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Executive functions, like the capacity to control and organize thoughts and behavior, develop from childhood to young adulthood. Although task switching and working memory processes are known to undergo strong developmental changes from childhood to adulthood, it is currently unknown how task switching processes are modulated between childhood and adulthood given that working memory processes are central to task switching. The aim of the current study is therefore to examine this question using a combined cue- and memory-based task switching paradigm in children (N = 25) and young adults (N = 25) in combination with neurophysiological (EEG) methods. We obtained an unexpected paradoxical effect suggesting that memory-based task switching is better in late childhood than in young adulthood. No group differences were observed in cue-based task switching. The neurophysiological data suggest that this effect is not due to altered attentional selection (P1, N1) or processes related to the updating, organization, and implementation of the new task-set (P3). Instead, alterations were found in the resolution of task-set conflict and the selection of an appropriate response (N2) when a task has to be switched. Our observation contrasts findings showing that cognitive control mechanisms reach their optimal functioning in early adulthood.

Objective: To study awareness of cognitive dysfunction in patients with very mild Alzheimer’s disease (AD) and subjects with mild cognitive impairment (MCI). Methods: A complaint interview covering 13 cognitive domains was administered to 82 AD and 79 MCI patients and their caregivers. The patient groups were comparable according to age and education, and Mini Mental State Examination (MMSE) scores were ≥24 in all cases. The discrepancy between the patients’ and caregivers’ estimations of impairments was taken as a measure of anosognosia. Results: Self-reports of cognitive difficulties were comparable for AD and MCI patients. However, while in comparison to caregivers MCI patients reported significantly more cognitive impairment (p < 0.05), AD patients complained significantly less cognitive dysfunctions (p < 0.001). Conclusions: While most MCI patients tend to overestimate cognitive deficits when compared to their caregiver’s assessment, AD patients in early stages of disease underestimate cognitive dysfunctions. Anosognosia can thus be regarded as a characteristic symptom at a stage of very mild AD (MMSE ≥24) but not MCI. Accordingly, medical history even in mildly affected patients should always include information from both patient and caregiver. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Previous research has shown that Need for Cognition (NFC), the individual tendency to engage in and enjoy cognitive endeavors, contributes to academic performance. Most studies on NFC and related constructs have thereby focused on grades to capture tertiary academic success. This study aimed at a more comprehensive approach on NFC’s meaning to success in university. We examined not only performance but also rather affective indicators of success. The current sample consisted of 396 students of different subjects with a mean age of 24 years (139 male). All participants took part in an online survey that assessed NFC together with school performance and further personality variables via self-report. Success in university was comprehensively operationalized including performance, satisfaction with one’s studies, and thoughts about quitting/changing one’s major as indicators. The value of NFC in predicting tertiary academic success was examined with correlation analyses and path analysis. NFC significantly correlated with all success variables with the highest correlation for study satisfaction. Path analysis confirmed the importance of NFC for study satisfaction showing that NFC had a significant direct effect on study satisfaction and via this variable also a significant indirect effect on termination thoughts. This study clearly indicates that NFC broadly contributes to the mastery of academic requirements and that it is worthwhile to intensify research on NFC in the context of tertiary education.

Negatively biased interpretation has been hypothesized as an important factor in the aetiology and maintenance of depression. Recently developed cognitive bias modification paradigms, intending to change these biases towards a more optimistic interpretation tendency (CBM-I), seem to offer new promising implications for cognitive therapy innovation. Surprisingly, the increasing interest in the modifiability of interpretation bias is contrasted by a severe lack of methodological and measurement development studies. A review of current research revealed 1) a severe lack of psychometrically evaluated measures for depressionrelated interpretation bias and its modification, 2) inconsistent findings for the existence of depression-related interpretation bias depending on the (direct or indirect) assessment paradigm, 3) a demand for profound knowledge about the underlying work mechanisms and best ingredients for CBM-I procedures, and 4) a lack of measures and CBM-I training materials in the German language. With these considerations in mind, the objectives of this dissertation were 1) to develop and evaluate an internally consistent and valid measure for the assessment of depression-related interpretation bias and its modification, 2) to validate an indirect priming task to assess interpretation bias and to further examine the interrelations of four different direct and indirect assessment paradigms, 3) to evaluate a new and more active CBM-I variant and test its effectiveness in comparison with guided CBM-I and a control group, and 4) to provide valid test and CBM-I training materials in German. The aim of study 1 was to develop and evaluate a pragmatic assessment instrument, consisting of a 30-item questionnaire (long version) and two 15-item parallel short versions (A and B). Items were generated as ambiguous sentences, reflecting three relevant content areas based on Beck’s cognitive triad (Beck et al., 1979). All three versions of the instrument were found to be structurally stable, internally consistent and valid. In line with Beck’s cognitive triad (Beck et al., 1979) in depression, confirmatory factor analyses determined a three factor solution (self, experiences, future). Significant correlations were found between all scales and depressive mood. The two short versions represent the same underlying constructs, share identical psychometric properties and possess high parallel-test reliability. The study was the first to evaluate