| PDF (30MB) |
- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-519319
- DOI to cite this document:
- 10.5283/epub.51931
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Open Access Type: | Primary Publication |
| Date: | 18 March 2022 |
| Referee: | Prof. Dr. Brigitte M. Kudielka |
| Date of exam: | 12 January 2022 |
| Institutions: | Human Sciences > Institut für Psychologie Human Sciences > Institut für Psychologie > Lehrstuhl für Psychologie VII (Medizinische Psychologie, Psychologische Diagnostik und Methodenlehre) - Prof. Dr. Brigitte Kudielka |
| Keywords: | Externalizing spectrum, Taylor Aggression Paradigm, monetary mTAP, ScanSTRESS, Externalizing spectrum, fMRI, Anterior cingulate cortex, cortisol, dorsal striatum, |
| Dewey Decimal Classification: | 100 Philosophy & psychology > 150 Psychology 500 Science > 570 Life sciences |
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes, this version has been refereed |
| Created at the University of Regensburg: | Yes |
| Item ID: | 51931 |
Abstract (English)
The externalizing spectrum is characterized by disinhibition, impulsivity, antisocial-aggressive behavior as well as substance (mis)use. Empirical work has shown that the externalizing spectrum is dimensionally distributed characteristic that can be found also in the non-pathological range of variation. Studies in forensic samples and mentally impaired children suggested that higher rates of ...
Abstract (English)
The externalizing spectrum is characterized by disinhibition, impulsivity, antisocial-aggressive behavior as well as substance (mis)use. Empirical work has shown that the externalizing spectrum is dimensionally distributed characteristic that can be found also in the non-pathological range of variation. Studies in forensic samples and mentally impaired children suggested that higher rates of externalization are linked to lower cortisol stress responses, to abnormalities in neural threat and reward responses as well as to deficits in the inhibitory control system. Furthermore, aggression is a main criterion when diagnosing externalizing disorders such as antisocial personality disorder (ASPD) and conduct disorder (CD). In aggression research, the Taylor Aggression Paradigm (TAP; Taylor, 1967) is widely used to measure reactive aggression in laboratory settings. While modified versions (mTAPs) with various stimulus characteristics (shocks, noise, pressure, heat) have already been established, a modified version with monetary stimuli has only been introduced very recently. Coming back to the externalizing spectrum, mechanisms within the non-clinical range remain still unclear, in particular with respect to stress responses and reactive aggression.
The major aims of this thesis were to investigate whether interindividual differences in non-clinical externalizing behavior was associated with aberration in neural, emotional, and psychoendocrine stress responses. Differences in the extent of externalizing behavior might predict reactive aggression and differential neual activation patterns during a beforehand validated monetary variant of the mTAP.
For the validation of a monetary variant of the mTAP (study 1), 209 young healthy participants (104 men, 105 women) completed a mock Competitive Reaction Time Task (CRTT), so called mTAP, with a fictional opponent with preprogrammed 40 win and 60 lose trials. In lose trials, participants were provoked by subtracting a low (0 – 20 euro cents), medium (30 – 60 cents) or high (70 – 90 cents) amount of money from their fictitious account. To check for sequence effects, provocation stimuli were either presented randomly or in a fixed sequence (experimental conditions). In contrast to a random sequence, the fixed sequence was generated by repeating trials from the same provocation category in series of three. Study 2 was a functional magnetic resonance imaging study (fMRI). Sixty-one healthy participants (31 men, 30 women) from the higher versus lower range of the non-clinical variation in externalization (31 participants with high externalization), as assessed by the subscales disinhibition and meanness of the Triarchic Psychopathy Measure (TriPM), were exposed to ScanSTRESS, a standardized psychosocial stress paradigm for the scanner environment. In study 3, participants performed the beforehand validated monetary modified Taylor Aggression Paradigm (study 1) in the scanner environment. During experiment 2 and 3, cortisol and testosterone samples were collected repeatedly and neural correlates were assessed by the blood-oxygen-level-dependent (BOLD) response.
