150 Psychologie
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Fear is an emotional state, characterized by the activation of a defense system that is designed to ensure the organism’s survival. This system enables a rapid recognition of threats and organizes defensive response patterns in order to adaptively cope with the threatening environment. Yet, to ensure its flexibility under changing environmental conditions, inhibitory pathways exist that modulate the activation of this defense system, if a previously threatening cue no longer predicts any harm – a memory-formatting process referred to as fear extinction, leading to a reduction of defensive responding. Fear extinction is presumed to at least partially underlie exposure treatment of anxiety disorders, which is why the facilitation of this learning process may promote such treatment’s efficacy. Animal models suggested, that the stimulation of the vagus nerve or the superior colliculus (SC) – a midbrain structure mediating visual attentional processing – target these inhibitory extinction pathways and, thus, facilitate fear extinction. However, as it is unclear whether similar mechanisms exist in humans, this thesis manuscript examined how non-invasive stimulation of these inhibitory pathways by transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) or SC-recruiting visual attentional manipulation impact on human fear extinction.
To this end, we conducted three studies using multiple-day single-cue fear conditioning and extinction paradigms. First, we elaborated on fear that is established in these paradigms by examining defensive responding that is elicited by an innocuous conditioned stimulus, which has either been paired (fear learning group) with an aversive unconditioned stimulus (US; an electric shock) or was unpaired (control group; study 1). During the following extinction training, either tVNS vs. sham stimulation was applied (study 1, study 2) or participants were instructed, to either generate saccadic eye movements (strong SC activation) vs. smooth eye pursuits (low SC activation; study 3). During subsequent sessions, extinction consolidation as well as the short- and long-term extinction recall was tested (study 2, study 3).
Conditioned fear in the fear learning group was characterized by elevated cognitive risk assessments (US-expectancy ratings), as well as increased cardiac deceleration and startle reflex potentiation compared to controls. Cardiac deceleration was positively correlated to startle potentiation, but was decoupled from cognitive risk assessments (study 1). Initial, short- and long-term extinction of these defensive responses was facilitated by tVNS on all three response levels (cognitive, physiological, behavioral; study 1, study 2). In contrast, saccades facilitated initial extinction only for physiological and behavioral elements of the defensive response pattern, while extinction consolidation and recall was impaired by any eye movement manipulation (study 3) for physiological and behavioral indicators of defensive responding.
Taken together, the data of the experimental series suggest, that on a behavioral level, conditioned fear may best be conceived as attentive immobility – a defense strategy elicited by inevitable distal threats, that is uniformly expressed across species and is accompanied by cardiac deceleration and startle reflex potentiation. In addition, it was shown that such rather automatic defensive adaptations are independent from verbally expressed threat expectancies. As expected, tVNS impacted on fear extinction on both levels, strongly in line with the suggestion, that vagal stimulation activates cortical and subcortical neural pathways involved in extinction learning, consolidation and recall. TVNS may, thus, be a promising adjuvant for exposure treatment of mental disorders. In contrast, SC-recruiting visual attentional manipulation only affected subcortically mediated defensive responding, in line with rodent findings, indicating that the SC specifically inhibits subcortical parts of the neural defense system. However, as extinction recall was impaired by any type of visual attentional manipulation, this appeared to have functioned as a form of avoidance, initially attenuating fear but preventing extinction consolidation and, thus, impairing sustained fear reduction. Both non-invasive stimulation techniques may therefore increase initial defensive flexibility in the face of no-longer threat-signaling stimuli, but only tVNS may achieve long-term effects on multiple response levels.
Noninvasive Modulation of Cognition in Older Adults – Neural Correlates and Behavioral Outcomes
(2022)
Background: The worldwide population will grow older in the upcoming years. Aging, even in the absence of pathological processes, is associated with decline in cognitive functioning. Age-related cognitive decline is not a uniform process affecting every function in the same way. Research should thus examine specific functions, such as episodic memory or executive functions differentially, especially in older samples. Neural correlates of these functions are well characterized in young adults. However, research on functional and structural neural substrates underlying specific cognitive functions in older adults is scarce, but needed for example to identify targets for noninvasive interventions against cognitive decline. Current advances in this field point towards the effectiveness of combined noninvasive interventions of cognitive training and transcranial direct current stimulation (tDCS). So far, evidence regarding such combined interventions in older adults is inconclusive and neural mechanisms of successful interventions are still unclear. This line of research could advance the development of noninvasive methods to modulate cognitive functions and therefore address the unmet need for treatment options against age-related cognitive decline.
