Themen für Bachelor- und Masterarbeiten der AE Experimentelle

Themen für Bachelor- und Masterarbeiten
der AE Experimentelle Neuropsychologie
(Bei Interesse die Betreuer/innen direkt kontaktieren)
Wenn Neues Ähnliches weniger ähnlich macht: EEG-Korrelate eines Gedächtnismodus
Probanden haben normalerweise wenige Probleme, gelernte (alte) von ungelernten (neuen) Bildern
zu unterscheiden. Weisen die ungelernten Bilder jedoch große Ähnlichkeit mit den gelernten auf, wird
es schon schwieriger. Eine kürzlich erschiene Studie zeigte, dass die Wahrscheinlichkeit, diese
ähnlichen Bilder richtig als solche zu erkennen, größer ist, wenn im vorangehenden Durchgang ein
neues Bild präsentiert wurde, als wenn ein altes Bild präsentiert wurde. Die Autoren führen diesen
Effekt auf eine bestimmte Art von Gedächtnismodus des Gehirns (pattern separation mode) zurück,
der durch neue Bilder induziert wird und der hilfreich für die Erkennung der ähnlichen Bilder ist. Das
vorgeschlagene Projekt beleuchtet die EEG-Korrelate dieses Abrufmodus, wobei nicht nur Ereigniskorrelierte Potentiale (EKPs) sondern auch die Frequenzbänder des EEG untersucht werden sollen.
In zwei weiteren Projekten (Bachelor- oder Masterarbeiten) könnte getestet werden, ob dieser
Gedächtnismodus auch für das Quellengedächtnis förderlich ist, bzw. ob dieser Gedächtnismodus auch
das gealterte Gehirn in die Lage versetzen kann, ähnliche von gelernten Bildern besser zu
unterscheiden.
Betreuer / Ansprechpartner: Regine Bader
Elektrophysiologische Korrelate der absoluten und relativen Vertrautheit
Vertrautheitsbasiertes Erinnern geht mit zwei unterschiedlichen elektrophysiologische Korrelaten
einher. Der frühe frontale alt/neu-Effekt reflektiert den relativen Anstieg an Vertrautheit, der durch
eine spezifische Lernepisode bedingt wird (das Gesicht einer Person ist mir vertrauter, wenn ich ihr
gerade begegnet bin, im Vergleich zum Zeitpunkt vor der Begegnung), während man einen gleichzeitig
im EEG auftretenden aber eher parietal akzentuierten Effekt mit einem absoluten Vertrautheitssignal
in Verbindung bringt (das Gesicht einer Person, der ich schon einmal begegnet bin, ist mir vertrauter
als das einer Person, die ich noch nie gesehen habe). Bisherige Studien waren so konzipiert, dass sich
die Versuchspersonen bei einer Rekognitionsentscheidung entweder auf ein absolutes oder ein
relatives Vertrautheitssignal stützen konnten, was einen direkten Vergleich der beiden Effekte
ausschloss. In diesem Masterarbeitsprojekt sollen die alt-neu-Effekte zu zwei verschiedenen
Testzeitpunkten verglichen werden. Die Idee dabei ist, dass beim Erlernen neuer Konzepte zunächst
absolute Vertrautheit diagnostisch ist. Später, wenn die Konzepte fest im Gedächtnis verankert sind,
eine erneute Darbietung nur noch anhand eines relativen Anstiegs an Vertrautheit erkannt werden
kann. Dementsprechend sollte zum 1. Testzeitpunk ein früher frontaler alt/neu-Effekt und zum 2.
Testzeitpunkt ein früher parietaler alt/neu-Effekt zu erwarten sein.
Betreuer / Ansprechpartner: Regine Bader & Axel Mecklinger
Welche Bedingungen sind ungünstig für Rekollektion?
Zwei-Prozess-Modellen zufolge basiert episodisches Erinnern auf Vertrautheit und Rekollektion.
Rekollektion, also die Erinnerung an kontextuelle Details einer Lernepisode, wird normalerweise als
der zuverlässigere Prozess beschrieben, der zu einer sicheren Entscheidung führt. Daraus folgt, dass es
eigentlich immer vorteilhaft sein müsste, auf Rekollektion zurückzugreifen. Es ist aber so, dass es
Gedächtnisuntersuchungen gibt, in denen sich neuronale Korrelate von Rekollektion nicht oder nur in
abgeschwächter Form finden. In einer Literaturarbeit (Bachelorarbeit oder Projektarbeit) sollen diese
Studienergebnisse zusammengetragen werden, um Hypothesen zu genieren, unter welchen
Bedingungen Rekollektion erschwert oder unnötig wird. In einer optional folgenden empirischen
Masterarbeit könnte eine der Hypothesen getestet werden.
