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.

Die begrenzte Reichweite ist einer der Hauptgründe für das derzeitige mangelnde Kaufinteresse an Elektrofahrzeugen. Neben rein komponentenoptimierenden Maßnahmen, wie der Verbesserung der Batterie, ist die Förderung von Eco-Driving, also einer energieeffizienten Fahrweise, ein effektiver Ansatz zur Steigerung der Reichweite. Trainings und visuell dargebotene Eco-Assistenten können Eco-Driving wirksam steigern, schöpfen aber nicht dessen gesamtes Potential aus. Angepasste Pedal- und Motorkennlinien könnten Eco-Driving zusätzlich fördern. Für deren Bewertung sind die Wirksamkeit und Akzeptanz bisher nicht gemeinsam berücksichtig worden oder sie wurden nicht im Elektrofahrzeug evaluiert und validiert. Zu diesen Anpassungen zählen eine Veränderung des Beschleunigungspedals, sodass mit diesem gleichzeitig beschleunigt und rekuperiert werden kann, die Limitierung von Drehmoment und Leistung und der Einsatz eines aktiven Beschleunigungspedals, welches Widerstände abhängig von Fahrzeug- oder Situationsparametern aktiviert. Für diese Arbeit habe ich daher die Pedal- und Motorkennlinien entsprechend angepasst und in ein validiertes Elektroautomodell implementiert. Ziel war es, verschiedene Fahrverhaltensbereiche im Elektrofahrzeug, die Eco-Driving kennzeichnen (energieoptimales Beschleunigen und Verzögern, Einhalten von Geschwindigkeitsbegrenzungen, vorausschauendes Fahren), benutzerfreundlich, akzeptabel und wirksam zu unterstützen. Zu diesem Zweck habe ich vier Probandenstudien im bewegten Fahrsimulator durchgeführt und geeignete Pedal- und Motorkennlinien empirisch bestimmt. In der ersten Studie habe ich untersucht, ob und warum eine Pedalkennlinie zu bevorzugen ist, bei der mit dem Beschleunigungspedal anstelle des Bremspedals rekuperiert wird. Das Ziel der zweiten Studie war es, eine geeignete Rekuperationsstärke für ein kombiniertes Beschleunigungspedal, bei dem mit dem Beschleunigungspedal rekuperiert wird, zu bestimmen. In der dritten Studie habe ich evaluiert, ob die Limitierung der Leistung oder die des Drehmoments zu bevorzugen ist, um das Beschleunigungsverhalten zu optimieren und wie stark die Limitierungen optimaler Weise sein sollten. Basierend auf den Ergebnissen der dritten Studie, habe ich schließlich einen optimierten Limitierungsansatz konzipiert, diesen mit einem aktiven Beschleunigungspedal verglichen und bestimmt, welcher Ansatz zu bevorzugen ist. Aufgrund der Studienergebnisse werden folgende Ansätze für die jeweiligen Eco-Driving-Fahrverhaltensbereiche empfohlen und es werden folgende Gestaltungsempfehlungen abgeleitet: Zur Förderung eines energieeffizienten Beschleunigungsverhaltens ist die Limitierung von Drehmoment und Leistung geeignet. Die Limitierung des Drehmoments ist hierbei besonders wirksam in geringen, die Limitierung der maximalen Leistung in höheren Geschwindigkeitsbereichen. Zu empfehlen sind parallele mittelstarke Limitierungen von maximalem Drehmoment und maximaler Leistung, die Beschleunigungen mit 2.0 m/s² erlauben, bei gleichzeitiger Bereitstellung eines Kick-Downs. Ein aktives Beschleunigungspedal ist insbesondere aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit zur Förderung eines energieeffizienten Beschleunigungsverhaltens nur eingeschränkt empfehlenswert. Zur Förderung eines energieeffizienten Verzögerungsverhaltens wird die Implementierung der Rekuperationsfunktion auf dem Beschleunigungspedal anstelle des Bremspedals empfohlen, da dies einerseits ermöglicht, auf hydraulisches Bremsen zu verzichten und gleichzeitig mehr Energie rekuperiert werden kann. Ersteres trägt zu einer hohen Akzeptanz bei, letzteres zu einer günstigen Energiebilanz. Besonders effektiv und akzeptabel ist ein kombiniertes Fahrbremspedal, wenn es eine starke Rekuperation ermöglicht (zwischen -1.7 und -2.1 m/s²). Weiterhin ist ein aktives Beschleunigungspedal, das den geeigneten Zeitpunkt für eine maximal energieeffiziente Verzögerung mit einem kombinierten Fahrbremspedal anzeigt, wirksam, um die rekuperierte Energie zu steigern. Auf diese Weise kann zudem eine vorausschauende Fahrweise unterstützt werden. Hierbei muss jedoch die Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit optimiert werden, um eine gesteigerte kognitive Fahrerbeanspruchung und Minderungen der Akzeptanz zu vermeiden. Zur Unterstützung der Einhaltung von Geschwindigkeitsbegrenzungen ist ebenfalls das aktive Beschleunigungspedal geeignet. Der Fahrer sollte hierbei aber die Möglichkeit haben, individuell Grenzwerte einzustellen. Die Verknüpfung eines kombinierten Fahrbremspedals mit einer Limitierung von Drehmoment und Leistung sowie einem aktiven Beschleunigungspedal kann abschließend, unter Berücksichtigung der abgeleiteten