Aims: The main aims of the present thesis were (i) to characterize functional and structural neural network correlates of two cognitive functions with high relevance for daily living, namely working memory updating and value-based decision making, (ii) to map out interventions of combined cognitive training and tDCS to modulate these cognitive functions in healthy older adults and adults with prodromal AD and (iii) to assess behavioral and neural outcomes of combined cognitive training (of either executive functions or visuo-spatial memory) and tDCS interventions.
Methods: In order to address these aims, the present thesis includes five papers. Paper I assessed functional and structural neural correlates of working memory updating and value-based decision-making performance in healthy older adults using functional magnetic resonance imaging and diffusion tensor imaging. Papers II and III comprise study protocols of a three-week cognitive training of working memory updating and value-based decision-making abilities with concurrent tDCS over the left dorsolateral prefrontal cortex in healthy older adults and adults with prodromal AD. Paper IV used mixed-model analysis to compute behavioral outcomes of this combined intervention in healthy older adults, including outcome measures of the trained tasks, measures of transfer to untrained tasks and assessment of long-term effects at four weeks and half a year after the intervention. In paper V neural alterations after cognitive training of visuo-spatial memory and active stimulation compared to the training and sham (placebo) stimulation were assessed in older adults using measures of functional network centrality and diffusion tensor imaging-derived measures of grey matter microstructure.
Results: Analyses revealed distinct functional and structural connectivity correlates of performance on the two cognitive tasks assessing working memory updating and value-based decision-making (paper I). Moreover, results showed a combined contribution of a specific white matter pathway (cingulum bundle) and frontoparietal functional connectivity to working memory updating performance, thereby providing information on possible network targets for modulation of working memory updating and value-based decision-making. The combined modulatory intervention of cognitive training and tDCS (papers II and IV) did not demonstrate group differences between concurrent active tDCS over sham tDCS in the trained tasks. However, analysis of a working memory transfer task revealed a beneficial effect of training and active tDCS over training and sham tDCS at post intervention and follow-up. Findings from paper V showed reduced functional network centrality after visuo-spatial memory training and active tDCS compared to training and sham tDCS in the stimulated brain area and its contralateral homologue. Additionally, after the training, measures of grey matter microstructural plasticity in the stimulated brain area were associated with beneficial training outcomes for the active but not the sham stimulation group.
Conclusion: Taken together, cognitive performance, functional and structural networks as well as the possibility of their modulation through combined cognitive training and tDCS interventions were investigated in older adults with and without cognitive impairment. The present thesis therefore contributes to the field of noninvasive neuromodulation in older adults by characterizing distinct neural correlates of two age-sensitive executive functions, which may be altered through modulatory interventions. Moreover, the present work shows that cognitive training with concurrent tDCS holds the potential to elicit transfer effects to untrained tasks and further may evoke neural plasticity on the functional and microstructural level. This work thus promotes the development of modulatory interventions against age-associated cognitive decline and holds promising implications for translation to clinical application.
Ungeachtet der Alltagsrelevanz ist die empirische Evidenz zur Regulation selbstbewer-tender Emotionen im Forschungsfeld unterrepräsentiert. In Dual-Process-Ansätzen wurden Zusammenhänge zwischen Emotionen, kognitiver Emotionsregulation und Entscheidungs-verhalten in moralischen Konflikten modelliert. Jüngere Befunde legen nahe, dass habituelles und experimentell induziertes Reappraisal – mediiert über die emotionale Erregung – positiv mit konsequentialistischen Urteilen und Entscheidungen assoziiert sind.
Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss kognitiver Emotionsregulation auf das Entscheidungs-verhalten in moralischen Alltagsdilemmata zu untersuchen. Welche kognitiven Strategien kommen bei der Schuld- und Schamregulation zum Einsatz? Welche Wirkung entfalten sie auf verschiedene Outcomes (emotionales Erleben, Entscheidungsverhalten)? Inwiefern unterscheiden sich Formen und Taktiken des Reappraisal in ihrer Wirkung?
In einem ersten Schritt wurden schuld- und schamauslösende Dilemmata entwickelt und anhand definierter Kriterien selektiert. Eine Studienreihe betrachtete den Einfluss habitueller, kognitiver Emotionsregulation und experimentell manipuliertem Reappraisal auf das Entscheidungsverhalten in diesen Dilemmata. Tendenziell begünstigten funktionale Strategien aus der Reappraisal-Familie konsequentialistische Entscheidungen. Der Media-tionseffekt über die emotionale Erregung konnte nicht repliziert werden. Eine zweite Studien-reihe mit explorativer Methodik beabsichtigte, die Phänomenologie von Reappraisal-Taktiken bei einem moralischen Entscheidungskonflikt abzubilden. Mittels eines Kategoriensystems konnten problemorientierte und externalisierende Reappraisal-Taktiken identifiziert werden.
Limitationen der Untersuchungen und Anknüpfungspunkte für zukünftige Forschung werden ebenso diskutiert wie Implikationen der Ergebnisse für die klinische und forensische Praxis.
Körpersignale sind elementar für die Aufrechterhaltung der Homöostase, um eine angemessene Regulation der Körperfunktionen zu ermöglichen und dadurch das Überleben des Individuums sicherzustellen. Die bisherige Forschung hat die dysfunktionale Wahrnehmung dieser interozeptiven Signale als wichtigen Bestandteil vieler Angst- und Gesundheitsprobleme identifiziert, da selbst leichte und harmlose Körperempfindungen eine übermäßig starke Mobilisierung von Abwehrreaktionen hervorrufen können. Obwohl das wissenschaftliche Interesse im Bereich Interozeption in den letzten Jahren stark gewachsen ist, wurde die Dynamik von Abwehrreaktionen als Reaktion auf Körpersignale bisher selten untersucht. Daher hatte die vorliegende Arbeit zum Ziel, die verhaltensbezogene und psychophysiologische Dynamik der defensiven Mobilisierung auf bedrohliche interozeptive Signale sowie den moderierenden Effekt von Dispositionsfaktoren und biologisch determinierten Verhaltensmarkern zu untersuchen.
In der ersten Studie wurden die Dynamik defensiver Mobilisierung auf eine näher-kommende externe Bedrohung mit einer sich annähernden interozeptiven respiratorischen Bedrohung, in Abhängigkeit von der Bedrohungsnähe und der Möglichkeit zur Vermeidung, bezüglich subjektiver, autonomer und respiratorische Reaktionen sowie Gehirnreaktionen und defensiver Reflexe verglichen.
In der zweiten Studie wurde die Mobilisierung defensiver Reaktionen während der wiederholten Vermeidung von kulminierender Atemnot analysiert, um eine detaillierte Analyse der Initiierung und Aufrechterhaltung von aktiven Vermeidungsverhalten zu erhalten.
Die dritte Studie unterweiterte die diese Befunde, indem die Rolle der maximalen freiwilligen Luftanhaltezeit als möglicher Prädiktor für eine übermäßig starke Mobilisierung defensiver Reaktionen bei der Konfrontation mit einer näherkommenden respiratorischen Bedrohung, in Abhängigkeit der Möglichkeit zur Vermeidung, untersucht wurde.
In der vierten Studie wurden die Prädiktoren für aktives Abwehrverhalten (d.h., Flucht oder aktive Vermeidung bei Konfrontation) während ansteigender Atemnot, induziert durch in der Intensität ansteigende inspiratorische Atemwiderstände gefolgt von einer kurzen Blockade der Einatmung, untersucht.
