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Dissertations / Theses on the topic 'Neurowissenschaften'
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1
Hawel, Christian. "Willensfreiheit im Kontext der Neurowissenschaften." Berlin wvb, Wiss. Verl, 2004. http://www.wvberlin.de/data/inhalt/hawel.htm.
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2
Kindlinger, Marcus. "Neurowissenschaften und Spieltheorie Untersuchungen zum Gefangenendilemma." Hamburg Diplomica-Verl, 2009. http://d-nb.info/100154871X/04.
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3
Cabanis, Maurice [Verfasser]. "Gesellschaftliche Implikationen kognitiver Neurowissenschaften / Maurice Cabanis." Lübeck : Zentrale Hochschulbibliothek Lübeck, 2018. http://d-nb.info/1170371736/34.
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4
Kühnpast, Nicole. "Zur Bedeutung der Neurowissenschaften für das Marketing /." München : FGM-Verl, 2004. http://www.gbv.de/dms/zbw/390970085.pdf.
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5
Nagel, Saskia K. "Ethics and the neurosciences ethical and social consequences of neuroscientific progress." Paderborn Mentis, 2008. http://d-nb.info/1001079248/04.
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6
Britschgi, Mirjam. "Das Leib-Seele-Problem - Von der Philosophi zu den Neurowissenschaften /." Zürich : Hochschule für Angewandte Psychologie, 2007. http://www.zhaw.ch/fileadmin/user_upload/psychologie/Downloads/Bibliothek/Arbeiten/D/d1973.pdf.
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7
Schulz, Arne. "Neuromarketing und Markenpolitik : wie das Markenmanagement von den Neurowissenschaften profitiert /." Hamburg : Diplomica Verl, 2007. http://www.diplom.de/katalog/arbeit/10439.
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8
Ketteler, Daniel Matthias. "Gottfried Benns Sozialisation als Dichterarzt im Spannungsfeld zeitgenössischer neurowissenschaftlicher und sinnesphysiologischer Diskurse /." Aachen : Shaker, 2008. http://d-nb.info/990658791/04.
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9
Krenmayr, Jörg. "Freier Wille: eine reale Empfindung!? : eine neurowissenschaftlich basierte, ganzheitliche und funktionalistische Konzeption des menschlichen Geistes und dessen Willen /." Saarbrücken : VDM, Verl. Dr. Müller, 2008. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&doc_number=017736134&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA.
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Herold, Christina. "Die Verarbeitung emotionaler Konnotation eine EEG-Studie /." [S.l. : s.n.], 2008. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-opus-64099.
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11
Moga, Ioan. "Orthodoxe Theologie und die anthropologische Herausforderung der Neurowissenschaften Beiträge zum Dialog." Hamburg Kovač, 2003. http://www.verlagdrkovac.de/3-8300-2412-6.htm.
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Rubehn, Birthe [Verfasser], and Thomas [Akademischer Betreuer] Stieglitz. "Polymer-based microimplants for the neurosciences = Polymerbasierte Mikroimplantate für die Neurowissenschaften." Freiburg : Universität, 2010. http://d-nb.info/1123459444/34.
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Mani, Barbara. "Emotionales Lernen unter neurowissenschaftlichen Aspekten /." Zürich : Hochschule für Heilpädagogik, 2009. http://www.bscw-hfh.ch/pub/bscw.cgi/d4395137/ManiBA.pdf.
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Dieter, Anne. "Die antiken Traditionen des europäischen Bildungsverständnisses." Universität Potsdam, 2008. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2008/2181/.
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Hallermann, Stefan. "Mechanismen hochfrequenter synaptischer Übertragung." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2011. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-77329.
Full textAbstract:
Die schnelle und präzise Informationsverarbeitung unseres Nervensystems basiert auf hochfrequenter synaptischer Übertragung zwischen Nervenzellen. Hierbei löst der Einstrom von Calcium-Ionen (Ca2+) die Fusion Transmittergefüllter Vesikel an spezialisierten präsynaptischen Nervenendigungen aus. Obwohl viele der hieran beteiligten Proteine bekannt sind, ist deren zeitliches und räumliches Zusammenspiel und deren Regulation durch Ca2+ bisher ungenügend
verstanden.
Mit präsynaptischen Ableitungen von hippokampalen Moosfasersynapsen wurde ein großer Vorrat an fusionsbereiten Vesikeln gefunden, die schnell fusionieren können. Um die molekularen Mechanismen zu verstehen, die an der Fusion einer hohen Anzahl synaptischer Vesikel innerhalb weniger Millisekunden beteiligt sind, wurden die genetischen Möglichkeiten der Fruchtfliege Drosophila melanogaster genutzt. Es zeigte sich, dass das Protein Bruchpilot in Drosophila am Aufbau der Cytomatrixstruktur beteiligt ist, dass die Anreicherung von Bruchpilot an der Freisetzungsstelle und die Größe des postsynaptischen Glutamatrezeptorfeldes lokal äußerst spezifisch aufeinander abgestimmt werden, und dass Bruchpilot maßgeblich an der Vesikelnachladung beteiligt ist. Die Funktion der Vesikelnachladung konnte auf intramolekularem Niveau einem bestimmten Teil des Bruchpilot Moleküls (dem C-Terminus) zugeordnet werden. Um diese an Invertebraten gewonnen Befunde auf Synapsen des zentralen Nervensystems von Wirbeltieren zu übertragen, wurden cerebelläre Moosfasersynapsen untersucht, an denen hochfrequente synaptische Übertragung und schnelle Vesikelnachladung beschrieben wurden. Obwohl das Drosophila-Protein Bruchpilot kein direktes Sequenzhomolog bei Vertebraten hat, erschien das Invertebraten-spezifische Cytomatrixprotein Bassoon ein interessanter Kandidat zu sein, der bei der hochfrequenten synaptischen Übertragung eine ähnliche Funktion ausführen könnte. In der Tat zeigte die mechanistische Untersuchung von Bassoonmutanten, dass Bassoon die Nachladerate an Synapsen des zentralen Nervensystems beschleunigt.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit sind von Bedeutung für unser
Verständnis schneller Informationsverarbeitung in unserem Nervensystem und sollten neue Aspekte für unser Verständnis der Pathophysiologie neurologischer Erkrankungen eröffnen.
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Krenmayr, Jörg. "Freier Wille: eine reale Empfindung!? eine neurowissenschaftlich basierte, ganzheitliche und funktionalistische Konzeption des menschlichen Geistes und dessen Willen." Saarbrücken VDM Verlag Dr. Müller, 2006. http://d-nb.info/99148133X/04.
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Behrend, Olaf. "Sinnhafte Strukturen des Handelns und neurobiologische Prozesse des Sehens : zur soziologischen Bestimmung von Wahrnehmen als Handeln sowie zur Kritik der neurowissenschaftlichen Rede über Gehirn, Bewusstsein und visuelle Wahrnehmung /." Köln : Kölner Wiss.-Verl, 2008. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&doc_number=017074833&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA.
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Behrend, Olaf. "Sinnhafte Strukturen des Handelns und neurobiologische Prozesse des Sehens zur soziologischen Bestimmung von Wahrnehmen als Handeln sowie zur Kritik der neurowissenschaftlichen Rede über Gehirn, Bewusstsein und visuelle Wahrnehmung." Köln Kölner Wiss.-Verl, 2007. http://d-nb.info/991095782/04.
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Lehr, Christine [Verfasser], Andreas [Akademischer Betreuer] Nehring, and Philipp [Gutachter] Balsiger. "Mönche im Labor - Rezeption des buddhistischen Achtsamkeitskonzepts in den Neurowissenschaften. Eine kulturhermeneutisch-diskursanalytische Betrachtung globaler Wechselwirkungen zwischen tibetischem Buddhismus und kognitiven Neurowissenschaften ausgehend vom Mind and Life Institute / Christine Lehr ; Gutachter: Philipp Balsiger ; Betreuer: Andreas Nehring." Erlangen : Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), 2021. http://d-nb.info/1237499143/34.
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20
Scheyda, Gerhard [Verfasser]. "Die theologische Lehre von der unsterblichen Seele vor dem Hintergrund der Diskussion in den Neurowissenschaften / Gerhard Scheyda." Aachen : Hochschulbibliothek der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, 2014. http://d-nb.info/105943203X/34.
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Obholzer, Nikolaus. "Molecular components of the hair cell synaptic vesicle cycle." [S.l. : s.n.], 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:16-opus-79550.
