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Studien zeigen, dass sowohl die genetische Prädisposition als auch Umweltfaktoren zu häufigen Erkrankungen - wie Schmerzerkrankungen oder psychiatrischen Störungen - beitragen. Molekulargenetische Studien legen nahe, dass ein Teil der Erblichkeit in häufigen genetischen Varianten zu finden ist. Die Untersuchung des Zusammenwirkens dieser Faktoren kann das Verständnis der Ätiologie dieser Erkrankungen erweitern, und neue Präventions- und Behandlungsansätze hervorbringen. In der vorliegenden Arbeit werden vier Studien präsentiert, in denen Umwelt- und genetische Risikofaktoren für psychische Erkrankungen und Schmerz untersucht wurden: In der ersten Studie (Kapitel II) wurden mögliche Wirkmechanismen von etablierten Risikofaktoren für psychiatrische Störungen " das Aufwachsen und Leben in städtischer Umgebung " mit bildgebenden Verfahren untersucht. Einen möglichen Mechanismus stellt der erhöhte soziale Stress in städtischer Umgebung dar. In dieser Studie unterliefen zwei Stichproben von gesunden Probanden zwei verschiedene soziale Stressparadigmen für die Anwendung im fMRT, wovon eines im Rahmen dieser Doktorarbeit entwickelt wurde (ScanSTRESS). Hierbei zeigte sich eine erhöhte Amygdalaaktivität bei Probanden, welche aktuell in der Stadt lebten, während die Aktivität des perigenualen anterioren Cingulums mit dem Aufwachsen in der Stadt assoziiert war. Diese Befunde legen nahe, dass die akute Stressverarbeitung durch Umweltfaktoren in sensiblen Phasen der Entwicklung des Nervensystems beeinflusst wird. In der zweiten Studie (Kapitel III), wurde die Modulierung des Einflusses der städtischen Umwelt auf die Stressverarbeitung durch eine Einzelnukleotid-Polymorphismus (SNP; rs324981) im Gen, welches für den Neuropeptid S (NPS) Rezeptor kodiert (NPSR1), untersucht. In einer Stichprobe, welche das ScanSTRESS-Paradigma absolvierte, konnte gezeigt werden, dass rs324981 " in Interaktion mit städtischem Aufwachsen " die Aktivität der rechten Amygdala beeinflusste. Diese Resultate legen nahe, dass das NPS-System in der menschlichen Stressreaktion involviert ist, und diese in Interaktion mit Umweltfaktoren beeinflusst. In der dritten Studie (Kapitel IV), wurde der Effekt der genetischen Variation von NPSR1 auf die zentralnervöse und endokrine Stressverarbeitung weitergehend untersucht. Da sowohl die Stressregulation, als auch psychiatrische Störungen stark geschlechtsspezifische Ausprägungen aufweisen, wurde die Interaktion von genetischer Variation in NPSR1 mit dem Geschlecht berücksichtigt. Hierfür wurde eine Stichprobe von 277 Probanden mit dem Trierer Sozialen Stresstest (TSST) und eine Stichprobe von 65 Probanden mit dem ScanSTRESS-Paradigma untersucht. Die Analyse zeigte die geschlechtsspezifische Assoziation einer Allel-Kombination (Haplotyp) von drei funktionalen SNPs (rs2530547, rs324981 und rs727162) mit der Cortisolantwort auf den TSST, und einen geschlechtsspezifischen Effekt von rs324981 auf die zentralnervösen Aktivierungsmuster. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Geschlecht die Effekte von genetischer Variation im NPS-System auf die Stressregulation moduliert. In der vierten Studie (Kapitel V), wurde der Einfluss der genetischen Prädisposition und Umweltfaktoren auf chronischen Schmerz nach einer Amputation untersucht. Hierfür wurde eine Studie an 122 Individuen durchgeführt, bei welchen zwei Gliedmaßen amputiert wurden. Das Auftreten und die Intensität von sowohl Phantom- als auch Stumpfschmerzen zeigten einen starken Zusammenhang mit der Ausprägung des selben Schmerztyps zwischen den beiden amputierten Körpergliedern, es waren aber nur moderate Zusammenhänge zwischen den beiden Schmerzarten zu beobachten. Dieses Ergebnis legt den Einfluss von sowohl spezifischen, als auch gemeinsamen (potentiell genetischen) Risikofaktoren für beide Schmerztypen nahe.
