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Entwicklung eines neuartigen Solvatationsmodells für das Kraftfeldprogramm MOMO
(2014)
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Thorsten Pisternick
- Zur Vorhersage der Konformationen organischer Moleküle in wässriger Lösung wurde ein explizites Solvatationsmodell (TPA3) für das Kraftfeldprogramm MOMO entwickelt, getestet und erfolgreich angewendet. Für jede zu optimierende Konformation wird eine der räumlichen Ausdehnung entsprechende Solvathülle generiert. Dadurch werden zu große Solvathüllen mit vielen Wassermolekülen vermieden. Diesem ersten Schritt liegt das Aneinanderreihen von Eiselementarzellen und ungeordneten Wasserzellen zugrunde. Überschneidungen oder unrealistisch nahe Orientierungen von Wassermolekülen zu dem solvatisierten Molekül werden ausgeschlossen. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass in der Umgebung von Wasserstoffbrücken-Donoren und -Akzeptoren im solvatisierten Molekül Wassermoleküle zu finden sind.
Die Optimierung vereinfachter Wassermoleküle ohne molekularen Zusammenhalt basiert auf vektoriellen Ausgleichsbewegungen, in die die Bewegungsvektoren der minimierten Wassermolekül-Atome eingehen. Dadurch ist es möglich, ein einziges Potential für Coulomb- und vdw-Wechselwirkungen ohne Vernachlässigung der Rotation zu nutzen, was eine deutliche Rechenzeitoptimierung bedeutet. Die besondere Beachtung der Programmstruktur von MOMO und die sich daraus ergebende Interaktion des Solvatationsmodells mit nahezu allen relevanten Programmteilen des Kraftfeldprogramms ermöglicht trotz ihres kontinuierlichen Austauschs eine Unterscheidung von präzise behandelten nahen und vereinfachten fernen Wassermolekülen während der gesamten Minimierung. Gleichzeitig werden von jedem nahen Wassermolekül die Einzelenergiebeiträge der Wechselwirkungen mit dem solvatisierten Molekül direkt in den Potentialen gesammelt und durch Summation die Stabilisierungsenergie Estab bestimmt.
Somit wird ein Nahbereich mit ungeordneten Wassermolekülen um ein solvatisiertes Molekül herum mit der gesamten in MOMO möglichen Präzision behandelt. Hierbei ist die Berechnung von Wasserstoffbrücken zwischen dem solvatisierten Molekül und umgebenden Wassermolekülen für Estab von entscheidender Bedeutung. Hingegen wird der Fernbereich ausgehend und basierend auf der Eisstruktur rechenzeitoptimiert behandelt. Dynamik und Durchmischung mit dem Nahbereich werden durch den auf der Minimierung der isolierten Atome basierenden TPA3-Algorithmus erreicht.
Mit den erreichten Rechenzeitoptimierungen können systematische Konformationsanalysen an Di- und Tripeptiden in Wasser mit bis zu 2500 Konformationen problemlos durchgeführt werden. Mit den statistischen Auswertungsmethoden des Clusterings, der Medianbildung und der Datenrasterung ergaben sich aussagekräftige Energieflächen über Ramachandran-Diagrammen der berechneten Peptide. Die Visualisierung der Trajektorien und der Minimum-Konformationen der Peptide mit deren Wasserstoffbrücken und der daran beteiligten Wassermoleküle sowie die detaillierte Analyse der Energiebeiträge lieferten eine solide Interpretationsbasis der vorhergesagten Strukturen.
Insgesamt wurden Konformationsanalysen im Vakuum und mit dem neu entwickelten TPA3-Solvatationsmodell an zehn Peptiden durchgeführt. Ungeschützte Peptide wurden in unterschiedlich protonierten Formen berechnet. Vergleichende Konformationsanalysen mit AMBER11 und TIP3P-Solvatationsmodell waren nur für die zwitterionische Form möglich.
Bei dem geschützten Alaninpeptid N-Acetyl-L-L-dialanin-N-methylamid zeigte sich eine Begünstigung der PPII-Struktur. Daneben trat ein Minimum im β-Faltblattbereich auf; eine Stabilisierung des αR-helikalen Bereichs wurde ebenfalls beobachtet. Dies entspricht den in der aktuellen Literatur zu findenden spektroskopisch erhaltenen Ergebnissen.
Aufgrund nicht vorhandener Informationen bezüglich der Energiebeiträge durch das explizite TIP3P-Solvatationsmodell war die Auswertung der AMBER11-Konformationsanalysen auf die Verteilung der Konformationen im Ramachandran-Diagramm begrenzt und somit stark eingeschränkt. Bezüglich N-Acetyl-L-L-dialanin-Nmethylamid ergaben sich auch mit AMBER11 Häufungen im PPII- und β-Faltblatt-Bereich und darüber hinaus im αD-helikalen Bereich.
