TY - BOOK A1 - Dambacher, Michael T1 - Bottom-up and top-down processes in reading : influences of frequency and predictability on event-related potentials and eye movements N2 - In reading, word frequency is commonly regarded as the major bottom-up determinant for the speed of lexical access. Moreover, language processing depends on top-down information, such as the predictability of a word from a previous context. Yet, however, the exact role of top-down predictions in visual word recognition is poorly understood: They may rapidly affect lexical processes, or alternatively, influence only late post-lexical stages. To add evidence about the nature of top-down processes and their relation to bottom-up information in the timeline of word recognition, we examined influences of frequency and predictability on event-related potentials (ERPs) in several sentence reading studies. The results were related to eye movements from natural reading as well as to models of word recognition. As a first and major finding, interactions of frequency and predictability on ERP amplitudes consistently revealed top-down influences on lexical levels of word processing (Chapters 2 and 4). Second, frequency and predictability mediated relations between N400 amplitudes and fixation durations, pointing to their sensitivity to a common stage of word recognition; further, larger N400 amplitudes entailed longer fixation durations on the next word, a result providing evidence for ongoing processing beyond a fixation (Chapter 3). Third, influences of presentation rate on ERP frequency and predictability effects demonstrated that the time available for word processing critically co-determines the course of bottom-up and top-down influences (Chapter 4). Fourth, at a near-normal reading speed, an early predictability effect suggested the rapid comparison of top-down hypotheses with the actual visual input (Chapter 5). The present results are compatible with interactive models of word recognition assuming that early lexical processes depend on the concerted impact of bottom-up and top-down information. We offered a framework that reconciles the findings on a timeline of word recognition taking into account influences of frequency, predictability, and presentation rate (Chapter 4). N2 - Wortfrequenz wird in der Leseforschung als wesentliche Bottom-up Determinante für die Geschwindigkeit des lexikalischen Zugriffs betrachtet. Darüber hinaus spielen Top-down Informationen, wie die kontextbasierte Wortvorhersagbarkeit, in der Sprachverarbeitung eine wichtige Rolle. Bislang ist die exakte Bedeutung von Top-down Vorhersagen in der visuellen Worterkennung jedoch unzureichend verstanden: Es herrscht Uneinigkeit darüber, ob ausschließlich späte post-lexikalische, oder auch frühe lexikalische Verarbeitungsstufen durch Vorhersagbarkeit beeinflusst werden. Um ein besseres Verständnis von Top-down Prozessen und deren Zusammenhänge mit Bottom-up Informationen in der Worterkennung zu gewährleisten, wurden in der vorliegenden Arbeit Einflüsse von Frequenz und Vorhersagbarkeit auf ereigniskorrelierte Potentiale (EKPs) untersucht. Die Ergebnisse aus mehreren Satzlesestudien wurden mit Blickbewegungen beim natürlichen Lesen sowie mit Modellen der Worterkennung in Beziehung gesetzt. Als primärer Befund zeigten sich in EKP Amplituden konsistent Interaktionen zwischen Frequenz und Vorhersagbarkeit. Die Ergebnisse deuten auf Top-down Einflüsse während lexikalischer Wortverarbeitungsstufen hin (Kapitel 2 und 4). Zweitens mediierten Frequenz und Vorhersagbarkeit Zusammenhänge zwischen N400 Amplituden und Fixationsdauern; die Modulation beider abhängigen Maße lässt auf eine gemeinsame Wortverarbeitungsstufe schließen. Desweiteren signalisierten längere Fixationsdauern nach erhöhten N400 Amplituden das Andauern der Wortverarbeitung über die Dauer einer Fixation hinaus (Kapitel 3). Drittens zeigten sich Einflüsse der Präsentationsrate auf Frequenz- und Vorhersagbarkeitseffekte in EKPs. Der Verlauf von Bottom-up und Top-down Prozessen wird demnach entscheidend durch die zur Wortverarbeitung verfügbaren Zeit mitbestimmt (Kapitel 4). Viertens deutete ein früher Vorhersagbarkeitseffekt bei einer leseähnlichen Präsentationsgeschwindigkeit auf den schnellen Abgleich von Top-down Vorhersagen mit dem tatsächlichen visuellen