INSTITUT FÜR PSYCHOLOGIE

Wir bieten eine Plattform für die strukturierte interdisziplinäre wissenschaftliche Ausbildung unserer Doktoranden und Postdoktoranden im vorgeschlagenen SFB, um sowohl den individuellen Karrierebedürfnissen als auch dem Transfer von Wissen aus der Grundlagenwissenschaft in die Anwendung und der Einbindung der Öffentlichkeit in Forschungsfragen gerecht zu werden.

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

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Wenn wir ein Gesicht betrachten, führen wir bestimmte Blickbewegungsmuster aus, die sich unterscheiden von den Mustern beim Betrachten anderer Objekte. Es ist wohlbekannt, dass frontale und parietale Hirnareale die Planung und Ausführung dieser Blickbewegungssequenzen unterstützen. Kürzlich haben wir jedoch gezeigt, dass sich Gesichts- und Haus-spezifische Blickbewegungsmuster in den Aktivierungsmustern perzeptueller Gehirnareale - der Fusiform Face Area (FFA) und der Parahippocampal Place Area (PPA) - nachweisen lassen, in Abwesenheit von Gesichts- oder Haus-Bildern. Damit denken wir, eine mögliche neuronale Basis für eine enge Interaktion zwischen Wahrnehmung und Handlung gefunden zu haben. Während es also Evidenz für die, zunächst kontraintuitive, Repräsentation von Handlungs- (Blick-) Sequenzen in perzeptuellen Arealen gibt, so bleiben doch noch viele Fragen zur Natur und Funktion dieser Repräsentationen offen.
Im gegenwärtigen Projektantrag möchten wir einige dieser Fragen untersuchen. In Experiment 1 geht es darum, zu welchem Zeitpunkt die kritische Information repräsentiert ist und ob sie mehr in der Sequenz oder der Lokation der Fixationen begründet ist. Im zweiten Experiment möchten wir untersuchen, ob sich Blickbewegungsmuster, die beim Identifizieren eines Gesichts und beim Identifizieren eines emotionalen Gesichtsausdrucks entstehen, in unterschiedlichen perzeptuellen Hirnarealen repräsentieren. Schließlich möchten wir untersuchen, ob Microsakkaden in ähnlicher Weise in der FFA repräsentiert sind wie Sakkaden.

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

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Im Projekt wird die Wirkung der tDCS anhand einer einzelnen Stimulationssitzung
gegenüber einer Sham-Stimulation (Placebo) überprüft. Es sollen gezielt etwaige
Plastizitätseffekte auf der Ebene neuropsychologischer Funktionen erfasst werden. Außerdem soll geprüft werden, inwiefern die Intervention sicher und akzeptiert in der
vulnerablen Gruppe der älteren, psychisch kranken Menschen umgesetzt werden kann und sich
dementsprechend für den klinischen und wiederholten Einsatz eignet.

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Aging as well as many psychiatric disorders are characterized by a decline in cognitive functions due to a lack of neural resources but these effects are difficult to isolate. Therefore, in this project we’ll use sleep deprivation in healthy young adults to induce a transient functional loss of resources. This model will be used to better understand how the cognitive control network deals with resource availability and to potentially identify approaches to improving cognitive performance when resources are reduced.

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Das RTG 2413 ist ein von der DFG gefördertes innovatives Forschungsprogramm. Wir - das sind 13 Promotionsstudenten und ihre Betreuer - verfolgen die Idee, dass kognitiver Leistungsabfall während des normalen Alterns auf einem synaptischen Ungleichgewicht beruht. Deshalb wollen wir im Alter auftretende Prozesse wie veränderte synaptische Proteostase, Fehlfunktionen des Immunsystems, veränderte Funktionalität der Synapse und Veränderungen der Neuromodulation besser verstehen.

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DIE ROLLE DES MEDIALEN FRONTALEN KORTEX BEI KOGNITIVER KONTROLLE UND ENT-SCHEIDUNG: ANATOMIE, VERBINDUNGEN, REPRÄSENTATIONEN, KAUSALITÄT
Mittels kognitiver Kontrolle passen Menschen ihr Verhalten flexibel an, um in einer veränderlichen Welt ihre Handlungsziele zu erreichen. Trotz intensiver Forschung gibt es noch kein übergreifendes Verständnis der Mechanismen der kognitiven Kontrolle und der ihr zugrundeliegenden Hauptstruktur, des posterioren medialen frontalen Kortex (pMFC). Das ist begründet in der bisher ungenügenden Berücksichtigung der Neuroanatomie des pMFC, seiner Teilregionen und individuellen Variabilität, in einer niedrigen Sensitivität von Gruppenstudien, in kaum vorhandener kausaler Evidenz beim Menschen und im Einsatz verschiedenster Untersuchungsmethoden und -paradigmen in heterogenen Studien, was eine Differenzierung allgemeiner Prinzipien der kognitiven Kontrolle von studienspezifischen Idiosynkrasien erschwert. Das Projekt soll mit zwei völlig neuen Ansätzen diese Probleme lösen:
A) Sogenanntes dense sampling, die umfassende Erhebung von Verhaltens-, Bildgebungs-, EEG-, Augenbewegungs- und peripher physiologischen Daten in multiplen Untersuchungen derselben Versuchsperson, während sie kognitive Kontrolle beanspruchende Aufgaben durchführen, erlaubt es, Variablen der kognitiven Kontrolle direkt oder mittels Computermodellierung zu quantifizieren. Mit multivariaten Analyseverfahren werden generelle sowie aufgaben- und modalitätsspezifische Repräsentationen dieser Variablenidentifiziert und eine funktionelle Kartierung der Teilregionen des pMFC erstellt. Grundidee ist, dass allgemeine Prinzipien der kognitiven Kontrolle über Aufgaben und Kontext generalisieren und immer in ähnlicher Weise repräsentiert sein sollten.
B) Die neue nicht invasive Hirnstimulation mit transkraniellem fokussiertem Ultraschall (tFUS) erlaubt die Beeinflussung der neuronalen Aktivität mit bisher unerreichter räumlicher Auflösung. In Kombination mit EEG und Bildgebung wird tFUS die Notwendigkeit der Teilgebiete des pMFC und einiger subkortikaler Netzwerkpartner für die kognitive Kontrolle aufdecken.
Mittelfristig wird dieses Projekt neue Wege zur Untersuchung individueller Unterschiede und pathologischer Veränderungen der kognitiven Kontrolle eröffnen.

Das Projekt wird gefördert durch den Europäischen Forschungsrat (ERC) im EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation Horizont 2020 (Grant Agreement Nr. 101018805).

