Research projects

Current projects

SFB 1436/1 - TP MGK / IRTG
Duration: 01.01.2021 bis 31.12.2024

We provide a platform for the structured interdisciplinary scientific training of our doctoral as well as postdoctoral researchers within the proposed CRC to meet both individual career needs but also the transfer of knowledge form basic science into application, and the involvement of the public in research questions.

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SFB 1436 "Neuronal Resources of Cognition"; Project B6 "Mobilisation of neural resources for temporal attention"
Duration: 01.01.2021 bis 31.12.2024

The external environment is rich with multiple sources of sensory stimulation, and our ability to adapt
to our surroundings requires the efficient use of neural resources to process this dynamic input. Attendingto particular moments in time is a key cognitive capacity instrumental in all animals’ survival.
This requires associations between sensory systems and top-down executive control. How our senses
give us information about the environment changes as we age, often becoming compromised, and
resulting in drastic lifestyle changes, including problems with communicating and learning; ultimately
leading to isolation and further cognitive decline. While previous designs to prolong cognitive functioningacross the lifespan often rely on unisensory training programs, in the ‘real’ world, events often stimulate more than one sensory modality simultaneously and, therefore, may enhance the efficacy ofresource utilisation. The hidden potential underlying multisensory information processing within theseneurocognitive circuits during temporal attention, as well as the changes in these capacities acrossageing, remain unclear. Our project focuses on a key component that is instrumental in cognitive performanceand memory formation, the utilisation of temporal information in multisensory contexts; further, we will determine the potential to enhance these cognitive processes through interventionssuch as external feedback and multisensory training. We evaluate the potential for elevating cognitiveefficiency by manipulating expectations about the timing of sensorially cued events (WP1), testing thetransfer of information across modalities (WP2), and combining sensory categories (WP3) to ultimatelystabilise memory engrams. Across all three aims, we will relate behavioural readouts directly with neuronalactivity on the meso-scale and macro-scale level using functional magnetic resonance imaging(fMRI) in both humans and mice as well as micro-scale single-cell resolution two-photon (2P) Ca2+imaging and immediate early gene (IEG) expression in mice.

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Exploratory attentional resource allocation by the anterior prefrontal cort
Duration: 01.01.2021 bis 31.12.2024

Allocation of attention enables us to focus on the task at hand. However, in a constantly changing environment it is also necessary to explore the environment for the adaptive reallocation of resources. The anterior prefrontal cortex (aPFC) is regarded as a decisive part of a neurocognitive circuit for the neuronal realization of exploratory resource allocation in human and non-human primates. However, rodents (with their less differentiated frontal cortex) also show exploratory resource allocation. We plan to investigate the neural processes of exploratory attentional resource shifts on the macro-scale and meso-scale across humans and Mongolian gerbils. We utilize a novel, complementary foraging paradigm in both species based on exploitation / exploration trade-offs and record brain activity from the aPFC with respect to its local micro- and widespread macro-circuitry. Moreover, there is emerging evidence that exploratory attention is diminished in old age revealed by-sometimes perseverative- exploitative behaviour. Exploratory resource allocation is also likely to be a prerequisite for successful transfer of learning. This will be investigated in collaboration with other subprojects of the CRC.

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RTG 2413: The aging synapse
Duration: 01.07.2023 bis 31.12.2027

Our Research Training Group 2413 is an innovate research program funded by the DFG. We - 13 PhD students and their PIs - are dealing with the idea that cognitive decline in normal aging results from synaptic dysbalances. Hence, we are highly motivated to shed more light on altered synaptic proteostasis, dysfunctions of the immune system, altered functionality of the multipart synapse and changes in neuromodulation.

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MEDICODE - The Medial Frontal Cortex in Cognitive Control and Decision Making: Anatomy, Connectivity, Representations, Causal Contributions
Duration: 01.02.2022 bis 31.01.2027

THE ROLE OF THE MEDIAL FRONTAL CORTEX IN COGNITIVE CONTROL AND DECISION-MAKING: ANATOMY, CONNECTIONS, REPRESENTATIONS, CAUSALITY

Using cognitive control, people flexibly adapt their behaviour to achieve their goals of action in a changing world. Despite intensive research, there is still no overarching understanding of the mechanisms of cognitive control and its underlying main structure, the posterior medial frontal cortex (pMFC). This is due to the insufficient consideration of the neuroanatomy of the pMFC, its subregions and individual variability, the low sensitivity of group studies, the scarcity of causal evidence in humans, and the use of diverse research methods and paradigms in heterogeneous studies, which makes it difficult to differentiate general principles of cognitive control from study-specific idiosyncrasies. The project aims to solve these problems with two completely new approaches:

A) So-called dense sampling, the comprehensive collection of behavioural, imaging, EEG, eye movement and peripheral physiological data in multiple studies of the same subject as they perform cognitive control demanding tasks, allows variables of cognitive control to be quantified directly or via computer modelling. Multivariate analysis procedures are used to identify general as well as task- and modality-specific representations of these variables and to create a functional mapping of the subregions of the pMFC. The basic idea is that general principles of cognitive control over tasks and context should generalise and always be represented in a similar way.

B) The new non-invasive brain stimulation with transcranial focused ultrasound (tFUS) allows influencing neuronal activity with unprecedented spatial resolution. In combination with EEG and imaging, tFUS will reveal the necessity of sub-areas of the pMFC and some sub-cortical network partners for cognitive control.
In the medium term, this project will open new avenues for studying individual differences and pathological changes in cognitive control.

This project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement No 101018805).

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Restoring neural resources perturbed by sleep deprivation
Duration: 01.01.2020 bis 31.12.2024

Many disorders as well as ageing cause a decline in cognitive functions, yet experimentally inducible
changes in neural resources are required to understand how these declines arise and how they are
counteracted by mechanisms mobilising remaining resources. Lack of sleep destabilises and impairs
cognitive performance and renders mistakes more likely, presumably by functionally depleting neural
resources. In this project we aim to establish and characterise sleep deprivation (SD) as a model to
test and simulate the effects of declining cognitive functions as a result of reduced availability of neural resources (a "functional loss of resources”) in humans. On the other hand, cognitive control may adaptively mobilise resources according to needs and availability. To probe neural resources and mechanisms maintaining cognitive functions in spite of SD effects, cognitive control is investigated using a task allowing us to disentangle contributions of the posterior medial frontal, lateral frontal, and occipital cortices which together form a neural network that facilitates behavioural adaptations. Employing model-based and multivariate pattern analyses (MVPA) to neuroimaging data in rested wakefulness (RW) and after SD, the contributions of individual regions and the network itself will be investigated. Structural predictors of resource vs. vulnerability to SD, such as intracortical myelination, will be explored using microstructural MRI. Orexin (OX) is a neuropeptide that, in interaction with the noradrenergic (NA) system, stabilises and adjusts arousal and may have the potential to revert SD effects. Therefore, its role of in stabilising and restoring neural resources will be studied in pharmacological challenge studies.

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Build4People: Enhancing Quality of Life through Sustainable Urban Transformation, subproject WP#1: Behaviour change
Duration: 01.04.2021 bis 31.03.2025

The dynamic economic growth in Cambodia is leading to an urbanisation and construction boom in Phnom Penh. The new buildings and neighbourhoods are frequently not erected sustainably and have direct and indirect negative environmental impacts externalised to the general public impacting urban quality of life. Issues of sustainability are rarely addressed by decision-makers in the construction sector, related ministries, city administrations, educational institutions or by building users. The overall aim of the multi- disciplinary Build4People project is to support and analyse a transformative shift in Phnom Penh’s current urban development pathway, to move it towards a pathway with higher sustainability and liveability levels, with the building sector as the entrance point of our research and the improvement of urban quality-of-life as the common goal.

Subproject WP#1:
The main goal of the research and development phase is to promote sustainable behavior, sustainable lifestyles and overall sustainable living for the people of Phnom Penh. This has to be achieved in line with the overall goal of improving the urban quality of life (UQoL) for all residents of Phnom Penh through a sustainable urban transformation.

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Akzeptanz der Fremdnutzung personenbezogener Daten
Duration: 03.05.2021 bis 31.08.2024

Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, (a) den Status quo der Akzeptanz der Fremdnutzung strombezogener Nutzungsdaten zu erfassen und (b) mögliche Maßnahmen zu testen, durch die sich die Akzeptanz der Fremdnutzung strombezogener Nutzungsdaten und damit die Bereitstellungswahrscheinlichkeit solcher Daten verbessern ließe.

Um die Effizienz des Energiesystems in Deutschland weiter durch Digitalisierung vorantreiben zu können und die benötigten Energieverbrauchsdaten zu sammeln und zu verarbeiten, ist die Akzeptanz der Verbraucherinnen und Verbraucher unverzichtbar. Entsprechend ist es nötig, den Status quo der Akzeptanz der Fremdnutzung strombezogener Nutzungsdaten in der Bevölkerung zu ermitteln, um etwaigen regulatorischen Handlungsbedarf und regulatorische Spielräume festzustellen. Ausgangspunkt sind dabei zwei zentrale individuelle Präferenzen - Einstellung gegenüber der informationellen Selbstbestimmung und Umwelteinstellung.

Die Untersuchung des Status quo der Akzeptanz der Fremdnutzung strombezogener Nutzungsdaten und ihrer Zusammenhänge mit individuellen Einstellungen und den strukturellen Rahmenbedingungen der strombezogenen Nutzungsdatenfremdnutzung setzt die valide Erfassung beider Präferenzen voraus. Da derzeit noch kein geeignetes Messinstrument zur Erfassung der Einstellung gegenüber der informationellen Selbstbestimmung existiert, wird daher zunächst ein solches verhaltensbasiertes Messinstrument entwickelt. Analog zur Umwelteinstellungsskala wird auch die Einstellung gegenüber der Preisgabe persönlicher Daten im Rahmen des Campbell-Paradigmas konzeptualisiert.

Im Anschluss werden im Rahmen einer großskaligen, für die deutsche Bevölkerung repräsentativen Befragung unterschiedliche Szenarien der Fremdnutzung strombezogener Nutzungsdaten gegeneinander verglichen. So kann die Wirkung unterschiedlicher sozioökonomischer Attribute (z. B. Aufwandsreduktion und Anreize) auf die individuelle Akzeptanz quantifiziert werden. Von zentralem Interesse wird dabei auch sein, ob einer der beiden Präferenzen, Einstellung gegenüber der informationellen Selbstbestimmung oder Umwelteinstellung, prioritäre Bedeutung für die Akzeptanz der Fremdnutzung strombezogener Nutzungsdaten zukommt. Durch eine möglichst realitätsnahe Steuerung manifester Akzeptanz wird zudem noch die Alltagstauglichkeit der Befunde geprüft und in Handlungsempfehlungen für den Umgang mit Privathaushalten umgewandelt.

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KlimaPlanReal - Nachhaltige Transformationspfade zur Klimaneutralität mit Planungszellen und Reallaboren
Duration: 01.10.2022 bis 30.09.2025

Im Projekt KlimaPlanReal werden neue Formen der Initiierung und Unterstützung von Transformationsprozessen an Hochschulen eingesetzt und untersucht, um Transformationsprozesse hin zur Klimaneutralität zu stärken und zu beschleunigen. Hierzu werden nach einer Status Quo Analyse Hochschulklimaräte (Methode Planungszelle) eingesetzt. In diesen Räten werden Gutachten erstellt, aus denen priorisierte Teilprojekte für Transferlabore (Methode Reallabore) konzipiert werden. Auch hier werden partizipatorische Instrumente eingesetzt, etwa werden Transformationsteams (Trafoteams) gebildet, die die Transferlabore gemeinsam mit Praxispartner*innen umsetzen, Hemmnisse identifizieren und Überwindungsmöglichkeiten erarbeiten.

Weiter Informationen sind auf klimaplanreal.ovgu.de zu finden.

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Power2U -The Empowerment of households to participate in decarbonization - transdisciplinary research from a psychological, economic and political science research perspective
Duration: 01.10.2021 bis 30.09.2024

The project examines the existing barriers, but also the potential opportunities for an inclusive energy
transition from a social, economic and political science perspective. Particularly impact-relevant areas
(heating and mobility) as well as potentially vulnerable groups (population in rural areas) are the focal
points. In an analysis phase, the disciplinary findings on barriers (issues of subjective mapping of the
investment decision, affordability, distributional impacts) will be embedded in the current and future context (rising CO2 price, accompanying measures, actor constellations, institutions, policy mix at different political and administrative levels as well as in different policy areas) and finally integrated into an integrative phase model of sustainable investment decisions of households. On this basis, perspectives for future control instruments and interactive communication tools will be developed in a subsequent development, testing and contextualizing phase in cooperation with practice partners. These will be implemented in a pilot study and tested experimentally. Moreover, it will be evaluated in cooperation with the practice partners. In addition, the acceptance of an increasing CO2 price will be investigated in accompanying studies, especially if it is supplemented by complementary instruments that expand the individual's scope for action. Changes over time and interactions between acceptability and perceived options for CO2 options will also be analyzed.

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Completed projects

Altering cutaneous sensations by autosuggestion
Duration: 01.11.2019 bis 31.10.2022

Autosuggestion is one form of self-suggestion and follows the idea that the constant, inner repetition of a thought can be converted into corresponding ideomotor, ideosensory, and ideoaffective states. This concept is certainly captivating, and nowadays used in many life and job coaching concepts. However, empirical evidence on how far and to what extent autosuggestion can indeed alter one’s own neurophysiological bodily states is so far scarce. Here, we use a combination of state-of-the-art neuroimaging technology (7 Tesla functional magnetic resonance imaging, fMRI) together with psychophysical modelling techniques and electrophysiological recordings (EEG), to answer the question of how the inner repetition of an idea influences tactile sensations at the body on a phenomenological, behavioural, and neurophysiological level.

Project funded by the Bial Foundation Research Grants 2019.

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Diagnostic Glove: Disease diagnosis in daily life from wearable kinematics
Duration: 01.10.2019 bis 30.09.2022

In der Klinik erhobene Daten sind oft weniger aussagekräftig als Ärzte es sich wu¨nschen. Dies liegt nicht nur an der limitierten Anzahl von Tests, sondern auch an subjektiven Einflussfaktoren, wie der Arzt-Patienten-Beziehung oder der Erfahrung des Arztes. Quantitative Daten u¨ber das Verhalten des Patienten in der Häuslichkeit sind oft nicht verfu¨gbar, was ein Problem darstellt, insbesondere fu¨r die Diagnose motorischer Störungen. In diesem Projekt planen wir, neueste Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung u¨ber das "real life tracking” von Handfunktionen zu verwenden um ein neues Medizinprodukt zu entwickeln, den "Diagnostic Glove”. Dieser soll Ärzten helfen, Pathologien der oberen Extremitäten einfacher zu diagnostizieren, im Verlauf zu bewerten und zur Klassifizierung motorischer Erkrankungen heranzuziehen. Fu¨r die Initialisierung des Projektes bearbeiten wir ein häufiges, aber im klinischen Alltag schwierig zu lösendes Problem: die Unterscheidung zwischen Amyotropher Lateralsklerose (ALS), Einschlusskörpermyositis (IBM) und monomelischer Amyotrophie (MMA). Alle drei Erkrankungen zeichnen sich durch eine Beteiligung der oberen Extremitäten aus, die allerdings in fru¨hen Erkrankungsstadien schwer zu unterscheiden sein kann. Das hier vorgeschlagene Projekt setzt sich zum Ziel (i) zu zeigen, dass der Diagnostic Glove verwendet werden kann, um klinisch-relevante Veränderungen der Handmotorik zu klassifizieren, (ii) Algorithmen zu entwickeln, die reliabel zwischen ALS, IBM und MMA unterscheiden können und (iii) ein Patent fu¨r die Software, als ersten Schritt fu¨r die Kommerzialisierung des Produktes, zu erhalten. Dieses Projekt folgt einem Trend in der Medizin, in dem neue Produkte entwickeln werden, die es erlauben, Patientenverhalten im realen Leben zu erfassen. Diese "Medizin zum Mitnehmen” verspricht neue, automatisierte Therapieverfahren, die auf Big Data und Analysealgorithmen basieren um die medizinische Diagnose evidenzbasierter und quantitativer zu gestalten.

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ABINEP M4-project 3: Impact of vision loss on visual search
Duration: 01.02.2018 bis 30.05.2022

Vision loss affects the ease with which we can explore the environment with eye movements. For instance, patients suffering from a central scotoma place saccade targets into the scotoma region until they have learned to use an extrafoveal retinal location as a saccadic reference point. This often takes months during which the patients suffer from inefficient exploration patterns with few saccades and abnormally wide attentional foci.

Other patients use retinal implants that provide them with residual vision in a small part of their visual field. Depending on the system used, the implants enable eye movements or only head movements to explore the environment. The impact of this limitation on visual search of the environment has only scarcely been investigated.

In the present project, we aim to investigate the impact of partial vision loss on visual search with eye-tracking and functional magnetic resonance imaging. Eye-tracking is used to simulate vision loss with gaze-contingent simulation of vision loss, e.g. with simulated scotomata. In combination with fMRI, we aim to investigate changes in visual search processes on the one hand and changes in the neural representation of the environment on the other hand.

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Marie Curie IEF: Touch and Action
Duration: 01.05.2012 bis 30.04.2014

To respond to a touch, it is often necessary to localize it in space, and not just on the skin. The computation of this external spatial location involves the integration of somatosensation with visual and proprioceptive information about current body posture. Failures in the encoding of this external mapping would prevent us from retrieving the correct location of tactile events, impairing normal interactions with the environment. It would be like feeling the tickle of an insect on the skin, without knowing where to reach out to swat it away. The aim of the current project is to elucidate the mechanisms whereby self-generated movements and preceding tactile information is used by the remapping system to improve tactile localization.

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Serotonerge Modulation des Handlungsüberwachungssystems des Menschen
Duration: 16.03.2012 bis 20.12.2015

In meiner Promotion beschäftige ich mich mit genetischen und pharmakologisch induzierten Veränderungen im menschlichen Handlungsüberwachungssystem auf Verhaltensebene und deren elektrophysiologischer Korrelate im EEG.

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Anticipation, Processing, and Control of primary rewards
Duration: 01.01.2016 bis 31.12.2019

This project investigates the perception and neural representation of primary rewards, i.e. tastes, of their visual correspondences (secondary rewards) and of their (mis)matched combination in the human brain. Aims of this project are: (1) to identify the motivational, hedonic and category-specific representations (sweet, sour etc.) of primary rewards, (2) to identify the influence of secondary reinforcers on these representations and (3) to identify the effects of overlearned and novel visuo-gustatory correspondences on these and their functional interplay by means of univariate fMRI-approaches, plus functional connectivity, classification analysis and functional hyperalignment.

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CBBS Imaging Platform
Duration: 01.11.2017 bis 31.10.2019

Implementation von Datenaufbereitungs- und sicherungskonzepten auf einem Niveau, das den Anforderungen von geldgebenden Institutionen (ERC, DFG) und wissenschaftlicher Zeitschriften entspricht. Dokumentation der in Magdeburg vorhandenen Analysetools. Implementation von Nutzerschnittstellen, die diese und externe Technologien mit deutlich reduzierten technischen Anforderung den Magdeburger Wissenschaftlern zu Verfügung stellen. Ziel ist dabei eine erhöhte Effizienz der technischen Aspekte von Forschungsprojekten und eine Verbesserung der Reproduzierbarkeit von Analysen. Unter anderem wird dabei eine allgemeine Datenstruktur für Magnetresonanztomographie-Studien etabliert, die zukünftige Analysepfade gruppenübergreifend zugänglich machen.

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The studyforrest.org project
Duration: 01.01.2017 bis 30.07.2019

This is a long-running project that aims to built a unique resource for studying the brain's natural behavior. It combines brain imaging with other data acquisition techniques to capture a versatile recording of the human response to a prolonged complex natural stimulus, the motion picture "Forrest Gump".

We invite anyone and everyone to participate in this decentralized effort to explore the opportunities of open science in neuroimaging. One of our goals is to document how much (scientific) value can be generated - from the publication of scientific findings derived from this dataset, algorithms and methods evaluated on this dataset, and/or extensions of this dataset by the acquisition and incorporation of new data.