Gestaltungsempfehlungen, als effektive und akzeptable Möglichkeit zur Förderung unterschiedlicher Verhaltensbereiche von Eco-Driving bewertet werden. Die erwarteten Synergieeffekte der evaluierten Ansätze in Verbindung mit Eco-Trainings und visuell dargebotenen Eco-Feedback-Assistenten sowie deren Langfristigkeit sollten Gegenstand weiterführender Forschung sein. / The limited range of electric vehicles (EV) is one of the major reasons for the current lack of buying interest. Besides optimizing battery capacity, eco-driving is an effective approach for extending EVs range. Trainings and visually presented assistance systems are effective but do max out the full potential of eco-driving. Yet, adapting accelerator pedal and motor characteristics may additionally support eco-driving. So far, these adaptations were not evaluated concerning both usability and effectiveness simultaneously, however, or they were not evaluated and validated in the context of EVs. The adaptations of interest are first a combination of accelerator and brake pedal, which allows accelerating and regenerative braking by means of only one pedal, second limitations of engine’s maximum torque or power and third an active accelerator pedal which activates forces depending on vehicle or situation parameters. Within the scope of this thesis, I therefore adapted accelerator pedal and motor characteristics respectively and implemented them in a validated electric vehicle model. The aim was to support several eco-driving characteristics (energy efficient accelerating and decelerating, compliance with speed limits, anticipatory driving) in a usable and effective manner. In order to determine suitable accelerator pedal and motor characteristics I thus conducted four experiments in a dynamic simulator. In the first study I evaluated whether recuperating by means of the accelerator or the brake pedal is preferred. The aim of the second study was to determine an appropriate recuperation force when using a combined accelerator pedal which allows recuperating by means of the accelerator pedal. In the third study I evaluated on the one hand whether a limitation of engines torque or power is preferred in order to support energy efficient acceleration and on the other hand how intense limitations should be. Based on the findings of the third study I finally optimized the limitation approach, compared this approach with an active accelerator pedal and evaluated which approach is preferred. Based on the study results, I recommend following adaptations for the respective eco-driving characteristics and derive further design implications: Limiting maximum torque and power is most appropriate for supporting energy efficient acceleration behavior. The limitation of maximum torque is most effective at lower speed range, the limitation of maximum power at higher speed range. I recommend limitating maximum torque and power simultaneously, however, allowing accelerations of 2.0 m/s² and proving a kick-down which deactivates the limitations. Though an active accelerator pedal is effective for supporting energy efficient acceleration behavior it is not recommended for usability reasons. For supporting energy efficient deceleration behavior the implementation of regenerative braking on the accelerator pedal instead of the braking pedal is recommended as it enables dispensing with hydraulic braking on the one hand and increases regenerated energy on the other hand. The former contributes to a high level of acceptance, the latter to a favorable energy balance. In particular strong regenerative braking (between -1.7 and -2.1 m/s²), when using a combined pedal solution, is effective and usable. Furthermore, an active accelerator pedal, which indicates the appropriate time for a maximum energy efficient deceleration with a combined pedal solution, is effective to increase regenerated energy. By this means, also an anticipatory driving style is supported. Nevertheless, accuracy of function and its usability need to be optimized in order to avoid increasing driver workload and decreasing acceptance. Furthermore, an active accelerator pedal is also applicable for supporting compliance with speed limits. However, the possibility of individual customizing of thresholds should be provided. Finally, taking into account the design recommendations, a combination of a combined pedal solution, limitation of maximum torque and power and an active accelerator pedal is a usable and effective approach for supporting various eco-driving characteristics. The expected synergy effects of the evaluated approaches in combination with eco-trainings and visually presented eco-feedback assistance system as well as their long-term effectiveness should be subject of further research.