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

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

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Das dynamische Wirtschaftswachstum in Kambodscha führt zu einem Urbanisierungs- und Bauboom in Phnom Penh. Die neuen Gebäude und Stadtquartiere werden nicht nachhaltig errichtet und verursachen direkte und indirekte Umweltwirkungen, die weitgehend externalisiert werden und sich offensichtlich negativ auf die städtische Lebensqualität auswirken. Fragen der Nachhaltigkeit werden nur selten von Entscheidungsträgern im Bausektor, den zuständigen Ministerien, der Stadtverwaltung, den Forschungs- und Bildungseinrichtungen und von den Gebäudenutzern wirksam addressiert. Das Gesamtziel des multidisziplinären Build4People-Projekts besteht folglich darin, eine transformative Veränderung des derzeitigen Stadtentwicklungspfads von Phnom Penh zu unterstützen und zu analysieren, um ihn in Richtung eines Pfades mit einem höheren Grad an Nachhaltigkeit und Lebensqualität zu bewegen. Dabei ist der Bausektor der Ausgangspunkt der Forschung und die Verbesserung der städtischen Lebensqualität das gemeinsame Ziel des transdiziplinären Build4People Projektteams.

Das Hauptziel der Forschungs- und Entwicklungsphase des umweltpsychologischen Teilprojekts (OvGU) liegt in der Förderung eines nachhaltigen Verhaltens, nachhaltiger Lebensstile sowie nachhaltigen Lebens insgesamt für die Menschen in Phnom Penh. Dies muss im Einklang mit dem Gesamtziel verwirklicht werden, die städtische Lebensqualität (Urban Quality of Life= UQoL) für alle Bewohnerinnen und Bewohner von Phnom Penh durch eine urbane Transformation der Nachhaltigkeit zu verbessern.

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Übersicht
"IMIQ - Intelligenter Mobilitätsraum im Quartier" ist ein Projekt des IMR - Intelligenter Mobilitätsraum Sachsen Anhalt (https://niimo.ovgu.de/Intelligenter+Mobilit%C3%A4tsraum.html), welches im Wissenschaftshafen in Magdeburg ansässig sein wird. In der Laufzeit von 3 1/2 Jahren (01/2024 - 12/2027, tatsächlicher operativer Beginn 8/2024) wird der Wissenschaftshafen zu einem Zukunfts-Quartier, in welchem neue Lösungen bedürfnisorientiert erdacht, technisch und informatorisch getestet und sozio-ökonomisch implementiert werden. Wesentliche Innovationen sind ein Digitaler Work-Life-Zwilling (DWLZ) und ein Reallabor intelligenter Mobilität (RIM).

Ambitionen
Ziel ist die Entwicklung und Erprobung innovativer Mobilitäts- und Kommunikationsansätze. In einem Digitalen Work-Life-Zwilling (DWLZ) wird eine ganzheitliche und innovative Mobilitäts- und Kommunikationserfahrung ermöglicht, die durch Sensoren, 5G und digitale Services effiziente und personalisierte Lösungen bietet und gleichzeitig die soziale Interaktion und den Austausch vor Ort fördert. Im Reallabor Intelligente Mobilität (RIM) werden die Entwicklungen der Forschenden zur Intelligenten Mobilität physisch sichtbar und anfassbar / erlebbar, sie werden getestet und evaluiert. Technologien zur Kommunikation und V2X, zu Lokalisierung und Tracking werden in einem Operation Control Center gesteuert, mit Infrastruktur (u.a. Mobilitätsstationen) integriert und mit
autonomen Fahrzeugen umgesetzt.

Weiterführende Informationen
Detaillierte Beschreibung, aktuelle Nachrichten und Personalstellen finden Sie hier: https://niimo.ovgu.de/IMIQ.html. Unter diesem link, oder unter den oben verlinkten Namen, finden Sie auch Informationen zu den IMIQ-Arbeitsbereichen der Projektpartner.

Mit diesem Vorhaben wird die Spitzenforschung im interdisziplinären Forschungsfeld Mobilität an der OVGU ausgebaut und der Transfer neuer Mobilitätslösungen in Sachsen-Anhalt und darüber hinaus ermöglicht. Die Sichtbarkeit bzw. Erlebbarkeit richtet sich an alle Stakeholder.

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Überblick über das Gesamtprojekt
"IMIQ - Intelligenter Mobilitätsraum im Quartier" ist ein Projekt des IMR (Intelligenter Mobilitätsraum), welches im Wissenschaftshafen in Magdeburg ansässig ist. In der geplanten Laufzeit von vier Jahren (01/2024 - 12/2027) wird der Wissenschaftshafen zu einem Zukunfts-Quartier, in welchem neue Lösungen bedürfnisorientiert erdacht, technisch getestet und sozio-ökonomisch implementiert werden.
Gefördert wird das Projekt durch EFRE - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung.

Beteiligte:

• Prof. Dr. Andreas Wendemuth, Kognitive Systeme
• Prof. Dr. Ellen Matthies, Umweltpsychologie
• Andreas Müller, Digitales Anwendungszentrum Mobilität/Logistik/Industrie
• Prof. Dr. Benjamin Noack, Autonome Multisensorsysteme
• Prof. Dr. Andreas Nürnberger, Data & Knowledge Engineering
• Prof. Dr. Hartmut Zadek, Logistik und Verkehrsdienstleistungen
• Dr. Leander Kauschke, Koordination

Strukturelle Ziele:

1. Der Aufbau eines interdisziplinären Forschungszweigs an der OVGU
2. Die Entwicklung des Wissenschaftshafens als attraktives Zukunftsquartier
3. Die Etablierung als Nukleus für nachhaltige und intelligente Mobilität in Sachsen-Anhalt

Das Projekt im Detail
Die Entwicklung hin zu einer zugleich nachhaltigen, nutzerorientierten und effizienten Mobilität der Zukunft steht weiterhin vor großen Herausforderungen. Das Streben nach der Verringerung von Emissionen steht der steigenden Verkehrsleistung, insbesondere im motorisierten Individualverkehr (MIV) gegenüber; Flexibilität und Nutzerorientiertheit scheinen nach wie vor schwer mit Nachhaltigkeit vereinbar.
Die Gesellschaft muss sich demnach mit der Aufgabe befassen, Mobilitätsangebote unter höheren ökologischen Anforderungen kosteneffizienter, flexibler und universell nutzbar zu gestalten.
Inhaltliche Ziele

• Aufbau eines Reallabors für Intelligente Mobilität (RIM)
  
  • Erforschung innovativer Mobilitätskonzepte mithilfe eines autonomen Shuttlebusses unter Verwendung eines 5G-Testfelds
  
  
• Etablierung eines Digitalen Work-Life Zwillings (DWLZ)
  
