Diese Arbeit entstand vor dem Hintergrund, dass die auditive Verarbeitung und Wahrnehmung bei Patienten mit Gaumenspalte bisher nur selten untersucht wurde und somit in der internationalen Literatur nur wenige entsprechende Studien zu finden sind. Patienten mit Gaumenspalte haben bedingt durch die velopharyngeale Insuffizienz im Kindesalter sehr häufig einen binauralen Paukenerguss mit resultierender Schallleitungsschwerhörigkeit, die als Risikofaktor für die Entwicklung einer auditiven Wahrnehmungs- und Verarbeitungsstörung angenommen wird. Somit verfolgte die vorliegende Arbeit das Ziel, eine eigene Patientenpopulation mit Gaumenspalte unterschiedlicher Ausprägung hinsichtlich dieser auditiven Leistungen zu bewerten und in Kontext mit der vorhanden Studienlage zu setzen. Insgesamt konnten 48 Patienten im Alter von 5-16 Jahren mit nicht syndromaler Gaumenspalte in die Studie eingeschlossen werden. Bei 42 Kindern mit Lippen-Gaumenspalte und 2 Kindern mit isolierter Gaumenspalte erfolgte der operative Spaltverschluss innerhalb des ersten Lebensjahres, bei 4 Patienten mit der Sonderform der submukösen Gaumenspalte jedoch erst im Median im 4. Lebensjahr. Bei allen Kindern wurde im Vorfeld eine strukturierte Anamnese sowie der spezifische Eltern-Fragebogen „Anamnesebogen zur Erfassung auditiver Verarbeitungs- und Wahrnehmungsstörungen (AVWS)“ der DGPP erhoben. Dabei gaben die Eltern die meisten Auffälligkeiten in den abgefragten Kategorien „allgemeine Fragen“ und „Selektionsfähigkeit“ an. Anschließend erfolgten bei allen Probanden HNO-ärztliche und audiologische Untersuchungen (Ohrmikroskopie, Reintonaudiogramm, Sprachaudiogramm im Störschall, dichotischer Test, MottierTest). Alle Patienten hatte zum Untersuchungszeitpunkt ein peripheres Normalgehör im Reintonaudiogramm. 33 von 48 Patienten zeigten Auffälligkeiten beim Hören im Störschall. Dabei sind die Patienten in allen Altersgruppen gleich verteilt. Die Problematik bleibt also bis ins Jugendalter bestehen. Eine auffällige dichotische Diskrimination und ein auffälliges auditives Kurzzeitgedächtnis konnte bei jeweils 8 von 48 Patienten festgestellt werden. Diese Defizite betreffen vor allem die jüngeren Kinder und stellen im Jugendalter kein Problem mehr dar. Da in der vorliegenden Studie bereits 90 % der Probanden im Vorfeld der Untersuchung eine logopädische Förderung erhielten, ist davon auszugehen, dass dadurch bereits bestehende Probleme im Bereich der auditiven Merkfähigkeit oder des dichotischen Hörens therapiert und kompensiert werden konnten. Im Vergleich zur Patientengruppe mit submuköser Gaumenspalte konnten bei den Probanden mit offener Spaltbildung insgesamt weniger Defizite im Bereich der auditiven Wahrnehmung und Verarbeitung detektiert werden. Möglichweise ist dies auf den positiven Effekt der frühzeitigeren operativen Spaltversorgung zurückzuführen. Abschließend bleibt festzuhalten, dass Kinder und Jugendliche mit einer Gaumenspalte ein erhöhtes Risiko haben, Probleme im Bereich der auditiven Verarbeitung und Wahrnehmung zu entwickeln. Folglich sollten sie regelhaft und rechtzeitig einer entsprechenden Diagnostik und therapeutischen Förderung zugeführt werden. Die Optimierung möglichst sensitiver Diagnostikmethoden und effektiver Behandlungsstrategien bereits im möglichst jungen Alter sollte im Interesse der betroffenen Gaumenspaltpatienten weiterhin im Focus der aktuellen Forschung stehen.:1 Hinführung zum Thema 2 1.1 Lippen-Kiefer-Gaumenspalte 2 1.2 Auditive Wahrnehmungs- und Verarbeitungsstörung 2 1.2.1 Definition 2 1.2.2 Ursachen und Risikofaktoren 3 1.2.3 Differentialdiagnose 3 1.2.4 Diagnostik 4 1.2.5 Therapie 6 1.3 Auditive Wahrnehmung und Verarbeitung bei Gaumenspaltpatienten 7 1.4 Zielsetzung 8 2 Publikation 9 3 Zusammenfassung 18 4 Literaturverzeichnis 20 5 Anlagen 23 6 Spezifizierung des eigenen wissenschaftlichen Beitrags 25 7 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 26 8 Lebenslauf 27 9 Danksagung 29