Cortisol is a stress hormone that acts on the central nervous system in order to support adaptation and time-adjusted coping processes. Whereas previous research has focused on slow emerging, genomic effects of cortisol likely mediated by protein synthesis, there is only limited knowledge about rapid, non-genomic cortisol effects on in vivo neuronal cell activity in humans. Three independent placebo-controlled studies in healthy men were conducted to test effects of 4 mg cortisol on central nervous system activity, occurring within 15 minutes after intravenous administration. Two of the studies (N = 26; N = 9) used continuous arterial spin labeling as a magnetic resonance imaging sequence, and found rapid bilateral thalamic perfusion decrements. The third study (N = 14) revealed rapid cortisol-induced changes in global signal strength and map complexity of the electroencephalogram. The observed changes in neuronal functioning suggest that cortisol may act on the thalamic relay of non-relevant background as well as on task specific sensory information in order to facilitate the adaptation to stress challenges. In conclusion, these results are the first to coherently suggest that a physiologically plausible amount of cortisol profoundly affects functioning and perfusion of the human CNS in vivo by a rapid, non-genomic mechanism.
Salivary alpha-amylase (sAA) influences the perception of taste and texture, features both relevant in acquiring food liking and, with time, food preference. However, no studies have yet investigated the relationship between basal activity levels of sAA and food preference. We collected saliva from 57 volunteers (63% women) who we assessed in terms of their preference for different food items. These items were grouped into four categories according to their nutritional properties: high in starch, high in sugar, high glycaemic index, and high glycaemic load. Anthropometric markers of cardiovascular risk were also calculated. Our findings suggest that sAA influences food
preference and body composition in women. Regression analysis showed that basal sAA activity is inversely associated with subjective but not self-reported behavioural preference for foods high in sugar. Additionally, sAA and subjective preference are associated with anthropometric markers of cardiovascular risk. We believe that this pilot study points to this enzyme as an interesting candidate to consider among the physiological factors that modulate eating behaviour.
Dysfunctional eating behavior is a major risk factor for developing all sorts of eating disorders. Food craving is a concept that may help to understand better why and how these and other eating disorders become chronic conditions through non homeastatically-driven mechanisms. As obesity affects people worldwide, cultural differences must be acknowledged to apply proper therapeutic strategies. In this work, we adapted the Food Craving Inventory (FCI) to the German population. We performed a factor analysis of an adaptation of the original FCI in a sample of 326 men and women. We could replicate the factor structure of the FCI on a German population.rnThe factor extraction procedure produced a factor solution that reproduces the fourfactors described in the original inventory, the FCI. Our instrument presents high internal consistency, as well as a significant correlation with measures of convergent and discriminant validity. The FCI-Deutsch (FCI-DE) is a valid instrument to assess craving for particular foods in Germany, and it could, therefore, prove useful in the clinical and research practice in the field of obesity and eating behaviors.
