Does erotic stimulus presentation design affect brain activation patterns? Event-related vs. blocked fMRI designs

Background Existing brain imaging studies, investigating sexual arousal via the presentation of erotic pictures or film excerpts, have mainly used blocked designs with long stimulus presentation times. Methods To clarify how experimental functional magnetic resonance imaging (fMRI) design affects stimulus-induced brain activity, we compared brief event-related presentation of erotic vs. neutral stimuli with blocked presentation in 10 male volunteers. Results Brain activation differed depending on design type in only 10% of the voxels showing task related brain activity. Differences between blocked and event-related stimulus presentation were found in occipitotemporal and temporal regions (Brodmann Area (BA) 19, 37, 48), parietal areas (BA 7, 40) and areas in the frontal lobe (BA 6, 44). Conclusion Our results suggest that event-related designs might be a potential alternative when the core interest is the detection of networks associated with immediate processing of erotic stimuli. Additionally, blocked, compared to event-related, stimulus presentation allows the emergence and detection of non-specific secondary processes, such as sustained attention, motor imagery and inhibition of sexual arousal

Disulfiram, an Option for the Treatment of Pathological Gambling?

Aim: Pathological gambling and comorbid alcohol dependence often occur in combination. Disulfiram is one of the proven drugs for alcohol dependence. In addition to its inhibiting acetaldehyde dehydrogenase, disulfiram inhibits dopamine β-hydroxylase and may thereby increase dopamine and decrease norepinephrine cerebral concentrations. Because there may be common neurochemical substrates and neuronal circuits for pathological gambling and addiction, we wished to explore the effect of disulfiram in gambling. Method: We describe the outcome of a patient with alcohol dependence and pathological gambling treated with disulfiram D. Results: During treatment with disulfiram, the patient reported that his desire to gamble disappeared entirely. Follow-up indicated that he has not gambled for >12 months. Conclusions: Although uncontrolled case observations should be interpreted with caution, disulfiram deserves further investigation in pathological gamblin

Auf dem Weg zu einer gendergerechten Informatikdidaktik. Einstellungen und Erfahrungen von Lehrpersonen auf verschiedenen Stufen des schweizerischen Bildungssystems. Abschlussbericht des Projektes GenUIT

Das Institut Unternehmensentwicklung (INU) der Berner Fachhochschule für Wirtschaft, das Institut Vorschulstufe und Primarstufe und das Institut Sekundarstufe 1 der PH Bern haben gemeinsam ein Projekt zur Untersuchung und Weiterentwicklung der Genderkompetenz der Lehrpersonen im Informatikunterricht durchgeführt. Das Projekt wurde teilweise durch projektgebundene Beiträge des SBFI gefördert. In der Schweiz entscheiden sich – auch im Vergleich zu anderen Ländern –wenig Frauen für technik- und informatiknahe Berufe (ICT, Information and Communication Technologies), auch wenn sie Talent oder Fähigkeiten für diese Ausbildungen und Berufe mitbringen würden. Durch den Lehrplan 21 wird Informatik auf allen Stufen der obligatorischen Schulen als fächerübergreifendes Modul eingeführt. In diesem Ausbildungsgefäss sollen Schüler*innen jene Kompetenzen erwerben, die sie auf die Digitalisierung der Gesellschaft vorbereiten. Die Pädagogischen Hochschulen sind beauftragt, Lehrpersonen für diese neuen Schwerpunkte auszubilden. Ein besonderer Fokus ist unseres Erachtens darauf zu richten, dass über die Schulausbildung der «Digital Gender Gap», d.h. das Fehlen von Frauen in ICT Ausbildungen und das geringe Interesse von Frauen an ICT-Berufen, bereits zu einem möglichst frühen Zeitpunkt und über alle Bildungsstufen adressiert und problematisiert werden kann. Damit dies gelingt, benötigen die Schulen informatik- und genderkompetente Lehrpersonen, die realistische und motivierende Einblicke in ICT geben können. Im Moment existiert jedoch wenig Wissen darüber, welche Einstellungen, Stereotype und Kompetenzen zu Informatik, Gender, Digitalisierung und den neu geforderten Digital Skills Lehrer*innen haben. Im Forschungsprojekt interessierte uns daher, welche Vorstellungen über das Fach Informatik, sowie über den Beruf der Informatikerin bzw. des Informatikers bei Lehrpersonen auf den verschiedenen Stufen des Bildungssystems anzutreffen sind. Über die Bildungsetappen werden Effekte der Verstärkung und der Rückkoppelung von Einstellungen und Fachverständnissen rekonstruiert sowie geschlechterstereotypisierende Haltungen gegenüber Informatik erfasst. Im Projekt wird die Ausbildung der Lehrpersonen hinsichtlich genderkompetentem Informatik- Unterricht evaluiert. Weiter werden Grundlagen und Materialien erarbeitet, die dazu beitragen sollen, Lehrpersonen für die Thematik zu sensibilisieren