Reading skills are among the most important basic skills in society. However, not all readers are able to adequately understand texts or decode individual words. Findings from the Progress in International Reading Literacy Study (PIRLS; German: IGLU) show that about one fifth of fourth graders can only establish coherence at the local level, and in some cases they only have a rudimentary understanding of the text they read (Bremerich-Vos et al., 2017). In addition, these reading deficits persist and have a negative impact on academic and professional success (Jimerson, 1999). Therefore, identifying the causes of these deficits and creating opportunities for interventions at an early stage is an important research objective. The aim of this dissertation was to examine the relationship between the aspects of reading fluency and their influence on reading comprehension. Despite the increasing scientific interest in reading fluency in recent years, a research gap still exists in the relationship between word recognition accuracy and both speed and the relevance of prosodic patterns for reading comprehension. Study 1 investigated whether German fourth graders (N = 826) were required to reach a certain word-recognition accuracy threshold before their word-recognition speed improved. In addition, a sub-sample (n = 170) with a pre-/posttest design was examined to assess the extent that the existing word-recognition accuracy can influence the effects of a syllable-based reading intervention on word-recognition accuracy and word-recognition speed. Results showed that word-recognition speed improved after children achieved a word-recognition accuracy of 71%. A positive intervention effect was also found on word-recognition accuracy for children who were below the 71% threshold before the intervention, whereas the intervention effect on word-recognition speed was positive for all children. However, a positive effect on reading comprehension was only found for children who were above the 71% threshold before the intervention. Study 2 investigated the relationship between word-recognition accuracy threshold and word-recognition speed shown in the first study in a longitudinal design with German students (N = 1,095). Word-recognition accuracy and speed were assessed from the end of Grade 1 to 4, whereas reading comprehension was assessed from the end of Grade 2 to 4. The results showed that the developmental trajectories of word recognition speed and reading comprehension were steeper in children who reached the word-recognition accuracy threshold by the end of the first grade than in children who later reached or had not reached this threshold. In Study 3, recurrence analysis (RQA) was used to extract prosodic patterns from reading recordings of struggling and skilled readers in the second (n = 67) and fourth grade (n = 69) and was used for the classification into struggling and skilled readers. In addition, the classification based on the prosodic patterns from the recurrence quantification analysis was compared with the classification of prosodic features from the manual transcription of the reading recordings. The results showed that second-grade struggling readers have lengthier pauses within or between words and take more time between pauses on average, whereas fourth-grade struggling readers spend more time between recurring stresses and have multiple diverse patterns in pitch and more recurring accents. Although the recurrence analysis had a good goodness of fit and provided additional information about the relationship of prosody with reading comprehension, the model using prosodic features from transcription had a better fit. In summary, the three studies in this dissertation provide four important insights into reading fluency in German. First, a threshold in word-recognition accuracy must be achieved before word-recognition speed improves. Second, the earlier this