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Spinal Tumors / Infections (Spine Parallel Session v.3), September 27, 2023, 8:30 AM - 10:00 AM
Background: The optimal treatment of patients with spinal infections remains a controversial topic. While there is some consensus regarding the indication for surgical intervention in infections with neurologic deficit, significant deformity or progressive disease, other situations remain controversial. Within Europe, fundamentally different therapeutic concepts are found. Therefore, the aim of this study was to compare the outcome of patients who received surgical vs. antibiotic treatment alone for primary pyogenic spondylodiscitis in an international cohort analysis.
Methods: The retrospectively compiled databases of tertiary high-volume spine centers served as the baseline for this study. All documented cases of primary spondylodiscitis treated surgically and conservatively in the period of 2017-2022 were included and grouped according to the therapeutic concept: conservative vs. surgical treatment. Independent investigators collected the relevant clinical and radiological data. The primary endpoint of this study was mortality rate; secondary endpoints were relapse rate and persisting neurological deficit.
Results: A total of 392 patients were included in the analysis (155 females and 237 males with a mean age of 68 years). Of these, 95 cases were treated conservatively (CoT) and 297 cases were treated surgically (SuT). Most of conservatively treated patients were treated in the United Kingdom (CoT 81/ SuT 7), while most of the surgically treated cases were treated in Germany (CoT 14/ SuT 290). There was no significant difference (p<0.01) related to patient’s disease characteristics:
Lumbar was the main location (n=240, CoT 58/ SuT 182, p=0.97) followed by thoracic (n=70, CoT 24/ SuT 46, p=0,03) and cervical (n=47, CoT 7/ SuT 40, p=0.11) region. A multilocular spinal infection was present in 32 patients (CoT 3/ SuT 29, p=0.04). 181 cases (CoT 36/ SuT 145, p=0.06) presented with an epidural abscess. Neurological deficits were recorded in 100 cases (CoT 26/ SuT 74, p=0.63), and septic conditions in 88 cases (CoT 26/ SuT 62, p=0.19). Pre-existing conditions like Diabetes (CoT 20/, SuT 71, p=0.57), renal failure (CoT 19/ SuT 60, p= 0.97), hepatopathy (CoT 4/ SuT 26, p= 0.15), malignoma (CoT 9/ SuT 38, p=0.39) or i.v. drug abuse (CoT 5/, SuT 15, p=0.93) did also not differ between the groups.
The mortality rate of all conservatively treated was 24.2% (23 cases) and 6.7% (20 cases) in all surgically treated patients (p<0.001). A follow-up of ≥ 6 weeks was available in 289 cases (CoT 83, SuT 206 ). In this subset of patients relapse of infection occurred in six (7.2%) and 23 (11.2%) cases in the conservative and early surgical treatment group, respectively (p=0.69). Persisting neurological deficit was recorded in 21 (25.3%) of conservatively treated and 51 (24.8%) of surgically treated cases (p=0.92).
Conclusions: Whereas relapse rates and persisting neurological deficit were not found to differ significantly, the results of this international data analyses, with their respective limitations, clearly support the growing evidence of a significantly reduced mortality rate after surgical therapy for primary pyogenic spondylodiscitis when compared to conservative treatment regimen.
Can right‐wing terrorism increase support for far‐right populist parties and if so, why? Exploiting quasi‐random variation between successful and failed attacks across German municipalities, we find that successful attacks lead to significant increases in the vote share for the right‐wing, populist Alternative für Deutschland (AfD) party in state elections. Investigating channels, we find that successful attacks lead to differential increases in turnout which are mainly captured by the AfD. Using the German SOEP, a longitudinal panel of individuals, we investigate terror’s impact on individual political attitudes. We first document that people residing in municipalities that experience successful or failed attacks are indistinguishable. We then show that successful terror leads individuals to prefer the AfD, adopt more populist attitudes and report significantly greater political participation at the local level. Terror also leads voters to migrate away from (some) mainstream parties to the AfD. We also find differential media reporting: successful attacks receive more media coverage among local and regional publishers, coverage which makes significantly more use of words related to Islam and terror. Our results hold despite the fact that most attacks are motivated by right‐wing causes and targeted against migrants. Moreover, successful attacks that receive the most media coverage have nearly double the effect on the AfD vote share in state elections and they also increase the AfD vote share in Federal elections, highlighting media salience as a driver of our overall results.
During the very well attended year congresses of EANS in Barcelona and EUROSPINE in Frankfurt we proudly awarded two authors for the Best Paper in the Brain Section respectively Spine Section of Brain and Spine in the past academic year (July 2022 - June 2023).
The titles represent the wide interest and scientific value of our journal.
"The expression of metalloproteinases in the lumbar disc correlates strongly with Pfirrmann MRI grades in lumbar spinal fusion patients" by Sanjay Arapika from Copenhagen.
"Management of Cavernous Sinus Meningiomas: Consensus statement on behalf of the EANS skull base section" by Marco Corniola from the University of Rennes.
This editorial contains short commentary on both papers from our side.
Mobilität ist eine wesentliche Voraussetzung, um an außerhäuslichen Aktivitäten teilzunehmen und somit am gesellschaftlichen Leben teilhaben zu können. Da das Nutzen von Verkehrsmitteln mit Kosten verbunden ist, kann dies insbesondere für Personen mit geringen Einkünften eine Mobilitätsbarriere darstellen und das Risiko erhöhen, von mobilitätsbezogener sozialer Exklusion betroffen zu sein.
Eine besondere und tragende Rolle fällt dem öffentlichen Personennahverkehr zu (ÖPNV), auf den wir mit diesem methodischen Beitrag eingehen möchten: Zunächst tragen wir zusammen, wie finanzielle ÖPNV-Erschwinglichkeit quantifiziert werden kann, wobei wir auf Grundlage internationaler Fachliteratur zwei Ansätze (beobachtete und potenzielle Erschwinglichkeit) unterscheiden. Anschließend diskutieren wir mögliche Indikatoren für die ÖPNV-Erschwinglichkeit, die auf dem Einkommen privater Haushalte basieren. Darüber hinaus skizzieren wir einen GIS-basierten Indikator für den Nutzen des Deutschlandtickets, das seit Mai 2023 bundesweit im ÖPNV gilt.