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22
Bürzele, Ralf D. [Verfasser], and Eilert [Akademischer Betreuer] Herms. "Erkenntnisansprüche der Neurowissenschaften und ihre Leistungsfähigkeit aus Perspektive der Theologie hinterfragt und interpretiert / Ralf D. Bürzele ; Betreuer: Eilert Herms." Tübingen : Universitätsbibliothek Tübingen, 2014. http://d-nb.info/1196802289/34.
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23
Eichelbaum, Sebastian. "Applied Visualization in the Neurosciences and the Enhancement of Visualization through Computer Graphics." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2014. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-157132.
Full textAbstract:
The complexity and size of measured and simulated data in many fields of science is increasing constantly. The technical evolution allows for capturing smaller features and more complex structures in the data. To make this data accessible by the scientists, efficient and specialized visualization techniques are required. Maximum efficiency and value for the user can only be achieved by adapting visualization to the specific application area and the specific requirements of the scientific field. Part I: In the first part of my work, I address the visualization in the neurosciences. The neuroscience tries to understand the human brain; beginning at its smallest parts, up to its global infrastructure. To achieve this ambitious goal, the neuroscience uses a combination of three-dimensional data from a myriad of sources, like MRI, CT, or functional MRI. To handle this diversity of different data types and sources, the neuroscience need specialized and well evaluated visualization techniques. As a start, I will introduce an extensive software called \"OpenWalnut\". It forms the common base for developing and using visualization techniques with our neuroscientific collaborators. Using OpenWalnut, standard and novel visualization approaches are available to the neuroscientific researchers too. Afterwards, I am introducing a very specialized method to illustrate the causal relation of brain areas, which was, prior to that, only representable via abstract graph models. I will finalize the first part of my work with an evaluation of several standard visualization techniques in the context of simulated electrical fields in the brain. The goal of this evaluation was clarify the advantages and disadvantages of the used visualization techniques to the neuroscientific community. We exemplified these, using clinically relevant scenarios. Part II: Besides the data preprocessing, which plays a tremendous role in visualization, the final graphical representation of the data is essential to understand structure and features in the data. The graphical representation of data can be seen as the interface between the data and the human mind. The second part of my work is focused on the improvement of structural and spatial perception of visualization -- the improvement of the interface. Unfortunately, visual improvements using computer graphics methods of the computer game industry is often seen sceptically. In the second part, I will show that such methods can be applied to existing visualization techniques to improve spatiality and to emphasize structural details in the data. I will use a computer graphics paradigm called \"screen space rendering\". Its advantage, amongst others, is its seamless applicability to nearly every visualization technique. I will start with two methods that improve the perception of mesh-like structures on arbitrary surfaces. Those mesh structures represent second-order tensors and are generated by a method named \"TensorMesh\". Afterwards I show a novel approach to optimally shade line and point data renderings. With this technique it is possible for the first time to emphasize local details and global, spatial relations in dense line and point dataIn vielen Bereichen der Wissenschaft nimmt die Größe und Komplexität von gemessenen und simulierten Daten zu. Die technische Entwicklung erlaubt das Erfassen immer kleinerer Strukturen und komplexerer Sachverhalte. Um solche Daten dem Menschen zugänglich zu machen, benötigt man effiziente und spezialisierte Visualisierungswerkzeuge. Nur die Anpassung der Visualisierung auf ein Anwendungsgebiet und dessen Anforderungen erlaubt maximale Effizienz und Nutzen für den Anwender. Teil I: Im ersten Teil meiner Arbeit befasse ich mich mit der Visualisierung im Bereich der Neurowissenschaften. Ihr Ziel ist es, das menschliche Gehirn zu begreifen; von seinen kleinsten Teilen bis hin zu seiner Gesamtstruktur. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen nutzt die Neurowissenschaft vor allem kombinierte, dreidimensionale Daten aus vielzähligen Quellen, wie MRT, CT oder funktionalem MRT. Um mit dieser Vielfalt umgehen zu können, benötigt man in der Neurowissenschaft vor allem spezialisierte und evaluierte Visualisierungsmethoden. Zunächst stelle ich ein umfangreiches Softwareprojekt namens \"OpenWalnut\" vor. Es bildet die gemeinsame Basis für die Entwicklung und Nutzung von Visualisierungstechniken mit unseren neurowissenschaftlichen Kollaborationspartnern. Auf dieser Basis sind klassische und neu entwickelte Visualisierungen auch für Neurowissenschaftler zugänglich. Anschließend stelle ich ein spezialisiertes Visualisierungsverfahren vor, welches es ermöglicht, den kausalen Zusammenhang zwischen Gehirnarealen zu illustrieren. Das war vorher nur durch abstrakte Graphenmodelle möglich. Den ersten Teil der Arbeit schließe ich mit einer Evaluation verschiedener Standardmethoden unter dem Blickwinkel simulierter elektrischer Felder im Gehirn ab. Das Ziel dieser Evaluation war es, der neurowissenschaftlichen Gemeinde die Vor- und Nachteile bestimmter Techniken zu verdeutlichen und anhand klinisch relevanter Fälle zu erläutern. Teil II: Neben der eigentlichen Datenvorverarbeitung, welche in der Visualisierung eine enorme Rolle spielt, ist die grafische Darstellung essenziell für das Verständnis der Strukturen und Bestandteile in den Daten. Die grafische Repräsentation von Daten bildet die Schnittstelle zum Gehirn des Menschen. Der zweite Teile meiner Arbeit befasst sich mit der Verbesserung der strukturellen und räumlichen Wahrnehmung in Visualisierungsverfahren -- mit der Verbesserung der Schnittstelle. Leider werden viele visuelle Verbesserungen durch Computergrafikmethoden der Spieleindustrie mit Argwohn beäugt. Im zweiten Teil meiner Arbeit werde ich zeigen, dass solche Methoden in der Visualisierung angewendet werden können um den räumlichen Eindruck zu verbessern und Strukturen in den Daten hervorzuheben. Dazu nutze ich ein in der Computergrafik bekanntes Paradigma: das \"Screen Space Rendering\". Dieses Paradigma hat den Vorteil, dass es auf nahezu jede existierende Visualiserungsmethode als Nachbearbeitunsgschritt angewendet werden kann. Zunächst führe ich zwei Methoden ein, die die Wahrnehmung von gitterartigen Strukturen auf beliebigen Oberflächen verbessern. Diese Gitter repräsentieren die Struktur von Tensoren zweiter Ordnung und wurden durch eine Methode namens \"TensorMesh\" erzeugt. Anschließend zeige ich eine neuartige Technik für die optimale Schattierung von Linien und Punktdaten. Mit dieser Technik ist es erstmals möglich sowohl lokale Details als auch globale räumliche Zusammenhänge in dichten Linien- und Punktdaten zu erfassen
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Mataruga, Anja [Verfasser]. "Licht- und elektronenmikroskopische Analyse von Bipolarzellen in der Mausretina / Forschungszentrum Jülich in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Neurowissenschaften und Biophysik, Zelluläre Biophysik (INB-1). Anja Mataruga." Jülich : Forschungszentrum, Zentralbibliothek, 2007. http://d-nb.info/987854747/34.
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Petzold, Antje. "Lateralized Head Turning Bias in Humans – Cues to the Development of Human Cerebral Asymmetries." Bachelor's thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2009. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-24971.
Full textAbstract:
The origin and development of human cerebral asymmetries is yet a debated issue. One prominent manifestation of cerebral asymmetry is handedness with humans showing a dextral population bias. Handedness in humans is not fully established before the age of six. However, head turning preference in newborns is thought to be an important factor in the development of later handedness. If this head turning preference did not disappear completely during development but would prevail into adulthood it might, thus, be associated with handedness. Therefore, this study aimed to assess head turning preference in adults and to relate a possibly emerging bias to handedness.
Forty-two adults (6 females, aged 23- 63, mean age = 35) participated in the study. Head turning preference was assessed by means of a move during Ju Jutsu martial arts training, which requires the trainee to move the head to either left or right. The direction of head movement is not specified for this move, leaving the choice to the trainee. Handedness was measured by the Edinburgh Handedness Inventory.
Results did not reveal a profound head turning bias in adults. Contrary to the dextral bias in handedness, in this study a leftward bias in head turning emerged from those participants who showed a head turning preference. Head turning bias did not depend on handedness.
The finding of a nearly absent and predominantly leftward head turning bias in this sample is discussed in the context of the Ju Jutsu task, training experience and trainer bias. It is concluded that the Ju Jutsu move is not a sufficient task to assess head turning preference in humans. Thus, to further illuminate the relation between head turning preference and handedness, studies are needed which assess head turning preference in adults in an un-trainable and unbiased situation.
