Bachelorarbeit - ipa.tu-berlin.de · I Emotionales n-back-Paradigma . Wie negative emotionale Valenz die Arbeitsgedächtnisleistung beeinflusst . Bachelorarbeit . im Fach Psychologie

I

Emotionales n-back-Paradigma Wie negative emotionale Valenz die

Arbeitsgedächtnisleistung beeinflusst

Bachelorarbeit

im Fach Psychologie (B. Sc.),

Kognitive Neurowissenschaften

vorgelegt von

Nils Backhaus

(Matrikelnr.: )

Erstgutachter: Herr Prof. Dr. O. T. Wolf

Zweitgutachterin: Frau Dr. D. Schoofs

Nils Backhaus Emotionales n-back-Paradigma

II

Abkürzungsverzeichnis Abb. Abbildung

α Alpha, Signifikanzniveau

ANOVA Varianzanalyse (Analysis of variances)

BPM Schläge pro Minute (Beats per Minute)

bzw. beziehungsweise

χ² Chi-Quadrat (Prüfgröße)

ENBP Emotionales n-back-Paradigma

F F-Wert (Prüfgröße)

IAPS International Affective Picture System

M Mittelwert (mean)

MDHF Mittlere Differenz der Herzfrequenz

min Minuten

ms Millisekunde(n)

p p-Wert (exaktes Signifikanzniveau)

PASW Predictive and Analytic Software

PFC präfrontaler Cortex

s Sekunde(n)

s. siehe

SAM Self Assessment Manikin

SD Standardabweichung (standard deviation)

SEM Standardfehler des Mittelwerts (standard error of mean)

T T-Wert (Prüfgröße des T-Tests)

Tab. Tabelle

Vp(n) Versuchsperson(en)

vs. versus

z. B. zum Beispiel

Hinweis: Die A bkürzungen w erden zum besse ren V erständnis in Ü berschriften n icht b e-

nutzt und im Text teilweise zusätzlich eingeführt.


III

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1 SAM Skala in der 9-Punkte-Likert-Form

Abb. 2 Mittelwerte der N ormierungen v on Lang et a l. ( 2005) und

Libkuman et al. (2007)

Abb. 3 Ergebnisse der Pilotstudie

Abb. 4 Verlauf der 2-back-Aufgabe mit Beispiel eines Zielreizes

Abb. 5 Zusammenfassung des ENBP-Versuchsablaufs

Abb. 6 Überblick über die verschiedenen Inner- und Zwischensubjekt-

faktoren für die statistische Datenanalyse im allgemeinen linea-

ren Modell

Abb. 7 Durchschnittliche R eaktionszeit pr o E NBP-Block (korrekte un d

falsche Reaktionen) in Prozent für unterschiedliche emotionale

Qualitäten

Abb. 8 Mittelwerte der H erzfrequenzen z u den ei nzelnen M esszeit-

punkten für die unterschiedlichen emotionalen Qualitäten

Abb. 9 Mittlere D ifferenz der H erzfrequenz ( MDHF) über di e dr ei v er-

schiedenen emotionalen Qualitäten der ENBP-Blöcke

Abb. 10 Modell der autonomen und kognitiven Verarbeitung emotionaler

Stimuli und die Wirkung auf die Vermittlung durch die Mediator-

variable Interozeptives Bewusstsein


IV

Inhalt

Zusammenfassung ........................................................................................ 1

1 Einleitung ................................................................................................ 2

1.1 Arbeitsgedächtnis .................................................................................................... 2

1.2 Emotionen ............................................................................................................... 3

1.2.1 Emotionsbegriff ................................................................................................ 3

1.2.2 Dimensionaler vs. diskreter Ansatz .................................................................. 4

1.2.3 Neuroanatomie von Emotionen ........................................................................ 4

1.2.4 Emotionsinduktion und das International Affective Picture System ................... 5

1.2.5 Negativer Valenz: Furcht und Ekel ................................................................... 6

1.2.6 Messung von Emotionen .................................................................................. 6

1.3 Emotionen und Arbeitsgedächtnis ........................................................................... 8

1.3.1 Interaktion von Emotionen und Arbeitsgedächtnisleistungen ............................ 8

1.3.2 Interaktion auf neuroanatomischer Basis.......................................................... 8

1.3.3 Emotionales n-back-Paradigma ....................................................................... 9

1.4 Hypothesen ............................................................................................................10

1.4.1 Manipulation Check .........................................................................................10

1.5 Unabhängige und abhängige Variablen..................................................................10

2 Methode ................................................................................................. 11

2.1 Versuchspersonen .................................................................................................11

2.2 Material ..................................................................................................................11

2.2.1 Pre-Screening-Bogen ......................................................................................11

2.2.2 Messung emotionaler Erregung ......................................................................12

2.2.3 Stimuli .............................................................................................................12

2.3 Durchführung .........................................................................................................15

2.3.1 Pre-Screening .................................................................................................15

2.3.2 Emotionales n-back Paradigma .......................................................................15

2.3.3 Messung der Herzfrequenz .............................................................................16

2.3.4 Debriefing ........................................................................................................17

3. Ergebnisse ............................................................................................ 18

3.1 Leistung in der Arbeitsgedächtnisaufgabe ..............................................................18

3.2 Herzfrequenz..........................................................................................................19

3.2.1 Mittelwerte .......................................................................................................19

3.2.2 Veränderung der Herzfrequenz .......................................................................20


V

3.3 SAM .......................................................................................................................22

3.3.1 Arousal ............................................................................................................22

3.3.2 Valenz .............................................................................................................22

3.4 Arbeitsgedächtnisleistung, Herzfrequenz und SAM (multivariat) ............................23

4 Diskussion ............................................................................................. 23

4.1 Arbeitsgedächtnisleistung ......................................................................................23

4.2 Herzfrequenz..........................................................................................................24

4.2.1 Messreliabilität ................................................................................................24

4.2.3 Aufgabenabhängige oder emotionale Erregung? ............................................25

4.2.4 IAPS als Induktionsmethode – die beste Wahl? ..............................................26

4.3 Self-Assessment Manikin .......................................................................................26

4.4 Zusammenhänge ...................................................................................................27

4.5 Fazit und Ausblick ..................................................................................................28

Literaturangaben ........................................................................................ 29

1

Zusammenfassung

In der bisherigen Auseinandersetzung mit Baddeleys (1992) Konzept des Arbeitsgedächtnis-

ses und desse n B eeinflussung dur ch e motionale S timuli wird weitestgehend ei ne V er-

schlechterung de r Lei stung bei ne gativen E motionen postuliert. E ine Vielzahl v on Studien

nutzt emotionale Stimuli jedoch als Distraktorreize, die von der Arbeitsgedächtnisaufgabe

ablenken. Im folgenden Versuch stehen die emotionalen Stimuli im Zentrum der Arbeitsge-

dächtnisaufgabe. V ersuchspersonen abso lvierten ei ne n -back-Aufgabe, deren I nhalt B ilder

des International A ffective P icture S ystems (IAPS, Lang 2005) w aren. D rei B löcke, E kel,

Furcht und ein neutraler Kontrollblock, wurden jeweils zweimal durchlaufen. Der Autor postu-

liert, dass die Leistung in der Arbeitsgedächtnisaufgabe in den Furcht- und Ekelblöcken sich

nicht si gnifikant v on den Lei stungen de s neutralen K ontrollblocks unterscheidet bz w. dass

die Lei stung sogar deut lich besse r i st. Um zu ü berprüfen, ob di e g ewünschten Emotionen

tatsächlich induziert werden konnten wurden physiologische Marker (Herzfrequenz) und di e

subjektive E inschätzung em otionaler E rregung ( Self-Assessment Manikin, S AM, B radley &

Lang 1994) erfasst. Die Ergebnisse konnten die Hypothese nicht bestätigen. Die Arbeitsge-

dächtnisleistung in der neutralen Bedingung war deu tlich besser als innerhalb der beiden

negativen B edingungen. D ie H erzfrequenz z eigt ei nen st ärkeren A bfall für di e E kelbedin-

gung, es besteht j edoch k ein Zusammenhang zwischen Herzfrequenz und Lei stung i n der

Arbeitsgedächtnisaufgabe. Diskutiert wird das Ergebnis unter Gesichtspunkten der Orientie-

rungsreaktion, M essreliabilität und su bjektiven Wahrnehmung v on e motionaler E rregung

(introspektives Bewusstsein).

Schlüsselwörter: Arbeitsgedächtnis; E kel; E motionen; Fu rcht; H erzfrequenz; I nternatio-

nal Affective Picture System; n-back-Aufgabe; negative Valenz.


2

1 Einleitung

„Das Herz hat für so manches seine guten Gründe, die die Vernunft gar nicht kennt.“

Blaise Pascal (1623-1662)

Viele Philosophen und Psychologen l ießen si ch von der Beziehung zw ischen Denken und

Fühlen faszinieren. Die Annahme, dass „warme“ Emotionen und „kalte“ Kognitionen – um-

gangssprachlich „ Herz und V ernunft“ – getrennte, g egensätzliche Systeme seien, prägte

westliche Philosophen und Wissenschaftler über Jahrhunderte. Erst während der letzten 30

Jahre se tzte si ch l angsam eine M einung in V erhaltens- und N eurowissenschaften durch,

welche die strikte Trennung obsolet werden ließ (Scherer, 1993). Nach heutiger Auffassung

interagieren beide Systeme nicht nur miteinander, diese Interaktion ist sogar notwendig und

hat sich phylogenetisch durchgesetzt (Ochsner & Gross, 2005). So kam es zu einem Boom,

der di e A uswirkungen v on E motionen au f kognitive P rozesse, an gefangen bei E ntschei-

dungsfindung bis hin zu Gedächtnis, in zahlreichen Studien untersuchte Phelps (2006). Der

Mensch ist ein Wesen, dessen Aufmerksamkeit auf Emotionen ausgerichtet ist – wo immer

soziale Interaktion stattfindet, sp ielt das Erkennen und Ze igen von Emotionen eine über le-

benswichtige Rolle (Pessoa, 2005). Im Folgenden soll daran anknüpfend die Auswirkung von

Emotionen neg ativer Valenz am Beispiel von F urcht und E kel au f kognitive Lei stungen im

Rahmen des Arbeitsgedächtnisses nach Baddeley (2003) genauer betrachtet werden.

1.1 Arbeitsgedächtnis Das Arbeitsgedächtnis ist ein System, das kognitive Ressourcen f ür das temporäre Halten

und M anipulieren von I nformationen bereitstellt (Baddeley, 1992 ; Goldman-Rakic, 1995 ;

Baddeley, 2003). Diese Ressourcen sind wichtig für komplexe kognitive Aufgaben, wie z. B.

Sprachverständnis, Le rnen und S chlussfolgern. Hierbei werden ni cht nur gegenwärtig prä-

sente Stimuli dieser Modalitäten verarbeitet und aufbereitet, es kommt auch zu einer Aktivie-

rung von Informationen aus dem Langzeitgedächtnis. Dieser Abruf ist eine Aufgabe der zent-

ralen Exekutive, die bei konkurrierenden Aufgaben Ressourcen wie Zeit und Aufmerksamkeit

verteilt (Baddeley, 1996).

Die P rozesse der zentralen Exekutive des Arbeitsgedächtnisses sind neuroanatomisch m it

dem dorsolateralen präfrontalem C ortex ( PFC) assoziiert, di es zeigen T iermodelle ( Jones,

2002; Brito, Thomas, Davis, & G ingold, 1982 ), Patientenstudien ( Jiang, H axby, Martin,

Ungerleider, & P arasuraman, 2000 ; Duncan & O wen, 2000 ) so wie bi ldgebende V erfahren

(Owen, M cMillan, Lai rd, & B ullmore, 2005 ). Die funktionale Zuordnung findet großen Zu-

spruch, wird aber auch diskutiert (Andres, 2003).