  • Abbildung von Mobilität und Erforschung neuer Möglichkeiten, von der einfachen Abbildung bis zur letztendlichen Integration aller Echtzeitdaten
  
  

Use-Cases

• Individueller Öffentlicher Verkehr (IÖV)
  
  • Autonome Shuttlebusse zwischen Wissenschaftshafen und OVGU-Campus
  • Roboterfahrzeuge zum Lastentransport inkl. Übergabeprozesse
  
  
• Mobile Tagesplanung im Quartier (MTQ)
  
  • Simulation der Mobilität (insbesondere IÖV), der Arbeitsabläufe und der Nutzung von Dienstleistungen im DWLZ zur Erprobung und Optimierung später im Quartier umsetzbarer Möglichkeiten
  
  

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Die Magdeburger Forschungsinitiative SmartProSys (Smart Process Systems Engineering) erforscht Methoden und Wege für die nachhaltige Transformation chemischer, mechanischer und biotechnologischer Produktionsprozesse hin zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft für eine nachhaltige Gesellschaft. An SmartProSys sind Wissenschaftler*innen aus dem Bereich der Logistik, Mathematik, Soziologie, Politikwissenschaft und Psychologie beteiligt und betrachten die Möglichkeiten zu dieser Transformation in den Research Areas „Process Level“, „Molecular Level“, „System Level“ und „Computational Methods and Algorithms“.

Das Research Area „System Level” zielt darauf ab, innovative Theorien und Methoden für die verschiedenen beteiligten Disziplinen (Wirtschaft, Supply Chain Management, Politikwissenschaft, Soziologie und Psychologie) zu entwickeln, um das Potenzial für transformative Veränderungen zu erforschen und zu nutzen. Innerhalb des Clusters (co-)leitet der Lehrstuhl Umweltpsychologie die Teilprojekte „Challenges for Societal Support“ und „Challenges for the circular consumer“.

Übergeordnetes Ziel des Teilprojekts „Challenges for Societal Support“ ist es, Erkenntnisse über „kognitive“ Barrieren im neue Forschungsfeld einer Green Carbon Circular Economy zu sammeln und Maßnahmen zu ihrer Überwindung zu entwickeln und zu testen.

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Die Magdeburger Forschungsinitiative SmartProSys (Smart Process Systems Engineering) erforscht Methoden und Wege für die nachhaltige Transformation chemischer, mechanischer und biotechnologischer Produktionsprozesse hin zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft für eine nachhaltige Gesellschaft. An SmartProSys sind Wissenschaftler*innen aus dem Bereich der Logistik, Mathematik, Soziologie, Politikwissenschaft und Psychologie beteiligt und betrachten die Möglichkeiten zu dieser Transformation in den Research Areas „Process Level“, „Molecular Level“, „System Level“ und „Computational Methods and Algorithms“.

Das Research Area „System Level” zielt darauf ab, innovative Theorien und Methoden für die verschiedenen beteiligten Disziplinen (Wirtschaft, Supply Chain Management, Politikwissenschaft, Soziologie und Psychologie) zu entwickeln, um das Potenzial für transformative Veränderungen zu erforschen und zu nutzen. Innerhalb des Clusters (co-)leitet der Lehrstuhl Umweltpsychologie die Teilprojekte „Challenges for Societal Support“ und „Challenges for the circular consumer“.

Das Teilprojekt „Challenges for the circular consumer” wendet das Konzept der Verhaltensplastizität an, um (Un-)Flexibilität, Anpassung und Lernprozesse bei der Akzeptanz und Aneignung innovativer Lösungen (in Form von neuartigen Prozesstechnologien und Materialien einer Green Carbon Circular Economy) auf der Konsument*innenebene verstehen zu können.

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

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

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Das Projekt untersucht die bestehenden Barrieren, aber auch Möglichkeitsräume einer inklusiven
Energiewende aus sozial-, wirtschafts- und politikwissenschaftlicher Perspektive. Hierbei wird sowohl aufbesonders impactrelevante Bereiche (Wärme und Mobilität) als auch auf besonders betroffene Gruppen (Landbevölkerung) fokussiert. In einer Analysephase werden die disziplinär erarbeiteten Erkenntnisse über Barrieren (Fragen der subjektiven Abbildung der Investitionsentscheidung, der Erschwinglichkeit, der Verteilungswirkungen) in den aktuellen und künftigen Kontext (steigender CO₂-Preis, flankierende Maßnahmen, Akteurskonstellationen, Institutionen, Policy Mix auf verschiedenen politisch-administrativen Ebenen sowie in verschiedenen Politikbereichen) eingebettet und schließlich in ein interdisziplinäres Phasenmodell nachhaltiger Investitionsentscheidungen integriert. Auf dieser Grundlage werden in einer anschließenden Entwicklungs- und Erprobungsphase in Kooperation mit Praxispartnern Perspektiven für künftige Instrumente und Informationsangebote entwickelt. Diese werden pilothaft umgesetzt und experimentell erprobt, und in Kooperation mit den Praxispartnern evaluiert. Zudem wird in begleitenden Untersuchungen die Akzeptanz einer steigenden CO₂-Bepreisung untersucht, insbesondere wenn diese durch komplementäre, den individuellen Handlungsspielraum erweiternde Instrumente ergänzt wird. Hierbei werden auch Veränderungen im Zeitverlauf sowie Wechselwirkungen zwischen Akzeptabilität und wahrgenommenen CO₂-Reduktionsoptionen analysiert.

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

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

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Dieses langfristige Projekt hat das Ziel eine einzigartige Ressource für die Erforschung von Hirnaktivität unter natürlichen Bedingungen zur Verfügung zu stellen. Dabei werden bildgebende Verfahren mit weiteren Datenerhebungsmethoden kombiniert, um ein umfassendes Bild der menschlichen Reaktion auf einen komplexen natürlichen Stimulus, dem Spielfilm "Forrest Gump", zu erhalten.

Alle sind eingeladen an diesem Projekt mitzuwirken und die Möglichkeiten von "open-science" in der Hirnforschung zu erleben. Eines der Ziele ist es, zu dokumentieren, welcher Mehrwert durch die Veröffentlichung dieser Daten erreicht werden konnte. Die Bandbreite reicht dabei von wissenschaftlichen Studien, über entwickelte Analyse-Algorithmen und anderen Methoden, bis hin zu Erweiterungen des Datensatzes durch unabhängige Beiträge.

Seit 2014 wurden in diesem Projekt eine Reihe von Datensätzen zur unbeschränkten Nutzung durch Dritte veröffentlicht. Dies beinhaltet Daten aus funktioneller und strukturellen Hirnbildgebung, Blickbewegungsmessung, physiologische Kennwerte und eine Vielzahl von Annotationen spezifischer Aspekte des Films "Forrest Gump" (dargestellte Ort, Emotionen, gesprochenes Wort, gezeigte Handlungen, usw.).

