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Chills are emotional peaks especially in response toward acoustic stimuli. In the present study, we examined facial expressions associated with pleasant and unpleasant chill experiences during music and harsh sounds by measuring electromyographic activity from facial corrugator and zygomatic muscles. A rubber bulb could be pressed by the participants to report chill intensities. During harsh sounds, increased activation of both corrugator and zygomatic muscle was observed. Zygomatic muscle activity was even more pronounced when a chill experience was reported during such sounds. In contrast, pleasant chill experiences during music were associated with slightly increased corrugator activity compared with absent chills. Our data suggest that harsh sounds produce a painful facial expression that is even intensified when a chill experience is reported. Increased corrugator activity during chills toward music might refer to states of being moved. The results are discussed in the light of a proposed role of the chill in regulating social behavior. Our results suggest that recording facial muscle activity can be a valuable method for the examination of pleasant and unpleasant peak emotions induced by acoustic stimuli.
In fünf empirischen Studien wurde untersucht, ob Personen wissen, was sie im Ausdruck zeigen und anderen Personen kommunizieren, wenn sie eine Emotion erleben. Theoretische Grundlage der Untersuchungen war die Selbst-Inferenz-Hypothese von Reisenzein und Studtmann (2007). Diese besagt, dass Personen das Vorhandensein, die Art und die Intensität ihres Emotionsausdrucks nicht primär durch die Wahrnehmung ihres tatsächlichen Ausdrucksverhaltens feststellen, sondern aus der Qualität und Intensität ihres Gefühlserlebens erschließen. Zentrales Ziel der Untersuchungen war die empirische Überprüfung der Selbst-Inferenz-Hypothese für den mimischen Emotionsausdruck bei hedonisch positiven (Freude, Erheiterung) und negativen (Ekel, Traurigkeit/Enttäuschung, Ärger/Frustration) Emotionen. Darüber hinaus wurde eine Reihe von methodischen Einwänden gegen bisherige Studien zum Wissen über die eigene Mimik auf ihre Bedeutsamkeit überprüft. Die Ergebnisse der Experimente bestätigten konsistent die Vorhersagen der Selbst-Inferenz-Hypothese. Insbesondere konnte erstens für alle untersuchten Emotionen gezeigt werden, dass Gefühle bessere Prädiktoren von Meinungen über den eigenen mimischen Emotionsausdruck waren als der durch Beobachtereinschätzungen oder FACS-Codierungen gemessene tatsächliche Ausdruck. Zweitens zeigte sich, dass Personen meist nicht genau wissen, was sie zeigen, wenn sie ein Gefühl erleben. Vielmehr überschätzten sie systematisch die Intensität ihres Emotionsausdrucks. Potenzielle Alternativerklärungen dieser Ergebnisse konnten entweder methodisch ausgeschlossen oder empirisch entkräftet werden. In Studie 5 konnte die Selbst-Inferenz-Hypothese auch für nicht-mimische Ausdruckskomponenten von Prüfungsangst bestätigt werden. Die Befunde haben potenziell bedeutsame Implikationen für Theorien der Mimik, die Validität von Messmethoden des Emotionsausdrucks und für soziale Interaktionen im Alltag.
Background and purpose
The insula has important functions in monitoring and integrating physiological responses to a personal experience of multimodal input. The experience of chills in response to auditory stimuli is an important example for a relevant arousing experience coupled with bodily response. A group study about altered chill experiences in patients with insula lesions is lacking.
Methods
Twenty-eight stroke patients with predominantly insula lesions in the chronic stage and 14 age-matched controls were investigated using chill stimuli of both valences (music, harsh sounds). Group differences were analyzed in subjective chill reports, associated bodily responses (skin conductance response), lesion mapping, diffusion-weighted imaging and functional magnetic resonance imaging. Other neuropsychological deficits were excluded by comprehensive testing. Diffusion-weighted imaging was quantified for four insula tracts using fractional anisotropy.
Results
The frequency of chill experiences was comparable between participant groups. However, bodily responses were decreased for the stroke group. Whereas there was no association of lesion location, a positive association was found for the skin conductance response during aversive sounds and the tract connecting anterior inferior insula and left temporal pole in the stroke group. Similarly, functional magnetic resonance imaging activation in areas hypothesized to compensate for damage was increased with bodily response.
Conclusions
A decoupling of felt arousal and bodily response after insula lesion was observed. Impaired bodily response was related to an impaired interaction of the left anterior insula and the temporal pole.
