TY  - THES
A1  - Krügel, André
T1  - Eye movement control during reading : factors and principles of computing the word center for saccade planning
T1  - Augenbewegungskontrolle beim Lesen : Faktoren und Prinzipien der Bestimmung der Wortmitte zur Sakkadenplanung
N2  - Reading is a complex cognitive task based on the analyses of visual stimuli. Due to the physiology of the eye, only a small number of letters around the fixation position can be extracted with high visual acuity, while the visibility of words and letters outside this so-called foveal region quickly drops with increasing eccentricity. As a consequence, saccadic eye movements are needed to repeatedly shift the fovea to new words for visual word identification during reading. Moreover, even within a foveated word fixation positions near the word center are superior to other fixation positions for efficient word recognition (O’Regan, 1981; Brysbaert, Vitu, and Schroyens, 1996). Thus, most reading theories assume that readers aim specifically at word centers during reading (for a review see Reichle, Rayner, & Pollatsek, 2003). However, saccades’ landing positions within words during reading are in fact systematically modulated by the distance of the launch site from the word center (McConkie, Kerr, Reddix, & Zola, 1988). In general, it is largely unknown how readers identify the center of upcoming target words and there is no computational model of the sensorimotor translation of the decision for a target word into spatial word center coordinates. Here we present a series of three studies which aim at advancing the current knowledge about the computation of saccade target coordinates during saccade planning in reading. Based on a large corpus analyses, we firstly identified word skipping as a further factor beyond the launch-site distance with a likewise systematic and surprisingly large effect on within-word landing positions. Most importantly, we found that the end points of saccades after skipped word are shifted two and more letters to the left as compared to one-step saccades (i.e., from word N to word N+1) with equal launch-site distances. Then we present evidence from a single saccade experiment suggesting that the word-skipping effect results from highly automatic low-level perceptual processes, which are essentially based on the localization of blank spaces between words. Finally, in the third part, we present a Bayesian model of the computation of the word center from primary sensory measurements of inter-word spaces. We demonstrate that the model simultaneously accounts for launch-site and saccade-type contingent modulations of within-word landing positions in reading. Our results show that the spatial saccade target during reading is the result of complex estimations of the word center based on incomplete sensory information, which also leads to specific systematic deviations of saccades’ landing positions from the word center. Our results have important implications for current reading models and experimental reading research.
N2  - Lesen ist eine komplexe kognitive Aufgabe, die auf der Analyse visueller Reize beruht. Aufgrund der Physiologie des Auges kann jedoch nur eine kleine Anzahl von Buchstaben um den Fixationsort mit hoher visueller Genauigkeit wahrgenommen werden, während die Sichtbarkeit der Buchstaben und Wörter außerhalb der sogenannten fovealen Zone mit zunehmender Entfernung stark abnimmt. Während des Lesens sind deshalb sakkadische Augenbewegungen erforderlich, um die Fovea zur visuellen Identifikation neuer Wörter wiederholt innerhalb des Textes zu verschieben. Auch innerhalb eines direkt betrachteten Wortes erlauben mittige Fixationsorte eine effizientere Wortverarbeitung als randnahe Blickpositionen (O’Regan, 1981; Brysbaert, Vitu, and Schroyens, 1996). Die meisten Lesemodelle nehmen deshalb an, dass Leser auf die Mitte von Worten zielen (für eine Übersicht siehe Reichle, Rayner, & Pollatsek, 2003). Es zeigt sich aber, dass Landepositionen innerhalb von Wörtern im Lesen von der Distanz der Startposition einer Sakkade zur Mitte des Zielwortes moduliert werden (McConkie, Kerr, Reddix, & Zola, 1988). Noch ist weitgehend unklar, wie Leser die Mitte eines Zielwortes identifizieren. Es fehlt an computationalen Modellen die die sensumotorische Umwandlung der Auswahl eines Zielwortes in eine räumliche Koordinate der Wortmitte beschreiben. Wir präsentieren hier eine Reihe von drei Studien, die darauf abzielen, das Wissen über die Berechnung von Sakkadenzielkoordinaten im Lesen zu erweitern. In einer umfangreichen Korpusanalyse identifizerten wir zunächst das Überspringen von Wörtern als weiteren wichtigen Faktor bei der Sakkadenprogrammierung, der einen ähnlich systematischen und großen Effekt auf die Landepositionen hat wie die Startpositionen der Sakkaden. Anschließend zeigen wir Ergebnisse eines einfachen Sakkadenexperiments, welche nahelegen, dass der Effekt übersprungener Wörter das Ergebnis hoch automatisierter perzeptueller Prozesse ist, die wesentlich auf der Bestimmung von Leerzeichen zwischen Wörtern basieren. Schließlich präsentieren wir ein Bayesianisches Modell der Berechnung von Wortmitten auf der Grundlage der primären sensorischen Erfassungen von Leerzeichen zwischen Wörtern. Wir zeigen, dass das Modell gleichzeitig Effekte der Startposition und des Sakkadentyps erklärt. Unsere Arbeiten zeigen, dass die Berechnung räumlicher Koordinaten für die Sakkadenprogrammierung im Lesen auf einer komplexen Schätzung der Wortmitte anhand unvollständiger sensorischer Informationen beruht, die zu systematischen Abweichungen von der tatsächlichen Wortmitte führt. Unsere Ergebnisse haben wichtige Folgen für gegenwärtige Lesemodelle und für die experimentelle Leseforschung.
