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Pattern recognition approaches, such as the Support Vector Machine (SVM), have been successfully used to classify groups of individuals based on their patterns of brain activity or structure. However these approaches focus on finding group differences and are not applicable to situations where one is interested in accessing deviations from a specific class or population. In the present work we propose an application of the one-class SVM (OC-SVM) to investigate if patterns of fMRI response to sad facial expressions in depressed patients would be classified as outliers in relation to patterns of healthy control subjects. We defined features based on whole brain voxels and anatomical regions. In both cases we found a significant correlation between the OC-SVM predictions and the patients' Hamilton Rating Scale for Depression (HRSD), i.e. the more depressed the patients were the more of an outlier they were. In addition the OC-SVM split the patient groups into two subgroups whose membership was associated with future response to treatment. When applied to region-based features the OC-SVM classified 52% of patients as outliers. However among the patients classified as outliers 70% did not respond to treatment and among those classified as non-outliers 89% responded to treatment. In addition 89% of the healthy controls were classified as non-outliers.
Event-related potentials (ERPs) are widely used in basic neuroscience and in clinical diagnostic procedures. In contrast, neurophysiological insights from ERPs have been limited, as several different mechanisms lead to ERPs. Apart from stereotypically repeated responses (additive evoked responses), these mechanisms are asymmetric amplitude modulations and phase-resetting of ongoing oscillatory activity. Therefore, a method is needed that differentiates between these mechanisms and moreover quantifies the stability of a response. We propose a constrained subspace independent component analysis that exploits the multivariate information present in the all-to-all relationship of recordings over trials. Our method identifies additive evoked activity and quantifies its stability over trials. We evaluate identification performance for biologically plausible simulation data and two neurophysiological test cases: Local field potential (LFP) recordings from a visuo-motor-integration task in the awake behaving macaque and magnetoencephalography (MEG) recordings of steady-state visual evoked fields (SSVEFs). In the LFPs we find additive evoked response contributions in visual areas V2/4 but not in primary motor cortex A4, although visually triggered ERPs were also observed in area A4. MEG-SSVEFs were mainly created by additive evoked response contributions. Our results demonstrate that the identification of additive evoked response contributions is possible both in invasive and in non-invasive electrophysiological recordings.
Numbers and space are two semantic primitives that interact with each other. Both recruit brain regions along the dorsal pathway, notably parietal cortex. This makes parietal cortex a candidate for the origin of numerical–spatial interaction. The underlying cognitive architecture of the interaction is still under scrutiny. Two classes of explanations can be distinguished. The early interaction approach assumes that numerical and spatial information are integrated into a single representation at a semantic level. A second approach postulates independent semantic representations. Only at the stage of response selection and preparation these two streams interact. In this study we used a numerical landmark task to identify the locus of the interaction between numbers and space. While lying in an MR scanner participants decided on the smaller of two numerical intervals in a visually presented number triplet. The spatial position of the middle number was varied; hence spatial intervals were congruent or incongruent with the numerical intervals. Responses in incongruent trials were slower and less accurate than in congruent trials. By combining across-vertex correlations (micro pattern) with a cluster analysis (macro pattern) we identified large-scale networks that were devoted to number processing, eye movements, and sensory–motor functions. Using support vector classification in different regions of interest along the intraparietal sulcus, the frontal eye fields, and supplementary motor area we were able to distinguish between congruent and incongruent trials in each of the networks. We suggest that the identified networks participate in the integration of numerical and spatial information and that the exclusive assumption of either an early or a late interaction between numerical and spatial information does not do justice to the complex interaction between both dimensions.
Numorous psychotherapeutic approaches have been put forward to better treat patients with chronic psychological problems or severe personality disorders, among them Schema Therapy (Young, Klosko & Weishaar, 2003). Within Schema Therapy, there are two important theoretical constructs: early maladaptive schemas, which are conceptualized as stable and lasting emotional, behavioral and cognitive patterns regarding ourselves, the world and other people that have their origins in childhood or adolescence and schema modes, which are current states that describe the rapid shifts in emotion, cognition and behaviour that can be seen in patients with severe personality disorders. Schema Therapy has growing popularity with clinicians in the last decade, but only a few studies have tested the empirical validity of the schema mode model. Lobbestael, van Vreeswijk, Spinhoven, Schouten & Arntz (2010) developed and evaluated the Schema Mode Inventory to assess schema modes within the framework of a questionnaire. This instrument has been translated to the German language and the psychometric properties of the instrument indicate an adequate fit to the model established in the original Dutch study (paper 1).
In Schema Therapy, on the one hand mode concepts have been proposed without a focus on one specific disorder (Young et al., 2003), but on the other hand disorder-specific concepts have been established that form the basis for manualization and research. The most popular disorder specific mode concept is that of Borderline Personality Disorder (Arntz & van Genderen, 2009). In randomized controlled trials the effectiveness of Schema Therapy for Borderline Personality Disorder in the individual setting (Giesen-Bloo, van Dyck, Spinhoven, van Tilburg, Dirksen et al., 2006) and the group setting (Farrell, Shaw & Webber, 2009) was evaluated. Whereas Schema Therapy for Borderline Personality Disorder in the individual setting has been manualized (Arntz & van Genderen, 2009), a manual for group Schema Therapy is not yet available, Therefore, particularly since this last evaluation study, there has been a need to better describe, how the Schema Therapy mode model for Borderline Personality Disorder has been applied to the group setting (papers 2 & 3) as well as how both modalities of Schema Therapy treatment, individual and group, are combined in intensive psychotherapy settings such as inpatient or day care (papers 4 & 5). Lastly the question has been put forward as to how effective Schema Therapy for Borderline Personality Disorder is in intensive treatment environments, where it is assumed that the severity of the disorders treated is even higher. It is found that a combined program of individual and group Schema Therapy for Borderline Personality Disorder is effective in the inpatient setting. Subtle variations in treatment programs in three pilot studies leave room for the discussion of possible factors influencing treatment effects (paper 6). The results of all studies are discussed on the background of Schema Therapy’s development as a new psychotherapy approach for the treatment of complex disorders.