3

Die Leistung des Arbeitsgedächtnisses lässt sich durch eine Reihe von Aufgaben testen, wie

z. B. die Zah lenspanne (digit span; Richardson, 2007) oder die S ternberg-Aufgabe (Stern-

berg, 1966). Gerade in den vergangenen Jahren wurde eine Reihe an Verfahren entwickelt,

die sich unter dem Begriff n-back-Paradigma clustern lassen. Versuchspersonen (Vpn) sind

hier aufgefordert eine Reihe kurz hintereinander präsentierter Stimuli zu beobachten. Aufga-

be ist es, festzustellen, ob der momentan angezeigte Stimulus dem vor n Durchgängen ge-

zeigten Stimulus entspricht. Der Faktor n kann verändert werden, um die Aufgabe einfacher

oder schwieriger zu g estalten ( Beispiel: n=3, 3-back: A -B-A-B-C-A). Nicht nur der Faktor,

sondern auch die Inhalte der n-back-Aufgabe sind variabel, so wurde wurden (i) verbale Sti-

muli (Buchstaben/Zahlen: Jonides et al., 1997; Wörter: Kim et al., 2002) und (ii) nonverbalen

Stimuli (Formen: Nystrom et al ., 2000 ; Gesichter: Dade, Zatorre, Evans, & Jones-Gotman,

2001; Bilder: Kim et al., 2003) genutzt. Die n-back-Aufgabe konnte als Arbeitsgedächtnisauf-

gabe v alidiert werden, d a si e i nsbesondere kognitive R essourcen der z entralen E xekutive

benötigt: Bildgebende Verfahren konnten zeigen, dass bei dieser Aufgabe Aktivitäten im Be-

reich des PFC sowie in parietalen Regionen vorliegen (Fletcher & Henson, 2001). Patienten-

studien besch reiben schwere Defizite bei n -back-Aufgaben für Patienten m it Läsionen des

fronto-medialen PFC (Tsuchida & Fellows, 2009).

1.2 Emotionen Das beschriebene Konstrukt des Arbeitsgedächtnisses sowie die assoziierte n-back-Aufgabe

sollen nicht isoliert, sondern im Kontext emotionaler Aktivierung analysiert werden. Bevor ich

aber den Zusa mmenhang z wischen A rbeitsgedächtnis und E motion her stelle, möchte i ch

kurz den Emotionsbegriff definieren, den Stand neuroanatomischer Forschung zu Emotionen

wiedergeben, Techniken zur E motionsmessung vorstellen und abschließend die sp ezifisch

zu untersuchenden Emotionen (Ekel und Furcht) einführen.

1.2.1 Emotionsbegriff

Über die genaue Beschreibung und Taxonomie von Emotionen existiert wenig Konsens. Als

Arbeitsdefinition möchte ich Emotionen daher als einen psychophysiologischen Prozess ver-

stehen, der durch bewusste oder unbewusste Wahrnehmungen und Interpretationen eines

Objekts oder einer Situation ausgelöst wird. Er geht einher mit physiologischen Änderungs-

mustern, spezifischen Kognitionen, subjektivem Gefühlserleben und einer Veränderung der

Verhaltensbereitschaft. Diese Definition impliziert einen Mehrebenenansatz: Lang (1971 und

1985) definieren Emotionen al s distinkte, i ntegrierte psy chophysiologische Reaktionssyste-

me. Auf der phänomenologischen Ebene werden Emotionen typischerweise in drei solcher

Reaktionssysteme eingeteilt (Cisler, Olatunji, & Lohr, 2009; Vaitl, 2006): behavioral, verbal-

kognitiv und physiologisch.


4

1.2.2 Dimensionaler vs. diskreter Ansatz

Emotionen lassen sich vereinfacht auch anhand der Dimensionen Arousal und Valenz cha-

rakterisieren (Mikels et al., 2005). Nach Feldman Barrett (1998) beschreibt Arousal das mit

der Emotion verbundene E rregungsniveau von niedriger bi s zu hoher Aktivität. Valenz be-

schreibt di e B ewertung eines Reizes von neg ativer V alenz ( unangenehm) bi s zu posi tiver

Valenz ( angenehm). D iese D imensionen können g lobale und grundlegende E lemente v on

Emotionen abdecken: Valenz steht hierbei für das motivationale System und dessen Aktivie-

rung, Arousal markiert die wahrgenommene Intensität der Emotion (Mikels et al., 2005). Em-

pirische Befunde zeigen, dass ein solches zweidimensionales Modell vielen Modellen über-

legen ist, die drei oder mehr Dimensionen zur Benennung von Emotionen angeben (Yik,

Russell, & Feldman Barrett, 1999). So fanden Mehrabian und Russell (1974), dass die bei-

den Dimensionen in einer Faktorenanalyse den größten Anteil an der Gesamtvarianz an der

emotionalen Bewertung von Stimuli aufklären. Zusätzlich fallen Parallelen zu prototypischen,

psychophysiologischen Veränderungen auf: Herzfrequenz und elektromyografische Aktivität

unterscheiden si ch si gnifikant bei hoher und ni edriger V alenz, di e el ektrodermale A ktivität

verändert sich bei erhöhtem Arousal (Bradley & Lang, 2000).

Der alternative diskrete Ansatz definiert eine Reihe klar unterscheidbarer Emotionen, wie z.

B. Ä rger, Fu rcht, Trauer, E kel, Ü berraschung ( Ekman, 1992 ). V iele V ertreter ber ufen si ch

hierbei auf ein Set angeborener Emotionen, die sogenannten Primäremotionen (z. B. Ekman,

1992; Plutchik, 1980 ). A llerdings lassen si ch diese konkreten Emotionen auch anhand der

oben beschriebenen Emotionsdimensionen darstellen (Mikels et al., 2005; Libkuman, Otani,

Kern, V iger, & Novak, 2007), was eine Synthese d iskreter und di mensionaler Emotionsbe-

trachtung darstellt.

1.2.3 Neuroanatomie von Emotionen

Emotionen haben si ch adaptiv ent wickelt ( LeDoux, 1996 ). Die phy logenetische B edeutung

von Emotionen stützt LeDoux (2000) insbesondere auf neuroanatomische Korrelate: Sowohl

tierexperimentelle Studien als auch Patientenberichte (Adolphs & Spezio, 2006) untermauern

die Bedeutung der Amygdala für die Emotionsverarbeitung. Es wird weitestgehend ange-

nommen, dass sie eine Schlüsselfunktion im Nervensystem für die schnelle, automatische

(und damit auch unbewusste) Bewertung von Stimuli spielt, welche potenzielle Bedrohungen

und Gefahr in der Umwelt signalisieren und dementsprechend Furcht vermitteln (Adolphs et

al., 1999 ; LeDoux, 1995 ). A ndere A nsätze post ulieren ei ne al lgemeinere Fun ktion di eser

Struktur, z. B. Blair, Morris, Frith, Perrett und Dolan (1999) für allgemeine negative Valenz

(distress). Sander, Grafman und Zalla (2003) beschreiben das wohl allgemeinste Modell: Die

Amygdala fungiere al s Relevanzdetektor ( relevance det ector) und filtere so mit bi ologisch

relevante S timuli, unabh ängig v on i hrer V alenz, her aus. B ezogen au f V alenz und A rousal

sind die Befunde hinsichtlich der Amygdala ambivalent (Davidson & Irwin, 1999).


5

Eine breite Palette an Läsions-, bildgebenden und elektrophysiologischen Studien legt nahe,

dass der PFC ein wichtiger Bestandteil des Verarbeitungsprozesses von positiver und nega-

tiver Valenz ist (Davidson & Irwin, 1999). Auch hier sind die Ergebnisse nicht eindeutig, aber

es gibt Hinweise darauf, dass es eine cerebrale Asymmetrie des PFC für Valenz und Arousal

gibt (Davidson, Ekman, Saron, Senulis, & Friesen, 1990). Eine Mehrzahl von Studien spricht

sich für eine erhöhte Aktivierung des linken PFC für die Verarbeitung positiver und des rech-

ten PFC bei negativer Valenz aus (Davidson, 1995).

1.2.4 Emotionsinduktion und das International Affective Picture System

Am di mensionalen A nsatz or ientiert si ch auch das International A ffective P icture S ystem

(IAPS), dessen Stimuli für die Arbeitsaufgabe dieser Studie genutzt werden sollen. Das IAPS

ist ei ne S ammlung emotionsinduzierender B ilder, di e i n den D imensionen Valenz und

Arousal genormt sind1

Die E ignung v on I APS zur I nduktion di skreter Emotionen i st eben falls möglich, da di ese

durch unterschiedliche V alenz- und E rregungslevel charakterisiert werden k önnen und u n-

terschiedliche phy siologische Reaktionen her vorrufen (Bradley, Codispoti, S abatinelli, &

Lang, 2001; Hamm, Greenwald, Bradley, & Lang, 1993). Mikels und Kollegen (2005) zeigten

darüber hi naus, dass di e Zuor dnung v on B ildern z u best immten e motionalen Q ualitäten

möglich ist. Libkuman und Kollegen (2007) stellten für die IAPS-Bilder Normen für diskrete

Emotionen auf, indem sie Vpn einen Teil der Bilder für sechs Emotionen je auf einer Likert-

Skala (1-9) bewerten ließen.

. Die IAPS-Entwickler ließen hierzu US-amerikanische Studenten Bil-

der bewerten (einen Überblick über Methode und Ergebnisse des IAPS liefern Lang, Bradley,

& Cuthbert, 2005). Es konnte belegt werden, dass die IAPS-Bilder physiologische Reaktio-

nen ausl ösen, di e si ch j e nach Valenz und Arousal unterscheiden. H erzfrequenz und

elektromyographische Gesichtsaktivität ( facial electromyographic activity) sinken bei Bildern

steigender Valenz (mit e iner posi tiveren Bewertung) und der Hautleitwert steigt bei B ildern

mit hohe m A rousal (Bradley & Lang, 2000 ; Sánchez-Navarro, M artinez-Selva, & R omán,

2006). FMRI Studien (Irwin et al., 1996) implizieren eine bilaterale Amygdalaaktivierung, de-

ren Intensität signifikant mit der experimentell manipulierten Valenz der IAPS-Bilder, die die

Vpn betrachteten, korreliert.

1 IAPS ist auch noch in einer dritten Dimension – Dominanz – normiert. Diese reicht von hoher Domi-

nanz, Kontrolle u nd S elbstsicherheit bi s hi n zu U nterwerfung, Passivität und F urchtsamkeit. D iese

Dimension ist weniger homogen als Valenz und Arousal und erklärt weniger Varianz Grühn & Scheibe

(2008). Dominanz bleibt in dieser Studie unbeachtet.


6

1.2.5 Negativer Valenz: Furcht und Ekel

Ekel. Ekel zählt zu denjenigen Emotionen, die bereits in Darwins Arbeit über den Ausdruck

von Emotionen bei Tieren und Menschen als evolutionär angelegt angesehen wurden (Dar-

win, 1877 ). Ek el wird zu den P rimäremotionen gezählt (Ekman, 1992 ). Anhand der emoti-

onsdefinierenden Reaktionssysteme lässt sich Ekel wie folgt beschreiben: (i) Ekel hat einen

prototypischen Gesichtsausdruck schwerpunktmäßig im Nase-Mund-Bereich (Schürzen der

Lippen, H ochziehen der O berlippe, K rausen der N ase nach Ekman & F riesen, 1971 ), (ii)

Autonome Veränderungen lassen sich durch eine Abnahme der Herzfrequenz und ei ne Er-

höhung der elektrodermalen A ktivität erfassen (Bauer, 1 998). (iii) Die phylogenetische B e-

deutung des Ekels liegt in der A bwehr unerwünschter Nahrung/Gerüche (Rozin & Fallon,

1987). Nach Haidt, McCauley und Rozin (1994) können aber auch Bereiche wie Sexualität,

Hygiene, Tod, Verletzungen des Körpers Ekel auslösen. Dieses Faktum spielt eine bedeut-

same Rolle für die Stimuliauswahl im Methodenteil.