Betreuer / Ansprechpartner: Regine Bader
Motivated Encoding: Der Einfluss von Motivation und Feedback auf das
Erinnern
Eminems bürgerlicher Name lautet Marshall Bruce Matters III. Selbst mancher Fan des Rappers aus
Missouri muss raten, wen er entscheiden muss, ob diese Aussage richtig oder falsch ist und würde sich
auch nicht lange an das richtige Ergebnis erinnern. Wenn die Entscheidung allerdings an eine Wette
geknüpft ist und man für eine richtige Einschätzung Geld gewinnen kann, wird diese Aussage und das
Feedback über die Richtigkeit der Einschätzung bedeutsam und damit nützlich für unsere persönliche
Zukunft. Die bessere Erinnerbarkeit von Ereignissen, die nützlich für die Zukunft sind, wird „Adaptive
Memory“ genannt. Bei dieser Gedächtnisform spielt der Neurotransmitter Dopamin eine wichtige
Rolle. Allerdings ist bisher wenig bekannt darüber, inwieweit auch negative Ereignisse – wie negatives
Feedback oder der Verlust der Wette – das adaptive Gedächtnis beeinflussen können.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit (Bachelor oder Master) soll daher mittels ereigniskorrelierter
Potentiale (EKP) untersucht werden, ob die Valenz von Feedback einen Einfluss darauf hat, ob ein
Stimulus, der mit dem Feedback assoziiert ist, erinnert oder vergessen wird. Darüber hinaus soll
überprüft werden, inwiefern monetäre Anreize die Bedeutung des Feedbacks bei der
Gedächtnisbildung beeinflussen.
Betreuer / Ansprechpartner: Aljoscha Becker & Axel Mecklinger
SNOW: Saarbrücken Norming of Object Words – Normierung und Validierung
von Eigenschaften deutscher Nomen
Neuropsychologen, die mit experimentellen Methoden arbeiten, stehen bei der Erforschung des
Gedächtnisses häufig vor der Herausforderung, viele Stimuli für ihre Studien zu finden, die nach
Kriterien wie Valenz, Arousal oder Konkretheit bewertet wurden und damit für diese Kriterien
vergleichbar sind. Während im englisch- oder spanischsprachigen Raum bereits umfangreiche
Wortnormen mit mehreren Tausend Wörtern vorliegen, fehlen vergleichbare Normen im
deutschsprachigen Raum. Daher müssen deutschsprachige Neuropsychologen oft selbst aufwendige
Ratings durchführen. Ziel des SNOW-Projekts ist es, diesen Mangel zu beheben und der
deutschsprachigen Neuropsychologie einen umfangreichen Korpus an Wortnormen zur Verfügung zu
stellen. Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen die Normdaten mittels Online-Fragebögen erhoben und
validiert werden. Eine Validierung der SNOW-Daten kann wahlweise durch einen Vergleich mit bereits
bestehenden deutschsprachigen Wortnormen oder mit einem Verhaltensexperiment erfolgen.
Fundierte Kenntnisse im Umgang mit SPSS und R sind von Vorteil, aber nicht Voraussetzung.
Betreuer / Ansprechpartner: Michael Weigl
Welche Hirnprozesse signalisieren erfolgreiches Lernen neuer Items und
Assoziationen?
Während wir neue Informationen lernen, werden viele unterschiedliche Hirnprozesse ausgelöst. Aber
welche dieser Prozesse sind entscheidend dafür, ob wir uns später auch an die neue Information
erinnern können? In diesem Projekt möchten wir erforschen, ob die Antwort hierauf davon abhängt,
um welche Information es sich handelt. Oft müssen wir uns neue Begriffe oder Objekte einprägen, wie
z.B. Vokabeln einer Fremdsprache oder Gesichter von Personen, die wir gerade kennenlernen. Diese
Art der Information nennen wir „Item-Information“. In anderen Situationen ist es wichtig, sich die
Kombination mehrerer Dinge einzuprägen, z.B. die Kombination eines Vor- und Nachnamens oder
welcher Name zu welchem Gesicht gehört. Dies sind Assoziationen. In der Abschlussarbeit (Bachelor
oder Master) soll die Hypothese getestet werden, dass bestimmte ereigniskorrelierte Potenziale
(EKPs), die im EEG während des Lernens ausgelöst werden – die „P300“ und die „frontal slow wave“ –
jeweils den Erfolg des späteren Erinnerns von Item-Information bzw. Assoziationen vorhersagen
können.