Für Peptide mit negativ geladenen Seitenketten in der zentralen Position wurden Konformationen, die in Turns zu finden sind, als begünstigt berechnet. Bei Tripeptiden mit Aminosäuren, die Donoren D bzw. Akzeptoren A zur Wasserstoffbrückenbildung in ihren Seitenketten besitzen (Ala−Lys−Ala, Ala−Asp−Ala, Cys−Asn−Ser), wurden in allen Fällen zweifache Wasserstoffbrücken über verbrückende Wassermoleküle hinweg (D/A···H2O···D/A) beobachtet. Diese scheinen insbesondere bei Ala−Asp−Ala durch Beteiligung des Aspartatrestes und einem zweimalig negativen Energiebetrag von mehr als 10 kJ/mol Einfluss auf die Konformation zu nehmen und δ-Turn-Konformationen zu stabilisieren. Die AMBER11-Konformationsanalyse mit TIP3P-Modell ergab hingegen eine deutliche Häufung minimierter Konformationen für φ < 120°. Diese Häufung zeigt sich als deutlicher Streifen im Ramachandran-Diagramm bei φ ≈ 60°. Die α-helikalen Konformationen αD und αL sowie die C7 ax-Struktur sind von AMBER11 hier stark begünstigt. Die Konformationsanalyse mit TPA3-Solvatationsmodell an Ala−Lys−Ala zeigte mehrere Minima; die Konformationen im Bereich δR / PPII / C7 eq werden jedoch besonders stabilisiert. Ein verbrückendes Wassermolekül ist auch hier beteiligt.
Bei den Tripeptiden mit sperrigen Seitenketten, wie Ala−Phe−Ala und Gly−Phe−Gly, wird eine sterische Abschirmung durch den Phenylrest deutlich, die zu einer Abschwächung der Begünstigung von PPII-Konformationen führt. Stattdessen sind α-helikale Konformationen favorisiert. Bei Gly−Phe−Gly scheint diese Abschirmung einen weniger starken Einfluss zu haben: im PPII- und β-Faltblattbereich sind wieder Minima vorhanden. Generell sind die Ergebnisse der MOMO/TPA3-Konformationsanalysen im Einklang mit der aktuellen Literatur und sehr plausibel für Peptide, bei denen (noch) keine eindeutigen Literaturergebnisse vorliegen. Die aktuelle Annahme, dass intramolekulare Wasserstoffbrücken in Peptiden Turn-Konformationen in Wasser stabilisieren könnten, wird mit den in dieser Arbeit mehrfach aufgetretenen zweifachen Wasserstoffbrücken über verbrückende Wassermoleküle erweitert.
Mit AMBER11 konnte dagegen kaum Bezug zu experimentellen Literaturergebnissen hergestellt werden. Dies liegt vor allem daran, dass die für eine aussagekräftige Auswertung unverzichtbaren Energiebeiträge der Peptid-Wechselwirkungen mit einzelnen Wassermolekülen mit AMBER11 nicht zur Verfügung standen. AMBER11 eignet sich daher kaum als Referenz für die mit MOMO und dem neu entwickelten TPA3-Solvatationsmodell erhaltenen Ergebnisse.
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Herstellung eines Phaffia rhodozyma : Stamms mit verstärkter Astaxanthin-Synthese über gezielte genetische Modifikation chemisch mutagenisierter Stämme
(2014)
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Sören Gassel
- Ziel dieser Arbeit war es erstmals durch eine Kombination aus chemischer Mutagenese und gezielter genetischer Modifikation (hier: „metabolic engineering“) einen Phaffia-Stamm herzustellen, welcher über die Mutagenese hinaus über eine weiter verstärkte Astaxanthin-Synthese verfügt.
Die von „DSM Nutritional Products“ bereitgestellten chemischen Mutanten wurden analysiert und über einen Selektionsprozess auf Pigmentstabilität und Wachstum hin optimiert, da die Stämme aus cryogenisierter Dauerkultur starke Pigmentinstabilitäten und ein verzögertes Wachstum aufwiesen.
