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The Role of Cognitive Control and Approach-Avoidance Motivation in the Relationship between Stress and Aggression - A Psychophysiological Investigation

Die Rolle von kognitiver Kontrolle und Annäherungs-Vermeidungs-Motivation im Zusammenhang zwischen Stress und Aggression - Eine psychophysiologische Untersuchung

  • The stress hormone cortisol as the end-product of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis has been found to play a crucial role in the release of aggressive behavior (Kruk et al., 2004; Böhnke et al., 2010). In order to further explore potential mechanisms underlying the relationship between stress and aggression, such as changes in (social) information processing, we conducted two experimental studies that are presented in this thesis. In both studies, acute stress was induced by means of the Socially Evaluated Cold Pressor Test (SECP) designed by Schwabe et al. (2008). Stressed participants were classified as either cortisol responders or nonresponders depending on their rise in cortisol following the stressor. Moreover, basal HPA axis activity was measured prior to the experimental sessions and EEG was recorded throughout the experiments. The first study dealt with the influence of acute stress on cognitive control processes. 41 healthy male participants were assigned to either the stress condition or the non-stressful control procedure of the SECP. Before as well as after the stress induction, all participants performed a cued task-switching paradigm in order to measure cognitive control processes. Results revealed a significant influence of acute and basal cortisol levels, respectively, on the motor preparation of the upcoming behavioral response, that was reflected in changes in the magnitude of the terminal Contingent Negative Variation (CNV). In the second study, the effect of acute stress and subsequent social provocation on approach-avoidance motivation was examined. 72 healthy students (36 males, 36 females) took part in the study. They performed an approach-avoidance task, using emotional facial expressions as stimuli, before as well as after the experimental manipulation of acute stress (again via the SECP) and social provocation realized by means of the Taylor Aggression Paradigm (Taylor, 1967). Additionally to salivary cortisol, testosterone samples were collected at several points in time during the experimental session. Results indicated a positive relationship between acute testosterone levels and the motivation to approach social threat stimuli in highly provoked cortisol responders. Similar results were found when the testosterone-to-cortisol ratio at baseline was taken into account instead of acute testosterone levels. Moreover, brain activity during the approach-avoidance task was significantly influenced by acute stress and social provocation, as reflected in reductions of early (P2) as well as of later (P3) ERP components in highly provoked cortisol responders. This may indicate a less accurate, rapid processing of socially relevant stimuli due to an acute increase in cortisol and subsequent social provocation. In conclusion, the two studies presented in this thesis provide evidence for significant changes in information processing due to acute stress, basal cortisol levels and social provocation, suggesting an enhanced preparation for a rapid behavioral response in the sense of a fight-or-flight reaction. These results confirm the model of Kruk et al. (2004) proposing a mediating role of changed information processes in the stress-aggression-link.
  • In verschiedenen Studien konnte bereits gezeigt werden, dass das Stresshormon Cortisol als das Endprodukt der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HHNA) bei der Entstehung von aggressivem Verhalten eine zentrale Rolle spielt (Kruk et al., 2004; Böhnke et al., 2010). Um mögliche Mechanismen, die dem Zusammenhang zwischen Stress und Aggression zugrunde liegen - wie beispielsweise Veränderungen in (sozialer) Informationsverarbeitung - weiter zu untersuchen, wurden zwei experimentelle Studien durchgeführt, die in der vorliegenden Dissertation vorgestellt und diskutiert werden. In beiden Experimenten wurde akuter Stress mittels Sozialevaluativem Kaltwassertest (Schwabe et al., 2008) induziert. Gestresste Probanden wurden abhängig von ihrem Cortisol-Anstieg durch den Stressor eingeteilt in sog. Cortisol-Responder und Nonresponder. Außerdem wurde sowohl die basale HHNA-Aktivität im Vorhinein als auch das Elektroenzephalogramm (EEG) während der experimentellen Sitzungen gemessen. Das Ziel der ersten Studie war es, den Einfluss von akutem Stress auf kognitive Kontrollprozesse zu untersuchen. Dazu durchliefen 41 männliche, gesunde Probanden entweder die Stress-Bedingung oder die stressfreie Kontrollprozedur des Kaltwassertests. Sowohl vor als auch nach der Stressinduktion bearbeiteten alle Probanden ein sog. Task Switching Paradigma, um kognitive Kontrolle zu messen. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die akute als auch die basale Cortisol-Konzentration einen signifikanten Einfluss auf die Reaktionsvorbereitung hatte, welcher sich in einer veränderten Contingent Negative Variation (CNV) widerspiegelte. In der zweiten Studie wurde der Einfluss von akutem Stress und nachfolgender sozialer Provokation auf Annäherungs-Vermeidungs-Motivation untersucht. Dazu nahmen 72 Probanden (36 Männer, 36 Frauen) an der Studie teil. Diese führten eine Aufgabe mit emotionalen Gesichtsausdrücken als Stimuli durch, welche Annäherungs- und Vermeidungs-Motivation messen sollte. Dies geschah sowohl vor als auch nach der experimentellen Manipulation von Stress und Provokation (letzteres mittels Taylor Aggression Paradigm, Taylor 1967). Zusätzlich zu Speichelcortisol wurden Testosteronproben zu mehreren Zeitpunkten im Experiment erhoben. Die Auswertungen ergaben einen positiven Zusammenhang zwischen akuter Testosteron-Konzentration und der Motivation, sich bedrohlichen sozialen Stimuli anzunähern, jedoch nur unter Probanden mit akut erhöhter Cortisol-Konzentration, die zusätzlich zuvor provoziert wurden. Ähnliche Ergebnisse resultierten, wenn das Verhältnis von Testosteron zu Cortisol zu Beginn des Experiments anstelle des akuten Testosteron-Spiegels in die Analysen aufgenommen wurde. Des Weiteren veränderte akuter Stress in Kombination mit sozialer Provokation die Gehirnaktivität: Sowohl frühe (P2) als auch späte (P3) Komponenten der Ereigniskorrelierten Potentiale (EKP) waren in provozierten Cortisol-Respondern signifikant reduziert, was möglicherweise auf eine weniger akkurate, aber schnelle Verarbeitung von sozial relevanten Reizen durch den akuten Cortisol-Anstieg und nachfolgende soziale Provokation hinweist. Die Ergebnisse der beiden Studien weisen auf einen signifikanten Einfluss von akutem Stress, basaler HHNA-Aktivität und sozialer Provokation auf die Informationsverarbeitung im Sinne einer verbesserten Vorbereitung auf eine Fight-or-Flight-Reaktion hin. Dies bekräftigt das Modell von Kruk et al. (2004), welches eine mediierende Rolle von veränderter Informationsverarbeitung im Zusammenhang zwischen Stress und Aggression postuliert.

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Metadaten
Author:Julia Fechtner
URN:urn:nbn:de:hbz:385-7860
Advisor:Ewald Naumann
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of completion:2013/01/14
Publishing institution:Universität Trier
Granting institution:Universität Trier, Fachbereich 1
Date of final exam:2012/12/04
Release Date:2013/01/14
Tag:Annäherungs-Vermeidungs-Motivation; Cortisol; kognitive Kontrolle
Approach-avoidance motivation; cognitive control; cortisol
GND Keyword:Aggression; Ereigniskorreliertes Potenzial; Hydrocortison; Stress; Testosteron
Institutes:Fachbereich 1 / Psychologie
Dewey Decimal Classification:1 Philosophie und Psychologie / 15 Psychologie / 150 Psychologie

$Rev: 13581 $