Furcht. Furcht (hier synonym zu Angst verwendet) beschreibt ein funktionales System, des-

sen Aufgabe es ist, Gefahren zu erkennen und angemessene (überlebenssichernde) Maß-

nahmen zu initiieren (Öhman, 2009). Gemäß der drei Reaktionssysteme (Cisler et al., 2009)

kann Furcht w ie folgt beschrieben werden: (i ) durch einen charakteristischen G esichtsaus-

druck (hochgezogene Augenbrauen, weit aufgerissener Mund nach Ekman & Friesen, 1971;

Ekman, Friesen, & Ellsworth, 1972) sowie ein initiales Einfrieren; (ii) eine Erhöhung des Blut-

drucks, der K örpertemperatur, des Herzschlags, der A temfrequenz und ei ne st ark er höhte

elektrodermale Aktivität (LeDoux, 1995; Ekman, Levenson, & Friesen, 1983) und (iii) das

subjektive Erleben einer Bedrohung/Gefahr für den Organismus (Öhman, 2009).

Unterscheidung von Furcht und Ekel. Cisler und Kollegen (2009) differenzieren zwischen

Furcht und Ekel in vier unterschiedlichen Domänen (s. Tab. 1).

Domäne Furcht Ekel

Herzfrequenz steigend fallend

aktivierter Gesichtsmuskel corrugator levator labii

neuroanatomisches Korrelat Amygdala anteriore Insula

Bewertung (appraisal) Gefahr/Bedrohung Ansteckung Tab. 1: Zusammenfassung der wichtigsten Befunde zur Unterscheidung zwischen Furcht und Ekel

(modifiziert nach Cisler et al., 2009)

1.2.6 Messung von Emotionen

Bezogen auf die oben eingeführte Beschreibung emotionaler Reaktionssysteme sind folgen-

de Messungen denkbar: (i) qualitative Untersuchung des Gesichtsausdrucks (z. B. Ekman et

al., 1972); (ii) Messung der Veränderungen des Autonomischen Nervensystems (z. B. Bauer,

1998; Sequeira, H ot, S ilvert, & D elplanque, 2009 ) wi e elektrodermale A ktivität,

Cardiovaskuläre Aktivität, skeleto-motorische Aktivität (Elektromyografie) und (iii) Selbstaus-


7

kunft v ia Fr agebogen o der I nterview (z. B . Bradley & Lang , 1994 ; für einen Überblick s.

Wallbott & Scherer, 1989).

Herzfrequenz. Als cardiovaskuläres Maß zur physiologischen Emotionsmessung beschreibt

die Herzfrequenz die Anzahl der Herzschläge in einem bestimmten Zeitintervall, meist einer

Minute. Die Kontrolle des cardiovaskulären Systems wird zu großen Teilen durch das Auto-

nome Nervensystem geleistet, welches durch afferente und efferente Nervenfasern mit dem

Herzen verbunden ist: Sympathische Nervenendigungen erregen das Herz am Myocardium,

parasympathische Nervenendigungen am S inusknoten, am arteriellen Myocardium und am

Atrioventrikularknoten (Aubert, Seps, & B eckers, 2003 ). Die aut onome Beeinflussung de r

Herzfrequenz ermöglicht in Stress- und emotionalen Situationen eine schnelle adäquate Re-

aktion des Organismus, so werden beispielsweise durch die autonome Erhöhung der Herz-

frequenz bei bedr ohlichen ( Furcht-/Angst-)Situationen über lebenswichtige K ampf- bzw.

Fluchtreaktionen erleichtert (Cisler et al., 2009; Öhman, 2009). Die Herzfrequenz als physio-

logischer Marker ist jedoch auch negativ behaftet. Hohe interindividuelle Unterschiede (Tur-

ner, 1989) sowie die parallele sympathische und par asympathische Aktivierung erschweren

eine m öglichst di rekte Messung em otionaler E rregung: Unterschiede in der H erzfrequenz

wurden lange als abhängig von der Valenz des Stimulus gesehen. Stimuli mit positiver Be-

deutung ( geringe I ntensität) w ürden di eser D efinition z ufolge ei ne O rientierungsreaktionen

anregen, vermittelt über par asympathische Aktivität und al s Folge dessen m it dem Muster

peripherer und cephaler Vasokonstriktion, was ein absinken der Herzfrequenz zu Folge hat.

Negativ valente (bedrohlich Stimuli) hätten demzufolge die Aufgabe der Abwehrreaktion

(fight o r flight reaction), v ermittelt übe r sy mpathische A ktivität m it de m M uster per ipherer

Vasokonstriktion und cephaler Vasolidation, final mit einem Anstieg der Herzfrequenz als

Folge ( s.Bradley & Lan g, 2007) . D iese D efinition se tzt neg ativen A ffekt m it sy mpathischer

Aktivität und parasympathische Aktivität mit positivem Affekt gleich. Diese Annahme ist aber

obsolet, w ie ein Überblick von Berntson, Cacioppo und Quigley (1991) zeigt. D ie Befunde

sind di ffus, B ilder m it u nangenehmem e motionalem I nhalt er zeugen v ielfach so gar ei nen

Abfall der Herzfrequenz (einen Überblick über die zahlreichen Befunde liefern Bradley und

Lang, 2007). Das Phänomen des Absinkens der Herzfrequenz erklären Graham und C lifton

(1966) mit der Orientierungsreaktion. D as Muster erinnert demnach an die

Angstbradycardie2

2 Angstbradycardie (engl.: fear bradycardia) – bezeichnet eine durch die Wahrnehmung von Angst

auslösenden Stimuli s tark abs inkende H erzfrequenz um ei ne m öglichst große Regungslosigkeit

(Angststarre) und Orientierungsreaktion zu ermöglichen.

, die bei Säugetieren und Reptilien vorzufinden ist. Dies lässt sich in ähnli-

cher Form auch beim Menschen zeigen, so z. B. durch das Betrachten von Bildern, die Ver-

stümmelung/Verletzung darstellen (Azevedo et al., 2005; Pereira et al., 2006).


8

1.3 Emotionen und Arbeitsgedächtnis

1.3.1 Interaktion von Emotionen und Arbeitsgedächtnisleistungen

Die Idee, dass emotionale Zustände kognitive Leistungsfähigkeit beeinflussen können, ist

nichts Neues (Drevets & R aichle, 1998 ). V ice versa k onnte nach gewiesen w erden, dass

kognitive Aktivität starke A uswirkungen auf das emotionale Empfinden haben kann (z. B.

Beauregard, Lévesque, & Bourgouin, 2001). Ein Großteil der Untersuchungen sagt einen

Einfluss von emotionalen Zuständen auf Arbeitsgedächtnisleistungen voraus, wenn sich die

Arbeitsgedächtnisaufgabe in Konkurrenz zur Emotionsverarbeitung befindet, z. B. durch In-

duktion (Gray, 2001, Gray, Braver, & Raichle, 2002) oder Distraktoren (Dolcos & McCarthy,

2006; Erk, Kleczar, & Walter, 2007). Es wurde jedoch keine konsistente Richtung der Leis-

tungsentwicklung (besser vs. schlechter) gefunden (s. Kensinger & Corkin, 2003) außer für

Emotionen negativer Valenz. Die Autoren schildern eine schlechtere Leistung für Probanden

in einer nonverbalen Arbeitsgedächtnisaufgabe: Sie reagierten langsamer auf ängstliche

Gesichter als auf neutrale Gesichter, die innerhalb der Aufgaben als Distraktoren präsentiert

wurden. Die Distraktorwirkung von Emotionen hängt auch von der Schwierigkeit der Arbeits-

gedächtnisaufgabe ab. Bei Aufgaben, die eine höhere Verarbeitungskapazität fordern, ist die

Distraktorwirkung negativer Emotionen größer (van Dillen & Koole, 2007).

1.3.2 Interaktion auf neuroanatomischer Basis

Die momentane Sichtweise auf die Topographie des Gehirns zeichnet sich durch eine hohe

funktionale Spezialisierung aus. Viele Regionen werden entweder als affektiv / emotionsver-

arbeitend, wie z. B . die Amygdala, angesehen, ander e al s kognitiv, wie zum Beispiel der

laterale PFC. Diese dichotome Sichtweise ist in vielerlei Hinsicht problematisch, da kognitiv-

emotionale Verhaltensweisen dynamische, gemeinsame Netzwerke besitzen ( Lewis, 2005;

Pessoa, 2008) und damit nicht als strikt getrennt angesehen werden dürfen. Viele Hirnberei-

che sind nicht per se kognitiv bzw. emotional. Der PFC, insbesondere der dorsolaterale Teil,

wird in der Fachwelt einschlägig als kognitives Areal verstanden. Dabei konnte gezeigt wer-

den, dass dieses Areal sowohl kognitive als auch emotionale Informationen integriert (David-

son & Irwin, 1999). So stellt der dorsolaterale PFC eine emotionale Bewertung von Verstär-

kerreizen zur Verfügung (Lewis, 2005). Amygdala und dorsolateraler PFC gehen zudem en-

ge V erbindungen in z ahlreichen S chaltkreisen ei n (Dolcos & McCarthy, 2006 ; LeDoux,

2000), die sowohl für emotionsverarbeitende als auch kognitive Prozesse verantwortlich sind

(Adolphs, 2008; Phelps, 2006). Diese Verbindungen verweisen unter anderem auch auf eine

neuroanatomische Interaktion von Emotionen und der zentralen Exekutive des Arbeitsge-

dächtnisses.


9

1.3.3 Emotionales n-back-Paradigma

Es liegen zwar S tudien vor, in denen em otionale S timuli, z . B . Wörter (Rämä et al ., 2001)

benutzt wurden, um die Wirkungen von Emotionen auf Arbeitsgedächtnisleistungen zu über-

prüfen. Letztlich stehen diese Stimuli jedoch nicht im Fokus der Arbeitsgedächtnisaufgabe,

sondern werden nur als Distraktoren genutzt, um die Fähigkeit der Zentrierung auf die auf-

gabenrelevante Information zu stören (Erk et al., 2007; Lavric, Rippon, & Gray, 2003; Perl-

stein, Elbert, & Stenger, 2002). Die bereits erwähnte n-back-Aufgabe fand zudem mit emoti-

onalen G esichtsfotos in der Emotional Face n back task Anwendung (Ladouceur e t a l.,

2009). Hierbei absolvierten die Vpn eine visuelle n-back-Aufgabe mit Buchstaben. Der ent-

scheidende Unterschied zur Standardaufgabe bestand darin, dass die Zielstimuli von emoti-

onalen (fröhlichen oder ängstlichen) oder neutralen Gesichtern flankiert waren. Das Ergebnis

zeigt einen Effekt für ängstliche Gesichter im Vergleich zu neutralen Gesichtern: Probanden

reagierten langsamer auf den Zi elreiz bei der Flankierung mit ängstlichen Gesichtern. Auch

hier di enen emotionale S timuli als Distraktoren. Der Einsatz em otionaler B ilder gezielt a ls

emotionale Zielreize i n Arbeitsgedächtnisaufgaben beschreibt ei nen relativ neuen A nsatz,

den i ch emotionales n-back-Paradigma (ENBP) nennen m öchte. Wirksamkeitshinweise f ür

das ENBP bringen (Levens & Phelps, 2008). Sie verglichen die Wirkung emotionaler Wörter

bei Arbeitsgedächtnisaufgaben als Distraktoren und als Zielreize im Vergleich zu neutralen

Wörtern. D ie A utoren konnten ei ne Wechselwirkung feststellen: Emotionale Wörter al s

Distraktoren minderten die Arbeitsgedächtnisleistung mehr als neutrale Wörter, wo hingegen

neutrale Wörter in der Zielreizbedingung schlechtere Arbeitsgedächtnisleistungen evozierten

als emotionale Wörter. Die Arbeit bezieht sich jedoch nicht auf bestimmte, diskrete Emotio-

nen. Einen robusten Effekt für das bessere Erinnern tabuisierter Wörter (taboo words) wurde

von Hadley und MacKay (2006) festgestellt. Eine au fmerksamkeitsbasierte V erbesserung

durch di e neg ative V alenz f anden G otoh, K ikuchi unf O lofsson ( 2010): I n der A rbeitsge-

dächtnisaufgabe steigerten negative Wörter deren Leistung, wenn sie als Aufmerksamkeits-

Cues verwendet wurden. Emotionen erzielen als Distraktoren bei Arbeitsgedächtnisaufgaben

also ihre Wirkung dur ch ei ne A blenkung de r A ufmerksamkeit von der A ufgabe und ei nen

Verbrauch an kognitiven Ressourcen, die nicht mehr für die eigentliche Erledigung der kogni-

tiven Aufgabe zur Verfügung stehen. Es ist phylogenetisch betrachtet auch sinnvoll, die Res-

sourcen auf den bedeutsamsten Stimulus des situativen Kontextes zu legen, dies sind ins-

besondere emotional relevante Stimuli (Adolphs et al., 1999) und hierbei insbesondere bei

negativer Valenz (Vermeulen, Godefroid, & Mermillod, 2009; Buchner, Rothermund,

Wentura, & Mehl, 2004). Dies geschieht weitgehend automatisch und ohne v olitionale Kon-

trolle ( Pratto & Jo hn, 1 991). Beim EN BP w ird d er Fo kus au f di e A ufgabe also durch den

salienteren – weil emotionalen – Stimulus gestützt und es kommt nicht zu einer konkurrie-


10

renden Emotionsverarbeitung, so ndern z ur K ombination v on E motion u nd A rbeitsgedächt-

nisaufgabe. Diese Kombination müsste zu nützlichen Synergieeffekten führen.