and confirm the factorial validity as well as the parallel-test reliability, and therefore suitability to measure modification of interpretation bias measure in the context of depressed mood. The aim of study 2 was to evaluate an indirect affective priming task using homophones as ambiguous material and to compare this task to three different already established interpretation bias paradigms, namely an ambiguous scenarios test, a scrambled sentences test under cognitive load, as well as a homophone paradigm. No empirical support for mood-related interpretation bias was found for the newly developed affective priming task as well as the homophone task, which both did not differentiate between dysphoric and non-dysphoric individuals. The ambiguous scenarios test and the scrambled sentences test under cognitive load were shown to be internally consistent and valid instruments that were also highly intercorrelated. These findings emphasize the challenge to create valid ambiguous test stimuli for the measure of depression-related interpretation bias as well as the inequality of different assessment paradigms. Study 2 was the first study to examine the relatedness of four different direct and indirect assessment paradigms for the measure of depression-related interpretation bias in one sample. The aim of study 3 was to compare the efficacy of CBM-I requiring participants to imagine standardized positive resolutions to a novel, more active training version that required participants to generate the positive interpretations themselves. Participants were randomly allocated to (1) standardized CBM-I, (2) self-generation CBM-I or (3) a control group. Outcome measures included self-report mood measures and a depression-related interpretation bias measure. Both positive training variants significantly increased the tendency to interpret fresh ambiguous material in an optimistic manner. However, only the standardized imagery CBM-I paradigm positively influenced mood. Study 3 successfully evaluated a new CBM-I variant, gained insights about the role of self-generation and added further support to the potential therapeutic significance of imagery-based cognitive bias modification strategies. Altogether, this dissertation significantly contributed to the research field of depressionrelated interpretation bias by 1) filling a gap in measure development studies, 2) increasing the knowledge of the relatedness of different assessment paradigms, 3) increasing the knowledge about the working mechanisms and optimal ingredients of successful CBM-I, and 4) evaluating and providing assessment as well as CBM-I training materials for the German language context. / Ein negativer Interpretationsbias bezieht sich auf die Tendenz, mehrdeutige Reize (z.B. Situationen, Gesichtsausdrücke, Rückmeldung von anderen Personen) in einer pessimistischen Art und Weise zu interpretieren. Diese kognitive Verzerrung im Rahmen der Informationsverarbeitung wird als wichtiger Faktor für die Entstehung und Aufrechterhaltung von depressiven Störungen diskutiert. Insbesondere die Modifikation dieser Tendenz zu einem positiveren Interpretationsstil (Cognitive bias modification targeting interpretation; CBM-I) erweckte in den vergangenen Jahren großes Forschungsinteresse, da diese innovativen, computergestützten Techniken wirkungsvolle Behandlungsansätze für die Therapie von Depressionen bedeuten könnten. Nach aktuellem Forschungsstand besteht jedoch 1.) ein Mangel an hinreichend evaluierten Instrumenten für die Erhebung von depressionsbedingten Interpretationsverzerrungen und insbesondere deren Veränderbarkeit, 2.) eine inkonsistente Befundlage für die Existenz von depressionsbedingten Interpretationsverzerrungen in Abhängigkeit von der (direkten oder indirekten) Erhebungsmethode, 3.) ein Bedarf an genaueren Erkenntnissen über die zugrunde liegenden Wirkmechanismen und effektivsten Komponenten von CBM-I und 4.) ein Fehlen von CBM-I Materialien und Erhebungsmethoden in deutscher Sprache. Vor diesem Hintergrund wurden die Ziele dieser Dissertation formuliert, die neben einer kurzen Einführung in das Themengebiet und einer abschließenden Diskussion aus drei Studien besteht. Das Ziel der ersten Studie war die Entwicklung und Validierung eines pragmatischen Erhebungsinstrumentes zur Messung von depressionsbedingten Interpretationsverzerrungen, bestehend aus einem Fragebogen (Langfassung, 30 Items) und zwei Kurz- bzw. Parallelversionen (A und B, jeweils 15 Items). In den Items werden emotional mehrdeutig interpretierbare Szenarien beschrieben, deren Inhalte Beck‘s kognitive Triade (Beck et al., 1979) widerspiegeln. Den Ergebnissen zufolge können alle drei Versionen des Instruments als strukturell stabil, internal konsistent und valide bewertet werden. In Übereinstimmung mit der Theorie der kognitiven Triade (Beck et al., 1979) wurde mittels konfirmatorischer Faktorenanalyse eine Dreifaktorenlösung (Selbst, Erfahrungen, Zukunft) festgestellt. Signifikante Korrelationen wurden zwischen allen Skalenwerten und depressiver Symptomatik gefunden. Die beiden Parallelversionen weisen ähnliche psychometrische Eigenschaften sowie eine hohe Paralleltest-Konsistenz auf. Das Ziel der zweiten Studie war die Validierung eines indirekten, affektiven Priming- Verfahrens, in dem homophone Wörter als emotional zweideutige Stimuli eingesetzt wurden. Dieser Test wurde zusätzlich mit drei bereits etablierten Erhebungsparadigmen (Ambiguous Scenarios Test; Scrambled Sentences Test, Homophone-Test) verglichen. Hinsichtlich der Ergebnisse konnte keine empirische Unterstützung für den affektiven Priming-Test sowie für den Homophone-Test gefunden werden; beide Tests zeigten keinen Zusammenhang mit depressiven Symptomen. Der Ambiguous Scenarios Test und der Scrambled Sentences Test erwiesen sich als internal konsistent und valide und wiesen außerdem eine hohe Interkorrelation auf. Die Ergebnisse geben Aufschluss über die Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Erhebungsparadigmen. Das Ziel der dritten Studie war die Entwicklung und Evaluation einer neuen, aktiveren CBM-I Variante, in der die Teilnehmer mittels eines computergestützten Trainings aufgefordert wurden, positive Interpretationen auf emotional mehrdeutige Szenarien eigenständig zu generieren. Die Ergebnisse der neuen CBM-I-Variante wurden mit den Ergebnissen einer herkömmlichen CBM-I-Variante (Standard-CBM-I) sowie den Ergebnissen einer Kontrollgruppe verglichen. Es zeigte sich, dass sowohl die neue CBM-I-Variante als auch Standard-CBM-I die Interpretationstendenz signifikant in eine positive Richtung verbesserten. Darüber hinaus konnte durch Standard-CBM-I eine stimmungsaufhellende Wirkung erzielt werden.