Auditory Working Memory Load Impairs Visual Ventral Stream Processing: Toward a Unified Model of Attentional Load

Attentional interference between tasks performed in parallel is known to have strong and often undesired effects. As yet, however, the mechanisms by which interference operates remain elusive. A better knowledge of these processes may facilitate our understanding of the effects of attention on human performance and the debilitating consequences that disruptions to attention can have. According to the load theory of cognitive control, processing of task-irrelevant stimuli is increased by attending in parallel to a relevant task with high cognitive demands. This is due to the relevant task engaging cognitive control resources that are, hence, unavailable to inhibit the processing of task-irrelevant stimuli. However, it has also been demonstrated that a variety of types of load (perceptual and emotional) can result in a reduction of the processing of task-irrelevant stimuli, suggesting a uniform effect of increased load irrespective of the type of load. In the present study, we concurrently presented a relevant auditory matching task [n-back working memory (WM)] of low or high cognitive load (1-back or 2-back WM) and task-irrelevant images at one of three object visibility levels (0%, 50%, or 100%). fMRI activation during the processing of the task-irrelevant visual stimuli was measured in the lateral occipital cortex and found to be reduced under high, compared to low, WM load. In combination with previous findings, this result is suggestive of a more generalized load theory, whereby cognitive load, as well as other types of load (e.g., perceptual), can result in a reduction of the processing of task-irrelevant stimuli, in line with a uniform effect of increased load irrespective of the type of load

Does erotic stimulus presentation design affect brain activation patterns? Event-related vs. blocked fMRI designs

Background Existing brain imaging studies, investigating sexual arousal via the presentation of erotic pictures or film excerpts, have mainly used blocked designs with long stimulus presentation times. Methods To clarify how experimental functional magnetic resonance imaging (fMRI) design affects stimulus-induced brain activity, we compared brief event-related presentation of erotic vs. neutral stimuli with blocked presentation in 10 male volunteers. Results Brain activation differed depending on design type in only 10% of the voxels showing task related brain activity. Differences between blocked and event-related stimulus presentation were found in occipitotemporal and temporal regions (Brodmann Area (BA) 19, 37, 48), parietal areas (BA 7, 40) and areas in the frontal lobe (BA 6, 44). Conclusion Our results suggest that event-related designs might be a potential alternative when the core interest is the detection of networks associated with immediate processing of erotic stimuli. Additionally, blocked, compared to event-related, stimulus presentation allows the emergence and detection of non-specific secondary processes, such as sustained attention, motor imagery and inhibition of sexual arousal

Local Water Loop : Vorstudie für einen energie- und wasserautarken Waschmaschinenbetrieb

Während der Bedarf an Süsswasser weltweit stetig steigt, wird dessen Verfügbarkeit immer knapper. Um dem entgegenzuwirken, ist die lokale Behandlung und Wiederverwendung von Grauwasser ein vielversprechender Ansatz. Von besonderem Interesse sind der Einsatz von grünen Wänden, als platzsparende Alternative zu Pflanzenkläranlagen, und Filtersäulen zur biologischen Reinigung des Abwassers. Im vorliegenden Projekt wurden die Grundlagen für einen energie- und wasserautarken Waschmaschinenbetrieb, basierend auf der biologischen Reinigungstechnologie, erarbeitet. Es wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um Waschmaschinenabwasser zu charakterisieren, eine geeignete Vorreinigung auszuwählen, ein geeignetes Filtersubstrat für die grüne Wand zu identifizieren, die Keimbelastung zu analysieren und den Energieautarkiegrad zu bestimmen und zu optimieren. Die Analyse des Waschmaschinenabwassers zeigte, dass ein Grossteil der Verschmutzung im Abwasser vom Waschmittel selbst stammt. Daher ist die Verwendung eines ökologischen Waschmittels und dessen korrekte Dosierung essenziell für einen ressourceneffizienten Betrieb. Für die physikalisch-mechanische Vorreinigung wurden ein Sandfilter und ein Feinfilter getestet. Aufgrund der hohen Faserbelastung im Waschmaschinenabwasser zeigte sich der Sandfilter als ungeeignet, da er schnell verstopfte. Stattdessen konnte mit dem Feinfilter eine gute Vorreinigung erzielt werden. Die Faserbelastung im Waschmaschinenabwasser betrug durchschnittlich 25 mg/L vor der Vorreinigung und konnte durch den Feinfilter auf 2 mg/L reduziert werden. Die Analyse der Reinigungsleistung verschiedener Substrate für die grüne Wand, darunter Vulkaponic, Vulkaponic/Pflanzenkohle-Mischung und Perlit, zeigte, dass mit reinem Vulkaponic die besten Ergebnisse erzielt wurden. Die Reinigungseffizienz von Vulkaponic betrug im Durchschnitt 85%, während die Mischung aus Vulkaponic und Pflanzenkohle eine Reinigungsleistung von 78% aufwies. Perlit erreichte eine Reinigungsleistung von 62%. Die Keimbelastung im Kreislaufsystem der Waschmaschine nimmt nach der Reinigung und UV-Behandlung stetig ab, sodass die Wasserqualität den Anforderungen an Badegewässer entspricht. Die Konzentration der aeroben mesophilen Keime sank von 130’000 KBE/mL auf 1’400 KBE/mL nach der UV-Behandlung. Dies bestätigt die Effektivität der angewandten Reinigungs- und Desinfektionsverfahren. Um den Energieautarkiegrad über ein Jahr zu bestimmen, wurden die gemessenen Werte auf ein Jahr extrapoliert. In der jetzigen Ausführung kann somit ein Autarkiegrad von 30% erzielt werden. Durch den Einsatz zusätzlicher Optimierungsmassnahmen wie die Nutzung von zusätzlichen Solarpanels und einer optimierten Steuerung kann dieser Wert auf 66% erhöht werden. Am Zielstandort in Kapstadt, Südafrika könnte damit ein Autarkiegrad von 86% erreicht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Experimenten dienen dazu, den energie- und wasserautarken Waschmaschinenbetrieb in Folgeprojekten weiterzuentwickeln und zu optimieren