Über eine exploratorische Phase wurde die Carotinoidsynthese analysiert und festgestellt, dass in den Mutanten keine Einzelreaktionen betroffen sind, welche für die Heraufregulierung der Carotinoidsynthese in den Mutanten verantwortlich sind. Hierbei wurden Limitierungen identifiziert und diese durch Transformation von Expressionsplasmiden mit geeigneten Genen aufgehoben, um damit eine noch effizientere Metabolisierung von Astaxanthin-Vorstufen hin zu Astaxanthin zu erreichen. Eine Überexpression der Phytoensynthase/Lycopinzyklase crtYB resultierte in einem gesteigerten Carotinoidgehalt bei gleichbleibendem Astaxanthin- Anteil. Durch eine zweite Transformation mit einer Expressionskassette für die Astaxanthin-Synthase asy konnte der Carotinoidgehalt weiter gesteigert und zusätzlich eine Limitierung der Metabolisierung von Astaxanthin-Vorstufen behoben werden, sodass die Transformante nahezu alle Intermediate der Astaxanthinsynthese zu Astaxanthin metabolisieren konnte (Gassel et al. 2013). Es konnte gezeigt werden, dass auch in den Mutanten, aus Experimenten mit dem Wildtyp bekannte, Limitierungen identifiziert und ausgeglichen werden konnten.
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Studien zur Phänomenologie und Normativität der Liebe
(2014)
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Sebastián Pereira Restrepo
- Die Texte der vorliegenden Arbeit sind Stationen auf dem Weg zu einer normativen Theorie der romantischen Liebe. Was hier unter einer normativen Theorie der romantischen Liebe verstanden wird, gründet auf folgenden Annahmen über das Liebesphänomen und lässt sich in Bezug auf sie kurz zusammenfassen: das Phänomen der romantischen Liebe – sowie das Liebesphänomen als Ganzes – bildet ein Kontinuum. An dem einen Ende dieses Spektrums gibt es gute, an dem anderen Ende schlechte Ausprägungen der Liebe. Die guten Ausprägungen der Liebe und die Liebesbeziehungen, die daraus erwachsen, sind für die liebenden und für die geliebten Personen ein zentraler Bestandteil eines guten und glücklichen Lebens. Die schlechten Ausprägungen der Liebe und die aus ihnen hervorgehenden Liebesbeziehungen untergraben umgekehrt für die liebenden und für die geliebten Personen die Möglichkeit eines guten und glücklichen Lebens. Eine normative Theorie der Liebe, wie sie in dieser Arbeit aus verschiedenen Blickwinkeln formuliert wird, versucht sowohl die guten als auch die schlechten Ausformungen der Liebe zu identifizieren, sie in ihrer Phänomenologie darzustellen, ihren positiven oder negativen Charakter zu bestimmen und ihren negativen oder positiven Beitrag zum guten Leben auszubuchstabieren.
Einen ersten Schritt in die skizzierte theoretische Richtung wird in dem Rahmen einer Lektüre von Platons Phaidros unternommen, die den ersten Teil der Arbeit bildet. Die erste Hälfte des Phaidros ist dem Phänomen der erotischen Liebe gewidmet, sowie es innerhalb einer zu Platons Zeiten anerkannten Beziehungsform, nämlich der „Knabenliebe“, praktiziert wurde. In den drei Liebesreden, die in der ersten Hälfte des Dialogs vorgetragen werden, werden zuerst eine schlechte und am Ende eine gute und „göttliche“ Ausprägung des Eros aus jeweils verschiedenen normativen Perspektiven dargestellt. In Sokrates Kritik des schlechten Eros zeigt sich dieser nämlich als eine Spezies der hybris („Frevel“), die im Gegensatz zu der Disposition der Seelenkräfte steht – die Besonnenheit – die zum „Besten“, d.h. zur Tugend führt. In der Lobrede an den Eros wird die Liebe hingegen in dem Rahmen eines Mythos als ein zentraler Aspekt eines guten und glücklichen Lebens mit allen möglichen poetischen und philosophischen Mitteln dargestellt und gelobt. Der gute Eros wird als eine Umwälzung und Transformation der ganzen Seele, als die Wiederherstellung ihrer verlorenen Einheit durch die Schönheit des Geliebten charakterisiert. Beide Liebende vermögen im Rahmen einer lebenslangen Freundschaft, durch eine Einsicht und Erkenntnis des jeweils anderen, durch eine beidseitige Prägung und „Ausbildung“, die besseren Teile der Seele zur Entfaltung zu bringen.