There is multiple evidence that emotionally arousing events are preferentially processed, and better remembered than neutral events. In the present dissertation I investigated whether those strong emotional memories are affected by acute and chronic stress. Moreover, I was interested in whether already established emotional memories can be changed by behavioral intervention. According to the modulation hypothesis, emotionally arousing events promote attention and memory processes via noradrenergic and glucocorticoid actions. Recent models suggest that stress hormones differentially impact mnemonic processing, namely encoding, (re-) consolidation and memory retrieval, depending on timing and duration of the stressor relative to the learning experience. Acute stress around the time of encoding has been found to enhance memory, whereas chronic stress has been associated with memory impairments. Furthermore, consolidated memories are not resistant to modifications. Following reactivation, memories can turn into an unstable state and undergo a process called reconsolidated in order to persist. During this vulnerable state, memories are prone to modification, for instance by pharmacological blockade or interference learning. Here, the modulation of newly formed emotional and neutral memories as well as existing emotional and neutral memories was investigated in a well-established picture viewing and recognition memory paradigm using behavioral and neurophysiological measures (event-related potential, ERPs). More elaborative processing of emotional, relative to neutral stimuli has been related to the late positive potential (LPP). During encoding of emotional and neutral pictures, enhanced LPPs (starting at about 400 ms after stimulus onset) are usually observed for emotionally arousing relative to neutral pictures, indicating preferential attention allocation and processing. During recognition, correctly recognized old items evoke larger ERP amplitudes than correctly identified new items. This difference, the ERP old/new effect, was used to measure mnemonic processing during retrieval. The ERP old/new effect over centro-parietal sensor sites (400-800 ms) has been associated with recollection processes, and is enhanced for emotional, compared to neutral materials. Three studies are presented, that investigated 1) the influence of acute stress prior to encoding on long-term memory and its neural correlates, 2) the impact of chronic stress on encoding and memory, and 3) the influence of interference on already established memories (reconsolidation), always contrasting emotionally arousing and neutral scenes. Study 1 investigated subsequent recognition memory after encoding following acute stress using a socially evaluated cold pressure test, while study 2 tested the influence of chronic stress investigating breast cancer survivors about two years after cancer treatment. In study 3, one day after encoding, reconsolidation of the reactivated picture memory was targeted with an interfering learning task. In all three studies, recognition memory was tested one week later. High-density electroencephalograms (EEGs; 257 electrodes) were recorded to measure brain potentials. The results showed, in line with previous research, that emotionally arousing scenes were preferentially processed, as indicated by larger LPPs, and were better remembered than neutral scenes, as indicated by enhanced memory performance and larger ERP old/new differences. Experiencing acute stress prior to encoding enhanced the centro-parietal ERP old/new effect for emotionally arousing pictures at recognition, corroborating that acute stress facilitates memory for emotional scenes (Study 1). In contrast, attenuated LPPs for unpleasant pictures and impaired memory performance for arousing pictures were observed in breast cancer survivors (Study 2), indicating altered attention to emotion and subsequent emotional memory storage in chronically stressed individuals. When memory reactivation was followed by an interfering learning task, recognition memory and ERP old/new differences were attenuated for emotionally arousing scenes, selectively, showing the possibility that emotional memories might be modulated by behavioral interventions (Study 3). The results of all three studies are discussed and integrated into a model of memory modulation by stress and interference. The results highlight the importance of understanding the role of emotional arousal in the processes of memory formation, retrieval and reconsolidation. Moreover, shedding light on the differential effects of acute and chronic stress, interference and their possible interactions might help to prevent and even modify impairing memories that are one of the major concerns in stress- and fear-related mental disorders.