Mobilität ist eine Grundvoraussetzung, um am gesellschaftlichen Leben teilhaben zu können. Ist der Möglichkeitsraum potenzieller Ortsveränderungen eingeschränkt – beispielsweise durch räumliche, finanzielle oder körperliche Barrieren oder Ängste –, wird von Mobilitätsarmut gesprochen. Wie Mobilitätsarmut auf der Verwaltungsebene verhindert werden kann, zeigt dieser Policy Brief des Projektes Social2Mobility. Diese Handlungsempfehlungen basieren auf Erkenntnissen des Projektes Social2Mobility und adressieren insbesondere Verwaltungsmitarbeitende der Fachplanungen Verkehrs-, Raum- und Sozialplanung von der Kommunal- bis zur Landes- und Bundesebene. Ziel des Projektes Social2Mobility war es, die soziale Teilhabe armutsgefährdeter Personen durch eine Steigerung ihrer Mobilitätsoptionen zu stärken. Der Policy Brief erläutert die Problematik von Mobilitätsarmut, thematisiert deren Relevanz und zeigt verschiedene Facetten von Mobilitätsarmut auf. Er beinhaltet fünf verschiedene Handlungsfelder zur Verhinderung von Mobilitätsarmut. Der Policy Brief soll zu einer dezernats- und abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit der Fachplanungen Sozial-, Raum- und Verkehrsplanung zur Lösung von Mobilitätsarmut anregen. Synergieeffekte und gegenseitige Potentiale bei einer Zusammenarbeit werden dabei herausgestellt. Hierzu gehören beispielsweise die Anwendung von Verkehrsnachfragemodellen in der Sozialplanung oder die Berücksichtigung vielfältiger unterschiedlicher Lebenslagen und der daraus hervorgehenden Mobilitätsbedarfe in der Verkehrsplanung.
The equation of state (EoS) of matter at extremely high temperatures and densities is currently not fully understood, and remains a major challenge in the field of nuclear physics. Neutron stars harbor such extreme conditions and therefore serve as celestial laboratories for constraining the dense matter EoS. In this thesis, we present a novel algorithm that utilizes the idea of Bayesian analysis and the computational efficiency of neural networks to reconstruct the dense matter equation of state from mass-radius observations of neutron stars. We show that the results are compatible with those from earlier works based on conventional methods, and are in agreement with the limits on tidal deformabilities obtained from the gravitational wave event, GW170817. We also observe that the resulting squared speed of sound from the reconstructed EoS features a peak, indicating a likely convergence to the conformal limit at asymptotic densities, as expected from quantum chromodynamics. The novel algorithm can also be applied across various fields faced with computational challenges in solving inverse problems. We further examine the efficiency of deep learning methods for analyzing gravitational waves from compact binary coalescences in this thesis. In particular, we develop a deep learning classifier to segregate simulated gravitational wave data into three classes: signals from binary black hole mergers, signals from binary neutron star mergers, or white noise without any signals. A second deep learning algorithm allows for the regression of chirp mass and combined tidal deformability from simulated binary neutron star mergers. An accurate estimation of these parameters is crucial to constrain the underlying EoS. Lastly, we explore the effects of finite temperatures on the binary neutron star merger remnant from GW170817. Isentropic EoSs are used to infer the frequencies of the rigidly rotating remnant and are noted to be significantly lower compared to previous estimates from zero temperature EoSs. Overall, this thesis presents novel deep learning methods to constrain the neutron star EoS, which will prove useful in future, as more observational data is expected in the upcoming years.
After myocardial infarction in the adult heart the remaining, non-infarcted tissue adapts to compensate the loss of functional tissue. This adaptation requires changes in gene expression networks, which are mostly controlled by transcription regulating proteins. Long non-coding transcripts (lncRNAs) are taking part in fine-tuning such gene programs. We describe and characterize the cardiomyocyte specific lncRNA Sweetheart RNA (Swhtr), an approximately 10 kb long transcript divergently expressed from the cardiac core transcription factor coding gene Nkx2-5. We show that Swhtr is dispensable for normal heart development and function but becomes essential for the tissue adaptation process after myocardial infarction in murine males. Re-expressing Swhtr from an exogenous locus rescues the Swhtr null phenotype. Genes that depend on Swhtr after cardiac stress are significantly occupied and therefore most likely regulated by NKX2-5. The Swhtr transcript interacts with NKX2-5 and disperses upon hypoxic stress in cardiomyocytes, indicating an auxiliary role of Swhtr for NKX2-5 function in tissue adaptation after myocardial injury.
Anthropogenic activities have a major impact on our planet and rapidly drive biodiversity loss in ecosystems at a global scale. Particularly over the last century, rising CO2 emissions significantly raised global temperatures and increased the intensity and frequency of droughts and heatwaves. Additionally, agricultural land use and fossil fuel combustion contribute to the continuous release of nitrogen (N) and phosphorus (P) into ecosystems worldwide through extensive fertilization and deposition from the atmosphere. It is important to understand how these rapid changes affect the evolution of plant populations and their adaptive potential. Adaptation by natural selection (i.e., adaptive evolution) within a few generations is an essential process as a response to rapid environmental changes. Rapid evolution of plant populations can be detected by using the so-called resurrection approach. Here, diaspores (i.e., seeds) from a population are collected before (ancestors) and after (descendants) a potential selection pressure (e.g., consecutive years of drought or changes in nutrient supply). Comparing phenotypes of ancestors and descendants in a common environment such as an outside garden, greenhouse, or climate chamber, may then reveal evolutionary changes. Ideally, plants are first grown in a common environment for an intermediate refresher generation to reduce parental and storage effects.
The aim of this thesis was to investigate the occurrence of adaptive evolution in natural plant populations in response to rapidly changing environments over the past three decades. I conducted three experiments using the resurrection approach to generate comprehensive data on the adaptive processes that acted on three plant populations from three different species over the last three decades. Furthermore, I filled knowledge gaps in plant evolutionary ecology and conceptually developed the resurrection approach further.
In Chapter I, I performed a novel approach by testing for adaptive evolution in natural plant populations using the resurrection approach in combination with in-situ transplantations. I cultivated seedlings from ancestors (23 – 26 years old) and contemporary descendants of three perennial species (Melica ciliata, Leontodon hispidus and Clinopodium vulgare) from calcareous grasslands in the greenhouse and In Chapter III, I assessed the reproducibility of phenotypic differences between genotypes among three different growth facilities (climate chamber, greenhouse, and outdoor garden). I also evaluated differences in phenotypic expression between plants grown after one vs. two intermediate generations (i.e., refresher generations). I performed this experiment within the framework of the resurrection approach and compared ancestors and descendants of the same population of Leontodon hispidus.
I observed very strong differences among plants growing in the different growth facilities. I found a significant interaction between the growth facility and the temporal origin (ancestors vs. descendants): descendants had significantly larger rosettes than ancestors only in the greenhouse and they flowered significantly later than ancestors exclusively in the climate chamber. I did not find significant differences between intermediate generations within the growth facilities. Overall, Chapter III shows that the use of a particular experimental system can dictate the presence and magnitude of phenotypic differences. This implies that absence of evidence is not evidence of absence when it comes to investigating genetically based trait differentiation among plant origins (in space or time). Experimental systems should be carefully designed to provide meaningful conditions, ideally mimicking the environmental conditions of the population’s origins. Finally, growing a second intermediate generation did not impact the genetic differences of ancestors and descendants within the environments, supporting the idea that only one intermediate generation may be sufficient to reduce detectable parental and storage effects.