Der zweite Teil der Arbeit beginnt mit einer literarischen Perspektive auf die romantische Liebe. Der Ausgangspunkt dabei ist eine Darstellung von Stendhals Theorie der romantischen Liebe, die „Kristallisationstheorie“ der Liebe, die der Autor in seinem Über die Liebe formuliert hat. Eine zentrale These der Kristallisationstheorie der Liebe lautet, dass die geliebte Person weitestgehend ein Trugbild, ein Phantasiekonstrukt des Liebenden ist. Liebende sehen ihre Geliebten nicht so, wie sie sind, sondern wie sie sich nach ihren Wünschen zurechtmachen. In diesem Rahmen wird der Versuch unternommen, die zentrale These der Kristallisationstheorie im Zusammenhang mit Formen des Selbstbetrugs zu erläutern und sie plausibel zu machen. Zu diesem Zweck werden philosophische Beiträge herangezogen, die das richtige Verständnis vom Phänomen des Selbstbetrugs herauszuarbeiten versuchen. Dabei werden mögliche psychische Mechanismen des Selbstbetrugs identifiziert und untersucht, die insgesamt bewirken, dass die Liebenden die geliebte Person nicht so sehen, wie sie ist, sondern sie stattdessen durch die Zerrbrille ihrer Wünsche und Begierden wahrnehmen.
Nachdem im dritten Teil der Arbeit Platons und Stendhals Liebestheorien auf ihre Unterschiede hin untersucht werden, ist im vierten und längsten Teil Gegenstand der Arbeit, eine normative Theorie der romantischen Liebe entlang drei Grunddimensionen der personalen Liebe in Grundrissen zu skizzieren: das Liebessubjekt (oder die Liebenden), das Liebesobjekt (oder die Geliebten) und die Liebesbeziehung (oder das Liebespaar). Diese Aufgabe wird in einer Auseinandersetzung mit neueren Beiträgen der Philosophie der Liebe sowie sie von solchen Autoren wie Harry Frankfurt und David Velleman artikuliert wird, aber auch im Rückgriff auf einige Grundideen aus Platons Phaidros sowie im Zusammenhang mit literarischen Werken wie Prousts Á la recherche oder Flauberts Madame Bovary und mit Filmen (Michael Hanekes Liebe und Derek Cianfrances Blue Valentine) in Angriff genommen. Dabei liegt der Akzent auf einer Erläuterung grundlegender Aspekte der Liebenden oder des Liebessubjekts: der Wille, die Gefühle, der Blick bekommen in der Liebe eine besondere Prägung, spielen miteinander zusammen und bilden zentrale Elemente der liebenden Einstellung von Personen. Eine in Platon inspirierte Grundidee dabei lautet, dass Liebe sämtliche geistige Kräfte einbezieht, sodass die Begrenzung auf nur eins dieser Elemente, so wie sie durch viele der behandelten Autoren vorgenommen wird, strikt abzulehnen ist. Stattdessen wird ein integrativer Ansatz vorgeschlagen und verfolgt. Die Schilderung dieser Aspekte der Liebe folgt dem bereits erwähnten platonischen Gedanken, dass es sowohl gute als auch schlechte Ausprägungen der Liebe gibt, sodass immer wieder gute und schlechte Formen der jeweils thematisierten Aspekte der Liebe unterschieden werden.
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"Lenguas" und "farautes" in den Chroniken der Eroberung Mexikos und Perus : eine diskursanalytische Betrachtung
(2014)
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Monika Kainzbauer-Drago
- In dieser Dissertation wird die diskursive Konstruktion der Übersetzer bzw. der Übersetzung in ausgewählten Chroniken der Eroberung Lateinamerikas untersucht, welche von Autoren unterschiedlicher Herkunft im ungefähren Zeitraum zwischen 1515 bis 1615 verfasst wurden. Im Rahmen einer historisch-deskriptiven Analyse wird erforscht, welchem Zweck die vorgefundenen sprachlichen Aussagen zur Übersetzungsthematik in den verschiedenen Chroniken dienen. Die Analyse zeigt deutlich, dass nicht nur die Erwähnung, sondern auch die Omission der Aussagen zu den Übersetzern bzw. den Übersetzungsprozessen eine wichtige Rolle einnimmt und Brüche und Widersprüche in den einzelnen Darstellungen hervortreten lässt. Es wird deutlich, dass Übersetzer und Übersetzung, aber auch deren Omission, nicht nur der Legitimierung bzw. Humanisierung der Eroberungen dienen, sondern dass vor allem auch die Figur des Übersetzers zum Zweck der Identitätskonstruktion (sowohl der eigenen als auch der des anderen), der Herstellung sowie Aufrechterhaltung asymmetrischer Dominanzverhältnisse und der Konstruktion bzw. Bestätigung bereits bestehender Geschlechterrollen funktionalisiert wird. Es wird gezeigt, dass „Übersetzung“, welche oftmals als völkerverbindendes Mittel der Kommunikation dargestellt wird, vor allem im Kontext der Eroberung nicht unbedingt ein friedliches Instrument darstellt, sondern enormes Macht- und Gewaltpotential in sich birgt. Außerdem gehen aus den Analysen die Konturen einer Forschungslücke hervor, die noch weitere Untersuchen ermöglicht, nicht nur in Bezug auf den Bereich des oralen Übersetzungsprozesses, sondern vor allem auch, was den Bereich der kulturellen Übersetzung betrifft.
