofeedback for reducing food craving was conducted (article #6). Results: The FCQs demonstrated high internal consistency while their factorial structure could only partially be replicated. The FCQ-T also had high retest-reliability which, expectedly, was lower for the FCQ-S. Validity of the FCQ-S was shown by positive relationships with current food deprivation and negative affect. Validity of the FCQ-T was shown by positive correlations with related constructs. Importantly, scores on the subscales of the FCQ-T were able to discriminate between non-dieters and successful and unsuccessful dieters (article #1). Furthermore, scores on the FCQ-T mediated the relationship between rigid dietary control strategies and low dieting success (article #2). With regard to executive functioning, high-calorie food-cues impaired working memory performance, yet this was independent of trait food craving and rarely related to state food craving (article #3). Behavioral disinhibition in response to high-calorie food-cues was predicted by trait food craving, particularly when participants were also impulsive (article #4). Downregulation of food craving by cognitive strategies in response to high-calorie food-cues increased early, but not later, segments of the Late Positive Potential (LPP) (article #5). Few sessions of HRV-biofeedback reduced self-reported food cravings and eating and weight concerns in high trait food cravers (article #6). Conclusions: The German FCQs represent sound measures with good psychometric properties for the assessment of state and trait food craving. Although state food craving increases during cognitive tasks involving highly palatable food-cues, impairment of task performance does not appear to be mediated by current food craving experiences. Instead, trait food craving is associated with low behavioral inhibition in response to high-calorie food-cues, but not with impaired working memory performance. Future studies need to examine if trait food craving and, subsequently, food-cue affected behavioral inhibition can be reduced by using food-related inhibition tasks as a training. Current food craving and ERPs in response to food-cues can easily be modulated by cognitive strategies, yet the LPP probably does not represent a direct index of food craving. Finally, HRV-biofeedback may be a useful add-on element in the treatment of disorders in which food cravings are elevated. To conclude, the current thesis provided measures for the assessment of food craving in German and showed differential relationships between state and trait food craving with self-reported dieting behavior, food-cue affected executive functioning, ERPs and HRV-biofeedback. These results provide promising starting points for interventions to reduce food craving based on (1) food-cue-related behavioral trainings of executive functions, (2) cognitive craving regulation strategies, and (3) physiological parameters such as HRV-biofeedback. / Hintergrund: Craving nach Essen bezeichnet ein starkes Verlangen ein bestimmtes Nahrungsmittel zu konsumieren, welches sich meist auf Schokolade bezieht. Diese Intensität und Spezifität unterscheidet Craving nach Nahrungsmitteln von generellen Hungergefühlen. Obwohl Craving und Hunger häufig Hand in Hand gehen, ist ein Energiedefizit keine Voraussetzung dafür, Craving zu erleben; das bedeutet, es kann ebenfalls auftreten, obwohl man nicht hungrig ist. Craving geht häufig Überessen oder Essanfällen voraus, was es zu einem plausiblen Ansatzpunkt in der Therapie von Essstörungen und Adipositas macht. Eines der wohl am umfangreichsten validierten Maße zur Erfassung von Craving nach Nahrungsmitteln sind die Food Cravings Questionnaires (FCQs), die Craving als momentanen Zustand (engl. state, FCQ-S) und überdauerndes Merkmal (engl. trait, FCQ-T) erfassen. Genauer gesagt misst der FCQ-S die Intensität von aktuellem Craving nach Nahrungsmitteln, während der FCQ-T die Häufigkeit des Erlebens von Craving im Allgemeinen erfasst. Die Ziele der vorliegenden Arbeit waren die Bereitstellung eines deutschen Fragebogens zur