Since 2014, a number of datasets have been publicly released for unrestricted use, covering functional and structural brain imaging, eye tracking, physiological recordings, and numerous annotations of the structure of the movie stimulus. For up-to-date information on available data, funding, and our many collaborators, please see the project homepage.

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Deutsch - US-amerikanische Kooperation in Computational Neuroscience: Datagit - Kombination von Katalogen, Datenbanken und Verteilungslogistik in eine Daten-Distribution
Duration: 01.12.2014 bis 30.11.2017

Ziel dieses Projektes ist es, die technischen Schwierigkeiten bei der Verbreitung und Nachnutzung von wissenschaftlichen Originaldaten auszuräumen, um so die Zusammenarbeit unabhängiger Arbeitsgruppen im schrittweisen Forschungsprozess zu verbessern. Dazu wird das erfolgreiche Modell einer Software-Distribution zur Anwendung beim "data-sharing" adaptiert. Analog zum Software-Pendant werden alle Komponenten einer "Daten Distribution" entwickelt: Datenpaket-Manager, Paket-Archiv, Schnittstellen für automatisierte und interaktive Nutzung. Die Arbeiten basieren auf zwei Grundprinzipien: 1) Nutzung existierender, unabhängiger Daten-Hosting Dienstleister als Fundament für eine dezentrale data-sharing Plattform. 2) Nutzung einer bereits etablierten Software für Datenverwaltungs- und -transport-Logistik: git-annex, welche wiederum auf dem weit verbreiteten GitVersionskontroll-System aufbaut. Das fertige System "DataGit" wird es erlauben, mit einer einzigen Schnittstelle auf eine große Bandbreite von Daten zugreifen zu können - von einer einzelnen Datei auf dem Webserver einer Arbeitsgruppe bis hin zu großen Datensammlungen auf Portalen wie openfmri.org. DataGit ist kompatibel mit allen Betriebssystemen und präsentiert Nutzern den Datenzugriff nach vertrauten Konzepten wie Dateien und Verzeichnissen, während Nutzerautorisierung und Datentransport transparent abgewickelt werden.

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Tracing the Template: Investigating the Representation of Perceptual Relevance
Duration: 01.05.2014 bis 31.03.2017

In this effort we seek to identify the nature of attentional preferences of cognitive behavior, in terms of function (how it affects our behavior), physiology (how it is implemented in the brain), and time (how it is affected by learning/selection history). Specifically, what preferences can it hold, how do these change as a function of experience, and what are the neural codes underlying these representations?

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Deutsch - US-amerikanische Kooperation in Computational Neuroscience: Entwicklung allgemeingültiger, hoch-dimensionaler Modelle neuronaler Repräsentationsräume
Duration: 01.12.2011 bis 31.03.2015

Heute ist es durch multivariate Analyseverfahren möglich, Informationen aus Hirnaktivierungsmustern zu dekodieren. Dennoch weiß man noch wenig darüber, inwieweit sich neuronale Kodes zwischen Individuen unterscheiden. Nachteil der bisherigen Methoden ist dabei, dass Dekodier-Modelle für jedes individuelle Gehirn separat erstellt werden müssen, da insbesondere die funktionelle Feinstruktur von zwei Gehirnen nur unzureichend in Kongruenz gebracht werden kann. In diesem Projekt werden Methoden entwickelt, mit deren Hilfe es möglich ist, Gemeinsamkeiten in der neuronalen Informationsrepräsentation zu entdecken und zu beschreiben, in dem individuelle Hirnaktivitätsmuster in einen gemeinsamen hoch-dimensionalen Raum projiziert werden, um dort Modelle der Repräsentationsräume verschiedener Hirnareale zu erstellen, die für eine große Bandbreite von Umweltreizen und Individuen gültig sind. Dies beinhaltet auch komplexe kortikale Netzwerke die nicht konsistent auf externe Stimulation reagieren (z.B. für soziale Kognition).
Es werden die Algorithmen "Hyperalignment" und "Hyperalignment für funktionelle Konnektivität" entwickelt, die jeweils für die Anwendung auf funktionelle Hirnaktivierungsprofile, beziehungsweise Konnektivitätsmuster zwischen Hirnarealen optimiert sind. Zur Validerung werden Daten mit funktioneller Magnetresonanztomographie bei komplexer visueller und auditorischer Stimulation erhoben, um die zugrundeliegenden Repräsentationsräume zu analysieren.

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Real-life cognition challenge
Duration: 27.05.2014 bis 01.11.2014

Im Jahr 2013 wurde in Zusammenarbeit mehrerer CBBS Arbeitsgruppen ein umfangreicher Datensatz zur Untersuchung der auditorischen Wahrnehmung aufgenommen. Dieser Datensatz ist in der Kombination von Umfang und Paradigma weltweit einzigartig. Versuchspersonen hörten eine Hörfilmfassung des Films "Forrest Gump” während ihre Hirnaktivität und eine Reihe physiologischer Kennwerten für die gesamte Dauer von zwei Stunden kontinuierlich erfasst wurden - in einem der stärksten Magnetresonanztomographen. Diese funktionellen Messungen wurden weiterhin um zahlreiche Aufnahmen der Hirnstruktur ergänzt.

Dieser Datensatz ist 2014 vollständig für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht worden und in der neuen Open-Access Zeitschrift der Nature Publishing Group "Scientific Data” veröffentlicht. Direkt mit der Veröffentlichung wurde der Wettbewerb "real-life cognition challenge” ausgeschrieben, der die beste Verwendung dieses Datensatzes durch eine unabhängige Arbeitsgruppe prämieren sollte und Magdeburg damit in den Fokus der Öffentlichkeit hinsichtlich einer, in allen Wissenschaftsbereichen, immer stärker werdenden open-access und open-data Bewegung rückt.

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The role of the frontopolar cortex in change detection and processing of low-level stimulus characteristics
Duration: 01.06.2016 bis 01.05.2018

The present project is set out to investigate the role of the frontopolar cortex in tracking visual stimulus characteristics. Previous studies have shown that the frontopolar cortex is involved in flexible attention shift between different stimulus dimensions (see Pollmann, 2015, Trends in Cognitive Sciences, for discussion). The present project investigates to what extend (1) low-level stimulus characteristics that are necessary for the flexible shift of attention are represented in the frontopolar cortex and (2) frontopolar regions actively track the necessity for attention shifts and change their activation accordingly. These questions are tackled with two paradigm that reguire different levels of attention shift between stimulus diemensions and multivariate analysis of the resulting fMRI and EEG data.

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Genome wide association study with electrophysiological correlates of human performance monitoring
Duration: 15.02.2018 bis 31.07.2022

The goal of the original research project in the first application phase was to search genome-wide for associations between genetic polymorphisms and electrophysiological endo-/phenotypes of human action monitoring. A genetic approach with a broad focus across many hundreds of thousands of SNPs offered the advantage of systematically and comprehensively determining the contribution of different systems/components in action monitoring. The goal of the continuation application was to further validate and characterize the promising initial results regarding a genetic contribution in action monitoring. The sample collected in the first stage of the application was too small to reach definitive conclusions here. Another focus of the continuation application was the comparison of different methodological approaches to relate genetic information to electrophysiological data (classical association approach, parallel ICA, shape invariant modeling).

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EEG Korrelate pathologisch veränderter Handlungsüberwachung
Duration: 01.01.2017 bis 28.11.2021

Ziel des Projektes ist es, herauszufinden, inwiefern elektrophysiologische Korrelate der Handlungsüberwachung nach einer Hirnschädigung bzw. einer psychischen Erkrankung im Vergleich zu einer Kontrollgruppe verändert erscheinen bzw. welchen prädiktiven Wert diese Veränderungen für die kognitive Wiederherstellung eines Patienten haben.

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Kohärenz von Erleben, Mimik und Physiologischer Reaktivität bei Furcht und Trauer
Duration: 01.11.2015 bis 30.09.2017

Emotionen werden in der Psychologie von den meisten Autoren als diskrete Kategorien betrachtet (im Gegensatz zur Einordnung emotionaler Zustände auf den Dimensionen Valenz und Arousal), die jeweils ein spezielles Muster von Erleben, Ausdruck, physiologischer Reaktivität und neuronaler Aktivität aufweisen. In Anbetracht dieser Annahme ist eines der großen Probleme der heutigen Emotionspsychologie die häufig fehlende Kohärenz der verschiedenen Aspekte von Emotionen, wie Selbstbericht (Erleben), mimischer Ausdruck und psychophysiologischer Reaktivität (z.B. EKG, elektrodermale Aktivität (EDA)). Betrachtet man Emotionsinduktionsversuche, so findet man trotz des Selbstberichts von Emotionen, zur gleichen Zeit meist nur sehr geringe Häufigkeiten von kompletten prototypischen Mimiken einer Emotion und geringe von dazugehörigen einzelnen Bewegungen (sogenannte Action Units).

Es gibt verschiedene mögliche Ursachen für die mangelnde Kohärenz der Emotionselemente. Zum einen könnte es ein Problem des Messinstruments des Selbstberichts sein. Darum soll mittels des Rating Dials versucht werden die Befunde von Mauss et al. (2005) für Trauer zu replizieren, aber auch auf Furcht auszuweiten. Auch die Messung des mimischen Ausdrucks kann natürlich fehlerhaft oder unvollständig sein, sodass relevante Bewegungen nicht erfasst werden, wenn man z.B. nur EMG-Messungen einzelner Muskeln vornimmt. Abhilfe kann hier das FACS liefern, das alle mimischen Bewegungen inklusive Augen- und Kopfbewegungen in Kategorien einteilt.
In der geplanten Pilotstudie soll neben Trauer auch Furcht mittels Filmmaterial induziert werden (ein neutraler Film wird als Kontrollbedingung genutzt). Als abhängige Variable soll der Selbstbericht, die Mimik und die physiologische Reaktion erfasst werden. Es sollen 70 Probanden untersucht werden.
Ziel der Studie ist es für Trauer und Furcht die Kohärenz von Selbstbericht, Mimik und Psychophysiologischer Reaktion (EKG, EDA) zu überprüfen, sowie herauszufinden, ob Furcht möglicherweise durch andere als die bisher angenommenen mimischen Bewegungen ausgedrückt wird. Es sollen zwei Varianten von Kohärenzberechnungen verglichen werden. Zum einen die Kohärenzberechnung auf der Basis der von Ekman angenommenen prototypischen Mimiken (EMFACS). Zum anderen sollen Action Unit-Kombinationen die häufiger während einer der Emotionsinduktionen auftreten als in der neutral-Bedingung als indikativ für die jeweilige Emotion betrachtet werden und zur Kohärenzberechnung herangezogen werden. Eine höhere Kohärenz der einen oder anderen Methode würde für die Zugehörigkeit der jeweiligen AUs zur jeweiligen Emotion sprechen. Sollte mit einer der Methoden die Kohärenz aus der Studie von Mauss et al. (2005) erreicht werden, würde dies auch für die prinzipielle Einheit (Entität) von Emotionen sprechen.

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Explorative Suche und Normorientierte Zielsetzung: Datenerhebung zur Bildung eines Interaktionsmodells aus Suchverhalten, Zielsetzung und Emotionalen Reaktionen
Duration: 01.04.2016 bis 01.07.2017

In diesem Forschungsvorhaben wollen wir den Einfluss von psychologischen Eigenschaften (z.B. Big Five, Motivstärken, Emotionstraits) einer Person auf ihr Informationsverhalten während einer Faktensuche bzw. explorativen Suche untersuchen. Diese Studie ergänzt die bisherigen Arbeiten in B4 um Nutzungsdaten zu interaktiven Dialogen bei konkreten Aufgaben der Informationssuche. Dabei soll das Verhalten des Nutzers basierend auf den o.g. Nutzereigenschaften und dem emotional-motivationalen Zustand des Nutzers in verschiedenen Anreizsituationen (Bezugsnormen) analysiert werden. Die basierend auf den bisherigen Studien erstellten Nutzermodelle in B4 lassen aufgrund der geringen Anzahl an Testpersonen bisher leider keine zuverlässige Nutzermodellierung zu, haben aber sehr wohl belegt (Kotzyba et al., 2015), dass eine Modellierung bei geeigneter Charakterisierung der Nutzer und einer ausreichend großen Nutzerstichprobe möglich ist.

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FACS-Auswertung von mimischen Daten des IGF-Szenarios
Duration: 01.11.2015 bis 30.09.2016

Das IGF-Szenario ist ein Versuch bzw. Datenaufnahmeszenario im Rahmen des SFB-TRR 62 Companion-Technologie. Dabei interagierten Probanden mit einem technischen System, das Ihnen hilft einen Gangparcours zu durchlaufen. Der Gangparcours soll dazu dienen den Gang zu trainieren. Im Szenario wurden aber mehrere Emotionsinduktionen eingebaut. Sowohl Ärger/Frustration als auch Redeangst sollten hervorgerufen werden.
Mit Hilfe des Facial Action Coding System (Ekman & Friesen, 1978) soll die Mimik kategorisiert werden. Daraus werden dann Emotionen abgeleitet. Die Kategorien von Emotionen dienen dann Kooperationspartnern aus der Elektrotechnik/Informatik um ihre automatischen Erkennungsprogramme zu trainieren.

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CBBS graduate program
Duration: 01.01.2017 bis 30.06.2023

The aim of our CBBS neuroscience graduate program (CBBS GP) is to connect students from the Otto von Guericke University (OVGU), the Leibniz Institute for Neurobiology (LIN) and the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE). The CBBS graduate program is founded by the Center for Behavioral Brain Sciences CBBS, a central scientific institution of the Otto von Guericke University Magdeburg.

Currently, more than 150 PhD students, MD students and postdocs are already registered. Under the umbrella of the Otto von Guericke Graduate Academy (OVG-GA), the CBBS GP offers assistance on arrival in Magdeburg / Germany, helps to overcome bureaucratic hurdles and gives students a guide how to shape their own career. In addition, the CBBS GP organizes German courses in various formats and creates the basis for a scientific exchange thanks to the study groups offered. In addition to the calendar, which now includes all events taking place on the medical campus, the CBBS GP tries to give an overview of the research taking place on that campus with the new ring lecture. The CBBS GP provides information about national and international job offers, including the black board with job advertisements for students, PhDs, MDs and postdocs.

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ABINEP M4-project 5: Connectivity analysis of EEG and fMRT data (Application: Enhancement of brain machine interfaces)
Duration: 01.10.2017 bis 30.05.2022

Die hier beantragte ESF-geförderte internationale OVGU-Graduierten- schule (ESF-GS) Analyse, Bildgebung und Modellierung neuronaler und entzündungsbe- dingter Prozesse (ABINEP) soll die Ausbildung internationaler Promovierender in den be- sonders forschungsstarken Profillinien der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke- Universität (OVGU) unterstützen und ausbauen. Die durch diese ESF-GS geförderten OVGU-Profillinien sind die Zentren für Neurowissenschaften (CBBS) und für die Dynami- schen Systeme (CDS, einschließlich Immunologie/Molekulare Medizin der Entzündung). Die ESF-GS umfasst 4 thematische Module mit insgesamt 21 Stipendiaten, die den o.g. Schwerpunkten z.T. parallel zugeordnet sind und die organisatorisch unter dem zentralen Dach der ABINEP ESF-GS zusammengefasst werden sollen. Jedes der 4 thematischen Mo- dule wird mit 5-6 Stipendiaten ausgestattet. Die Module, die Zuordnung der Anzahl der Stipendien und die durch sie unterstützten OVGU-Forschungsstrukturen sind unten aufgeführt. Weiterhin sind die inhaltlich eingebundenen außeruniversitären Partner benannt:

  • 1. Neuroinflammation ( 5; CBBS, CDS, OVGU, FME, LIN, DZNE)
  • 2. Modellierung neuronaler Netzwerke ( 5; CBBS, OVGU, FME, LIN, DZNE)
  • 3. Immunoseneszenz ( 6; CDS, FME, HZI)
  • 4. Bildgebung menschlicher Hirnfunktionen ( 5; CBBS, OVGU, FME, LIN, DZNE)

Die CBBS-assoziierten Module weisen eine starke Vernetzung mit den Ingenieur- wissenschaften (v.a. dem Transferschwerpunkt Medizintechnik) auf, die über eine unab- hängig beantragte eigene ESF-GS (MEMoRIAL) gefördert werden sollen. Eine enge Koope- ration zwischen diesen beiden ESF-GS ist geplant, um Synergien sowohl in der Ausbildung der Stipendiaten als auch für innovative neue Forschungsansätze in Zusammenarbeit mit dem Transferschwerpunkt Medizintechnik der OVGU und dem Landesprojekt Autonomie im Alter zu erreichen. Insgesamt fördert die ESF-GS ABINEP die Internationalisierung der anerkannten exzellenten medizinischen Forschung der OVGU.

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SFB779 TP A15N: Erwartung, Verarbeitung und Kontrolle von Primärverstärkern
Duration: 01.01.2016 bis 31.12.2019

Dieses Projekt untersucht die Wahrnehmung und neuronale Repräsentation von Primärverstärkern (Geschmack), deren visuelle Pendants (Sekundärverstärker) und deren (in)kongruente Kombination im menschlichen Gehirn. Ziele sind: (1) Identifikation der motivationalen, hedonischen und katego-riespezifischen (süß, sauer etc.) Repräsentationen von Primärverstärkern, (2) Identifikation des Einflusses von Sekundärverstärken auf diese Repräsentationen und (3) Identifikation der Effekte von neuen und überlernten visuogustatorischen Kombinationen und deren funktionales Zusammenspiel mit univariaten fMRT-Analysen, Konnektivitäts-, Klassifikationsanalysen und Hyperalignment.

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Transregio 31:The active auditory system. A8 Neural correlates of audiovisual temporal integration
Duration: 01.07.2012 bis 30.06.2017

This project investigates the cognitive and neural mechanisms underlying the perception of audiovisual synchrony. Behavioural and psychophysical measures are combined with both high temporal resolution (Magnetoencephalography) and high spatial resolution (functional magnetic resonance) brain imaging techniques. First we attempt to identify the temporal neural dynamics and neuroanatomical substrates of the cognitive processes underlying audiovisual integration. Second, we will investigate the functional properties of these areas, determining those which compute audiovisual synchrony automatically, and those which can be modulated by adaptation. Third, we attempt to determine how the manipulation of simple stimulus parameters (e.g. brightness) modifies the neural processes underlying audiovisual integration. For example, since brightness changes alter the arrival times of visual information in the isocortex, brightness manipulations may reveal how the brain integrates information across the senses despite changing cortical arrival times. Together, the results of this project will significantly broaden our understanding of the cognitive and neural mechanisms of multisensory temporal integration.

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Spatial Coding of Sound
Duration: 01.01.2013 bis 31.12.2015

Dieses Projekt wird zusammen mit Dr. Jordi Navarra (P.I.) von dem Hospital Sant Joan de Déu, Barcelona, Spanien, durchgeführt. Es wird  vom Ministerio de Economía y Competitividad gefördert (Fördersumme 87.750 Euro). In diesem Projekt werden die neuronalen Grundlagen von Bewegungen im auditorischen Bereich mit fMRT im Menschen untersucht.

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EU-COST TD 0904 - Netzwerkförderung
Duration: 12.10.2010 bis 01.01.2014

Dieses europaweite Netzwerk (17 teilnehmende EU-Länder plus Australien, Kanada und Japan) untersucht die philosophischen Konstrukte, linguistische Beschreibungen, psychologische Mechanismen und neuronalen Korrelate von Zeitwahrnehmung

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Multisensory spatial integration and attention
Duration: 09.07.2010 bis 08.07.2013

Investigations of multisensory spatial integration with electroenzephalography (EEG), Magnetenzephalography(MEG) and functional magnetresonaztomography (fMRI) in humans

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Transregio 31:The active auditory system. A8 Neural correlates of audiovisual temporal integration
Duration: 01.07.2009 bis 30.06.2012

This project investigates the cognitive and neural mechanisms underlying the perception of audiovisual synchrony. Behavioural and psychophysical measures are combined with both high temporal resolution (Magnetoencephalography) and high spatial resolution (functional magnetic resonance) brain imaging techniques. First we attempt to identify the temporal neural dynamics and neuroanatomical substrates of the cognitive processes underlying audiovisual integration. Second, we will investigate the functional properties of these areas, determining those which compute audiovisual synchrony automatically, and those which can be modulated by adaptation. Third, we attempt to determine how the manipulation of simple stimulus parameters (e.g. brightness) modifies the neural processes underlying audiovisual integration. For example, since brightness changes alter the arrival times of visual information in the isocortex, brightness manipulations may reveal how the brain integrates information across the senses despite changing cortical arrival times. Together, the results of this project will significantly broaden our understanding of the cognitive and neural mechanisms of multisensory temporal integration.