Betreuer / Ansprechpartner: Siri Kamp & Axel Mecklinger
Wie effektiv ist Gedächtnistraining mithilfe von Neurofeedback? (EEG)
Neurofeedback ist eine neurowissenschaftliche Methode, mit deren Hilfe bestimmte Hirnfrequenzen
trainiert werden können. Dafür wird der Versuchsperson während einer EEG-Messung die zu
trainierenden Frequenz als visuelles Signal rückgemeldet. Eine Frequenz, welche für das selektive
Erinnern von Quellengedächtnisinhalten eine wichtige Rolle spielt, ist die frontale Theta-Frequenz (ca.
4-8 Hz). In der Literatur wird kontrovers diskutiert, wie viele Neurofeedback-Sitzungen ausreichend
sind, um nicht nur die Ausprägung der Theta-Frequenz zu erhöhen, sondern auch einen Transfereffekt
zu kognitiven Aufgaben zu finden (z.B. Gruzelier, 2014). Im Rahmen dieser Arbeit soll der Transfereffekt
von frontalem Theta-Neurofeedback-Training auf die Leistung in einer Quellengedächtnisaufgabe
mithilfe behavioraler und frequenzanalytischer EEG-Daten untersucht werden. Diese Arbeit ist Teil
eines größeren Forschungsprojektes, welches die Transfereffekte von Neurofeedback-Training auf
Gedächtnis- und kognitive Kontrollaufgaben untersucht und kann als Bachelor- oder Masterarbeit
konzipiert werden.
Betreuer / Ansprechpartner: Kathrin Eschmann & Axel Mecklinger
Spiegeln Theta-Oszillationen kognitive Kontrolle wider? (EEG)
Viele kognitive Funktionen, die wir im Alltag verwenden, können mithilfe neuronaler Korrelate in
elektrophysiologischen Daten genauer untersucht und verglichen werden. Zunehmend wird dafür die
frequenzanalytische Auswertung elektrophysiologischer Oszillationen, d.h. der Schwingungen im EEG,
verwendet. Mehrere Studien konnten zeigen, dass die frontale Theta-Frequenz (ca. 4-8 Hz) eine
wichtige Rolle für selektives Erinnern und andere kognitive Kontrollleistungen spielt (z.B. Addante et
al., 2011; Hanselmayr et al, 2008; Griesmayr et al.,2010). Es wird vermutet, dass frontale ThetaOszillationen dabei einen kognitiven Kontrollmechanismus widerspiegeln, der durch Unterstützung
des Gedächtnisabrufs, Interferenzabwehr oder Kommunikation zwischen weit auseinanderliegenden
Hirnarealen gute kognitive Leistungen ermöglicht. Um diesen Kontrollmechanismus genauer zu
untersuchen, sollen im Rahmen der Arbeit die frontale Theta-Frequenz in einer Quellengedächtnis-,
Arbeitsgedächtnis- und Interferenzaufgabe analysiert werden. Auch diese Arbeit ist Teil eines größeren
Forschungsprojektes, welches die Rolle der frontalen Theta-Frequenz und deren Training mit Hilfe von
Neurofeedback in Gedächtnis- und kognitive Kontrollaufgaben untersucht und kann als Bachelor- oder
Masterarbeit konzipiert werden.
Betreuer / Ansprechpartner: Kathrin Eschmann & Axel Mecklinger
Können das Gedächtnis und andere kognitive Leistungen mit Neurofeedback
verbessert werden?
Neurofeedback ist eine neurowissenschaftliche Methode, mit deren Hilfe bestimmte Hirnfrequenzen
trainiert werden können. Dafür wird der Versuchsperson während der EEG-Messung die Ausprägung
der zu trainierenden Frequenz als visuelles Signal rückgemeldet. Im klinischen Kontext wird
Neurofeedback bereits erfolgreich zur Verbesserung von Symptomen bei ADHS, Epilepsie und sogar
Tinnitus angewendet. Allerdings wurde die Auswirkung von Neurofeedback-Training auf kognitive
Leistungen bei gesunden Probanden bisher nur wenig untersucht. Daher soll im Rahmen dieser Arbeit
der Transfereffekt von Neurofeedback-Training auf eine Quellengedächtnisaufgabe sowie mehrere
kognitive Kontrollaufgaben, mit deren Hilfe die Arbeitsgedächtnisleistung und Interferenzabwehr
erhoben werden kann, untersucht werden. Auswertungsgrundlage bilden die behavioralen Daten
(Reaktionszeiten du Leistung), die mithilfe der genannten Aufgaben vor (pre-test) und nach (post-test)
dem mehrtägigen Neurofeedback-Training gemessen werden. Diese Arbeit ist somit Teil eines
größeren Forschungsprojektes, welches die behavioralen und elektrophysiologischen Transfereffekte
von Neurofeedback-Training auf Gedächtnis- und kognitive Kontrollaufgaben untersucht und kann als
Bachelor- oder Masterarbeit konzipiert werden.
Betreuer / Ansprechpartner: Kathrin Eschmann & Axel Mecklinger