Einleitung Entsprechend der Tierschutz-Schlachtverordnung sind Wirbeltiere vor der Tötung grundsätzlich zu betäuben. Die für Fische zulässigen Betäubungsmethoden haben sich jedoch für die Betäubung Afrikanischer Welse (Clarias gariepinus) in der Praxis als problematisch erwiesen. Ziel der Untersuchungen Das Untersuchungsziel bestand in der Erprobung und Optimierung von Betäubungsverfahren für die Schlachtung Afrikanischer Welse. Verschiedene Varianten der Vorkühlung, Eiswasserbehandlung und Elektrobetäubung wurden einzeln oder in Kombination vergleichend geprüft. Materialien und Methoden Zur Beurteilung der Betäubungswirkung dienten klinische Tests: Atmung, Schwimmbewegungen, Reaktion auf Manipulation, Gleichgewicht mit und ohne Manipulation, Augendrehreflex, Schmerzreiz. Weiterhin erfolgten Blutuntersuchungen mit Bestimmung der Cortisol-, Glukose-, Laktat-, Natrium-, Kalium- und Chloridgehalte zur Beurteilung der Stressbelastung der Welse. Insgesamt wurden 378 Afrikanische Welse genutzt. Die Untersuchungen umfassten sechs Teilversuche: Im Vorversuch 0 fand die Prüfung der Untersuchungsmethoden statt. Versuch 1a diente dem Vergleich von drei Varianten der Eiswasserbehandlung: Variante 1: Eiswasser mit +0,1 ± 0,2 °C, Variante 2: Eiswasser mit zusätzlichem Crash-Eis bei gleicher Temperatur und Variante 3: Eiswasser mit Kochsalz bei -2,0 ± 0,5 °C. Im Versuch 1b wurden drei Vorkühltemperaturen getestet: 10 °C, 15 °C und 20 °C. Die Elektrobetäubung (Versuch 2 bzw. Versuche 3 und 4 als Kombinationsmethoden) erfolgte am Einzeltier per Kopfdurchströmung mit 250 bzw. 300 V und 1,3 bzw. 1,8 A Wechselstrom. Bei der Prüfung der Kombination von Elektrobetäubung und Eiswasserbehandlung wurden die Welse nach der Kopfdurchströmung unmittelbar in ein mit Eiswasser gefülltes Becken umgesetzt. Versuch 4 diente der Überprüfung der Kombinationsmethode auf Praxistauglichkeit in einer Kreislaufanlage an 50 schlachtreifen Welsen. Ergebnisse Die maximalen Reaktionszeiten im Eiswasser lagen in den drei Varianten des Versuches 1a zwischen 3,8 und 4,7 Minuten (arithmetische Mittel). Die Eiswasserbehandlung ermöglichte kein schnelles Erreichen der Wahrnehmungs- und Empfindungslosigkeit. Die Variante 1 – Eiswasser mit +0,1 ± 0,2 °C – war mit den geringsten Belastungen verbunden. Gleiches trifft auf die Vorkühltemperatur von 15 °C zu. Mittels elektrischer Kopfdurchströmung wurde im Versuch 2 eine Betäubung der Welse erreicht, verbunden mit einer 30 bis 60 Sekunden andauernden Wahrnehmungslosigkeit. Die Betäubung geschah am Einzeltier nach vorheriger Separierung. In den Kombinationsversuchen 3 und 4 wurde kein durchgängiger Zustand der Wahrnehmungs- und Empfindungslosigkeit beobachtet. Die Welse zeigten im Mittel 2,7 bzw. 3,3 Minuten nach Umsetzen in das Eiswasser zuletzt Reaktionen auf klinische Tests. Schlussfolgerungen Die Eiswasserbehandlung ermöglicht keine tierschutzgerechte Betäubung entsprechend der Tierschutz-Schlachtverordnung. Eine Vorkühlung vor der Betäubung scheint notwendig. Vor der Elektrobetäubung schränkt sie die Beweglichkeit der Welse ein und ermöglicht somit ein besseres Ansetzen der Elektroden. Die Einzeltierbetäubung ist zeitaufwendig und setzt von der durchführenden Person ausreichend Erfahrung voraus, um Fehlbetäubungen zu vermeiden. Die kurze Wahrnehmungslosigkeit erfordert eine sich unmittelbar anschließende Entblutung bzw. Dekapitation. Für kleine Schlachtzahlen bzw. als Alternative zur Betäubung per Kopfschlag erscheint die untersuchte Methode mit der verwendeten gerätetechnischen Ausstattung bzw. unter Beachtung der elektrischen Betäubungsparameter geeignet. Zur Validierung der Kombination von Vorkühlung, Elektrobetäubung und Eiswasserbehandlung sind weitere Untersuchungen erforderlich. Es ist zu prüfen, ob durch eine Veränderung der Betäubungsparameter eine bis zum Tod anhaltende Wahrnehmungs- und Empfindungslosigkeit gewährleistet werden kann.