Die erste Studie zeigte, dass das defensive Aktivierungsmuster bei der Mobilisierung defensiver Reaktionen auf eine sich annähernde externe Bedrohung annähernd vergleichbar ist wie bei einer interozeptiven respiratorischen Bedrohung, unabhängig von der Möglichkeit zur Vermeidung. Zusätzlich wurde eine bedrohungsspezifische Mobilisierung des respiratorischen Systems bei der Konfrontation mit der unvermeidbaren interozeptiven Bedrohung beobachtet.
Die Daten der zweiten Studie demonstrierten, dass die Initiierung von erstmaligen Vermeidungsverhalten als Reaktion auf ansteigende Atemnot begleitet wird von physiologischen Erregungen als Indikatoren für eine Reaktionsvorbereitung. Diese verschwanden zunehmend mit wiederholter Vermeidung, was auf die Entwicklung von gewohnheitsmäßiger Vermeidung hindeutet.
Darüber hinaus wurde in der dritten Studie gezeigt, dass eine übermäßig starke Mobilisierung von Abwehrreaktionen auf eine sich annähernde unvermeidbare respiratorische Bedrohung durch eine reduzierte maximale freiwillige Luftanhaltezeit vorhergesagt wird, jedoch nicht, wenn die Möglichkeit zur Vermeidung vorhanden war.
Die vierte Studie demonstrierte, dass eine höhere Angstempfindlichkeit und eine kürzere freiwillige maximale Luftanhaltezeit mit aktivem Vermeidungsverhalten während ansteigender Atemnot assoziiert sind.
Zusammenfassend zeigen die vorliegenden Daten, dass die defensive Mobilisierung für eine exterozeptive Bedrohung vergleichbar ist wie für eine interozeptive Bedrohung und sich in Abhängigkeit der Bedrohungsnähe und dem verfügbarem Abwehrrepertoire ändert. Darüber hinaus ist die Neigung, Erregungsgefühle zu befürchten und eine verminderte Belastungstoleranz während freiwilligem Luftanhaltens mit einer erhöhten Angst- und Furchtreaktion auf Atemnotsymptome verbunden. Daher könnten diese dispositionellen und biologischen Verhaltensmarker bei der Konfrontation mit ansteigender Atemnot aktives Vermeidungsverhalten begünstigen und, wenn sie gewohnheitsmäßig ausgeführt werden, kann sich persistentes Vermeidungsverhalten entwickeln, welches das Risiko für die Entstehung einer ernsthaften psychischen Erkrankung erhöht.
Background: To reduce the burden of disease attributable to alcohol, screening for at-risk alcohol use in the general population is recommended. Screening is usually carried out at only one point in time although individual alcohol use may change over time and self-reported consumption may be biased by underreporting. However, there are gaps in research on temporal variability of alcohol use. Therefore, this cumulative dissertation investigated (1) changes in drinking patterns within 4 weeks; (2) changes in screening results within 12 months and factors predicting a transition from low-risk to at-risk alcohol use; (3) whether underreporting can be reduced by prompting respondents to recall their alcohol use in the past week prior to screening.
Methods: Participants were adults from the general population recruited in a municipal registry office. For the first paper, 288 alcohol users were assessed four times using Timeline Follow-Back, each one week apart. Changes in drinking patterns were analyzed using latent transition modeling. For the second paper, 831 control group participants of a randomized controlled trial were screened for at-risk alcohol use at baseline, 3, 6, and 12 months later using the Alcohol Use Disorders Identification Test - Consumption (AUDIT-C). The transition from low-risk to at-risk alcohol use was predicted using logistic regression. For the third paper, 2,379 alcohol users were screened for at-risk alcohol use using the AUDIT-C, either before or after receiving the prompt to recall their past week alcohol use. Data were analyzed using logistic regression.
Results: Within 4 weeks, 35 percent of alcohol users changed their drinking pattern. Changes were more likely for individuals with moderate or heavy compared to light drinking. Within 12 months, 30 percent of alcohol users changed their screening result. Changes were more likely for at-risk compared to low-risk alcohol users. Transitioning from low-risk to at-risk alcohol use was more likely for women (vs. men; Odds Ratio, OR = 1.66), 18- to 29-year-old adults (vs. 30- to 45-year-old adults; OR = 2.30), and individuals reporting two or more drinking days in the past week (vs. less than two; OR = 3.11). When respondents were prompted to recall their alcohol use in the past week prior to screening, they were less likely to report at-risk alcohol use compared to when the screening was conducted without prior prompt (OR = 0.83).