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

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Adaptive Wahrnehmung setzt die Priorisierung relevanter information voraus. Wenn wir nach einem bestimmten Buch suchen, von dem wir nur die Farbe des Umschlags erinnern, dann können wir die Suche auf diese Farbe eingrenzen. Die dazugehörige mentale Repräsentation wird Aufmerksamkeitsschablone genannt. Die Aufmerksamkeitsschablone ist eine flexible Repräsentation, die die aktuellen Suchpräferenzen wiederspiegelt, die sich aus ständig wechselnden Aufgabenanforderungen und früheren Selektionen ergeben. Obwohl Aufmerksamkeitsschablonen große Bedeutung für die Herausbildung von Wahrnehmungs- und Handlungsprozessen im täglichen Leben haben, so wissen wir doch erstaunlich wenig über ihre Natur. Wenn Sie etwa nach Ihrem Autoschlüssel suchen, suchen Sie dann nach der Form oder Farbe des Schlüssels oder nach beidem? Wenn letzteres zutrifft, sind Form und Farbe integriert oder unabhängig repräsentiert? Können Sie gleichzeitig nach Ihrer Brieftasche suchen, ohne die "Schlüssel"-Repräsentation zu verändern? Es wird oft angenommen, dass visuelle Aufmerksamkeit von visuellen Schablonen gesteuert wird, aber es ist gut möglich, dass nicht-visuelle, etwa semantische, Repräsentationen auch beteiligt sind. Schließlich mag sich eine Suchschablone im Laufe des Lernens verändern, als Ergebnis früherer Auswahlprozesse. Das Ziel unseres gemeinsamen Forschungsantrags ist es, die fundamentale Frage nach der Art der Repräsentation der Aufmerksamkeitsschablone zu beantworten, sowohl im Hinblick auf ihre Funktion (Wie sie unser Verhalten beeinflusst), ihre Physiologie (Wie sie im Gehirn repräsentiert ist) und ihre zeitliche Entwicklung (Wie sie durch die Lerngeschichte beeinflusst wird). Wie wir flexibel neue Aufmerksamkeitspräferenzen setzen, bleibt eines der großen Geheimnisse der Kognitiven Neurowissenschaft. Die Bezugnahme auf Schablonen hat häufig etwas von einem Rückgriff auf einen Homunculus. Wir wollen diesen Homunculus möglichst überflüssig machen und durch ein Verständnis der Natur der Schablone ersetzen. Um die Natur von Aufmerksamkeitsschablonen zu erhellen, haben wir bereits in anderen Projekten Fragen wie die Anzahl gleichzeitig verfügbarer Aufmerksamkeitsschablonen, die zeitlichen Abläufe ihrer Kontrolle und den Einfluss verschiedener Gedächtnissysteme untersucht. Im vorliegenden Gemeinschaftsprojekt fokussieren wir auf die fundamentale Frage der Repräsentation: Was ist die Natur der Aufmerksamkeitsschablone? Was für Präferenzen enthält sie, wie ändern sich diese Präferenzen aufgrund von Erfahrung und welche neuronalen Codes liegen der Schablone zugrunde? Ein gründliches Verständnis der repräsentationalen Eigenschaften von Aufmerksamkeitsschablonen ist ein großer Schritt auf dem Weg zu einem neurokognitiven Modell der Aufmerksamkeit, das schließlich den Homunculus durch eine wissenschaftliche Theorie zielgerichteter Wahrnehmung und Handlung ersetzt.

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

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

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

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

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

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

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

Project funded by the Bial Foundation Research Grants 2019.

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

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

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

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

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

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Im vorliegenden Projekt soll die Rolle des frontopolaren Kortex beim Verfolgen von Veränderungen in visueller Reizdarstellung untersucht werden. In vorgehenden Studien wurde gezeigt (siehe Pollmann, 2015, Trends in Cognitive Sciences zur Diskussion), dass der frontopolare Kortex bei flexibler Aufmerksamkeitsverlagerung auf unterschiedliche Stimulusdimensionen involviert ist. Im vorliegenden Projekt soll untersucht werden inwiefern  (1) in frontopolaren Arealen grundlegende Stimuluseigenschaften, die zur aufgabenbezogenen Aufmerksamkeitsverlagerung notwendig sind, repräsentiert sind und (2) frontopolare Areale aktiv die Notwendigkeit einer Aufmerksamkeitsverlagerung repräsentieren und ihre Aktivität sich dementsprechend verändert. Dies soll mit Hilfe von zwei Paradigmen, die zu unterschiedlichem Grad Aufmerksamkeitsverlagerung zwischen Stimulusdimensionen verlangen, und multivariater Analyse, der hierbei gemessenen fMRT und EEG Daten geschehen.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Untersuchung der neurnonalen Grundlagen audiovisueller Integrationsprozesse mit Elektroenzephalographie (EEG), Magnetenzephalographie (MEG) und funktionelle Magnetresonaztomographie (fMRI) im Menschen