Erfassung von Craving nach Nahrungsmitteln und die Untersuchung von kognitiven, behavioralen, und physiologischen Korrelaten von Craving. Hierfür wurde eine deutsche Version der FCQs präsentiert und deren Reliabilität und Validität überprüft. Zusammenhänge zwischen der Häufigkeit des Erlebens von Craving und Diätverhalten wurden mit Selbstberichtsfragebögen getestet. Kognitiv-behaviorale Korrelate von Craving wurden anhand von essensbezogenen Aufgaben zur Erfassung von exekutiven Funktionen untersucht. Psychophysiologische Korrelate von Craving wurden anhand von ereigniskorrelierten Potentialen (EKPs) im Elektroenzephalogramm und der Herzratenvariabilität (HRV) erforscht. Mögliche Interventionsansätze zur Reduktion von Craving wurden aus den Ergebnissen dieser Studien abgeleitet. Methoden: Die FCQs wurden auf Deutsch übersetzt und deren psychometrische Eigenschaften und Korrelate wurden in einer Fragebogenstudie untersucht (Artikel #1 & #2). Der Zusammenhang zwischen momentanem und habituellem Craving mit exekutiven Funktionen wurde anhand von behavioralen Aufgaben zur Erfassung der Arbeitsgedächtnisleistung und Verhaltenshemmung, die sehr schmackhafte Essensreize enthielten, überprüft (Artikel #3 & #4). Elektrophysiologische Korrelate von Craving wurden mit Hilfe von EKPs während einer Aufgabe zur Regulation von Craving getestet (Artikel #5). Schließlich wurde eine Pilotstudie zu den Effekten von HRV-Biofeedback zur Reduktion von Craving durchgeführt (Artikel #6). Ergebnisse: Die FCQs zeigten eine sehr hohe interne Konsistenz, wohingegen deren Faktorenstruktur nur teilweise repliziert werden konnte. Der FCQ-T hatte außerdem eine hohe Retest-Reliabilität, welche erwartungsgemäß geringer für den FCQ-S ausfiel. Validität des FCQ-S zeigte sich durch positive Zusammenhänge mit aktueller Essensdeprivation und momentaner negativer Stimmung. Validität des FCQ-T zeigte sich durch positive Korrelationen mit verwandten Konstrukten. Zudem konnte anhand der Subskalen des FCQ-T zwischen nicht-diäthaltenden und erfolgreichen und erfolglosen diäthaltenden Personen diskriminiert werden (Artikel #1). Weiterhin zeigte sich, dass der Zusammenhang zwischen rigiden Diätstrategien und geringem Diäterfolg durch Werte des FCQ-T vermittelt wurde (Artikel #2). Bezüglich der exekutiven Funktionen ergab sich, dass die Arbeitsgedächtnisleistung durch das darbieten von hochkalorischen Essensreizen vermindert wurde, allerdings war dies unabhängig von habituellem Craving und stand kaum mit momentanem Craving in Verbindung (Artikel #3). Häufiges Erleben von Craving konnte dahingegen eine behaviorale Enthemmung als Reaktion auf hochkalorische Essensreize vorhersagen, insbesondere wenn die Teilnehmer ebenfalls eine hohe Impulsivität berichteten (Artikel #4). Die Herunterregulierung von Craving während der Präsentation hochkalorischer Essensreize mit Hilfe kognitiver Strategien führte zu einer Erhöhung von früheren, nicht jedoch von späteren, Abschnitten des Late Positive Potential (LPP) (Artikel #5). Bereits wenige Übungssitzungen von HRV-Biofeedback resultierten in einer Reduktion selbstberichteter Cravings sowie essens- und gewichtsbezogener Sorgen bei Menschen mit häufigem Erleben von Cravings (Artikel #6). Schlussfolgerungen: Die deutschen FCQs stellen brauchbare Maße mit guten psychometrischen Eigenschaften zur Erfassung von Craving auf aktueller und habitueller Ebene dar. Obwohl momentanes Craving während kognitiven Aufgaben, die sehr schmackhafte Essensreize beinhalten, ansteigt, scheint eine Verminderung der Aufgabenleistung nicht durch das momentane Erleben solcher Cravings vermittelt zu sein. Habituelles Erleben von Craving ist dahingegen mit einer geringen Inhibitionsleistung auf hochkalorische Essensreize assoziiert, allerdings nicht mit einer eingeschränkten Arbeitsgedächtnisleistung. Zukünftige Studien sollten sich der Frage widmen, ob häufiges Erleben von Craving, und entsprechend auch der Einfluss von Essensreizen auf die Verhaltenshemmung, durch essensbezogene Inhibitionstrainings reduziert werden kann. Momentanes Craving und EKPs während