Bridging Lab and Reality: A Multi-Level Investigation of Early Adversity, Physiological Processing, and Motivated Behavior in Gamified Virtual Reality

Abstract

Adverse experiences in childhood and adulthood represent central influences on the development and maintenance of emotional processing. Research shows that dysfunctional emotion processing substantially contributes to the emergence of anxiety disorders, depression, and stress-related conditions. Against this background, this dissertation examines how early adverse experiences (Adverse Childhood Experiences, ACEs) and later stressors are linked to alterations in affective systems and how these manifest in physiological reactivity, learning processes, and motivated behavior. To address these questions, psychophysiological studies, a systematic literature review, and a newly developed virtual reality (VR) paradigm were employed. Study 1 demonstrated that early adversity was associated with reduced differentiation between neutral and negative stimuli, whereas later adversity was linked to heightened sympathetic activation. Study 2 synthesized the literature on ACEs and associative learning, identifying consistent evidence of impaired discrimination in both threat and reward learning, though methodological differences limited comparability. Study 3 applied a gamified VR paradigm of approach–avoidance conflict and showed that participants with adversity histories exited high-risk contexts more rapidly and more often prioritized safety over reward. Together, the findings indicate that early and later adversity give rise to distinct yet complementary alterations in affective systems, manifesting in physiological reactivity, learning processes, and avoidance behavior. Beyond the specific findings, the dissertation also underscores the value of broadening methodological horizons: moving from controlled laboratory tasks to immersive paradigms allowed the investigation of avoidance in contexts that better approximate real-life decision-making. This “beyond the lab” perspective suggests that future progress will depend not only on refining theoretical distinctions such as threat versus reward or early versus recent adversity, but also on embracing more authentic approaches that capture the complexity of human emotional behavior.

Belastende Erfahrungen in Kindheit und Erwachsenenalter stellen zentrale Einflussfaktoren für die Entwicklung und Aufrechterhaltung emotionaler Verarbeitung dar. Forschungsergebnisse belegen, dass dysfunktionale Emotionsverarbeitung maßgeblich zur Entstehung von Angststörungen, Depressionen und stressassoziierten Erkrankungen beiträgt. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen dieser Dissertation untersucht, in welcher Weise frühe belastende Erfahrungen (Adverse Childhood Experiences, ACEs) und spätere Stressoren mit Veränderungen affektiver Systeme in Verbindung stehen und wie sich dies in physiologischer Reaktivität, Lernprozessen und motivationalem Verhalten widerspiegeln. Zur Beantwortung dieser Fragestellung wurden psychophysiologische Untersuchungen, eine systematische Literaturübersicht sowie ein neu entwickeltes Virtual-Reality-(VR)-Paradigma eingesetzt. Studie 1 zeigte, dass frühe Belastungen mit einer reduzierten Differenzierung zwischen neutralen und negativen Reizen assoziiert waren, während spätere Belastungen eine verstärkte sympathische Aktivierung hervorrufen. Studie 2 fasste den Stand der Forschung zu ACEs und assoziativem Lernen zusammen und identifizierte konsistente Hinweise auf eine eingeschränkte Diskriminationsfähigkeit im Bedrohungs- wie Belohnungslernen, wobei methodische Unterschiede die Vergleichbarkeit einschränken. Studie 3 nutzte ein gamifiziertes VR-Paradigma zu Annäherungs- und Vermeidungskonflikten und zeigte, dass Teilnehmende mit Belastungserfahrungen Hochrisikokontexte schneller verlassen und Sicherheit häufiger gegenüber Belohnung priorisieren. Die Befunde verdeutlichen, dass frühe und spätere Belastungen distinkte, zugleich aber komplementäre Veränderungen in affektiven Systemen bewirken. Diese manifestieren sich in veränderter physiologischer Reaktivität, Lernprozessen und Vermeidungsverhalten. Über die spezifischen Befunde hinaus unterstreicht die Dissertation den Wert einer Erweiterung methodischer Horizonte: Der Übergang von kontrollierten Laborexperimenten zu immersiven Paradigmen ermöglicht die Untersuchung von Vermeidungsverhalten in Kontexten, die realitätsnahe Entscheidungsprozesse besser abbilden. Diese Perspektive legt nahe, dass zukünftige Fortschritte nicht nur von einer Verfeinerung theoretischer Unterscheidungen – wie Bedrohung versus Belohnung oder frühe versus spätere Belastung – abhängen, sondern auch von der Nutzung authentischerer Ansätze, die der Komplexität menschlichen emotionalen Verhaltens gerechter werden.