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

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

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

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

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

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Adaptive Wahrnehmung setzt die Priorisierung relevanter information voraus. Wenn wir nach einem bestimmten Buch suchen, von dem wir nur die Farbe des Umschlags erinnern, dann können wir die Suche auf diese Farbe eingrenzen. Die dazugehörige mentale Repräsentation wird Aufmerksamkeitsschablone genannt. Die Aufmerksamkeitsschablone ist eine flexible Repräsentation, die die aktuellen Suchpräferenzen wiederspiegelt, die sich aus ständig wechselnden Aufgabenanforderungen und früheren Selektionen ergeben. Obwohl Aufmerksamkeitsschablonen große Bedeutung für die Herausbildung von Wahrnehmungs- und Handlungsprozessen im täglichen Leben haben, so wissen wir doch erstaunlich wenig über ihre Natur. Wenn Sie etwa nach Ihrem Autoschlüssel suchen, suchen Sie dann nach der Form oder Farbe des Schlüssels oder nach beidem? Wenn letzteres zutrifft, sind Form und Farbe integriert oder unabhängig repräsentiert? Können Sie gleichzeitig nach Ihrer Brieftasche suchen, ohne die "Schlüssel"-Repräsentation zu verändern? Es wird oft angenommen, dass visuelle Aufmerksamkeit von visuellen Schablonen gesteuert wird, aber es ist gut möglich, dass nicht-visuelle, etwa semantische, Repräsentationen auch beteiligt sind. Schließlich mag sich eine Suchschablone im Laufe des Lernens verändern, als Ergebnis früherer Auswahlprozesse. Das Ziel unseres gemeinsamen Forschungsantrags ist es, die fundamentale Frage nach der Art der Repräsentation der Aufmerksamkeitsschablone zu beantworten, sowohl im Hinblick auf ihre Funktion (Wie sie unser Verhalten beeinflusst), ihre Physiologie (Wie sie im Gehirn repräsentiert ist) und ihre zeitliche Entwicklung (Wie sie durch die Lerngeschichte beeinflusst wird). Wie wir flexibel neue Aufmerksamkeitspräferenzen setzen, bleibt eines der großen Geheimnisse der Kognitiven Neurowissenschaft. Die Bezugnahme auf Schablonen hat häufig etwas von einem Rückgriff auf einen Homunculus. Wir wollen diesen Homunculus möglichst überflüssig machen und durch ein Verständnis der Natur der Schablone ersetzen. Um die Natur von Aufmerksamkeitsschablonen zu erhellen, haben wir bereits in anderen Projekten Fragen wie die Anzahl gleichzeitig verfügbarer Aufmerksamkeitsschablonen, die zeitlichen Abläufe ihrer Kontrolle und den Einfluss verschiedener Gedächtnissysteme untersucht. Im vorliegenden Gemeinschaftsprojekt fokussieren wir auf die fundamentale Frage der Repräsentation: Was ist die Natur der Aufmerksamkeitsschablone? Was für Präferenzen enthält sie, wie ändern sich diese Präferenzen aufgrund von Erfahrung und welche neuronalen Codes liegen der Schablone zugrunde? Ein gründliches Verständnis der repräsentationalen Eigenschaften von Aufmerksamkeitsschablonen ist ein großer Schritt auf dem Weg zu einem neurokognitiven Modell der Aufmerksamkeit, das schließlich den Homunculus durch eine wissenschaftliche Theorie zielgerichteter Wahrnehmung und Handlung ersetzt.

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Schädigungen der Retina im Bereich der Macula berauben die Patienten der Stelle des schärfsten Sehens. Sie müssen lernen, nur mit peripheren Anteilen der Netzhaut zu sehen. Da die Rezeptordichte in der Peripherie der Retina geringer ist, bedeutet dies, auf Sehschärfe zu verzichten. Im vorliegenden Projekt möchten wir untersuchen, inwieweit dies auch Einschränkungen der visuellen Aufmerksamkeit und des visuellen Gedächtnisses nach sich zieht. Aus Untersuchungen an normal sehenden Probanden ist bekannt, dass die visuelle Aufmerksamkeit eng an die Exploration der Umwelt mittels Blickbewegungen gekoppelt ist. Wenn diese Exploration nun dadurch beeinträchtigt ist, dass die Macula zur Fixation nicht mehr zur Verfügung steht, so könnte dies auch Defizite in der attentionalen Selektion von Merkmalen und Objekten unserer Umwelt haben. Da die attentionale Selektion von Objekten eine Voraussetzung für ihre spätere Abrufbarkeit aus dem Langzeitgedächtnis ist, könnten Maculopathien auch Beeinträchtigungen des visuellen Langzeitgedächtnisses zur Folge haben. Diese Zusammenhänge möchten wir mit aufeinander abgestimmten Experimenten an Patienten mit Maculopathien untersuchen, wobei sowohl Such- und Erinnerungsleistung, Blickbewegungen wie auch hirnlokale Änderungen der Sauerstoffversorgung gemessen werden sollen. Patientendaten werden verglichen mit dem Verhalten normalsichtiger Probanden, bei denen Skotome mittels blickkontingenter Präsentation simuliert werden.

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

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

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

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Schädigungen der Retina im Bereich der Macula berauben die Patienten der Stelle des schärfsten Sehens. Sie müssen lernen, nur mit peripheren Anteilen der Netzhaut zu sehen. Da die Rezeptordichte in der Peripherie der Retina geringer ist, bedeutet dies, auf Sehschärfe zu verzichten. Im vorliegenden Projekt möchten wir untersuchen, inwieweit dies auch Einschränkungen der visuellen Aufmerksamkeit und des visuellen Gedächtnisses nach sich zieht. Aus Untersuchungen an normal sehenden Probanden ist bekannt, dass die visuelle Aufmerksamkeit eng an die Exploration der Umwelt mittels Blickbewegungen gekoppelt ist. Wenn diese Exploration nun dadurch beeinträchtigt ist, dass die Macula zur Fixation nicht mehr zur Verfügung steht, so könnte dies auch Defizite in der attentionalen Selektion von Merkmalen und Objekten unserer Umwelt haben. Da die attentionale Selektion von Objekten eine Voraussetzung für ihre spätere Abrufbarkeit aus dem Langzeitgedächtnis ist, könnten Maculopathien auch Beeinträchtigungen des visuellen Langzeitgedächtnisses zur Folge haben. Diese Zusammenhänge möchten wir mit aufeinander abgestimmten Experimenten an Patienten mit Maculopathien untersuchen, wobei sowohl Such- und Erinnerungsleistung, Blickbewegungen wie auch hirnlokale Änderungen der Sauerstoffversorgung gemessen werden sollen. Patientendaten werden verglichen mit dem Verhalten normalsichtiger Probanden, bei denen Skotome mittels blickkontingenter Präsentation simuliert werden.

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

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Primäre (Nahrung, Schmerz) und sekundäre (monetäre Gewinne/Verluste; Lob/Tadel) Verstärker motivieren das Verhalten des Menschen. Dabei kommt der Belohnungsvorhersage besondere Bedeutung zu: Abweichungen zwischen Vorhersage und tatsächlichem Ergebnis werden für eine Verhaltensmodifikation (Lernen) genutzt. Verspätet oder mit geringer Wahrscheinlichkeit verfügbare Belohnungen unterliegen dabei einer Abwertung. Durch einen kombinierten elektrophysiologischen und bildgebenden Zugang will das Projekt die neuralen Korrelate der Verarbeitung positiver und negativer feedback-Information darstellen, wobei (a) der Vergleich primärer und sekundärer Verstärker, (b) die Interdependenz zwischen elektrophysiologischen (ereigniskorrelierte Potentiale und oszillatorische Antworten) und bildgebenden (fMRI) Korrelaten, © die Veränderungen in der Belohnungsbewertung bei verzögerten oder unsicheren Belohnungen sowie (d) der Zusammenhang zwischen Belohnungserwartung und erhalt fokussiert werden. Relevante Hirnstrukturen sind hier u.a. das ventrale Striatum, das dopaminerge Mittelhirn sowie der mediale und dorsolaterale präfrontale Kortex.