Die Internationalisierung der deutschen Hochschulen nahm in den letzten Jahren stark zu. Umgang mit Studierenden aus unterschiedlichen Kulturen bedeutet für Lehrende längst Alltag. Nicht immer jedoch verläuft die Kommunikation zwischen Angehörigen unterschiedlicher Kulturen reibungslos. Um möglichen Schwierigkeiten entgegenzuwirken, setzen einige Universitäten interkulturelle Trainings ein zur Sensibilisierung für interkulturelle Unterschiede. Die Autoren haben im Rahmen eines hochschuldidaktischen Weiterbildungsprogramms für Lehrende ein interkulturelles Training entwickelt und eingesetzt. Über den Aufbau und die Ziele des Trainings wird im vorliegenden Artikel berichtet. Weiterhin wird ein Untersuchungsdesign vorgestellt, mit welchem der Einfluss von Kultur auf die Online-Kommunikation in der Lehre untersucht wurde.
Basierend auf dem im Wissenschaftskontext diskutierten Postulat, dass ADHS-Symptomatiken auf Defizite in der Selbstregulation zurückzuführen sind, befasst sich die vorliegende Arbeit auf theoretischer und empirischer Ebene mit verschiedenen Facetten kognitiver und emotionaler Selbstregulation bei Kindern mit ADHS.
In diesem Zusammenhang wurde unter Verwendung eines computerbasierten Task-Switching-Paradigmas die kognitive Flexibilität von Kindern mit und ohne ADHS in den Blick genommen. Hierbei zeigte sich, dass die Bewältigung des flexiblen Aufgabenwechsels vergleichsweise höhere Anforderungen an die ADHS-betroffenen Kinder stellt. So ließen sich im Task-Switching-Paradigma zwar bezüglich der generellen Wechselkosten keine Gruppenunterschiede auffinden. Jedoch wurden für die ADHS-betroffenen Kinder signifikant höhere spezifische Wechselkosten aufgefunden als für die Kontrollkinder. Dieser Gruppenunterschied war auch dann zu beobachten, wenn Differenzen in der Inhibitionsleistung statistisch kontrolliert wurden.
Im Rahmen einer weiteren Untersuchung, bei welcher der Fragebogen zur Erhebung der Emotionsregulation bei Kindern und Jugendlichen (FEEL-KJ; Grob & Smolenski, 2005) zum Einsatz gebracht wurde, wurde zudem überprüft, ob sich Kinder mit und ohne ADHS im Hinblick auf die von ihnen im Alltag angewandten Strategien der Emotionsregulation unterscheiden. Zusammengenommen deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Kinder mit ADHS zur Regulation ihrer negativen Emotionen vergleichsweise seltener von adaptiven Strategien Gebrauch machen, während sich im berichteten Gebrauch von maladaptiven Strategien keine Gruppenunterschiede zeigten. Des Weiteren wurde deutlich, dass diejenigen ADHS-betroffenen Kinder, die in ihrem Alltag besonders selten adaptive Emotionsregulationsstrategien einsetzen, auch besonders stark unter psychosozialen Beeinträchtigungen leiden.
Schließlich wurde in einer anwendungsorientierten Studie untersucht, welchen Beitrag der kombinierte Einsatz selbstberichtsbezogener und computergestützter Messungen der Selbstregulation zur Absicherung von ADHS-Diagnosen leistet. Hierbei wurden im Rahmen von ROC-Analysen für (1.) eine computerbasierte GoNoGo-Aufgabe, (2.) die Impulsivitätsskala des Inventars zur Erfassung von Impulsivität, Risikoverhalten und Empathie bei 9- bis 14-jährigen Kinder (IVE; Stadler, Janke & Schmeck, 2004) und (3.) den z-transformierten Summenwert aus beiden Verfahren die jeweilige diagnostische Sensitivität und Spezifität bestimmt. Dabei konnte nur für das kombinierte Messverfahren ein klinischer Cut-Off-Wert bestimmt werden, der eine perfekte Sensitivität bei gleichzeitig zufrieden stellender Spezifität gewährleistete. Folglich belegen die Studienergebnisse insgesamt gesehen, dass selbstregulationsbezogene Messverfahren einen Beitrag zur ADHS-Diagnosestellung leisten können, wobei eine Kombination mehrerer Messverfahren zu einer deutlich gesteigerten Diskriminationsfähigkeit führt.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass den Ergebnissen der vorliegenden Dissertationsschrift folgend ADHS als eine Störung der Selbstregulation beschrieben werden kann. Im Speziellen unterstützen die gewonnenen Befundmuster die in der Forschung zunehmend diskutierte Auffassung, dass ADHS auf divergente Selbstregulationsdefizite zurückzuführen ist, die sich sowohl auf die kognitiven als auch auf die emotionalen Facetten der Selbstregulation beziehen. Dieses Wissen kann aus anwendungsbezogener Perspektive einen zentralen Beitrag zur Verbesserung der diagnostischen und therapeutischen Praxis leisten.