Von erinnerungsinduziertem Vergessen wird gesprochen, wenn die Gedächtnisleistung für bestimmte Information dadurch beeinträchtigt wird, dass zu ihr assoziierte Information zuvor abgerufen wurde. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Effekten von Generierung und Selbstreferenz, die aus der Gedächtnisforschung als meist günstige Arten der Enkodierung bekannt sind, auf dieses Phänomen. Die bislang weitgehend vernachlässigt gebliebenen Gemeinsamkeiten von Generierung und Selbstreferenz sind der Ausgangspunkt für die Prüfung von Hypothesen über das Ausmaß erinnerungsinduzierten Vergessens generierter und selbstreferentiell enkodierter Items und dessen Moderation durch die Stimulusqualität der emotionalen Tönung von Items. Dabei wird auch eine funktionale Perspektive eingenommen, nach der erinnerungsinduziertes Vergessen als Ergebnis eines adaptiven Mechanismus verstanden wird und gefragt wird, nach welchen selbstdienlichen und handlungsrelevanten Funktionen erinnerungsinduziertes Vergessen verhindert werden mag und wie solche Funktionen mit verschiedenen Informationsverarbeitungsprozessen assoziiert sind.rnNachdem zunächst Enkodierungsprozesse und gespeicherte mentale Repräsentationen als Determinanten des Erinnerns, sowie die bisherige Forschung zu erinnerungsinduziertem Vergessen, Generierung und Selbstreferenz dargestellt werden, werden vier eigene Experimente geschildert. In Experiment 1 findet sich eine kontraintuitive Intensivierung erinnerungsinduzierten Vergessens infolge von Generierung, die zugleich aber in Einklang mit bestehenden Theorien steht und diese stützt. Außerdem ergeben sich Hinweise auf eine mit Generierung assoziierte Funktion, die durch die Aktivierung selbstrelevanter Repräsentationen gekennzeichnet ist. Beginnend mit Experiment 2 wird dann das Vorhaben verfolgt, Generierung und Selbstreferenz direkt gegenüberzustellen. Während die Experimente 2 und 3 zwar die Generalität des Phänomens erinnerungsinduzierten Vergessens weiter bestätigen und dessen Beeinflussung durch die emotionale Tönung demonstrieren, aber noch keine Ergebnisse zu Tage fördern, die eine Bewertung hinsichtlich unterschiedlicher oder identischer Konsequenzen von Generierung und Selbstreferenz erlauben, zeigt Experiment 4 schließlich eine Äquivalenz der Effekte von Generierung und Selbstreferenz auf, die in der identischen Moderation erinnerungsinduzierten Vergessens durch diernemotionale Tönung besteht. Diese Äquivalenz wird als Beleg der mit beiden Arten der Enkodierung gleichermaßen assoziierten Funktion selbstrelevanter Informationsverarbeitung interpretiert.
In a number of experiments, emotional pictures elicited a frontal positive slow wave in the event-related potential (ERP). This slow wave was initially interpreted as an indes of affective information processing, but one experiment showed that this component was also elicited by emotional neutral pictures in a cognitiven processing task. The aim of the present work was to reanalyse the functional significance of this slow wave. A first section of this work presents a theoretical examination of visual pathways by the brain. This section is supplemented by an overview of the principals of ERP methodology and a review of methods to correct ocular artifacts in the ERP. A second section describes two experiments. The aim of the first experiment was to examine the hypothesis that the frontal positive slow wave is an artifact of eye movements due to the presentation of visual stimuli. This hypothesis was examined with a paradigm that facilitates a systematic variation of eye movements by the visual presentation of matrices. The aim of the second experiment was to examine the hypothesis that a mere perceptual analysis of pictures does not elicit the frontal positive slow wave, but that a content analysis of the pictures is required to elicit this component. This hypothesis was investigated by a variation of content processing demands while the pictures were presented. The results of both experiments confirmed the main hypotheses.