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

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

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

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

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

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

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

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Wir untersuchen mittel einer Kombination aus funktioneller Magnetresonanztomographie, Elektroenzephalographie und Patientenstudien die neuronalen Korrelate endogener und exogener visuell-räumlicher Aufmerksamkeitsprozesse.

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

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

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

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

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

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

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

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

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Nichtretinales Sehen ist ein Begriff für Seheindrücke, die ohne externe Stimulation entstehen (z.B. bildhafte Vorstellung, visuelles Arbeitsgedächtnis, visuelle Halluzinationen). Nichtretinales Sehen kann Wahrnehmungsaufgaben beeinflussen (man kann etwa in Vorbereitung einer visuellen Suche ein Bild des Zielobjekts im Arbeitsgedächtnis halten), aber der Einfluss nichtretinalen Sehens unterscheidet sich stark von Person zu Person. Diese interindividuellen Unterschiede sind bisher häufig vernachlässigt worden, obwohl sie einen großen Einfluss auf die Aufgabenbearbeitung haben könnten. Ein Beispiel sind Unterschiede in der Lebendigkeit nichtretinaler Seheindrücke. Manche Menschen können sich sogar Alltagsgegenstände nicht bildhaft vorstellen (Aphantasia), andere hingegen berichten schon bei alltäglichen Tätigkeiten lebendige nichtretinale Seheindrücke, wie etwa die Assoziation von Farben beim Lesen bestimmter Buchstaben im Rahmen der Synästhesie.

Wir wollen untersuchen, inwieweit individuelle Unterschiede in der Lebendigkeit und der Präzision nichtretinaler Seheindrücke visuelle Sehleistungen beeinflussen und welche neuronalen Prozesse und Strukturen damit zusammenhängen.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Das Projekt im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 779 "Neurobiologie motivierten Verhaltens" untersucht die Rolle der Habenula (Hb) bei motiviertem Verhalten des Menschen. Die Hb, eine kleine Hirnstruktur des Epithalamus, kontrolliert einen Hauptinformationsweg vom Vorderhirn zu den monoaminproduzierenden Kerngebieten des Mittelhirns und unterdrückt so die Ausschüttung der Botenstoffe Dopamin und Serotonin. Das aktuelle Projekt hat zum Ziel, den Beitrag der Hb zu aktivem und passivem Vermeidungsverhalten und zum Lernen aus negativen Ereignissen zu erforschen. Die Aktivität der Hb, ihre Verbindung mit anderen Hirnstrukturen und ihre neurochemischen Interaktionen werden mittels hochauflösender struktureller, diffusionsgewichteter und funktioneller Magnetresonanztomographie, pharmakologischer Experimente und in-vivo Rezeptordichtebestimmung mit Positronenemissionstomographie bei gesunden Versuchspersonen untersucht. Das Verständnis der Funktion der Hb ist über das grundlagenwissenschaftliche Interesse hinaus wichtig  für die klinisch orientierte neuropsychiatrische Forschung, da Dysfunktionen der Hb vermutlich zu Entstehung und Verlauf von psychischen Störungen, insbesondere Depression und Suchterkrankungen, beitragen. Daher werden in diesem Projekt Suchtkranke hinsichtlich möglicher Abweichungen des Volumens und der strukturellen Verbindungen mit anderen Hirnregionen untersucht.

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Irren ist menschlich. Während in den letzten 20 Jahren das Verständnis neuronaler Mechanismen der

Handlungsüberwachung und adaptiven Verhaltens überwältigende Fortschritte gemacht hat, sind
fehlerbegünstigende Bedingungen und die neurobiologischen Ursachen von Fehlern noch weitgehend
unverstanden. Schlafentzug ist mit geringerer Performanz und erhöhten Fehlerraten bei kognitiven Aufgabenverbunden. Das geplante Kooperationsprojekt hat zum Ziel, die neuronalen Mechanismen die Fehlern beizielgerichtetem Verhalten in ausgeruhtem Zustand und nach Schlafentzug zu charakterisieren. Mittels kombinierterEEG- und fMRT-Messungen wird untersucht, ob verschiedene Fehlertypen anhand spezifischer räumlich-zeitlicherHirnaktivitätsmuster vor dem eigentlichen Fehler unterschieden und vorhergesagt werden können. EineInterferenzaufgabe, die die separate Dekodierung der perzeptuellen Verarbeitung aufgabenrelevanter undablenkender Reizdimensionen erlaubt, wird eingesetzt, um verminderte aufgabenbezogene Anstrengung, Ablenkung und maladaptive Fehlausrichtung der selektiven Aufmerksamkeit zu unterscheiden. Die Studie dient alsGrundlage für die Vorhersage von Fehlern anhand spezifischer Hirnaktivitätsmuster und für das neurobiologische Verständnis der Performanzdefizite nach Schlafentzug, sowie als Startpunkt für eine langfristige Kooperation beider Labore, die sich hinsichtlich ihrer Expertise zu Handlungsüberwachung, Aufmerksamkeit, kognitiven Folgen von Schlafentzug und multimodalen neurowissenschaftlichen Methoden exzellent ergänzen.

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In diesem deutsch-japanischen Kooperationsprojekt, gefördert im gemeinsamen Programm Computational Neuroscience der DFG, des BMBF und der Japan Science and Technology Agency (JST), sollen computergestütze Modelle des Lernens und Entscheidens entwickelt und in zwei Primatenspezies (Mensch, Makake) getestet werden. Die Modelle sollen verschiedene Quellen von Informationen über Handlungsergebnisse, die zukünftiges Verhalten beeinflussen, inkorporieren: Rückmeldungen über tatsächliche Handlungsergebnisse, fiktive Handlungsergebnisse ("was wäre passiert, wenn ich eine alternative Entscheidung getroffen hätte") und beobachtete Handlungsergebnisse bei anderen in sozialen Situationen. Wir erwarten, dass in allen Lernsituationen ähnliche computationale Prinzipien die Daten beschreiben können, dass sich aber einzelne Parameter quantitativ zwischen den Situationen und Spezies unterscheiden. Mit modellbasierter Analyse der erhobenen empirischen Daten sollen Hirnkorrelate der Modellparameter identifiziert werden. Wir erwarten anatomische und funktionelle Dissoziationen während der Überwachung der verschiedenen Informationsquellen sowie eine spätere Konvergenz auf einen gemeinsamen Mechanismus, der die Adaptation des Verhaltens initiiert. Die Verwendung komplementärer Verfahren in zwei Primatenspezies wird in einer besseren Generalisierbarkeit der Ergebnisse und einem besseren Verständnis der zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen resultieren.

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Das Projekt im Rahmen des Magdeburger Wissenschaftscampus der Leibniz-Gesellschaft untersucht die neuronalen Grundlagen von Entscheidungen in einer sich dynamisch ändernden Welt. Mittels moderner multivariater und modellbasierter Analyse von EEG-, fMRT- und Genetikdaten soll der zeitliche Ablauf von Entscheidungsprozessen im Gehirn charakterisiert werden.