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Gaze track representation in high-level visual cortex
Duration: 01.02.2021 bis 31.01.2024

When we look at a face, we carry out distinctive eye movements leading to gaze paths that can easily be discriminated from the gaze paths elicited by other objects. It is well-known that frontal and parietal areas support the planning and execution of such eye movements. However, we recently showed that face and house-specific gaze tracks can be decoded in the fusiform face area (FFA) and the parahippocampal place area (PPA) - even in the absence of a face or house to look at. We concluded that action (gaze) patterns are represented in high-level visual cortex, demonstrating a potential neural basis for close interactions of perception and action. While we think we have presented solid evidence for this counterintuitive mapping of complex gaze patterns in high-level perceptual areas, many questions as to their nature and function remain.
In the first experiment of the present proposal, we want to investigate the nature of this novel finding, specifically at what time the critical information is represented in a gaze track and if it is coded in the sequence or rather the location of fixations. In a second experiment, we want to learn if the gaze tracks elicited when identifying a face respectively identifying a facial emotion expression are represented in different perceptual brain areas. Finally, we plan to investigate if microsaccades elicited during face viewing are represented in a similar way as saccades in the FFA.

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Visual learning and attention guidance in patients with macular degeneration
Duration: 01.10.2018 bis 30.06.2021

Our previous work has shown that the deficits of contextual cueing in search with central vision loss are not due to a failure to learn repeatedly presented configurations, but due to a failure of memory-guided search that goes along with inefficient saccadic exploration of the search displays. In the current project, we want to address this issue with the aim to improve memory-guided search in individuals with central vision loss by improving saccadic exploration.
 
The main problem of eye movement control following central vision loss is that saccades lead to the foveation of peripheral saccade targets. While this is normally adaptive, bringing peripheral points of interest in full view, it is obviously maladaptive after central vision loss, requiring corrective saccades to bring the point of interest into view at a preferred retinal location (PRL) bordering the area of vision loss. What would be more adaptive in this case is to re-reference the saccade target location to an extrafoveal PRL. It is important to note that PRL-use is not the same as saccadic re-referencing to the PRL. In fact, SR has been found to develop only slowly - over months - in clinical populations suffering from foveal vison loss (von Noorden & Mackensen, 1962; White & Bedell, 1990; Whittaker, Cum­mings, & Swieson, 1991). However, recent experiments with central scotoma simulation (Barraza-Bernal et al., 2017; Kwon et al., 2013; Walsh and Liu, 2014; Liu and Kwon, 2016) have demonstrated ways to induce SR over hours rather than months, as reported in the patient studies. While these reports have shown the feasibility of successful SR training with simulated scotomata, they still leave many open questions, as outlined in the work program. Moreover, it took up to 25 hours of training for the fixations with the PRL to become comparably accurate as with the fovea (Kwon et al., 2013), so even a significant reduction of training hours with improved training techniques would be a considerable progress, making future training programs for patients more feasible. Furthermore, the usefulness of SR-training in AMD-patients (instead of study participants with simulated scotomata) still needs to be established.
Because of the slow spontaneous development of saccadic rereferencing and its importance for efficient visual search (including memory-driven search guidance), the main aim of this proposal is the development of an efficient method to train the fast and durable establishment of saccadic re-referencing (SR) to a PRL in the presence of foveal vision loss and to test effects on memory-guided search in the contextual cueing paradigm as well as its transfer to another important task - reading.

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Neuronal representation of motivational value and context in explicit and implicit learning
Duration: 01.01.2016 bis 31.12.2019

In vorausgegangenen Experimenten haben wir gezeigt, dass Strukturen des dopaminergen Systems über ihre Rolle beim Belohnungslernen hinaus auch in visuelle Lernprozesse involviert sind, die entweder nur auf kognitive Rückmeldungen oder gar in Abwesenheit externer Rückmeldung auf internen Konfidenzurteilen basieren. In der kommenden Antragsperiode möchten wir darauf aufbauen, indem wir das Zusammenspiel von ventralem Striatum und medialem Temporallappen bei komplexen visuellen Lernprozessen untersuchen. Ausgehend von tierexperimentellen Befunden möchten wir mittels funktioneller Bildgebung untersuchen, wie diese Strukturen bei der Repräsentation von Belohnungserwartung und Vorhersagefehler in räumlichen, sowie zeitlichen Kontexten zusammenwirken. Aufbauend auf unseren Vorarbeiten fassen wir diese Begriffe soweit, dass sie auch Reaktionen auf externe Rückmeldungen über die Korrektheit der Aufgabenerwartung einer­seits, sowie die Bestätigung oder Verletzung implizit gelernter Kontingenzen umfassen. Dazu möchten wir eine Serie von Experimenten mittels hochaufgelöster funktioneller Magnetresonanztomographie durchführen und diese mit einer quantitativen Modellierung verknüpfen. In Anlehnung an tierexperimentelle Befunde pla­nen wir zunächst die Untersuchung eines expliziten Kontextkonditionierungsparadigmas, in dem die Reprä­sentation von motivationalem Wert einer Handlungsalternative und Kontext analysiert wird. Aufbauend auf diesen Befunden möchten wir dann zur Untersuchung impliziter Lernprozesse fortschreiten. Hierzu planen wir, einerseits das Kontextuelle Cueing-Paradigma und andererseits das Serielle Reaktionszeit-Paradigma zu nutzen.

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Perceptual learning in retina implant users
Duration: 01.04.2017 bis 31.03.2019

Retinaimplantate bestehen aus elektronischen Chips, die bei erblindeten Patienten in das Auge implantiert werden, um die Funktion der zugrunde gegangenen Rezeptorzellen zu ersetzen und erhaltene Nervenzellen der Netzhaut zu stimulieren. Auf diese Weise kann ein Seheindruck wiederhergestellt werden, der aber so eingeschränkt ist, dass das Erkennen von Objekten oder Szenen nicht ohne weiteres gelingt. Wir möchten nun für diese Patienten ein Trainingsprogramm entwickeln, dass sie in die Lage versetzt, möglichst zügig zu lernen, Objekte anhand ihres reduzierten, durch das Retinaimplantat vermittelten Sehens zu erkennen.
Dazu versuchen wir, die Objektdarstellung für das Sehen mit Retinaimplantaten (RI) auf verschiedene Weisen zu optimieren. Großer Wert wird darauf gelegt, dass die Objekterkennung auf neue, zuvor nicht gelernte Objektansichten generalisiert, um einen Transfer des Lernens auf Alltagssituationen zu gewährleisten. Um unnötige Belastungen für die Patienten zu minimieren, erfolgt die Entwicklung des Traningsprogramms zunächst an sehgesunden Probanden, die Objektbilder zu erkennen versuchen, die mittels reduzierter Auflösung und spezifischen Verzerrungen das Sehen mittels Retinaimplantaten simulieren.
Ziel des Projekts ist es schließlich, ein computergestütztes Trainingsprogramm für RI-Patienten zu entwickeln, das den Patienten im Anschluss an die Implantation hilft, ihr wiedergewonnenes Sehvermögen möglichst optimal im Alltag zu nutzen.

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Perceptual learning in retinal implant users
Duration: 01.04.2017 bis 31.03.2019

Retinal implants (RI) are photoelectric devices that enable otherwise blind patients residual vision due to electrical stimulation of the retina. The perception gained by retinal implants ( RI) is limited by the design of the implant on the one hand and by physiological factors on the other hand (for a recent review see Shepherd et al., 2013). Great progress has been made in the development of RI systems and surgical procedures, leading to certified medical products. In contrast, to our knowledge no scientifically validated perceptual learning programs exist that help the RI patients to make optimal use of their implants. The potential usefulness of perceptual learning regimes derives from the severe limitations of visual perception that current RI technology can offer. In this situation, patients may substantially benefit from learning to recognize objects and scenes in the degraded visual signals that RIs deliver.

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Tracing the template: Investigating the representations of perceptual relevance
Duration: 01.11.2014 bis 31.10.2017

Adaptive perception requires the prioritization of relevant over irrelevant information. When we are looking for a specific book of which we only remember the color of its cover, we can limit our search to mainly that color. The mental representation of what we are looking for is called the attentional template (also target template, search template, attentional set; e.g., Folk et al., 1992). An attentional template is a flexible representation reflecting current selection preferences, as derived from continuously changing task demands and prior selection history. Even though attentional templates are essential for shaping and controlling perception and action in everyday life, surprisingly little is known about their nature. For example, when you look for your car keys, do you look for their shape, their color, or both? In case of the latter, are shape and color integrated in a single representation, or are they independently represented? Can you look for your wallet at the same time, without affecting your key-template? Furthermore, it is often assumed that visual attention is guided by visual templates, but it is perfectly possible that non-visual types of representation (e.g., semantic codes) are also involved. Finally, the nature of the template may change fundamentally in the course of learning, as a result of selection history.AimThe aim of our joint research proposal is to answer the fundamental question of what kind of representation the attentional template is, in terms of function (how it affects our behaviour), physiology (how it is implemented in the brain), and time (how it is affected by learning/selection history). How we flexibly set up new attentional preferences remains one of the great mysteries in cognitive neuroscience, and any reference to templates involves some residual appeal to a homunculus. Although we will not be able to completely banish this homunculus in our research, ourultimate aim is to do the next best thing, to seek fundamental new insights into the nature of this homunculus. To this end, in several other projects we have focused on questions like the number of templates that can be maintained simultaneously, the dynamics of controlling the template, and the influence of different memory systems. In this collaboration we focus on the fundamental question of representation: What is the nature of the attentional template? Specifically, what types of preference can it hold, how do these change as a function of experience, and what are the neural codes underlying these representations? A thorough understanding of the representational properties of attentional templates is a major step on the way towards a neuro cognitive model of attention which will eventually replace the homunculus with a scientific theory of goal-directed perception and action.

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Visual learning and attention guidance in patients with macular degeneration
Duration: 01.01.2013 bis 31.12.2016

Retinal damage affecting the macula leads to loss of high-resolution vision. Patients learn to use peripheral parts of their retina to replace foveal vision. Because of the lesser receptor density in the retinal periphery, this means a loss of spatial resolution. In the present project, we want to explore whether macular damage entails deficits in visual selective attention and visual long-term memory. From investigations in normal-sighted observers we know of a close link between selective attention and exploration of the environment by means of eye movements. When exploration is impaired by loss of foveal fixation, deficits of attentional selection may be a consequence. Since attentional selection of an object is known to be an important precondition for later retrieval from long-term memory, macular damage may also entail deficits in visual long term memory. We intend to investigate these topics in a series of experiments in which we measure guidance of visual search by implicit learning as well as visual object memory. Speed and accuracy of search and memory will be related to eye movement patterns as well as brain activation. Patient data will further be compared to data from normal-sighted individuals, in whom scotomata will be simulated via gaze-contingent displays.

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Does multivariate pattern analysis of fMRI-data profit from high resolution and sensitivity of high magnetic field strength (7T)
Duration: 01.07.2013 bis 30.06.2016

Multivariate Musteranalysen (MVPA) funktionell-magnetresonanztomographischer Daten haben in letzter Zeit große Verbreitung in den Neurowissenschaften gefunden. Mit MVPA ist die Hoffnung verbunden, räumlich hochaufgelöste Information über Hirnfunktionen zu erhalten. In letzter Zeit wurden jedoch kontroverse Ergebnisse publiziert über den Informationsgehalt von fMRT-Signalen unterschiedlicher Auflösung und deren Beiträge zur Klassifikation von Wahrnehmungsinhalten mittels MVPA. Im vorliegenden Projekt wollen wir systematisch untersuchen, inwieweit die höhere räumliche Auflösung und Sensitivität, die durch hohe Magnetfeldstärke ermöglicht wird, zu einer Verbesserung der Klassifikation von Aktivierungsmustern beitragen. Dazu variieren wir die Feldstärke (3T und 7T), vergleichen verschiedene räumliche Auflösungen miteinander, analysieren den Einfluss der Sensitivität und untersuchen diese Faktoren unter Stimulationsbedingungen, die Unterschiede im neuronalen Erregungsmuster im Submillimeter- bzw. Millimeterbereich hervorrufen. Ziel der Untersuchungen ist die bessere Charakterisierung der Einflussfaktoren auf multivariate Musteranalysen und, damit verbunden, die Optimierung künftiger MVPA-Designs bzgl. Aufnahme und Auswertung.

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Neuronal representation of motivational value and context in explicit and implicit learning
Duration: 01.01.2012 bis 31.12.2015

In vorausgegangenen Experimenten haben wir gezeigt, dass Strukturen des dopaminergen Systems über Ihre Rolle beim Belohnungslernen hinaus auch in visuelle Lernprozesse involviert sind, die entweder nur auf kognitiven Rückmeldungen oder gar in Abwesenheit externer Rückmeldung auf internen Konfidenzurteilen basieren. In der kommenden Antragsperiode möchten wir darauf aufbauen, indem wir das Zusammenspiel von ventralem Striatum und medialem Temporallappen bei komplexen visuellen Lernprozessen untersuchen. Ausgehend von tierexperimentellen Befunden möchten wir mittels funktioneller Bildgebung untersuchen, wie diese Strukturen bei der Repräsentation von Belohnungserwartung und Vorhersagefehler in räumlichen sowie zeitlichen Kontexten zusammenwirken. Aufbauend auf unseren Vorarbeiten fassen wir diese Begriffe soweit, dass sie auch Reaktionen auf externe Rückmeldungen über die Korrektheit der Aufgabenerwartung einer­seits sowie die Bestätigung oder Verletzung implizit gelernter Kontingenzen umfassen. Dazu möchten wir eine Serie von Experimenten mittels hochaufgelöster funktioneller Magnetresonanztomographie durchführen und diese mit einer quantitativen Modellierung verknüpfen. In Anlehnung an tierexperimentelle Befunde pla­nen wir zunächst die Untersuchung eines expliziten Kontextkonditionierungsparadigmas, in dem die Reprä­sentation von motivationalem Wert einer Handlungsalternative und Kontext analysiert wird. Aufbauend auf diesen Befunden möchten wir dann zur Untersuchung impliziter Lernprozesse fortschreiten. Hierzu planen wir, einerseits das Kontextuelle Cueing-Paradigma und andererseits das Serielle Reaktionszeit-Paradigma zu nutzen.

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Posterior parietal involvement in trans- and intradimensional feature binding multivariate pattern analyses (MVPA) of high magnetic field (7T)-fMRI data
Duration: 01.10.2011 bis 31.12.2014

Die Verknüpfung von Merkmalen zu Objekten ist ein klassisches Thema der visuellen Neurowissenschaften. Belege für eine Involvierung des posterioren Parietalcortex kommen in erster Linie aus Läsionsstudien, während Bildgebungsexperimente bisher uneindeutig blieben. Während frühere funktionelle Magnetresonanzstudien (fMRT) die visuelle Suche nach Merkmalsverknüpfungen mit einfacher Merkmalssuche verglichen, möchten wir einen alternativen Weg gehen. In der Verknüpfung von hochauflösender fMRT und multivariaten Analysemethoden planen wir, durch Merkmals- oder Konjunktionsänderungen hervorgerufene Aktivationsmuster direkt zu vergleichen, um über Ihre Unähnlichkeit Schlüsse auf die Repräsentation von Merkmalsverknüpfungen im posterioren Parietalcortex zu ziehen. Ein besonderes Augenmerk soll dabei auf die Repräsentation von Merkmalsverknüpfungen zwischen visuellen Dimensionen (wie Orientierung und Farbe) und innerhalb einer Dimension gelegt werden, weil die genannten Läsionsstudien erste Hinweise darauf geben, dass der posteriore Parietalcortex insbesondere in die Verarbeitung von transdimensionalen Merkmalsverknüpfungen involviert sein könnte.

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Visual learning and attention guidance in patients with macular degeneration
Duration: 01.10.2009 bis 14.08.2012

Retinal damage affecting the macula leads to loss of high-resolution vision. Patients learn to use peripheral parts of their retina to replace foveal vision. Because of the lesser receptor density in the retinal periphery, this means a loss of spatial resolution. In the present project, we want to explore whether macular damage entails deficits in visual selective attention and visual long-term memory. From investigations in normal-sighted observers we know of a close link between selective attention and exploration of the environment by means of eye movements. When exploration is impaired by loss of foveal fixation, deficits of attentional selection may be a consequence. Since attentional selection of an object is known to be an important precondition for later retrieval from long-term memory, macular damage may also entail deficits in visual long term memory. We intend to investigate these topics in a series of experiments in which we measure guidance of visual search by implicit learning as well as visual object memory. Speed and accuracy of search and memory will be related to eye movement patterns as well as brain activation. Patient data will further be compared to data from normal-sighted individuals, in whom scotomata will be simulated via gaze-contingent displays.

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Neuronale Korrelate impliziter Aufmerksamkeitssteuerung
Duration: 01.06.2009 bis 31.05.2012

Aufmerksamkeit kann implizit, durch Regelhaftigkeiten in der Außenwelt, gesteuert werden. Diese müssen dabei gar nicht bewußt wahrgenommen werden. Solche Regelhaftigkeiten zu entdecken, ermöglicht uns eine effizientere visuelle Suche. Ein experimentelles Paradigma, in dem sich eine solche implizite Aufmerksamkeitssteuerung zeigt, ist das kontextuelle Cueing-Paradigma (Chun & Jiang, 1998), welches auf inzidentellem Lernen der räumlichen Anordnung von Items in einem Suchdisplay beruht. Kontextuelles Cueing ist verhaltensseitig gut untersucht. Weniger bekannt ist hingegen die neuronale Basis diese Effekts. Einzig die Beteiligung medial temporaler Strukturen wird, mit widersprüchlichen Befunden, diskutiert (Chun & Phelps, 1999; Manns & Squire, 2001). Die geplanten funktionellen Bildgebungsexperimente haben drei Schwerpunkte. Zum einen soll untersucht werden, welche Prozesse und kortikale Strukturen das inzidentelle Lernen wiederholter räumlicher Anordnungen in der visuellen Suche unterstützen. Zweitens soll die neuronale Basis des inzidentellen Lernens selbst von den neuronalen Korrelaten der Expression des Lernens abgegrenzt werden. Drittens soll untersucht werden, welche neuronalen Strukturen auf Änderungen der räumlichen Regelhaftigkeiten reagieren, um eine Neuausrichtung der Aufmerksamkeit zu ermöglichen.