Im Fokus dieser Untersuchung steht die Evaluation allgemeinpsychiatrischer tagesklinischer Behandlung, einerseits zur Überprüfung der Wirksamkeit der teilstationären Intervention bzgl. der Symptomatik, andererseits unter der speziellen Berücksichtigung von generalisierten Vertrauensaspekten (Vertrauenstrias) auf dem theoretischen Hintergrund des Handlungstheoretischen Partialmodells der Persönlichkeit (Krampen, 1987) und ihren Zusammenhängen zu psychischen Erkrankungen. Dem wurde in einer Fragebogenstudie mit 200 tagesklinischen Patienten im Alter von 16 bis 80 Jahren, die im Zeitraum von Oktober 2002 bis Februar 2004 in einer südwestdeutschen Kleinstadt teilstationär aufgenommen worden waren, nachgegangen. Die Patienten unterscheiden sich sowohl in den soziodemographischen Variablen als auch in Diagnosen und Behandlungszeiträumen. Wie in den Hypothesen angenommen, kann in dieser Studie gezeigt werden, dass die teilstationäre Behandlung eine deutliche Verringerung der psychischen Belastung mit sich bringt und Vertrauen " mit Ausnahme von interpersonalem " gesteigert wird. Weiterhin wurden negative Zusammenhänge zwischen Vertrauen und psychischer Krankheit/Gesundheit und Unterschiede bezüglich einzelner Störungsbilder angenommen. Die einzelnen Hypothesen hierzu werden ebenfalls durch diese Studie größtenteils bestätigt.
Cortisol exhibits typical ultradian and circadian rhythm and disturbances in its secretory pattern have been described in stress-related pathology. The aim of this thesis was to dissect the underlying structure of cortisol pulsatility and to develop tools to investigate the effects of this pulsatility on immune cell trafficking and the responsiveness of the neuroendocrine system and GR target genes to stress. Deconvolution modeling was set up as a tool for investigation of the pulsatile secretion underlying the ultradian cortisol rhythm. This further allowed us to investigate the role of the single cortisol pulses on the immune cell trafficking and the role of induced cortisol pulses on the kinetics of expression of GR target genes. The development of these three tools, would allow to induce and investigate in future the significance of single cortisol pulses for health and disease.
Mit der Globalisierung der Märkte und dem weitverbreiteten Einsatz von Kommunikations- und Informationstechnologien in Unternehmen sind in vielen Organisationen geographisch verteilt arbeitende Teams zum Standard geworden. Gleichzeitig gehören multiple Teammitgliedschaften (MTM), d.h. die simultane Zugehörigkeit zu mehreren Teams, für viele Mitarbeitende bereits zum Arbeitsalltag. Mit der Zuordnung von Personen zu multiplen Teams wollen Organisationen einen effektiven Einsatz ihrer personellen Ressourcen ermöglichen. Ob dies tatsächlich gelingt, ist bislang noch ungeklärt. Eine bedeutende Folge dieser Arbeitsstrukturen ist zudem die zunehmende Durchlässigkeit der Grenzen von Teams. Klare Teamgrenzen bleiben aber auch weiterhin ein wichtiger Faktor, um den Zusammenhalt eines Teams und eine effektive Zusammenarbeit der Teammitglieder sicherzustellen. Bislang gibt es keine empirischen Studien zum Zusammenhang von MTM und Teamgrenzen und nur wenige zu den Auswirkungen von MTM auf virtuelle Teamarbeit. Diese Arbeit ging in zwei Studien der Frage nach, in welchem Zusammenhang MTM mit Teamgrenzen und mit emotionalen und kognitiven Zuständen in virtuellen Teams steht und welche Effekte MTM und Teamgrenzen auf verhaltensbezogene Ergebnisse von Teamarbeit haben. Feldstudie: In einer querschnittlichen Online-Fragebogenstudie mit 105 Mitarbeitenden zweier globaler Unternehmen wurde der Zusammenhang von MTM mit Teamgrenzen sowie mit Commitment (emotionaler Zustand) und Team Mentalen Modellen (kognitiver Zustand) untersucht. Neben der Anzahl an Teammitgliedschaften wurden der prozentuale Arbeitszeitanteil im Team und der Virtualitätsgrad in der Zusammenarbeit als Indikatoren von MTM erfasst. Die