The resurrection approach allows a better understanding of rapid plant adaptation, but some limitations deserve to be highlighted. I only studied one population per species, and Chapters II and III only focus on one population of L. hispidus, which is also hampering generalizations, as adaptive potential can vary greatly among populations of the same species. I only compared the ancestral genotypes to one descendant sample with a long time span in between (26 – 28 years), which makes it hard to pinpoint the selection agents that caused the genetic differentiation among the sampling years. Hence, closely monitoring biotic and abiotic factors of the studied populations between the ancestral and descendant sampling in future studies, would make identifying the responsible selection pressures more precise. I also recommend sampling multiple populations over consecutive years to improve the robustness of results and make generalizations more approachable.Furthermore, combining the resurrection approach with other methods such as in-situ transplantations will be valuable to offset the limitation that adaptations cannot be proven under artificial conditions (e.g., in the greenhouse).
Resilienz als Schutzfaktor vor der Entwicklung psychischer Erkrankungen ist angesichts der zunehmenden gesellschaftlichen Belastung durch chronischen Stress und stressassoziierte Folgeerkrankungen ein hochaktuelles Forschungsthema. Obwohl bereits zahlreiche Erhebungen zur Resilienz existieren, herrscht kein Konsens über die konkrete Operationalisierung des Konzepts. In der Folge differieren vorliegende Studienergebnisse stark voneinander, sind nur schwer miteinander vergleichbar und fraglich auf die Gesellschaft zu übertragen. Die vorliegende Arbeit untersucht daher, ob Haarcortisol einen geeigneten Biomarker in der Resilienzforschung darstellt und einen Beitrag zur Vereinheitlichung und Objektivierung dieses Forschungsgebietes leisten kann.
Zur Beantwortung dieser Frage wurde auf die Daten des aktuell laufenden Langzeitforschungsprojekts „Longitudinal Resilience Assessment“ der Universitätskliniken Frankfurt und Mainz aus den Jahren 2017 bis 2019 zurückgegriffen. Alle Proband*innen der psychisch gesunden Stichprobe (N= 192, 18-50 Jahre) füllten zu insgesamt drei Erhebungszeitpunkten nach Studieneinschluss und im Abstand von je drei Monaten Onlinefragebögen zur Ermittlung der aktuell vorherrschenden Stressexposition, der allgemeinen psychischen Gesundheit sowie des subjektiven Stresserlebens aus. Gleichzeitig fand die Entnahme von Haarproben für die Analyse der Haarcortisolkonzentration statt. Zum Studieneinschluss erfolgte ergänzend die Erhebung der Traumatisierung und negativen Erfahrungen im Kindesalter.
Mittels linearer multivariater Regression wurde ein Effekt möglicher anthropometrischer und soziodemographischer Einflussfaktoren auf die Cortisolkonzentration im Haar ausgeschlossen. Ferner wurde die Auswirkung der Lagerungszeit auf die Höhe der Cortisolwerte im Haar untersucht. Es zeigte sich, dass Haarproben mit einer kürzeren Lagerungszeit signifikant höhere Cortisolwerte aufwiesen als solche mit einer längeren Lagerungszeit. Die Stabilität der Cortisolkonzentrationen über die einzelnen Messzeitpunkte hinweg erwies sich dabei insgesamt nur als mäßig hoch. Zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen subjektivem und objektivem Stress, Traumatisierung und negativen kindlichen Erfahrungen, allgemeiner psychischer Gesundheit, Resilienz und HCC wurden Spearman-Rang-Korrelationen angewandt. Auch hier ließen sich keine statistisch signifikanten Zusammenhänge feststellen. Dennoch konnten bei Personen mit einer Veränderung des Stressniveaus während des Beobachtungszeitraumes eine insgesamt deskriptiv erhöhte Stressexposition sowie statistisch signifikant höhere Mengen an Haarcortisol beobachtet werden. Bei weiteren explorativen Datenanalysen innerhalb einer kleinen Subpopulation der Studienstichprobe konnten während des Einwirkens eines intensiven spezifischen Stressors erhöhte HCC-Werte in Verbindung mit schlechteren psychischen Gesundheitsergebnissen gebracht werden.
Auf Grundlage dieser Arbeit lässt sich kein relevanter Einfluss verschiedener Stressvariablen auf die Cortisolkonzentration im Haar ableiten. Auch die individuelle Resilienz steht in keinem Zusammenhang zum HCC. Die Ergebnisse der explorativen Untersuchungen deuten in Zusammenschau mit einer mäßig hohen Stabilität des HCC jedoch darauf hin, dass Haarcortisol ein veränderungssensitiver Biomarker sein kann. Bei intensiver spezifischer Stresseinwirkung steht es in Zusammenhang mit schlechteren Gesundheitsergebnissen und damit indirekt mit der individuellen Resilienz. In zukünftigen Arbeiten sollte untersucht werden, auf welche Weise die Höhe des Haarcortisols Hinweise auf die Auswirkungen einer spezifischen Stressexposition und damit auf den psychischen Gesundheitszustand eines Individuums liefern kann, um so Risikogruppen identifizieren und diese durch frühzeitige Interventionen vor der Entwicklung psychischer Erkrankungen schützen zu können.
The nucleus reuniens drives hippocampal goal‑directed trajectory sequences for route planning
(2023)
Goal-directed spatial navigation requires accurate estimates of one’s position and destination, as well as careful planning of a route between them to avoid known obstacles in the environment. Despite its general importance across species, the neural circuitry supporting the ability for route planning remains largely unclear. Previous studies described that place cells in the hippocampal CA1 encode the animal's next movement direction (Wood et al., 2000; Ito et al., 2015) and upcoming navigational routes (Pfeiffer & Foster, 2013). However, it has been shown that part of the CA1 activity representing the animal’s future behaviors is not necessarily generated in the hippocampus, but is derived from the medial prefrontal cortex (PFC) via the nucleus reuniens of the thalamus (RE) (Ito et al., 2015). Notably, the importance of the PFC in navigation has been demonstrated in several studies, including the recent finding of a goal map in the orbitofrontal cortex (Basu et al., 2021). Therefore, I hypothesized that information flow from the PFC to CA1 via the RE plays a key role in route planning.
To assess the animals' route planning ability, I designed a new navigation task in which a rat has to navigate to a fixed target location from various starting positions in an arena. Furthermore, by adding an L-shaped wall in the maze and removing all light sources in the experimental room, this task forced the animals to plan a wall-avoiding route without relying on direct sensory perceptions. I confirmed that rats could learn this task successfully, memorizing the wall location and taking a smooth wall-avoidance route. To test the role of the RE, I inactivated RE neurons by expressing the inhibitory opsin SwiChR++, which resulted in a significant deficit in the animal’s route planning ability, taking a longer non-smooth path to the destination. By contrast, this manipulation did not affect navigation performance when a straight goal-directed route was available, suggesting a specific role of the RE in route planning. I further found that DREADDs-mediated inactivation of neurons in the bilateral hippocampi resulted in a similar deficit in route planning ability, implying cooperation between the RE and the hippocampus.
I finally examined the activity of hippocampal CA1 neurons with and without RE inactivation. While neurons in the hippocampus exhibited brief trajectory sequences corresponding to the animal’s subsequent goal-directed journey, I found that this goal-directed bias of trajectory events was significantly reduced by RE inactivation, likely associated with route-planning deficits in these animals.
Altogether, this dissertation demonstrates the role of the RE from both behavioral and neural coding perspectives, identifying a pivotal circuit element supporting the animal’s route-planning ability.