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SFB 779: Neurobiologie motivierten Verhaltens TP A5 Neurale Korrelate von belohnungs- und bestrafungsindizierender Information bei Gesunden, Parkinson-Erkrankten und substituierten Suchtpatienten
Duration: 30.01.2008 bis 30.01.2012

Primary and secondary reinforcers motivate the behavior of humans. Reward prediction is important as differences between predicted and actual outcome of an event are used as a learning signal. Delayed or improbable rewards are discounted but discounting functions differ markedly between subjects. We are seeking to pinpoint the neural correlates of reward during learning in healthy and pathological states

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Visuelles Kategorielernen durch Informationsintegration und Belohnungslernen - Gemeinsame neuronale Korrelate?
Duration: 01.01.2008 bis 31.12.2011

In diesem Projekt wollen wir untersuchen, inwieweit das mesocorticale dopaminerge Belohnungssystem neben der Vermittlung von Konditionierungsphänomenen auch in visuelles Kategorielernen involviert ist. Am Paradigma des Informations-Integrations-Lernens, bei dem Kategoriezugehörigkeit in Abwesenheit einer leicht verbalisierbaren Zuordnungsregel erlernt wird, wollen wir untersuchen, inwieweit das Belohnungssystem an diesen Lernprozessen beteiligt ist, wenn Lernen durch (1) positive Verstärkung (Belohnung), (2) Rückmeldung ohne explizite Verstärkung oder (3) ohne explizite Rückmeldung erfolgt. Aktivierung in Strukturen des mesocorticalen dopaminergen Systems werden zu corticalen Arealen in Beziehung gesetzt. Dies betrifft einerseits Areale, die visuelle Suche und Aufmerksamkeitssteuerung unterstützen sowie andererseits visuelle Areale im Occipitotemporalcortex, die in die Verarbeitung visueller Merkmale und Objekte eingebunden sind. Multivariate voxelbasierte Klassifikationsverfahren werden dabei, teils in Kombination mit räumlich hochaufgelöster fMRT bei hoher Feldstärke (7T) eingesetzt, um die Kodierung von Gewinnerwartung, Gewinn-/Rückmeldungsunsicherheit und Gewinn/Rückmeldung in den Arealen des dopaminergen Systems zu analysieren. Die Kombination dieser Verfahren mit ereigniskorrelierter fMRT-Analyse erlaubt die Analyse von Teilaspekten wie Gewinnerwartung und Vorhersagefehler innerhalb eines Versuchsdurchgangs sowie von Lernprozessen über Versuchsdurchgänge hinweg.

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Neural correlates of implicit attention control
Duration: 01.02.2007 bis 31.05.2009

Aufmerksamkeit kann implizit, durch Regelhaftigkeiten in der Außenwelt, gesteuert werden. Diese müssen dabei gar nicht bewußt wahrgenommen werden. Solche Regelhaftigkeiten zu entdecken, ermöglicht uns eine effizientere visuelle Suche. Ein experimentelles Paradigma, in dem sich eine solche implizite Aufmerksamkeitssteuerung zeigt, ist das kontextuelle Cueing-Paradigma (Chun & Jiang, 1998), welches auf inzidentellem Lernen der räumlichen Anordnung von Items in einem Suchdisplay beruht. Kontextuelles Cueing ist verhaltensseitig gut untersucht. Weniger bekannt ist hingegen die neuronale Basis diese Effekts. Einzig die Beteiligung medial temporaler Strukturen wird, mit widersprüchlichen Befunden, diskutiert (Chun & Phelps, 1999; Manns & Squire, 2001). Die geplanten funktionellen Bildgebungsexperimente haben drei Schwerpunkte. Zum einen soll untersucht werden, welche Prozesse und kortikale Strukturen das inzidentelle Lernen wiederholter räumlicher Anordnungen in der visuellen Suche unterstützen. Zweitens soll die neuronale Basis des inzidentellen Lernens selbst von den neuronalen Korrelaten der Expression des Lernens abgegrenzt werden. Drittens soll untersucht werden, welche neuronalen Strukturen auf Änderungen der räumlichen Regelhaftigkeiten reagieren, um eine Neuausrichtung der Aufmerksamkeit zu ermöglichen.

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Neural basis of attention control: FMRI-analysis with neural network classifiers
Duration: 01.01.2006 bis 31.12.2007

Die neuronale Basis von Aufmerksamkeitskontrollprozessen soll mit der funktionellen Magnetresonanztomographie untersucht werden. Insbesondere dient das Projekt der Entwicklung neuartiger Analysemethoden, die die multivariate Analyse von Hirnaktivationsmustern erlauben. Zu diesem Zweck kooperieren wir mit dem Department of Psychology der Princeton University (insbes. Prof. Jim Haxby, Ph.D.), die auf diesem Gebiet eine der weltweit führenden Institutionen sind.

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Aufmerksamkeitsmodulation des Motorkortex: Eine kombinierte fMRT und TMS-Studie
Duration: 01.01.2004 bis 31.12.2005

Modulatorische Aufmerksamkeitseffekte in sensorischen Großhirnarealen sind gut bekannt. In dieser Studie untersuchen wir, inwieweit solche Aufmerksamkeitseffekte auch im Motorkortex zu beobachten sind. Dazu wird ein räumliches Hinweisreizverfahren verwendet, um Aufmerksamkeitsausrichtungen auf Punkte in der linken und rechten Raumhälfte zu generieren. Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie untersuchen wir, inwieweit die Aktivität des primären motorischen Kortex durch die Aufmerksamkeitsausrichtung moduliert wird. Weiterhin untersuchen wir mittels trankranieller Magnetstimulation (TMS) und Elektromyographie, inwieweit diese Aktivierung in eine beschleunigte motorische Antwort mündet.

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Determinanten interhemisphärischer Ressourcenteilung - eine kombinierte fMRT und Patientenstudie
Duration: 01.01.2005 bis 31.12.2005

Bei hohen Aufgabenanforderungen kann die Bearbeitung dadurch effizienter werden, daß Ressourcen beider Hemisphären gemeinsam genutzt werden. Diese Annahme wird durch Experimente zum bilateralen Verteilungsvorteil nahegelegt. Bei diesen Experimenten wurde beobachtet, daß manche Aufgaben schneller bearbeitet werden, wenn die zu verarbeitenden Reize über beide Gesichtsfeldhälften verteilt dargeboten werden, im Vergleich zur Darbietung in einer Gesichtsfeldhälfte. Dieser Verteilungsvorteil tritt insbesondere bei komplexeren Aufgaben auf, während er bei einfachen Aufgaben eher nicht auftritt, ja sogar hier die Bearbeitung von Reizen innerhalb einer Gesichtsfeldhälfte effizienter sein kann. Während dieser Effekt in einer Reihe verschiedener Aufgaben gezeigt wurde, so ist doch noch weitgehend unklar, was die Komplexität einer Aufgabe ausmacht, die dann zu einem bilateralen Verteilungsvorteil führt. Diese Frage wollen wir mit Verhaltensexperimenten und funktioneller Magnetresonanztomographie an hirngesunden Probanden untersuchen. Mittels einer Patientenstichprobe mit Teilläsionen des Corpus callosum wollen wir darüberhinaus untersuchen, welche Kommissuren an der interhemisphärischen Ressourcenteilung beteiligt sind.

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Vergleich von Prismaadaptation und kognitiver Adaptation in der Neglecttherapie
Duration: 01.04.2004 bis 31.12.2005

Wir untersuchen die Wirksamkeit der Prismaadaptationsmethode und einer neuen "Kognitiven" Adaptation in der Behandlung des Neglectsyndroms. Das Projekt dient zum einen der Überprüfung der Nutzbarkeit der Prismaadaptation in der Behandlung des Neglect und zum anderen der Aufklärung der zugrundeliegenden Prozesse.

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Processing of Illusory Contours in the Human Brain
Duration: 01.12.2002 bis 31.07.2005

Das Ziel der bisher durchgeführten Untersuchungen bestand darin, die neuronalen Korrelate perzeptuellen Lernens mittels funktioneller Magnet-Resonanz-Tomographie (fMRT) abzubilden. Dazu wurden zwei Experimentalreihen zum Lernen einer Orientierungsunterscheidung (Ahissar & Hochstein, 2002) und zum Lernen der Krümmungsdiskrimination von Scheinkanten (Rubin, Nakayama & Shapley, 2002) durchgeführt, um sie auf ihre Eignung für die Implementierung in einem Kern-Spin-Design zu testen. Das letztgenannte Paradigma erwies sich insofern als geeigneter, als der zeitliche Verlauf der Lerneffekte besser vorhersagbar war und das neuronale Korrelat der lernbedingten Veränderungen eindeutig bestimmt werden konnte. Wir haben eine Gruppe von 24 Personen in der Aufgabe trainiert und ihre Hirnaktivität mittels fMRT gemessen. Personen, die signifikante lerninduzierte Verbesserungen zeigten, unterschieden sich von Personen, die nicht gelernt hatten vor allem darin, dass eine Zunahme der neuronalen Aktivität, erschlossen aus dem BOLD-Signal, in den retinotop organisierten frühen visuellen Arealen (V1,V2) zu beobachten war. In einem behavioralen Nachfolgeexperiment haben wir bei 15 Probanden die Langzeittrainingseffekte sowie deren Spezifität untersucht. Es zeigte sich, dass die Wahrnehmungsverbesserungen über einen Zeitraum von 10 Monaten stabil waren. Allerdings waren die Leistungsverbesserungen auf den trainierten Ort im Gesichtsfeld beschränkt, d.h. es war keine Übertragung der verbesserten Wahrnehmungsleistungen auf andere als die trainierten Gesichtsfeldpositionen möglich. Wir haben ein zweites FMRI-Experiment durchgeführt, in dem wir die technischen Parameter verändert haben, um die räumliche Genauigkeit der Aktivierungslokalisation zu verbessern. Trotz der, infolge der erhöhten Auflösung, verringerten Sensitivität des Signals, zeigen erste Ergebnisse, dass die räumliche Lokalisation tatsächlich exakter gelungen ist. Die Ergebnisse bezüglich der neuronalen Aktivität in Reaktion auf Scheinkanten werden zur Zeit analysiert.

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NEURAL BASES OF EXOGENOUS VERSUS ENDOGENOUS VISUAL SPATIAL ATTENTION
Duration: 01.03.2003 bis 28.02.2005

Investigation on neural substrates of exogenous and endogenous induced covert shifts of attention by means of behavioural, event-related potential and functional magnetic resonance recordings in healthy and brain-damaged patients with attentional disorders.

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Determinanten interhemisphärischer Ressourcenteilung - eine kombinierte fMRT und Patientenstudie
Duration: 01.01.2003 bis 31.12.2004

Bei hohen Aufgabenanforderungen kann die Bearbeitung dadurch effizienter werden, daß Ressourcen beider Hemisphären gemeinsam genutzt werden. Diese Annahme wird durch Experimente zum bilateralen Verteilungsvorteil nahegelegt. Bei diesen Experimenten wurde beobachtet, daß manche Aufgaben schneller bearbeitet werden, wenn die zu verarbeitenden Reize über beide Gesichtsfeldhälften verteilt dargeboten werden, im Vergleich zur Darbietung in einer Gesichtsfeldhälfte. Dieser Verteilungsvorteil tritt insbesondere bei komplexeren Aufgaben auf, während er bei einfachen Aufgaben eher nicht auftritt, ja sogar hier die Bearbeitung von Reizen innerhalb einer Gesichtsfeldhälfte effizienter sein kann. Während dieser Effekt in einer Reihe verschiedener Aufgaben gezeigt wurde, so ist doch noch weitgehend unklar, was die Komplexität einer Aufgabe ausmacht, die dann zu einem bilateralen Verteilungsvorteil führt. Diese Frage wollen wir mit Verhaltensexperimenten und funktioneller Magnetresonanztomographie an hirngesunden Probanden untersuchen. Mittels einer Patientenstichprobe mit Teilläsionen des Corpus callosum wollen wir darüberhinaus untersuchen, welche Kommissuren an der interhemisphärischen Ressourcenteilung beteiligt sind.

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Die Optimierung der Aufmerksamkeitssteuerung über die Lebensspanne
Duration: 01.10.2014 bis 30.09.2020

Unsere ta¨glichen Entscheidungen und Verhaltensweisen werden maßgeblich davon beeinflusst wie und wohin wir unsere Aufmerksamkeit richten. Die Ausrichtung der Aufmerksamkeit ist außerdem in vielen Situationen Voraussetzung fu¨r erfolgreiches Lernen. Der Lernerfolg eines Kindes ha¨ngt zum Beispiel davon ab, ob es schafft seine Aufmerksamkeit auf unterrichtsrelevante Inhalte zu lenken oder ob es sich von der Umgebung ablenken la¨sst. Diese Aufmerksamkeitsprozesse laufen ha¨ufig unbewusst ab und werden nicht nur durch aktuelle Umgebungsreize, sondern auch durch fru¨here Lernerfahrungen moduliert. So wenden sich Personen mit Abha¨ngigkeitserkrankungen mit erho¨hter Wahrscheinlichkeit Reizen zu, die fru¨her gemeinsam mit dem Suchtstoff aufgetreten sind, was zum Auftreten von Ru¨ckfa¨llen beitragen kann. Die Forschung unserer Arbeitsgruppe bescha¨ftigt sich mit diesem Zusammenspiel von Lernen, Aufmerksamkeit und Verhalten und dessen Vera¨nderung u¨ber die Lebensspanne und bei psychischen Erkrankungen. Zur Beantwortung unserer Fragestellungen nutzen wir eine Methodenkombination aus Verhaltensexperimenten und neurowissenschaftlichen Bildgebungsverfahren. Die Ergebnisse unserer Forschung sollen dazu genutzt werden, Werkzeuge zu entwickeln, die Patienten in lebensnahen Situationen dabei unterstu¨tzen, Sto¨rungen der Aufmerksamkeitsausrichtung zu u¨berwinden. Dies kann beispielsweise u¨ber zielgruppenspezifische Handy-Apps geschehen, die im Alltag eingesetzt werden ko¨nnen.

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Neuronal representation of motivational value and context in explicit and implicit learning
Duration: 01.01.2016 bis 31.12.2019

Recent work in this subproject has demonstrated that both implicit and explicit rewards are involved in the incidental learning of repeated spatial configurations. Implicitly, reward signals were obtained from the putamen when a search target was found at a learnt location within a repeated spatial search context. Explicit monetary reward led to enhanced search guidance in repeated configurations. Medial frontal and retrosplenial cortex were core areas of the underlying neural architecture. For the next funding period, we propose to further investigate the nature of reward enhancement of spatial contextual cueing with respect to the role of relative reward value and with respect to the role of reward versus punishment (monetary gain versus loss). In addition, the specificity of the reward-related enhancement will be tested by contrasting context learning and target location probability learning as well as by investigating the contribution of visual working memory capacity. A new aspect will consist of developmental studies of reward modulation of contextual cueing over the lifespan. In particular, we will study age-related changes during learning, expression of learning and relearning of incidentally acquired contextual cues in visual search and examine how the implicit processes interact with motivational factors and working memory capacity.

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Verbesserung der Entscheidungsfindung im Alter: Eine edukative Intervention zur Beinflussung der Fähigkeit zum Belohnungsaufschub und der Risikoaversion
Duration: 01.01.2019 bis 31.12.2019

Das Projekt beinhaltet eine Pilotstudie, in welcher die Fähigkeit Belohnungen aufzuschieben sowie die Risikoaversion im Kontext ökonomischer Entscheidungsprozesse untersucht wird. Zusätzlich soll durch ein Training die ökonomische Entscheidungfindung im Alter verbessert werden.

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"Früh übt sich - gewusst wie" - Mathematische Frühförderung im Vorschulalter
Duration: 01.01.2010 bis 31.08.2013

Da gerade die Auseinandersetzung mit mathematischen Inhalten zu einem gelungenen Start ins Schulleben sowie einer erfolgreichen Schulkarriere beiträgt, möchten wir im Projekt "Früh übt sich . - gewusst wie" Bedingungen für eine positive Entwicklung mathematischer Fähigkeiten von Vorschulkindern identifizieren. Hierbei werden wir die Faktoren Elternhaus und Kindergarten sowie Merkmale des Kindes selbst näher betrachten. Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Beantwortung folgender Forschungsfragen:

    • Was sind optimale Voraussetzungen für frühkindliche Entwicklungsprozesse?
    • Wodurch lassen sich Entwicklungsunterschiede im Bereich mathematischer Fähigkeiten am besten vorhersagen?
    • Welchen Einfluss haben familiäre Sozialisationsfaktoren auf die Entwicklung mathematischer Fähigkeiten?
    • Welche Möglichkeiten bietet eine ganzheitliche Betrachtung von Frühförderung?

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Evaluation szenisch-systemischer Arbeit in der Mehrfamilientherapie
Duration: 01.07.2010 bis 31.12.2012

Die Mehrfamilientherapie (MFT) ist ein evidenzbasiertes Verfahren zur Behandlung von psychischen Störungen, psychiatrischen Symptomen und körperlichen Erkrankungen bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen. Hierbei werden Patienten und deren Familien direkt und aktiv in den therapeutischen Prozess einbezogen. Die MFT nutzt dabei nicht nur die Ressourcen der einzelnen Familienmitglieder und deren Beziehungen, sondern fokussiert zentral auf den Austausch der Familien untereinander. Dabei wird handlungsorientiert mit szenischen Arbeitsformen gearbeitet. In einer Vielzahl von Wirksamkeitsstudien konnten die positiven Effekte dieser Therapieform bestätigt und für einzelne Krankheitsbilder wie z.B. Schizophrenie, Essstörungen und körperlichen Erkrankungen genauer spezifiziert werden. In der Magdeburger Tagesklinik der Kinder- und Jugendpsychiatrie ist die Mehrfamilientherapie ein wesentlicher Behandlungsbaustein. Es werden Kinder und Jugendliche im Alter von 3 bis 18 Jahren in unterschiedlichen Altersgruppen behandelt. Eine Besonderheit in Magdeburg ist die Anwendung der MFT altersgruppenspezifisch mit unterschiedlichen Krankheitsbildern. Die Gemeinsamkeit dieser Gruppen ist die Altergruppe und nicht das Störungsbild, wobei gleiche und ähnliche Krankheitsbilder in den Gruppen vorkommen. Bisher existieren kaum Studien, die systematisch untersucht haben, was die Teilnehmer von Mehrfamiliengruppen als hilfreich erleben, wovon sie am meisten profitieren und was sich durch die Teilnahme für sie verändert. Dies untersuchen wir unter Verwendung einer Zeitreihenanalyse für die verschiedenen Altersgruppen in unserer Tagesklinik. Neben einer Prä- und Posttestmessung vor und nach der Behandlung eines Patienten liegt der Schwerpunkt der Studie in der Befragung der Patienten, ihrer Familien und der Therapeuten nach jeder Mehrfamilientherapiesitzung. Die Ergebnisse der Befragungen über mehrere Messzeitpunkte werden verglichen und spezifische Wirkmechanismen dieses Behandlungsansatzes in den verschiedenen Altersbereichen überprüft.

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Förderung mathematischer und allgmeiner intellektueller Fähigkeiten im Kindergarten
Duration: 01.07.2003 bis 31.10.2005

Ziel des Projektes ist es, ein Programm zur Förderung intellektueller, insbesondere mathematische Fähigkeiten im Kindergarten zu entwickeln und zu evaluieren. Damit soll gleichzeitig einen Beitrag zur Begabungsförderung im Vorschulalter geleistet werden. Das Training besteht aus 16 Übungseinheiten und umfasst die acht kognitiven Bereiche: Visuelle Differenzierungsfähigkeit, Räumliches Vorstellen und Visualisieren, Zahlbegriff, Mengenauffassung, Einfache Rechenoperationen, Umgang mit Symbolen, Erfassen abstrakt-logischer Zusammenhänge, Ursache-Wirkungs-Beziehungen. Die Effektivität des Förderprogramms wird mit Hilfe eines Pre-Post-Test-Designs mit Kontrollgruppe bestimmt. Teilnehmer/-innen sind 5- bis 6-jährige Vorschulkinder aus verschiedenen Kindertagesstätten der Stadt Magdeburg.Das Projekt ist am Diagnostik-, Interventions- und Evaluationszentrum am Institut für Psychologie der Otto-von-Guericke-Universität angesiedelt

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Neural basis of non-retinal vision
Duration: 01.08.2018 bis 31.07.2021

Nonretinal vision is a term for visual experience in the absence of external stimulation (e.g., visual imagery, visual working memory, visual hallucination). Many previous studies have found that humans can use nonretinal vision to influence visual perceptual task performance (e.g., holding the identity of an upcoming target in mind prior to performing a search), but different studies have made vastly different conclusions about the extent of this influence. One issue is that individual differences in nonretinal vision are rarely taken into account, but they may greatly impact perception. For example, there is a wide spectrum of nonretinal visual vividness: on one end, there are people who cannot visualize even familiar concrete objects (aphantasia). On the other end, some people have such strong nonretinal vividness that it interferes with visual perception on a daily basis, as in the case of synaesthesia (e.g., uncontrollably imagining colors attached to letters of the alphabet).