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The development of infants' action-related object knowledge : deferred imitation and eye tracking studies in 12- and 18-month-olds
(2014)
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Gabriella Óturai
- Imitation paradigms are used in various domains of developmental psychological research to assess various cognitive processes such as memory (deferred imitation), action perception and action understanding (mainly direct imitation), as well as categorization and learning about objects (deferred imitation with a change in target objects and generalized imitation). Although these processes are most likely not independent from each other, their relations are still largely unclear. On the one hand, deferred imitation studies have shown that infants' performance improves with increasing age, resulting in the reproduction of more target actions after longer delay intervals. On the other hand, imitation studies focusing on infants' action understanding have found that infants do not necessarily imitate the model's exact actions – actions or action steps that seem to be irrational or irrelevant are omitted by infants under certain circumstances (selective imitation). Additionally, findings of imitation studies that require a transfer of the target actions to novel objects have demonstrated that infants do not only learn about actions, but also about objects, when they engage in imitation.
The present dissertation aims at integrating different perspectives of imitation research by testing 12- and 18-month-old infants in deferred imitation tests consisting of functional vs. arbitrary target actions, and by combining deferred imitation with eye tracking in half of the experiments. A deferred imitation paradigm was chosen to assess memory performance. Systematic variation of target action characteristics enabled the assessment of infants' imitation pattern, i.e., if they would imitate one kind of target actions more frequently than the other. Functionality was chosen as the action characteristic in focus because function is an object's most important property, thus this variation might shed some light on infants' learning about objects in the context of an imitation test. The main goal of the eye tracking experiments was to tackle the relations between infants' visual attention to, and deferred imitation of, different kinds of target actions.
The behavioral experiments revealed that both 12- and 18-month-olds imitated significantly more functional than arbitrary target actions after a delay of 30 minutes. In addition, while 12-month-olds showed a memory effect only for functional actions, 18-month-olds showed a memory effect for both kinds of actions. Thus, 12-month-olds imitated strictly selectively, and 18-month-olds imitated more exactly. This shows that the well established memory effect is modulated by target action functionality, which affects 12- and 18-month-olds' imitation differently. Furthermore, when retested after a two weeks delay, 18-month-olds' performance rates of functional and arbitrary target actions decreased parallel. This suggests that selective imitation is not affected by the duration of the retention interval, and that selection of target actions takes place at an earlier stage of action perception and memory processes.
In the eye tracking experiments, both 12- and 18-month-olds' imitation patterns replicated the findings of the behavioral experiments, showing consistently higher imitation rates of functional than arbitrary target actions. Contrary to this, infants' fixation times to the target actions were not affected by target action functionality. This contrast was supported by statistical analyses that found no clear correspondence between visual attention to and deferred imitation of target actions. This suggests that selective imitation cannot be explained by selective visual attention. Nevertheless, finer-grained analyses of gaze and imitation data in the 18 months old group suggested that infants' increased attention to the social-communicative context of the imitation task was related to more exact imitation, i.e. imitation of not only functional, but also arbitrary target actions.
The findings are discussed against the background of imitation theories, with regard to the relations between different cognitive processes underlying infants' imitation, such as memory, action perception and learning about objects.
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Psychological compensation in attention deficit hyperactivity disorder - application of a theoretical framework
(2014)
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Anne Christine Julia Merkt
- The term compensation is widely used in every-day language, in psychological research, and also discussed in the context of Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD). However, few studies have looked at psychological compensation in ADHD systematically and theory based. Compensation can be inferred if a deficit (i.e., a mismatch between skill and environmental demand) is counterbalanced by the investment of more effort, the utilization of latent or the acquisition of new skills. Based on the application of a theoretical framework (Bäckman & Dixon, 1992) to ADHD, I developed the following aims: (1) To reassess the awareness of deficits in ADHD and (2) to explore psychological compensation in a group with ADHD that accomplishes high achievement.
The results of Study 1 showed that children with ADHD did not overestimate their own skills compared to a group matched for academic achievement. In Study 2, college students with ADHD reported higher achievement motivation compared to college students without ADHD. Furthermore, results indicated that women with ADHD compensate by adopting compensatory effort and obsessive-compulsive behavior. Study 3 showed that female college students compensate for possible deficits in solving a flanker task by being overly cautious, which may reflect more obsessive-compulsive behavior.