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Die Habenula, ein kleines Kerngebiet des Epithalamus, moduliert einen Hauptweg zur Top-Down-Kontrolle der monoaminergen Kerngebiete im HIrnstamm. Insbesondere die Ausschüttung von Dopamin und Serotonin im Telencephalon wird durch die Habenula beeinflusst. Bei Primaten spielt die Habenula eine wichtige Rolle bei der Handlungsüberwachung und rückmeldungsbasierten Entscheidungs- und Lernprozessen, speziell bei der Vermeidung von Handlungen mit negativem Ergebnis. Dysfunktionen der Habenula werden mit psychischen Störungen, z.B. der Depression, in Verbindung gebracht.
Das aktuelle Projekt fokussiert auf die Rolle der Habenula beim Vermeiden negativer Handlungsergebnisse. Dazu wird hochauflösende Bildgebung mittels MRT eingesetzt, um die Aktivierung und Konnektivität der Habenula bei Konditionierungs- und operanten Lernaufgaben zu untersuchen.

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

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Aus den letzten Jahren liegen zahlreiche Befunde zu Veränderungen der Handlungsüberwachung und Feedbackverarbeitung bei Patienten mit Zwangsstörungen vor (vgl. Endrass & Ullsperger, 2014). Das Ziel des Projektes ist es dieses Veränderungen weiter zu spezifizieren und darauf aufbauend Zusammenhänge mit klinischen Phänotypen der Zwangsstörung herzustellen.

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Die Emotionswahrnehmung basiert auf einem Wechselspiel zwischen unmittelbaren Bewertungsprozessen salienter Reize, die über limbische Strukturen vermittelt werden und einer willentlichen Regulation dieser initialen Reaktionen, die auf präfrontalen Kontrollmechanismen beruhen. Bei psychischen Störungen, die durch starke Erregungszustände gekennzeichnet sind, wird ein Ungleichgewicht dieser Prozesse vermutet. Von besonderem Interesse sind Modelle der Emotionsregulation für die Erklärung des pathologischen Angsterlebens bei Zwangspatienten, nachdem psychometrische Selbstauskunftsverfahren erste Indizien für Beeinträchtigungen in der Emotionsregulation bei Zwangspatienten liefern und Veränderungen in Hirnstrukturen identifiziert wurden, die in die Emotionsverarbeitung und Emotionsregulation involviert sind. So geht die Zwangserkrankung mit Hyperaktivierungen sowohl in frontalen als auch limbischen Arealen unter Symptomprovokation einher. Dies lässt vermuten, dass das kortiko-limbische Zusammenspiel, welches die Grundlage für erfolgreiche Emotionsregulation bildet, bei der Verarbeitung zwangsrelevanter Reize verändert ist. Eine explizite Untersuchung verschiedener Emotionsregulationsstrategien steht jedoch aus. Ziel des beantragten Projektes ist daher, mittels ereigniskorrelierter Hirnpotentiale zu untersuchen, ob Patienten mit Zwangsstörung bei der Anwendung kognitiver Emotionsregulationsstrategien beeinträchtigt sind und ob diese Auffälligkeiten durch eine externe Hilfestellung modifizierbar sind.

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

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

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

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

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

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

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

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

Fördergeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

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

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Das Build4People-Projekt fördert nachhaltige Gebäude und nachhaltige Stadtentwicklung aus einer menschenzentrierten Perspektive. Aktuell sind die im Zuge von Kambodschas Bauboom neu errichteten Gebäude trotz hoher Strompreise weder energieeffizient noch dem tropischen Klima angepasst. Statt einer Bedarfsorientierung steht das Ziel der kurzfristigen Profitmaximierung im Vordergrund. Entscheider nehmen Nachhaltigkeitsthemen nicht ausreichend wahr. Das Build4People-Projekt betrachtet nachhaltige, bewohnerzentrierte Stadtplanung als eine Querschnittsaufgabe, welche sich nicht zwangsläufig entwickelt und welche auch nicht ausschließlich nur durch gesetzliche Verordnungen top-down umsetzbar ist. Unser innovativ zusammengesetztes Team arbeitet transdisziplinär und entwickelt auf Basis von nachgewiesener Fach- und Regionalexpertise gemeinsam mit lokalen Partnern innovative Konzepte, die direkt auf urbane Nachhaltigkeit abzielen. Die verbindende wissenschaftlich-konzeptionelle, analytische sowie übergeordnete normative Klammer ist dabei immer die städtische Lebensqualität. Vor Ort wird mit den wichtigsten Hochschulen zusammen geforscht. Zur Implementierung wird mit der Stadtverwaltung, dem Allgemeinen Referat für Wohnen am zuständigen Ministerium und mit einer Bildungseinrichtung für ein Demonstrationsprojekt (Grüne Schule) kooperiert. Die Verbreitung unserer Ansätze erfolgt über lokal etablierte Multiplikatoren wie etwa der Europäischen Handelskammer oder über eine lokale Baumesse.

Das umweltpsychologische Teilprojekt (OvGU) fokussiert auf die wesentlichen Hemmnisse und Motive für umweltschonendes Alltagshandeln in der Bevölkerung von Phnom Penh. Die empirische, standardisierte Erfassung umweltrelevanter Verhaltensweisen sowie der zugehörigen relevanten Prädiktoren soll das Verständnis über die Bedingungen des Umwelthandelns in Kambodscha vertiefen. Basierend auf diesen Befunden sollen theoriegeleitete, kontextangepasste Interventionen abgleitet werden.

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Ziel des Projekts ist  die Entwicklung eines auf umweltpsychologischem  Wissen basierenden Tools zur Unterstützung politischer EntscheidungsträgerInnen bei der Planung klimarelevanter Maßnahmen. Das Instrument wird im Rahmen des Projekts eingesetzt und gemeinsam mit politischen EntscheidungsträgerInnen evaluiert.  

AdaptBehaviour ist eine Kooperationsprojekt mit Joanneum Research in Graz und wird gefördert im Rahmen des 7th Call Austrian Climate Research Programme ACRP der Bundesministerien für Verkehr, Innovation und Technologie /Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft Österreich.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 731872 .

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

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

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

This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 731872 .

