Kognitive Kontrolle wird besonders in solchen Momenten deutlich, wenn eine geplante Handlung gestört wird. Weil zwei widerstreitende Verhaltenstendenzen gleichzeitig bestehen oder anlaufen, entsteht ein Konflikt. Experimentell können kognitive Konflikte beispielsweise mit dem Stroop-Paradigma hergestellt und untersucht werden (Stroop, 1935). Es ist dabei eine aktuelle Frage, wie Konflikte zeitlich verarbeitet werden und wo im Gehirn diese Verarbeitung geschieht. Zeitlich können Konflikte beispielsweise dann entstehen, wenn die Informationen des Stimulus abgerufen werden oder auch erst dann, wenn die intendierte Antwort tatsächlich für die Artikulation ausgewählt werden muss. Eine weiterführende Frage ist, ob sich die entsprechenden Ergebnisse für verschiedene Stroop-Varianten unterscheiden. In der vorliegenden Arbeit wurden diese Fragen systematisch für die Verarbeitung von Objekten und Zahlen mit zwei Varianten des Stroop-Paradigmas untersucht. In der vorliegenden Dissertation präsentiere ich Ergebnisse von Reaktionszeitstudien und fMRT-Experimenten zum zeitlichen Ablauf und zu neuronalen Substraten kognitiver Konflikte während der Verarbeitung von Objekten und Zahlen. Um die Konflikte zeitlich und räumlich lokalisieren zu können, wird die Abrufphase und die Antwortphase separat modelliert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Konflikte eher während des Abrufs als bei der Antwortauswahl stattfinden. Außerdem wird geschlussfolgert, dass die Konflikte für Zahl- und Objektrepräsentationen nicht auf gemeinsamen neuronalen Substraten basieren. Die Ergebnisse meiner Reaktionszeitstudien und der MRT-Studien deuten also darauf hin, dass Konflikte bei der Verarbeitung von Objekten und Zahlen zwar einem ähnlichen zeitlichen Verlauf folgen, aber offenbar in unterschiedlichen neuronalen Netzwerken verarbeitet werden. / In daily life, we constantly have to adjust our goals and plans to changing task demands and internal needs. Our ability to balance the initiation and inhibition of our actions, and to solve resulting conflicts between them, is referred to as cognitive control. To study the processes of cognitive control, the Stroop Paradigm has become a popular tool (Stroop,1935). The Stroop Paradigm is frequently used to address central questions of cognitive control. It is, for instance, an open issue, where and when in the processing stream cognitive conflicts arise. Do they arise early, for example, during the retrieval of target and distractor? Or do they occur late, when the response is prepared for execution? Another debate is concerned with the question whether the findings agree for different Stroop variants (Van Maanen et al., 2009). In this dissertation I present research on the temporal characteristics and the neural substrates of cognitive conflicts during the processing of objects and numbers. To better understand the locus of the conflict, the retrieval phase and the response phase are modelled separately. The results from several reaction time studies and from two fMRI experiments speak to the issue that processing costs occur during retrieval, i.e., early in the processing stream, for both, object and number representations. The results further indicate that the processing of the conflict between target and distractor for number and object representations do not rely on common neural substrates. I will thus present the results from behavioural and functional imaging experiments, showing similar temporal patterns for the conflicts in both systems, but distinct underlying neural networks.