der Präsentation von Essensreizen können leicht durch kognitive Strategien moduliert werden. Die LPP stellt hier wohl allerdings kein direktes Maß des Erlebens von Craving dar. Zu guter Letzt könnte HRV-Biofeedback ein nützliches, zusätzliches Therapieelement bei Störungen, die mit häufigem und intensivem Craving nach Nahrungsmitteln einhergehen, darstellen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Arbeit Instrumente zur Erfassung von Craving nach Nahrungsmitteln im deutschen Sprachraum bereitgestellt hat und differenzielle Zusammenhänge zwischen momentanem und habituellem Craving mit selbstberichtetem Diätverhalten, durch Essensreize beeinträchtige exekutive Funktionen, EKPs und HRV-Biofeedback, aufgezeigt wurden. Diese Ergebnisse stellen vielversprechende Ansatzpunkte für Interventionen zur Reduktion von Craving nach Nahrungsmitteln dar, die auf (1) essensbezogenen Verhaltenstrainings der exekutiven Funktionen, (2) kognitiven Craving-Regulationsstrategien, und (3) physiologischen Parametern wie beispielsweise HRV-Biofeedback, basieren.

Affective states in the context of learning and achievement can influence the learning process essentially. The impact of affective states can be both directly on the learning performance and indirectly mediated via, for example, motivational processes. Positive activating affect is often associated with increased memory skills as well as advantages in creative problem solving. Negative activating affect on the other hand is regarded to impair learning outcomes because of promoting task-irrelevant thinking. While these relationships were found to be relatively stable in correlation studies, causal relationships have been examined rarely so far. This dissertation aims to investigate the effects of positive and negative affective states in multimedia learning settings and to identify potential moderating factors. Therefore, three experimental empirical studies on university students were conducted. In Experiment 1, N = 57 university students were randomly allocated to either a positive or negative affect induction group. Affects were elicited using short film clips. After a 20-minute learning phase in a hypertext-based multimedia learning environment on “functional neuroanatomy” the learners’ knowledge as well as transfer performance were measured. It was assumed that inducing positive activating affect should enhance learning performance. Eliciting negative activating affect on the other hand should impair learning performance. However, it was found that the induction of negative activating affect prior to the learning phase resulted in slight deteriorations in knowledge. Contrary to the assumptions, inducing positive activating affect before the learning phase did not improve learning performance. Experiment 2 induced positive activating affect directly during learning. To induce affective states during the entire duration of the learning phase, Experiment 2 used an emotional design paradigm. Therefore, N = 111 university students were randomly assigned to learn either in an affect inducing multimedia learning environment (use of warm colours and round shapes) or an affectively neutral counterpart (using shades of grey and angular shapes) on the same topic as in Experiment 1. Again, knowledge as well as transfer performance were measured after learning for 20 minutes. In addition, positive and negative affective states were measured before and after learning. Complex interaction patterns between the treatment and initial affective states were found. Specifically, learners with high levels of positive affect before learning showed better transfer performance when they learned in the affect inducing learning environment. Regarding knowledge, those participants who reported high levels of negative activating affect prior to the learning period performed worse. However, the effect on knowledge did not occur for those students learning in the affect inducing learning environment. For knowledge, the treatment therefore protected against poorer performance due to high levels of