Der vorliegende Arbeit systematisiert Befunde aus dem Gebiet der exekutiven Funktionen und ihren Modulationen durch verschiedene Parameter (d.h. Shifting, Inhibition, Updating, Dual tasking). Diese Parameter werden in einer entsprechenden Rahmenkonzeption illustriert und umfassen die Parameter Kontext, Training, Alter und ihre Kombinationen. Die vorliegende Arbeit zeigt Beispiele, wie diese Parameter in Bezug auf exekutive Funktionen realisiert werden können. Im Rahmen des Kontext-Parameters wird beispielsweise gezeigt, wie die Vorhersagbarkeit von Aufgaben und Aufgabenreihenfolgen Dual tasking (Heinrich et al., 2012) und wie aktuelle Anforderungen an das Arbeitsgedächtnis Inhibition (Soutschek et al., 2013) modulieren kann. Allerdings zeigen Töllner et al. (2012) auch Grenzen des Kontext-Parameters bei der Modulation der erstgenannten exekutiven Funktion. Der Parameter Training wurde realisiert mit Fokus auf (1) Shifting (Strobach et al., 2012a) und (2) Updating (Salminen et al., 2011, 2012). Schubert and Strobach (2012) sowie Strobach et al. (2012b) untersuchten den Transfereffekt von Video-game- und Arbeitsgedächtnistraining auf Dual tasking und Shifting. Schließlich zeigen Strobach et al. (2012c, 2012d) Modulationseffekte bei der Kombination des Alters- und Trainingsparameters auf die exekutive Funktion Dual tasking. Abschließend systematisiert die vorgestellte Rahmenkonzeption die Lücken und Ziele zukünftiger Forschung zur Modulation von exekutiven Funktionen. / The present review aims at a systematization of findings in the field of executive functions and their modulation due to different operational parameters (i.e., dimensions). This systematization is realized in the form of the Framework on modulations of executive functions. Basically, this framework illustrates how different types of executive functions (i.e., Shifting, Inhibition, Updating, Dual tasking) are modulated by their context (Context dimension), training (Training dimension), age (Age dimension), and combinations of these dimensions. The present review includes examples of studies that demonstrate a realization of each of these dimensions and their effects on executive function types. In detail, the Context dimension modulates the executive function type Dual tasking (i.e., due to task order predictability in dual tasks; Hendrich et al., 2012 ) and Inhibition (i.e., due to the level of concurrent working memory demand in a Stroop task; Soutschek et al., 2013); however, Töllner et al. (2012) demonstrated that Context also affects processes that are not related with executive functioning (i.e., perception and motor processes) in a dual-task situation. The framework’s Training dimension was realized when (1) Strobach et al. (2012a) investigated effects of training on the executive function Shifting in a task switching situation and (2) Salminen et al. (2011, 2012), Schubert and Strobach (2012), as well as Strobach et al. (2012b) investigated transfer effects on executive functioning of Dual tasking and Shifting after video game and working memory training. Finally, Strobach et al. (2012c, 2012d) illustrated modulation effects of age and training (i.e., the combination of Age and Training dimension) on the executive function type Dual tasking. In sum, this framework helps to systematize research gaps and future studies in this field (i.e., executive functions).