In relativistic heavy-ion collisions, a global spin polarization, PH, of Λ and Λ¯ hyperons along the direction of the system angular momentum was discovered and measured across a broad range of collision energies and demonstrated a trend of increasing PH with decreasing sNN−−−√. A splitting between Λ and Λ¯ polarization may be possible due to their different magnetic moments in a late-stage magnetic field sustained by the quark-gluon plasma which is formed in the collision. The results presented in this study find no significant splitting at the collision energies of sNN−−−√=19.6 and 27 GeV in the RHIC Beam Energy Scan Phase II using the STAR detector, with an upper limit of PΛ¯−PΛ<0.24% and PΛ¯−PΛ<0.35%, respectively, at a 95% confidence level. We derive an upper limit on the naïve extraction of the late-stage magnetic field of B<9.4⋅1012 T and B<1.4⋅1013 T at sNN−−−√=19.6 and 27 GeV, respectively, although more thorough derivations are needed. Differential measurements of PH were performed with respect to collision centrality, transverse momentum, and rapidity. With our current acceptance of |y|<1 and uncertainties, we observe no dependence on transverse momentum and rapidity in this analysis. These results challenge multiple existing model calculations following a variety of different assumptions which have each predicted a strong dependence on rapidity in this collision-energy range.
In relativistic heavy-ion collisions, a global spin polarization, PH, of Λ and Λ¯ hyperons along the direction of the system angular momentum was discovered and measured across a broad range of collision energies and demonstrated a trend of increasing PH with decreasing sNN−−−√. A splitting between Λ and Λ¯ polarization may be possible due to their different magnetic moments in a late-stage magnetic field sustained by the quark-gluon plasma which is formed in the collision. The results presented in this study find no significant splitting at the collision energies of sNN−−−√=19.6 and 27 GeV in the RHIC Beam Energy Scan Phase II using the STAR detector, with an upper limit of PΛ¯−PΛ<0.24% and PΛ¯−PΛ<0.35%, respectively, at a 95% confidence level. We derive an upper limit on the naïve extraction of the late-stage magnetic field of B<9.4⋅1012 T and B<1.4⋅1013 T at sNN−−−√=19.6 and 27 GeV, respectively, although more thorough derivations are needed. Differential measurements of PH were performed with respect to collision centrality, transverse momentum, and rapidity. With our current acceptance of |y|<1 and uncertainties, we observe no dependence on transverse momentum and rapidity in this analysis. These results challenge multiple existing model calculations following a variety of different assumptions which have each predicted a strong dependence on rapidity in this collision-energy range.
In relativistic heavy-ion collisions, a global spin polarization, PH, of Λ and Λ¯ hyperons along the direction of the system angular momentum was discovered and measured across a broad range of collision energies and demonstrated a trend of increasing PH with decreasing sNN−−−√. A splitting between Λ and Λ¯ polarization may be possible due to their different magnetic moments in a late-stage magnetic field sustained by the quark-gluon plasma which is formed in the collision. The results presented in this study find no significant splitting at the collision energies of sNN−−−√=19.6 and 27 GeV in the RHIC Beam Energy Scan Phase II using the STAR detector, with an upper limit of PΛ¯−PΛ<0.24% and PΛ¯−PΛ<0.35%, respectively, at a 95% confidence level. We derive an upper limit on the naïve extraction of the late-stage magnetic field of B<9.4⋅1012 T and B<1.4⋅1013 T at sNN−−−√=19.6 and 27 GeV, respectively, although more thorough derivations are needed. Differential measurements of PH were performed with respect to collision centrality, transverse momentum, and rapidity. With our current acceptance of |y|<1 and uncertainties, we observe no dependence on transverse momentum and rapidity in this analysis. These results challenge multiple existing model calculations following a variety of different assumptions which have each predicted a strong dependence on rapidity in this collision-energy range.
In relativistic heavy-ion collisions, a global spin polarization, PH, of Λ and Λ¯ hyperons along the direction of the system angular momentum was discovered and measured across a broad range of collision energies and demonstrated a trend of increasing PH with decreasing sNN−−−√. A splitting between Λ and Λ¯ polarization may be possible due to their different magnetic moments in a late-stage magnetic field sustained by the quark-gluon plasma which is formed in the collision. The results presented in this study find no significant splitting at the collision energies of sNN−−−√=19.6 and 27 GeV in the RHIC Beam Energy Scan Phase II using the STAR detector, with an upper limit of PΛ¯−PΛ<0.24% and PΛ¯−PΛ<0.35%, respectively, at a 95% confidence level. We derive an upper limit on the naïve extraction of the late-stage magnetic field of B<9.4⋅1012 T and B<1.4⋅1013 T at sNN−−−√=19.6 and 27 GeV, respectively, although more thorough derivations are needed. Differential measurements of PH were performed with respect to collision centrality, transverse momentum, and rapidity. With our current acceptance of |y|<1 and uncertainties, we observe no dependence on transverse momentum and rapidity in this analysis. These results challenge multiple existing model calculations following a variety of different assumptions which have each predicted a strong dependence on rapidity in this collision-energy range.
Financial poverty, mobility and social participation are interrelated. This nexus makes old-age poverty a highly relevant issue in terms of transport-related social exclusion in an ageing society. To understand how financial poverty affects older people’s travel practices and how they cope with their limited financial resources, we conducted qualitative interviews with low-income older people (aged 60 and above) in Ronnenberg (Hanover region, Germany). Although all the respondents have comparably limited financial resources, using a practice theory perspective along the elements of materials, competences and meanings (Shove et al., 2012), we identified three different types of low-income older people by their travel practices: (i) active older people with multifaceted social interactions, (ii) neighbourhood-oriented older people with local interactions and (iii) home-centred older people with few social interactions. From our analysis, we conclude that financial poverty shapes each element of low-income older people’s travel practices and thereby increases the risk of transport-related social exclusion: (i) certain materials have to be financed, which is challenging or even impossible due to financial poverty; (ii) meanings of travel practices are strongly linked to other practices, thus, if (also for financial reasons) no or a limited range of destinations are mentioned, travel practices are restricted in their frequency and distance; and (iii) necessary competences to be mobile and engage in social activities despite low financial means seem to be differentially available or - more cautiously formulated – less often utilised by low-income older people, which may lead to them abandoning travel practices and related social activities.
Although exercise guidelines now recommend exercise for patients with MCI, the long-term effects of exercise in patients with MCI has not been reviewed systematically. The aim was to assess (1) the effectiveness of exercise and physical activity (EXPA) interventions in improving long-term patient-relevant cognitive and non-cognitive outcomes in people with mild cognitive impairment, (2) how well the included trials reported details of the intervention, and (3) the extent to which reported endpoints were in line with patient preferences that were assessed in patient workshops. Following PRISMA guidelines, we performed a systematic review and meta-analysis including randomized controlled trials. A total of ten studies were included after searching in six electronic sources from 1995 onwards. There is a trend that 6 + -month EXPA interventions improve global cognition 12 months after initiation. Evidence on long-term effects of EXPA interventions on non-cognitive health outcomes could not be meaningfully pooled and the individual studies reported mixed results. Workshop participants considered freedom from pain and stress, mood, motivation and self-efficacy to be important, but these outcomes were rarely addressed. Too little information is available on intervention details for EXPA programs to be replicated and confidently recommended for patients with MCI. PROSPERO registration in December, 2021 (CRD42021287166).