The studies are discussed within the framework of psychological compensation. They add to the understanding of compensation in ADHD by (1) the reassessment of awareness of deficits in ADHD by including a group without ADHD but with low achievement, and by (2) suggesting that overly cautious behavior could be a form of psychological compensation in females with ADHD enabling them to enter college, leading to a late diagnosis and to good performance in cognitive tasks (i.e., flanker task).
Limitations are, that I did not test all components of the theoretical framework in one study and that I did not include adults with ADHD that did not enter college in Study 2 and 3 to test if achievement motivation or overly cautious behavior explains why some adults with ADHD gain admittance to higher education and show good performance in cognitive tasks and others do not.
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Machtmotivation : Geschlechtsunterschiede und Zusammenhänge zu Führungsverantwortung
(2014)
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Alina S. Hernandez Bark
- Trotz vielfältiger Gleichberechtigungsbestrebungen und -erfolge in den letzten Jahrzehnten sind Frauen – in Deutschland und den meisten anderen westlichen Ländern – in den oberen Führungspositionen weniger stark vertreten als Männer (Catalyst, 2012, 2013, 2014; European Commission, 2013; Eurostat, 2013). Dieser Umstand hat in Politik, Gesellschaft und Wissenschaft Diskussionen einerseits über mögliche Ursachen und andererseits über mögliche Ansatzpunkte für Interventionen zur Stärkung der Gleichberechtigung (bspw. Einführung einer Frauenquote oder frauenspezifische Förderprogramme) angeregt. Betrachtet man die wissenschaftlichen Theorien und Studien zeigt sich, dass es verschiedene Ursachen für die Unterrepräsentanz von Frauen in Führungspositionen gibt (vgl. Hernandez Bark, Escartin, & van Dick, 2014). Anders als in der Metapher der gläsernen Decke, die davon ausgeht, dass es eine undurchlässige Decke gibt, die Frauen den Zugang zu oberen Führungspositionen verwehrt (Morrison, White, & van Velsor, 1992), stellt sich der Weg von Frauen in die oberen Führungspositionen eher als ein Labyrinth dar (vgl. Eagly & Carli, 2007). Auf dem Weg in die oberen Führungspositionen sind Frauen mit verschiedenen Hindernissen und Problemen konfrontiert, welche es für sie zu überwinden gilt (Eagly & Carli, 2007). Eine Möglichkeit, diese verschiedenen Aspekte in dem Labyrinth zu den Führungspositionen zu strukturieren, bietet die Formel von Campbell und Kollegen (Campbell, McCloy, Oppler, & Sager, 1993): Performance=KSA*Motivation*Opportunities. Hierbei steht KSA für Knowledge, Skills und Abilities, also für das Wissen, die Fähigkeiten und Fertigkeiten, ergo dem Können. Motivation steht für die Motivation, ergo dem Wollen. Und Opportunities steht für die Möglichkeiten, ergo dem Dürfen. Somit ergeben sich folgende Fragen: Können Frauen führen? Wollen Frauen führen? Und dürfen Frauen führen? In meiner Dissertation fasse ich im Rahmen eines Reviewartikels zunächst den Forschungsstand hinsichtlich dieser drei Aspekte zusammen (Hernandez Bark et al., 2014). Hierbei liegt der Fokus auf einem Vergleich zwischen Spanien und anderen westlichen Ländern wie beispielsweise der USA oder Deutschland. Anschließend fokussiere ich in dem ersten empirischen Artikel spezifischer den Aspekt des Wollens (Schuh, Hernandez Bark, Van Quaquebeke, Hossiep, Frieg, & van Dick, 2014), welcher durch das Konstrukt der Machtmotivation (McClelland, 1985) operationalisiert wurde. Hierbei untersuche ich Geschlechtsunterschiede in Machtmotivation und ihren Zusammenhang zu Führungsverantwortung. Der zweite Artikel fokussiert das Zusammenspiel des Geschlecht, des Wollens und Könnens für den Besitz von Führungsverantwortung (Hernandez Bark, Escartin & van Dick, under review). Hierbei wurde Wollen erneut durch das Konstrukt der Machtmotivation (McClelland, 1985) und das Können durch das Konstrukt der transformationalen Führung (Bass, 1985) operationalisiert. Insgesamt zeigte sich ein klares Muster: Frauen können effektiv führen und die Repräsentation von Frauen in Vorstand oder Topmanagement steht meist sowohl in einem positiven Zusammenhang mit der organisationalen Leistung als auch mit einer nachhaltigeren Unternehmenspolitik. Dieser Befund ist unabhängig vom Durchführungsland (vgl. Hernandez Bark et al., 2014). Somit lässt sich die Frage „Können Frauen führen?“ eindeutig mit ja beantworten. Eine zentrale Rolle bei der Beantwortung der Fragen „Wollen Frauen führen?“ und „Dürfen Frauen führen?