Conclusions: One in three alcohol users changed their consumption, some of them even within a period as short as 4 weeks. These changes might compromise the validity of screening that is commonly based on a single assessment of typical alcohol use. Furthermore, underreporting cannot be reduced by prompting individuals to recall their alcohol use in the past week prior to the screening for at-risk alcohol use. Rather, consecutive questionnaires addressing different aspects of alcohol use within a single survey might be a potential source of bias.
Die vorliegende Arbeit untersucht eine individualisierte und schülerzentrierte Lernumgebung auf der Basis von Kompetenzrastern und vergleicht diese mit einem konventionellen lehrergeführten Unterricht. Der erste Teil der vorliegenden Dissertation beschreibt die Entwicklung der Lernumgebung und skizziert die theoretischen Hintergründe der motivationalen Entwicklung von Schüler*innen. Anschließend vergleichen drei Studien beide Lernumgebungen hinsichtlich der motivationalen Variablen und des Zusammenspiels dieser, um einerseits beide Lernumgebung zu evaluieren und andererseits Prädiktoren von Motivation und Lernverhalten zu untersuchen. Alle drei Studien basieren auf einer Stichprobe von 1,153 Schülerinnen und Schülern im Alter von 12 bis 18 Jahren (M = 13.97, SD = 1.37, 49% Mädchen).
Studie 1 untersucht, ob wahrgenommene Autonomie die Beziehung von Selbstwirksamkeit einerseits und der Lernstrategienutzung anderseits mediiert. Latente Mittelwertsvergleiche und Mehrgruppen-Mehrebenen-Strukturgleichungsmodelle wurden durchgeführt um die Hypothesen zu untersuchen. Die Ergebnisse legen nahe, dass wahrgenommene Autonomieunterstützung die Beziehung zwischen Selbstwirksamkeit und Lernstrategien mediiert, allerdings ausschließlich für Schülerinnen und Schüler in der schülerzentrierten Lernumgebung auf der Basis von Kompetenzrastern.
Studie 2 untersucht, ob Kompetenzunterstützung die Beziehung vom akademischen Selbstkonzept und der Leistungsmotivation unterschiedlich für Schülerinnen und Schüler aus einer lehrergeführten und einer schülerzentrierten Lernumgebung auf der Basis von Kompetenzrastern mediiert. Latente Mittelwertsvergleiche und Mehrgruppen-Strukturgleichungsmodelle wurden konzipiert, um die Hypothesen zu untersuchen. Die Mehrgruppen-Strukturgleichungsmodelle zeigen, dass Kompetenzunterstützung ausschließlich in der schülerzentrierten Lernumgebung auf der Basis von Kompetenzrastern die Beziehung vom akademischen Selbstkonzept und der Leistungsmotivation mediiert, vor allem für Schülerinnen und Schüler in der frühen Adoleszenz.
Studie 3 untersucht den reziproken Zusammenhang zwischen Leistungsemotionenn und selbstbestimmter Motivation. Latente Mittelwertsvergleiche und autoregressive cross-lagged Panel Analysen wurden durchgeführt, um die Hypothesen zu untersuchen. Reziproke Beziehungenn wurden nicht nachgewiesen. Allerdings konnte aufgezeigt werden, dass ausschließlich in der schülerzentrierten Lernumgebung auf der Basis von Kompetenzrastern positive Leistungsemotionen (i.e., Lernfreude) selbstbestimmte Formen der Motivation vorhersagen.
Die vorliegende Arbeit wird abgeschlossen durch eine Zusammenfassung der Ergebnisse, praktische Implikationen für die Schulpraxis, sowie durch ein Limitationskapitel.