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Eichner, Cornelius. "Slice-Accelerated Magnetic Resonance Imaging." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-184944.
Full textAbstract:
This dissertation describes the development and implementation of advanced slice-accelerated (SMS) MRI methods for imaging blood perfusion and water diffusion in the human brain. Since its introduction in 1977, Echo-Planar Imaging (EPI) paved the way toward a detailed assessment of the structural and functional properties of the human brain. Currently, EPI is one of the most important MRI techniques for neuroscientific studies and clinical applications. Despite its high prevalence in modern medical imaging, EPI still suffers from sub-optimal time efficiency - especially when high isotropic resolutions are required to adequately resolve sophisticated structures as the human brain. The utilization of novel slice-acceleration methods can help to overcome issues related to low temporal efficiency of EPI acquisitions.
The aim of the four studies outlining this thesis is to overcome current limitations of EPI by developing methods for slice-accelerated MRI. The first experimental work of this thesis describes the development of a slice-accelerated MRI sequence for dynamic susceptibility contrast imaging. This method for assessing blood perfusion is commonly employed for brain tumor classifications in clinical practice. Following up, the second project of this thesis aims to extend SMS imaging to diffusion MRI at 7 Tesla. Here, a specialized acquisition method was developed employing various methods to overcome problems related to increased energy deposition and strong image distortion. The increased energy depositions for slice-accelerated diffusion MRI are due to specific radiofrequency (RF) excitation pulses. High energy depositions can limit the acquisition speed of SMS imaging, if high slice-acceleration factors are employed. Therefore, the third project of this thesis aimed at developing a specialized RF pulse to reduce the amount of energy deposition. The increased temporal efficiency of SMS imaging can be employed to acquire higher amounts of imaging data for signal averaging and more stable model fits. This is especially true for diffusion MRI measurements, which suffer from intrinsically low signal-to-noise ratios. However, the typically acquired magnitude MRI data introduce a noise bias in diffusion images with low signal-to-noise ratio. Therefore, the last project of this thesis aimed to resolve the pressing issue of noise bias in diffusion MRI. This was achieved by transforming the diffusion magnitude data into a real-valued data representation without noise bias. In combination, the developed methods enable rapid MRI measurements with high temporal efficiency. The diminished noise bias widens the scope of applications of slice- accelerated MRI with high temporal efficiency by enabling true signal averaging and unbiased model fits. Slice-accelerated imaging for the assessment of water diffusion and blood perfusion represents a major step in the field of neuroimaging. It demonstrates that cur- rent limitations regarding temporal efficiency of EPI can be overcome by utilizing modern data acquisition and reconstruction strategies.
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Zimmermann, Sandra A. C. [Verfasser], Paul W. [Akademischer Betreuer] Dierkes, Paul W. [Gutachter] Dierkes, and Andreas [Gutachter] Christian. "Schülerlabor Neurowissenschaften : ein biologiedidaktisches Forschungs- und Entwicklungsprojekt für die Oberstufe in einer außerschulischen Lernumgebung / Sandra A. C. Zimmermann ; Gutachter: Paul W. Dierkes, Andreas Christian ; Betreuer: Paul W. Dierkes." Frankfurt am Main : Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg, 2019. http://d-nb.info/1202848095/34.
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Runehov, Anne L. C. "Sacred or neural? : The potential of neuroscience to explain religious experience /." Göttingen : Vandenhoeck & Ruprecht, 2007. http://www.gbv.de/dms/bs/toc/526941995.pdf.
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29
Hilbert, Anja, and Ann-Christine Ehlis. "Neurowissenschaftlich fundierte Psychotherapie." Universitätsklinikum Leipzig, 2019. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A35975.
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Vetter, Nora C., Julius Steding, Sarah Jurk, Stephan Ripke, Eva Mennigen, and Michael N. Smolka. "Reliability in adolescent fMRI within two years – a comparison of three tasks." Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-230621.
Full textAbstract:
Longitudinal developmental fMRI studies just recently began to focus on within-subject reliability using the intraclass coefficient (ICC). It remains largely unclear which degree of reliability can be achieved in developmental studies and whether this depends on the type of task used. Therefore, we aimed to systematically investigate the reliability of three well-classified tasks: an emotional attention, a cognitive control, and an intertemporal choice paradigm. We hypothesized to find higher reliability in the cognitive task than in the emotional or reward-related task. 104 healthy mid-adolescents were scanned at age 14 and again at age 16 within M = 1.8 years using the same paradigms, scanner, and scanning protocols. Overall, we found both variability and stability (i.e. poor to excellent ICCs) depending largely on the region of interest (ROI) and task. Contrary to our hypothesis, whole brain reliability was fair for the cognitive control task but good for the emotional attention and intertemporal choice task. Subcortical ROIs (ventral striatum, amygdala) resulted in lower ICCs than visual ROIs. Current results add to the yet sparse overall ICC literature in both developing samples and adults. This study shows that analyses of stability, i.e. reliability, are helpful benchmarks for longitudinal studies and their implications for adolescent development.
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Loaiza, Arias Juan Raúl. "Emotions as functional kinds." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2020. http://dx.doi.org/10.18452/21976.
Full textAbstract:
In dieser Dissertation beschäftige ich mich mit der Frage, welchen Anforderungen wissenschaftliche Theorien über Emotionen gerecht werden müssen, damit sie sowohl begrifflich fundiert als auch empirisch fruchtbar sind. Zu diesem Zweck biete ich zunächst eine Analyse der wichtigsten Herausforderungen, mit denen wissenschaftliche Emotionstheorien konfrontiert sind. Anschließend schlage ich einen metatheoretischen Rahmen vor, indem wissenschaftliche Konzepte von Emotionen als Begriffsexplikationen von Alltagsemotionskonzepten konstruiert werden können.
Teil I diskutiert die wichtigsten Herausforderungen für Theorien der Emotionen in der Psychologie und den Neurowissenschaften. Die erste Herausforderung ist, dass eine wissenschaftliche Theorie der Emotionen alle und nur die Phänomene unter den Alltagsbegriff „Emotion“ subsumieren sollte, die durch gemeinsame begriffliche Ressourcen erfasst werden können. Die zweite Herausforderung ist, dass jede Emotionskategorie gut koordinierten Gruppen neuronaler, physiologischer und verhaltensbezogener Reaktionsmuster entsprechen sollte. Ich behaupte, dass keine der derzeitigen Theorien der Emotion in Psychologie und Neurowissenschaft dieser Anforderung entspricht. Infolgedessen ist eine neue Theorie der Emotionen erforderlich.
Teil II entwickelt den metatheoretisches Bezugssystem für eine Theorie der Emotionen, die den oben genannten Herausforderungen entspricht. Erstens schlage ich eine pluralistische Darstellung der Kategorien oder „scientific kinds“ vor, die induktive Schlussfolgerungen begründen können. Jedes dieser Muster bietet einen Rahmen, um verschiedene Arten von wissenschaftlichen Konzepten zu konstruieren. Ich argumentiere, dass das funktionale Bezugssystem für wissenschaftliche Kategorien oder „scientific kinds“ am besten zur Erläuterung von Emotionskonzepten geeignet ist. Folglich schließe ich mit der Empfehlung, dass Wissenschaftler*Innen funktionalistische Theorien von Emotionen benutzen sollten.In this dissertation, I address the question of how to construct scientific theories of emotions that are both conceptually sound and empirically fruitful. To do this, I offer an analysis of the main challenges scientific theories of emotions face, and I propose a meta-theoretical framework to construct scientific concepts of emotions as explications of folk emotion concepts. Part I discusses the main challenges theories of emotions in psychology and neuroscience encounter. The first states that a proper scientific theory of emotions must explain all and only the phenomena under the vernacular term ‘emotion’ with a common set of conceptual resources and under an overarching generic concept of emotion. The second demands that each emotion category corresponds to well-coordinated sets of neural, physiological, and behavioral patterns of responses. I argue that none of the best contemporary theories of emotions in psychology and neuroscience overcomes these challenges. As a result, a new theory of emotions is required. In Part II, I develop the meta-theoretical framework to construct a theory of emotions that overcomes the challenges above. First, I propose a pluralistic account of scientific kinds based on different patterns of projection that various disciplines may take to justify inductive inferences. These are essentialist, historical, and social patterns. Each of these patterns provides a framework to construct different types of scientific concepts. I argue that among the frameworks for scientific kinds available, the one that is best suited to explicate emotion concepts is a functional framework. Consequently, I conclude by recommending scientists pursue functionalist theories of emotions over essentialist, historical, or social theories.
