Aktuelle Projekte

Effekte von akutem Stress auf kognitive und neuronale Dynamiken von Lern- und Abrufprozessen im episodischen Gedächtnis
(Dr. Pastötter, Prof. Frings)

Akuter Stress kann sowohl positive als auch negative Effekte auf das episodische Gedächtnis haben. Positive Effekte zeigen sich typischerweise, wenn akuter Stress vor der Enkodierung oder vor der Konsolidierung von Information induziert wird. Negative Effekte zeigen sich hingegen oftmals, wenn Stress vor dem Erinnern von Information induziert wird. In diesem Projekt wird untersucht, inwieweit das aktive Abrufüben im Vergleich zum wiederholten Lernen von Material vor solchen negativen Stresseffekten schützen kann. In einer Reihe von Verhaltens- und EEG-Experimenten werden die kognitiven und neuronalen Dynamiken von Lern- und Abrufprozessen unter besonderer Berücksichtigung der schützenden Wirkung von Abrufübungen in verschiedenen experimentellen Paradigmen untersucht.

Präfrontale Neuromodulation der Handlungskontrolle
(Prof. Frings)

Eine der Hirnregionen, welche am stärksten durch akuten Stress beeinflusst wird, ist der präfrontale Kortex. Dieser Region kommt zudem eine zentrale Rolle bei der Handlungskontrolle zu. Es ist daher wenig verwunderlich, dass der zurzeit noch schlecht verstandene Zusammenhang zwischen Stress und kognitiver Leistung als durch Modulationen des Präfrontalkortex (PFC) vermittelt angenommen wird. Eine Möglichkeit, die Aktivation des PFC isoliert zu modulieren, ist die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS). Mittels dieses Verfahrens soll der (vermutlich U-förmige) Zusammenhang zwischen Stress und Handlungskontrolle genauer spezifiziert werden, in dem tDCS mit etablierten Experimentalparadigmen der Handlungskontrolle kombiniert wird.

Psychobiologische Validierung einer virtuellen Variante des Trier Social Stress Test (TSST)
(Prof. Walther, Prof. Domes)

Im Bereich der experimentellen Stressforschung im Labor ist es unabdingbar, über standardisierte Stressinduktionsmethoden zu verfügen, welche zuverlässig bei den Probanden auf kognitiver, emotionaler, physiologischer und behavioraler Ebene Stress erzeugen können. Zur Optimierung von Standardisierung und Ökonomie, soll eine gut untersuchte Methode zur experimentellen Stressmanipulation („Trier Social Stress Test“; Kirschbaum et al. 1992) in ein virtuelles Umfeld überführt und bezüglich ihrer Wirksamkeit evaluiert werden. Betrachtet wird neben subjektiven Parametern vor allem, wie sich die Virtual-Reality-Stressinduktion auf subjektive, endokrine und psychophysiologische Marker der psychobiologischen Stressreaktion auswirkt.

Effekte von akutem Stress auf soziale Aufmerksamkeit und mimische Emotionserkennung
(Prof. Domes)

Psychosozialer Stress steht in Zusammenhang mit einer Vielzahl von stressassoziierten Erkrankungen und führt auf der Verhaltensebene zu spezifischen Reaktionstypen. Neben der klassischen von Cannon postulierten „fight-or-flight“ – Reaktion gewinnt in den letzten Jahren auch das Konzept des „Tend-and-befriend“ – Verhaltens nach Taylor an Bedeutung im Kontext der Stressforschung. Somit sollen die Effekte akuten psychosozialen Stresses auf sozial-kognitive Korrelate der beiden Reaktionstendenzen (z.B. soziale Aufmerksamkeit und Emotionserkennung) und die vermittelnde Rolle psychobiologischer Mechanismen untersucht werden.