Background: Depressive disorders are highly prevalent and disabling diseases. Epidemiological studies have shown that they often co-occur with addictive behaviors, which in part might be explained by common risk factors. Rumination might be such a risk factor. Comorbidity can have substantial adverse effects for those affected. Thus, combined treatment approaches are needed. These should not be restricted to individuals with clinical disorders. In light of an apparent treatment gap, new treatment approaches that provide widespread access to evidence-based treatments need to be explored. In recent years, e-health interventions received a lot of attention. With their potential to be widely disseminated, they might be suitable to provide population-based intervention approaches. Developing population-based interventions might present special challenges to intervention developers, for example, in terms of intervention design or the selection of samples to preliminary test interventions. This thesis explored the application of e-health interventions in the treatment and prevention of depressive symptoms and addictive behaviors. Its first aim was to provide an overview on publicly accessible evidence-based e-health interventions for the treatment and prevention of depressive symptoms (study 1). The second aim was to test the feasibility, acceptability and potential effectiveness of a newly developed computer-based expert system intervention simultaneously targeting hazardous alcohol consumption and depressive symptoms and to investigate the importance of the sample selection when preliminary testing interventions (study 2). The third aim was to further investigate rumination with its subfactors brooding and reflection as a common cause of depression and addictive behaviors and thus as a potential target for combined interventions by analyzing its associations with symptoms of pathological gambling (SPGs; study 3).
Methods: This thesis provides a summary of different working steps in the process of developing and testing a computer-based intervention for health care patients (HCPs) with comorbid hazardous alcohol consumption patterns and depressive symptoms. In study 1, a systematic literature search was conducted to identify evidence-based e-health interventions for depressive symptoms. Interventions were considered for further inspection if studies provided evidence for at least small intervention effects and if the interventions were accessible to at least selected groups of individuals. For study 2, 2773 consecutive HCPs were screened for hazardous drinking and depressive symptoms. Of the 41 HCPs who were offered to participate in the study, 27 (65.9%) consented. To investigate the importance of the sample selection when preliminary testing interventions, HCPs were compared to media recruited volunteers (MVs). Over a period of 6 months, study participants received 6 individualized counselling letters and weekly short messages. Pre-post data were analyzed for 30 participants (15 HCPs, 15 MVs). Intervention acceptability was assessed in post-intervention interviews conducted with 32 study participants. In study 3, cross-sectional data of 506 (80.4% male) individuals aged 14 to 64 years with a history of gambling problems were analyzed. Associations between the rumination subfactors and SPGs across different levels of problem gambling severity were investigated by means of sequential quantile regression.
Results: In study 1, 37 publicly accessible evidence-based e-health interventions for depressive symptoms were identified. Most interventions (81.1%) were available in English. For the German language area, only 3 interventions were identified. In study 2, HCPs and MVs reduced regular binge drinking (HCPs: p = 0.016; MVs: p = 0.031) and depressiveness (HCPs: p = 0.020; MVs: p < 0.001). MVs further reduced average daily consumption (p = 0.034). Both subsamples rated the intervention positive. Compared to HCPs, MVs rated the alcohol module more favorably (p = 0.012). Intervention usage was higher in MVs than in HCPs (p = 0.013). Study 3 showed that at the median, ruminative brooding was positively associated with the severity of problem gambling after controlling for covariates (p = 0.005). Along the distribution of problem gambling severity, findings did hold for all but the lowest severity level. Ruminative reflection was not associated with problem gambling severity at the median (p = 0.347).
Conclusions: E-health interventions show great potential in the treatment and prevention of depressive symptoms and addictive behaviors. However, more research is needed to clarify how to make the most of this potential. Important questions that remain to be answered include, for example, how to best provide e-health interventions to those in need or how to design interventions in order to maximize their reach and thus their public health impact. This thesis showed that 1) publicly accessible evidence-based e-health interventions for depressive symptoms were available. However, the supply in the German language area was low. 2) The computer-based expert system intervention targeting hazardous alcohol consumption and depressive symptoms was technically and logistically feasible, acceptable, and may have the potential to reduce hazardous drinking and depressive symptoms in different populations, including populations unselected in terms of their motivation to change. To avoid biased conclusions about the potential of interventions, intervention developers should preliminary test interventions on intended target populations. 3) Rumination might be important in the development and maintenance of addictive behaviors. With its relations to depression and addictive behaviors, it should be considered as a target for future combined interventions.