Prediction of alcohol drinking in adolescents: Personality-traits, behavior, brain responses, and genetic variations in the context of reward sensitivity

Adolescence is a time that can set the course of alcohol abuse later in life. Sensitivity to reward on multiple levels is a major factor in this development. We examined 736 adolescents from the IMAGEN longitudinal study for alcohol drinking during early (mean age = 14.37) and again later (mean age = 16.45) adolescence. Conducting structural equation modeling we evaluated the contribution of reward-related personality traits, behavior, brain responses and candidate genes. Personality seems to be most important in explaining alcohol drinking in early adolescence. However, genetic variations in ANKK1 (rs1800497) and HOMER1 (rs7713917) play an equal role in predicting alcohol drinking two years later and are most important in predicting the increase in alcohol consumption. We hypothesize that the initiation of alcohol use may be driven more strongly by personality while the transition to increased alcohol use is more genetically influenced

Neuropsychosocial profiles of current and future adolescent alcohol misusers

A comprehensive account of the causes of alcohol misuse must accommodate individual differences in biology, psychology and environment, and must disentangle cause and effect. Animal models1 can demonstrate the effects of neurotoxic substances; however, they provide limited insight into the psycho-social and higher cognitive factors involved in the initiation of substance use and progression to misuse. One can search for pre-existing risk factors by testing for endophenotypic biomarkers2 in non-using relatives; however, these relatives may have personality or neural resilience factors that protect them from developing dependence3. A longitudinal study has potential to identify predictors of adolescent substance misuse, particularly if it can incorporate a wide range of potential causal factors, both proximal and distal, and their influence on numerous social, psychological and biological mechanisms4. Here we apply machine learning to a wide range of data from a large sample of adolescents (n = 692) to generate models of current and future adolescent alcohol misuse that incorporate brain structure and function, individual personality and cognitive differences, environmental factors (including gestational cigarette and alcohol exposure), life experiences, and candidate genes. These models were accurate and generalized to novel data, and point to life experiences, neurobiological differences and personality as important antecedents of binge drinking. By identifying the vulnerability factors underlying individual differences in alcohol misuse, these models shed light on the aetiology of alcohol misuse and suggest targets for prevention

Differential predictors for alcohol use in adolescents as a function of familial risk

Abstract: Traditional models of future alcohol use in adolescents have used variable-centered approaches, predicting alcohol use from a set of variables across entire samples or populations. Following the proposition that predictive factors may vary in adolescents as a function of family history, we used a two-pronged approach by first defining clusters of familial risk, followed by prediction analyses within each cluster. Thus, for the first time in adolescents, we tested whether adolescents with a family history of drug abuse exhibit a set of predictors different from adolescents without a family history. We apply this approach to a genetic risk score and individual differences in personality, cognition, behavior (risk-taking and discounting) substance use behavior at age 14, life events, and functional brain imaging, to predict scores on the alcohol use disorders identification test (AUDIT) at age 14 and 16 in a sample of adolescents (N = 1659 at baseline, N = 1327 at follow-up) from the IMAGEN cohort, a longitudinal community-based cohort of adolescents. In the absence of familial risk (n = 616), individual differences in baseline drinking, personality measures (extraversion, negative thinking), discounting behaviors, life events, and ventral striatal activation during reward anticipation were significantly associated with future AUDIT scores, while the overall model explained 22% of the variance in future AUDIT. In the presence of familial risk (n = 711), drinking behavior at age 14, personality measures (extraversion, impulsivity), behavioral risk-taking, and life events were significantly associated with future AUDIT scores, explaining 20.1% of the overall variance. Results suggest that individual differences in personality, cognition, life events, brain function, and drinking behavior contribute differentially to the prediction of future alcohol misuse. This approach may inform more individualized preventive interventions