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Stange, Klaus A. "Neuroscience and Homiletics in Dialogue: Perspectives for Preaching." Universität Leipzig, 2020. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A72278.
Full textAbstract:
The modern history of neuroscience is still being written.1 Neuroscience has a long tradition of focusing on this object.2 However, while science with its status, it is recent.3 Its field of activities is broad, thereby also increasing several areas of knowledge, such as biology and medicine (contributing to the survey area of brain activities, regeneration research about the injured brain, the affect of drugs on mirror neurons, etc.),4 psychology (contributing to the survey area of human behavior),5 education (contributing to research that helps to understand how the brain learns),6 Philosophy/Theology (reconsidering the human’s identity, how conscience, faith is formed, etc)7 and, recently, artificial marketing and intelligence.
In the area of neuroscience two distinct visions with correlating methodological approaches compete. The first seeks to find and associate a specific neuron with each human action or behavior. Here there is a reductionism of human beings to electrochemical phenomena in the brain. The second view perceives the nervous system with a much more holistic dimension. The objective, in that case, would not be to ask “why” first but to ask “how.” Both views are not mutually exclusive
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Santuz, Alessandro. "Extracting muscle synergies from human steady and unsteady locomotion: methods and experiments." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2018. http://dx.doi.org/10.18452/19351.
Full textAbstract:
Die Notwendigkeit, sich über unebene, sich ständig verändernde Gelände zu bewegen, gehört zu unserem täglichen Leben. Das zentrale Nervensystem muss daher eine erhöhte Menge an Information integrieren, um mit der Unvorhersehbarkeit äußerer Störungen zurechtkommen zu können. Die Folge dieser erhöhten Beanspruchung könnte eine flexible Kombination der modularen Organisation von Bewegungssteuerung sein. Auf Kosten der Genauigkeit der Bewegung wäre es so möglich, dass das System reagiert, indem es die Robustheit (Fähigkeit mit Fehlern umzugehen) seiner Steuerung erhöht. Jedoch sind die Strategien, die das zentrale Nervensystem zur Organisation der Bewegung verwendet, immer noch schlecht verstanden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass Bewegungen zustande kommen durch eine kleine Anzahl linear kombinierter Aktivierungsmuster (Muskelsynergien).
Unter den verschiedenen Möglichkeiten der Bewegungsstörung sind das Weglassen von Schuhen und die Verwendung von unebenen Oberflächen zwei gebräuchliche Optionen. In einem ersten Schritt habe ich eine gründliche Analyse der Methoden durchgeführt, die nützlich sind für a) die Auswertung von raumzeitlichen Gangparametern mithilfe von Daten der plantaren Druckverteilung und b) die Extraktion von Muskelsynergien mittels nicht-negativer Matrixfaktorisierung. Anschließend habe ich die modulare Organisation von c) beschut und barfuß Laufen und d) Laufband Gehen und Laufen über ebener und unebener Oberfläche analysiert. Im Vergleich zum gestörten Zustand zeigte das Barfußlaufen eine zeitlichen Verschiebung der zeitabhängigen Muskelaktivierungspatterns (Motor Primitives) und eine Reorganisation der zeitunabhängigen Koeffizienten (Motor Modules). Zusammenfassend, konserviert Fortbewegung über unebener Oberfläche, im Vergleich zu ebener, Motor Modules, während Motor Primitives im Allgemeinen breiter werden. Diese Ergebnisse unterstützen die Idee einer erhöhten Robustheit in der motorischen Kontrolle während der instabilen Fortbewegung.The need to move over uneven, continuously changing terrains is part of our daily life. Thus, the central nervous system must integrate an augmented amount of information in order to be able to cope with the unpredictability of external disturbances. A consequence of this increased demand might be a flexible recombination of the modular organisation of movement creation and control. At the expense of motion’s accuracy, it is possible that the system responds by increasing its control’s robustness (i.e. ability to cope with errors). However, the strategies employed by the central nervous system to organise movement are still poorly understood. One possibility is that movements are constructed through a small amount of linearly combined patterns of activations, called muscle synergies. Amongst the several possibilities of perturbing locomotion, the removal of footwear and the use of uneven surfaces are two valid options. In a first step, I conducted a thorough analysis of the methodologies useful for a) the evaluation of spatiotemporal gait parameters using plantar pressure distribution data and b) the extraction of muscle synergies using non-negative matrix factorisation. Afterwards, I analysed the modular organisation of c) shod and barefoot running and d) walking and running over an even- and an uneven-surface treadmill. The modular organisation of locomotion, assessed through the extraction of muscle synergies, changed when perturbations were introduced. Compared to the shod condition, barefoot running underwent, mostly due to the different foot strike pattern, a reorganisation of the time-independent coefficients (motor modules) and a time-shift of the time-dependent muscle activation patterns (motor primitives). Uneven-surface locomotion, compared to even-surface, conserved motor modules, while motor primitives were generally wider, confirming the idea of an increased robustness in motor control during unsteady locomotion.
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Stange, Klaus A. "Neurociência e Homilética em diálogo: Perspectivas para a prédica." Universität Leipzig, 2020. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A72277.
Full textAbstract:
A história moderna da neurociência ainda está sendo escrita.1 A neurociência possui uma longa tradição quando se focaliza seu objeto.2 No entanto, enquanto ciência com status próprio, ela é recente.3 Seu campo de atuação é amplo, contribuindo com várias áreas do saber, como a biologia e medicina (contribuições na área do mapeamento das atividades cerebrais, estudos sobre a regeneração do cérebro lesionado, a atuação de drogas sobre os neurônios etc),4 psicologia (contribuições na área do comportamento humano), 5 educação (estudos que ajudam a compreender como o cérebro aprende),6 Filosofia/Teologia (reexaminando a identidade do ser humano, como se forma a consciência, a fé etc)7 e, recentemente, o marketing e a inteligência artificial.8
No âmbito da neurociência concorrem duas visões distintas de abordagem metodológica, sendo a primeira aquela que procura encontrar e associar a cada ação ou comportamento humano um neurônio específico. Nesse caso há um reducionismo do ser humano a fenômenos eletroquímicos no cérebro. A segunda visão percebe o sistema nervoso muito mais em sua dimensão holística. O objetivo, nesse caso, não seria primeiramente perguntar pelo “por que”, mas perguntar pelo “como”. Ambas as visões não são excludentes.
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Wolff, Nicole, Veit Roessner, and Christian Beste. "Behavioral and neurophysiological evidence for increased cognitive flexibility in late childhood." Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-220139.
Full textAbstract:
Executive functions, like the capacity to control and organize thoughts and behavior, develop from childhood to young adulthood. Although task switching and working memory processes are known to undergo strong developmental changes from childhood to adulthood, it is currently unknown how task switching processes are modulated between childhood and adulthood given that working memory processes are central to task switching. The aim of the current study is therefore to examine this question using a combined cue- and memory-based task switching paradigm in children (N = 25) and young adults (N = 25) in combination with neurophysiological (EEG) methods. We obtained an unexpected paradoxical effect suggesting that memory-based task switching is better in late childhood than in young adulthood. No group differences were observed in cue-based task switching. The neurophysiological data suggest that this effect is not due to altered attentional selection (P1, N1) or processes related to the updating, organization, and implementation of the new task-set (P3). Instead, alterations were found in the resolution of task-set conflict and the selection of an appropriate response (N2) when a task has to be switched. Our observation contrasts findings showing that cognitive control mechanisms reach their optimal functioning in early adulthood.
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Fischer, Johannes. "Tierexperimentelle Untersuchungen zu Stress, Zytokinen und depressionsähnlichem Verhalten." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-169143.
Full textAbstract:
Die vorliegende publikationsbasierte Dissertationsschrift erörtert auf der Basis experimenteller Untersuchungen im Tiermodell die Auswirkungen von Stress auf die Zytokinproduktion und depressionsähnliches Verhalten. Außerdem wird getestet, ob die Blockade des Zytokins Tumornekrosefaktor-α (TNF‑α) eine Möglichkeit zur antidepressiven Intervention darstellt.
Einleitend werden die Zusammenhänge von Stress, Zytokinen und Depression referiert sowie das hypothetische Modell erläutert, das den publizierten Untersuchungen zugrunde liegt. Es wird hypothetisiert, dass Stress zur Erhöhung der Produktion proinflammatorischer Zytokine führt und dass die vermehrte Zytokinproduktion depressive Verhaltensweisen hervorruft. Aus dieser Annahme leitet sich die Möglichkeit ab, durch Blockade der Wirkung des proinflammatorischen Zytokins TNF‑α antidepressive Effekte zu erzielen.