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Die Coronapandemie hat das Mobilitätsverhalten weltweit und auch in Deutschland gravierend verändert. Die Distanz aller zurückgelegten Wege hat sich stark reduziert, da durch bspw. Home Office, Home Schooling, Reisebeschränkungen, verändertes Freizeitangebot und eingeschränkte soziale Kontakte die Notwendigkeit für viele Wege weggefallen ist. Neben einer Reduktion der Mobilität konnte aber auch eine Veränderung der gewählten Verkehrsmittel festgestellt werden, bspw. wurde der öffentliche Verkehr deutlich weniger genutzt und häufig durch Individualverkehr, sei es mit dem PKW, dem Fahrrad oder zu Fuß ersetzt. Forschung zu einem veränderten Mobilitätsverhalten unter Coronabedingungen darf aber nicht bei einer reinen Bestandsaufnahme von Veränderungen stehenbleiben. Mit Blick auf die große Transformation zur Nachhaltigkeit ist die zentrale Forschungsfrage: Welche Auswirkungen haben die Beschränkungen und die dadurch ermöglichten neuen Erfahrungen auf den langfristigen Trend zu Klimaschutz und nachhaltiger Mobilität?

Bereits vor 2020 zeigten sich im Bereich der Alltagsmobilität, aber auch in der Geschäftsreisekultur und hier insbesondere bei den Hochschulen Trends zu nachhaltiger Mobilität ab. Aus psychologischer Sicht kann durchaus erwartet werden, dass temporäre Veränderungen der alltäglichen Mobilitätssituation auch für dauerhafte Verhaltensänderungen förderlich sind; insbesondere, wenn eine ohnehin hohe Veränderungsmotivation bereits bestand, und wenn durch die temporären Veränderungen positive Erfahrungen ermöglicht werden. Im Rahmen der Coronapandemie wurden beispielsweise Erfahrungen mit reduzierter oder veränderter Alltags- und Urlaubsmobilität gemacht. Bezogen auf Dienstreisen wurden alternative, hybride oder gänzlich digitale Konferenzformate stärker erprobt und erlebt. Die Pandemie wird daher als Gelegenheitsfenster zur Stärkung von bestehenden Transformationstrends angesehen (Schmidt, Sieverding, Wallis & Matthies, 2021).

Im Rahmen des Projekts TraMocee werden zum einen, anknüpfend an eine vorausgehende eigene Studie, Potenziale für stabilisierende Interventionen in der Alltagsmobilität (Rad- und ÖV-Nutzung) sowie bei der Urlaubsreisemobilität identifiziert. Zum anderen wird die Nutzung des aktuell großen Potenzials zur Reduktion von wissenschaftlichen Konferenzreisen unter Einbindung von Ausrichter*innen und Dienstleister*innen im Konferenzbereich transformativ beforscht. Das Projekt wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert.

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

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Die Bepreisung von CO₂ (als Internalisierung nach dem Verursacherprinzip) wird mittlerweile von allen Seiten als erforderliches Instrument für eine konsequente Reduzierung des CO₂-Ausstoßes und damit auch des individuellen CO₂-Fußabdrucks betrachtet. Auch die deutsche Bundesregierung legte im Rahmen des im September 2019 beschlossenen Klimapakets einen Entwurf für ein sektorenübergreifendes CO₂-Bepreisungsmodell (Zertifikathandel) sowie flankierende Maßnahmen vor. Es ist jedoch wenig bekannt, wie Individuen ihren CO₂-Konsum konkret repräsentieren und mögliche Wirkungen einer CO₂-Bepreisung für sich abbilden bzw. antizipieren. Dies könnte entscheidende Auswirkungen auf die Sozialverträglichkeit und Effektivität des Instruments haben.
Im Forschungsprojekt wird systematisch untersucht, wie Endverbraucher*innen vor dem Hintergrund ihrer jeweiligen Repräsentation des eigenen CO₂-Budgets und ihrer Handlungsspielräume in unterschiedlichen Konsumbereichen auf CO₂-Steuerungssysteme und flankierende Maßnahmen reagieren.
Das Projekt wird durch das Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Energie des Landes Sachsen-Anhalt (MULE) gefördert.

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

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Um die Ziele der Energiewende zu erreichen, haben politische EntscheidungsträgerInnen eine Vielzahl von Handlungsoptionen. Die Energiewende hat zunächst eine technische Dimension, da für den Umbau des Energiesystems verschiedenste Technologien in unterschiedlichem Maße genutzt bzw. gefördert werden können. Jeglicher Eingriff in das bestehende Energiesystem hat auch gesellschaftliche Auswirkungen. So führen unterschiedliche Maßnahmen etwa zu unterschiedlichen Energiepreisentwicklungen oder spezifischen Veränderungen in der natürlichen Umwelt. In der Folge kann es sein, dass einige Lösungswege mehr gesellschaftliche Unterstützung finden, während bei einigen auch Widerstände zu erwarten sind.
Ziel des Projektes ENavi (Energiewende-Navigationssystem) ist es, die gesellschaftlichen Auswirkungen der verschiedenen Handlungsoptionen abzuschätzen und ein Navigationssystem für politische EntscheidungsträgerInnen zu entwickeln. Dieses Instrument soll den EntscheiderInnen helfen, geeignete Maßnahmen auszuwählen.
Die Abteilung Umweltpsychologie (Prof. Ellen Matthies, Dr. Ingo Kastner, Annalena Becker und Sebastian Bobeth als ProjektmitarbeiterInnen) beschäftigt sich in einem Teilprojekt mit nachhaltigen Investitionsentscheidungen in den Bereichen Mobilität und Wärmekonsum. In den Blick genommen werden sowohl private Haushalte als auch Unternehmen. In mehreren Untersuchungen sollen kritische Faktoren für nachhaltige Investitionsentscheidungen identifiziert sowie Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Sektoren und Zielgruppen erfasst werden.

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

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

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

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

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

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

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

• Ausschöpfen von Energiesparpotenzialen im Nutzerverhalten mit Hilfe der Durchführung entsprechender Maßnahmen in öffentlichen Liegenschaften, insbesondere an Hochschulen
• Objektive und ingenieurwissenschaftliche Potenzialermittlung der Energieeinsparungen durch Nutzerverhalten
• Entwicklung eines zielgruppenangepassten Instruments zur Förderung von energieeffizientem Nutzerverhalten, das künftig von weiteren Akteuren (weiteren Hochschulen, öffentlichen Liegenschaften) genutzt werden kann
• Erarbeitung von Maßnahmen zur Verbreitung des Instruments im Hochschulbereich

Die Projektziele werden durch die Verbundpartnerschaft eines interdisziplinären Projektteams der Ruhr-Universität Bochum (Psychologie und Ingenieurwissenschaften) und der HIS GmbH (Experten für das Setting Hochschule) realisiert. Als Praxispartner wirken die EnergieAgentur.NRW sowie Hochschulvertreter aus NRW und von bundesweiten Hochschulen bei der Umsetzung des Vorhabens mit.

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

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

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