Ausgangspunkt dieser Dissertation ist, dass mit stabilen Präferenzen unvereinbares Verhalten für die Standardökonomik eine Herausforderung darstellt. Eines der sich stellenden Probleme ist, dass sich wandelnde Präferenzen der normativen Analyse abträglich sind: Wenn nicht vorhersagbar ist, ob und wie Präferenzen abhängig von der Situation und von institutionellen Arrangements variieren, lässt sich keine optimale Wirtschaftspolitik bestimmen. Es wird argumentiert, dass die Ökonomik daher auch in Betracht ziehen muss, wie Präferenzen evolvieren und wie ökonomische Akteure Informationen - z. B. Wahrscheinlichkeiten und Auszahlungen -verarbeiten. In den folgenden Kapiteln werden zwei Studien vorgestellt, die dieses Ziel verfolgen, indem sie den Prozess der Entscheidungsfindung experimentell untersuchen. Die erste Studie, "Kognitive Last erhöht Risikoaversion", zeigt, dass eine spezifische Änderung des Entscheidungsumfelds - nämlich eine Erhöhung der kognitiven Last - einen messbaren Einfluss auf die Risikoeinstellungen der Versuchspersonen hatte. Zudem werden die beobachteten Verhaltensänderungen in Verbindung zu existierenden Mehr-System-Modellen der Entscheidungsfindung gesetzt. Die ebenfalls gemessenen Reaktionszeiten bestätigt die Interpretation, dass die Entscheidungsfindung unter Risiko das Produkt interagierender Systeme im menschlichen Hirn ist. Die zweite Studie, "Soziales Lernen auf Finanzmärkten", verfolgt das Ziel, die normalerweise verborgenen Komponenten Präferenzen und Überzeugungen beobachtbar zu machen. Zu diesem Zweck absolvierten Versuchspersonen ein Experiment, während ihre Hirnaktivierung per funktioneller Magnetresonanztomografie gemessen wurde. Dies erweitert den analysierbaren Datensatz über die getroffenen Entscheidungen hinaus um Maße der Hirnaktivierung. Dadurch trägt diese Studie zur Identifizierung der Faktoren bei, die bestimmen, in welchem Umfang wir aus der Beobachtung der Entscheidungen anderer lernen. / The point of departure of this dissertation is that behavior which is inconsistent with stable preferences poses a challenge for mainstream economics. One of the issues that arise is that changing preferences are detrimental to the objective of normative economics: If one cannot predict whether and how people’s preferences vary across situations or institutions, one cannot determine which economic policy would be optimal. Based on this, it is argued that economics has to take into account how preferences evolve and how information - e.g., probabilities and payoffs - is processed by economic agents. In the following two chapters, two experimental studies are presented that pursue this goal by investigating the process by which people make decisions. The first study, "Cognitive load increases risk aversion," shows that a specific change in the environment - in this case, an increase in cognitive load - had a measurable impact on subjects’ risk attitudes. Importantly, it also relates the observed changes to existing dual-system models of decision making. The response times which were recorded in addition to subjects’ choices contribute to the interpretation of the study’s findings, since they support the view that decision making under risk is the product of interacting systems in the human brain. The second study, "Social learning in asset markets," has the objective of making the latent components preferences and beliefs observable. To this end, subjects participated in a social-learning experiment while their brain activation was recorded via functional magnetic-resonance imaging. This enlarges the analyzable dataset through measures of subjects’ brain activation in addition to subjects’ choices. In doing so, the study contributes to identifying the factors that shape to what extent we learn from observing the choices of other human beings.

Specific phobia of the animal subtype has been employed as a model disorder exploring the neurocircuitry of anxiety disorders, but evidence is lacking whether the detected neural response pattern accounts for all animal subtypes, nor across other phobia subtypes. The present study aimed at directly comparing two subtypes of specific phobia: snake phobia (SP) representing the animal, and dental phobia (DP) representing the blood-injection-injury subtype. Using functional magnetic resonance imaging (fMRI), brain activation and skin conductance was measured during phobogenic video stimulation in 12 DP, 12 SP, and 17 healthy controls. For SP, the previously described activation of fear circuitry structures encompassing the insula, anterior cingulate cortex and thalamus could be replicated and was furthermore associated with autonomic arousal. In contrast, DP showed circumscribed activation of the prefrontal and orbitofrontal cortex (PFC/OFC) when directly compared to SP, being dissociated from autonomic arousal. Results provide preliminary evidence for the idea that snake and dental phobia are characterized by distinct underlying neural systems during sustained emotional processing with evaluation processes in DP being controlled by orbitofrontal areas, whereas phobogenic reactions in SP are primarily guided by limbic and paralimbic structures. Findings support the current diagnostic classification conventions, separating distinct subtypes in DSM-IV-TR. They highlight that caution might be warranted though for generalizing findings derived from animal phobia to other phobic and anxiety disorders. If replicated, results could contribute to a better understanding of underlying neurobiological mechanisms of specific phobia and their respective classification.