Subjektives Stresserleben und dessen objektive Erfassung mittels des Antioxidativen Potentials
(2020)
Die Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastungen ist seit der Novellierung des Arbeitsschutzgesetzes im Jahr 2013 für jeden Arbeitgeber Pflicht. Das stellt die Verantwortlichen Akteure des Arbeits- und Gesundheitsschutzes vor große Herausforderungen hinsichtlich der praktischen Umsetzung (Bamberg & Mohr, 2016), da der Gesetzgeber offengelassen hat, wie genau die Gefährdungsbeurteilung umzusetzen ist. Empfehlungen zu geeigneten Verfahren, wie sie in der DIN EN ISO 10075-3 formuliert werden, sind insofern kritisch zu bewerten, als dass von geeigneten Instrumenten neben der Erfassung der psychischen Belastung zudem die Erfassung der psychischen Beanspruchung gefordert wird. Dies kann vor allem bei schriftlichen Befragungen zu Verzerrungen führen (Podsakoff, Mackenzie, Lee & Podsakoff, 2003; Specter, 2006). Hier könnten parallel zu den Befragungsinstrumenten eingesetzte physiologische Maße Abhilfe schaffen.
Mit dieser Arbeit sollte die Eignung des Antioxidativen Potentials (AOP) als Indikator des oxidativen Stresses zur objektiven Erfassung des subjektiven Stresserlebens überprüft werden. Dazu wurden sechs Studien in unterschiedlichen Settings durchgeführt. Sie sollten die Zusammenhänge zwischen AOP, subjektivem Stresserleben und der Ernährung untersuchen. In keiner der Studien konnte das angenommene Wirkmuster vollständig bestätigt werden. Vielmehr ließen sich teils konträre Wirkrichtungen feststellen, so dass die Befundlage als inkonsistent bezeichnet werden muss. Ungeachtet methodischer Limitationen der Studien, verdeutlichen die Ergebnisse vor allem den hohen Forschungsbedarf der bezüglich der Wechselwirkungen von psychischen, physiologischen und behavioralen Prozessen in diesem Bereich noch besteht.
Zusammenfassend und basierend auf den durchgeführten Studien muss daher festgestellt werden, dass das AOP nicht als objektiver Parameter zur Erfassung des subjektiven Stresserlebens geeignet ist.
Transition wird bezeichnet als zielgerichteter, geplanter Wechsel der Kinder und Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen von dem kindzentrierten zum erwachsenenzentrierten Gesundheitssystem (Blum et al., 1993). Transition soll ein strukturierter, gut implementierter, geplanter und absichtsvoller Prozess sein, welcher die Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen, ihre Eltern und die involvierten Gesundheitsexpert*innen befähigt, den Wechsel von der Pädiatrie zur Erwach¬senen¬medizin erfolgreich abzuschließen (Blum et al., 1993; Huang et al., 2014; Kennedy et al., 2007).
Es ist notwendig den Prozess der Transition an die individuellen Bedürfnisse der Jugendlichen anzupassen und somit deren Unterstützung flexibler zu gestalten zu können, um dies zu erreichen, werden entsprechende Instrumente zur Erfassung von Konstrukten in der Transition benötigt. Von besonderem Interesse ist die Transitionsbereitschaft von Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen.
Um die individuelle Bereitschaft zur Transition eines Jugendlichen mit chronischer Erkrankung feststellen zu können, fehlen zudem änderungssensitive Instrumente, die zugleich auch allgemein anwendbar sind, sodass eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Erkrankungen bzw. Versorgungsbereichen ermöglicht wird. Von diesem methodischen Defizit der Transitionsforschung ausgehend werden in der vorliegenden Arbeit folgende Konstrukte sowie deren Operationalisierung und Erfassung im Kontext der Transition psychometrisch genauer analysiert: gesundheitsbezogene und krankheitsspezifische Lebensqualität, Versorgungszufriedenheit, Transitionskompetenz, Patientenaktivierung und Patienten-empowerment.