negative affective states. Results of Experiment 2 showed that the induction of positive activating affect influenced learning performance positively when taking into account affective states prior to the learning phase. In order to confirm these interaction effects, a conceptual replication of the previous experiment was conducted in Experiment 3. Experiment 3 largely retained the former study design, but changed the learning materials and tests used. Analogous to Experiment 2, N = 145 university students learning for 20 minutes in either an affect inducing or an affectively neutral multimedia learning environment on “eukaryotic cell”. To strengthen the treatment, Experiment 3 also used anthropomorphic design elements to induce affective states next to warm colours and round shapes. Moreover, in order to assess the change in affective states more exactly, an additional measurement of positive and negative affective states after half of the learning time was inserted. Knowledge and transfer were assessed again to measure learning performance. The learners’ memory skills were used as an additional learning outcome. To control the influence of potential confounding variables, the participants’ general and current achievement motivation as well as interest, and emotion regulation skills were measured. Contrary to the assumptions, Experiment 3 could not confirm the interaction effects of Experiment 2. Instead, there was a significant impact of positive activating affect prior to the learning phase on transfer, irrespective of the learners’ group affiliation. This effect was further independent of the control variables that were measured. Nevertheless, the results of Experiment 3 fit into the picture of findings regarding “emotional design” in hypermedia learning settings. To date, the few publications that have used this approach propose heterogeneous results, even when using identical materials and procedures. / Affektiven Zuständen im Lern- und Leistungskontext wird ein wesentlicher Einfluss auf den Lernprozess zugesprochen. Dabei wirken diese sowohl direkt auf die Lernleistung als auch indirekt vermittelt über beispielsweise motivationale Prozesse. Positive aktivierende Affekte stehen dabei oft im Zusammenhang mit erhöhter Gedächtnisleistung und kreativer Problemlösefähigkeit. Negative aktivierende Affekte anderseits werden eher als lernhinderlich angesehen, da sie aufgabenirrelevantes Denken fördern. Während sich diese Zusammenhänge im Rahmen korrelativer Studien als relativ stabil erwiesen haben, sind kausale Beziehungen bislang noch eher selten untersucht. Diese Arbeit hat daher zum Ziel, die Auswirkungen von positiven und negativen aktivierenden affektiven Zuständen beim Lernen mit Hypermedien genauer zu betrachten und mögliche moderierende Einflussfaktoren zu erkennen. Dabei wurden drei experimentelle empirische Studien mit Universitätsstudierenden durchgeführt. In Experiment 1 wurde Studierenden (N = 57) zufällig positiver oder negativer aktivierender Affekt mithilfe von kurzen Filmsequenzen induziert. Nach einer 20-minütigen Lernphase in einer hypertextbasierten multimedialen Lernumgebung zum Thema „Funktionelle Neuroanatomie“ wurden die Verständnis - und Transferleistungen der Studierenden gemessen. Es wurde dabei angenommen, dass sich positiver aktivierender Affekt vor dem Lernen positiv auf die Lernleistung auswirkt, während vor dem Lernen induzierter negativer aktivierender Affekt die entgegengesetzte Wirkung haben sollte. Es zeigte sich, dass die Induktion von negativem aktivierenden Affekt vor dem Lernen zu einer leichten Verschlechterung der Verständnisleistung führte. Entgegen der Vermutungen zeigten Probanden, bei denen positiver aktivierender Affekt vor dem Lernen erzeugt wurde, jedoch keine Verbesserung der Lernleistung. Als mögliche Erklärungsursache hierfür wurde unter anderem angenommen, dass die Affektinduktion vor dem Lernen zwar erfolgreich war, diese Affekte jedoch nicht für die gesamte Dauer der Lernzeit anhielten. In Experiment 2 wurde positiv aktivierender Affekt während der gesamten Lernphase