Eines der ungelösten Probleme menschlicher Kognition ist S. Monsell (1996) zufolge, wie genau sprachliche Aufgabeninstruktionen in Aufgabenrepräsentationen übersetzt werden, die instruiertes Verhalten steuern. Die vorliegende Arbeit versucht, Licht auf einen Aspekt dieser Frage zu werfen. Die spezifische Frage ist, ob und wie die Details der Instruktionen von Antworten in einfachen manuellen Zweifachwahlaufgaben die Kodierung und die Prozesse beeinflussen, die üblicherweise mit "Antwortselektion" assoziiert werden, einem Verarbeitungsstadium, das als zentral für die willkürliche Steuerung von Handlungen angesehen wird. Thematisch liefert die Dissertation somit einen Beitrag zu der Frage nach den kognitiven Grundlagen der Steuerung von Willkürhandlungen. Unter der Annahme, dass die spezifischen Inhalte sprachlicher Antwortinstruktionen die Antwortkodierung determinieren, ist zu erwarten, dass identische Aufgaben bei unterschiedlicher Antwortinstruktion unterschiedlich bearbeitet werden. Diese Vorhersage wurde mittels zweier experimenteller Ansätze in fünf Experimenten überprüft, in denen linke und rechte Tastendruck-Reaktionen entweder räumlich (als "linke" vs. "rechte" Taste) oder farblich (als "blaue" vs. "grüne" Taste) instruiert wurden. Es wurde untersucht, welchen Einfluss Antwortinstruktionen auf zwei Arten von Kompatibilitätseffekten haben. In den ersten 3 Experimenten wurde ein Doppelaufgabenparadigma gewählt, das überlappende vs. nicht-überlappende Antworten auf einer manuellen und einer zeitgleich ausgeführten verbalen Aufgabe erforderte. Die verbale Aufgabe erforderte ebenfalls entweder "links"- und "rechts"- oder "blau"- und "grün"-Antworten. Wenn die Antworten beider Aufgaben räumlich (Experiment 1) oder farblich (Experiment 2) instruiert wurden, waren kompatible Antworten (z. B. verbale "blau"-Reaktionen gefolgt von blauen Tastenreaktionen) in beiden Aufgaben schneller als inkompatible. Wenn jedoch die verbale Aufgabe "links"- und "rechts"-Reaktionen verlangte, während die Tasten der manuellen Aufgabe farblich instruiert wurden, zeigten sich keine Kompatibilitätseffekte. Das 4. und 5. Experiment dieser Arbeit erweitern die Doppelaufgabenexperimente dahingehend, dass der Einfluss der gleichen Antwortinstruktionsmanipulation auf den "Simon-Effekt" (schnellere Antworten bei Korrespondenz als bei Inkorrespondenz zwischen Antwortposition und irrelevanter Stimulus-Position) mit Hilfe einer Aufgabe untersucht wurde, in der linke und rechte Tastenreaktionen willkürlich zentral dargebotenen Stimuli (Buchstabenidentität) zugeordnet wurden. Go/no-go Signale, die zufällig an unterschiedlichen Positionen erschienen, gaben an, ob reagiert werden sollte oder nicht. Während ein Simon-Effekt bei räumlicher Antwortinstruktion in Experiment 4 beobachtet werden konnte, führten Farbinstruktionen der Antworttasten in Experiment 5 zu einer signifikanten Reduktion des Effekts. Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die in der Antwortinstruktion genutzten Antwort-"Label" direkt bestimmen, welche Codes zur Reaktionssteuerung genutzt werden, und dass nicht-räumliche Antwortkodierung bei nicht-räumlicher Antwortinstruktion dominiert. Die Implikationen der Befunde für aktuelle Kodierungstheorien zur Erklärung von Kompatibilitätseffekten werden diskutiert und in Bezug gesetzt zu allgemeineren Theorien und Fragen zur willkürlichen Steuerung von Verhalten und zu den Bedingungen von Automatizität. / According to Monsell (1996), one of the 'unsolved mysteries of mind' is how exactly verbal task instructions are translated into, and are used to control behavior. The present dissertation attempts to shed some light on one aspect of this mystery, namely on how the wording of task instructions affects the codes and processes commonly associated with response selection, a processing 'stage' assumed to be central in action control. The main question is whether or not the response labels used in the instructions of manual two-choice responses affect how responses are coded and accessed. If instruction determines response coding, then it should be possible to demonstrate that identical tasks are performed differently if response instructions differ. In five experiments, I manipulated response instructions for spatially organized keypress responses. Specifically, I instructed left and right keypresses on a manual task either as left vs. right or as blue vs. green keypresses and tested whether such variations in response instructions affect two different types of compatibility effects. The first set of experiments (Experiments 1-3) used a dual task procedure that, in addition to the manual task, required either "left" vs. "right" or "blue" vs. "green" verbalizations on a concurrently performed verbal task. When responses on both the manual and the verbal task were instructed in terms of location (Experiment 1) or color (Experiment 2), then compatible responses on the two tasks (e.g., "blue" verbalizations followed by a blue keypress) were faster than incompatible responses. However, when the verbal task required "left" vs. "right" responses whereas manual keypresses were instructed as blue vs. green (Experiment 3), then no compatibility effects were observed. The second set of experiments (Experiments 4 and 5) extended these findings by employing the same response-instruction logic to a Simon-like task, in which left and right keypress responses were arbitrarily mapped to centrally presented stimuli (letter identity). Go/No-go signals that varied in location indicated whether the prepared response was to be executed or not. Color instructions of the response keys (Experiment 5) significantly reduced the Simon effect (i.e., faster responses when response location and irrelevant Go/No-go location correspond) observed under spatial response instructions (Experiment 4). Taken together, these results suggest that response labels used in the instruction directly determine the codes that are used to control responding, and that non-spatial coding can override spatial coding under non-spatial response instructions. The findings are discussed with respect to their relevance for contemporary coding accounts of compatibility and more general theories of intentional control and automaticity.