accuracy level is reached, the greater the gain in word-recognition speed and reading comprehension. Third, the intervention effects of a primary school reading intervention are influenced by the accuracy level. Fourth, although incorrect pauses within or between words play an important role in identifying and describing struggling readers in second grade, the importance of prosodic patterns increases in fourth grade. / Lesefähigkeiten zählen zu den wichtigsten Grundfertigkeiten in der heutigen Gesellschaft. Jedoch gelingt es nicht allen Lesern und Leserinnen Texte angemessen zu verstehen oder einzelne Wörter zu dekodieren. Erkenntnisse der Internationale Grundschul-Lese-Untersuchung (PIRLS; Deutsch: IGLU) belegen, dass etwa ein Fünftel der Viertklässler und Viertklässlerinnen Kohärenz nur auf lokaler Ebene herstellen können und in manchen Fällen nur über ein rudimentäres Verständnis des gelesenen Textes verfügen (Bremerich-Vos et al., 2017). Außerdem bleiben diese Lesedefizite bestehen und haben einen negativen Einfluss auf den schulischen und beruflichen Erfolg (Jimerson, 1999). Deshalb ist es wichtig die Ursachen dieser Defizite zu identifizieren und frühzeitig Möglichkeiten für Interventionen zu schaffen. Ziel der vorliegenden Dissertation war es, den Zusammenhang zwischen den Teilaspekten der Leseflüssigkeit und deren Einfluss auf das Leseverständnis näher zu untersuchen. Trotz der zunehmenden wissenschaftlichen Beschäftigung mit der Leseflüssigkeit in den letzten Jahren, besteht hier eine Forschungslücke sowohl bezüglich des Zusammenhangs zwischen Worterkennungsgenauigkeit und -geschwindigkeit als auch bezüglich der Relevanz prosodischer Muster für das Leseverständnis. In Studie 1 wurde untersucht, ob deutsche Viertklässler und Viertklässlerinnen (N = 826) eine bestimmte Worterkennungsgenauigkeitsschwelle erreichen müssen, bevor sich ihre Worterkennungsgeschwindigkeit verbessert. Darüber hinaus wurde in einer Teilstichprobe (n = 170) mit einem Prä-/Posttest Design untersucht, inwiefern die bestehende Worterkennungsgenauigkeit die Effekte einer silbenbasierten Leseintervention auf die Worterkennungsgenauigkeit und Worterkennungsgeschwindigkeit beeinflussen kann. Die Ergebnisse zeigten, dass die Worterkennungsgeschwindigkeit sich verbesserte, nachdem die Kinder eine Worterkennungsgenauigkeit von 71% erreichten. Zudem zeigten sich ein positiver Interventionseffekt auf die Worterkennungsgenauigkeit für die Kinder, die vor der Intervention unter der 71% Schwelle lagen. Auf die Worterkennungsgeschwindigkeit ergab sich für alle Kinder ein positiver Interventionseffekt. Auf das Leseverständnis hingegen zeigte sich nur für die Kinder, die vor der Intervention über der 71% Schwelle lagen, ein positiver Effekt. Studie 2 untersuchte den in der ersten Studie aufgezeigten Zusammenhang zwischen Worterkennungsgenauigkeitsschwelle und Worterkennungsgeschwindigkeit in einem längsschnittlichen Design mit deutschen Schülerinnen und Schüler (N = 1,095). Die Worterkennungsgenauigkeit und -geschwindigkeit wurden von Ende der Jahrgangsstufe 1 bis Jahrgangsstufe 4 erfasst, während das Leseverständnis von Ende der Jahrgangsstufe 2 bis Jahrgangsstufe 4 erfasst wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass die Entwicklungsverläufe der Worterkennungsgeschwindigkeit und des Leseverständnisses bei Kindern, die die Worterkennungsgenauigkeitsschwelle bis Ende der Jahrgangsstufe 1 erreichten, steiler waren als bei Kindern, die diese Schwelle erst später oder gar nicht erreichten. In Studie 3 wurden mit Hilfe der Rekurrenzanalyse (RQA) prosodische Muster aus der Leseaufnahmen leseschwacher und -starker Kinder der Jahrgangsstufe 2 (n = 67) und der Jahrgangsstufe 4 (n = 69) extrahiert und für die Klassifikation in leseschwach und lesestark verwendet. Darüber hinaus wurde die Klassifikation anhand der prosodischen Muster aus der Rekurrenzanalyse mit der Klassifikation prosodischer