The main goal of this project is to investigate the extent to which individual differences in nonretinal vividness and precision impact behavioral and cortical correlations with visual perception.

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Learning from mistakes: Cholinergic modulation of interactions between performance monitoring and long-term memory
Duration: 01.01.2019 bis 31.12.2022

This project is part of the Research Training Group (RTG) 2413 "The aging synapse (SynAGE)"
Cf. http://gp.cbbs.eu/synage-tp13/
RTG 2413: The Aging Synapse - Molecular, Cellular and Behavioral Underpinnings of Cognitive Decline
Our aging society has benefitted in large from advances in modern medicine in the last century. By 2050 the global number of elderly dependent people will supposedly have reached 277 million (Prince et al., 2013) with approximately every fourth Western citizen being over the age of 65 (Cracknell, 2010). This demographic change poses an increasing burden with incurred economic, infrastructural, and last but not least large social expenses - especially if it comes down to decline of cognitive function in the elderly. Thus, there is an urgent need for a better understanding of such cognitive decline in order to develop strategies for maintaining and improving mental health and quality of life in the elderly population. Current research in this field focuses mainly on dementia and associated neurodegenerative diseases. Much less investigated and in many aspects neglected, however, are the consequences of normal aging as such for synaptic, cellular and neuronal network properties. Normal aging is associated with a decline in sensory, motor, and cognitive function, in particular working memory, cognitive flexibility and multi-tasking capacity, and although relatively mild as compared to dementia, this negatively impacts on health and life quality. In fact, there is cumulating evidence that not only genetic factors contribute to the course of aging but also individual lifestyle habits such as rich diet, little to no exercise, stress, provoked development of the metabolic syndrome, vascular alterations, all of which negatively impact on cognitive function in the elderly as well.
The innovative research program of RTG2413 SynAGE deals with the idea that cognitive decline in normal aging results from subtle synaptic alterations that impart an imbalance between stability and plastic properties of spine synapses and that is qualitatively different from neurodegeneration. This will further involve changes in the properties and functionality of the extracellular matrix, communication and interaction with glia cells and cells of the immune system, neuromodulation, and ultimately otherwise compensatory mechanisms. We aim to understand these processes of synaptic aging from a molecular, cellular as well as behavioral angle by jointly addressing transversal, intimately linked themes forming a comprehensive framework for inspiring thesis projects with high societal relevance.

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Novel paradigms characterizing adaptive control and decision making (NovACoDe)
Duration: 01.07.2021 bis 30.11.2022

Kognitive Kontrolle ermöglicht zielorientiertes Verhalten und flexible Anpassungen an neu auftretende Schwierigkeiten bei Handlungen sowie die Kompensation und zukünftige Vermeidung eigener Handlungsfehler. In den letzten drei Jahrzehnten wurde die Implementierung dieser essentiellen Funktion im Gehirn des Menschen intensiv erforscht, so dass es einen rasanten Schub beim Verständnis der kognitiven Kontrolle gab. Es wurde eine Vielzahl von Theorien und Modellen entwickelt, die sich allerdings schwer zusammenfassen oder widerlegen lassen. Es stellt sich als ausgesprochen schwierig dar, die multiplen Parameter, die in verschiedenen Untersuchungsparadigmen in der für die kognitive Kontrolle Hauptregion der Hirnrinde (speziell des posterioren medialen frontalen Kortex, pMFC) repräsentiert zu sein scheinen, zu integrieren, eventuelle subregionale Spezifizierungen zu entdecken und die Gemeinsamkeiten und Unterschiede ihrer zugrundeliegenden computationalen Mechanismen zu erkennen. Ursachen sind unter anderem die starke Heterogenität und mangelnde Standardisierung der Paradigmen und die häufig fehlende mathematische/biophysikalische Formalisierung in computationalen Modellen.

Ziel des Projektes NovACoDe ist es, prototypische Untersuchungsparadigmen für die Erforschung und Quantifizierung kognitiver Leistungen bei der kognitiven Kontrolle, Handlungsüberwachung und Entscheidung zu entwickeln und zu testen. Die Paradigmen sollen möglichst folgende Kriterien erfüllen:

  1. Robustheit, Reliabilität und zeitliche Effizienz. Die Paradigmen sollen so aufgebaut sein, dass sie eine hohe Reliabilität bei wiederholter Testung zeigen, dass sie robust sind gegenüber dem Untersuchungskontext (Labor, Klinik) und dass sie statistisch reliable Daten in möglichst kurzer Untersuchungszeit liefern. Sie sollen auch für Patienten gut durchführbar sein.
  2. Relevante Parameter von kognitiver Kontrolle und Entscheidungen sollen aus den Verhaltensdaten direkt oder durch komputationale Modellierung quantifizierbar sein (siehe unten).
  3. Die Paradigmen sollen an Bildgebung und Elektrophysiologie so angepasst werden, dass Korrelate der unter 2 genannten Parameter direkt messbar oder mittels multivariater Mustererkennungsverfahren dekodierbar sind.

Für diese Paradigmen sollen komputationale Modelle entwickelt bzw. angepasst werden, die das Verhalten der Versuchspersonen reproduzieren können und so die Bestimmung latenter Parameter erlauben. Die Anwendbarkeit der Paradigmen soll in Pilotstudien mit EEG belegt werden. Im Ergebnis soll eine Batterie von auf kognitive Kontrolle und Entscheidungen fokussierten standardisierten Untersuchungsparadigmen entstehen, die zur Untersuchung kausaler Zusammenhänge z.B. mittels Hirnstimulation bei Gesunden und für klinische und klinisch-orientierte Studien an Patienten mit neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen eingesetzt werden.

Das Projekt war zunächst für den Zeitraum 01. Juli 2021 bis 30. Juni 2022 mit einer Gesamtsumme in Höhe von 151.536 Euro bewilligt. Im Mai 2022 wurde eine Verlängerung des Projektzeitraums bis 30. November 2022 und eine Erhöhung der Mittelzuweisung um 10.943,19 Euro auf insgesamt 162.479,19 Euro festgesetzt. Aktuell werden eine wissenschaftliche Mitarbeiterin, Frau Dr. Lieneke Janssen, sowie zwei studentische Hilfskräfte aus den Projektmitteln finanziert. Projektleiter ist Professor Dr. Markus Ullsperger, Lehrstuhl für Neuropsychologie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

Das Projekt trug bereits wesentlich zur Entwicklung eines Lernparadigmas bei, bei dem verschiedene Parameter, z.B. die Höhe einer Belohnung und für das Lernen irrelevante Überraschungen, manipuliert werden und deren Repräsentationen in den Hirnströmen aufgeschlüsselt werden können (Kirschner H, Fischer AG, Ullsperger M (2022) Feedback-related EEG dynamics separately reflect decision parameters, biases, and future choices. NeuroImage 259:119437. doi: 10.1016/j.neuroimage.2022.119437).

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ABINEP M4-project 2: Neural and computational mechanisms of decision making
Duration: 01.09.2017 bis 30.05.2022

Im Rahmen der internationalen Graduiertenschule on Analysis, Imaging, and Modeling of Neuronal and Inflammatory Processes (ABINEP), Modul 4 "Human Brain Imaging for diagnosing neurocognitive disorders" werden Mechanismen wertebasierter Entscheidungen und ihrer Abweichungen vom Optimum bei Gesunden und bei Patienten mit psychischen Störungen untersucht. Dabei wird insbesondere auf Mechanismen des relative learning fokussiert. Die Untersuchungen werden multimodal (EEG, MEG, fMRT) durchgeführt.

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Genome-wide association study with EEG correlates of performance monitoring.
Duration: 01.08.2018 bis 31.07.2021

The aim of the proposed study is to investigate in a genome wide fashion the association between genomic polymorphisms and endo- / phenotypes of human performance monitoring in terms of surface electroencephalogram (EEG), in order to investigate the genetic basis and genetic mechanisms of cognitive control processes. This is a continuation of project KL 2337 / 2-1 (term 2 years until 30.09.2012). To date, in a multicentric approach at the Radboud University of Nijmegen, the Netherlands, and at the Max Planck Institute for human Cognitive and Brain Sciences, Leipzig, Germany, N = 1000 young, healthy subjects were characterized in terms of behavioral and EEG phenotypes and their genetic material collected. In 686 of these subjects, the genotyping has been completed. A preliminary genome-wide association analysis (GWAS) provided evidence of association between response time, post-error slowing (PES) and error-related negativity (ERN) amplitude with different genomic loci and single nucleotide polymorphisms (SNP). Furthermore, we were able to establish the feasibility of the analysis by means of parallel independent component analysis (parallel ICA). The proposed project is designed to complete the data collection or collection of a step-up cohort to secure the findings and to provide means for a more detailed analysis.

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Habenular (dys)function in decisions on approach and avoidance
Duration: 01.01.2016 bis 31.12.2019

This project addresses the role of the habenula (Hb) in motivated behaviour of humans. The Hb is an important relay on a major descending pathway from the forebrain to the brain stem with predominantly inhibitory influence on monoaminergic nuclei, thereby controlling release of dopamine and serotonin to the forebrain. The project aims at understanding the contribution of the Hb to active and passive avoidance and to learning from aversive events. This comprises studying habenular activity, its structural and functional embedding in pallido-habenulo-mesencephalo-striatal networks, and its neurochemical interactions. To this end, high-resolution structural, diffusion-weighted and functional MRI, pharmacological challenges, and in-vivo receptor density mapping using positron emission tomography will be performed in healthy volunteers. Understanding habenular functions is important not only for fundamental neurosciences but also for clinical neuropsychiatry, because dysfunction of the Hb has been suggested to contribute to the pathophysiology of psychiatric disorders, such as affective disorders and addiction. Therefore, we will search for volume and connectivity aberrations of the Hb in patients with addiction.

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Neuronal mechanisms of errors and lapses of attention induced by sleep deprivation
Duration: 01.11.2016 bis 31.12.2017

To err is human. While cognitive neuroscience has made substantial progress in understanding the brain s ability to detect errors and to adapt behavior accordingly, the neurobiological reasons and conditions for making mistakes are still poorly understood. Sleep deprivation leads to lower task performance and increased error rates. The proposed project aims at investigating the brain mechanisms that underlie the commission of errors in goal-directed behavior in rested wakefulness and after sleep deprivation. Using combined EEG and fMRI, we will investigate whether different types of errors can be distinguished and predicted based on specific spatiotemporal patterns of brain activity evolving before the error occurs. An interference task has been designed such that perceptual processing of task-relevant and distracting stimuli can be decoded separately by means of machine learning techniques thereby providing a tool to  investigate the effects of arousal and selective attention. Thus, general disengagement from task can be distinguished from distraction and maladaptive misallocation of selective attention. The planned study will help predicting errors based on brain activity patterns and understanding the neurobiological mechanisms underlying the performance deficits after sleep deprivation. It will furthermore be the starting point of a long-term collaboration of two laboratories providing complementary expertise with respect to performance monitoring, attention, cognitive changes induced by sleep deprivation and multimodal cognitive neuroscience methods.

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Testing computational models of learning from social, real, and fictive feedback in human and nonhuman primates
Duration: 01.11.2014 bis 31.10.2017

The consortium will develop computational models of learning and decision making and test them in two biological systems, humans and macaques. The models shall account for the use of different sources of information on action outcomes to guide future behavior: feedback on real outcomes, fictive feedback on outcomes that would have been obtained had a different action been chosen, and observational feedback on action outcomes seen in other actors in social situations. We expect that the same computational principles apply for all information sources but that the learning parameters differ quantitatively between feedback type and species. Model fits to behavior and model-based analyses of neural data will reveal brain correlates of the computational variables. We expect to find anatomical and functional dissociations during monitoring of the different sources of feedback information and later convergence on a single mechanism implementing changes to future behavior. Using complementary methods in two primate species will lead to better generalizability of the models, better understanding of underlying neural mechanisms, and mutually informed choice of recording sites and analysis.

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Decoding the time-course of learning and decision making
Duration: 01.11.2015 bis 30.10.2017

Decision making in a dynamically changing world often depends on beliefs about the current state of the world. Some states may be constant but noisy and this stochasticity is reflected in expected uncertainty. In contrast, when states change significantly, unexpected uncertainty, i.e., uncertainty about the state itself is induced. Furthermore, different sources of information may sometimes converge, but in other cases diverge, and decisions should optimally be based on the most reliable source of information available or a weighted integration of discrepant observations.

Prior studies have found that activity in visual areas covaries with the degree of surprise which drives the speed of learning representable as a learning rate, yet it is unknown whether this is a flexible process. Learning itself is implemented by a network of higher cortical regions including parietal and anterior prefrontal cortex, yet how these networks dynamically relate and where the information itself converges is unknown.
In this project, we will develop a task that is suited to investigate dynamically weighted learning and decode its informational content. It will allow to directly and parametrically quantify how much humans base their decisions on different sources of information while also allowing to measure updates in the beliefs of the validity of each source and compare these to the performance of a Bayes optimal learner.

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The human habenula and motivated behavior
Duration: 01.03.2013 bis 31.12.2015

In a changeable, uncertain environment it is necessary for goal-directed, motivated behavior to flexibly react to appetitive and aversive events and to learn from them in order to approach favorable situations and to avoid unfavorable ones. The neuromodulators dopamine (DA) and serotonin (5-HT) have been implicated in appetitive and aversive Pavlovian and instrumental learning and the associated behavioral responses. In the present proposal we focus on the habenula, a small epithalamic brain structure, which controls a major descending pathway from the forebrain to the mesencephalon thereby exerting strong influence on dopamine (DA) and serotonin (5-HT) release in the telencephalon. In primates it has been implicated in performance monitoring and value-based decision making, particularly in learning to avoid actions entailing losses or aversive outcomes. In humans, habenular dysfunction seems associated with psychiatric diseases, particularly major depressive disorder (MDD). However, knowledge about habenular function and connectivity in humans is sparse, because previous research has often neglected this small structure. The proposed project capitalizes on the increased accessibility of the human habenula due to advances in neuroimaging leading to higher signal-to-noise ratio at higher spatial resolution. It aims at understanding the role of the habenula in decision making with a focus on avoiding negative action outcomes. A converging methods approach will be applied to access the functional activity of the habenula and to unravel its anatomical and functional interaction with other brain regions implicated in motivated behavior: Using high-resolution functional magnetic resonance imaging in healthy volunteers, habenular activity and functional connectivity will be studied during rest, Pavlovian conditioning of rewarding and aversive events and during an instrumental probabilistic learning task allowing to disentangle approach- and avoidance-learning. By means of diffusion-weighted imaging (dwMRI) and probabilistic tractography individual connectivity profiles of the habenula with subcortical and cortical structures will be established. These connectivity profiles and other connectivity measures will be correlated with behavioral and neuroimaging data. In addition, the goal of this project phase is to establish behavioral and imaging protocols enabling a long-term research focus of the habenula in pathological states and in close relation to the neurochemistry orchestrated by this brain region.

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How do brain regions work together to produce adaptive behavior?
Duration: 20.01.2012 bis 19.01.2015

How do we change from performing a monotonous task on automatic pilot to controlled behaviour? A network of brain regions is important for this type of adaptive behaviour by signalling the need for controlled behaviour, implementing a cautious response strategy, and facilitating more controlled behaviour. However, although we know which brain regions are involved in these processes, how all these separate regions of the brain work together to produce adaptive behaviour remains a mystery. The current project aims to use a combination of brain stimulation techniques to study how this feat is
achieved in the healthy human brain.

The goal of the proposed project is to investigate how the frontal cortex causally interacts with posterior brain areas to produce proactive and reactive control over behavior.

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Performance Monitoring and Feedback Processing in Obsessive-Compulsive Disorder
Duration: 01.01.2014 bis 31.12.2018

Over the past decade numerous studies have revealed alterations in performance monitoring and decision making in obsessive-compulsive disorder. The aims of the current project are: (1) to further investigate these changes to specify the underlying mechanism; and (2) to determine relationships with clinical phenotypes (such as obsession and compulsions) of obsessive-compulsive disorder.

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Emotion regulation in patients with obsessive-compulsive disorder
Duration: 01.05.2014 bis 31.08.2017

Emotional experience is based upon the interplay between the instantaneous appraisal of salient stimuli, provided by limbic brain areas, on the one hand, and prefrontal control mechanisms to adequately regulate the initial emotional response, on the other hand. In psychiatric disorders that are characterized by emotional hyperarousal, an imbalance of these two processes has been assumed. Models of emotional (dys)regulation may contribute to a better understanding of pathological anxiety experienced by patients with obsessive compulsive disorder (OCD). Initial evidence suggests that OCD is characterized by emotion regulation difficulties as indicated by self-report measures. Further, OCD appears to be linked to functional changes in brain areas implicated in emotion processing and emotion regulation. Thus, neuroimaging findings have demonstrated increased activity in both limbic and frontal brain areas during symptom provocation in OCD, suggesting altered cortico-limbic interactions, when OCD-relevant stimuli are being processed. However, emotion regulation strategies have not yet been directly examined in OCD. Therefore, this project aims at investigating cognitive emotion regulation in OCD by using event-related potentials and examining whether emotion regulation deficits can be compensated when emotion regulation is guided externally.

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Produktives Lernen in Schule und Betrieb
Duration: 15.11.2021 bis 31.12.2022

Im Abschlussbericht zum Projekt "Schulische und unterrichtliche Determinanten von Schulerfolg und Schabbruch an Sekundar- und Gemeinschaftsschulen in Sachsen-Anhalt" (kurz SEASA I genannt) wurden u.a. erste Befunde zum Programm "Produktives Lernen in Schule und Betrieb" (PL) dargelegt. Diese deuten auf eine insgesamt positive Bewertung des Programmes bezüglich seiner Vermeidung von schulischem Dropout hin, stellen jedoch keine zielgerichtete und umfassende Evaluation des Programms dar. Besonders im Hinblick auf die momentan noch nicht absehbaren langfristigen Auswirkungen der Corona-Pandemie auf die Entwicklung der Dropoutquoten in Sachsen-Anhalt sollte eine unabhängige, evidenzbasierte Evaluation und wissenschaftliche Bewertung des PL-Programmes vorgenommen werden. Auf dieser Basis können Handlungsempfehlungen für einen Transfer des Modellprojektes in den schulischen Regelbetrieb ausgesprochen werden.

Ziel des Anschlussprojektes (Laufzeit 15.11.2021 - 31.12.2022) war eine Evaluation der Wirksamkeit des Programms "Produktives Lernen in Schule und Betrieb" in Sachsen-Anhalt bezüglich der Vermeidung eines schulischen Dropouts ohne Schulabschluss. Hierbei wurden bereits identifizierte Schulerfolgsfaktoren der ersten Förderungsperiode sowie weitere Erfolgsbedingungen (u. a. erzielte Bildungsabschlüsse, Bildungsbiografien der Schüler*innen) berücksichtigt und eine Bedarfsermittlung an den Schulen vorgenommen. Einen besonderen Stellenwert haben die Auswirkungen und Veränderungen durch die Corona-Pandemie eingenommen. Entsprechend lag der Schwerpunkt auf den 24 PL-Standortschulen, an denen das Programm zum Zeitpunkt der Befragung im März 2022 umgesetzt wurde.

Der Bericht wurde am 7.12.2022 an das Ministerium übergeben. Die Pressemitteilung finden Sie hier: https://mb.sachsen-anhalt.de/fileadmin/tsa_rssinclude/bildungsministerium_07_12_2022_pressemitteilung_das-produktive-lernen-in-schule-und-betrieb-pl-ebnet-rund-80-der-schuelerinnen-und-schueler-den-weg-zum-ersten-anerkannten-schulabschluss.pdf

Eine Zusammenfassung der Ergebnisse aus dem Projekt finden Sie im beigefügten Dokument ("Projektanhang"). Bei Fragen wenden Sie sich an Prof. Dr. Raphaela Porsch (raphaela.porsch@ovgu.de).