Die verbesserte medizinische Versorgung führt zu einer zunehmenden Lebenserwartung unserer Gesellschaft. Damit steigt auch die sozioökonomische Relevanz neurodegenerativer Erkrankungen kontinuierlich. Für die Alzheimer Demenz (AD), die dabei die häufigste Ursache darstellt, stehen bisher keine krankheitsmodifizierenden Behandlungsoptionen zur Verfügung. Die lange präklinische Phase der Erkrankung birgt jedoch großes Potential für die Entwicklung neuer Behandlungsoptionen. Das Untersuchen von Risikogruppen ist für die Identifikation von Prädiktoren einer späteren AD Manifestation von besonderem Interesse. In diesem Zusammenhang werden insbesondere das Vorliegen genetischer Risikokonstellationen, wie dem Apolipoprotein E (APOE) Ɛ4-Allel, sowie kognitiver Risikofaktoren, wie der „leichten kognitiven Beeinträchtigung“ (MCI), diskutiert. Die Identifikation präklinischer Aktivierungsunterschiede in relevanten Gehirnregionen von Risikogruppen kann als Basis für die Entwicklung neurofunktioneller Früherkennungs-Marker dienen. Der präfrontale Kortex (PFC), welcher mit der Steuerung von Exekutivfunktionen assoziiert wird, hat sich in diesem Zusammenhang in bisherigen Studien als eine relevante Schlüsselregion manifestiert. Aufgrund der aufwendigen und kostenintensiven bildgebenden Untersuchungsmethoden, sind die genauen Prozesse jedoch noch unklar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, Unterschiede in der PFC Oxygenierung in zweierlei Risikogruppen der AD mit einer kostengünstigeren Bildgebungsmethode, der funktionellen Nahinfrarot Spektroskopie (fNIRS), zu untersuchen. Dafür wurde in einem ersten Schritt, der Trailmaking Test (TMT), ein weitverbreiteter neuropsychologischer Test zur Erfassung exekutiver Funktionen, für fNIRS implementiert. Als Grundlage für die Untersuchung frühpathologischer Prozesse, wurden zunächst gesunde Alterungsprozesse betrachtet. Der Vergleich von jungen und älteren Probanden (n = 20 pro Gruppe) wies neben der Eignung der Testimplementierung für fNIRS auf eine spezifische bilaterale PFC Oxygenierung hin, welche bei jungen Probanden rechtshemisphärisch lateralisiert war. Ältere Probanden hingegen zeigten bei vergleichbaren Verhaltensdaten insgesamt mehr signifikante Kanäle sowie eine Abnahme der Lateralisierung. Dies kann als zusätzlicher Bedarf an Ressourcen in gesunden Alterungsprozessen interpretiert werden. Im Rahmen der Hauptstudie wurden anschließend insgesamt 604 ältere Probanden im Alter von 70 bis 76 Jahren untersucht. Zunächst wurde die genetische Risikogruppe der Ɛ4-Allel-Träger (n = 78) mit den neutralen Ɛ3-Allel-Trägern (n = 216) und den Trägern des als protektiv geltenden Ɛ2-Allels (n = 50) verglichen. Hierbei zeigte sich eine geringere Oxygenierung der Risikogruppe bei geringer Aufgabenschwierigkeit, während sich ein erhöhter Oxygenierungsanstieg im medialen PFC mit steigender Aufgabenschwierigkeit zeigte. Dies deutet auf einen erhöhten Bedarf an neuronalen Kontrollmechanismen der Risikogruppe zur Bewältigung der steigenden Aufgabenschwierigkeit hin. Die protektive Gruppe zeigte hingegen eine erhöhte Oxygenierung im ventralen PFC mit steigender Aufgabenschwierigkeit, was möglicherweise auf einen präventiven Effekt hindeuten könnte. Weiterführend wurden MCI-Patienten mit gesunden Probanden (n = 57 pro Gruppe) hinsichtlich des kognitiven Risikofaktors verglichen. Hierbei zeigte sich ein punktuell reduzierter Oxygenierunganstieg der MCI Patienten mit steigender Aufgabenschwierigkeit vor allem im ventralen PFC bei ebenfalls stabiler Verhaltensleistung. Die gefundene Reduktion könnte ein Zeichen für eine aufgebrauchte kognitive Reserve sein, welche Einbußen auf Verhaltensebene voranzugehen scheint. Diese charakteristischen Unterschiede in den frontalen Oxygenierungsmustern von Risikogruppen (APOE, MCI) könnten als Biomarker zur Früherkennung von AD noch vor dem Auftreten kognitiver Einbußen dienen. Die fNIRS-Untersuchung während der Durchführung des TMT hat sich in diesem Zusammenhang als potentielles Instrument zur Frühdiagnose der präklinischen Phase der AD als geeignet erwiesen. Die Ergebnisse werden unter Einbezug des wissenschaftlichen Kontexts interpretiert und Implikationen für weitere notwendige Studien sowie die klinische Anwendbarkeit diskutiert. / Due to the improved medical care, the life expectancy of the society steadily rises. Consequently, the socioeconomic relevance of neurodegenerative disorders increases. In order to treat the Alzheimer’s Disease (AD), as the most frequent cause, disease-modulating treatment options are desperately awaited. The extensive preclinical phase of the disease has the potential for gaining new insights for the development of effective treatment strategies. The investigation of risk groups for AD is of great importance for the identification of preclinical prediction markers for the manifestation of a subsequent AD. Especially the presence of genetic risk factors like the Apolipoprotein E (APOE) Ɛ4-allele and cognitive risk factors such as the “mild cognitive impairment” (MCI) are being discussed in this context. Differences in brain activation patterns of risk groups based on functional brain imaging methods have been shown to be beneficial as potential biomarkers for early AD detection. As such, the