“ bildet die Inkongruenz zwischen der weiblichen Geschlechtsrolle und der Führungsrolle. Während die weibliche Geschlechtsrolle Eigenschaften wie freundlich, unterstützend und warm (kommunale Eigenschaften) umfasst, beinhaltet die Führungsrolle Eigenschaften wie dynamisch, durchsetzungsstark und kompetitiv (agentische Eigenschaften), welche kongruent zu der männlichen Geschlechtsrolle sind. Dies führt zu unterschiedlichen Möglichkeiten (Dürfen) für Frauen und Männer, Führungsverantwortung zu erlangen (vgl. Hernandez Bark et al., 2014). Und auch der Aspekt des Wollens wird dadurch beeinflusst. Das Wollen, ergo auch die Machtmotivation, ist ein wichtiger Einflussfaktor für das Erlangen von Führungsverantwortung (Hernandez Bark et al., under review; Schuh et al., 2014). Jedoch ist das Streben nach Macht (Machtmotivation, agentisch) inkongruent zu der weiblichen Geschlechtsrolle, was sich in einer niedrigeren Machtmotivation von Frauen widerspiegelt und zu einer Unterrepräsentanz von Frauen in Führungsverantwortung beiträgt (Hernandez Bark et al., under review; Schuh et al., 2014). Auch transformationale Führung ist positiv mit Führungsverantwortung verknüpft, jedoch ist sie kongruent zu der weiblichen Geschlechtsrolle und Frauen zeigen dieses Führungsverhalten stärker als Männer, was sich positiv auf die Repräsentanz von Frauen in Führungsverantwortung auswirken sollte (Eagly, Johannesen-Schmidt & van Engen, 2003; Hernandez Bark et al., under review). Jedoch ist Machtmotivation auch ein Prädiktor transformationaler Führung und der Zusammenhang zwischen Geschlecht und Führungsverantwortung wird seriell durch Machtmotivation und transformationale Führung mediiert, was zu der stärkeren Repräsentanz von Männern in Führungsverantwortung beiträgt (Hernandez Bark et al., under review). Dieser Vorteil wird noch dadurch verstärkt, dass der Zusammenhang zwischen Machtmotivation und transformationaler Führung für Männer stärker ist als für Frauen (Hernandez Bark et al., under review). Die Implikationen dieser Befunde für weitere Forschung und Stärkung von Gleichberechtigung von Frauen und Männern in Führungsverantwortung werden am Ende dieser Arbeit diskutiert.
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Cognitive flexibility and cognitive stability : neural and behavioral correlates in men and mice
(2014)
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Diana J. N. Armbruster-Genç
- The ability to flexibly adjust behavior according to a changing environment is crucial to ensure a species' survival. However, the successful pursuit of goals also requires the stable maintenance of behavior in the face of potential distractors. Thus, cognitive flexibility and cognitive stability are important processes for the cognitive control of behavior. There is a large body of behavioral and neuroimaging research concerning cognitive control in general, but also specifically on cognitive flexibility and cognitive stability, albeit most often assessed in separate task paradigms. Nevertheless, whether cognitive flexibility and cognitive stability depend upon separate or shared neuronal bases is still a matter of debate. Complementing empirical research, computational models have become an important strategy in neuroscientific research, as they have the potential of providing mechanistic explanations of empirical observations, for example by allowing for the direct manipulation of molecular parameters in simulated neural networks. The computational model underlying the so-called Dual-State Theory contains specific hypotheses with respect to cognitive flexibility and cognitive stability. The neural networks simulated by this model exhibit multiple stable firing states, i.e., the neural network can maintain a high firing state also without continuing external input due to a network architecture consisting of recurrently connected neurons. Transitions between such network states, also called attractor states, can be induced by external input, and represent working memory contents or active task rules. Simulations showed that the stability of these attractor states, and thus of task rule representations, depend on the dopamine state of the system and can consequently vary between persons. The Dual-State Theory predicts an antagonistic relationship between cognitive flexibility and cognitive stability, as robust attractor states would facilitate the inhibition of distractors, but impair efficient task switching, while rather unstable attractor states would promote efficient transitions between representations but would also come at the cost of increased distractibility.