Inverse modeling of circular lattices via orbit response measurements in the presence of degeneracy
(2023)
The number and location of beam position monitors (BPMs) and steerers with respect to the quadrupoles in a circular lattice can lead to degeneracy in the context of fitting linear optics and extracting lattice information from measured closed orbits. Furthermore, the measurement uncertainties due to the imperfection of BPMs and steerers can be propagated by the fitting process in ways that prohibit the successful extraction of discrepancies between lattice elements in the real machine and their description in the corresponding model. We systematically studied the influence of the placement of BPMs and steerers on the reconstruction of linear optics and corresponding lattice information. The derivative of orbit response coefficients with respect to the quadrupole strengths, the Jacobian, is derived as an analytical formula. This analytical version of the Jacobian is used to further derive the theoretical limitations of fitting linear optics from closed orbits in terms of the placement of BPMs and steerers. It is further demonstrated that when evaluating the Jacobian during the fitting procedure, the analytical version can be used in place of the conventional finite-difference computation. This allows for greatly improved efficiency when computing the Jacobian during each iteration of the fitting procedure. The approach is tested with large-scale simulations and the findings are verified by measurement data taken on SIS18 synchrotron at GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research. The presented methods are of general nature and can be applied to other accelerator lattices as well. The fitting procedure by using the analytical Jacobian is tested in conjunction with various methods for mitigating quasidegeneracy and the results agree with those obtained by using the conventional Jacobian via finite-difference approximation.
Wahrnehmung wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts bestimmt als "Organ unseres ursprünglichen Welt-Erlebens." Das ursprüngliche Welterleben war das des Flaneurs, der mit allen Sinnen Umwelt wahrnimmt, um sich zu situieren und aus dieser Verortung Sicherheit und Anderssein zu gewinnen; die Verortung war aber auch über die Individualebene hinaus von politischer, sozialer, ökonomischer und kultureller Bedeutung. Man greift nicht zu hoch, wenn der Vormärz als Zeitspanne betrachtet wird, in der eine vollere Realität in sehr spezifischer Weise greifbar wurde. Die Vielschichtigkeit der Vormärz-Welt war dabei eine konstanter Innovation, die eine Initiierung jener Selbstbilder bedeutete, die über das Wahrnehmen bestätigt wurden, das selbst ein anderes geworden war. Nicht mehr informierte Wahrnehmung über die tautologisch so genannten sozialen Tatsachen; sie schuf diese vielmehr um und damit neu - das Organ des Welterlebens wirkte hier auf die Welt ein und musste Erlebnisse nicht mehr erleiden. Die Erfahrung der Welt-Erlebnisse bestand auch darin, die Sinne als sinnenöffnend zu sehen, indem die theoretische Vorrangstellung des Informationsaspekts der Wahrnehmung zurücktrat und Indices von Engagement, Eingreifen und Emanzipation deutlich werden konnten. Dies bedeutete, eine Form des "Wirklichkeitskontakts" zu suchen, die bisher nicht bestanden hatte. War der Kontakt vorher so geschehen, dass die Sinne eine bestätigende Funktion den sozialen und politischen Valeurs gegenüber einnahmen, die bezogen auf Emanzipationsprozesse und deren Möglichkeit einer Schließung gleichkam, öffnete nun die Veränderung der Wahrnehmung neue Formen des Wirklichkeitskontakts. In diesem Kontakt war vor allem entscheidend, dass nun die Bedingungen der Wahrnehmung ersichtlich wurden, sich als veränderbar auswiesen und nicht mehr im umfassenden Konstrukt "Wahrnehmung" aufgingen.
Wahrnehmung wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts bestimmt als "Organ unseres ursprünglichen Welt-Erlebens." Das ursprüngliche Welterleben war das des Flaneurs, der mit allen Sinnen Umwelt wahrnimmt, um sich zu situieren und aus dieser Verortung Sicherheit und Anderssein zu gewinnen; die Verortung war aber auch über die Individualebene hinaus von politischer, sozialer, ökonomischer und kultureller Bedeutung. Man greift nicht zu hoch, wenn der Vormärz als Zeitspanne betrachtet wird, in der eine vollere Realität in sehr spezifischer Weise greifbar wurde. Die Vielschichtigkeit der Vormärz-Welt war dabei eine konstanter Innovation, die eine Initiierung jener Selbstbilder bedeutete, die über das Wahrnehmen bestätigt wurden, das selbst ein anderes geworden war. Nicht mehr informierte Wahrnehmung über die tautologisch so genannten sozialen Tatsachen; sie schuf diese vielmehr um und damit neu - das Organ des Welterlebens wirkte hier auf die Welt ein und musste Erlebnisse nicht mehr erleiden. Die Erfahrung der Welt-Erlebnisse bestand auch darin, die Sinne als sinnenöffnend zu sehen, indem die theoretische Vorrangstellung des Informationsaspekts der Wahrnehmung zurücktrat und Indices von Engagement, Eingreifen und Emanzipation deutlich werden konnten. Dies bedeutete, eine Form des "Wirklichkeitskontakts" zu suchen, die bisher nicht bestanden hatte. War der Kontakt vorher so geschehen, dass die Sinne eine bestätigende Funktion den sozialen und politischen Valeurs gegenüber einnahmen, die bezogen auf Emanzipationsprozesse und deren Möglichkeit einer Schließung gleichkam, öffnete nun die Veränderung der Wahrnehmung neue Formen des Wirklichkeitskontakts. In diesem Kontakt war vor allem entscheidend, dass nun die Bedingungen der Wahrnehmung ersichtlich wurden, sich als veränderbar auswiesen und nicht mehr im umfassenden Konstrukt "Wahrnehmung" aufgingen.
Pericytes are capillary-associated mural cells involved in the maintenance and the stability of the vascular network. This thesis aims to investigate the role of pericytes in the heart in the context of ageing and disease. We highlight the malignant effects of the remodelling in the heart and stress the focus on the role of cardiac pericytes in this context. We show that ageing reduces pericyte coverage and that myocardial infarction (MI) causes an activation of these cells. Single-nuclei and single-cell RNA sequencing analysis of murine hearts further revealed that the expression of the Regulator of G-protein signalling 5 (Rgs5) is reduced in cardiac pericytes both in ageing and transiently at day 1 and day 3 after MI. The loss of RGS5 in pericytes drives an entropic state of these mural cells characterized by morphological changes, excessive extracellular deposition and enhanced Gaq mediated GPCR signalling. The deletion of RGS5 in pericytes causes cardiac systolic dysfunction, induces myocardial fibrosis, and drives the activation of cardiac fibroblasts in a TGFb-dependent manner. In conclusion, our results describe the importance of pericytes maintaining cardiac homeostasis, identify RGS5 as a key regulator of this process and propose pericytes as crucial mediators of cardiac fibrosis and possible therapeutic targets to prevent cardiovascular disease.