1.4 Hypothesen Ich nehme aufbauend auf die oben beschriebenen Befunde an: (i) dass die Leistung in der

Arbeitsgedächtnisaufgabe für em otionale S timuli ( IAPS-Bilder der Q ualitäten Furcht und

Ekel) einer normalen Leistung entspricht (keinen Unterschied zu neutralen IAPS-Bildern),

oder (ii) dass die Leistung in der Arbeitsgedächtnisaufgabe für emotionale Stimuli sogar noch

besser ist (signifikant höher als bei neutralen Bildern) ist. Bezogen auf Furcht und Ekel ver-

mute ich (iii) dass sich innerhalb von Emotionen negativer Valenz wie Furcht und Ekel die

Arbeitsgedächtnisleistung ni cht si gnifikant v oneinander unterscheidet, d a bei de E motionen

naturgemäß ähnl ich st ark den Fok us auf den S timulus erhöhen und daher k eine unt er-

scheidbaren Effekte vorbringen können.

1.4.1 Manipulation Check

Herzfrequenz. Um z u über prüfen, da ss die IAPS-Bilder di e er wünschte Wirkung a uch t at-

sächlich erzielten, wird die Herzfrequenz al s physiologische Überprüfung de r e motionalen

Befindlichkeit der Vpn herangezogen. Hier lauten die Hypothesen wie folgt: (i) Beim Betrach-

ten der Furchtbilder kommt es zu einem Anstieg, (ii) beim Betrachten der Ekelbilder zu einem

Absinken der H erzfrequenz ( Cisler et al ., 2009 ; Woody & Teachman, 2000). (iii) Beim Be-

trachten der neutralen Bilder kommt es zu keiner auffälligen Veränderung der Herzfrequenz.

Subjektive Bewertung (SAM). Zur Überprüfung, ob und wieweit sich die Vpn ihrer emotiona-

len E rregung bewusst werden, bewerten si e i hre eigene E rregung (hoch er regt vs. niedrig

erregt) und die Qualität ihres Gemütszustands (hoch positiv vs. hoch negativ). Für die Ekel-

und Furchtblöcke nehme ich, dass (i) ein hohes Arousal und eine niedrige (=negative) Va-

lenz vorliegen wird. In den neutralen Blöcken hingegen l iegt (ii) eine mittleres Arousal und

eine mittlere Valenz (=weder positiv noch negativ) vor.

1.5 Unabhängige und abhängige Variablen Als unabhängige Variable wird der Faktor emotional (Furcht und Ekel) vs. neutral betrachtet.

Das Merkmal ist durch die einzelnen Versuchsblöcke vorgegeben, in denen die Stimuli der

jeweiligen emotionalen / neutralen Qualität entsprechen. Andererseits wird als Referenzmaß

auch durch Selbstbeurteilung (Self A ssessment M anikin, SAM, hierzu: Bradley & Lang,

1994) und physiologische Marker (Herzfrequenz) die emotionale Erregung während der bei-

den Experimentalbedingungen gemessen und v erglichen. Als abhängige Variable hierzu

steht die Lei stung i n der Arbeitsgedächtnisaufgabe (ENBP), die si ch d urch die Anzahl der

korrekten Reaktionen in der n-back-Aufgabe sowie der Reaktionszeiten operationalisieren

lässt.


11

2 Methode3

2.1 Versuchspersonen

Es wurden 34 (davon 24 weibliche und 9 männliche) Personen untersucht. Eine Vp musste

ausgeschlossen werden, da sie die Aufgabe ersichtlich nicht verstanden hat. Die Vpn waren

im Schnitt 2 3,91 Jahre al t ( SD=2,73 Maximum 30 , M inimum 19) . Einerseits wurden

PsychologiestudentInnen per Aushang angeworben, die durch ihre Teilnahme die für ihren

Abschluss erforderlichen Versuchspersonenstunden sammeln konnten. Zudem sind (Nicht-

Psychologie-) Studenten direkt au f de m C ampus rekrutiert w orden. E ine m onetäre B eloh-

nung erfolgte nicht, die freiwillige Mitarbeit wurde aber mit einer Süßigkeit honoriert. Für die

Teilnahme bes tanden folgende A usschlusskriterien: ( i) a kute oder ch ronische so matische

und/oder psychiatrische Krankheiten, (ii) Einnahme von Medikamenten, (iii) momentane In-

anspruchnahme ei ner psy chotherapeutischen Behandlung, ( iv) a kuter oder ch ronischer

Stress (Selbstauskunft), (v) regelmäßiger, schädlicher Missbrauch von Suchtmitteln, (vi) für

weibliche Vpn: unregelmäßige menstruale Zyklen, S chwangerschaft od er keine Einnahme

oraler Kontrazeptiva, da die (Nicht-) Einnahme einen Einfluss auf die Emotionsverarbeitung

bei w eiblichen Vpn hätte haben kö nnen und dam it ei nen S törfaktor dar gestellt hät te

(Oinonen & Mazmanian, 2002).

2.2 Material

2.2.1 Pre-Screening-Bogen

Zur E rfassung der A usschlusskriterien di ente ein P re-Screening-Bogen (Anhang I). Die ser

enthält persönliche bzw. demographische Daten (Alter, Geschlecht, Beruf). An den Fragebo-

gen sind jeweils die Probandenaufklärung (Anhang II) und die Einverständniserklärung (An-

hang III) gekoppelt. Die Probandenaufklärung beschreibt den V ersuchsverlauf und klärt den

Vpn darüber auf, w elche Messungen durchgeführt w erden. Es wird zudem explizit darauf

hingewiesen, dass der V ersuch B ilder ent hält, di e m öglicherweise al s stark ekelerre-

gend/angstauslösend empfunden werden könnten. In der Einverständniserklärung willigt die

Vp in die Teilnahme am Versuch ein. Die Erklärung besagt zudem, dass die Vp jederzeit die

Möglichkeit hat , vom V ersuch, auch ohne A ngabe v on G ründen, z urückzutreten. D er V p

wurde garantiert, dass die gewonnenen Daten nur zu wissenschaftlichen Zwecken und unter

höchster Vertraulichkeit und Verschwiegenheit anonymisiert genutzt werden. Dieser Nutzung

stimmte die jeweilige Vp durch eine Unterschrift zu.

3 Hinweis: Die Untersuchung wurde in Kooperation mit dem Projekt von Sylvia Dudek durchgeführt,

die s ich m it e iner äh nlichen F ragestellung beschäftigte ( Dudek ( 2010)). Die Kooperation b ezieht

sich auf die Versuchsplanung und –durchführung (paralleler Methodenteil).


12

2.2.2 Messung emotionaler Erregung

Herzfrequenz. Die Erfassung der Herzfrequenz erfolgte mit der Pulsuhr Polar RS800CX der

Firma P olar E lectro O y (Kempele, Fi nnland). D ie P ulsuhr bes teht aus einem B rustgurt mit

zwei Textil-Elektroden (Polyamid) und einer Sendeeinheit, die EKG-genau die Herzfrequenz

misst und an den E mpfänger übermittelt. Hierbei werden die R-Impulse erfasst, die über die

Haut abg egeben w erden. U m den H autwiderstand g ering z u hal ten w urde her kömmliches

Ultraschallgel verwendet. Die Messgenauigkeit des Systems beträgt +/- 1%.

SAM. Die Messung der bewussten momentanen em otionalen B efindlichkeit de r V pn v or,

während und nach dem Absolvieren des Versuchs erfolgt anhand des SAM (Bradley & Lang,

1994): Dieser Fragebogen ermöglicht die nonverbale Erfassung des subjektiven Gefühlszu-

stands auf den D imensionen Arousal, Valenz und Dominanz, die Dominanzskala f indet je-

doch im konkreten Versuch jedoch keine Verwendung. Die Arousal- und Valenz-Skala ent-

hält jeweils nach Likert angeordnete Manikins (s. Abb. 1), die schematisch den emotionalen

Zustand symbolisieren. D ie Probanden f üllen vor und z wischen den V ersuchsblöcken (s.

Abb. 5) eine Paper-and-Pencil-Version des SAM aus. a

b

Abb. 1: SAM-Skala in der 9-Punkte-Likert-Form (Bradley & Lang, 1994). a) Arousal (links: keine Erre-

gung, rechts: starke Erregung) und b) Valenz (links: stark negativ, rechts: stark positiv)

2.2.3 Stimuli

Die Stimuli entstammen dem IAPS (Lang et al., 2005). Die Auswahl erfolgt in zwei Schritten

per Augenschein und über eine Normierung der Bilder in einer Online-Pilotstudie. Ziel dieses

sequentiellen Vorgehens bei der S timuliauswahl war es, 30 Bilder ( 10 pr o Kategorie Ekel,

Furcht und Neutral) auszuwählen.

Augenschein. Per Augenschein wurde gewährleistet, dass die Bilder inhaltlich für die jeweili-

ge Stimulusqualität relevant sind: Ekelstimuli sollten primär Szenen zeigen, die Ansteckung,

mangelnde Hygiene und mangelnde Sauberkeit darstellen. Furchtstimuli hingegen symboli-

sieren i n er ster Li nie g efahrvolle S timuli, di e i n nat ürlicher U mgebung ei ne F lucht- bzw.

Kampfreaktion hervorrufen würden (Cisler et al., 2009). Neutrale Stimuli sollen keinerlei emo-

tionale Reaktionen auslösen. Um Stör- bzw. Drittvariablen von vorneherein auszuschließen,

sollten die Bilder der drei unterschiedlichen emotionalen Qualitäten gleichermaßen eine Rei-

he von Bedingungen erfüllen: Sie müssen allesamt (i) Menschen enthalten; Colden, Bruder

und Manstead (2008) ko nnten z eigen, dass Bilder m it M enschen i m B ereich m it hohe m

Arousal und hoher Valenz (positiv) bzw. hohem Arousal und geringer Valenz (negativ) über-


13

repräsentiert sind gegenüber Bildern ohne Menschen (Gegenstände etc.), die insbesondere

im Bereich niedrigen Arousals und mittlerer Valenz (neutral) überzufällig häufig auftreten.