prefrontal cortex (PFC) which is important for executive control mechanisms has been identified as a key structure of interest. However, many of the involved processes are still not sufficiently understood since most imaging methods are time-consuming and rather expensive. The aim of the present dissertation was to identify differences in PFC oxygenation in two different risk groups for AD by applying a cost-effective and easy-conductible imaging method, the functional Nearinfrared Spectroscopy (fNIRS). In a first step, the Trailmaking Test (TMT), which is a commonly used neuropsychological test for the investigation of executive functioning, was implemented for fNIRS. The neural subtracts were investigated as a basis for the subsequent examination of pre-pathological processes. Besides the usability of the suggested TMT implementation for fNIRS, the comparison of young and elderly subjects (n = 20 per group) showed a specific bilateral PFC oxygenation pattern which was right lateralized for the young group. Elderly adults on the other hand showed a decreased lateralization and more significant channels, pointing towards a need for additional resources in healthy aging. Subsequently the main study examined 604 elderly subjects aged between 70 and 76 years divided in two risk groups (APOE, MCI). In the first step, the genetic risk group of the Ɛ4-allele carriers (n = 78) was compared with the neutral Ɛ3-allele carriers (n = 216) and the carriers of the possibly protective Ɛ2-allele (n = 50). Thereby a reduced oxygenation of the risk group at low task difficulty has been shown, while a raised level of oxygenation increase in the medial PFC was found with growing task difficulty. This points towards a higher demand for neuronal control mechanisms in the genetic risk group in order to keep the performance level stable while task difficulty is increased. The protective group however showed a higher oxygenation in the ventral PFC with increasing task difficulty, which could indicate a higher cognitive reserve. In the second step, the MCI patients were compared with matched healthy control subjects (n = 57 per group). The result showed a reduced increase of oxygenation with increasing task difficulty limited to specific channels mostly within the central PFC while the performance was stable. This reduction could be a sign for the limit of the cognitive reserve, which becomes apparent before the decline of the cognitive performance. The characteristic differences of frontal oxygenation patterns in risk groups (APOE, MCI) could possibly serve as biomarkers for the early AD detection even before task performance declines. The investigation of neural oxygenation with fNIRS during the completion of the TMT has been shown to be suitable as a potential early diagnosis method in the preclinical phase of AD. The results are embedded in the scientific context and implications for future research as well as the clinical applicability are being discussed.

Entgegen traditioneller Gesichtererkennungsmodelle konnte in einigen Studien gezeigt werden, dass die Erkennung des Emotionsausdrucks und der Bekanntheit interagieren. In dieser Dissertation wurde mit Hilfe von ereigniskorrelierten Potentialen untersucht, welche funktionalen Prozesse bei einer Interaktion moduliert werden. Teil I untersuchte, ob die Bekanntheit eines Gesichtes die Emotionsdiskrimination erleichtert. In mehreren Experimenten diskriminierten Versuchspersonen zwei Emotionen, die von bekannten und unbekannten Gesichtern praesentiert wurden . Dabei war die Entscheidung fuer persoenlich bekannte Gesichter mit froehlichem Ausdruck schneller und fehlerfreier. Dies zeigt sich in einer kuerzeren Latenz der P300 Komponente (Trend), welche die Dauer der Reizklassifikation auswies, sowie in einem verkuerzten Intervall zwischen Stimulus und Beginn des Lateralisierten Bereitschaftspotentials (S-LRP), welches die handspezifische Reaktionsauswahl anzeigt. Diese Befunde sprechen fuer eine Erleichterung der Emotionsdiskrimination auf spaeten perzeptuellen Verarbeitungsstufen bei persoenlich bekannten Gesichtern. In weiteren Experimenten mit oeffentlich bekannten, gelernten und unbekannten Gesichtern zeigte sich keine Erleichterung der Emotionsdiskrimination für bekannte Gesichter. Teil II untersuchte, ob es einen Einfluss des Emotionsausdrucks auf die Bekanntheitsentscheidung gibt. Eine Erleichterung zeigte sich fuer neutrale oder froehliche Emotionen nur bei persoenlich bekannten Gesichtern, nicht aber bei gelernten oder unbekannten Gesichtern. Sie spiegelt sich in einer Verkuerzung des S-LRP fuer persoenlich bekannte Gesichter wider, was eine Erleichterung der Reaktionsauswahl nahelegt. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass eine Interaktion der Bekanntheit mit der Emotionserkennung unter bestimmten Bedingungen auftritt. In einer abschließenden Diskussion werden die experimentellen Ergebnisse in Beziehung gesetzt und in Hinblick auf bisherige Befunde diskutiert. / Contrasting traditional face recognition models previous research has revealed that the recognition of facial expressions and familiarity may not be independent. This dissertation attempts to localize this interaction within the information processing system by means of performance data and event-related potentials. Part I elucidated upon the question of whether there is an interaction between facial familiarity and the discrimination of facial expression. Participants had to discriminate two expressions which were displayed on familiar and unfamiliar faces. The discrimination was faster and less error prone for personally familiar faces displaying happiness. Results revealed a shorter peak latency for the P300 component (trend), reflecting stimulus categorization time, and for the onset of the lateralized readiness potential (S-LRP), reflecting the duration of pre-motor processes. A facilitation of perceptual stimulus categotization for personally familiar faces displaying happiness is suggested. The discrimination of expressions was not facilitated in further experiments using famous or experimentally familiarized, and unfamiliar faces. Part II raises the question of whether there is an interaction between facial expression and the discrimination of facial familiarity. In this task a facilitation was only observable for personally familiar faces displaying a neutral or happy expression, but not for experimentally familiarized, or unfamiliar faces. Event-related potentials reveal a shorter S-LRP interval for personally familiar faces, hence, suggesting a facilitated response selection stage. In summary, the results suggest that an interaction of facial familiarity and facial expression might be possible under some circumstances. Finally, the results are discussed in the context of possible interpretations, previous results, and face recognition models.

Statistik Lernen im Rahmen des Psychologiestudiums wurde als Untersuchungsgegenstand zur empirischen Überprüfung der angenommenen Wirkung volitionaler Handlungsregulation herangezogen. Neben fähigkeitsbezogenen und motivationalen Faktoren sollten bei dieser von vielen Studierenden aversiv erlebten Tätigkeit die Aspekte der volitionalen Handlungsregulation entscheidend sein. Nur Personen, die sich trotz des aversiven Tätigkeitserlebens zum Statistik Lernen "zwingen" können, sollten erfolgreich sein. Auf dem Hintergrund des Prozessmodells der Lernmotivation wurden die angenommenen Wirkungen der volitionalen Faktoren denen der motivationalen Einflussgrößen zugeordnet und in einem längsschnittlichen Design an zwei aufeinander folgenden Wintersemestern an der Universität Potsdam und an der TU Berlin empirisch überprüft (N = 273).<br><br> Die Annahmen zu den fähigkeits- und motivationsrelevanten Faktoren des analyseleitenden Prozessmodells der Lernmotivation konnten weitgehend bestätigt werden. Die Personenmerkmale (fähigkeitsbezogene Merkmale, Leistungsmotiv und Commitment für das Psychologiestudium) bedingen zu einem wesentlichen Teil die Aspekte der aktuellen Motivation für das Statistik Lernen. Letztere wurde durch die Komponenten des Erweiterten Kognitiven Motivationsmodells (EKM) und anhand der Lernintentionen erfasst. Dabei zeigt sich, dass die aktuelle Motivation für das Statistik Lernen insgesamt günstig ausgeprägt ist. Die Aspekte der aktuellen Motivation beeinflussen wiederum Prozessvariablen wie den Lernaufwand, das emotionale Erleben und den Funktionszustand während des Lernens. Der Lernaufwand und das Flow-Erleben (als Indikator für den Funktionszustand) sowie deren Interaktion sagen die Klausurleistung am Ende des Semesters vorher (dies auch, wenn fähigkeitsbezogene Merkmale mit berücksichtigt werden). Vor dem Hintergrund des insgesamt theoriekonsistenten Gesamtbildes ergeben sich dennoch einige Abweichungen von den theoretischen Annahmen. Diese werden eingehend diskutiert. <br><br> Entgegen der zentralen Annahme, tragen die dem Prozessmodell der Lernmotivation zugeordneten volitionalen Faktoren insgesamt betrachtet kaum zu einem weitergehenden Verständnis des Lernprozesses bei. Die theoretischen Annahmen können weitgehend nicht bestätigt werden. So sagen die volitionalen Faktoren nicht, wie angenommen, bei hoher instrumenteller Handlungsveranlassung und gleichzeitig aversivem Tätigkeitserleben Prozessmerkmale des Lernens vorher. Ausführlich diskutiert wird, inwieweit dies auf falsche theoretische Annahmen oder auf eine mangelnde Operationalisierung und Auswertung zurück geht. Zusätzlich zum Prozessmodell der Lernmotivation wurden weitergehende Annahmen zur Wirkung des impliziten und expliziten Leistungsmotivs überprüft. Dabei zeigt sich erwartungsgemäß, dass sich das implizite Leistungsmotiv beim Statistik Lernen bei einer individuellen Bezugsnorm förderlich auswirkt. Die moderierende Wirkung der sozialen Bezugsnorm für das explizite Leistungsmotiv kann anhand der vorliegenden Daten nicht bestätigt werden. Für das implizite Leistungsmotiv zeigt sich über die Annahmen hinaus eine förderliche Wirkung auf die Klausurteilnahme. Für Personen mit einem hohen impliziten Leistungsmotiv findet sich eine höhere Wahrscheinlichkeit, die Klausur mitzuschreiben. Dieser Befund macht den in der Leistungsmotivationsforschung gefundenen Zusammenhang zwischen Leistungsmotiv und Karriereerfolg "im Kleinen" verständlich. Theoretische Arbeiten legen nahe, dass die volitionale Handlungssteuerung nicht eine unabhängige, sondern eine zum Teil von dem Zusammenwirken der impliziten und expliziten Motivsysteme abhängige Größe