In den beiden Arbeiten „The impact of social isolation on immunological parameters in rats“ (Archives of Toxicology) und „Stress-induced cytokine changes in rats“ (European Cytokine Network) wurde der Einfluss von sozialer Isolation, chronischem, milden und akutem Stress auf die Zytokinproduktion untersucht. In diesen Untersuchungen führten die verschiedenen Stressarten zu einer Modulation der Produktion proinflammatorischer Zytokine.
Die dritte Publikation „Antidepressant effects of TNF‑α blockade in an animal model of depression“ (Journal of Psychiatric Research) berichtet von einem Experiment, in dem untersucht wurde, ob der TNF‑α-Inhibitor Etanercept antidepressive Effekte aufweist. Tatsächlich zeigte sich unter Etanercept ein Rückgang des depressionsähnlichen Verhaltens im forced swim test (FST) analog zu Verhaltensänderungen durch das in Tierversuchen als Standard-Antidepressivum geltende Imipramin.
Die Autoren schlussfolgern, dass das Zytokinsystem durch Stress moduliert wird und so in die pathophysiologische Entwicklung einer Depression involviert sein könnte. Zytokininhibitoren könnten eine neue Klasse der Antidepressiva bei Therapieresistenz werden, wenn sich die Ergebnisse dieser Tierversuche in Studien an Probanden und an Patienten replizieren lassen.
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Schmeltzer, Christian. "Dynamical properties of neuronal systems with complex network structure." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, 2016. http://dx.doi.org/10.18452/17470.
Full textAbstract:
In welcher Weise hängt die Dynamik eines neuronalen Systems von den Eigenschaften seiner Netzwerkstruktur ab? Diese wichtige Fragestellung der Neurowissenschaft untersuchen wir in dieser Dissertation anhand einer analytischen und numerischen Modellierung der Aktivität großer neuronaler Netzwerke mit komplexer Struktur. Im Fokus steht die Relevanz zweier bestimmter Merkmale für die Dynamik: strukturelle Heterogenität und Gradkorrelationen. Ein zentraler Bestandteil der Dissertation ist die Entwicklung einer Molekularfeldnäherung, mit der die mittlere Aktivität heterogener, gradkorrelierter neuronaler Netzwerke berechnet werden kann, ohne dass einzelne Neuronen explizit simuliert werden müssen. Die Netzwerkstruktur wird von einer reduzierten Matrix erfasst, welche die Verbindungsstärke zwischen den Neuronengruppen beschreibt. Für einige generische Zufallsnetzwerke kann diese Matrix analytisch berechnet werden, was eine effiziente Analyse der Dynamik dieser Systeme erlaubt. Mit der Molekularfeldnäherung und numerischen Simulationen zeigen wir, dass assortative Gradkorrelationen einem neuronalen System ermöglichen, seine Aktivität bei geringer externer Anregung aufrecht zu erhalten und somit besonders sensitiv auf schwache Stimuli zu reagieren.An important question in neuroscience is how the structure and dynamics of a neuronal network relate to each other. We approach this problem by modeling the spiking activity of large-scale neuronal networks that exhibit several complex network properties. Our main focus lies on the relevance of two particular attributes for the dynamics, namely structural heterogeneity and degree correlations. As a central result, we introduce a novel mean-field method that makes it possible to calculate the average activity of heterogeneous, degree-correlated neuronal networks without having to simulate each neuron explicitly. We find that the connectivity structure is sufficiently captured by a reduced matrix that contains only the coupling between the populations. With the mean-field method and numerical simulations we demonstrate that assortative degree correlations enhance the network’s ability to sustain activity for low external excitation, thus making it more sensitive to small input signals.
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Letzien, Ulrike. "Effects of Carnosine and L-histidine on Viability and Expression of Pyruvate Dehydrogenase Kinase 4 in Human Glioblastoma Cells." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-197285.
Full textAbstract:
Die Arbeit behandelt die Ergebnisse von Experimenten über die Wirkung des Dipeptides Carnosin (β Alanyl L Histidin) und der Aminosäuren L Histidin und β-Alanin auf Kulturen der humanen Zellreihen U87, T98G und LN405, welche von Zellen des malignen Hirntumors Glioblastoma multiforme abgeleitet sind. Die Vitalität der Zellen nach Inkubation mit Carnosin oder L Histidin wurde anhand der Adenosintriphosphatproduktion und der Dehydrohenaseaktivität für Inkubationszeiträume von 24, 48 und 72 Stunden bestimmt. Dabei zeigte sich eine signifikant niedrigere Vitalität der mit Carnosin oder L Histidin inkubierten Zellen gegenüber der unbehandelten Kontrolle. Dieser Effekt war bei L Histidin stärker ausgeprägt. Bei Messungen der Lakatdehydrogenaseaktivität im Medium der Zellen, welche als Indikator für Zellnekrosen diente, zeigten nur die mit L Histidin inkubierte Zellen Zeichen von Nekrose. Die gleichen Messungen wurden auch an humanen embryonalen Nierenzellen durchgeführt (HEK 293), wobei sich ein ähnliches Ergebnis feststellen ließ. In den drei Zellreihen wurde zudem mittels qRT-PCR die mRNA-Expression für die beiden Enzyme Carnosinase 1 und Carnosinase 2 bestimmt, welche L Histidin von Carnosin abspalten. Im Vergleich mit Proben aus normalem Hirngewebe war die Expression beider Enzyme in den Glioblastomzellen deutlich geringer, wenngleich nachweisbar. Nachdem vorhergehende Studien [8] einen Anstieg der Expression von mRNA der Pyruvatdehydrogenasekinase 4 (PDK4) in mit Carnosin inkubierten Glioblastomzellen gezeigt hatten, wurde dieser Effekt hier auch mittels qRT-PCR in mit L Histidin inkubierten Zellen nachgewiesen. Eine Wirkung von Carnosin oder L Histidin auf ein Reportergen des PDK4-Promoters wurde ebenfalls untersucht, wobei sich kein signifikanter Effekt nachweisen ließ.
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Wirtssohn, Sarah Kaarina. "Stimulus- and context-dependent temporal filtering in the auditory pathway of the locust." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Lebenswissenschaftliche Fakultät, 2015. http://dx.doi.org/10.18452/17396.
Full textAbstract:
Die zeitliche Filterung von sensorischem Input ist entscheidend für das Erkennen vieler Stimuli. Auditorische Neurone führen dazu mehrere Verarbeitungsschritte und Signaltransformationen durch, u.a. durch zeitliche Integration, zeitliche Auflösung und Selektion eines zeitlichen Merkmals. Um zu testen ob zeitliche Filterung von Stimuluseigenschaften (Intensität) oder Kontext (Temperatur) abhängt untersuchte ich Neurone in der Hörbahn der Wanderheuschrecke. Zuerst untersuchte ich zeitliche Integration in Rezeptoren und Interneuronen. Zeitverlauf und Ausmaß der Integration waren Neuronen-spezifisch. Während periphere Neurone die akustische Energie integrierten, unterschied sich die zeitliche Integration der Interneuronentypen stark, was eine spezifische zeitliche Filterung ermöglicht. Die Analyse postsynaptischer Potentiale deckte presynaptische und intrinsische Mechanismen der Integration auf, was darauf hindeutet, dass Unterschiede zwischen Neuronen wahrscheinlich auf Typ-spezifischer Verarbeitung beruhen. Zweitens erforschte ich die neuronale Antwort auf den zweiten Stimulus in einem Stimuluspaar mit einem Interstimulus-Intervall von wenigen Millisekunden. Die Veränderung der Antwort auf den zweiten im Vergleich zum ersten Stimulus zeigt den Effekt von akuter, kurzfristiger Adaptation und ist ein Maß für die maximale zeitliche Auflösung. In der sensorischen Peripherie trat moderate Adaptation auf, deren Einfluss exponentiell abfiel. Viele Interneurone zeigten dagegen nicht-lineare Effekte, wie die Unterdrückung oder Verstärkung der Antwort auf den zweiten Stimulus. Drittens testete ich den Effekt von Temperatur auf zeitliche Filterung. Die Selektivität von Interneuronen für zeitliche Stimulusmerkmale wurde bei wechselnden Temperaturen untersucht. Mit steigender Temperatur präferierten Neurone ein zeitlich komprimiertes Merkmal. Diese temperaturabhängige Veränderung könnte zur Temperatur-Kopplung von Sender und Empfänger bei den wechselwarmen Heuschrecken beitragen.Temporal filtering of sensory input is crucial for the recognition of many sensory stimuli. Auditory neurons perform various computations and signal transformations to accomplish temporal filtering of acoustic input, comprising temporal integration, temporal resolution and temporal feature selection. To test whether temporal filtering processes within a neuron type depend on stimulus features, such as intensity, and on context, such as temperature, I conducted neurophysiological recordings from neurons in the auditory pathway of migratory locusts. First, I examined temporal integration in receptors and interneurons. The time course and extent of integration of subthreshold acoustic stimuli were neuronspecific. While peripheral sensory neurons acted as energy integrators, interneurons showed different temporal integration profiles, enabling neuron-specific temporal filtering. The analysis of postsynaptic potentials elucidated implemented mechanisms, suggesting that temporal integration is based on neuron-specific presynaptic and neuron-intrinsic computations. Second, I studied the response recovery of receptors and interneurons to the second stimulus in a stimulus pair, separated by a few milliseconds. This revealed the effect of acute, short-term adaptation and thus indicated the maximal temporal resolution of these neurons. In the sensory periphery response recovery was shaped by moderate adaptation and an exponential recovery. In many interneurons non-linear effects occurred, comprising a suppression of the response to the second stimulus and a response gain. Third, I tested the effect of temperature on temporal filtering. Temporal feature selectivity of interneurons was examined at cold and warm temperatures. With increasing temperature, the neurons preferred a temporally compressed feature. Temperature-dependent changes in temporal feature selectivity might thus contribute to temperature coupling of the sender and the receiver of the poikilothermic grasshoppers.