Das Wachsein ist kein Privileg, sondern ein besonderes Ergebnis förderlicher Umstände. Wir können die Figurationen solcher Privilegien, d. h. auch die Umstände, auf denen sie beruhen, nicht verlassen, ohne dass Elemente starker Dysfunktion den Frieden dieser Anordnung einmal gestört hätten. Im 19. Jahrhundert sind die Sinne nicht nur bezogen auf das, was sie wahrnehmen, sondern tangieren jenseits der Inhaltsschübe die Strukturen und Selbstverhältnisse derjenigen, die zu diesem Zeitpunkt das symbolische Medium der Sprache verwenden. Im Vormärz störte eine Krise des Autoritarismus die unbefangene Herrschaft; Metternich et al. wurden zu Chiffren dessen, was eine staatliche Ordnung nicht mehr reibungslos beförderte, sondern im Zuge revolutionierender Prozesse Fragen aufwarf: Nach Geltung, der Verlässlichkeit der eigenen Wahrnehmung, die bislang meist von autoritären Strukturen geleitet worden war, nach möglichen Eigenanteilen an dem, was die politische Struktur bisher hergegeben hatte. Strukturwandel trat als Wahrnehmungswandel in die Geschichte ein. Die Sinne und allgemein die Wahrnehmungsfähigkeit werden im Vormärz im Gesehenen herausgefordert. Wahrnehmung ist eine 'contested area', ein umkämpftes Gebiet, in dem sich alte und neue Wahrnehmungsformen überlagern und kreuzen. Gezeigt werden soll, dass Wahrnehmung, mit Erwin Straus, ästhesiologisch aufzufassen ist, d. h. dass im alltäglichen Vollzug des sinnlichen Erlebens unser Interesse beim Gegenstand, der Welt, dem Anderen ist, nicht nur beim bestätigenden Sehen des Gesehenen, sondern dem Gesehenen als Quelle möglicher Änderung. Es gibt immer die Möglichkeit der Bewegung, die Möglichkeit, sich zum Wahrgenommenen zu verhalten. In diesem Sinne sind die Bewegung und Bewegtheit des Vormärz ein politisches Phänomen: aus den sensuellen Erfahrungen folgt etwas. Die bewegte und bewegende Beziehung zum Wahrgenommenen begründet im Vormärz einen Anspruch auf Partizipation, der einem Wachwerden der Sinne gleichkommt.
Die klinische Pfade zielten in erster Linie darauf ab, die Aufenthaltsdauer zu verkürzen und unnötige Kosten zu sparen, während die Qualität der Pflege erhalten blieb oder verbessert wurde. Bei der laparoskopischen Cholezystektomie gibt es keine ausreichenden Beweise für einen Einfluss auf postoperative Komplikationen.
In dieser retrospektiven Studie wurde die logistische Regression verwendet, um einen Neigungswert zu berechnen, und nach dem Abgleich werden 296 Patienten in beiden Gruppen im Hinblick auf postoperative Komplikationen unter Verwendung des Clavien-Dindo-Klassifizierungssystems als primäres Ziel analysiert. Darüber hinaus wurden sekundäre Ziele wie Aufenthaltsdauer, Einhaltung und Abweichung vom klinischen Pfad in Bezug auf die Entlassung von Patienten analysiert. Das relative Risiko des primären Ergebnisses wurde berechnet und mit dem E-Wert als Ansatz für Sensitivitätstests verglichen.
Aufgrund des obligatorischen Teil der klinischen Pfad bei den Patienten betrug die Compliance 100 Prozent. In 16% der Fälle trat eine Abweichung vom Pfad in Bezug auf die geplante Entlassung des Patienten am zweiten Tag nach der Operation auf. Nach Anpassung um potenzielle Faktoren beträgt das relative Risiko beim Vergleich der Clavien-Dindo-Komplikationsbewertung 0 versus 1-4 ist 1,64 (95% CI 0,87; 3,11), was nicht signifikant unterschiedlich ist (p = 0,127).
Nach Matching beträgt die Verweildauer 3,69 Tage ohne bzw. 3,26 Tage mit dem klinischen Pfad.
Vergleich zu bereits implementierter strukturierter Standardoperationsverfahren kann ein klinischer Pfad postoperative Komplikationen nicht reduzieren.
Dennoch betrachten wir unseren klinischen Pfad als ein äußerst wertvolles Instrument für die interdisziplinäre Verwaltung des Krankenhausaufenthalts des Patienten unter der Aufsicht eines erfahrenen Chirurgen.
In natural environments, background noise can degrade the integrity of acoustic signals, posing a problem for animals that rely on their vocalizations for communication and navigation. A simple behavioral strategy to combat acoustic interference would be to restrict call emissions to periods of low-amplitude or no noise. Using audio playback and computational tools for the automated detection of over 2.5 million vocalizations from groups of freely vocalizing bats, we show that bats (Carollia perspicillata) can dynamically adapt the timing of their calls to avoid acoustic jamming in both predictably and unpredictably patterned noise. This study demonstrates that bats spontaneously seek out temporal windows of opportunity for vocalizing in acoustically crowded environments, providing a mechanism for efficient echolocation and communication in cluttered acoustic landscapes.
So unterschiedlich auch immer J. G. Fichtes und Hegels Auffassung des Ich sind, unterscheidet sich I. H. Fichte - der posthume Herausgeber der Werke seines Vaters - in der "Erste[n] Abtheilung: Das Erkennen als Selbsterkennen" seiner Grundzüge zum Systeme der Philosophie 1833 in mehreren Hinsichten, die für den Vormärz charakteristisch sind, noch stärker von ihnen als die beiden voneinander: 1. Am Anfang dessen Entwicklung steht das Ich weder Sachen gegenüber noch setzt es ein Objekt sich gegenüber, sondern das Ich wird von einer Mannigfaltigkeit der Empfindung geradezu besetzt. 2. Die Entwicklung des Ich beginnt nicht mit einer völligen Aktivität, sondern mit einer völligen Passivität, aus der allmählich (keine unbegrenzte) Aktivität entsteht. 3. Das Ich ist am Anfang dessen Entwicklung Mannigfaltigkeit; es konstituiert sich als Ich erst allmählich. 4. Das Ich ist am Anfang weder ein rein universelles Subjekt, in dem Sinne, in dem jedes Ich jedem Ich gleich ist, sondern das Ich ist individuell. Auch im Laufe dessen Entwicklung entsteht kein reines, universelles Ich, sondern es bleibt immer individuell. 5. Anders als das reine Ich bei J. G. Fichte und Hegel steht I. H. Fichtes Ich am "Anfang" seines "System der Philosophie". Die Wahrnehmung steht als "Erste Epoche" am Anfang der Entwicklung des Ich. Die erste Epoche enthält wiederum drei "Stufen" der Wahrnehmung.