Daher ist es ratsam, diese Variable (Mensch/kein Mensch) konstant zu halten. Da Bilder mit

Menschen insbesondere für hohes Arousal und neg ative Valenz (Furcht und Ekel) eine be-

deutsame Rolle spielen, wurden für die vorgehende Untersuchung nur Bilder mit Menschen

verwendet. (ii) Weiterhin ist wichtig, dass die Bilder sich in ihrer Komplexität ähneln und (iii)

sprachlich prägnant und fassbar sind. Anhand dieser Kriterien wurden insgesamt 83 Stimuli

(neutral: 35, Ekel: 26, Furcht: 22) per Augenschein ausgewählt. Anhand der Normierung von

Lang und Kollegen (2005) wurden die per Augenschein ausgewählten Stimuli zunächst auf

Valenz und A rousal untersucht: für Ekel und F urcht sollte ei n r elativ hohes Arousal, eine

geringe Valenz, für die neutrale Gruppe niedriges bis mittleres Arousal und mittlere Valenz

vorliegen. Zusätzlich erfolgte ein Abgleich mit den Resultaten der Normierung von (Libkuman

et al ., 2007) , di e Werte f ür Ekel, Fu rcht enthält. Li bkuman l ieß par allel h ierzu di e die

Unterscheidbarkeit, Einprägsamkeit und den Aussagegehalt der Bilder bewerten, was insbe-

sondere für (Arbeits-)Gedächtnisprozesse von Bedeutung ist. Die statistische Auswertung

der per A ugenschein a usgewählten Bilder er folgte m it de m S tatistikprogramm P redictive

Analytic Software (PASW, SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Die Analyse auf

Mittelwertsunterschiede mittels einfaktorieller Varianzanalyse (ANOVA) ergab signifikante

Unterschiede über al le dr ei B löcke bei al len si eben D imensionen (s. A bb. 2) . Post-Hoc-T-

Tests (Bonferroni-Korrektur, s. A-1) zeigten, dass sich insbesondere der Neutralblock in den

Dimensionen „Valenz“, „Arousal“, „Ekel“ und „Furcht“ von Bildern des Ekel- respektive

Furchtblocks abhebt. Bei „Furcht“ unterscheiden sich zudem Ekel- und Furchtblockstimuli

überzufällig häufig voneinander. Problematisch sind prima vista die signifikanten Unterschie-

de i m H inblick auf U nterscheidbarkeit, E inprägsamkeit und A ussagegehalt (s. A bb. 2 ), die

zunächst w ie Störvariablen wirken. Andererseits ist zu bedenken, dass ein P arallelisieren

neutraler und E kel-/ Furchtstimuli auf den D imensionen Unterscheidbarkeit, E inprägsamkeit

und Bedeutungsgehalt nahezu unmöglich sein dürfte. Der Schlüssel zur Wirkung emotionaler

Stimuli (Furcht-/ Ekelblock) ist Salienz – diese Stimuli haben naturgemäß eine hohe ökologi-

sche Validität für das Individuum und müssen sich daher zwangsläufig im Bezug auf die Va-

riablen U nterscheidbarkeit, E inprägsamkeit und B edeutungsgehalt von neut ralen, weniger

salienten Stimuli unterscheiden.


14

Abb. 2: Statistische Auswahl: Mittelwerte der Normierungen von (¹) Lang und Kollegen (2005) sowie

(²) Libkuman und Kollegen (2007); für per Augenschein ausgewählte Stimuli, unterteilt für die 3 Blöcke

(+/- Standardfehler des Mittelwerts (SEM)). Genaue Werte, sowie eine Liste der Stimuli s. Anhang (A-

1 und A-3).

Online-Pilotstudie. In einer Online-Pilotstudie wurden die zuvor ausgesuchten Bilder vorab in

den K ategorien (i) Arousal, (ii) Valenz, ( iii) Komplexität, (iv) Einprägsamkeit und ( v)

Beschreibbarkeit von Vpn bewertet. Die B ewertung der Stimuli erfolgte in r andomisierter

Reihenfolge für jede Dimension auf einer 9-Punkt-Likert-Skala (ähnlich wie Abb. 1). Der ent-

sprechende Fragebogen wurde mit dem Unipark Enterprise Feedback Suite Survey (Global-

park AG, Köln, Deutschland) editiert.

An der Online-Pilotstudie beteiligten sich insgesamt 48 Personen. Die Quote der Teilnehmer,

die alle 83 Stimuli beurteilt hat liegt aber mit 45,8 % (insgesamt 22 Personen) weit hinter den

Erwartungen. A ls Grund f ür di e hohe A bbrecherquote m uss wohl di e Monotonie und di e

schockierende Wirkung der S timuli angesehen werden. Durch die Randomisierung der B il-

der, die somit für jede einzelne Vp eine individuelle, zufallsabhängige Reihenfolge der Stimuli

sicherstellte, gelang es aber, dass jeder Stimulus im Schnitt von 26 (Minimum 23, Maximum

29) Personen auf den fünf Dimensionen beurteilt wurde.

Die Stimuli der einzelnen Kategorien wurden einer explorativen Datenanalyse mittels PASW

unterzogen. Ausreißer-Stimuli wurden entfernt. Mittels mehrdimensionaler Scatter-Plots wur-

de versucht, die Stimuli so auszuwählen, dass sie sich möglichst nur hinsichtlich der für ihre

emotionale Qualität bedeutsamen Dimensionen (Arousal und V alenz, s. Abb. 3) unterschei-

den. Die Unterschiede zwischen den Gruppen waren auf allen Skalen bedeutsam (detaillierte

Ergebnisse und weiteres Material zur Online-Pilotstudie s. Ergänzendes Material (CD-Rom).

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Arousal¹ Valenz¹ Ekel¹ Angst² Unterscheid- barkeit²

Einpräg- samkeit²

Aussage- gehalt²

SAM

-Bew

ertu

ng

Dimensionen

Ekel Furcht neutral


15

Abb. 3: Ergebnisse der Pilotstudie (Stimuli in den Clustern ihrer emotionalen Qualität, Mittelwerte der

auf der 9-Punkte-SAM-Skala, +/- SEM). Genaue Werte, sowie eine Liste der Stimuli s. Anhang (A-2

und A-3).

Waren nach der Ausreißeranalyse in den einzelnen emotionalen Kategorien noch mehr als

zehn S timuli übr ig ( geforderte A nzahl, s. D urchführung) so w urde v ersucht, di e S timuli so

auszuwählen, dass eine möglichst gute Unterscheidbarkeit gewährleistet war und g leichzei-

tig eine Vielzahl unterschiedlicher Stimuli in das finale Stimuliset gelangen konnte. Die Liste

mit den Stimuli / deren Abbildung, die in den folgenden Versuchskontext gelangten, finden

beim ergänzenden Material (CD-Rom).

2.3 Durchführung

2.3.1 Pre-Screening

Der Versuch wird in einem Raum der Fakultät für Psychologie der Ruhr-Universität Bochum

durchgeführt. Um einen Einfluss möglicher zirkadianer Rhythmen auf die Messung der phy-

siologischen Marker (Ana & Sánchez-Turet, 1996, Hot, Naveteur, Leconte, & Sequeira,

1999) bzw. die Emotionsverarbeitung ( Egloff, Tausch, Kohlmann, & K rohne, 1995 ) zu ve r-

meiden, ist der Zeitraum der Messung auf 12 bis 16 Uhr begrenzt. Durch die Kooperation mit

dem Forschungsprojekt von Dudek (2010) gab es zwei Versuchsleiter, welche auf die Vpn

randomisiert wurden. Nach der Begrüßung durch die Versuchsleiter erfolgt das Ausfüllen des

Pre-Screening-Bogens, die Vpn l iest di e P robandenaufklärung und unterzeichnet anschlie-

ßend die Einverständniserklärung.

2.3.2 Emotionales n-back Paradigma

Die n-Back-Aufgabe wurde an einem Standard-Computerbildschirm durchgeführt. Das ENBP

umfasste die obengenannten IAPS-Bilder als Ziel- und Distraktorstimuli. Über einen Hinweis

am Bildschirm er folgte eine Erklärung des Paradigmas. Im konkreten Versuch handelt es

sich um eine 2-back-Aufgabe (n-back-Aufgabe mit Faktor 2), d. h. die Vp ist angehalten zu

reagieren, wenn der momentan angezeigte Stimulus dem vor zwei Durchgängen gezeigten

Stimulus entspricht (s. Beispiel in Abb. 2). Um der Vp den Versuch nahezubringen, erfolgt

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Arousal Valenz Komplexität Wiederer- kennungswert

Titel- schwierigkeit

SAM

-Bew

ertu

ng

Dimensionen

Ekel Furcht neutral


16

ein Probedurchgang mit Zahlen. Anschließend startet der Versuch. Der Versuchsleiter sitzt

hierbei hinter einem Sichtschutz, sodass die Vp während der Erledigung der Aufgaben sich

nicht durch den Versuchsleiter kontrolliert oder gestört fühlt.

Der Versuch war im Blockdesign (s. Abb. 5) angelegt und bestand aus drei verschiedenen

Blöcken: (i) emotionaler Block, Thema Furcht, (ii) emotionaler Block, Thema Ekel, (iii) neutra-

ler Block (Kontrollbedingung). Den Vpn werden insgesamt sechs Blöcke (je zwei Ekel-, zwei

Furcht- und zwei neutrale Blöcke, s. Abb. 4) präsentiert. Die Reihenfolge der Blöcke wurde

randomisiert. Insgesamt gab es drei unterschiedliche Sequenzen (s. Abb. 6).

Abb. 4: Verlauf der 2-back-Aufgabe mit Beispiel eines Zielreizes (Alle Stimuli sind Beispielstimuli und

aus Copyright-Gründen nicht aus dem IAPS)

Jeder B lock ent hielt insgesamt z ehn unt erschiedliche B ilder der ent sprechenden

Stimulusqualität. Die se wurden pro Block r andomisiert 24-mal für 500 m s gezeigt werden.

Das Inter-Stimulus-Intervall (schwarzer Bildschirm mit Fixationskreuz) betrug dabei 1500 ms

(der Verlauf der Aufgabe ist in Abb. 4) dargestellt). Von 24 B ildern eines jeden Blockes wa-

ren drei Bilder Vorlauf und 7 Bilder 2-back-Zielreize (d. h. die Bilder entsprechen jeweils dem

vorletzten Bild). Die Reaktion der Vp wurde durch Tastendruck registriert. Beim Zielreiz war

die Vp angehalten die Pfeil-nach-unten-Taste zu drücken (Ja-Reaktion, s. Abb. 4), wenn kein

Zielreiz vorlag ist die korrekte Reaktion der Tastendruck auf die Pfeil-nach-links-Taste (Nein-

Reaktion, s. Abb. 4). Die Präsentation der Bilder sowie die Aufzeichnung der Versuchsdaten

erfolgte mit dem Programm MATLAB (MathWorks Inc., Natick, MA, USA). Die Software maß

dabei die Reaktionszeit (Latenz bis zum Tastendruck) sowie die Anzahl korrekter, falscher

oder ausgelassener Reaktion der Vpn. Es erfolgte ein Ausschluss von Vpn, die im Übungs-

block weniger als 70% der Zielreize identifizieren konnten, da hier nicht mehr sichergestellt

ist, dass diese Vpn die Aufgabe richtig verstanden haben bzw. die Motivation zum Absolvie-

ren der Aufgabe besaßen.

2.3.3 Messung der Herzfrequenz

Die Probanden legten noch vor der ersten Aufgabe den Brustgurt der Pulsuhr an. Die Einheit

der g emessenen Herzfrequenz i st Schläge pr o Minute ( BPM, beats per m inute). Die Mes-

sung während der Versuchsblöcke erfolgte kontinuierlich (alle 5 Sekunden) durch den Ver-


17

suchsleiter, der die Herzfrequenzwerte zu den einzelnen Messzeitpunkten in ein Messproto-

koll übertrug.

Während des Übungsblocks wurde zunächst eine Baseline erfasst (s. Abb. 3), da die alleini-

ge Erledigung von Aufgaben (behaviorale / kognitive Aktivierung sowie Aufregung) physiolo-

gische M arker de r e motionalen E rregung erhöhen kann ( VaezMousavi, B arry, & R ushby,

2007; Johnston, Anastasiades, & Wood, 1990). Die Autoren empfehlen eine Trennung zwi-

schen der au fgabenabhängigen Aktivierung (task-dependent ar ousal) und der emotionalen

Erregung (arousal). Im konkreten Versuch konnte nicht ausgeschlossen werden, dass allein

durch die Erledigung der Aufgabe eine aufgabenabhängige Aktivierung ausgelöst wurde.