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Heister, Hilmar. "The sympathetic imagination in the novels of J.M. Coetzee." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Kultur-, Sozial- und Bildungswissenschaftliche Fakultät, 2015. http://dx.doi.org/10.18452/17186.
Full textAbstract:
In dieser Studie wird umfassend untersucht, wie sich die sympathetic imagination im Werk von J.M. Coetzee entwickelt. Zugrunde liegt die Annahme, dass die Art und Weise wie J.M. Coetzee seine sympathetic imagination zum Einsatz bringt die Empathiefähigkeit des Lesers zu steigern vermag. Ausgangspunkt für die Untersuchung und deren zentrale Analysekategorien für die Besprechung der Romane Coetzees ist ein Blick auf Spiegelneuronen als neuronale Grundlage für Empathie, ein relative neues und stetig sich erweiterndes Feld. Geteilte Aufmerksamkeit (shared attention) und Perspektivübernahme (perspective-taking) bilden den Mittelpunkt bei neurowissenschaftlichen Diskussionen über den Zusammenhang zwischen Spiegelneuronen und Empathie. Eine Analyse von Coetzees Romanen zeigt, dass in seiner Literatur vergleichbare Mechanismen zur Wirkung kommen.The following study attempts a comprehensive evaluation of how the sympathetic imagination evolves in the works of J.M. Coetzee. The underlying assumption is that the way Coetzee employs his sympathetic imagination in his fiction enhances the reader’s empathetic capabilities. A starting point for the central categories of analysis and the close readings of his novels will be a brief exploration of the neuronal basis of empathy as discussed in the context of the discovery of and continuously extending research on mirror neurons as the neurological basis for empathy. Shared attention and perspective-taking constitute the focus of neuroscientific discussions of the connection between empathy and mirror neurons. A close look at Coetzee’s fiction will reveal comparable mechanisms in literary representation.
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Wolff, Nicole, Veit Roessner, and Christian Beste. "Behavioral and neurophysiological evidence for increased cognitive flexibility in late childhood." Nature Publishing Group, 2016. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A30196.
Full textAbstract:
Executive functions, like the capacity to control and organize thoughts and behavior, develop from childhood to young adulthood. Although task switching and working memory processes are known to undergo strong developmental changes from childhood to adulthood, it is currently unknown how task switching processes are modulated between childhood and adulthood given that working memory processes are central to task switching. The aim of the current study is therefore to examine this question using a combined cue- and memory-based task switching paradigm in children (N = 25) and young adults (N = 25) in combination with neurophysiological (EEG) methods. We obtained an unexpected paradoxical effect suggesting that memory-based task switching is better in late childhood than in young adulthood. No group differences were observed in cue-based task switching. The neurophysiological data suggest that this effect is not due to altered attentional selection (P1, N1) or processes related to the updating, organization, and implementation of the new task-set (P3). Instead, alterations were found in the resolution of task-set conflict and the selection of an appropriate response (N2) when a task has to be switched. Our observation contrasts findings showing that cognitive control mechanisms reach their optimal functioning in early adulthood.
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Kosciessa, Julian Q. "Measurement and relevance of rhythmic and aperiodic human brain dynamics." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2020. http://dx.doi.org/10.18452/22040.
Full textAbstract:
Menschliche Hirnsignale von der Kopfhaut bieten einen Einblick in die neuronalen Prozesse, denen Wahrnehmung, Denken und Verhalten zugrunde liegen. Rhythmen, die historisch den Grundstein für die Erforschung großflächiger Hirnsignale legten, sind ein häufiges Zeichen neuronaler Koordination, und damit von weitem Interesse für die kognitiven, systemischen und komputationalen Neurowissenschaften. Typischen Messungen von Rhythmizität fehlt es jedoch an Details, z. B. wann und wie lange Rhythmen auftreten. Darüber hinaus weisen neuronale Zeitreihen zahlreiche dynamische Muster auf, von denen nur einige rhythmisch erscheinen. Obwohl aperiodischen Beiträgen traditionell der Status irrelevanten „Rauschens“ zugeschrieben wird, attestieren neuere Erkenntnisse ihnen ebenfalls eine Signalrolle in Bezug auf latente Hirndynamik. Diese kumulative Dissertation fasst Projekte zusammen, die darauf abzielen, rhythmische und aperiodische Beiträge zum menschlichen Elektroenzephalogramm (EEG) methodisch zu dissoziieren, und ihre Relevanz für die flexible Wahrnehmung zu untersuchen. Projekt 1 ermittelt insbesondere die Notwendigkeit und Durchführbarkeit der Trennung rhythmischer von aperiodischer Aktivität in kontinuierlichen Signalen. Projekt 2 kehrt diese Perspektive um und prüft Multiscale Entropy als Index für die Unregelmäßigkeit von Zeitreihen. Diese Arbeit weist auf methodische Probleme in der klassischen Messung zeitlicher Unregelmäßigkeit hin, und schlägt Lösungen für zukünftige Anwendungen vor. Abschließend untersucht Projekt 3 die neurokognitive Relevanz rhythmischer und aperiodischer Zustände. Anhand eines parallelen multimodalen EEG-fMRT-Designs mit gleichzeitiger Pupillenmessung liefert dieses Projekt erste Hinweise dafür, dass erhöhte kognitive Anforderungen Hirnsignale von einem rhythmischen zu einem unregelmäßigen Regime verschieben und impliziert gleichzeitige Neuromodulation und thalamische Aktivierung in diesem Regimewechsel.Non-invasive signals recorded from the human scalp provide a window on the neural dynamics that shape perception, cognition and action. Historically motivating the assessment of large-scale network dynamics, rhythms are a ubiquitous sign of neural coordination, and a major signal of interest in the cognitive, systems, and computational neurosciences. However, typical descriptions of rhythmicity lack detail, e.g., failing to indicate when and for how long rhythms occur. Moreover, neural times series exhibit a wealth of dynamic patterns, only some of which appear rhythmic. While aperiodic contributions are traditionally relegated to the status of irrelevant ‘noise’, they may be informative of latent processing regimes in their own right. This cumulative dissertation summarizes and discusses work that (a) aims to methodologically dissociate rhythmic and aperiodic contributions to human electroencephalogram (EEG) signals, and (b) probes their relevance for flexible cognition. Specifically, Project 1 highlights the necessity, feasibility and limitations of dissociating rhythmic from aperiodic activity at the single-trial level. Project 2 inverts this perspective, and examines the utility of multi-scale entropy as an index for the irregularity of brain dynamics, with a focus on the relation to rhythmic and aperiodic descriptions. By highlighting prior biases and proposing solutions, this work indicates future directions for measurements of temporal irregularity. Finally, Project 3 examines the neurocognitive relevance of rhythmic and aperiodic regimes with regard to the neurophysiological context in which they may be engaged. Using a parallel multi-modal EEG-fMRI design with concurrent pupillometry, this project provides initial evidence that elevated demands shift cortical dynamics from a rhythmic to an irregular regime; and implicates concurrent phasic neuromodulation and subcortical thalamic engagement in these regime shifts.