Delay Discounting im Sinne eines Abwertens zukünftiger Belohnungen ist ein weit verbreitetes Phänomen. Es zeigt sich z. B. in persönlichen Angelegenheiten, wie der Entscheidung für den kurzfristigen Genuss von Süßigkeiten und gegen die langfristigen, durchaus größeren Vorteile einer schlanken Figur. Auch internationale wirtschaftliche und politische Diskussionen zum Klimaschutz oder der Finanzkrise werden von der Präferenz für sofortige, kleinere Belohnungen über verzögerte, größere Belohnungen getrieben. In der Psychologie wird Delay Discounting als Maß für Impulsivität bzw. Selbstkontrolle mit dem Auftreten von Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitäts-Syndromen und von Abhängigkeitserkrankungen in Verbindung gebracht. Bezüglich der neuronalen Grundlagen von Delay Discouting ist mithilfe von sogenannten Intertemporal Choice Tasks bereits herausgefunden worden, dass die Entscheidung für eine sofortige Belohnung stärkere neuronale Aktivierung in belohnungsspezifischen Gehirnregionen evoziert als die Entscheidung für eine verzögerte Belohnung. Außerdem wurden sowohl theoretisch wie auch empirisch ein impulsives und ein reflektives System als Grundlage des Delay Discounting beschrieben, deren Existenz jedoch von manchen Wissenschaftlern angezweifelt wird. Ebenso wird angezweifelt, ob Delay Discounting unabhängig vom Einsatz von Intertemporal Choice Tasks und der damit verbundenen Entscheidung zwischen zwei Alternativen überhaupt besteht. Da die neuronalen Grundlagen des Delay Discounting und des impulsiven und reflektiven Systems bisher nicht unabhängig von einer Entscheidungsaufgabe erfasst wurden, konnten diese Zweifel nicht ausgeräumt werden. Ebenso ist zurzeit unbekannt, ob sich die neuronalen Korrelate des Delay Discounting bei Personen mit unterschiedlichen Persönlichkeitseigenschaften, bei Männern und Frauen, bei Rauchern und Nichtrauchern und in Abhängigkeit von verschiedenen Genvarianten unterscheiden. Um diese Lücke zu schließen, ist im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein neuartiges Delay Discounting Paradigma zum Einsatz im Magnetresonanztomographen entwickelt worden. Dieses Paradigma ähnelt einem Monetary Incentive Delay Task und ermöglicht es, neuronale Aktivierung bei der Antizipation und bei dem Erhalt einer einzelnen Belohnung zu einem Zeitpunkt zu erfassen. Außerdem kann nach der Antizipation einer Belohnung, die sich durch eine bestimmte Höhe (0,05 €, 0,50 €, 1,00 €) und eine bestimmte Auszahlungsverzögerung (0 Tage, 10 Tage, 100 Tage) auszeichnet, in einer einfachen visuellen Diskriminationsaufgabe eine Reaktionszeit erfasst werden, die als behaviorales Maß für die inzentive Motivation fungiert. Zusammen mit einer Erfassung verschiedener Persönlichkeitseigenschaften und einer Genotypisierung für den COMT Val 158 Met Polymorphismus, den DRD2 Taq 1 A Polymorphismus und den DAT 1 Polymorphismus ist das Delay Discounting Paradigma an insgesamt 90 Probanden im Magnetresonanztomographen eingesetzt worden, so dass 84 auswertbare Datensätze gewonnen werden konnten. Diese 84 Datensätze stammten insgesamt von 42 Frauen und 42 Männern bzw. von 43 strikten Nichtrauchern, 38 starken Rauchern und drei Gelegenheitsrauchern. Anhand der Auswertung der Gesamtstichprobe konnte bestätigt werden, dass das Delay Discounting Paradigma belohnungs- und verzögerungsspezifisch unterschiedliche Reaktionszeiten und unterschiedliche neuronale Aktivierung hervorruft. In belohnungsverarbeitenden