Merkmale aus der manuellen Transkription der Leseaufnahmen verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass leseschwache Kinder der Jahrgangsstufe 2 längere Pausen innerhalb oder zwischen einzelnen Wörtern machen und im Durchschnitt mehr Zeit zwischen Pausen verstreichen lassen, während leseschwache Kinder der Jahrgangsstufe 4 mehr Zeit zwischen wiederkehrende Betonungen verstreichen lassen, viele Muster bei der Tonhöhe aufweisen und häufiger wiederkehrende Betonungen zeigen. Obwohl die Rekurrenzanalyse eine gute Anpassungsgüte hatte und zusätzliche Informationen zu dem Zusammenhang der Prosodie mit dem Leseverständnis lieferte, ergab sich für das Model mit den prosodischen Merkmalen aus der Transkription eine bessere Anpassungsgüte. Zusammenfassend liefern die drei Studien der vorliegenden Dissertation vier bedeutsame Erkenntnisse bezüglich der Leseflüssigkeit im Deutschen. Erstens: Es gibt eine gewisse Schwelle bei der Worterkennungsgenauigkeit, die erreicht werden muss, bevor sich die Worterkennungsgeschwindigkeit verbessert. Zweitens: Je früher diese Genauigkeitsschwelle erreicht wird, desto stärker ist der Zuwachs in der Worterkennungsgeschwindigkeit und im Leseverständnis. Drittens: Die Interventionseffekte einer Leseintervention in die Grundschule werden von der Genauigkeitsschwelle beeinflusst. Viertens: Während inkorrekte Pausen innerhalb oder zwischen einzelnen Wörtern eine wichtige Rolle für die Identifikation und Beschreibung von leseschwachen Kindern in die Jahrgangsstufe 2 spielen, nimmt die Bedeutung der prosodischen Muster in der Jahrgangsstufe 4 zu.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Zusammenhang von Stärken und Schwächen psychisch auffälliger Kinder und Jugendlicher mit Merkmalen der Familie. In der Studie wurden 74 Patienten der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik des Kindes- und Jugendalters des Universitätsklinikums Leipzig ab einem Alter von acht Jahren untersucht. Dabei schätzten die Kinder und Jugendlichen ihre Stärken und Schwächen sowie das Familienklima anhand von Fragebögen (Strengths and Difficulties Questionnaire, Familienklimaskalen) selbst ein. Zudem beurteilten ihre Eltern und LehrerInnen aus ihrer Sicht die Stärken und Schwächen der Kinder und Jugendlichen. Zusätzlich wurde das Familienklima von den Eltern eingeschätzt. Die Einschätzungen der Symptomatik und des Familienklimas wurden gemäß eines Multiinformantenansatzes zusammengeführt. Die Zusammenhänge zwischen den Stärken und Schwächen der Kinder und Jugendlichen und Aspekten des Familienklimas konnten so anschließend ermittelt werden. Ziel der Studie war es, Zusammenhänge zwischen eingeschätzten Stärken und Schwächen psychisch auffälliger Kinder und Jugendlicher mit der Familie aufzudecken. Deskriptiv zeigte sich, dass sich die Kinder und Jugendlichen in allen Problembereichen weniger auffällig beurteilten als ihre Eltern und LehrerInnen. Die Einschätzungen der Eltern und ihrer Kinder hinsichtlich des Familienklimas waren nicht signifikant unterschiedliche. Des Weiteren konnten die Hypothesen bestätigt werden, dass ein insgesamt positives Familienklima mit einem guten prosozialen Verhalten sowie ein insgesamt negatives Familienklima mit einer hohen Problembelastung von Kindern und Jugendlichen assoziiert war. Die Aspekte „Konfliktneigung“ und „Kohäsion“ innerhalb der Familie korrelierten nur teilweise signifikant mit Subskalen des SDQ. Zusammenfassend zeigt die Arbeit Zusammenhänge zwischen dem eingeschätzten Familienklima und Stärken und Schwächen psychisch auffälliger Kinder und Jugendlicher auf. Die Studie erweitert bisherige Erkenntnisse, da sie mittels der Befragung von mehreren Informanten verschiedene Perspektiven und Kontexte berücksichtigt. Durch die Einbeziehung von psychisch belasteten Kindern ab einem Alter von acht Jahren mit identischen Fragebögen wird viel Wert auf die Sicht der Kinder und Jugendlichen gelegt.