Die Studie widmete sich der Frage, ob Kontakt zu einer Fremdgruppe positive Auswirkungen auf die Einstellung zur Fremdgruppe hat und welche spezifischen Prozesse diese Beziehung mediieren. Es wurde angenommen, dass Emotionen und Verhaltenstendenzen gegenüber der Fremdgruppe sowie Stereotype und Symbolische Überzeugungen über die Fremdgruppe durch Kontakt beeinflusst werden und ihrerseits die Einstellung affizieren. Ferner wurde postuliert, dass die Repräsentation von Fremd- und Eigengruppe als eine gemeinsame Gruppe während des Kontakts teilweise die Effekte des Kontakts auf die angenommenen Mediatoren vermittelt. Die beschriebenen Zusammenhänge wurden an deutsch-polnischen Musikbegegnungen (Orchester-, Band-, Chortreffen etc.) untersucht. Deutsche Teilnehmer dieser Begegnungen füllten eine Woche vor dem Kontakt, direkt danach und erneut vier Wochen später einen Fragebogen aus. Der Fragebogen beinhaltete Maße für die Einstellung gegenüber Polen, für Emotionen, Stereotype, Symbolische Überzeugungen, für Verhaltenstendenzen, die Gruppenrepräsentation, für die Kontaktqualität und die Kontakthäufigkeit. Eine Vergleichsgruppe, die nicht an einer solchen Intervention teilnahm, füllte den Fragebogen zu zwei Zeitpunkten im Abstand von fünf Wochen aus. Die Ergebnisse unterstützten überwiegend die Hypothesen. Die Einstellung gegenüber Polen war nach dem Kontakt signifikant positiver. Diese Veränderung blieb auch vier Wochen später noch stabil. Die Einstellung der Vergleichsgruppe veränderte sich nicht und fiel im Vergleich negativer aus. Multiple Mediationsanalysen zeigen, dass Emotionen den bedeutsamsten Mediator zwischen Kontakt und Einstellungsänderung darstellten. Analysen getrennt nach Geschlecht ergaben jedoch, dass dies vor allem für die weiblichen Teilnehmer galt. Der Einfluss des Kontakts auf die Einstellung der männlichen Teilnehmer wurde vornehmlich durch die eher kognitiven Variablen Stereotype und Symbolische Überzeugungen vermittelt. Dieses Muster zeigte sich sowohl für die Einstellung, die direkt nach dem Kontakt erfasst wurde, als auch für die Einstellung vier Wochen später. Die Gruppenrepräsentation vermittelte nur zwischen Kontakt und Emotionen sowie Verhalten. Zu den anderen Mediatoren zeigte sich keine bedeutsame Beziehung.
Our emotional experiences depend on our interoceptive ability to perceive and interpret changes in our autonomous nervous system. An inaccurate perception and interpretation of autonomic changes impairs our ability to understand and regulate our emotional reactions. Impairments in emotion understanding and emotion regulation increase our risk for mental disorders, indicating that interoceptive deficits play an important role in the etiology and pathogenesis of mental disorders. We, thus, need measures to identify those of us whose interoceptive deficits impair their emotion understanding and emotion regulation. Here, we used cardiac measures to investigate how our ability to engage prefrontal and (para-)limbic brain region regions affects our ability to perceive and interpret cardiac changes. We administered a heartbeat detection task to a sample of healthy individuals (n = 113) whose prefrontal-(para-) limbic engagement had been determined on basis of a heart rate variability recording. We found a positive association between heartbeat detection and heart rate variability, implying that individuals with higher heart rate variability were more accurate in heartbeat detection than individuals with lower heart rate variability. These findings suggest that our interoceptive accuracy depends on our prefrontal-(para-)limbic engagement during the perception and interpretation of cardiac changes. Our findings also show that cardiac measures may be useful to investigate the association between interoceptive accuracy and prefrontal-(para-)limbic engagement in a time- and cost-efficient manner.