Gehirnregionen wie dem ventralen Striatum zeigte sich sowohl stärkere Aktivierung für größere Belohnungen als auch für Belohnungen, die früher ausgezahlt wurden. Damit steht fest, dass Delay Discounting unabhängig von der Entscheidung zwischen zwei Alternativen auftritt. Außerdem konnte erstmalig ein Interaktionseffekt zwischen Belohnungshöhe und Belohnungsverzögerung aufgedeckt werden: Es zeigte sich eine Abnahme der Differenzen in der neuronalen Aktivierung zwischen größter und kleinster Belohnung über die Zeit, was auf eine Indifferenz gegenüber der Höhe verzögerter Belohnung hindeutet. Ein Einfluss der Belohnungsverzögerung wurde allerdings nur beim Erhalt von Belohnungen messbar, bei der Antizipation von Belohnungen zeigte sich kein Delay Discounting Effekt. Bezüglich der Kontroverse zur Existenz eines impulsiven und reflektiven Systems konnten Ergebnisse gewonnen werden, die beide Positionen integrieren. So wurde zwar die Beteiligung von zwei distinkten neuronalen Systemen beim Abwerten zukünftiger Belohnungen bestätigt, allerdings zeigte sich auch, dass beide Systeme – in einem unterschiedlichen Ausmaß – verzögerte Belohnungen abwerten. Trotzdem wird von den vorliegenden Ergebnissen die Annahme, dass sich aus der Interaktion von impulsivem und reflektivem System impulsives und selbstkontrolliertes Verhalten ergeben kann, gestützt. Im Hinblick auf die interindividuellen Unterschiede, die in der vorliegenden Arbeit aufgedeckt werden sollten, haben sich vor allem Zusammenhänge zwischen dem subjektiv berichteten allgemeinen Stress der Versuchspersonen (operationalisiert über das Selbststeuerungsinventar) und der neuronalen Aktivität von Gehirnregionen, die dem impulsiven und reflektiven System zugeordnet werden, gezeigt. So ist bei niedrigem Stress das impulsive System signifikant weniger aktiviert als das reflektive System, während sich bei hohem Stress dieser Zusammenhang umkehrt. Die relative Hyperaktivierung des impulsiven Systems bei Stress könnte erklären, warum unter Stress vermehrt Rückfälle bei abhängigkeitserkrankten Probanden beobachtet werden. Außerdem ging starkes neuronales Delay Discounting in medial präfrontalen Gehirnregionen mit hohem Stress, ebenso wie mit hoher nichtplanender Impulsivität (gemessen anhand der Barratt Impulsivitätsskala) und mit geringer Selbstkontrolle (gemäß des Selbststeuerungsinventars) einher. Dieses Ergebnis belegt unter anderem, dass das neu entwickelte Delay Discounting Paradigma neuronale Prozesse abbildet, die mit Impulsivität und Selbstkontrolle in Verbindung stehen. Darüber hinaus konnte kongruent mit entsprechenden Vorbefunden ein Einfluss des COMT Val 158 Met Polymorphismus auf das neuronale Delay Discounting im ventralen Striatum und erstmalig ein Zusammenhang zwischen dem DRD2 Taq 1 A A1-Allel und neuronalem Delay Discounting im posterioren Cingulum aufgedeckt werden. Damit ist die Bedeutung des Neurotransmitters Dopamin, der durch die untersuchten Polymorphismen beeinflusst wird, für die neuronalen Grundlagen des Delay Discounting bestätigt worden. Zusammengenommen deuten sowohl die beschriebenen Befunde als auch die sonstigen Ergebnisse der Arbeit darauf hin, dass sich neuronales Delay Discounting interindividuell unterscheidet. Im Hinblick auf Pathologien, die mit diesem Phänomen in Verbindung stehen, sollte daher weitere Forschung zu interindividuellen Unterschieden und zu spezifischen Behandlungsmethoden erfolgen.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.