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Ekizos, Antonis. "Dynamic stability control and human energetics." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2018. http://dx.doi.org/10.18452/19545.
Full textAbstract:
Die Bewegungs-kontrollstrategien kontextabhängig und abhängig von unterschiedlichen Kriterien ausgewählt werden. Einerseits ist die Stabilität in den Bewegungszuständen wie der Fortbewegung ausschlaggebend für die ungestörte Ausführung bestimmter Handlungen und erfordert eine effektive Steuerung durch das zentrale Nervensystem. Andererseits wird die Bewegungsstrategieauswahl durch das zentrale Nervensystem dadurch bestimmt, dass die Energiekosten minimiert werden soll. Beide Konzepte (d.h. die Aufrechterhaltung der Stabilität und die Energiekostenminimierung) spielen eine fundamentale Rolle bei der Frage, warum sich Menschen so bewegen, wie sie es tun. Unklar ist dabei allerdings, auf welche Weise das zentrale Nervensystem beide Prinzipien gegeneinander gewichtet.
In den letzten 20 Jahren haben uns wissenschaftliche Konzepte wie die Chaostheorie oder die Theorie komplexer Systeme eine neue Herangehensweise an diese Fragen ermöglicht. Diese Arbeit untersucht die dynamische Stabilität menschlicher Fortbewegung mit Hilfe des Konzepts der Ljapunowanalyse. Als erstes wird eine methodologische Untersuchung der Verlässlichkeit des maximalen Ljapunowexponenten beim Gehen und Laufen durchgeführt (Kapitel 2). Danach wird verglichen zwischen dem Laufen unter normalen Umständen und dem darauffolgenden Laufen ohne Schuhe, wobei letzteres eine Abnahme der Stabilität nach dem Übergang zu den neuen Umständen zur Folge hat (Kapitel 3). In der letzten Untersuchung wurde ein unterschiedlich langes Training zur Verbesserung der Laufenergetik durchgeführt, in einer Gruppe nur über einen kurzen und in einer anderen Gruppe über einen etwas längeren Zeitraum (Kapitel 4). Die Ergebnisse zeigen, dass Bewegungskontrollfehler für die Energiekosten beim Laufen eine Rolle spielen können, und legen somit eine flexible Priorisierung der Bewegungskontrolle nahe.Motor control strategies are chosen in a context dependent manner, based on different criteria. On the one hand stability in dynamic conditions such as locomotion, is crucial to uninterrupted task execution and requires effective regulation by the central nervous system. On the other, minimization of the energetic cost of transport is instrumental in choosing the locomotion strategy by the central nervous system. Both these concepts, (i.e. maintaining stability and optimization of energetic cost of locomotion) have a fundamental role on how and why humans move in the way they do. However, how the human central nervous system prioritizes between the different goals is unknown. In the last 20 years, ideas from scientific paradigms such as chaos theory and complex systems have given us novel tools to approach these questions. The current thesis examines the dynamic stability during human locomotion under such an approach using the concept of Lyapunov analysis. At first a methodological examination of the reliability of the maximum Lyapunov exponent in walking and running has been conducted (chapter 2). Afterwards, an examination between the habitual running condition and after removal of footwear was conducted, exhibiting a decrease in stability following the acute transition to the new condition (chapter 3). In the last study, a training intervention aiming at improvements in running energetics was performed using a short-term and a long-term intervention group (chapter 4). The results evidence that motor control errors can have a role in the energy cost of running and thus, a flexible prioritization of the motor control output.
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Palm, Kerstin. "Gehirnforschung." Universitätsbibliothek Leipzig, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-220723.
Full textAbstract:
Gehirnforschung ist ein naturwissenschaftlicher Forschungsbereich, der sich aus den Disziplinen Anatomie, Embryologie, Physiologie, Pharmakologie und Psychologie entwickelt hat. Gendertheoretisch informierte historische Studien zur Gehirnforschung fokussieren ideologiekritische und diskursanalytische Betrachtungen androzentrischer bzw. sexistischer Körpervorstellungen von der Antike bis zum 21. Jh., welche u. a. die bürgerliche Geschlechterordnung argumentativ gestützt und naturalisiert hatten.
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Rossi, Sonja. "Neuroplasticity of word learning." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2018. http://dx.doi.org/10.18452/19420.
Full textAbstract:
Das Wortlernen begleitet unser Leben von der Kindheit bis ins Alter. Kleinkinder lernen ihre Muttersprache(n), aber auch Erwachsene lernen neue Wörter, z.B. beim Fremdspracherwerb. Unter gewissen Umständen muss eine neue Sprache wieder erlernen werden, wie z.B. nach einer Gehirnläsion. Wie meistert unser Gehirn diese herausfordernden Wortlernsituationen? Um die Neuroplastizität des Wortlernens zu untersuchen, wurden unterschiedliche neurowissenschaftliche Methoden (Elektroenzephalographie, funktionelle Nahinfrarotspektroskopie, voxel-basierte Läsion-Verhalten/EEG Mapping), teilweise in Kombination, bei Kleinkindern, Kindern und Erwachsenen sowie Patienten mit einer Gehirnläsion im Vergleich zu älteren Kontrollprobanden angewendet. 5 Experimente untersuchten die neuronale Verarbeitung von Pseudowörtern, welche mutter- und fremdsprachlichen phonotaktischen Regeln (d.h. die Kombination von verschiedenen Phonemen) folgten, in unterschiedlichen Lernsettings bei monolingualen Teilnehmern. Gesunde Erwachsene aber auch 6monatige und ältere Teilnehmer und Patienten konnten diese Regeln differenzieren. Beteiligte Gehirnareale umfassten ein links-hemisphärisches fronto-temporales Netzwerk. Die Verarbeitung universeller Spracheigenschaften, andererseits, zeigte sich in parietalen Regionen. Während Erwachsene eine klare Dominanz der linken Hemisphäre aufwiesen, nutzten 6monatige noch beide Gehirnhälften. Unterschiedliche Sprachtrainings (semantische Trainings oder Passives Zuhören) an drei aufeinanderfolgenden Tagen veränderten auch die Gehirnaktivität der Kleinkinder und der Erwachsenen und wiesen auf eine erhöhte Lernflexibilität hin. Im 6. Experiment lernten 5jährige bilinguale Kinder anhand pragmatischer Eigenschaften neue Adjektive und zeigten effizientere neuronale Mechanismen als Monolinguale. Die Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit multi-methodologischer Ansätze, um genauere Einblicke in die komplexen Mechanismen der Neuroplastizität zu erlangen.Word learning accompanies our everyday life from infancy to advanced age. Infants have to learn the native language(s) but also during adulthood word learning can take place, for example if we learn a new foreign language. Sometimes people are confronted with a situation in which they have to re-learn a language because of a brain lesion. How does the brain master these challenging word learning settings? To assess neuroplasticity of word learning several neuroscientific methods (electroencephalography, functional near-infrared spectroscopy, voxel-based lesion-behavior/EEG mapping), partially in combination, were used in infants, children, and adults as well as in patients suffering from a brain lesion compared to matched elderly controls. In 5 experiments neuronal processing of pseudowords corresponding to native and non-native phonotactic rules (i.e., the combination of different phonemes) was investigated under different learning conditions in monolingual participants. Healthy adults but also 6-month-old infants and elderly subjects and patients were able to differentiate these rules. Involved brain areas included a left-hemispheric network of fronto-temporal regions. When processing universal linguistic features, however, more parietal regions were involved. While adults revealed a clear left-dominant network, 6-month-olds still recruited bilateral brain areas. Differential language trainings (semantic or passive listening trainings) over three consecutive days also modulated brain activation in both infants and adults suggesting a high flexibility for learning native and non-native linguistic regularities. In a 6th experiment, bilingual 5-year-old children learned novel adjectives by means of pragmatic cues and revealed more efficient neuronal mechanisms compared to monolingual children. Findings underline the importance of multi-methodological approaches to get clearer insights into the complex machinery of neuroplasticity.
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Backes, Kathrin [Verfasser], and Heidrun [Akademischer Betreuer] Potschka. "Speziesauswahl in der Neurowissenschaft bei toxikologischen Studien : retrospektive Evaluierung der speziesspezifischen Sensitivität für neurologische Symptome beim Nichtnager / Kathrin Backes. Betreuer: Heidrun Potschka." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2016. http://d-nb.info/1088318193/34.