The present findings provide new evidence supporting the view that the monetary mTAP is able to induce and capture reactive aggression in the laboratory. Additionally, no advantage of a fixed sequence was found, as the level of reactive aggression in a given trial appeared to be mainly predicted by the preceding provocation trial. In the high and low externalization group, ScanSTRESS (study 2) induced a significant rise in cortisol levels with the high externalization group showing significantly lower cortisol stress responses than the low externalization group. Post-hoc analysis revealed that this effect was mainly observed in men. Individual increases in cortisol predicted neural response differences between externalization groups, indicating more activation in the dorsal striatum in low externalizing participants. In contrast to the lower cortisol stress responses, this effect was primarily driven by women. In study 3, high externalization predicted reduced anterior cingulate cortex (ACC) activation under high provocation during the monetary mTAP. However, high externalizing participants did not behave more aggressively than the low externalization group. Follow-up analyses revealed that aggression levels and salivary testosterone correlated positively in women and negatively in men. At the neural level, aggression-related activity in the supplementary motor cortex (SMA) was associated with gender-specific testosterone levels.
In conclusion, individuals from the general population with high-level externalization show reduced cortisol stress responses and aberrations in fronto-striatal functioning (ACC, dorsal striatum), thus confirming earlier findings in clinical samples. However, the observed physiological changes did not lead to higher behavioral aggression levels. Provocation during monetary mTAP elicits testosterone-related aggression rather in women than in men. Moreover, SMA seems to play a relevant role in the neural network mediating this gender-specific testosterone-aggression relationship. Thus, the results support the view that the association between aggression and testosterone depends strongly on moderating factors (e.g., contextual, personal and biological influences).
Translation of the abstract (German)
Das externalisierende Verhaltensspektrum ist durch Disinhibition/Impulsivität, antisozial-aggressives Verhalten sowie Substanzgebrauch und -missbrauch charakterisiert. Empirische Studien haben gezeigt, dass sich das externalisierende Spektrum als dimensionales Konstrukt nicht nur auf den pathologischen Bereich beschränkt, sondern auch auf nicht klinische Ausprägungen ausgedehnt werden kann. ...
Translation of the abstract (German)
Das externalisierende Verhaltensspektrum ist durch Disinhibition/Impulsivität, antisozial-aggressives Verhalten sowie Substanzgebrauch und -missbrauch charakterisiert. Empirische Studien haben gezeigt, dass sich das externalisierende Spektrum als dimensionales Konstrukt nicht nur auf den pathologischen Bereich beschränkt, sondern auch auf nicht klinische Ausprägungen ausgedehnt werden kann. Aggression bildet ein wesentliches Diagnosekriterium bei Störungen aus dem externalisierenden Spektrum wie zum Beispiel antisoziale Persönlichkeitsstörung, Störung des Sozialverhaltens und Aufmerksamkeitsdefizitstörung. Frühere Untersuchungen mit klinischen und forensischen Stichproben verdeutlichten, dass eine verminderte Cortisol-Stressreaktion, neuronale Veränderungen im Bedrohung- und Belohnungsnetzwerk sowie Defizite in inhibitorischen Kontrollarealen mit Externalisierung assoziiert sind. Inwieweit bzw. in welchem Ausmaß diese psychobiologischen Veränderungen auch bei Probanden aus dem subklinischen Spektrum gefunden werden können, bleibt unter Berücksichtigung der Dimensionalität des Konstruktes Externalisierung nach bisherigem Forschungsstand unklar.
Wesentliches Ziel der Dissertation war die Untersuchung der These, dass Unterschiede in der Ausprägung externalisierenden Verhaltens einhergehen mit Veränderungen der neuronalen, emotionalen und psychoendokrinen Stressregulation. Zudem wurde postuliert, dass Unterschiede in der Ausprägung externalisierenden Verhaltens die Auftretenswahrscheinlichkeit aggressiven Verhaltens beeinflussen sowie mit einem differentiellen neuronalen Aktivierungsmuster während Aggressionsinduktion und Stressexposition einhergehen.