Einleitung Entsprechend der Tierschutz-Schlachtverordnung sind Wirbeltiere vor der Tötung grundsätzlich zu betäuben. Die für Fische zulässigen Betäubungsmethoden haben sich jedoch für die Betäubung Afrikanischer Welse (Clarias gariepinus) in der Praxis als problematisch erwiesen. Ziel der Untersuchungen Das Untersuchungsziel bestand in der Erprobung und Optimierung von Betäubungsverfahren für die Schlachtung Afrikanischer Welse. Verschiedene Varianten der Vorkühlung, Eiswasserbehandlung und Elektrobetäubung wurden einzeln oder in Kombination vergleichend geprüft. Materialien und Methoden Zur Beurteilung der Betäubungswirkung dienten klinische Tests: Atmung, Schwimmbewegungen, Reaktion auf Manipulation, Gleichgewicht mit und ohne Manipulation, Augendrehreflex, Schmerzreiz. Weiterhin erfolgten Blutuntersuchungen mit Bestimmung der Cortisol-, Glukose-, Laktat-, Natrium-, Kalium- und Chloridgehalte zur Beurteilung der Stressbelastung der Welse. Insgesamt wurden 378 Afrikanische Welse genutzt. Die Untersuchungen umfassten sechs Teilversuche: Im Vorversuch 0 fand die Prüfung der Untersuchungsmethoden statt. Versuch 1a diente dem Vergleich von drei Varianten der Eiswasserbehandlung: Variante 1: Eiswasser mit +0,1 ± 0,2 °C, Variante 2: Eiswasser mit zusätzlichem Crash-Eis bei gleicher Temperatur und Variante 3: Eiswasser mit Kochsalz bei -2,0 ± 0,5 °C. Im Versuch 1b wurden drei Vorkühltemperaturen getestet: 10 °C, 15 °C und 20 °C. Die Elektrobetäubung (Versuch 2 bzw. Versuche 3 und 4 als Kombinationsmethoden) erfolgte am Einzeltier per Kopfdurchströmung mit 250 bzw. 300 V und 1,3 bzw. 1,8 A Wechselstrom. Bei der Prüfung der Kombination von Elektrobetäubung und Eiswasserbehandlung wurden die Welse nach der Kopfdurchströmung unmittelbar in ein mit Eiswasser gefülltes Becken umgesetzt. Versuch 4 diente der Überprüfung der Kombinationsmethode auf Praxistauglichkeit in einer Kreislaufanlage an 50 schlachtreifen Welsen. Ergebnisse Die maximalen Reaktionszeiten im Eiswasser lagen in den drei Varianten des Versuches 1a zwischen 3,8 und 4,7 Minuten (arithmetische Mittel). Die Eiswasserbehandlung ermöglichte kein schnelles Erreichen der Wahrnehmungs- und Empfindungslosigkeit. Die Variante 1 – Eiswasser mit +0,1 ± 0,2 °C – war mit den geringsten Belastungen verbunden. Gleiches trifft auf die Vorkühltemperatur von 15 °C zu. Mittels elektrischer Kopfdurchströmung wurde im Versuch 2 eine Betäubung der Welse erreicht, verbunden mit einer 30 bis 60 Sekunden andauernden Wahrnehmungslosigkeit. Die Betäubung geschah am Einzeltier nach vorheriger Separierung. In den Kombinationsversuchen 3 und 4 wurde kein durchgängiger Zustand der Wahrnehmungs- und Empfindungslosigkeit beobachtet. Die Welse zeigten im Mittel 2,7 bzw. 3,3 Minuten nach Umsetzen in das Eiswasser zuletzt Reaktionen auf klinische Tests. Schlussfolgerungen Die Eiswasserbehandlung ermöglicht keine tierschutzgerechte Betäubung entsprechend der Tierschutz-Schlachtverordnung. Eine Vorkühlung vor der Betäubung scheint notwendig. Vor der Elektrobetäubung schränkt sie die Beweglichkeit der Welse ein und ermöglicht somit ein besseres Ansetzen der Elektroden. Die Einzeltierbetäubung ist zeitaufwendig und setzt von der durchführenden Person ausreichend Erfahrung voraus, um Fehlbetäubungen zu vermeiden. Die kurze Wahrnehmungslosigkeit erfordert eine sich unmittelbar anschließende Entblutung bzw. Dekapitation. Für kleine Schlachtzahlen bzw. als Alternative zur Betäubung per Kopfschlag erscheint die untersuchte Methode mit der verwendeten gerätetechnischen Ausstattung bzw. unter Beachtung der elektrischen Betäubungsparameter geeignet. Zur Validierung der Kombination von Vorkühlung, Elektrobetäubung und Eiswasserbehandlung sind weitere Untersuchungen erforderlich. Es ist zu prüfen, ob durch eine Veränderung der Betäubungsparameter eine bis zum Tod anhaltende Wahrnehmungs- und Empfindungslosigkeit gewährleistet werden kann.