2.3.4 Debriefing

Nach Durchführung des Versuchs (s. Abb. 3) wird die Vp über den Sinn des Versuches und

dessen Hintergründe aufgeklärt. Die Vp kann hier Probleme, Anregungen und offenen Fra-

gen vorbringen. Das abschließende Gespräch soll auch dazu dienen, mögliche gefühlsmäßi-

ge Beeinträchtigungen und Schocks, die durch die Stimuli ausgelöst hätten werden könnten,

festzustellen. B ei s tarken S törungen wäre dann auf di e M öglichkeit ei ner psy chologischen

Betreuung verwiesen worden. Wenn die Vpn den gesamten Versuch absolviert hatten, wur-

de ihnen auf W unsch eine Versuchspersonenstunde g utgeschrieben. Die D auer des Ver-

suchs betrug insgesamt von Pre-Screening-Bogen bis Debriefing ca. 30-40 Minuten.

Abb. 5: Zusammenfassung des ENBP-Versuchsablaufs (Die Breite der Felder auf der Verlaufsachse

entspricht nicht maßstabsgetreu der Dauer ihrer Durchführung).

2.5 Datenanalyse / Statistik

Die Auswertung der Daten er folgte mit dem Statistikprogramm PASW. Univariate Statistik.

Für den V ergleich der Versuchsblöcke auf di e Leistung der A rbeitsgedächtnisaufgabe und

die V eränderung der H erzfrequenz w urden V arianzanalysen (ANOVA) v erglichen. Da di e

SAM-Daten lediglich Ordinalskalenniveau aufwiesen, wurden für diese Daten

nonparametrische Tests angewendet ( Friedmann-Test, Wilcoxon-Test, Mann-Whitney-Test,

Kruskal-Wallis-Test). Eine Übersicht über die Faktoren und i hren Abstufungen findet sich in

Abbildung 6. Für I nner- und Zw ischensubjekteffekte w erden die entsprechenden I nterakti-


18

onseffekte zusätzlich berechnet. Für die ANOVA-Modelle m it Messwiederholung wurde bei

Verletzung der Voraussetzung der Sphärizität eine Korrektur nach Greenhouse und Geisser

vorgenommen. B ei P ost-hoc-Tests der I nner- und I ntersubjekteffekte w urde das

Signifikanzniveau nach Bonferroni korrigiert.

Zur Quantifizierung signifikanter Effekte wurde der Bravais-Pearson-Korrelationskoeffizient r

herangezogen. B ei dess en I nterpretation w ird di e I ndikation v on Cohen (1977) verwendet

wonach r=,10 auf einen kleinen, r=,30 auf einen mittleren und r=,50 auf einen starken Effekt

hinweisen.

Multivariate Statistik. Um Zusa mmenhänge z wischen den I ndikatoren (Leistung i n der Ar-

beitsgedächtnisaufgabe, H erzfrequenz und S AM) zu q uantifizieren, wurden bivariate Pear-

son-Korrelationen ( für A rbeitsgedächtnisaufgabe x Herzfrequenz) bzw . S pearman-

Rangkorrelationen (Rho (ρ), für SAM x Arbeitsgedächtnisaufgabe und SAM x Herzfrequenz)

berechnet.

Abb. 6: Überblick über die verschiedenen Inner- und Zwischensubjektfaktoren für die statistische Da-

tenanalyse im allgemeinen linearen Modell.

3. Ergebnisse

3.1 Leistung in der Arbeitsgedächtnisaufgabe Anzahl korrekter Reaktionen im ENBP. Die Anzahl korrekter Reaktionen im ENBP unter-

scheidet sich signifikant zwischen den emotionalen Blöcken (F(2, 40)=6,071, p<,005, r=.363,

s. Abb. 7a). Für Post-hoc T-Tests (α=,017) für verbundene Stichproben wurden Mittelwerte

über di e bei den D urchgänge für jede e motionale Q ualität ber echnet un d dann v erglichen.

Hierbei wurden die Unterschiede zwischen neutralen und Ekel-Stimuli (T(31)=2,980, p<,006,


19

r=,472) so wie zwischen neut ralen und Fur cht-Stimuli ( T(31)=3,089, p<,004, r=,485). Zw i-

schen den bei den emotionalen B löcken konnten keine Unterschiede herausgearbeitet wer-

den (T(31)=,165, p<,870, r=,001).

Reaktionszeiten. Die Latenzzeiten über alle (korrekten und falschen) Reaktionen sowie über

die jeweils korrekten und falschen Reaktionen wurden verglichen. Hinweise auf unterschied-

lich l ange R eaktionszeiten zw ischen den em otionalen Q ualitäten konnten ni cht g efunden

werden (p>,05). Über die zwei Durchgänge zeigte sich jedoch, dass im zweiten Durchgang

(unabhängig von der emotionalen Qualität) deutlich schnellere Reaktionszeiten vorzufinden

waren ( F(1, 40)=4,690 p<,043, r=.324, s . Abb., 7b). Interaktionseffekte auch m it den oben

beschriebenen Intersubjekteffekten ergaben keine überzufälligen Unterschiede (p>,05).

a b

Abb. 7: Durchschnittliche Leistungen in den ENBP-Block für unterschiedliche emotionale Qualitäten,

1. / 2. Durchgang (+/- SEM), a) Anzahl korrekter Reaktionen, b) Reaktionszeit (korrekte und falsche

Antworten.

Zusammenhang A nzahl korrekter Reaktionen und R eaktionszeiten. Um Zusa mmenhänge

zwischen den zw ei oben genannten Maßen der Arbeitsgedächtnisleistung herzustellen wur-

den bi variate K orrelationen ber echnet. D ie E rgebnisse z eigen ei nen sy stematischen Z u-

sammenhang an – für die emotionalen Blöcke k orrelieren di e Lei stungen posi tiv (längere

Reaktionszeit bei mehr richtigen Antworten).

Übungs-block

1. Durchgang 2. Durchgang Ekel Furcht neutral Ekel Furcht neutral

r=,100 r=,470 r=,373 r=,238 r=,502 r=,592 r=,249 p<,581 p<,007 p<,036 p<,183 p<,003 p<,000 p<,162 N=33 N=32 N=32 N=33 N=33 N=33 N=33

Tab. 2: Korrelationen zwischen Anzahl korrekter Reaktionen und Reaktionszeit für die unterschiedli-

chen ENBP-Blöcke und den Übungsblock

3.2 Herzfrequenz

3.2.1 Mittelwerte

Innersubjekteffekte. In e iner 2 ( Durchgangsfaktor) x 3 ( emotionale Q ualität) x 6 ( Messzeit-

punkte) A NOVA w urden di e H erzfrequenzmittelwerte verglichen. Der D urchgangsfaktor

81,1 83,6 86,3 85,4 84,0

90,5

75%

80%

85%

90%

95%

100%

Ekel Furcht neutral

korr

ekte

Rea

ktio

nen

Emotionale Qualitäten

682 648 652 612 632 628

500

550

600

650

700

750

Ekel Furcht neutral

Rea

ktio

nsze

it (m

sec)

Emotionale Qualitäten

Durchgang 1 Durchgang 2


20

(Vergleich zwischen dem 1. und 2. Durchgang aller emotionalen Qualitäten) zeigte keine

signifikanten Unterschiede (p>,05). Die Unterschiede zwischen den drei emotionalen Qualitä-

ten verfehlten das Signifikanzniveau knapp (F(2, 64) =2,527, p<,088).

a b

Abb. 8: Mittelwerte der Herzfrequenzen zu den einzelnen Messzeitpunkten für die unterschiedlichen

emotionalen Qualitäten (a) 1. Durchgang, b) 2. Durchgang, +/- SEM).

Die U nterschiede zwischen den M esszeitpunkten hi ngegen waren hochsignifikant F(2,774,

80,444) =29,898, p<,000, r=,939, korrigiert nach Greenhouse-Geisser, s. Abb. 8a und 8b).

Fünf Post-hoc-Tests mit Bonferroni-Korrektur (Signifikanzniveau von α=.01) ermittelten Un-

terschiede zwischen den zwei benachbarten Messzeitpunkten und zeigten signifikante Effek-

te zwischen dem 1. und 2. Messzeitpunkt (T(33)=3,820, p<,001, r=,560) und dem 2. und 3 .

Messzeitpunkt ( T(33)=4,938, p<,000, r=,652). D ie D ifferenzen zw ischen den drei weiteren

benachbarten Messzeitpunkten (3. und 4., 4. und 5., 5. und 6.) waren nicht signifikant. Inter-

aktionen zwischen Durchgangsfaktor, unterschiedlichen emotionalen Qualitäten, Messzeit-

punkten, ergaben keine nennenswerten Effekte (p>,05).

Um Effekte für das Betrachten der Bilder im Vergleich zu Symbolen zu untersuchen, wurde

die Herzfrequenz der Übungsaufgabe mit Mittelwerten über alle ENBP-Blöcke verglichen.

Die A NOVA zeigte keine E ffekte zw ischen E NBP- und Ü bungsblock für di e H erzfrequenz

(p>,05). Es konnten aber wiederholt Effekte zwischen den einzelnen Messzeitpunkten fest-

gestellt w erden (F(2,854, 54, 235)=10,180, p<.000, r=,698, k orrigiert nach Greenhouse-

Geisser).

Zwischensubjekteffekte. Die beiden Hauptzwischensubjekteffekte Geschlecht, Sequenz und

Versuchsleiter zeugten von keinen Überzufälligkeiten, ebenso wenig wie deren Interaktionen

mit den oben genannten Innersubjektfaktoren (p>,05).

3.2.2 Veränderung der Herzfrequenz

Standardabweichung. Zur Untersuchung der Variabilität der Herzfrequenz erfolgte zunächst

ein V ergleich der S D. Für di e em otionalen Q ualitäten der E NBP-Blöcke z eigten si ch z u-

75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50

Her

zfre

quen

z (B

PM)

Messzeitpunkte (min:s)

75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50

Her

zfre

quen

z (B

PM)

Messzeitpunkte (min:s)

Ekel Furcht neutral


21

nächst keine Unterschiede. Lediglich der Vergleich des ersten Durchgangs über alle Blöcke

(M=3,493, SD=1,883) m it dem zweitem Durchgang über al le B löcke ( M=3,054, SD=1,665)

zeigte, dass im zweiten Durchgang generell eine geringere Variabilität der Herzfrequenz vor-

lag (F(1, 32 ) = 4,877, p<,034, r=.377) als im er sten D urchgang. Interaktionen zwischen

Durchgang und em otionaler Q ualität e rgaben keine st atistisch bedeutsamen Unterschiede,

ebenso die Zwischensubjektfaktoren und deren Interaktionen (p>,05).

Durchschnittliche Veränderungsrate zwischen den Messzeitpunkten. Um die konkrete Rich-

tung der Veränderung (Anstieg bzw. Absinken) zu quantifizieren wurde die mittlere Differenz

der Herzfrequenz (MDHF) berechnet. Dies geschah durch die Aufsummierung der Differenzen

zwischen jeweils zwei benachbarten Messzeitpunkten entsprechend folgender Formel:

∑=

−−−

=n

iii HFHF

nMD

21HF )(

11

Die MDHF erlaubt es quantitative Aussagen über die Größe der Ab-/ Zunahme und qualitative

Aussagen ob es sich um eine Zu- oder Abnahme im Verlauf des Blocks handelt. Eine ähnli-

che Formel wurde auch von der Task Force of the European Society of Cardiology and The

North American Society of Pacing and Electrophysiology (1996) vorgeschlagen.

Abb. 9: Mittlere Differenz der Herzfrequenz (MDHF) über die drei verschiedenen emotionalen Qualitä-

ten der ENBP-Blöcke (+/- SEM)

Über jeden der sechs Versuchsblöcke wurde dieses Maß berechnet und in einer ANOVA mit

Messwiederholungen untersucht (2 (Durchgang) x 3 (emotionale Qualität)). Für die emotio-

nale Q ualität k onnten ein si gnifikanter Effekt ge funden w erden ( F(2, 64) =3,584, p<,033,

r=,231). Post-hoc-Tests für die drei Vergleiche mit Bonferroni-Korrektur (α=,017) der emotio-

nalen Qualitäten ergaben signifikante, mittlere Effekte für den Vergleich zwischen Ekel und

Furcht (T(32)=2,844, p<,008, r=,449). I n der Ekelbedingung fiel die Herzfrequenz während

der Bearbeitung der Bilder deutlicher (M=-1,058, SD=,727) als in der Furchtbedingung (M=

-,567, SD=,909), die anderen Vergleiche ergaben keine signifikanten Effekte (p>,017).