Im Rahmen der ersten Studie der Dissertation wurde eine Variante des modifizierten Taylor-Aggressions-Paradigmas (mTAP; Taylor Aggression Paradigm) mit monetären Stimuli im Verhaltenslabor für den späteren Einsatz in einem Magnetresonanztomographen (MRT) (dritte Studie) erprobt und validiert. Beim mTAP handelt es sich um ein weitverbreitetes Paradigma zur indirekten Messung von Aggression, die durch Provokation induziert wird. Im Rahmen dieser kompetitiven Reaktionszeitaufgabe wurden die Probanden instruiert, schneller als ein fiktiver Gegner auf einen Hinweisreiz zu reagieren. Im Falle eines Verlustdurchgangs wurden die Probanden durch den Abzug eines niedrigen (0 - 20 Cent), mittleren (30 - 60 Cent) oder hohen (70 - 90 Cent) Geldbetrages provoziert. Die vorprogrammierten 40 Gewinn und Verlustdurchgänge wurden entweder zufällig oder in einer festen Abfolge in einem Between-Groups Design präsentiert. Im Gegensatz zur zufälligen Sequenz kam die feste Abfolge durch eine Wiederholung von Durchgängen aus derselben Provokationskategorie in Dreierserien zustande. In der zweiten Studie durchliefen 61 gesunde Erwachsene (31 Männer) aus der Normalbevölkerung mit hoher (n = 31) versus niedriger (n = 30) Ausprägung in Externalisierung das ScanSTRESS-Paradigma, das eine Adaptation des Trierer Sozial Stress Test speziell für MRT-Bedingungen darstellt. Die Ausprägung an externalisierendem Verhalten wurde psychometrisch nach der triarchischen Konzeptualisierung von Patrick und Kollegen (2009) mit den beiden Dimensionen „disinhibition“ („mangelnde Impulskontrolle“, „Enthemmung“) und „meanness“ („Gemeinheit“) erfasst. Im Rahmen der dritten Studie führten die Probanden aus dem gesunden externalisierenden Spektrum während eines zweiten Termins die in der ersten Studie validierte Variante des mTAP in einem MRT durch.
Die Ergebnisse der ersten Studie zeigten, dass eine erhöhte Provokation zu einer verstärkten Aggressionsausübung in Form eines Reiz-Reaktionsmusters führte. Zudem ergab der positive Zusammenhang zwischen der reaktiven Aggression im Paradigma und der selbstberichteten Trait-Aggressivität Hinweise auf die konvergente Validität des Paradigmas. Im Sinne der externen Validierung reagierten Männer aggressiver als Frauen im mTAP. Es konnte jedoch kein Unterschied zwischen den beiden Provokationsabfolgen (randomisiert, feste Abfolge) festgestellt werden. Die Ergebnisse sprechen insgesamt dafür, dass der monetäre mTAP reaktiv aggressives Verhalten im Laborsetting zuverlässig erfassen kann. In beiden Externalisierungsgruppen der zweiten Studie war eine signifikante Cortisol-Stressreaktion auf das Paradigma zu beobachten, wobei hoch externalisierende Personen geringere Cortisolreaktionen im Vergleich zur Gruppe der niedrig externalisierenden Personen zeigten. Auf neuronaler Ebene konnte das dorsale Striatum als Korrelat dieser Hyporeaktivität der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HHNA) identifiziert werden. Bei hoch externalisierenden Personen korrelierte die Aktivierung im dorsalen Striatum negativ mit der Cortisolausschüttung, während diese Korrelation in der Gruppe der niedrig externalisierenden Probanden ausblieb. Beim mTAP in MRT-Umgebung (dritte Studie) wiesen die Probanden mit hoher Ausprägung in Externalisierung keinen Unterschied auf behavioraler Ebene zu den Probanden aus dem niedrigen Spektrumsbereich auf, jedoch ergaben sich veränderte Aktivierungsmuster in Gehirnregionen, die für kognitive Kontrolle und zielgerichtetes Verhalten zuständig sind. Außerdem konnte ein Zusammenhang zwischen Testosteron und Aggression mit entsprechenden neuronalen Korrelaten in prämotorischen Arealen gefunden werden, der jedoch stark von anderen Faktoren (z.B. Geschlecht, Umgebung, Person) moderiert wurde.
Zusammenfassend kann geschlussfolgert werden, dass auch auf biobehavioraler Ebene eine kontinuierlich-graduelle Verteilung des Konstrukts Externalisierung festgestellt werden kann. Im Rahmen der Dissertation wurde erstmals festgestellt, dass bei hoch externalisierenden Probanden aus dem gesunden Spektrum sowohl hinsichtlich der Stressantwort als auch der Aggressionsverarbeitung endokrine, emotionale und neuronale Auffälligkeiten auftreten, sich das Ausmaß der Veränderungen im Vergleich zu Patientenstichproben jedoch als reduziert darstellt.
Metadata last modified: 07 Sep 2022 05:20
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