KW  - Blickbewegungen beim Lesen
KW  - Landepositionen
KW  - Modell der Bayesianischen Sakkadenplanung
KW  - Überspringen von Wörtern
KW  - Wortgrenzen
KW  - eye movements during reading
KW  - landing positions
KW  - model of Bayesian saccade planning
KW  - word skipping
KW  - word boundaries
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72599
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sarrar, Lea
T1  - Kognitive Funktionen bei adoleszenten Patienten mit Anorexia nervosa und unipolaren Affektiven Störungen
T1  - Cognitive functions in adolescent patients with anorexia nervosa and unipolar affective disorders
N2  - Anorexia nervosa und unipolare Affektive Störungen stellen häufige und schwerwiegende kinder- und jugendpsychiatrische Störungsbilder dar, deren Pathogenese bislang nicht vollständig entschlüsselt ist. Verschiedene Studien zeigen bei erwachsenen Patienten gravierende Auffälligkeiten in den kognitiven Funktionen. Dahingegen scheinen bei adoleszenten Patienten lediglich leichtere Einschränkungen in den kognitiven Funktionen vorzuliegen. Die Prävalenz der Anorexia nervosa und unipolaren Affektiven Störung ist mit Beginn der Adoleszenz deutlich erhöht. Es ist anzunehmen, dass kognitive Dysfunktionen, die sich bereits in diesem Alter abzeichnen, den weiteren Krankheitsverlauf bis in das Erwachsenenalter, die Behandlungsergebnisse und die Prognose maßgeblich beeinträchtigen könnten. Zudem ist von einem höheren Chronifizierungsrisiko auszugehen. In der vorliegenden Arbeit wurden daher kognitive Funktionen bei adoleszenten Patientinnen mit Anorexia nervosa sowie Patienten mit unipolaren Affektiven Störungen untersucht. Die Überprüfung der kognitiven Funktionen bei Patientinnen mit Anorexia nervosa erfolgte vor und nach Gewichtszunahme. Weiterhin wurden zugrundeliegende biologische Mechanismen überprüft. Zudem wurde die Spezifität kognitiver Dysfunktionen für beide Störungsbilder untersucht und bei Patienten mit unipolaren Affektiven Störungen geschlechtsbezogene Unterschiede exploriert. Insgesamt gingen 47 Patientinnen mit Anorexia nervosa (mittleres Alter 16,3 + 1,6 Jahre), 39 Patienten mit unipolaren Affektiven Störungen (mittleres Alter 15,5 + 1,3 Jahre) sowie 78 Kontrollprobanden (mittleres Alter 16,5 + 1,3 Jahre) in die Untersuchung ein. Sämtliche Studienteilnehmer durchliefen eine neuropsychologische Testbatterie, bestehend aus Verfahren zur Überprüfung der kognitiven Flexibilität sowie visuellen und psychomotorischen Verarbeitungsgeschwindigkeit. Neben einem Intelligenzscreening wurden zudem das Ausmaß der depressiven Symptomatik sowie die allgemeine psychische Belastung erfasst. Die Ergebnisse legen nahe, dass bei adoleszenten Patientinnen mit Anorexia nervosa, sowohl im akut untergewichtigen Zustand als auch nach Gewichtszunahme, lediglich milde Beeinträchtigungen in den kognitiven Funktionen vorliegen. Im akut untergewichtigen Zustand offenbarten sich deutliche Zusammenhänge zwischen dem appetitregulierenden Peptid Agouti-related Protein und kognitiver Flexibilität, nicht jedoch zwischen Agouti-related Protein und visueller oder psychomotorischer Verarbeitungsgeschwindigkeit. Bei dem Vergleich von Anorexia nervosa und unipolaren Affektiven Störungen prädizierte die Zugehörigkeit zu der Patientengruppe Anorexia nervosa ein Risiko für das Vorliegen kognitiver Dysfunktionen. Es zeigte sich zudem, dass adoleszente Patienten mit unipolaren Affektiven Störungen lediglich in der psychomotorischen Verarbeitungsgeschwindigkeit tendenziell schwächere Leistungen offenbarten als gesunde