-1,5

-1

-0,5

0

Ekel Furcht neutral

MD

HF

(BPM

)

Emotionale Qualität


22

3.3 SAM

3.3.1 Arousal

Innersubjekteffekte. Der Test für Innersubjekteffekte ergab signifikante Unterschiede für den

Faktor emotionale Qualität, sowohl bei Betrachtung des 1. Durchgangs (χ²(2)=28,149,

p<,000) als auch des 2. Durchgangs (χ²(2)=9,183, p<,010). Für beide Durchgänge wurden

Post-hoc-Wilcoxon-Tests mit Bonferroni-Korrektur berechnet (Signifikanzniveau α=,017). Im

ersten Durchgang zeigte sich eine k lare Abgrenzung der neutralen Gruppe von den beiden

emotionalen Bedingungen (Furcht und E kel): Für den V ergleich von Neutral und E kel (Z=-

4,334, p<,000) und den Vergleich von Neutral und Furcht (Z=-3,505, p<,000) wurden signifi-

kante Ergebnisse gefunden. Neutrale und Fu rcht-Blöcke unterscheiden si ch aber ni cht au f

dem geforderten Signifikanzniveau (p>,017). Das gleiche B ild ergibt si ch für den 2 . Durch-

gang (Vergleich von Furcht und Ekel: Z=-,973, p>.017; Vergleich von Neutral und Ekel: Z=-

2,884, p<.004; Vergleich von Neutral und Fur cht: Z=-,973, p<.015). In beiden Durchgängen

war der SAM-Arousal-Wert nach dem neut ralen Versuchsblock geringer als in den Furcht-

respektive E kel-Blöcken (s. Tab. 3). Zwischensubjekteffekte ( Geschlecht, V ersuchsleiter,

Sequenz, Durchgang) ergaben keine signifikanten Unterschiede, weder einzeln noch in In-

teraktionen (p>,05).


Arousal SAM (Durchgang 1) Arousal SAM (Durchgang 2) Mittelwert SD Mittelwert SD

Ekel 4,65 1,790 4,44 1,761 Furcht 4,38 1,577 4,29 1,624 Neutral 3,65 1,433 3,79 1,473

Tab. 3: Mittelwerte und Standardabweichungen für die Arousal-Werte des SAM im Vergleich zwischen

den drei emotionalen Qualitäten (Neutral, Furcht und Ekel).

3.3.2 Valenz

Innersubjekteffekte. Bezogen auf die Unterscheidung zwischen den emotionalen Qualitäten

der B löcke z eigte si ch wiederum ei n si gnifikanter U nterschied bei m er sten D urchgang

(χ²(2)=16,447, p<,000) sowie beim zweiten Durchgang (χ²(2)=9,270, p<,010). Die Post-hoc-

Wilcoxon-Tests mit Bonferroni-Korrektur ( Signifikanzniveau α=,017) z eigten sy stematische

Unterschiede zwischen der Ekel- und Neutral-Bedingung (Z=-3,100, p<,002) sowie der Ekel-

und der Fur cht-Bedingung ( Z=-2,398, p<,016). Zwischen der Fur cht- und E kelbedingung

konnte k ein U nterschied i m R ahmen des korrigierten S ignifikanzniveaus g efunden werden

(Z=-2,100, p>,017). Die E inschätzungen de r ei genen e motionalen B efindlichkeit au f d em

Valenzniveau waren in den emotionalen Bedingungen (Furcht und Ekel) überzufällig häufiger

negativ als in der neutralen Bedingung (s. Tab. 4). Zwischensubjekteffekte (Geschlecht, Ver-

suchsleiter, Sequenz, Durchgang) ergaben keine signifikanten Unterschiede, weder einzeln

noch in Interaktionen (p>,05).


23


Valenz SAM (Durchgang 1) Valenz SAM (Durchgang 2) Mittelwert SD Mittelwert SD

Ekel 5,03 2,067 4,91 2,050 Furcht 5,44 1,655 5,26 1,620 Neutral 5,91 1,443 5,53 1,522

Tab. 4: Mittelwerte und Standardabweichungen für die Valenz-Werte des SAM im Vergleich zwischen

den drei emotionalen Qualitäten (Neutral, Furcht und Ekel).

3.4 Arbeitsgedächtnisleistung, Herzfrequenz und SAM (multivariat) Die unt er 2 .5 beschriebenen K orrelationsanalysen ( Rangkorrelation für SAM x A rbeitsge-

dächtnisleistung, SAM x Herzfrequenz; bivariate Korrelation für Arbeitsgedächtnis x Herzfre-

quenz) erbrachte keine signifikanten Effekte (p>,05). Regressionsanalysen, die durch SAM

und H erzfrequenzmaße Zusammenhänge mit Leistungen i n der Arbeitsgedächtnisaufgabe

untersuchten zeigten ebenfalls keine Effekte.

4 Diskussion

4.1 Arbeitsgedächtnisleistung Die Ergebnisse der Leistung in der Arbeitsgedächtnisaufgabe widersprechen zunächst den

Erwartungen und der eingangs aufgestellten Hypothese – in den negativ valenten Bedingun-

gen (Furcht und Ekel) ist die Arbeitsgedächtnisleistung schlechter als in der neutralen Bedin-

gung und ni cht besser. Dies gilt aber nur für den Anteil korrekter Reaktionen, der bei den

neutralen B ildern r elativ gesehen besse r i st. Für di e S chnelligkeit de r kognitiven V erarbei-

tung zeigen sich keine Effekte. Der Hypothese entsprechend ist die Leistung durch die nega-

tiven Stimuli in der Arbeitsgedächtnisaufgabe somit nicht schlechter als in der neutralen Be-

dingung. S ie i st – entgegen der gerichteten Hypothese – aber auch ni cht besse r, was ein

eindeutigerer Beweis für die emotionale Wirkung in der Arbeitsgedächtnisaufgabe gewesen

wäre. Die Ergebnisse legen nahe, dass die negative Valenz den entgegengesetzten Effekt

ausgelöst hat. Scheinbar überwiegt die emotionale Wirkung der Bilder als Distraktor. Die

Tatsache dass die Reaktionszeit keine Effekte hervorbrachte spricht dafür, dass die Verar-

beitungsgeschwindigkeit dur ch di e negativen Bilder nicht beeinträchtigt w urde. Die Beein-

trächtigung scheint sich somit auf die Akkuratesse der Reaktionen auszuwirken. Die nur in

den em otionalen E NBP-Blöcken v orliegende korrelative B eziehung zw ischen den bei den

Erfolgsmaßen spricht dafür, dass es für die Emotionsverarbeitung einen Shift zwischen Prä-

zision und Verarbeitungsgeschwindigkeit gibt. Dieses Ergebnis lässt sich mit der der Proces-

sing Efficiency Theory (Eysenck & Calvo, 1992) und daraus entwickelten Attentional Control

Theory (Eysenck, Derakshan, Santos, & Calvo, 2007) verknüpfen. Die Theorie postuliert die

eben beschriebenen Domänen Prozesseffizienz (processing efficiency, hier: Anzahl korrek-

ter A ntworten im E NBP) und Lei stungseffektivität ( performance e ffectiveness, hi er: R eakti-

onszeit). Die Autoren testeten die Annahmen unter der Bedingung negativer Emotionen für


24

das Arbeitsgedächtnis und fanden heraus, dass Emotionen insbesondere die Prozesseffizi-

enz deutlicher als die Leistungseffektivität beeinflussen (Derakshan & Eysenck, 2010). Ver-

mutlich war di e H ypothese über den E influsses emotionaler S timuli au f Arbeitsgedächtnis-

leistungen zu global gefasst und muss modifiziert werden: In der Arbeitsgedächtnisaufgabe

erlauben Emotionen eine deutliche Besserung bezogen auf die Reaktionszeit und V erarbei-

tungsgeschwindigkeit. Der negative Effekt auf die Exaktheit ist vermutlich so stark, dass er

selbst wenn die Stimuli zu Zielreizen werden die kognitive Kapazität stark beansprucht. Die-

se Annahme ist auch „phylogenetisch logisch“: Eine unverändert stabile Leistungseffektivität

bei emotionalen Stimuli, die eventuell lebensbedrohlich sein könnte würde somit eine spon-

tane und sch nelle Handlungsbereitschaft aufrecht erhalten, lediglich die Präzision (die beim

Kampf und Fluchtverhalten aber keine Rolle spielt) würde unter der emotionalen Belastung

leiden.

4.2 Herzfrequenz Bezogen auf die Herzfrequenz konnte die Hypothese nicht eindeutig bestätigt werden. So ist

sowohl in den Fur cht- und Ekel-Blöcken ein Absinken der Herzfrequenz zu verzeichnen als

auch in den neutralen B löcken. Das Verlaufsmuster i st zudem mit dem Übungsblock iden-

tisch. Für den Verlauf der Herzfrequenz konnte lediglich für Ekel ein Effekt gemäß der Hypo-

these herausgearbeitet werden, ein deutlicheres Sinken für die Herzfrequenz konnte anhand

einer B etrachtung de r MDHF während der B earbeitung des ENBP mit E kelbildern al s mit

Furchtbildern. Letztendlich ist die MDHF aber in allen drei ENBP-Blöcken negativ. Vermutlich

überlagert eine aufgabenspezifische Verringerung der Herzfrequenz (z. B. durch eine Orien-

tierungsreaktion auf die Erledigung der Aufgabe). Für die emotionale Bedeutung der Stimuli

kann ausgehend von der Herzfrequenz jedenfalls nur bedingt eine klare Aussage getroffen

werden. Es bleibt of fen, ob di eses Ergebnis Folge ei ner m angelhaften Induktion der g e-

wünschten Emotion durch die (sorgfältig) ausgewählten Bilder ist, oder der nicht messfehler-

freien Messung der Herzfrequenz ist.

4.2.1 Messreliabilität

Zunächst wäre über eine ex aktere M essung de r H erzfrequenz nachzudenken. Hier w äre

eine g rößere D ichte der Messzeitpunkte wünschenswert, um spezifische, hochdynamische

Veränderungscharakteristika nachvollziehen zu können. Cacioppo, Tassinary und Berntson,

(2007) verweisen auf schnelle Änderungen, die mit großen Abständen der Messzeitpunkte

schnell über sehen. Gleichzeitig wäre eine direkte co mputationale Erfassung v orteilhaft.

Durch di e Ü bertragung des abgelesenen Werts dur ch den V ersuchsleiter i st di e M essung

nicht präzise genug. Noch wichtiger als die Erhöhung des monistischen Messparameters

wäre aber ei ne E inbeziehung w eiterer phy siologischer K ennwerte für einen M anipulation

check. E ine m ultimodale M essung der e motionalen E rregung v erringert die U nsicherheit


25

physiologischer Marker um ein V ielfaches (Bauer, 1998 ). I nsbesondere die elektrodermale

Aktivität wäre für diesen Untersuchungsgegenständ prädestiniert (Dawson, Schell, & Filion,

2000; Sequeira et al., 2009).

Die Messung von Herzfrequenz birgt zudem eine Reihe von Risiken: Herzfrequenz ist kein

rein psychophysiologisches Maß: Physische (Temperatur, Körperhaltung, etc.) und physiolo-

gische ( Aktivität, B lutdruck) V ariablen haben ei ne ni cht z u unt erschätzende Wirkung

(Berntson & Cacioppo, 2006). Dadurch ist der Nutzen der Herzfrequenz für physiologische

Prozesse stark abhängig vom experimentellen Design und der interpretatorischen Basis. Ein

Grund hierfür ist die Nichtlinearität der autonomen Einflüsse auf die Herzfrequenz durch (i)

Sympathikus und (ii) Parasympathikus in Form eines akzentuierten Antagonismus

(Berntson, Q uigley, & Loz ano, 2007) . Die hohe n i nterindividuellen U nterschiede ( Turner,

1989) bei Herzfrequenzmustern und die mehrdimensionale Beeinflussung von Sympathikus

und Parasympathikus sorgen für eine geringe Reliabilität des Markers. Dies gilt insbesonde-

re f ür k urze Messperioden (Pinna et al ., 2007 ). M essverfahren geringer R eliabilität haben

das Problem, dass sie für eine ausreichende Power größere Stichproben benötigen, um aus-

reichende Effekte vorzuweisen. Nach Cohen (1992) wären bei einem Alphafehlerniveau von

,05 und ei nem B etafehlerniveau von ,20 ( was eine P ower ( 1-β) von ,80 bedeutet) f ür den

Nachweis eines kleinen Effekts (r=,10) 783 Vpn notwendig, für den Nachweis eines mittleren

Effekts (r=,30) 85 Vpn. Beide Stichprobengrößen übersteigen die Anzahl der Vpn in dieser

Studie bei weitem. So besteht die Möglichkeit, dass kleinere bis mittlere Effekte schon mög-

lich sind, die aufgrund der geringen Stichprobengröße aber nicht signifikant wurden.