Die folgenden Überlegungen zielen darauf ab, den Übergangscharakter der Erkenntnislehre Feuerbachs auszuweisen, die einerseits an die objektivistische Linie der empiristisch-sensualistischen Philosophie unter den französischen Materialisten anschließt und andererseits auf die ökologische Fundierung des menschlichen Bewusstseins und seiner Leistungen vorausweist, die seit dem letzten Drittel des neunzehnten Jahrhunderts in Philosophie und Wissenschaften Verbreitung gefunden und der aktuellen, in Philosophie und Neurowissenschaften vertretenen Embodiment-Forschung den Weg bereitet hat. So stehen Feuerbachs 'reformatorische' Bemühungen um eine Erneuerung der deutschsprachigen Philosophie nach dem Idealismus in einer bislang noch unbeachtet gebliebenen Fernbeziehung mit den Bemühungen der Gegenwart um eine Revision des klassischen Leib-Seele-Dualismus. Zur Veranschaulichung des Kerngehalts von Feuerbachs französischen Vorläufern greife ich zunächst auf die Radikalisierung des Empirismus einerseits durch den erkenntnistheoretischen Sensualismus und andererseits durch den physiologischen Materialismus zurück, indem ich exemplarisch Etienne Bonnot de Condillacs "Traité des sensations" und Julien Offray de La Mettrie's "L'Homme Machine" als realtypische Ausdrucksgestalten dieser französischen Entwicklungslinie darstelle (1). In einem zweiten Schritt zeige ich Gemeinsamkeiten und Differenzen Ludwig Feuerbachs im Verhältnis zu dieser sensualistischmaterialistischen Traditionslinie des empiristischen Philosophierens auf (2) und schließe damit, wie Feuerbachs Umformung dieser Tradition zugleich auf die Ökologisierung der Erkenntnistheorie um 1900 und vermittelt darüber auch auf die gegenwärtige Forschung zur Philosophie der Verkörperung vorausweist (3).
Optimierung der Synthese eines neuen photolabil geschützten Nitroxid-Spin-Labels für RNA und DNA
(2023)
Im Rahmen dieser Arbeit konnte, ausgehend von den günstigen Ausgangsverbindungen Desoxyadenosin und Phthalsäureanhydrid, ein neues photolabil geschütztes Nukleotid 1 und sein Dummypartner 2 synthetisiert werden. Positiv zu bemerken ist, dass einige Schritte im Vergleich zu ähnlichen literaturbekannten Reaktionen in Einfachheit, Reinheit oder Ausbeute verbessert wurden. So konnte die Ausbeute der wichtigen Umwandlung des Amins 46 zum Iodid 47 durch den Ersatz des vorherigen DCM/DIM Gemisches durch reines DIM von 15 % auf akzeptable 50 % erhöht werden, was nicht nur Zeit, sondern auch zukünftige Chemikalienmengen einspart. Nicht nur hierbei, sondern auch bei der Nitrierung zu 61 oder auch der Oxidierung zu 63 war es von äußerster Wichtigkeit eine korrekte Temperaturkontrolle durchzuführen, da es sonst zu hohen Ausbeuteverlusten durch ungewollte Nebenreaktionen kommen konnte. Eine sehr interessante Beobachtung war die Kontrolle der Suzuki Miyaura-Kreuzkupplung durch die Anwendung verschieden starker Basen. Während schwache Basen wie KOAc nur zur Miyaura-Borilierung führten, begünstigten starke Basen wie K3PO4 die Suzuki Miyaura-Kreuzkupplung. Die Zusammenführung des Zucker Bausteins 36 und des Isoindolin-Bausteins 37 funktionierte sehr gut, sodass das Nukleotid 1 durch die Schützung der exozyklischen Amingruppe und Phosphorylierung des 3´-OH dargestellt werden konnte.
Die Synthese der 14mer DNA bzw. RNA Sequenzen mit den neuen Nukleotiden 1 und 2 funktionierten mit zufriedenstellenden Ausbeuten, nur die Abspaltung der Pac-Gruppe benötigte etwas harschere Bedingungen von 50 °C in 32 % Ammoniak über Nacht. Die photolabile Schutzgruppe in Strang (V) mDNA-Tetramethyl konnte nun abgespalten und das Nitroxid an Luft reoxidiert werden. Anhand von EPR-Spektren und einer HPLC Analyse ergab sich jedoch eine Abspalteffizienz von nur 70 %. Dies bedeutet, dass für künftige PELDOR Messungen eine Aufreinigung des Spaltgemisches zur Isolierung des Radikal-Strangs von Nöten ist.
Anhand des Schmelzpunkts der verschiedenen Duplexe wurde anschließend die mögliche Anwendung des Nukleotids weiter analysiert. Hierbei stellte sich heraus, dass der Benzolring sowohl in 2 als auch in 1 eine erhebliche Destabilisierung des Duplex erzeugte. Somit ist das neue photolabil geschützte Nukleotid als EPR Sonde in der Mitte von Sequenzen nur bedingt geeignet. Zukünftige Experimente könnten das neue Spin Label nicht in der Mitte, sondern an den Enden der Sequenzen ähnlich anderer Arbeiten[92,94,164] einbauen, wo die Destabilisierung eine geringere Auswirkung hat, oder die Sequenz für eine bessere Stabilisierung verlängern.[164] Bei ausreichenden Duplexstabilitäten könnten hiermit dann PELDOR Messungen durchgeführt werden. Ähnlich starre, sterisch anspruchsvolle Nukleotide zeigten auch ähnliche Schmelzpunkte für ihre Duplexe[120], dennoch wurden sie für weitere Markierungsexperimente verwendet. Hierbei handelte es sich jedoch nicht um EPR Sonden, sondern um Fluoreszenzmarker. Da auch das neue Spin-Label 1 ein großes π-System besitzt, könnte eine komplett neue Herangehensweise die Anwendung als Fluoreszenzmarker sein. Genaue Absorptionsmessungen müssten noch durchgeführt werden, jedoch zeigte das Spin Label sehr stark fluoreszierende Eigenschaften unter der UV-Lampe während der Säulenchromatographie. Hierbei würde die Synthese um einiges kürzer ausfallen, da das EPR-aktive Nitroxid nicht mehr benötigt wird und geschützt werden muss, was Zeit und Chemikalien spart.
Zusammenfassend wurde über eine 22-stufige Synthese ein neues photolabil geschütztes Spin-Label synthetisiert, in ein 14mer integriert, erfolgreich entschützt und mittels EPR-Spektroskopie vermessen. Schmelzpunktmessungen zeigten jedoch eine große Destabilisierung und deuten darauf hin, dass 1 und Nukleotide mit ähnlich Benzolringen nur eingeschränkt als EPR-aktive Nukleotide geeignet sind.