An efficient integration of sensory and motor processes is crucial to goal-directed behavior. Despite this high relevance, and although cognitive theories provide clear conceptual frameworks, the neurobiological basis of these processes remains insufficiently understood. In a double-blind, randomized placebo-controlled pharmacological study, we examine the relevance of catecholamines for perception-motor integration processes. Using EEG data, we perform an in-depth analysis of the underlying neurophysiological mechanisms, focusing on sensorimotor integration processes during response inhibition. We show that the catecholaminergic system affects sensorimotor integration during response inhibition by modulating the stability of the representational content. Importantly, catecholamine levels do not affect the stability of all aspects of information processing during sensorimotor integration, but rather—as suggested by cognitive theory—of specific codes in the neurophysiological signal. Particularly fronto-parietal cortical regions are associated with the identified mechanisms. The study shows how cognitive science theory-driven pharmacology can shed light on the neurobiological basis of perception-motor integration and how catecholamines affect specific information codes relevant to cognitive control.

The integration of perception and action has long been studied in psychological science using overarching cognitive frameworks. Despite these being very successful in explaining perception-action integration, little is known about its neurophysiological and especially the functional neuroanatomical foundations. It is unknown whether distinct brain structures are simultaneously involved in the processing of perception-action integration codes and also to what extent demands on perception-action integration modulate activities in these structures. We investigate these questions in an EEG study integrating temporal and ICA-based EEG signal decomposition with source localization. For this purpose, we used data from 32 healthy participants who performed a ‘TEC Go/Nogo’ task. We show that the EEG signal can be decomposed into components carrying different informational aspects or processing codes relevant for perception-action integration. Importantly, these specific codes are processed independently in different brain structures, and their specific roles during the processing of perception-action integration differ. Some regions (i.e., the anterior cingulate and insular cortex) take a ‘default role’ because these are not modulated in their activity by demands or the complexity of event file coding processes. In contrast, regions in the motor cortex, middle frontal, temporal, and superior parietal cortices were not activated by ‘default’ but revealed modulations depending on the complexity of perception-action integration (i.e., whether an event file has to be reconfigured). Perception-action integration thus reflects a multi-region processing of specific fractions of information in the neurophysiological signal. This needs to be taken into account when further developing a cognitive science framework detailing perception-action integration.

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