Zusammenfassend zeigt sich, dass die Konstrukte krankheitsspezifische Lebens-qualität, Versorgungszufriedenheit, Transitionskompetenz, Patientenaktivierung und Patienten¬empowerment zur Erfassung von transitionsbezogenen Veränderungen bei Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen geeignet sind. Lediglich die Erfassung die gesundheitsbezogene Lebensqualität sollte für zukünftige Studien geprüft werden.
Brain aging even in healthy older adults is characterized by a decline in cognitive functions including memory, learning and attention. Among others, memory is one of the major cognitive functions affected by aging. Understanding the mechanisms underlying age-related memory decline may help pave the road for novel treatment strategies. Here, we tried to elucidate the neural correlates associated with memory decline using structural and functional neuroimaging and neuromodulation with transcranial direct current stimulation (tDCS).
Over the course of three studies, we investigated 1) the influence of white matter integrity and grey matter volume on memory performance in healthy older adults, 2) the role of functional coupling within the memory network in predicting memory performance and the impact of tDCS in modulating retrieval performance in healthy older adults, 3) the effect of tDCS over the sensorimotor cortex on cognitive performance in young adults.
MRI was used to study associations of cognitive performance with white matter integrity and grey matter volume, and examine their causal relationship in the course of aging. White matter integrity was assessed by acquiring diffusion tensor imaging (DTI) and performing deterministic tractography based on constrained spherical deconvolution. Grey matter volume was estimated using fully automated segmentation. Both white matter integrity and grey matter volume were correlated with behavioral data of a verbal episodic memory task. Percentage of correct answers at retrieval was used to measure memory performance (Manuscript 1). In addition, anodal tDCS (atDCS) (1 mA, 20 min) was applied over CP5 (left temporoparietal cortex) to modulate memory formation in healthy older adults. Participants underwent resting-state fMRI before the stimulation. Functional connectivity analysis was performed to determine whether functional coupling within the memory network predicted initial memory performance, and to examine its association to tDCS-induced enhancement effect (Manuscript 2). Finally, atDCS (1 mA, 20 min) was applied over C3 (left sensorimotor cortex) to explore the effect of tDCS over the sensorimotor cortex on cognitive performance in young adults. During the stimulation, participants performed three tasks; gestural task, attentional load task and simple reaction time task (Manuscript 3).
Results showed that volumes of the left dentate gyrus (DG) and tractography-based fractional anisotropy (FA) of individual fornix pathways were positively related to memory retrieval in older adults. Brain-behavior associations were observed for correct rejections rather than hits of memory performance, indicating specificity of memory network functioning for detecting false associations. Thus, the data suggested a particular role of neural integrity that promotes successful memory retrieval in older adults. Subsequent mediation analysis showed that left DG volume mediated the effect of fornix FA on memory performance (48%), corrected for age, revealing a crucial role of hippocampal pathway microstructure in modulating memory performance in older adults (Manuscript 1). tDCS results showed that atDCS led to better retrieval performance and increasing learning curves, indicating that brain stimulation can induce plasticity of episodic memory processes in older adults. Combining tDCS and fMRI, hippocampo-temporoparietal functional connectivity was positively associated with initial memory performance in healthy older adults and was positively correlated with the magnitude of individual tDCS-induced enhancement, suggesting that individual tDCS responsiveness may be determined by intrinsic network coupling (Manuscript 2). Finally, our findings suggested that atDCS over left sensorimotor cortex reduced reaction times in the gestural-verbal integration task, specifically for incongruent pairs of gestures and verbal expressions, indicating the role of sensorimotor cortex in gestural-verbal integration in young adults (Manuscript 3).
The results of all three studies may help to elucidate age-related structural deterioration and functional coupling network underlying cognitive processes in healthy adults. Furthermore, these studies emphasized the importance of interventions like tDCS in modulating cognitive performance, specifically episodic verbal memory and gestural-verbal integration. By unveiling the specific role of brain structures and functional network coupling as well as the role of tDCS in modulating cognitive performance, our results contribute to a better understanding of brain-behavior associations, and may help to develop clinical interventional approaches, tailored for specific cognitive functions in aging.