Based on the Dual-State Theory, a task paradigm was designed allowing for the simultaneous assessment of cognitive flexibility, in the sense of rule-based task switching, and cognitive stability, in the sense of inhibiting irrelevant distractors. Furthermore, a behavioral measure was developed to assess the individual attractor state stability, named spontaneous switching rate (SSR). In the first study of this work, this paradigm was tested in a sample of healthy human subjects using functional magnetic resonance imaging (fMRI). An overlapping fronto-parietal network was activated for both cognitive flexibility and cognitive stability. Furthermore, behavioral as well as neuroimaging results are in favor of an antagonistic relationship between cognitive flexibility and cognitive stability. A specific prefrontal region, the inferior frontal junction (IFJ), was implied to potentially contain the relevant neural networks mediating the transitions between attractor states, i.e., task rule representations, as its activity was modulated by the SSR such that persons with rather unstable attractor states activated it less during task switching while showing better performance. Most importantly, functional connectivity of the IFJ was antagonistically modulated by the SSR: more flexible persons connected it less to another prefrontal area during task switching, while showing higher functional connectivity during distractor inhibition.
In a second study, a larger human sample was assessed and further hypotheses derived from the Dual-State Theory on variability of neural processing were tested: we hypothesized that persons with high brain signal variability should have less stable network states and thus benefit on tasks requiring cognitive flexibility but suffer from it when the task requires a higher degree of cognitive stability. Furthermore, recent fMRI-research on brain signal variability revealed beneficial effects of higher brain signal variability on cognitive performance in general. Using a novel customized analysis pipeline to measure trial-to-trial fMRI-signal variability, we indeed found differential effects of brain signal variability: higher levels of brain signal variability were found to be beneficial for effectiveness, i.e., performance in terms of error rates, for both cognitive flexibility and stability. However, brain signal variability impaired the efficiency in terms of response times of inhibiting distractors, i.e., cognitive stability.
Due to further predictions of the Dual-State Theory concerning schizophrenia and the dopaminergic system, it was considered valuable to pursue a translational approach and thus allowing for the employment of animal models of psychiatric diseases. Consequently, in a first step the human paradigm was translated for a murine population using an innovative touchscreen approach. Results showed analogous behavioral effects in wildtype mice as before in healthy humans: the antagonistic relation between cognitive flexibility and cognitive stability was replicated and also for mice, a behavioral measure for the individual attractor stability was established and validated, named the individual spontaneous switching score.
To conclude, we established a novel paradigm assessing both cognitive flexibility and stability simultaneously showing an antagonistic relationship between these two cognitive functions on the behavioral level in two different species, which supports predictions from the Dual-State Theory. This was further underlined by evidence on the activation, functional connectivity and signal variability level in the human brain.
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Ecological perspectives on local image statistics
(2014)
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Daniela Pamplona
- The scope of this Thesis is to understand the position dependency phenomenon of human visual perception. First, under the ecological assumption, meaning under the assumption that animals adapt to the statistical regularities of their environment, we study the consequences of the imaging on the local statistics of the input to the human visual system. Second, we model efficient representations of these statistics and their contribution to shape the properties of eye sensory neurons. Third, we model efficient representations of the semantic context of images and the correctness of different underneath geometrical assumptions on the statistics of images.
The efficient coding hypothesis posits that sensory systems are adapted to the regularities of their signal input in order to reduce redundancy in the resulting representations. It is therefore important to characterize the regularities of natural signals to gain insight into the processing of natural stimuli. While measurements of statistical regularity in vision have focused on photographic images of natural environments it has been much less investigated, how the specific imaging process embodied by the organism’s eye induces statistical dependencies on the natural input to the visual system. This has allowed using the convenient assumption that natural image data is homogeneous across the visual field. Here we give up on this assumption and show how the imaging process in a human eye model influences the local statistics of the natural input to the visual system across the entire visual field. ...
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Fünfzehnhundertsiebenundachtzig : Literatur, Geschichte und die Historia von D. Johann Fausten
(2014)
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Michael R. Ott
- Ausgehend von der Beobachtung, dass die 1587 in Frankfurt am Main erschienene »Historia von D. Johann Fausten« überaus erfolgreich war, wird die These formuliert, dass dieser Erfolg auf der dichten Vernetzung mit zeitgenössischen Techniken, Praktiken und Diskursen beruht. Um Teile dieses Netzwerks zu rekonstruieren, beschränkt sich der Beobachtungszeitraum auf die 1580er und frühen 1590er Jahre. Innerhalb dieses Zeitraums wird etwa untersucht, wie man am »Faustbuch« weiterschreibt, welche Rolle die Hexen- und Zaubererverfolgung spielt, wie es um den Einfluss der Transformationen des Postsystems und des Kalenders bestellt ist und was man von außergewöhnlichen Zeichen zu halten hat, die auf dem Körperäußeren erscheinen. Methodisch ist die Arbeit dem New Historicism verpflichtet, dessen vermittelnde Stellung zwischen ›Literatur‹ und ›Geschichte‹ auch dazu genutzt wird, gängige disziplinäre Grenzziehungen in Frage zu stellen.