darstellt. Für das Leistungsmotiv konnte dies bestätigt werden. So wirkt sich eine hohe Ausprägung des expliziten Leistungsmotivs dann positiv auf die volitionale Handlungssteuerung aus, wenn das implizite Leistungsmotiv hoch ausgeprägt ist. Die Ergebnisse bei den Machtmotivsystemen zeigen, dass nicht immer eine Übereinstimmung der Motive förderlich ist. Eine funktionale Perspektive scheint hier angemessen und weiterführend. Die Arbeit schließt mit der Frage, welche Motivkonstellationen im Sinne einer volitionalen Handlungssteuerung ideal sind. Dabei wird postuliert, dass das Wissen über implizite Vorlieben einer Person helfen sollte, für sie passende Situationen aktiv aufzusuchen oder herzustellen und dadurch eine volitionale Handlungssteuerung besser gelingt sowie diese Art der Steuerung weniger nötig macht. / Learning statistics as part of a psychology degree was empirically investigated in terms of the assumed effect of volitional action regulation. In addition to ability-related and motivational factors, the aspects of volitional action regulation should be decisive with this activity, which is experienced by many students as aversive. Only persons who, in spite of the aversive experience of the activity, can "force" themselves to learn statistics should be successful. Based on the process model of learning motivation, the assumed effects of the volitional factors were assigned to those of the motivational factors and in a longitudinal design were empirically examined over two consecutive winter semesters at the University of Potsdam and the Technical University of Berlin (N = 273).<br><br> The assumptions regarding the ability and motivation-relevant factors of the process model of learning motivation that formed the basis of the analysis were confirmed to a large degree. The personal characteristics (ability-related characteristics, achievement motive and commitment to the psychology degree) determine to a considerable extent the aspects of the current motivation to learn statistics. The latter was recorded through the components of the expanded cognitive model of motivation and with the help of the learning intentions. Through this it is apparent that the current motivation to learn statistics is, on the whole, favourably pronounced. The aspects of the current motivation in turn influence process variables such as the learning expenditure, the emotional experience and the functional state during learning. The learning expenditure and the flow experience (as an indicator for the functional state) as well as their interaction predict the exam performance at the end of the semester (even when ability-related features are also taken into consideration). However, although the overall picture is, on the whole, consistent with theory, some deviations from the theoretical assumptions do emerge. These are discussed in detail. <br><br> Contrary to the central assumption, seen as a whole the volitional factors assigned to the process model of learning motivation contribute very little to an in-depth understanding of the learning process. The theoretical assumptions cannot for the most part be confirmed. Thus the volitional factors do not, as assumed, with high instrumental reason for action and simultaneous aversive activity experience, predict process features of learning. It is discussed in detail to what extent this is attributable to false theoretical assumptions or to a lack of operationalisation and evaluation.<br><br> In addition to the process model of learning motivation, further assumptions on the effect of the implicit and explicit achievement motive were examined. In line with expectations it is apparent that the implicit achievement motive in learning statistics with an individual reference norm has a beneficial effect. The moderating effect of the social reference norm for the explicit achievement motive cannot be confirmed with the current data. Beyond the assumptions outlined, for the implicit achievement motive a beneficial effect on exam participation is apparent. For persons with a high implicit achievement motive there is a higher probability of taking part in the exam. This finding sheds a little light upon the correlation found between achievement motive and career success found in research on achievement motivation.<br><br> Theoretical works suggest that the volitional action control does not represent an independent dimension but rather one that in part depends on the concurrence of the implicit and explicit motive systems. This was indeed confirmed for the achievement motive. If the explicit and explicit achievement motives are both high, an especially positive effect on volitional action control can be found. Findings related to power motive systems show that a concurrence of the motives is not always beneficial. A functional perspective appears to be appropriate and conducive here. The work closes by asking which constellations of motives in the sense of a volitional action control are ideal. It is postulated that the knowledge about implicit preferences of a person should help in the active search for and production of appropriate situations for the individual in question, making a volitional action control more successful and this type of control less necessary.