Input hin (Kapitel 5). Die Ergebnisse sind mit interaktiven Modellen der Worterkennung vereinbar, nach welchen Bottom-up und Top-down Informationen gemeinsam frühe lexikalische Verarbeitungsstufen beeinflussen. Unter Berücksichtigung der Effekte von Frequenz, Vorhersagbarkeit und Präsentationsgeschwindigkeit wird ein Modell vorgeschlagen, das die vorliegenden Befunde zusammenführt (Kapitel 4). T3 - Potsdam Cognitive Science Series - 1 KW - Lesen KW - visuelle Worterkennung KW - Bottom-up KW - Top-down KW - Frequenz KW - Vorhersagbarkeit KW - Stimulus-Onset Asynchrony KW - EEG KW - ereigniskorrelierte Potentiale KW - reading KW - visual word recognition KW - bottom-up KW - top-down KW - frequency KW - predictability KW - stimulus-onset asynchrony KW - EEG KW - event-related potentials Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-42024 SN - 978-3-86956-059-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Weiler, Markus A1 - Menzel, Christoph A1 - Pertsch, Thomas A1 - Alaee, Rasoul A1 - Rockstuhl, Carsten A1 - Pacholski, Claudia T1 - Bottom-Up Fabrication of Hybrid Plasmonic Sensors: Gold-Capped Hydrogel Microspheres Embedded in Periodic Metal Hole Arrays JF - Polymer : the international journal for the science and technology of polymers N2 - The high potential of bottom-up fabrication strategies for realizing sophisticated optical sensors combining the high sensitivity of a surface plasmon resonance with the exceptional properties of stimuli-responsive hydrogel is demonstrated. The sensor is composed of a periodic hole array in a gold film whose holes are filled with gold-capped poly(N-isoproyl-acrylamide) (polyNIPAM) microspheres. The production of this sensor relies on a pure chemical approach enabling simple, time-efficient, and cost-efficient preparation of sensor platforms covering areas of cm(2). The transmission spectrum of this plasmonic sensor shows a strong interaction between propagating surface plasmon polaritons at the metal film surface and localized surface plasmon resonance of the gold cap on top of the polyNIPAM microspheres. Computer simulations support this experimental observation. These interactions lead to distinct changes in the transmission spectrum, which allow for the simultaneous, sensitive optical detection of refractive index changes in the surrounding medium and the swelling state of the embedded polyNIPAM microsphere under the gold cap. The volume of the polyNIPAM microsphere located underneath the gold cap can be changed by certain stimuli such as temperature, pH, ionic strength, and distinct molecules bound to the hydrogel matrix facilitating the detection of analytes which do not change the refractive index of the surrounding medium significantly. KW - bottom-up KW - hydrogel KW - hole array KW - sensor KW - surface plasmon resonance Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1021/acsami.6b08636 SN - 1944-8244 VL - 8 SP - 26392 EP - 26399 PB - American Chemical Society CY - Washington ER - TY - JOUR A1 - Stanglmair, Christoph A1 - Neubrech, Frank A1 - Pacholski, Claudia T1 - Chemical routes to surface enhanced infrared absorption (SEIRA) substrates JF - Zeitschrift für physikalische Chemie : international journal of research in physical chemistry and chemical physics N2 - Bottom-up strategies for fabricating SEIRA substrates are presented. For this purpose, wet-chemically prepared gold nanoparticles are coated with a polystyrene shell and subsequently self-assembled into different nanostructures such as quasi-hexagonally ordered gold nanoparticle monolayers, double layers, and honeycomb structures. Furthermore elongated gold nanostructures are obtained by sintering of gold nanoparticle double layers. The optical properties of these different gold nanostructures are directly connected to their morphology and geometrical arrangement - leading to surface plasmon resonances from the visible to the infrared wavelength range. Finally, SEIRA enhancement factors are determined. Gold nanoparticle double layers show the best performance as SEIRA substrates. KW - bottom-up KW - gold nanoparticles KW - self-assembly KW - surface enhanced spectroscopy Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1515/zpch-2018-1132 SN - 0942-9352 VL - 232 IS - 9-11 SP - 1527 EP - 1539 PB - De Gruyter CY - Berlin ER -