Weitere Informationen zum SEASA-Projekt (Phase 1 und 2) finden Sie hier: https://www.wirtschaftsdidaktik.ovgu.de/Forschung/SEASA_Projekt-p-1014.html

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Schulische und unterrichtliche Determinanten von Schulerfolg und Schulabbruch an Sekundar- und Gemeinschaftsschulen in Sachsen-Anhalt (SEASA)
Duration: 01.06.2020 bis 14.11.2021

Das Projekt SEASA soll Erkenntnisse über die Ursachen der hohen Anzahl von Sekundar- und Gemeinschaftsschüler*innen ohne Hauptschulabschluss in Sachsen-Anhalt gewinnen und sich auf schulische und unterrichtliche Merkmale sowie auf die Prävention und den Umgang mit Schulabsentismus beziehen. Ziel es, Handlungsempfehlungen für Lehrkräfte, Schulen und Schulleitungen sowie bildungspolitische Einrichtungen abzuleiten, die speziell Lehrkräfte und Schulleitungen bzw. Schulen adressieren. Die Studie wird als eine Mixed-Methods-Studie angelegt. Dazu soll in einer 1. Phase eine quantitative Erhebung mittels Online-Befragungen an allen öffentlichen Sekundar- und Gemeinschaftsschulen in Sachsen-Anhalt erfolgen. In einer 2. Phase sollen auf Grundlage der Ergebnisse der ersten Phase und in Bezug auf relevante Strukturmerkmale erfolgreiche und weniger erfolgreiche Schulen ausgewählt werden und an diesen problemzentrierte Interviews mit Vertreter*innen der Schulleitungen durchgeführt sowie Dokumentenanalysen von Schulprogrammen, Schulhomepages usw. vorgenommen werden.

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CO2-Preis: Analyse der kurz- und langfristigen Wirkungen unterschiedlicher CO2-Bepreisungs-Varianten auf Gesellschaft und Volkswirtschaft - Teilvorhaben: Regionale Unterschiede und Determinanten individueller Akzeptanz und Rebound-Neigung
Duration: 01.05.2020 bis 30.04.2023

CO2-Bepreisung könnte zu einem Schlüsselinstrument bei der Erreichung der Klimaziele 2030 werden. Die Besteuerung von fossilen Brennstoffen für Bereiche, die der EU-Emissionshandel nicht erfasst, wird ab 2021 in Deutschland eingeführt. In einem inter- und transdisziplinären Projekt sollen deshalb die Lenkungs- und Verteilungswirkungen von verschiedenen Varianten der CO2-Bepreisung sowie die Voraussetzungen zur Steigerung der gesellschaftlichen Akzeptanz untersucht werden. Dabei werden CO2-Bepreisungs-Szenarien entwickelt, im Feld sozialwissenschaftlichen Analysen unterzogen und schließlich die Auswirkungen dieser Szenarien in Mikro-, Makro- und Systemanalysen modelliert. Die (Zwischen-)Ergebnisse werden mit ExpertInnen und BürgerInnen diskutiert. Ziel ist es, sozialverträgliche Lösungen zu finden und durch die Kommunikation dieser Lösungen die Akzeptanz von CO2-Bepreisung zu steigern.

Das Arbeitsteam der Abteilung für Persönlichkeits- und Sozialpsychologie der OvGU untersucht im Teilvorhaben "Regionale Unterschiede und Determinanten individueller Akzeptanz und Rebound-Neigung", welche personen- und variantenspezifischen Determinanten die Akzeptanz von CO2-Bepreisungs beeinflussen. Dabei werden u.a. der Einfluss von Umwelteinstellung und CO2-Bepreisungs-Wissen auf die Akzeptanz betrachtet. Mithilfe von regionalen Cluster-Erhebungen sollen außerdem mögliche Unterschiede in der Umwelteinstellung und Akzeptanz zwischen urbanen und ländlichen sowie eher strukturstarken und eher strukturschwachen Regionen erforscht werden. Zusätzlich wird untersucht, inwiefern individuelle Rebound-Neigung bei bestimmten Rückverteilungsmechanismen Effekte der CO2-Bepreisung beeinflussen kann.

Fördergeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

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Development and evaluation of an intervention aiming to prevent energy-efficient retro-fitting related, rebound effects
Duration: 01.09.2018 bis 31.08.2021

Im Mittelpunkt des Projekts steht die Frage, wie effektiv verhaltensorientierte, nicht-fiskalische Strategien zur Vermeidung von Rebound Effekten sind. Untersucht wird diese Frage in dem in den 1950/ 60er Jahren erbauten Bielefelder Stadtteil Sennestadt, dessen mehrstöckige Mietshäuser z.Z. schrittweise energieeffizient saniert werden. In einem ersten Untersuchungsschritt werden dazu ein auf der Zusammenfassung aktueller Forschungsliteratur basierendes Erklärungsmodell psychologischer Rebound-Effekte sowie darauf aufbauende Interventionsansätze quantitativ-experimentell getestet. Parallel dazu werden mittels qualitativer und quantitativer Vorstudien heizrelevante Gewohnheiten, Bedürfnisse und Einstellungen der Sennestadt Haushalte vor der Sanierung erfasst. Ziel dieser ersten beiden Schritte ist die Identifikation zentraler psycho-sozialer Treiber von Rebound-Effekten sowie daran ansetzender Vermeidungsstrategien. Ferner soll in dieser Phase eine Sensorsystem entwickelt und implementiert werden, das den Energieverbrauch der Haushalte sowie wichtige Aspekte des Nutzungsverhaltens objektiv erfassen und mittels selbstlernender Computeralgorithmen ausgewertet kann. Auf den Befunden dieser vorbereitenden Schritte aufbauend startet die interdisziplinäre Interventionsentwicklung (Psychologie und Informatik): Im Rahmen eines tablet-basierten persuasiven Computersystems werden die vorher getesteten psychologischen Interventionstechniken in einen umfassenderen Interventionsansatz integriert.  In Zusammenarbeit mit unseren Praxispartnern Sennestadt GmbH, Alberts Architekten und Vonovia werden in der Hauptstudie mittels einer quasi-experimentellen Vorher-Nachher-Vergleichsgruppen-Studie (N = 200 Haushalte) die Effekte der implementierten Intervention auf den tatsächlichen Energieverbrauch der Haushalte nach der energieeffizienten Sanierung quantitativ evaluiert. Projektergebnis soll eine theoriebasierte, empirisch evaluierte, technisch innovative, praktisch getestete und für potentielle Nutzer attraktive Intervention stehen, die von Wohnungsbaugesellschaften routinemäßig im Kontext energieeffizienter Modernisierungsmaßnahmen zur Vermeidung/ Reduktion von Rebound-Effekten eingesetzt werden kann.

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Sustainable buildings for people -promoting sustainable buildings and sustainable urban development from a people-centred perspective in Cambodia.
Duration: 01.08.2019 bis 31.03.2021

The Build4People project promotes sustainable buildings and sustainable urban development from a people-centred perspective. Despite the high electricity prices, the new buildings erected as part of Cambodia's ongoing construction boom are neither energy-efficient nor adapted to the tropical climate. Instead of a demand orientation, the goal of short-term profit maximization is in the foreground. Decision makers are not sufficiently aware of sustainability issues. The Build4People project considers sustainable, people-centred urban planning as a cross-cutting task that does not necessarily evolve and which is not top-down feasible only through legal regulations. Our innovative team works on a trans-disciplinary basis and develops innovative concepts based on proven scientific and regional expertise together with local partners, which directly target urban sustainability. The connecting scientific-conceptional, analytical and superior normative bracket is always the notion of urban quality of life. On-site research will be carried out together with the most important local universities. Implementation will be done with the Phnom Penh city administration, the General Department of Housing at the relevant ministry and by means of a secondary education demonstration project (Green School). Locally established multipliers such as the European Chamber of Commerce or a local construction carry out the dissemination of our approaches fair.
Sub-project T2 (OvGU) focuses on main constraints and motives for pro-environmental everyday behaviour of people in Phnom Penh.
The standardized measurement of environmental behaviours as well as associated predictors targets a deeper understanding of conditions for environmental behaviour in Cambodia. The main objective is the development of theory-driven, tailored intervention techniques.

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AdaptBehaviour - Environmental psychology knowledge for administrative decision makers-improving behaviour change effects of climate adaptation and mitigation measures
Duration: 15.03.2015 bis 15.03.2017

The main objective of this project is to analyse and demonstrate how an adapted and translated knowledge of environmental psychology may support administrative decision makers in the establishment and successful implementation of climate change adaptation and mitigation measures.

In cooperation with  Joanneum Research (Graz, Austria), AdaptBehaviour is funded by the Climate and Energy Fund (7th call Austrian Climate Research Programme ACRP) of the Austrian Ministry for Transport, Innovation and Technology and the The Austrian Federal Ministry of Agriculture, Forestry, Environment and Water Management.

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GLAMURS - Green Lifestyles, Alternative Models and Upscaling Regional Sustainability
Duration: 01.01.2014 bis 31.12.2016

Das EU-Projekt GLAMURS untersucht Hindernisse und Perspektiven für die Förderung der Nachhaltigkeit und ökologischer Wirtschaft in Europa. Um den Wandel zu einem "grüneren" Europa zu unterstützen und zu beschleunigen werden mehrere Wege aufgezeigt. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus Psychologie, Ökonomie, Politik- und Umweltwissenschaften entwickeln im Austausch mit Akteur*innen vor Ort Theorien und Modelle zur Identifikation von Hindernissen und Perspektiven im Prozess der Transformation zu nachhaltigen Lebensstilen und Wirtschaftsformen. Untersucht werden individuelle und gesellschaftliche Hindernisse in Wechselwirkung mit regionalen Bedingungen. Dazu werden sieben Fallregionen in verschiedenen EU-Ländern genauer untersucht (z.B. Galizien, Altmark, Südtirol).

Die Forschung wird politische Entscheidungsträger*innen und Akteur*innen auf der europäischen und regionalen Ebene involvieren, um die Ziele der Europe-2020-Strategie und der Ressourceneffizienzinitiative zu erreichen. Das Projekt wird dazu beitragen, politische Strategien zu entwickeln, die den Wandlungsprozess in Europa unterstützen.

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OIT-BNE: Use-oriented development of an Outcome-Indicator-Test for assessment and operationalisation of student's competencies in Education for Sustainable Development in Germany
Duration: 01.01.2019 bis 30.06.2022

Als Beitrag zur Umsetzung der in der Agenda 2030 formulierten Sustainable Development Goals (SDGs) hat die UN das fünfjährige UNESCO-Weltaktionsprogramm "Bildung für nachhaltige Entwicklung" (2015-2019) ausgerufen. Ziel ist dabei, durch Schulung des Denkens und Handelns jedes Einzelnen eine gesamtgesellschaftliche Veränderung herbeizuführen.
In Deutschland wird dieser Prozess von der nationalen Plattform BNE koordiniert, deren Bestrebungen im Aktionsplan BNE zusammengefasst werden. Wichtiger Aspekt ist dabei ein professionelles Monitoring und die Entwicklung von BNE-Indikatoren, die in bestehende Berichtsformate integriert werden können, um die gemeinschaftlichen Bemühungen zu evaluieren. Dabei spielte die Outcome-Evaluation, also die Frage nach Effekten bei den Lernenden, die sich in deren Kompetenzen widerspiegeln, bisher noch eine untergeordnete Rolle. Eine synthetisch-übergreifende und transdisziplinäre Kompetenzmodellierung, die den Effekten von BNE-Maßnahmen bei Lernenden auch empirisch auf den Grund geht, steht weitestgehend aus. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines BNE-OutcomeIndikatoren-Sets - zunächst für den Bereich Schule - mit dem der Erfolg des Kompetenzaufbaus eingeschätzt werden kann.
Bildung und insbesondere Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (BNE) wird als entscheidende Stellschraube für die Transformation zu einer sich nachhaltig entwickelnden Gesellschaft betrachtet. Die Vermittlung von Gestaltungskompetenz, die sich im Wissen, der Motivation und dem Handeln zeigt, soll Individuen ermächtigen, sich für eine nachhaltige Gesellschaft einzusetzen. Dieser umfassende Outcome von BNE soll im Rahmen unseres Projektes möglichst ganzheitlich und zuverlässig mit Indikatoren erfasst werden.

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Nachhaltige Transformation des Energiesystems durch gemeinschaftsbasierte Aktivitäten (REsCO)
Duration: 01.12.2018 bis 31.03.2022

Die Transformation des Energiesystems geht mit neuen Rollen für private Haushalte einher. Gerade bei lokalen und gemeinschaftsbasierten Energiesystemen können viele Faktoren, insbesondere soziale Faktoren, die Bereitschaft sich aktiv zu beteiligen beeinflussen. Wechselwirkungen zwischen Akteuren wurden in ökonomischen Modellen bisher unzureichend betrachtet.
Im Projekt wird untersucht, ob bzw. wie der soziale Kontext und weitere Faktoren Haushalte zur Teilnahme an der Transformation motivieren. Potentielle Einflussfaktoren werden identifiziert und empirisch untersucht (Teilprojekt OvGU). Neben Umweltmotivation, Autarkie-Streben und Kosten werden soziale Einflüsse (z.B. sozialer Druck) betrachtet. Auf dieser Basis werden mittels Cross-Impact Analyse Verhaltenskonstellationen identifiziert (Teilprojekt IEK-STE). Zur Erfassung der gesamtwirtschaftlichen Bedeutung werden Transformationspfade erstellt und in makroökonomische bzw. energiewirtschaftliche Modelle eingebunden. Abschließend werden Rückschlüsse auf Maßnahmen zur Förderung von Transformationsprozessen gezogen (Teilprojekt IEK-STE) und gemeinsam mit dem Praxisbeirat Handlungsempfehlungen entwickelt.

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"Effektive Verhaltenssteuerung" und "Verhaltens- und Energierelevanz unterschiedlicher Lebensstile in Deutschland” im Rahmen von KOPERNIKUS 4 (Energiewende-Navigationssystem)
Duration: 15.10.2016 bis 31.12.2019

Effektive Verhaltenssteuerung
Evidenzbasierte Verhaltenssteuerung hängt nicht nur von der Wirksamkeit der Maßnahmen ab, sondern auch vom korrekten Verständnis davon, wann und warum bestimmte Maßnahmen wie finanzielle Anreize und Nudges (i.e., systematische Verhaltenserleichterungen) z.B. bei Kauf von Elektrofahrzeugen greifen bzw. fehlschlagen. Nur ein korrektes Verständnis der Wirkmechanismen von Verhaltenssteuerungsmaßnahmen erlaubt es auch, unerwünschte Nebenwirkungen (z.B. in Form unerwarteter Opposition oder von Rebound) zu verhindern und Pseudoeffekte zu erkennen. Die erste zentrale Wirkgröße hinter energierelevanten Entscheidungen und Handlungen ist, wie wir aufgrund unserer bisherigen Arbeiten vermuten, die personen-spezifische Präferenz oder Neigung, ein mehr oder weniger nachhaltiges Leben zu führen. Daneben sind die konkreten Verhaltenskosten, die mit einer bestimmten Entscheidung oder Handlung einhergehen, die zweite zentrale Wirkgröße. Ziel der ersten Projektphase ist es basierend auf diesem basalen Verständnis energierelevanter Entscheidungen und Handlungen die Grenzen der kompensatorischen Wirksamkeit der beiden Determinanten mit Hilfe dreier klassischer Entscheidungsexperimente der Verhaltensökonomie zu testen. In der ersten Projektphase gilt unser Augenmerk dem individuellen Konsumenten. Unser langfristiges Ziel ist die Entwicklung einer umfassenden Theorie der Verhaltenssteuerung, die sich nicht nur beim Energiesparen oder beim Kauf von Elektrofahrzeugen, sondern generell im Bereich nachhaltigen Handelns und die nicht nur auf Ebene individueller Akteure, sondern auch auf der Ebene von Organisationen einsetzen lässt.

Verhaltens- & Energierelevanz unterschiedlicher Lebensstile in Deutschland
Die personen-spezifische Präferenz oder Neigung, ein mehr oder weniger nachhaltiges Leben zu führen, bildet, wie wir aufgrund unserer bisherigen Arbeiten vermuten, die motivationale Grundlage individueller Lebensstile. Entsprechend ließ sich ein Zusammenhang zwischen Lebensstil und ökologischem Fußabdruck bzw. dem Energieverbrauch von Personen zeigen. Um nun individuelle Konsumenten in ökologisch-technischen Systemmodellierungen einbeziehen zu können, gilt es, Wissen um die Energierelevanz und ein repräsentatives Abbild der Lebensstile in Deutschland zu generieren. Auf der Grundlage eines repräsentativen deutschlandweiten Surveys werden wir die verhaltensbasierte Nachhaltigkeitsmotivation erfassen und mithilfe von Ökobilanzierungsinstrumenten anzureichern versuchen. Ziel der ersten Projektphase ist es, psychologisches Wissen über die Lebensstile und deren Energierelevanz für Deutschland zusammenzutragen und damit der Systemmodellierung die Möglichkeit zu eröffnen, Unterschiede in der Psychologie von Menschen in ihren Modellen mit zu berücksichtigen. Langfristiges Ziel ist die Entwicklung eines konzeptionellen Ansatzes zur Integration der Nachhaltigkeitsmotivation und -präferenz in ökologisch-technischen Systemmodelle. Zudem ist vorgesehen, die nationale Betrachtung energierelevanter Lebensstile um den europaweiten internationalen Vergleich erweitern.

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Stories of Tomorrow - Students Visions on the Future of Space Exploration
Duration: 01.01.2017 bis 30.09.2019

The STORIES project aims to contribute to a dynamic future of children's ebooks evolution by a) developing user-friendly interfaces for young students (10-12 years old) to create their own multi-path stories expressing their imagination and creativity and b) by integrating the latest AR, VR and 3D printing technologies to visualize their stories in numerous innovative ways. In the heart of this intervention lies the vision for integrated curricula and deeper learning outcomes. The project will offer these innovations through a single environment, the STORIES Storytelling Platform which will be the place for students artistic expression and scientific inquiry at the same time. The creations of the students (paintings, models, dioramas and constructions, 3D objects and landscapes, animations, science videos and science theater plays) will be captured and integrated in the form of interactive ebooks. The STORIES technical team will design advanced interfaces in which students will be able to augment characters, buildings, greenhouses and different 3D geometrical structures on a tablet or their computer and inspect their work using a mobile device. The outcome of their work will be detected and tracked, and the video stream is augmented with an animated 3D version of the character or the artifact. The platform will be tested in real settings in Germany, Greece, Portugal, France, Finland and Japan, involving 60 teachers and 3000 students (5th and 6th grade). To achieve this, the proposed project is developing a novel cooperation between creative industries and electronic publishing, educational research institutions in the field of STEM, schools and informal learning centers. The consortium includes 15 partners from Europe, USA, Japan and Australia. But STORIES is going beyond that: The consortium will cooperate in the design of the platform and in the development of the story-line mechanism with Eugene (Eugenios) Trivizas, well known writer of children's books.

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Scaling Up: Optimierung der Ressourcenrückführung
Duration: 01.09.2016 bis 31.08.2019

Zur Verbesserung der Rückführung von Elektrokleingeräten sind aus psychologischer Sicht zwei Faktoren entscheidend: (a) die vorhandene Motivation zu ökologisch-nachhaltigem Handeln und (b) die beim Recycling anfallenden Verhaltenskosten (siehe Kaiser, Byrka & Hartig, 2010). Konkrete Verhaltenskosten sind dabei z.B. die zu überwindende Wegstrecke zur nächsten Annahmestelle oder das Unwissen darüber, was, wo recycelt werden kann. Bislang konnte gezeigt werden, dass die Verhaltenskosten auch über soziale Anreize (über Anerkennung, Lob, Bewunderung, Ansehen) und durch Wissensvermittlung reduziert werden können. Folgerichtig lässt sich der Aufwand des Elektrokleingeräterecyclings grundsätzlich über die Rahmenbedingungen verringern. Entsprechend können die Rahmenbedingungen des Recyclings optimiert werden, indem z.B. Wissen-was, wo gesammelt wird-vermittelt wird, oder indem die Wegstrecke zur nächsten Abgabemöglichkeit verringert wird, z.B. durch das Bereitstellen zusätzlicher Sammelcontainern. Die bereits in der Bevölkerung vorhandene Motivation zum ökologisch-nachhaltigen Umgang mit Rohstoffen kann auf diese Weise genutzt werden, um eine bessere Rückführung von Elektrokleingeräten zu erzielen (siehe Kaiser, Arnold & Otto, 2014).