Full text
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Palm, Kerstin. "Gehirnforschung." Humboldt-Universität, 2015. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A15414.
Full textAbstract:
Gehirnforschung ist ein naturwissenschaftlicher Forschungsbereich, der sich aus den Disziplinen Anatomie, Embryologie, Physiologie, Pharmakologie und Psychologie entwickelt hat. Gendertheoretisch informierte historische Studien zur Gehirnforschung fokussieren ideologiekritische und diskursanalytische Betrachtungen androzentrischer bzw. sexistischer Körpervorstellungen von der Antike bis zum 21. Jh., welche u. a. die bürgerliche Geschlechterordnung argumentativ gestützt und naturalisiert hatten.
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Vorbeck, Maria Magdalena [Verfasser], and Thomas [Akademischer Betreuer] Schenk. "Spiegelneurone – ein Konzept aus der Neurowissenschaft : wie ein Konzept aus einem Wissenschaftsbereich Konzepte verwandter Wissenschaftsbereiche beeinflusst, jedoch Änderungen am ursprünglichen Konzept nur verzögert, teilweise oder gar nicht übernommen werden / Maria Magdalena Vorbeck ; Betreuer: Thomas Schenk." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2021. http://d-nb.info/1239557213/34.
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Ebbesen, Christian Laut. "Cortical circuits underlying social and spatial exploration in rats." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2018. http://dx.doi.org/10.18452/19231.
Full textAbstract:
Um zu verstehen, wie das Gehirn von Säugetieren funktioniert, untersuchen wir wie neuronale Aktivität einerseits zu Kognition beträgt und andererseits komplexe Verhaltensweisen ermöglicht. Im Fokus dieser Doktorarbeit stehen dabei zwei Regionen der Großhirnrinde der Ratte: der parahippocampale Cortex und der motorische Cortex. Im ersten Teil haben wir neuronale Schaltkreise im parahippocampalen Cortex und in den oberen Schichten des enthorhinalen Cortex untersucht, während Ratten ihre Umgebung räumlich erkunden. Diese beiden Regionen tragen wesentlich zum Orientierungssinn bei. Dabei haben wir herausgefunden, dass anatomische Identität und Einbindung in den Microschaltkreis einerseits räumliche neuronale Signale, wie zum Beispiel der Aktivität von grid cells, border cells und head-direction cells, bestimmen. Andererseits tragen diese beiden Eigenschaften auch zur temporalen Präzision neuronaler Signale bei, wie zum Beispiel in Form von spike bursts, theta Modulation und phase precession. Im zweiten Teil dieser Doktorarbeit untersuchen wir die Aktivität von Neuronen im Vibrissen Motorcortex während komplexer Bewegungsabläufe der Schnurrhaare, die dem natürlichen Repertoire der Ratte entstammen: eigeninitiierte Bewegungen in freier Luft, Berührung von Artgenossen zur sozialen Interaktion und das Abtasten von Objekten. Dabei haben wir herausgefunden, dass neuronale Aktivität im Motorcortex während der Bewegung der Schnurrhaare unterdrückt ist, dass elektrische Microstimulation zum Rückzug der Schnurrhaare führt und, dass pharmakologische Blockade Bewegung der Schnurrhaare fördert. Um diese überraschende Beobachtung in einen breiteren Kontext zu integrieren, endet dieser Teil mit einer Bewertung der Literatur zu der bewegungsunterdrückenden Wirkung von Motorcortex Aktivität bei Nagetieren, Primaten und Menschen.In order to understand how the mammalian brain works, we must investigate how neural activity contributes to cognition and generates complex behavioral output. In this thesis I present work, which focuses on two regions of the cerebral cortex of rats: parahippocampal cortex and motor cortex. In the first part of the thesis we investigate neural circuits in the parasubiculum and the superficial medial enthorhinal cortex, two structures that play a key role in spatial cognition. Briefly, we find that the in these regions, anatomical identity and microcircuit embedding is a major determinant of both spatial discharge patterns (such as the discharge patterns of grid cells, border cells and head-direction cells) and temporal coding features (such as spike bursts, theta-modulation and phase precession). In the second part of the thesis we investigate the activity of neurons in vibrissa motor cortex during complex motor behaviors, which play a vital role in rat ecology: self-initiated bouts of exploratory whisking in air, whisking to touch conspecifics during social interactions and whisking to palpate objects. Briefly, we find that neural activity decreases during whisking behaviors, that microstimulation leads to whisker retraction and that pharmacological blockade increases whisker movement. Thus, our observations collectively suggest that a primary role of vibrissa motor cortex activity is to suppress whisking behaviors. The second part of the thesis concludes with a literature review of motor suppressive effects of motor cortical activity across rodents, primates and humans to put this unexpected finding in a broader context.
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Wild-Wall, Nele. "Is there an interaction between facial expression and facial familiarity?" Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II, 2004. http://dx.doi.org/10.18452/15042.
Full textAbstract:
Entgegen traditioneller Gesichtererkennungsmodelle konnte in einigen Studien gezeigt werden, dass die Erkennung des Emotionsausdrucks und der Bekanntheit interagieren. In dieser Dissertation wurde mit Hilfe von ereigniskorrelierten Potentialen untersucht, welche funktionalen Prozesse bei einer Interaktion moduliert werden. Teil I untersuchte, ob die Bekanntheit eines Gesichtes die Emotionsdiskrimination erleichtert. In mehreren Experimenten diskriminierten Versuchspersonen zwei Emotionen, die von bekannten und unbekannten Gesichtern praesentiert wurden . Dabei war die Entscheidung fuer persoenlich bekannte Gesichter mit froehlichem Ausdruck schneller und fehlerfreier. Dies zeigt sich in einer kuerzeren Latenz der P300 Komponente (Trend), welche die Dauer der Reizklassifikation auswies, sowie in einem verkuerzten Intervall zwischen Stimulus und Beginn des Lateralisierten Bereitschaftspotentials (S-LRP), welches die handspezifische Reaktionsauswahl anzeigt. Diese Befunde sprechen fuer eine Erleichterung der Emotionsdiskrimination auf spaeten perzeptuellen Verarbeitungsstufen bei persoenlich bekannten Gesichtern. In weiteren Experimenten mit oeffentlich bekannten, gelernten und unbekannten Gesichtern zeigte sich keine Erleichterung der Emotionsdiskrimination für bekannte Gesichter. Teil II untersuchte, ob es einen Einfluss des Emotionsausdrucks auf die Bekanntheitsentscheidung gibt. Eine Erleichterung zeigte sich fuer neutrale oder froehliche Emotionen nur bei persoenlich bekannten Gesichtern, nicht aber bei gelernten oder unbekannten Gesichtern. Sie spiegelt sich in einer Verkuerzung des S-LRP fuer persoenlich bekannte Gesichter wider, was eine Erleichterung der Reaktionsauswahl nahelegt. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass eine Interaktion der Bekanntheit mit der Emotionserkennung unter bestimmten Bedingungen auftritt. In einer abschließenden Diskussion werden die experimentellen Ergebnisse in Beziehung gesetzt und in Hinblick auf bisherige Befunde diskutiert.Contrasting traditional face recognition models previous research has revealed that the recognition of facial expressions and familiarity may not be independent. This dissertation attempts to localize this interaction within the information processing system by means of performance data and event-related potentials. Part I elucidated upon the question of whether there is an interaction between facial familiarity and the discrimination of facial expression. Participants had to discriminate two expressions which were displayed on familiar and unfamiliar faces. The discrimination was faster and less error prone for personally familiar faces displaying happiness. Results revealed a shorter peak latency for the P300 component (trend), reflecting stimulus categorization time, and for the onset of the lateralized readiness potential (S-LRP), reflecting the duration of pre-motor processes. A facilitation of perceptual stimulus categotization for personally familiar faces displaying happiness is suggested. The discrimination of expressions was not facilitated in further experiments using famous or experimentally familiarized, and unfamiliar faces. Part II raises the question of whether there is an interaction between facial expression and the discrimination of facial familiarity. In this task a facilitation was only observable for personally familiar faces displaying a neutral or happy expression, but not for experimentally familiarized, or unfamiliar faces. Event-related potentials reveal a shorter S-LRP interval for personally familiar faces, hence, suggesting a facilitated response selection stage. In summary, the results suggest that an interaction of facial familiarity and facial expression might be possible under some circumstances. Finally, the results are discussed in the context of possible interpretations, previous results, and face recognition models.