Lesen ist keine passive Rezeption schriftlichen Materials, sondern eine aktive, wechselseitige Beeinflussung von Text und Leser. Der Erwerb von Lesekompetenz ist daher ein komplexer und langwieriger Prozess, der nicht mit der Alphabetisierung in der Grundschule endet, sondern bis ins Erwachsenenalter hinein andauert. In nationalen und internationalen Studien zeigten deutsche Jugendliche zum Teil gravierende Defizite im Hinblick auf die Lesekompetenz. Inzwischen wurden zwar zahlreiche Einflussfaktoren und Ansatzpunkte für Fördermaßnahmen identifizifiziert und Interventionen konzipiert. Um diese Maßnahmen jedoch gezielt und gewinnbringend einsetzen und evaluieren zu können, ist es erforderlich, den Leistungsstand der Schüler umfassend zu erheben. Bislang fehlten hierfür geeignete Diagnoseinstrumente für die mittleren und höheren Klassenstufen. Daher wurden im Projekt "LESEN - Lesen ermöglicht Sinnentnahme" zwei Lesetests für die Sekundarstufe entwickelt: LESEN 6-7 für die Klassenstufen sechs und sieben sowie LESEN 8-9 für die Klassenstufen acht und neun. LESEN 6-7 und LESEN 8-9 sind zwei analog aufgebaute Lesetests, die vor allem auf die kognitiven Aspekte der Lesekompetenz, also das Leseverständnis, fokussieren. Beide Tests enthalten jeweils zwei Subtests: Basale Lesekompetenz (BLK) und Textverständnis (TV). Der Subtest BLK besteht aus einer Satzleseaufgabe und erfasst die Lesegeschwindigkeit und das Verständnis einfacher, kurzer Sätze. Der Subtest TV enthält einen expositorischen und einen narrativen Text mit geschlossenen Verständnisfragen, die die inhaltliche Verarbeitung prüfen. Damit orientiert sich der Aufbau der Tests am aktuellen Forschungsstand, demzufolge Leseverständnis sich aus basalen Prozessen und hierarchiehöheren Verständnisleistungen zusammensetzt. Bezüglich des Verständnisses werden in der Literatur verschiedene Verarbeitungsebenen beschrieben, die bei der Konstruktion des Subtests TV explizit Berücksichtigung fanden. Methodisch orientierte sich die Konstruktion von LESEN 6-7 und LESEN 8-9 zunächst an der Klassischen Testtheorie (KTT). Während für den Subtest BLK darüber hinaus kein Testmodell nötig war, da die Anzahl der in der vorgegebenen Zeit gelesenen Sätze bereits eine metrische Variable darstellt, wurde dem Subtest TV das dichotome Rasch-Modell zugrunde gelegt. Bei Letzterem wurden daher zusätzlich entsprechende Rasch-Kennwerte für die Itemselektion herangezogen. Beide Tests wurden an einer großen Stichprobe, die jeweils Schüler mehrerer deutscher Bundesländer und verschiedener Schularten einschloss, normiert. Zudem wurden jeweils beide Subtests eingehend auf Reliabilität und Validität sowie weitere gängige Testgütekriterien geprüft. Der Subtest TV wurde darüber hinaus auf Rasch-Modell-Konformität untersucht. Die Ergebnisse der empirischen Erprobung der beiden Tests fallen sehr zufriedenstellend aus. Die Normstichprobe umfasst 1.644 Schüler für LESEN 6-7 und 945 Schüler für LESEN 8-9. Sowohl die KTT- als auch die Rasch-Kennwerte für die Reliabilität liegen im mittelhohen bis hohen Bereich. Die inhaltliche Validität ergibt sich aus den stringent aus der Theorie abgeleiteten Iteminhalten. Die Konstruktvalidität wird durch größtenteils hohe bis sehr hohe Korrelationen mit konstruktnahen Skalen gestützt. Im Sinne konvergenter Validität korrelieren die Ergebniswerte von LESEN 6-7 und LESEN 8-9 außerdem höher mit konstruktnahen Außenkriterien (Lehrerurteil zur Lesekompetenz, Deutschnote) als mit konstruktfernen Außenkriterien (Gesamtnotenschnitt, Mathematiknote). Die niedrige bis nicht vorhandene Korrelation mit konstruktfernen Außenkriterien weist auf diskriminante Validität der Tests hin. Weiter sprechen die größtenteils erwartungskonformen Ergebnisse im Hinblick auf verschiedene aus der Theorie und empirischen Vorbefunden abgeleitete Hypothesen u. a. in Bezug auf Klassenstufen- und Schulartunterschiede für die Validität von LESEN 6-7 und LESEN 8-9. Die Ergebnisse der Rasch-Modell-Konformitätsprüfung für den Subtest TV sprechen für das Vorliegen von Itemhomogenität in beiden Tests, jedoch eher gegen das Vorliegen von Personenhomogenität. Insgesamt erfüllen LESEN 6-7 und LESEN 8-9 gängige Testgütekriterien in zufriedenstellendem Maße. Sie ermöglichen sowohl auf Gruppen- als auch auf Individualebene eine umfassende Erfassung des Leseverständnisses von Sekundarschülern sowie in allen vier Klassenstufen eine Differenzierung im gesamten Leistungsspektrum. / Reading is not the passive reception of written material, but an interaction between text and reader. Learning to read is therefore a long and complex process which is not finished by the time students reach secondary school, but which continues into adulthood. In national and international studies, a noteworthy amount of German students has shown serious deficits concerning reading competence. During the last years, a lot of influential factors have been identified, and reading intervention programs have been developed. But for successful application and evaluation of these programs, an assessment of the students’ level of