Thema dieser Dissertation ist die Emotionsgenese im Kontext der Verfolgung von Zielen. Den Ausgangspunkt bildete dabei das Selbstregulationsmodell von Carver und Scheier (1998), welches die Geschwindigkeit der Zielverfolgung als Ursache für handlungsbegleitende Emotionen betrachtet – die Distanz zum Ziel sowie die Erwartung der Zielerreichung sollen hingegen keinen Einfluss auf Emotionen haben. Mit diesen Annahmen steht das Selbstregulationsmodell im Wider¬spruch zu anderen Emotionstheorien, wie beispielsweise der Self-Discrepancy Theory (Higgins, 1987) oder kognitiven Emotionstheorien (Arnold, 1960; Lazarus, 1966; Ortony et al., 1988; Reisenzein 2009). In der Arbeit wird versucht diese Theorien zusammenzuführen, und untersucht, ob sich die Konzepte der Zieldistanz und der Erwartung in das Modell von Carver und Scheier zur Vorhersage handlungsbegleitender Emotionen integrieren lassen. Zieldistanz und Emotion Es wurde angenommen, dass die Zieldistanz sowohl direkt als auch indirekt (über die Erwartung der Zielerreichung) zur Emotionsentstehung beiträgt. Darüber hinaus wurde eine moderierende Wirkung der Zieldistanz auf den Einfluss der Geschwindigkeit angenommen. Zur Überprüfung dieser Annahmen wurden drei Studien durchgeführt. In Studie 1 wurde eine Methode zur Manipulation der Zieldistanz entwickelt, in Studie 2 die Zieldistanz manipuliert und in Studie 3 die Manipulation der Zieldistanz um die Manipulation der Geschwindigkeit erweitert. In Studie 2 konnte gezeigt werden, dass die Zieldistanz, über die Geschwindigkeit hinaus, einen signifikanten Einfluss auf negative (nicht aber positive) Emotionen hat. Ein Teil des Einflusses scheint darüber hinaus über die Erwartung vermittelt zu werden. Eine moderierende Wirkung der Zieldistanz auf den Einfluss der Geschwindigkeitsdiskrepanz auf Emotionen konnte dagegen nicht nachgewiesen werden. Da die Manipulation der Zieldistanz in Studie 3 ohne Wirkung blieb, konnten keine kausalen Schlüsse über die Bedeutung der Zieldistanz bei gleichzeitigem Vorliegen von Geschwindigkeitsinformationen gezogen werden. Regressionsanalysen bestätigten aber auch in Studie 3 den Einfluss der Zieldistanz auf negative Emotionen, während die Moderationshypothese abermals nicht bestätigt werden konnte. Erwartung und Emotion Legt man die kognitive Emotionsstruktur nach Ortony et. al. (1988) zugrunde, so wird deutlich, dass mit dem Selbstregulationsmodell keine zielbezogenen Emotionen vorhergesagt werden können: Hierzu ist der Einbezug der Erwartung notwendig. Um das Spektrum vorhersagbarer Emotionen zu erweitern, wurde das Modell von Carver und Scheier um einen weiteren Wirkpfad ergänzt und die Emotionsgenese im Rahmen eines Zwei-Pfade-Modells beschrieben: (1) dem vergangenheitsgerichteten Wirkpfad, der über die Geschwindigkeit mit dem Erleben handlungsbezogener Emotionen (z.B. Zufriedenheit, Enttäuschung) verbunden ist, sowie (2) dem zukunftsgerichteten Wirkpfad, der über die Erwartung der Zielerreichung mit dem Erleben zielbezogener Emotionen (z.B. Hoffnung, Furcht) verbunden ist. Darüber hinaus wurde angenommen, dass die Geschwindigkeit indirekt – über die Beeinflussung der Erwartung – zielbezogene Emotionen beeinflusst. Als potentieller Moderator der Erwartungs- und Emotionsgenese wurde der Zeitdruck diskutiert. Es wurde eine Studie (Studie 4) durchgeführt, in der der Zeitdruck manipuliert und das Zwei-Pfade-Modell unter der Bedingung schlechten Vorankommens geprüft wurde. Die Ergebnisse unterstützen die Annahme, dass die Erwartung Emotionen beeinflusst: So wurden der Annahme entsprechend Hoffnung und Furcht direkt durch die Erwartung (zukunftsgerichteter Wirkpfad), aber nur indirekt durch die Geschwindigkeit beeinflusst. Zudem erwies sich Zeitdruck als signifikanter Moderator der Erwartungs- sowie Emotionsgenese (für Hoffnung, nicht aber für Furcht). Die Ergebnisse bestätigten, dass ein einfaches Modell zur Vorhersage von handlungs-begleitenden Emotionen, wie von Carver und Scheier beschrieben, nicht ausreicht, um das gesamte Spektrum handlungsbegleitender Emotionen vorherzusagen. Neben der Geschwindigkeit der Zielverfolgung sollten auch die Zieldistanz sowie die Erwartung der Zielerreichung einbezogen werden. In zukünftigen Untersuchungen sollte geklärt werden, welche Zielverfolgungsbedingungen die Emotionsgenese moderieren bzw. einen Einfluss auf die relative Bedeutung der Geschwindigkeit, Zieldistanz und Erwartung für das Erleben handlungsbegleitender Emotionen haben.