Effekte eines akuten Laborstressors auf die interozeptive Genauigkeit bei Vorschulkindern
(Prof. Hechler)

Die Wahrnehmung körpereigener Prozesse (Interozeption) ist nicht nur relevant für Emotions- und Kognitionstheorien. Dysfunktionale interozeptive Prozesse, wie eine gesteigerte Interozeption bei Menschen mit Panikstörung, werden heute als relevante Prozesse für die Entstehung und Aufrechterhaltung von psychischen Störungen, wie Angststörungen und chronische Schmerzen, diskutiert. Wie sich funktionale und dysfunktionale interozeptive Prozesse in der Kindheit entwickeln, ist bis dato nicht erforscht. Exposition mit frühen umgebungsbezogenen Stressoren (Missbrauchserfahrungen, aber auch frühe Schmerzerfahrungen) und eine veränderte HPA-Aktivität werden als potentielle Mechanismen für dysfunktionale interozeptive Prozesse diskutiert.

Ziel des Projektes ist es, den Einfluss eines akuten kindgerechten Laborstressors (kognitiver Matchingtask und unfreundlicher/m Versuchsleiter/in) auf die interozeptive Genauigkeit von gesunden Vorschulkindern (4-6 Jahre) und Vorschulkindern mit frühen Schmerzerfahrungen durch Frühgeburten oder operativen Eingriffen vergleichend zu untersuchen. So können Erkenntnisse generiert werden a) zur Validität des kindgerechten Laborstressors, b) zu den Effekten des induzierten Stresses auf die interozeptive Genauigkeit und den Einfluss von physiologischen Arousal und Stresshormonen, und c) zu veränderter Stressreagibilität und Interozeption bei Vorschulkindern mit frühen Schmerzerfahrungen.

Modulation of the neuro-cognitive mechanisms of item vs. associative memory encoding after an acute psychosocial stressor
(Jun.-Prof. Dr. Siri-Maria Kamp)

Ample evidence suggests that the experience of an acute stressor around the time of learning modulates how successful we are in learning, retaining and subsequently retrieving new information. However, the extent and manner to which neuro-cognitive mechanisms specific to episodic encoding of item- and associative information are differentially affected by stress is to date poorly understood. In the present project, we examine how event-related potential (ERP) components that have been shown in previous studies (e.g. Kamp, Bader & Mecklinger, 2017, 2018; Kamp & Donchin, 2015, Kamp, Potts & Donchin, 2015; Kamp & Zimmer, 2015) to be relevant to episodic encoding, with a focus on the P300 and the slow wave component of the ERP, change due to a preceding stressor. The first experiments in this series examine modulations of these ERP components due to stress in relatively simple experimental paradigms, as changes in these components are assumed to underlie differences in learning outcomes after an acute stressor. In subsequent experiments, this assumption is tested more directly by examining, firstly, whether stress differentially affects episodic encoding of item vs. associative information on a behavioral level, and secondly, how neuro-cognitive processes reflected in ERP components account for potential differential stress effects of item vs. associative memory. We also examine modulations of these stress effects due to the content of the learned material and focus on stimulus material varying in valence and social relevance. The results of this project promise to enhance our understanding of the mechanisms that result in modulated learning outcomes when we are under stress.

Effekte von Hydrocortison auf Sozialverhalten
(Dr. von Dawans, Prof. Domes)

Mit dem ursprünglich postulierten Ansatz der „fight-or-flight“ Reaktion ging man davon aus, dass Stress eher aggressives als prosoziales Verhalten hervorruft. Mit der Einführung der „tend-and-befriend“ Hypothese einige Jahrzehnte später wurde ein alternatives theoretisches Modell vorgestellt. Die bisherige Forschung ist unschlüssig, da Studien sowohl positive als auch negative Effekte auf soziales Verhalten zeigten. Obwohl inzwischen einige Studien zum Einfluss von akutem Stress existieren, sind die zugrundeliegenden biologischen Mechanismen weitergehend ungeklärt. Daher soll hier ein pharmakologischer Ansatz verfolgt werden, indem die Effekte verschiedener Dosierungen bei Einmalgabe von Hydrocortison (Cortisol) auf verschiedene Facetten sozialen Verhalten in einem spieltheoretischen, verhaltensökonomischen Setting untersucht werden.

Weitere Projekte folgen...