reading competence is necessary. So far, adequate diagnostic instruments have been lacking for secondary school students. Therefore, the project “LESEN – Lesen ermöglicht Sinnentnahme” [reading – reading allows extraction of meaning] aimed at constructing two reading tests for secondary school: LESEN 6-7 for grades six and seven, and LESEN 8-9 for grades eight and nine. LESEN 6-7 and LESEN 8-9 are two analogue reading tests that focus on the cognitive aspect of reading, namely reading comprehension. Both tests include two subtests: Basale Lesekompetenz (BLK) [basic reading competence] and Textverständnis (TV) [text comprehension]. The subtest BLK is identical for both tests and consists of a list of short and simple sentences. The score is the number of sentences read correctly within a given time. The subtest TV differs in difficulty between the two analogue tests, but for both tests it consists of one expository and one narrative text with single choice questions aiming at content comprehension. The structure of the two analogue tests reflects the current state of research according to which reading comprehension consists of basic reading processes and hierarchically higher comprehension processes. Regarding reading comprehension, literature describes different levels of processing, which were explicitly taken into account for the construction of the subtests TV. Regarding its methodical aspects, the test construction followed Classical Test Theory. For the subtest BLK, an additional test model was not necessary, as the number of correctly read sentences within the given time already is a metric variable. For the subtest TV, the dichotomous Rasch model was chosen, and therefore Rasch parameters were used for item selection additionally. In order to obtain comparative data, the tests were applied to a large norm sample which included students of different German regions and different types of schools. Subsequently, both subtests were analyzed for reliability and validity as well as for further test quality criteria. Subtest TV was additionally tested for Rasch model conformity. The results of the empirical analyses are highly satisfying. The norm sample includes 1.644 students for LESEN 6-7 and 945 students for LESEN 8-9. The classical as well as the Rasch reliability scores are medium to high. The strictly theory-based item construction results in content validity. Construct validity is proven by the mostly high to very high correlations of the LESEN 6-7 and LESEN 8-9 results with scores of construct-related scales. Convergent validity was shown by the higher correlation of the LESEN 6-7 and LESEN 8-9 results with construct-related external criteria (teacher rating of reading competence and grades in German) than with less related criteria (math grade and grade average). Low to not existing correlations with the less related criteria indicate discriminant validity. Finally, as most results of the analogue tests match with results regarding hypotheses that were derived from theory and empirical preliminary findings – concerning e. g. differences between school grades –, the validity of LESEN 6-7 and LESEN 8-9 is confirmed. The tests for Rasch model conformity suggest item homogeneity for the subtest TV of both tests, but questions person homogeneity. Concluding, LESEN 6-7 and LESEN 8-9 fulfill common quality criteria very satisfyingly. They allow a global assessment of reading comprehension for groups as well as for individuals of secondary school age. In all four grades, the tests differentiate in the entire spectrum of competence.

The study of brain dynamics has traditionally focused study on well-established cortico-cortical, thalamo-cortical, and hippocampo-cortical pathways in the brain, neglecting other brain structures. The superior colliculus (SC) is a highly conserved midbrain structure that displays vast intrinsic, local and global patterns of anatomical connectivity, and therefore presents itself as an interesting alternative structure to study the fundamental principles of neural dynamics. Here, we report for the first time the analysis of both stimulus evoked and spontaneously generated SC neural dynamics across three spatial scales: dynamics intrinsic to the SC, local dynamical interaction with the neighboring inferior colliculus (IC), and large-scale dynamical interaction with the cortex. Within the SC, visual evoked neural dynamics was best characterized by the presence of temporally precise gamma oscillations in retinorecipient superficial SC layers following flash and grating stimuli. Local interareal dynamics in the midbrain were defined by the presence of subthreshold visually evoked activity in the IC that was driven by visual inputs from the SC. Finally, spontaneously generated SC activity is strongly governed by the state of cortical networks, with SC activity locked to prominent slow cortical and spindle oscillations. Collectively, this work provides evidence that nature of neural activity in the SC is strongly governed by both bottom-up sensory and top-down cortical inputs.