4.2.3 Aufgabenabhängige oder emotionale Erregung?

Vielleicht wurden emotionale durch aufgabenabhängige Erregung überlagert. Angenommen

die Erledigung der Aufgabe hätte mehr kognitiven Aufwand und Ressourcen benötigt als das

Verarbeiten der B ilder, so wäre es logisch, dass das autonome N ervensystem m ehr R es-

sourcen ber eitstellt, di e auf gabenspezifische Lei stungen e rmöglichen. So ber ichten C oles

und Duncan-Johnson (1977) einen kontinuierlichen Abfall der Herzfrequenz für Aufgaben in

denen schnelle Reaktionen auf exogene Stimuli eine Rolle spielen. Lacey und Lacey (1978)

bezeichnen di e G rundlage hi erfür ei ne bi direktionale K ommunikation z wischen H erz und

Gehirn. (Gianaros, van der Veen, & Jennings, 2004) konnten zeigen, dass eine abfallende

Herzfrequenz ch arakteristisch für A rbeitsgedächtnisaufgaben i st. M ittels PET k onnten si e

nachweisen, dass ein B lutfluss in A realen, die u . a. mit dem Kurzzeitgedächtnis assoziiert

werden, m it sinkenden Herzfrequenzen einhergeht. Die Q uantifizierung beider Anteile ist

aber nur schwer möglich ist. Da der aufgabenabhängige Erregungsteil aber in al len ENBP-

Blöcken k onstant g ehalten wurde, k ann davon ausg egangen werden, dass keine spezifi-

schen Effekte zu erwarten sind. Problematisch wird es aber, wenn diese hypothetischen Er-

regungen interagieren, d. h. dass die aufgabenrelevante Aktivierung bei einem bestimmten


26

ENBP-Block durch dessen emotionale Qualität beeinflusst wird bzw. die Erregung durch den

Block beeinflusst.

4.2.4 IAPS als Induktionsmethode – die beste Wahl?

In der E motionsforschung herrscht eine r ege D iskussion über die A uswirkung der IAPS-

Bilder auf Kennwerte physiologischer bzw. autonomer Erregung. Zwei fMRI-Studien zeigten

beim di rekten V ergleich v on I APS-Bildern und B ildern m it m imischem Gesichtsausdruck,

dass angstvolle und Ä rger auslösende Bilder mimischer Gesichtsausdrücke Emotionen eine

stärkere Amygdala-Aktivierung hervorrufen als dies angstvolle und Ä rger auslösende IAPS-

Bilder können (Hariri, Tessitore, Mattay, Fera, & Weinberger, 2002). Die gleiche Studie fand

zudem heraus, dass die elektrodermale Aktivität beim Betrachten entsprechender Bilder mit

mimischen Gesichtsausdrücken signifikant größere Reaktionen hervorriefen, als IAPS-Bilder.

Britton, Taylor, Sudheimer und Liberzon (2006) zeigten, dass Bilder mit Gesichtsausdrücken

und I APS-Bilder die gleichen Hirnregionen ansprechen, fanden aber eb enso eine Überle-

genheit der Bilder mit Gesichtsausdrücken was das Ausmaß der Aktivierung anbetrifft. Eine

weitergehende Untersuchung könnte sich mit einem Paradigma beschäftigen, das emotiona-

le Gesichtsausdrücke als konkrete Stimuli nutzt. Fraglich bleibt, ob die IAPS-Bilder wirklich

für das Auslösen von Furcht geeignet sind. Die Masse an medialer Präsenz von Inhalten, die

körperliche Gewalt zeigen hat i n den letzten Jahrzehnten stark zugenommen, sodass bei

vielen Menschen eine wachsende Unempfindlichkeit gegenüber furchtauslösenden Stimuli

vorliegt (Hogan, 2005).

4.3 Self-Assessment Manikin Die Ergebnisse über die SAM-Daten sprechen dafür, dass die gewünschten Emotionen sub-

jektiv wahrgenommen wurden. In den ne gativ-valenten ENBP-Blöcken war die wahrgenom-

mene Erregung höher und der Gefühlszustand negativer als in den neutralen Blöcken. Diese

Datenlage übe rrascht i nsbesondere du rch ni cht gefundene phy siologische E ffekte ( 4.2).

Fraglich bleibt die Manipulierbarkeit und Validität des SAMs. Aufgrund der hohen Augen-

scheinvalidität kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Vpn das Ansinnen hinter dem

SAM bemerkt hat und daraufhin erwünscht geantwortet hat. Als Katalysator wirkten für diese

Verfälschungstendenz noch di e st ark e motionalen B ilder. E ventuell w ar v ielen V pn dur ch

diese K ombination aus stark-emotionalem B ildmaterial und ei nem „ Stimmungsfragebogen“

wie dem SAM sehr schnell klar, worum es geht. Genährt wird dieses sozial erwünschte Ant-

worten vermutlich noch durch kulturelle und normative Einflüsse, die vorschreiben, dass man

derart abartige Bilder als ekelhaft/furchtauslösend wahrzunehmen hat. Vermutlich ist daher

der Effekt deutlich kleiner, als er hier zunächst erscheint.


27

4.4 Zusammenhänge Multivariate Prüfverfahren ergaben keine Zusammenhänge zwischen den einzelnen erhobe-

nen g emessenen Indikatoren. D aher kann l etztendlich ni cht m it S icherheit g esagt werden,

dass die Arbeitsgedächtnisleistung von der emotionalen Qualität der ENBP-Blöcke abhängig

war. Die einzig interessante Korrelation zwischen dem ersten SAM-Valenzwert korrelierte

positiv mit der Leistung im Trainingsblock, was vermutlich auf das Feedback zurückzuführen

ist (die Leistung in der Übungsaufgabe wurde prozentual zurückgemeldet), die einen positi-

ven Effekt auf die Gemütslage vor dem Versuchsblock hat. Obwohl es aufgrund der Beweis-

lage aus den univariaten Ergebnissen naheliegt, dass emotionale Erregung aufgrund negati-

ver emotionaler Valenz zu einer schlechteren Leistung in der Arbeitsgedächtnisaufgabe ge-

führt hat , m uss anhand der B eweislage der m ultivariaten E rgebnisse da von ausg egangen

werden, dass keine systematischen Zusammenhänge zum physiologischen bzw. subjektiven

emotionalen B efinden vo rlagen. Besonderes Interesse g ilt dem f ehlenden Zusammenhang

zwischen H erzfrequenz und su bjektiver em otionaler E inschätzung (SAM) der P robanden.

Logischerweise würde man annehmen, dass die bewusste Wahrnehmung der physiologi-

schen Reaktion dazu führen würde, dass eine Bewertung dieser Reaktion und Attribution auf

einen ex ternen S timulus er folgt. D iese Logik en tspricht derer zahlreicher Emotionstheorien

((James, 1884; Lang, Greenwald, Bradley, & Hamm, 1993). Vielleicht ist die physiologische

Reaktion aber auch viel unabhängiger, sodass die bewusste Wahrnehmung einer bestimm-

ten S timulusart z war su bjektiv w ahrgenommen w ird, di ese Wahrnehmung könnte aber –

auch di e Messung dur ch das SAM – dazu dr ängen, di ese E inschätzung auch kundzutun.

Hier k önnte abe r ei ne M ediatorvariable wirksam w erden. ( Pollatos, H erbert, M atthias, &

Schandry, 2007) besc hreiben m it dem K onzept des interozeptiven B ewusstseins

(interoceptive awareness). Dahinter verbirgt sich eine Art „Körperbewusstsein“ – eine Wahr-

nehmung der eigenen körperlichen (so auch physiologischen) Signale. Auf neuronaler Basis

wird dieses Bewusstsein als eine Verbindung somatosensorischer Nervenbahn zur Insula

und zum Anterioren Cingulären Cortex angesehen (Khalsa, Rudrauf, Feinstein, & Tranel,

2009; Pollatos, Gramann. K., & Schandry, 2007). Pollatos und Kollegen (2007) fanden her-

aus, dass interindividuelle Unterschiede in der Ausprägung des interozeptiven Bewusstseins

bestehen, so ist der Einfluss emotionaler Stimuli bei hohem interozeptiven Bewusstsein deut-

lich st ärker, al s bei ei ner ni edrigen A usprägung. Für d en Zusa mmenhang des konkreten

Versuchs könnte dies bedeuten, dass ein mutmaßlich hoher Teil an V pn mit niedriger Aus-

prägung interozeptiven Bewusstseins für eine geringere emotionale Verarbeitung der Stimuli

sorgte, sodass der Anteil der Auswirkung des physiologischen Markers Herzfrequenz keinen

konkreten Einfluss mehr auf die subjektiv eingeschätzte emotionale Befindlichkeit hat.


28

4.5 Fazit und Ausblick Die Befunde sind nicht eindeutig. D ie V ermutung, dass die A rbeitsgedächtnisaufgabe si ch

bei negativen Stimuli verbessern könnte, wurde vermutlich zu global gefasst und zu unkonk-

ret operationalisiert. So wurde im Nachhinein die divergente Auswirkung negativer Emotio-

nen auf Prozesseffizienz und Leistungseffektivität deutlich, die für zukünftige Forschungsbe-

strebungen als Grundlage genutzt werden sollte. Außerdem ist insbesondere für die physio-

logischen Maße eine monistische Betrachtung nicht empfehlenswert, so sollte für die Unter-

suchung von Emotionen ein möglichst eindimensional und linear abhängiger Marker verwen-

det w erden. Zudem so llte, so weit di es möglich i st, v ersucht w erden, em otionale E rregung

und aufgabenabhängige Erregung getrennt zu erfassen. Ist dies nicht möglich, sollten meh-

rere R eferenzmaße verwendet werden. Zukünftige Fr agestellungen sollten si ch zudem m it

einer Unterscheidung zwischen Orientierungsreaktionen und A bwehrhaltungen in emotiona-

len G edächtnisaufgaben besch äftigen. E ine i nteressante Fr agestellung dür fte z udem di e

Auswirkung solcher Arbeitsgedächtnisprozesse auf die klinische Praxis darstellen. Insbeson-

dere die Auswirkung von Emotionen im Kontext von affektiven Störungen (Gotlib &

Joormann, 2010), Schizophrenie (Forbes, Carrick, McIntosh, & Lawrie, 2009) oder Posttrau-

matische Belastungsstörung (Morey et al., 2009) könnten große Relevanz für die Praxis ha-

ben. Abschließend l ässt si ch sagen, dass die Beziehung zw ischen Kognition und E motion

ein spannendes Feld ist, das es in den nächsten Jahren noch weiter zu entdecken gilt. Blaise

Pascal (Zitat zur Einleitung) sagte dazu passend: „Wir erkennen die Wahrheit nicht mit der

Vernunft allein, sondern auch mit dem Herzen“ – hoffen wir also, dass in Zukunft viel Wahr-

heit, di e V ernunft und H erz verbindet über di e I nteraktion von em otionalen und k ognitiven

Prozessen die wissenschaftliche Debatte und Erkenntnis bereichert.

29

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amygdala. Current Opinion in Neurobiology, 18, 166–172.

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Bachelorarbeit - ipa.tu-berlin.de · I Emotionales n-back-Paradigma . Wie negative emotionale Valenz die Arbeitsgedächtnisleistung beeinflusst . Bachelorarbeit . im Fach Psychologie