Es gibt Hinweise darauf, dass das Kleinhirn an affektiven und kognitiven Verarbeitungsprozessen und an Arbeitsgedächtnisleistungen beteiligt ist. In dieser Arbeit wurden 8 Patienten mit Kleinhirninsulten (Durchschnittsalter 61,25 Jahre), die in der neurologischen Klinik der Universitätsmedizin Greifswald behandelt wurden und 7 Patienten mit peripher neurologischen Erkrankungen (Durchschnittsalter 56,71 Jahre), bei denen eine Kleinhirnläsion ausgeschlossen worden war, untersucht. Zur Beurteilung veränderter neuronaler Aktivitäten wurde eine 129-Kanal-Elektroenzephalographie-Studie (EEG) verwendet und mithilfe der Interpretation ereigniskorrelierter Potentiale (EKP) verschiedene affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse analysiert. In der Teilstudie 1 wurde die frühe Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli, in der Teilstudie 2 affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse während der Präsentation visueller Stimuli, in der Teilstudie 3 affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse während der Präsentation visueller und akustischer Stimuli und in der Teilstudie 4 die späte Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli untersucht. Zur Untersuchung der affektiven Verarbeitungsprozesse wurden Bilder verschiedenen emotionalen Inhaltes (angenehm, neutral, unangenehm) und Erregungsstufe (schwach bis stark erregend) aus dem Katalog des International Affective Picture System (IAPS) verwendet. Es wurden Bilder in schneller 333ms (Teilstudien 1 bis 3) oder in langsamer Abfolge von 1000ms (Teilstudie 4) präsentiert. Zur Untersuchung kognitiver Verarbeitungsprozesse wurden die IAPS-Bilder bearbeitet. Für die Teilstudie 2 wurden sie mit Linien (horizontal/vertikal) überlagert und für die Teilstudie 3 mit Tönen (hoch/tief) synchronisiert. Linien und Töne unterschieden sich in ihrer Wahrscheinlichkeit des Auftretens, wobei die seltenen Reize als Zielreize dienten, welche von den Probanden mitgezählt werden mussten. Es wurden durch dieses Studiendesign folgende ereigniskorrelierte Potentiale gemessen: Die EPN, die visuelle P200 und P300, die akustische P300 und das LPP. Bezüglich der frühen und späten Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli konnten folgende Daten erhoben werden. In der Teilstudie 1 lösten in der Läsionsgruppe nur stark erregend angenehme vs. neutrale Bilder eine EPN aus. Ein signifikanter Gruppeneffekt bestand jedoch nicht. In der Teilstudie 2 war weder für schwach noch für starke erregend affektive vs. neutrale Bilder eine EPN in der Läsions- und Kontrollgruppe nachweisbar. In der Teilstudie 3 konnte zwar nur in der Kontrollgruppe für stark erregend angenehme vs. neutrale Bilder eine EPN nachgewiesen werden, die Gruppen unterschieden sich jedoch nicht signifikant voneinander. In der Teilstudie 4 lösten weder schwach noch stark erregend affektive Bilder ein LPP in der Läsionsgruppe aus. Ein signifikanter Gruppeneffekt bestand nicht, trotz nachweisbaren LPPs in der Kontrollgruppe für schwach erregend angenehme und stark erregend affektive vs. neutrale Bilder. Bezogen auf kognitive Verarbeitungsprozesse konnte in beiden Gruppen in der Teilstudie 2 eine visuelle P300 nach der Präsentation seltener Zielreize nachgewiesen werden. Die Läsionsgruppe wies dagegen eine signifikante visuelle P200 nach Präsentation von Zielreizen gegenüber der Kontrollgruppe auf. Eine akustische P300 (P3b) war in der Teilstudie 3 nach der Präsentation akustischer Zielreize in keiner Gruppe nachweisbar. Dagegen bestand in der Kontrollgruppe eine signifikant stärkere P3a. Die Ergebnisse zeigen, dass Patienten mit einer Kleinhirnläsion keine Beeinträchtigung in der frühen oder späten Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli aufweisen. Sie sind in der Lage, eine Bottom-up-Prozessierung visuell-affektiver Stimuli durchzuführen und sie nach ihrer Motivationsrelevanz einzuordnen. Patienten mit einer Kleinhirnläsion unterscheiden sich nicht signifikant in ihrer neuronalen Aktivität gegenüber der Kontrollgruppe während intra- und crossmodaler Verarbeitungsprozesse von visuell-affektiven Stimuli während visueller oder akustischer Aufgaben. Die in vielen Studien beobachteten affektiven Auffälligkeiten bei Patienten mit einer Kleinhirnischämie sind daher auf spätere Verarbeitungs- und Ausführungsprozesse von Emotionen zurückzuführen, welche einer kognitiven und somit Top-down-Kontrolle unterliegen. Patienten mit einer Kleinhirnläsion benötigen allerdings mehr Arbeitsgedächtnisleistung, um die gestellte visuell-kognitive Aufgabe zu absolvieren. Des Weiteren weisen sie Beeinträchtigungen in supramodalen kognitiven Verarbeitungsprozessen auf. Je schwieriger die kognitiven Anforderungen sind, umso mehr weisen Patienten mit einer Kleinhirnläsion Beeinträchtigungen in Form veränderter neuronaler Aktivität auf. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen darauf hin, dass das Kleinhirn vor allem an kognitiven und weniger an affektiven Verarbeitungsprozessen beteiligt ist.