induziert. Dazu wurden N = 111 Universitätsstudierende zufällig einer affektinduzierenden multimedialen Lernumgebung (Verwendung von warmen Farben und runden Formen) oder einem affektneutralen Gegenstück (Verwendung von Grautönen und eckigen Formen) zum Thema „Funktionelle Neuroanatomie“ zugeordnet. Nach einer Lernzeit von 20 Minuten wurden Verständnis- und Transferleistungen gemessen. Es zeigten sich komplexe Interaktionsmuster zwischen dem Treatment und positivem und negativem Affekt vor dem Lernen gefunden: Lernende, die vor dem Lernen stark positiv gestimmt waren, zeigten eine bessere Transferleistung, wenn sie in der affekt-erzeugenden Lernumgebung lernten. Berichteten die Lernenden dagegen hohe Ausprägungen von negativem Affekt vor dem Lernen, so sank ihre Verständnisleistung. Dieser Effekt trat nicht auf, wenn in der affekterzeugenden Lernumgebung gelernt wurde. Für Verständnislernen schützte das Treatment daher vor schlechterer Performanz durch stark ausgeprägten negativen aktivierenden Affekt vor dem Lernen. Die Ergebnisse von Experiment 2 weisen darauf hin, dass die Induktion von positivem aktivierenden Affekt das Lernen positiv beeinflusst, wenn man die Affektausprägungen vor dem Lernen berücksichtigt. In Experiment 3 wurde eine konzeptuelle Replikation des vorangegangenen Experiments durchgeführt. Dazu wurde das Studiendesign größtenteils beibehalten, jedoch die verwendeten Lernmaterialien und Lerntests verändert. Analog zu Experiment 2 lernten N = 145 Studierende für 20 Minuten entweder in einer affekterzeugenden oder einer affektneutralen Lernumgebung zum Thema „Eukaryotische Zellen“. Zu Stärkung des Treatments wurden in Experiment 3 neben warmen Farben und runden Formen auch anthropomorphe Designelemente zur Induktion von positivem aktivierenden Affekt verwendet. Zudem wurde eine zusätzliche Messung des positiven und negativen Affektes nach der Hälfte der Lernzeit eingefügt, um die Veränderung des affektiven Erlebens während des Lernens differenzierter zu erfassen. Als Maße für die Lernleistung wurden erneut Verständnis und Transfer sowie die Gedächtnisleistung erhoben. Um den Einfluss potentieller konfundierender Variablen zu kontrollieren wurden zudem die generelle und aktuelle Leistungsmotivation, das Interesse sowie die Emotionsregulation gemessen. Entgegen der Erwartungen, konnte Experiment 3 die Interaktionseffekte aus Experiment 2 nicht bestätigen. Stattdessen zeigte sich ein signifikanter Einfluss des positiven aktivierenden Affektes vor dem Lernen auf die Transferleistung, unabhängig von der Gruppenzugehörigkeit des Lernenden. Dieser Effekt war unabhängig von den erhobenen Kontrollvariablen. Dennoch passen die Ergebnisse in das heterogene Befundmuster, welches sich durch die wenigen experimentellen Studien zu „emotional design“ beim Lernen abzeichnet.

The rise of automated driving will fundamentally change our mobility in the near future. This thesis specifically considers the stage of so called highly automated driving (Level 3, SAE International, 2014). At this level, a system carries out vehicle guidance in specific application areas, e.g. on highway roads. The driver can temporarily suspend from monitoring the driving task and might use the time by engaging in so called non-driving related tasks (NDR-tasks). However, the driver is still in charge to resume vehicle control when prompted by the system. This new role of the driver has to be critically examined from a human factors perspective. The main aim of this thesis was to systematically investigate the impact of different NDR-tasks on driver behavior and take-over performance. Wickens’ (2008) architecture of multiple resource theory was chosen as theoretical framework, with the building blocks of multiplicity (task interference due to resource overlap), mental workload (task demands), and aspects of executive control or self-regulation. Specific adaptations and extensions of the theory were discussed to account for the context of NDR-task interactions in highly automated driving. Overall four driving simulator studies were carried out