Das Kallmann-Syndrom (KS) ist eine angeborene olfaktogenitale Erkrankung, die mit einem eingeschränkten Geruchssinn und einem Ausbleiben der körperlichen Pubertätsentwicklung einhergeht. Zunächst wird der Forschungsgegenstand in das Entwicklungspsychologische Konzept der Entwicklungsaufgaben eingeordnet. Besondere Herausforderungen bei chronischen Krankheiten und bei einer nicht-KS-bedingten-verspäteten Pubertätsentwicklung werden dargestellt. Die Darstellung der Forschungsergebnisse der explorativ-qualitativen Untersuchung zu den psychischen und sozialen Auswirkungen des KS erfolgte in vier Publikationen: einem Erfahrungsbericht zum KS, der Vorstellung der Forschungsergebnisse der Untersuchung an Männern mit KS, der Vorstellung der Forschungsergebnisse der Untersuchung an Frauen mit KS und dem Vergleich der geschlechtsspezifischen Forschungsergebnisse. Als Folge der ausbleibenden Körperentwicklung erlebten die Betroffenen Schamgefühle über ihren Körper. Dies hatte negative Auswirkungen auf das Selbstwertgefühl und auf die sozialen Interaktionen mit Gleichaltrigen, insbesondere bei Kontakten mit dem anderen Geschlecht. Ebenso wurden als Folge Ängste im Bereich der Sexualität genannt. Die medizinische Behandlung hatte Auswirkungen auf die Psyche, auf Stimmung, Libido und Antrieb. Zu den bevorzugten Coping-Strategien gehörten vertrauliche Gespräche oder psychotherapeutische Unterstützung. Eine kompetente medizinische Behandlung durch Spezialisten und die dadurch einsetzende normale Körperentwicklung wurden als positiv erlebt. Die Überwindung der schambedingten Hemmungen im Bereich der Sexualität ließ die Angst vor sexuellen Funktionsstörungen und die Scham über den eigenen Körper schwinden. Beim Vergleich der beiden untersuchten Gruppen zeigte sich, dass sich die Männer stärker durch Verunsicherungen und Scham über die ausbleibende Virilisierung belastet fühlten. Ebenso berichteten nur die männlichen Studienteilnehmer von Mobbing- und Ausgrenzungserfahrungen als Folge der ausbleibenden Körperentwicklung. Auch nahmen sie Stimmungsschwankungen durch die Hormonbehandlung häufiger und als belastender wahr als die Frauen. Die Frauen empfanden die Schamgefühle im Zusammenhang mit der ausbleibenden Körperentwicklung als weniger belastend. Sie zeigten sich zum Teil durch eine niedrige Libido vor und auch während der Hormonbehandlung belastet. Weitere Unterschiede zwischen den beiden Gruppen zeigten sich bei der Diagnosestellung und bei der geschlechtsspezifischen Hormonbehandlung sowie deren Wirkung auf Stimmung und Libido. Es werden erste Konzepte zur Optimierungen der Unterstützung von Betroffenen vorgestellt.

The maximum of the brain electrical field after NoGo stimuli is located more anteriorly than that after stimuli that tells participants to respond. The difference in topography was called NoGo-Anteriorization (NGA). Recently, there was a debate, whether the NGA is related to a central inhibitory process or not. However, experiments showed that the NGA is not the result of motor potentials during Go trials, the NGA does not represent higher response conflict and or higher mental effort in NoGo trials, and the NGA is not based on less cognitive response selection in NoGo trials. Therefore, the experiments support the assumption that the NGA is connected to an inhibitory mechanism in NoGo conditions. / In Go-NoGo-Aufgaben unterscheidet sich das ereignis-korrelierte Potential der P300 nach einem Go-Stimulus topographisch von dem der P300 nach einem NoGo-Stimulus. Dieser Unterschied wurde auch als NoGo-Anteriorisierung bezeichnet, da die Topographie der NoGo-P300 weiter anterior liegt. Es wurde diskutiert, ob diese NGA als Korrelat eines Hemmprozesses interpretiert werden darf. Es konnte gezeigt werden, dass die NGA weder auf motorische Potentiale während Go-Trials, noch auf Handlungskonflikt, oder auf fehlende Antwortprozesse während NoGo-Trials zurückzuführen war. Deshalb wird die Erklärung als Korrelat eines Hemmprozesses favorisiert.