In der ersten Feldstudie unseres Teilvorhabens wird die Wirksamkeit verschiedener Maßnahmen zur Verhaltenskostenreduktionuntersucht. Dabei wird zunächst die vorhandene Motivation zu ökologisch-nachhaltigem Handeln in den ausgewählten Gebieten im Harz erfasst. Dabei wird untersucht, ob Wissensvermittlung, Depotcontainer und Sammelaktionen den Rücklauf von Elektrokleingeräten verbessern. Da solche und weitere recyclingfördernden Maßnahmen oft von der Mehrheit der Bevölkerung unbeachtet bleiben und nur für eine kleine Bevölkerungsgruppe mit vergleichsweise hoher Motivation zu ökologisch-nachhaltigem Handeln wirksam sind, ist das Ziel der zweiten Feldstudie, auch jene Bevölkerungsgruppen zu erreichen, die üblicherweise nicht an psychologischen Studien teilnehmen. Individuen werden über ihrem alltäglichen sozialen Kontext kontaktiert (z.B. über ihre Arbeitsstelle, ihren Verein oder die Schule). Über Vereine, Betriebe oder Schulen besteht die Möglichkeit, auch Personen mit vergleichsweise niedriger Motivation zu ökologisch-nachhaltigem Handeln zu erreichen. In unserer zweiten Feldstudie geht es also darum zu prüfen, ob (a) Wissensvermittlung, (b) soziale Anreize bzw. © ihre Kombination die gewünschte Wirkung auf das Recycling von Elektrokleingeräten in der breiten Bevölkerung haben.

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Stories of Tomorrow - Students Visions on the Future of Space Exploration
Duration: 01.01.2017 bis 30.06.2019

The STORIES project aims to contribute to a dynamic future of childrens ebooks evolution by a) developing user-friendly interfaces for young students (10-12 years old) to create their own multi-path stories expressing their imagination and creativity and b) by integrating the latest AR, VR and 3D printing technologies to visualize their stories in numerous innovative ways. In the heart of this intervention lies the vision for integrated curricula and deeper learning outcomes. The project will offer these innovations through a single environment, the STORIES Storytelling Platform which will be the place for students artistic expression and scientific inquiry at the same time. The creations of the students (paintings, models, dioramas and constructions, 3D objects and landscapes, animations, science videos and science theatre plays) will be captured and integrated in the form of interactive ebooks. The STORIES technical team will design advanced interfaces in which students will be able to augment characters, buildings, greenhouses and different 3D geometrical structures on a tablet or their computer and inspect their work using a mobile device. The outcome of their work will be detected and tracked, and the video stream is augmented with an animated 3D version of the character or the artefact. The platform will be tested in real settings in Germany, Greece, Portugal, France, Finland and Japan, involving 60 teachers and 3000 students (5th and 6th grade). To achieve this, the proposed project is developing a novel cooperation between creative industries and electronic publishing, educational research institutions in the field of STEM, schools and informal learning centres. The consortium includes 15 partners from Europe, USA, Japan and Australia. But STORIES is going beyond that: The consortium will cooperate in the design of the platform and in the development of the storyline mechanism with Eugene (Eugenios) Trivizas, well known writer of children's books.

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UBS 2018: "Repräsentativumfrage zum Umweltbewusstsein und Umweltverhalten im Jahr 2018 einschließlich sozialwissenschaftlicher Analysen und Entwicklung einer jugendpolitischen Agenda"
Duration: 01.12.2017 bis 30.11.2018

Für eine effektive Umweltpolitik und -kommunikation benötigen Entscheidungsträger Infor­mation darüber, wie es um das Umweltbewusstsein und die umweltbezogenen Handlungswei­sen in der Gesellschaft bestellt ist. Die seit 1996 im zweijährigen Rhythmus repräsentativ in ganz Deutschland durchgeführten Umweltbewusstseinsstudien stellen solche Information be­reit.
Veränderte Aufgabenstellungen und Anpassungen an aktuelles Zeitgeschehen, unterschiedli­che Umweltbewusstseinskonzeptionen und Messüberlegungen führten jedoch dazu, dass sich die verwendeten Messinstrumente des Umweltbewusstseins über die Zeit hinweg vor allem inhaltlich mehr oder weniger stark unterscheiden. Um trotz solcher inhaltlicher Unterschiede den Verlauf des Umweltbe­wusstseins in der Bevölkerung über die letzten 20 Jahre hinweg abschätzen zu können, ist vor­gesehen, eine einheitliche Re-Analyse der elf Befragungen von 1996 bis 2016 durchzuführen.
Eine solche Re-Analyse setzt voraus, zunächst einen alle Erhebungen umfassenden Pool von Items zur Erfassung des Umweltbewusstseins zusammenzustellen. Dazu werden in einem ersten Schritt alle Items aller Erhebungen gesammelt und nach den Standardkriterien für for­mal gute Fragebogenitems (siehe z.B. Dillman, Smyth, & Christian, 2009) inhaltlich bewertet.
In einem zweiten Schritt werden die zusammengetragenen Items auf ihre Rasch-Homogenität hin empirisch geprüft. Auf der Grundlage dieses Itempools wird ein Campbell-Paradigma-basiertes Messinstrument des Umweltbewusstseins zusammengestellt und allenfalls um einige bereits etablierte Items (siehe z.B. Kaiser & Wilson 2004) erweitert. Dieses neue Campbell-Paradigma-basierte, umfassende Messin­strument des Umweltbewusstseins wird dann wiede­rum in einem Feldtestes (N = 500) empi­risch auf seine Messeigenschaften hin geprüft. Eine solche umfassende Rasch-Skala des Umweltbewusstseins ist nicht nur langfristig offen für Aktuali­sierungen, sondern auch über verschiedene Erhebungszeitpunkte hinweg ver­gleichbar (trotz unterschiedlicher spezifischer Messinstrumente in den verschiedenen Zeit­punkten).
Anschließend werden wir eine auf maximal 50 bis 60 Items reduzierte Version dieser Rasch-Skala des Umweltbe­wusst­seins für die Erhebung 2018 zusammenstellen, die dann in der aktu­ellen Repräsentativbefra­gung des Umweltbewusstseins im Jahr 2018 Verwendung finden soll. Um den Itempool unserer Campbell-Paradigma-basierten Konzeption des Umweltbewusst­seins für zukünftige Erhebungen noch zu erweitern, werden in einem weiteren Arbeitspaket neue unverbrauchte Themen und Inhalte auf ihre Brauchbarkeit als Indikatoren des Umwelt­bewusstseins exploriert. In einem letzten Schritt wird dann das Umweltbewusstsein für die verschiedenen Erhebungen seit 1996 mit­hilfe der für jeden Messzeitpunkt vorhandenen Items geschätzt und der Verlauf über die Zeit hinweg verglichen.

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Vergleich verschiedener Steuerungsmaßnahmen zur Optimierung der Ressourcenrückführung
Duration: 01.05.2015 bis 31.12.2016

Zur Verbesserung der Rückführung von Elektrokleingeräten im Allgemeinen und von Mobiltelefonen im Speziellen sind aus psychologischer Sicht zwei Faktoren entscheidend: die vorhandene intrinsische Motivation zu ökologisch-nachhaltigem Handeln und die beim Recycling anfallenden Verhaltenskosten (siehe Kaiser, Byrka & Hartig, 2010). Konkret sind das in diesem Fall die intrinsische Motivation zum ressourcenschonenden Umgang mit Rohstoffen durch Recyceln von Elektrokleingeräten und die dabei auftretenden Verhaltenskosten wie die zu überwindende Wegstrecke zur nächsten Annahmestelle. In unserem Teilprojekt geht es nun um den Vergleich verschiedener Optionen zur Reduktion der Verhaltenskosten beim Elektrokleingeräterecycling, was eine Erhöhung der Wertstoffrückführung bewirken soll.

Zur indirekten Reduktion der Verhaltenskosten haben sich soziale (über Anerkennung, Lob, Bewunderung, Ansehen) und materielle Anreize aber auch wissensbedingte Aufwandreduktionen als effektiv erwiesen. Während Anreize die vorhandenen Kosten mittels persönlicher Gewinne verringern, verkleinert Wissen Verhaltenskosten, indem es Wissensmängel (z.B. was, wo, wie zu recyceln ist) beseitigt. Neben der Möglichkeit individuelle Verhaltenskosten - z.B. über den Wegfall des Informationssuchaufwandes und über soziale und materielle Gewinne - indirekt zu reduzieren, lässt sich der Aufwand des Elektrokleingeräterecyclings aber auch direkt über die strukturellen Rahmenbedingungen verringern. Durch die Optimierung der strukturellen Rahmenbedingungen des konkreten Recyclings kann die bereits vorhandene intrinsische Motivation zum ressourcenschonenden Umgang mit Rohstoffen genutzt werden, um eine ebenfalls bessere Rückführung von Elektrokleingeräten zu erzielen (siehe Kaiser, Arnold & Otto, 2014).

Entsprechend lässt sich das Ziel unseres Teilprojektes folgendermaßen umschreiben. Es besteht in der Überprüfung der relativen Wirksamkeit von (a) indirekten und (b) direkten Verhaltenssteuerungsmaßnahmen in zwei unabhängigen Feldstudien. Während wir in Feldstudie A die Verhaltenskosten - über soziale und materielle Anreize sowie Wissensvermittlung - indirekt verringern, werden in Experiment B die Verhaltenskosten mittels optimierter bzw. neuer Bring- und Holrecyclingsysteme direkt reduziert. Die absolute und relative Wirksamkeit dieser Verhaltenssteuerungsmaßnahmen überprüfen wir an ihren Auswirkungen auf die Rücklaufquoten von Elektrokleingeräten - besonders von Mobiltelefonen - ausgewählter Gemeinden bzw. Personengruppen, um zur Optimierung der Ressourcenrückführung im Sinne des Forums beizutragen. Unser Beitrag zur Wertstoffwende besteht also darin, effektive Verhaltenssteuerungsmaßnahmen zur Verbesserung der Ressourcenrückführung auf Konsumentenseite zu entwickeln.

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Energieeffiziente Technologie: Der moderierende Einfluss der Umweltmotivation auf den individuellen Energieverbrauch
Duration: 01.01.2012 bis 31.08.2016

Technologische Weiterentwicklungen zur Steigerung der Energieeffizienz von Technik, Verbraucheraufklärung zur effizienteren Nutzung von Technologie und auch detailliertes Verbrauchsfeedback führen häufig nicht zu den erhofften Einsparungen im Energieverbrauch. Die Möglichkeiten, die sich im Rahmen effizienterer Technologie bieten, werden–so unsere These–nur von Individuen genutzt, die bereits über eine hinreichende Motivation zum Umweltschutz (i.e., Umwelteinstellung) verfügen.

In mehreren Feldexperimenten untersuchen wir u.a. in Kooperation mit Energiedienstleistern diese Moderationsthese mittels Informationsinterventionen und über verschiedene Konsumentengruppen.

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Baseline analysis and further development of the evaluation process of green(ing) TVET in Vietnam
Duration: 15.02.2014 bis 05.12.2014

The consultancy will strengthen the work related to environmental awareness and Greening TVET in the priority area of Vocational Training of the GIZ in Vietnam. Through sound analysis of collected date a baseline will be available that helps the TVET program in general for further planning, can be used for internal and external communication and further on will be the basis to proof changes in knowledge and awareness of the Vietnamese society in regard to environment and Climate Change transferred in TVET processes.

The analysis will be done based on latest academic research in the field of environmental psychology and education.

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Anpassung an den Klimawandel durch Förderung der Biodiversität in der Provinz Bac Lieu
Duration: 01.08.2013 bis 31.10.2013

Methodische Unterstützung für das Projekt "Adaptation to Climate Change through the Promotion of Biodiversity". Basierend auf einem existierenden Datensatz wird die Güte der eingesetzten Messinstrumente beurteilt und ggf. verbessert. Es werden Vorschläge für die weitere Evaluation des genannten Projektes unterbreitet.

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Individuelle Klimaanpassung: Soziale Einflüsse im Vergleich
Duration: 01.04.2011 bis 28.02.2013

Im Anschluss an das Auftaktprojekt "Individuelle Klimaanpassung: Status quo" (2010) und auf Basis der Befragungsergebnisse zur Umweltmotivation in einer Auswahl von Gemeinden in Sachsen-Anhalt wird–in der Fortführung des Projektes–nun die Wirksamkeit zweier Interventionen überprüft. In diesen Interventionen nutzen wir das psychologische Wissen zur Wirkung von sozialem Einfluss auf das individuelle Verhalten. Als Modellstadt wurde Magdeburg ausgewählt und dort eine Auswahl statistischer Bezirke mit bestimmen Motivationseigenschaften. Am Ende des Projektes wird die Wirksamkeit der Interventionen auf Basis von Verhaltensweisen zum Umgang mit Energie, Wasser, Mobilität, Konsum, politischen Engagement und mit dem Klimawandel mit den Daten aus dem Vorjahr und im Vergleich mit einer Kontrollgruppe überprüft. Ziel ist es, Empfehlungen für die gesellschaftliche Kommunikation zur Anpassung an den Klimawandel auszusprechen.

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Individuelle Anpassung an den Klimawandel - Status Quo
Duration: 07.01.2010 bis 15.01.2011

Im Rahmen einer landesweiten Befragung werden individuelle Motivationsunterschiede zum ökologisch-nachhaltigen Handeln in Sachsen-Anhalt erfasst. Dazu werden vier Kommunen auf der Grundlage ihrer spezifischen Klimavulnerabilität ausgewählt. Im Anschluss wird ein motivationsangepasster Aktionsplan zur Verbesserung des individuellen ökologisch-nachhaltigen Handels und zur langfristigen schulischen Förderung der Umwelthandlungskompetenz abgeleitet. Ziel der Aktionspläne ist es außerdem, die individuellen Anpassungsanstrengungen an den sich abzeichnenden Klimawandel systematisch zu verbessern. Der Aktionsplan fließt in die Kommunikationsstrategie des Landes Sachsen-Anhalts zur Anpassung an den Klimawandel ein.

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Umweltbildung zur Förderung umweltspezifischer Handlungs- und kognitiv-emotionaler Kompetenzen
Duration: 01.11.2007 bis 31.10.2009

Um­welt­bil­dung wird in der Regel als eine Art "neuer" Allgemeinbildung–im Sinne von Be­wusst­seins- und Werte­wan­del–verstanden. Demgegenüber wird in der Umweltpsychologie zunehmend deutlich, dass vor allem spezifischen Handlungs- und kog­nitiv-emotionalen Kompetenzen eine große, wenn nicht die entscheidende Bedeutung beim Hervorbringen umweltgerechten Handelns zukommt. Im Kern un­seres Forschungs­vor­habens steht die Entwicklung eines empirisch fundierten ökologiespe­zifischen Kompetenzmodells sowie langfristig die Modellierung des Entwicklungsverlaufs während der primären Erwerbs­phase von der frühen Jugend- bis ins junge Erwachsenen­alter. Alle dabei betroffe­nen Handlungs- und kognitiv-emotionalen Kom­petenzen werden psychometrisch auf der Basis der Familie der Rasch-Modelle be­schrieben und im Rahmen von Strukturgleichungs- und/oder Mehr­eben­en­ana­lyseverfahren model­liert. Erklärtes Ziel der ersten (hiermit beantragten) Förderungs­phase ist es, (a) das bislang noch frag­men­tiert vorhan­dene Wissen zu den umweltspe­zifischen Handlungs- und kognitiven Kom­pe­tenzen theoretisch-empi­risch zu integrieren und dabei (b) erste Hinweise auf Ent­wicklungsverläufe im Ju­gendalter zu erhalten. © Darüber hinaus soll das bislang erst sehr vorläufig entwickelte Verfah­ren zur Messung der kog­nitiv-emotionalen Disposition "Identifikation mit der natürli­chen Umwelt" auf eine theo­retisch und psycho­metrisch solide Basis ge­stellt werden.

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Förderung mathematischer und allgemeiner intellektueller Fähigkeiten im Kindergarten
Duration: 01.07.2003 bis 31.12.2005

Ziel des Projektes ist es, ein Programm zur Förderung intellektueller, insbesondere mathematische Fähigkeiten im Kindergarten zu entwickeln und zu evaluieren. Damit soll gleichzeitig einen Beitrag zur Begabungsförderung im Vorschulalter geleistet werden. Das Training besteht aus 16 Übungseinheiten und umfasst die acht kognitiven Bereiche: Visuelle Differenzierungsfähigkeit, Räumliches Vorstellen und Visualisieren, Zahlbegriff, Mengenauffassung, Einfache Rechenoperationen, Umgang mit Symbolen, Erfassen abstrakt-logischer Zusammenhänge, Ursache-Wirkungs-Beziehungen. Die Effektivität des Förderprogramms wird mit Hilfe eines Pre-Post-Test-Designs mit Kontrollgruppe bestimmt.Teilnehmer/-innen sind 5- bis 6-jährige Vorschulkinder aus verschiedenen Kindertagesstätten der Stadt Magdeburg.

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Zur allgemeinen und differentiellen Leistungs- und Persönlichkeitsstruktur von begabten Schülerinnen und Schüler ` Praktische und theoretische Probleme der Diagnostik, Förderung und Persönlichkeitsentwicklung
Duration: 01.06.2000 bis 31.07.2004

Ein bildungspolitisches Problem mit ökonomischen und persönlichen Konsequenzen ist die optimale Plazierung von Schülerinnen und Schülern zu vorhandenen Bildungseinrichtungen. Zu den besonderen Bildungseinrichungen in Sachsen-Anhalt gehören die Gymnasien mit inhaltlichen Schwerpunkten, wo geeignete Kinder aufgenommen werden und lernen sollen. Für das mathematisch-naturwissenschaftlich orientierte Werner-von-Siemens-Gymnasium ist ein Aufnahmeverfahren entwickelt worden, das vom Kultusministerium bestätigt wurde, und das geeignete Schüler für diese Ausbildungsform diagnostizieren soll. In Zusammenhang mit der in jedem Jahr durchgeführten Eignungsuntersuchung stellt sich die Frage, ob mit diesem Aufnahmeverfahren tatsächlich geeignete Bewerber diagnostiziert werden können und ob sich das Begabungspotential auch in entsprechenden Leistungen niederschlägt. Eine 1994 begonnene Längsschnittsanalyse erlaubt Einblicke in die Leistungs- und Persönlichkeitsentwicklung einer unter mathematischer Befähigung selektierten Schülerschaft in einer ihre individuelle Begabungsrichtung fördernden Lernumwelt. Diese Studie kann, wenn sie weiter geführt wird, zur Beantwortung obiger Fragestellung beitragen und damit helfen, Aufnahmeverfahren zu optimieren und praktisch und theoretische Positionen zur Begabungserkennung und Begabungsförderung weiter entwickeln. Eine weitere Längsschnittstudie mit mathematisch, musisch, sprachlich und normal begabten Schülerinnen und Schüler dient vor allem auch der Untersuchung dieser praktisch bedeutsamen und wissenschaftlich wertvollen Problematik, untersucht aber auch gleichzeitig den Persönlichkeitsbereich dieser unterschiedlich leistungsfähigen Schülerstichproben. Im Zusammenhang mit dem Begabungsbegriff, der Begabungsdiagnostik und nicht zuletzt mit der Geschlechtsdifferenzierung stehen fortgeschrittene Untersuchungen zur räumlichen Vorstellungsfähigkeit und begonnene Untersuchungen zur Musikalität. Geschlechtseffekte im mentalen Rotieren räumlicher G ebilde zugunsten der männlichen Probanden lassen Fragen nach deren genetisch-hormonellen Bedingtheit entstehen, wobei auch die Bedeutung von Erfahrungen (räumliche Aktivitäten, Erfahren der Geschlechterrolle, besondere Sozialisationsbedingungen) verstärkt hinterfragt wird. Dies hat auch wieder eignungsdiagnostische Bedeutung, denn Geschlechtsunterschiede in bestimmten Leistungs- und Persönlichkeitsmerkmalen werfen auch Fragen nach der Testfairneß unter selektionspsychologischer Sicht auf.