Kontrollprobanden. Es ergab sich jedoch ein genereller geschlechtsbezogener Vorteil für weibliche Probanden in der visuellen und psychomotorischen Verarbeitungsgeschwindigkeit. Die vorliegenden Befunde unterstreichen die Notwendigkeit der Überprüfung kognitiver Funktionen bei adoleszenten Patienten mit Anorexia nervosa sowie unipolaren Affektiven Störungen in der klinischen Routinediagnostik. Die Patienten könnten von spezifischen Therapieprogrammen profitieren, die Beeinträchtigungen in den kognitiven Funktionen mildern bzw. präventiv behandeln.
N2  - Anorexia nervosa and unipolar affective disorders are common and severe psychiatric disorders whose pathogenesis is not fully understood so far. Several studies have revealed serious impairments in cognitive functions among adult patients whereas recent research in adolescent patients shows only subtle cognitive dysfunctions. The prevalence in both disorders increases with the beginning of adolescence. Cognitive impairments that occur during adolescence may exacerbate the course of disease. Early cognitive deficits may also hinder treatment efforts and prognosis to a greater extent than during adulthood. Moreover, there is a higher risk for chronification. In the present study cognitive functions in adolescent patients with anorexia nervosa and unipolar affective disorders were examined. Cognitive functions in patients with anorexia nervosa were assessed before and after weight gain. Furthermore, the underlying biological mechanisms were explored. Moreover, the specificity for these psychiatric diagnoses as well as gender differences in patients with unipolar affective disorders were investigated. 47 patients with anorexia nervosa (mean age 16.3 + 1.6), 39 patients with unipolar affective disorders (mean age 15.5 + 1.3) and 78 healthy adolescents (mean age 16.5 + 1.3) participated in this study. Each of them completed a battery of neuropsychological tests for cognitive functions including tests for assessing cognitive flexibility as well as visual and psychomotor processing speed. Moreover, intelligence, depressive symptoms and psychological stress were explored. The findings revealed only subtle cognitive impairments in adolescent patients with anorexia nervosa, both in underweight condition and after weight gain. Besides, the results showed an association between cognitive flexibility and plasma agouti-related protein levels in female adolescent patients with acute anorexia nervosa, but not for visual or psychomotor speed and plasma agouti-related protein levels. Comparing anorexia nervosa and unipolar affective disorders, the results suggested a higher risk for cognitive dysfunctions when belonging to the anorexia nervosa group. Furthermore, the results only revealed a slightly weaker performance in psychomotor processing speed in adolescent patients with unipolar affective disorders compared to healthy adolescents. Moreover, female subjects generally displayed a better performance in visual and psychomotor processing speed. The present findings underlie the necessity of exploring cognitive functions in adolescent patients with anorexia nervosa and unipolar affective disorders within routine clinical diagnostic. Patients may benefit from specific therapy programs to reduce or prevent cognitive dysfunctions.
KW  - Anorexia nervosa
KW  - unipolare affektive Störungen
KW  - kognitive Funktionen
KW  - Jugendliche
KW  - anorexia nervosa
KW  - unipolar affective disorders
KW  - cognitive functions
KW  - adolescents
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72439
ER  -