to investigate the role of these theoretical components. Study 1 showed that drivers focused NDR-task engagement on sections of highly automated compared to manual driving. In addition, drivers avoided task engagement prior to predictable take-over situations. These results indicate that self-regulatory behavior, as reported for manual driving, also takes place in the context of highly automated driving. Study 2 specifically addressed the impact of NDR-tasks’ stimulus and response modalities on take-over performance. Results showed that particularly visual-manual tasks with high motoric load (including the need to get rid of a handheld object) had detrimental effects. However, drivers seemed to be aware of task specific distraction in take-over situations and strictly canceled visual-manual tasks compared to a low impairing auditory-vocal task. Study 3 revealed that also the mental demand of NDR-tasks should be considered for drivers’ take-over performance. Finally, different human-machine-interfaces were developed and evaluated in Simulator Study 4. Concepts including an explicit pre-alert (“notification”) clearly supported drivers’ self-regulation and achieved high usability and acceptance ratings. Overall, this thesis indicates that the architecture of multiple resource theory provides a useful framework for research in this field. Practical implications arise regarding the potential legal regulation of NDR-tasks as well as the design of elaborated human-machine-interfaces. / In den nächsten Jahren wird die Fahrzeugautomatisierung stufenweise immer weiter zunehmen. Im Fokus dieser Arbeit steht das Hochautomatisierte Fahren (HAF), bei dem ein System in definierten Anwendungsbereichen, z.B. auf Autobahnen, die Fahraufgabe vollständig übernehmen kann (Level 3; SAE International, 2014). Der Fahrer muss das Verkehrsgeschehen nicht mehr überwachen, jedoch bereit sein, nach Aufforderung durch das System die Fahraufgabe wieder zu übernehmen. Bisherige Forschung legt nahe, dass Fahrer die freigewordene Zeit oftmals zur Beschäftigung mit sog. fahrfremden Tätigkeiten (FFTs) nutzen werden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Herausforderungen, die diese neue Rolle des Fahrers mit sich bringt. Der Fokus liegt auf dem Einfluss unterschiedlicher FFTs auf die Übernahmeleistung und der Frage, inwieweit Fahrer den Umgang mit FFTs an die situativen Bedingungen anpassen. Die Theorie der multiplen Ressourcen (Wickens, 2008) wurde dabei als Rahmenmodell gewählt und für den spezifischen Anwendungsfall von HAF-Systemen ausgelegt. In vier Fahrsimulatorstudien wurden die unterschiedlichen Komponenten der Theorie untersucht. Studie 1 beschäftigte sich mit dem Aspekt der Ressourcenallokation (Selbstregulation). Die Ergebnisse zeigten, dass Fahrer die Beschäftigung mit einer prototypischen FFT an die Verfügbarkeit des HAF-Systems anpassten. Die Tätigkeit wurde bevorzugt im HAF und nicht im manuellen Fahrbetrieb durchgeführt und vor Übernahmesituationen wurden weniger Aufgaben neu begonnen. Studie 2 betrachtete den Aspekt der Interferenz zwischen FFT und Fahraufgabe. Die Modalitäten einer FFT wurden dazu systematisch variiert. Dabei zeigte sich, dass insbesondere visuell-manuelle Tätigkeiten mit hoher motorischer Beanspruchung (z.B. ein in der Hand gehaltenes Tablet) die Übernahme erschwerten. Fahrer schienen sich der Ablenkung bewusst zu sein und brachen diese Art von Aufgaben bei der Übernahme eher ab. Studie 3 ergab Hinweise, dass neben den Aufgabenmodalitäten auch kognitive Beanspruchung die Übernahmeleistung beeinträchtigen kann. Studie 4 beschäftigte sich mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) für HAF-Systeme. Die Ergebnisse ergaben, dass eine explizite Vorankündigung von Übernahmesituationen die Selbstregulation des Fahrers unterstützen kann. Die Arbeit zeigt die Eignung der multiplen Ressourcentheorie als Rahmenmodell für Forschung im Bereich HAF. Praktische Implikationen ergeben sich für mögliche gesetzliche Regelungen über erlaubte Tätigkeiten beim HAF, genauso wie konkrete HMI-Gestaltungsempfehlungen.