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TraMocee: Transformation of mobility behavior through corona-related constraints and new experiences
Duration: 15.02.2021 bis 14.02.2023

The corona pandemic has seriously changed mobility behavior worldwide and also in Germany. The distance of all journeys made has been greatly reduced, as the need for many journeys has disappeared due to, for example, home offices, home schooling, travel restrictions, changes in leisure activities and restricted social contacts. In addition to a reduction in mobility, a change in the chosen modes of transport was also observed, e.g. public transport was used significantly less and frequently replaced by individual transport, whether by car, bicycle or on foot. However, research on changed mobility behavior under corona conditions must not stop at a mere inventory of changes. With a view to the major transformation towards sustainability, the central research question is: What impact do the restrictions and the new experiences they enable have on the long-term trend towards climate protection and sustainable mobility?

Trends towards sustainable mobility were already evident before 2020 in the area of everyday mobility, but also in the business travel culture, and here especially among universities. From a psychological point of view, it can certainly be expected that temporary changes in the everyday mobility situation are also conducive to lasting behavioral changes; especially if an high motivation to change already existed, and if positive experiences are made possible by the temporary changes. In the context of the corona pandemic experiences were, for example, made with reduced or changed everyday and vacation travel mobility. In terms of business trips, alternative, hybrid or entirely digital conference formats were tested and encountered to a greater extent. The pandemic is therefore seen as a window of opportunity to reinforce existing transformation trends (Schmidt, Sieverding, Wallis, & Matthies, 2021).

In the TraMocee project, on the one hand, potentials for stabilizing interventions in everyday mobility (bicycle and public transport use) as well as in vacation travel mobility are identified, following on from a previous study of our own. On the other hand, the use of the currently large potential for reducing scientific conference travel is being researched in a transformative way with the involvement of organizers and service providers in the conference sector. The project is funded by The German Federal Environmental Foundation (Deutsche Bundesstiftung Umwelt - DBU).

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AuRa - Autonomes Rad
Duration: 01.07.2019 bis 30.06.2022

Ziel des interdisziplinären Forschungsprojekts "AuRa - Autonomes Rad" ist es, dreirädrige Lastenräder zu entwickeln, die autonom bereitgestellt werden, um eine umweltfreundliche Verbesserung der Nahmobilität zu erreichen. Die Abteilung Umweltpsychologie beschäftigt sich in einem Teilprojekt mit der Akzeptanz und Akzeptabilität derartiger autonomer Mikromobile durch andere Verkehrsteilnehmende wie Passant*innen und Autofahrer*innen sowie der menschzentrierten Gestaltung des Fahrrad-Rufsystems. Zusätzlich wird der aktuelle und sich wandelnde Mobilitätsbedarf in Sachsen- Anhalt untersucht.

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KlimaHand - Climate-aware behavior as citizens and consumers
Duration: 15.09.2019 bis 30.09.2021

Carbon pricing (as cost internalization in the sense of the polluter pays principle) is, by now, widely acknowledged as a necessary instrument for the systematic reduction of CO2 emissions and, therefore, individuals' carbon footprints. In September 2019, the German Government presented an outline for a comprehensive carbon pricing scheme (emissions trading system) and accompanying measures as part of the so-called climate package . It is, however, unknown how individuals represent their carbon footprint and how they anticipate possible effects of carbon pricing schemes on their household. This could have important consequences for the social acceptability and the effectiveness of such instruments.
In this research project, we systematically investigate how consumers react to carbon pricing schemes considering the representation of their own carbon budgets and their perceived scopes of behavior change in different consumption sectors.
The project is funded by the Ministry of Environment, Agriculture and Energy of Saxony-Anhalt.

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Die Corona-Krise als 'Gamechanger' für die Transformation zur Nachhaltigkeit?
Duration: 22.04.2020 bis 31.12.2020

Ziel des Projektes "Die Corona-Krise als 'Gamechanger' für die Transformation zur Nachhaltigkeit?" ist es, deutsche Bürgerinnen und Bürger zu Einstellungen und Motiven für Nachhaltigkeit und Nachhaltigkeitshandeln im Kontext der Corona-Krise zu untersuchen. Bereits wenige Wochen nach Beginn der Corona-Pandemie wurden in Deutschland Stimmen laut, die über aktuelle dramatische gesellschaftliche und wirtschaftliche Konsequenzen hinaus auf die Bedeutung der Krise für die Große Transformation hinweisen. Eine Vielzahl von Überlegungen zum Nexus Corona-Krise und Nachhaltigkeit wurden seitdem geäußert, sowohl Befürchtungen (etwa ob die drohende Rezession die Umsetzung des Klimapakets bedroht) als auch positive Erwartungen (beispielsweise die sinkenden CO2-Emissionen im Verkehrssektor) sowie Hoffnungen, dass Solidaritätserleben und Beschränkungserfahrungen künftige Lebensstiländerungen befördern könnten. Die Deutungsmuster sind aktuell noch in ständiger Bewegung, deutlich wird aber bereits, dass durch die Covid-19-Epidemie alte Strukturen aufgebrochen und politische Entscheidungen in rasantem Tempo getroffen werden. Es ist daher wichtig, jetzt gesellschaftliche Veränderungsprozesse forschend zu begleiten und frühzeitig zu Einschätzungen zu gelangen, welche Gelegenheitsfenster und welche Herausforderungen sich aus der Pandemie für die Große Transformation ergeben. Das Projekt wird von der Deutschen Bundeststiftung Umwelt (DBU) gefördert.

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Determinants of investment decisions for heating and e-mobility
Duration: 15.10.2016 bis 31.12.2019

Policy makers have many options to choose from when they plan to foster the transition of the German energy system. First of all, the transition has a technical dimension, as different kinds of technologies can be used or promoted to a different extent. Additionally, each change in the current energy system will affect society in a different way. For example, certain measures lead to energy price changes while others affect the natural environment. Some solutions can be expected to be better accepted by society than others.
The project ENavi (Energy transformation navigation system) aims at estimating the effects of different courses of action on society and developing a navigation system for policy makers. This instrument is supposed to support decision makers in choosing appropriate measures.
As part of the project, the Division of Environmental Psychology (Prof. Ellen Matthies, Dr. Ingo Kastner Annalena Becker and Sebastian Bobeth as project staff) investigates sustainable investment decisions in the sectors of mobility and heating. As potential target groups, we look at private households and organizations. We aim at identifying critical factors for sustainable investment decisions. Different consumption sectors and target groups will be compared.

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Lastenraddepot - "Bürger*innen- und Verkehrsgerechte Implementierung von Innenstadtdepots für Lastenfahrräder"
Duration: 01.08.2017 bis 31.07.2019

Lastenräder sind eine nachhaltige Alternative für den Transport von Waren in Städten. Sie haben das Potenzial zur Substitution von 25% der heutigen innerstädtischen Lieferfahrten und können so zu CO2-Einsparungen und einer höheren Lebensqualität in Städten beitragen. Das Einrichten von Innenstadtdepots für Lastenräder ermöglicht die Lagerung und den Umschlag von Waren für die anschließende Verteilung per Lastenrad in der Stadt. In dem interdisziplinären Projekt "Lastenraddepot" wird ein modellhafter Leitfaden zur Implementierung von Innenstadtdepots entwickelt. Der Fokus liegt sowohl auf logistischen Anforderungen, der Gewährleistung des Verkehrsflusses und einer hohen Akzeptanz durch Stakeholder. Es werden Aspekte wie Standortfragen, die Wirkung eines hohen Lastenradaufkommens im Verkehr, die Akzeptanz bei Anwohnenden und Verkehrsteilnehmenden sowie Nutzungspräferenzen von Lastenradfahrenden untersucht.
Der Lehrstuhl Logistische Systeme bildet gemeinsam mit der Abteilung Umweltpsychologie am Institut für Psychologie ein interdisziplinäres Team. Während auf logistischer Seite Verkehrsräume modelliert und simuliert werden, sind im Bereich der psychologischen Akzeptanzforschung eine qualitative Befragung von Sachverständigen (z.B. aus Lieferbranche, Planung, kommunalen Verwaltungen) und eine quantitative Befragung einer für Städte repräsentativen Stichprobe geplant.
Das Vorhaben zielt im Sinne des Nationalen Radverkehrsplans 2020 auf eine Verbesserung der Verkehrsqualität, eine Sicherung nachhaltiger Mobilität, eine breite Anwendbarkeit der Ergebnisse und die Generierung neuer Erkenntnisse. Es wird durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) aus Mitteln zur Umsetzung des Nationalen Radverkehrsplans 2020 gefördert.
Dem Projekt steht ein Projektbeirat zur Seite. Dieser besteht aus den folgenden Mitgliedern:
- Cargobike.jetzt
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
- DPD Deutschland GmbH
- PedalPower Schönstedt&Busack GbR
- United Parcel Service (UPS)
- Zentrum für angewandte Psychologie, Umwelt- und Sozialforschung (ZEUS GmbH).

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Energieeffizienz und CO2-Einsparungen an Hochschulen (ECHO)
Duration: 01.01.2016 bis 31.12.2018

Ziel des Projektes ECHO ist die Förderung von nachhaltigem Energienutzungsverhalten im Hochschulbereich. Es wird eine Strategie entwickelt, die engagierte Schlüsselakteur*innen an Hochschulen unterstützt, Klimaschutz voran zu bringen und vor Ort dauerhaft zu verankern.

In Zusammenarbeit mit den Projektteams der kooperierenden Hochschulen wird eine wirkungsvolle Energiesparkampagne entwickelt. Parallel werden die Mitglieder der Projektteams in begleitenden Workshops zu Veränderungsagent*innen ausgebildet, um diese zu befähigen, die Kampagne dauerhaft zu begleiten, auszuweiten und weitere nachhaltige Veränderungsprozesse zu initiieren. Die Energiesparkampagne wird zunächst an ausgewählten Hochschulgebäuden mit Mitarbeiter*innen umgesetzt. Im Verlauf des Projektes wird sie auf weitere Hochschulgebäude übertragen, wiederum in enger Zusammenarbeit mit den Projektteams und den Beschäftigten vor Ort.
ECHO ist ein Verbundprojekt unter Beteiligung der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, der Hochschule Fresenius Idstein und dem HIS-Institut für Hochschulentwicklung e. V., gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Umwelt, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) und vom Projektträger Jülich (PtJ).

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ENERGY-TRANS - Zukünftige Infrastrukturen der Energieversorgung. Auf dem Weg zur Nachhaltigkeit und Sozialverträglichkeit.
Duration: 01.01.2012 bis 31.12.2016

Die Helmholtz Allianz ENERGY-TRANS hat zum Ziel, durch die Bereitstellung von handlungsorientiertem Wissen die Umsetzung der Energiewende zu unterstützen. Bei dieser angestrebten Transformation des Energiesystems hin zu mehr Effizienz und einem höheren Anteil erneuerbaren Energien und den hierzu erforderlichen Innovationen kommt der Bedarfs- und NutzerInnenseite eine besondere Bedeutung zu, die weitere Forschung notwendig macht. Um das sozio-technische Energiesystem hierbei angemessen ganzheitlich erforschen zu können, wurde im Rahmen von ENERGY-TRANS ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt.
Von der Abteilung Umweltpsychologie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg werden im Rahmen der Helmholtz Allianz ENERGY-TRANS verschiedene Fragestellungen und Aufgaben im Forschungsfeld Nutzerverhalten und Nachfragesteuerung" bearbeitet:

  • Anreize zur Förderung erneuerbarer Energien und energetischer Sanierungen
  • Identifizierung und Unterstützung unterschiedlicher Haushaltstypen im Bereich Stromsparen
  • Die Wirkung von monetärem vs. ökologischem Framing von Stromsparinformationen in Haushalten
  • Energienutzung in Haushalten mit Jugendlichen
  • Stromnutzung in Privathaushalten mit Photovoltaik-Anlage
  • Akzeptanz von Elektroautos als Innovationen im Bereich Mobilität in Privathaushalten

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NORKLIMA Zielgruppenspezifische Interventionsinstrumente und politische Steuerungsinstrumente - eine Anwendung des Selbstregulationsmodell für Verhaltensänderung
Duration: 01.04.2011 bis 01.09.2014

Das Forschungsprojekt nutzt das handlungsphasenbasierte Selbstregulationsmodell, um in einer Norwegischen Bevölkerungsstichprobe den verhaltensbedingten CO2 Ausstoß durch Verhaltensänderungen zu verringern. Die beiden Zielverhaltensweisen wurden aufgrund einer Analyse der beteiligten Umweltwissenschaftler so identifiziert, dass sie sowohl einen relevanten Beitrag zum Gesamt-CO2-Ausstoß Norwegens leisten, als auch genug Verhaltensspielraum bieten, dass Menschen ihr Verhalten ändern können. Das Projekt fokussiert im ersten Durchgang auf eine Reduktion des Rindfleischkonsums und in einem zweiten Durchgang auf den Kauf von energieeffizienten PKWs. Das Handlungsphasenmodell nimmt an, dass die Veränderung des Verhaltens in mehreren Schritten geschieht und jeder dieser Schritte eine spezifische Auswahl von Bedingungen enthält, die erfüllt sein müssen, um die nächste Phase zu erreichen. Entsprechend werden im Projekt kommunikationsbasierte Interventionen entwickelt, die die Wirkmechanismen in derjenigen Phase nutzen, in der sich ein Teilnehmer/eine Teilnehmerin befindet. Die Interventionen werden über eine Internetplattform vermittelt. Dabei gibt es fünf experimentelle Bedingungen: zielgerichtet nach diagnostizierter Phase, zufällig, alle gleichzeitig, selbst administriert und eine Kontrollgruppe ohne Interventionen. Sowohl die psychologischen Prädiktoren als auch das Verhalten werden in drei Wellen vor und nach der Intervention, sowie mehrere Monate später erhoben.
Das Projekt wird gemeinsam mit Prof. Dr. Christian Klöckner (NTNU Trondheim, Norwegen) und in Kooperation mit Prof. Paul C. Stern (National Research Council, Washington, USA), Prof. Sebastian Bamberg (FH Bielefeld) und Prof. Linda Steg (University of Groningen, Niederlande) durchgeführt. Es wird vom Norwegischen Forschungsrat (NFR) gefördert.

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"change - Veränderung nachhaltigkeitsrelevanter Routinen in Organisationen"
Duration: 01.02.2008 bis 25.11.2010

Ziel des Projektes ist es, in interdisziplinärer Zusammenarbeit, neue, effektive Interventionsstrategien zur Förderung effizienten Nutzerverhaltens in Organisationen zu entwickeln, umzusetzen und wissenschaftlich zu evaluieren. Mit Blick auf die Praxisrelevanz wird als Untersuchungs- und Interventionssetting der Bereich der Energienutzung in öffentlichen Gebäuden (zunächst Hochschulen) gewählt. Hier liegen hohe Einsparpotenziale sowohl im Stromnutzungsverhalten als auch im Bereich der Wärmenutzung (für die Ruhr-Universität Bochum wurden Potenziale von bis zu 20 Prozent identifiziert; vgl. Kattenstein, Unger & Wagner 2002), zudem darf wegen der Vorbild- und Multiplikatorenwirkung von Hochschulen eine starke Verbreitung der Instrumente allgemein auf Konsumenten in Haushalten und Organisationen erwartet werden. Teilziele:

  • Ausschöpfen von Energiesparpotenzialen im Nutzerverhalten mit Hilfe der Durchführung entsprechender Maßnahmen in öffentlichen Liegenschaften, insbesondere an Hochschulen
  • Objektive und ingenieurwissenschaftliche Potenzialermittlung der Energieeinsparungen durch Nutzerverhalten
  • Entwicklung eines zielgruppenangepassten Instruments zur Förderung von energieeffizientem Nutzerverhalten, das künftig von weiteren Akteuren (weiteren Hochschulen, öffentlichen Liegenschaften) genutzt werden kann
  • Erarbeitung von Maßnahmen zur Verbreitung des Instruments im Hochschulbereich
Die Projektziele werden durch die Verbundpartnerschaft eines interdisziplinären Projektteams der Ruhr-Universität Bochum (Psychologie und Ingenieurwissenschaften) und der HIS GmbH (Experten für das Setting Hochschule) realisiert. Als Praxispartner wirken die EnergieAgentur.NRW sowie Hochschulvertreter aus NRW und von bundesweiten Hochschulen bei der Umsetzung des Vorhabens mit.

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"TRAFFIX - Zur Genese von Verkehrsmittelfixierungen - Ein empirischer Vergleich der Erklärungskraft unterschiedlicher Konzepte"
Duration: 01.01.2007 bis 28.02.2010

Ergebnisse der psychologischen Interventionsforschung zum Verkehrsmittelwahlverhalten machen deutlich, dass Menschen ausgeprägte und schwer veränderbare Präferenzen für den Pkw haben. Verschiedene AutorInnen gehen davon aus, dass eine häufige Nutzung des Pkws zu einer Stabilisierung der Präferenz für dieses Verkehrsmittel führt und den Einfluss von aktuellen potenziellen Einflussfaktoren schwächt. Zur Erklärung der Resistenz gegenüber Interventionen wurde insbesondere das Konstrukt der Gewohnheit ins Feld geführt. Die bisher diskutierten Konzepte variieren allerdings in ihren Annahmen über Genese und Funktion und haben damit unterschiedliche Implikationen für Prävention und Intervention. Ziel des beantragten Projektes ist es, das Phänomen der Fixierung, d.h. der unangemessenen Stabilität von Präferenzen (bei veränderten externen und internen Bedingungen) im Kontext eines integrierten Normaktivationsmodells zu untersuchen. Insbesondere soll vergleichend analysiert werden, durch welche Mechanismen (Assoziation, Skripts, Heuristiken) das Phänomen der Verkehrsmittelfixierung erklärt werden kann, und welche Rolle Sozialisationseinflüsse hierbei spielen. Ein weiteres Ziel ist die Erkundung von Möglichkeiten der Überwindung von Fixierungen. Damit trägt das Projekt dazu bei, die derzeitige Diskussion um die kognitiven Korrelate von Gewohnheiten zu fokussieren und öffnet das Konzept von Gewohnheiten stärker für psychologische Interventionen; hier im Sinne einer nachhaltigen Mobilität. Vor dem Hintergrund der allgemeinen Klimaschutzbestrebungen ist dies als wichtiges gesamtgesellschaftliches Ziel zu betrachten.

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"Einfluss deskriptiver, personaler und sozialer Normen auf das Müllvermeidungsverhalten von Kindern und Erwachsenen - Ein Kulturvergleich zwischen Japan und Deutschland"
Duration: 01.10.2006 bis 30.06.2007

Normen haben sich in vielen Bereichen umweltschonenden Handelns (zwar nicht als ausschließlich maßgeblich, jedoch) als durchaus stabile Einflussfaktoren erwiesen; dies gilt insbesondere für Müllvermeidungs- und Mülltrennungsverhalten. Hier hat sich eine Differenzierung zwischen sozialen (Erwartungen des sozialen Umfeldes) und personalen Normen (eigene moralische Motivation) als sinnvoll erwiesen. Weitere Differenzierungen, wie die zwischen injunktiver (man soll) und deskriptiver Norm (das wahrgenommene übliche Handeln der anderen) wurden bisher jedoch nicht berücksichtigt. Gerade das wahrgenommene Handeln im familiären Umfeld hat sich jedoch in einer aktuellen japanischen Studie als wichtigster normativer Einfluss auf Müll vermeidendes Handeln erwiesen. Hieran anknüpfend soll in einer vergleichenden japanisch/deutschen Studie das auf Müll (Müllvermeidung, Mülltrennung) bezogene Verhalten von Kindern und Erwachsenen analysiert werden. Bearbeitet wird die Frage, durch welche Aspekte des elterlichen Verhaltens umweltschonendes Verhalten von Kindern beeinflusst, und durch welche Variablen dies vermittelt wird. Der Kulturvergleich macht hier Sinn, da vorausgehende eigene Untersuchungen zeigen, dass soziale Normen in Japan einflussmächtiger sind als in deutschen Stichproben.

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