Prüfung der Zusammenhänge über den Partial-Least-Square Ansatz ergab positive Zusammenhänge von MTM sowie Prozentanteil Arbeitszeit mit Commitment und Team Mentalen Modellen. Ein Zusammenhang von MTM und Teamgrenzen blieb überraschenderweise aus. Ein höherer Virtualitätsgrad ging mit einem geringeren Commitment zum Team und mit als schwächer wahrgenommenen Teamgrenzen einher. Laborstudie: In einer laborexperimentellen Studie mit 178 Studierenden wurden die Effekte von MTM (vier vs. eine Teammitgliedschaft) und Teamgrenzen (gestärkt vs. nicht gestärkt) auf Informationsflut, Koordinationserfolg und Leistung als verhaltensbezogene Ergebnisse virtueller Teamarbeit getestet. MTM zeigte in den Regressionsanalysen weder einen Effekt auf Informationsflut noch auf Koordinationserfolg. Die objektive Leistung viel jedoch bei Versuchspersonen mit vier Teammitgliedschaften signifikant schlechter aus als bei Versuchspersonen mit einer Teammitgliedschaft. Für subjektive Leistungsmaße blieb ein entsprechender negativer Effekt aus. Die Stärkung der Teamgrenzen führte zu einer positiveren Einschätzung des Koordinationserfolgs und der Leistung und reduzierte die Wahrnehmung von Informationsflut. Die Ergebnisse der beiden Studien deuten darauf hin, dass MTM in Abhängigkeit von den betrachteten Indikatoren sowohl positive als auch negative Zusammenhänge mit Prozessen und Ergebnissen in Teams hat. Für MTM haben sich unter den kontrollierten Bedingungen des Experimentes kaum direkte Effekte eingestellt, während in der Feldstudie positive Zusammenhänge mit emotionalen und kognitiven Zuständen eine (mittelfristig) positive Wirkung von MTM andeuten. Dies kann als Hinweis interpretiert werden, dass MTM eher zeitlich versetzte oder über indirekte Mechanismen vermittelte Effekte auf virtuelle Teamarbeit hat. Die im Experiment durch MTM reduzierte objektive Leistung bei gleichbleibender subjektiver Leistungsbewertung deutet darauf hin, dass ein Leistungsabfall durch MTM von den betroffenen Personen möglicherweise nicht bewusst wahrgenommen wird. Teamgrenzen scheint hingegen einen insgesamt förderlichen Faktor für die Zusammenarbeit in virtuellen Teams darzustellen.
Evaluation of an eye tracking setup for studying visual attention in face-to-face conversations
(2021)
Many eye tracking studies use facial stimuli presented on a display to investigate attentional processing of social stimuli. To introduce a more realistic approach that allows interaction between two real people, we evaluated a new eye tracking setup in three independent studies in terms of data quality, short-term reliability and feasibility. Study 1 measured the robustness, precision and accuracy for calibration stimuli compared to a classical display-based setup. Study 2 used the identical measures with an independent study sample to compare the data quality for a photograph of a face (2D) and the face of the real person (3D). Study 3 evaluated data quality over the course of a real face-to-face conversation and examined the gaze behavior on the facial features of the conversation partner. Study 1 provides evidence that quality indices for the scene-based setup were comparable to those of a classical display-based setup. Average accuracy was better than 0.4° visual angle. Study 2 demonstrates that eye tracking quality is sufficient for 3D stimuli and robust against short interruptions without re-calibration. Study 3 confirms the long-term stability of tracking accuracy during a face-to-face interaction and demonstrates typical gaze patterns for facial features. Thus, the eye tracking setup presented here seems feasible for studying gaze behavior in dyadic face-to-face interactions. Eye tracking data obtained with this setup achieves an accuracy that is sufficient for investigating behavior such as eye contact in social interactions in a range of populations including clinical conditions, such as autism spectrum and social phobia.