Der Gestank der Armen : philosophische Notizen zur Topografie eines moralisch anästhesierten Sinnes
(2023)
In seiner reich instrumentierten Kulturgeschichte des Geruchs beschreibt der französische Historiker Alain Corbin die Großstädte des 18. Jahrhunderts als Orte olfaktorischer Zumutungen. Als der junge Rousseau 1731 nach Paris kam, fand er ein "Amphitheater von Latrinen" vor. Selbst in den Tuilerien und in den Gärten des Palais Royal konnte man den übelerregenden Dunstschwaden, die von den Ufern der Seine herüberwehten, nicht entgehen. Paris stank buchstäblich zum Himmel. [...] Noch taten sich Standesunterschiede nicht in der Abwesenheit von schlechten Gerüchen kund. Die Ordnung von Macht und Stand fand ihren Ausdruck in einer Steigerung "sozialer Sichtbarkeit", um die sich Angehörige höherer Stände ohnehin nicht besorgen mussten, weil sie ihnen qua Geburt schon immer gegeben war. Man musste sich nicht waschen, um das gemeine Volk in seine Schranken zu weisen. Selbst der Souverän stank. [...] Alain Corbin beschreibt die Phase von der zweiten Hälfte des 18. bis zum Ende des 19. Jahrhunderts als eine Epoche der Desodorierung, die mit einem grundlegenden Wandel in der Wahrnehmung, Bewertung und Interpretation von Gerüchen einhergeht. Der Fokus verschiebt sich "vom Lebenden zum Sozialen", wie Corbin betont. Die Geruchstoleranz gegenüber der sozialen Mitwelt sinkt. Hygiene und Sauberkeit markieren zunehmend "soziale Positionen, soziale Unterschiede und soziale Pflichten". Insbesondere der öffentliche Raum wird zum Schauplatz hygienischer Disziplinierung. [...] Wenngleich sich Corbins Analysen nur zeitverschoben auf das vormärzliche Deutschland übertragen lassen, wächst auch hier mit den demografischen und industriellen Umwälzungen das Interesse an 'sozialen' Gerüchen. Gerüche werden zu affektiven Operatoren "sozialer Fremd-eigen Differenzen".
Der Mediziner und Psychiater Erwin Straus (1891-1975) hat für die Welt der Wahrnehmung eine eigene Ästhesiologie, in der er Wahrnehmung selbst als ein leibliches Empfinden differenziert, entwickelt und gewinnt über seine Kritik der Trennung von Wahrnehmung und Wirklichkeit ein eigenes Konzept der kommunikativen Struktur von Wahrnehmung und Welt jenseits der polaren Struktur von Subjekt und Objekt. [...] Im Folgenden werde ich Straus' Ästhesiologie in drei Schritten vorstellen: Beginnen werde ich mit den leiblichen wie welthaften Grundlagen der Wahrnehmung im Empfinden, dem inkarnierten Subjekt in pathischer und gnostischer Kommunikation mit der Welt, wie Straus dies differenziert. Zweitens bauen sich aus der raum-zeitlichen Struktur dieser Kommunikation Erfahrungen in einem historischen - einem Lebenskontext - auf; hier rekurriert Straus dann auch auf das spezifisch menschliche Wahrnehmen. Abschließend werde ich Straus' Entwicklung einer aus der Situation des Wahrnehmenden gewonnenen Theorie der Norm vorstellen, mit der er nicht nur auf dem Feld der Psychiatrie psychopathologisch wie auch ärztlich argumentiert, sondern auch generell für die Grundlage sinnhafter Erfahrungen unserer Wirklichkeit als sinnliche Subjekte in einer Welt für Selbst- und Fremdwahrnehmung, um gegen Reduktionismen mancher empirischen Forschungen wieder den Reichtum einer gemeinsam erlebten Welt wiederzugewinnen: Als Reichtum der phänomenalen Vielfalt, der unreduzierbaren Eigen- und Andersheit, nicht als Regel, sondern als Sinn der Sinne. Eben jenes, worum Büchner und die Personen seiner Vormärz-Dramen ringen.
Was in diesem Aufsatz unternommen werden soll, lässt sich als eine Phänomenologie der pathischen Wahrnehmung charakterisieren: Es geht um die Wahrnehmung, insofern sie als ein leibliches Widerfahrnis erlebt wird. Genauer gesagt: In der Wahrnehmung geschieht eine Einwirkung des Wahrgenommenen auf den Wahrnehmenden, also eine angenehme oder unangenehme Einwirkung des Wahrnehmungsobjekts auf das Wahrnehmungssubjekt, die sich als phänomenaler Bestand erfassen lässt. Das Widerfahrnis gehört daher selbst zum Wahrnehmungsgehalt des wahrnehmenden Subjekts, und nur insoweit ist es das Thema einer Phänomenologie der pathischen Wahrnehmung. [...] Das Ziel dieser Untersuchung besteht darin, die Aufmerksamkeit auf bestimmte Qualitäten der Wahrnehmungsobjekte zu richten, welche in einer jeden Wahrnehmungsphilosophie unter den Tisch fallen, welche sich üblicherweise an epistemischen Fragestellungen orientiert und die Wahrnehmung deshalb primär als sinnliche Erkenntnis befragt. [...] Eine entscheidende Hürde, die einer Phänomenologie der pathischen Wahrnehmung im Wege steht, ist nun jene bereits erwähnte und in Philosophie und Wissenschaft weit verbreitete Auffassung, Wahrnehmung sei sinnliche Erkenntnis und sonst gar nichts - zumindest nichts, was einer philosophischen Untersuchung wert sei. Es bietet sich an, diese Hürde als Primat der Erkenntnis zu charakterisieren. Allerdings ist dies nicht die einzige Hürde, die es zu überwinden gilt, um die Philosophie weiter ins Dickicht der Wahrnehmung hinein zu führen. Es lassen sich immerhin noch zwei weitere unterscheiden, die als Primat der Praxis und Primat des Leibes bezeichnen werden können. Von einem Primat der Praxis lässt sich dort sprechen, wo eine pragmatische Verkürzung in dem Sinne vorliegt, dass Widerfahrnisse nur als Widerstände gegen unser Handeln berücksichtigt werden und das Unangenehme sich damit auf das Hinderliche reduziert. Demgegenüber soll von einem Primat des Leibes, bei dem die häufige Leibvergessenheit der Wahrnehmungsphilosophie geradezu durch eine Leibversessenheit überkompensiert wird, dann die Rede sein, wenn zwar pathische Qualitäten im Mittelpunkt stehen, diese jedoch lediglich als eigenleibliche Zustände verstanden und damit von jeglicher Wahrnehmung weltlicher Objekte abgetrennt werden. In den nun anschließenden Überlegungen sollen zunächst durch eine kritische Abgrenzung gegenüber den genannten drei Hürden die Konturen eines alternativen wahrnehmungsphilosophischen Ansatzes tentativ sichtbar werden. Nach dieser kritischen Auseinandersetzung folgt dann der positive Gegenentwurf, in dem anhand von konkreten Beispielen der Versuch einer Phänomenologie der pathischen Wahrnehmung unternommen wird.
Der eurozentrische Blick des 18. und 19. Jahrhunderts, den es hier zu untersuchen gilt, definiert und interpretiert das Wahrgenommene über vergleichende Studien. Stets steht eine Differenz in der Subjekt-Objekt Beziehung zwischen Beobachtendem und Wahrgenommenem. Dies gelingt am ehesten, wenn das Objekt der Betrachtung abstrahiert und verallgemeinert und zugleich aus einer sicher wirkenden Distanz beschrieben wird. Beschreibungen von Menschen verschiedener Herkunft basieren auf Vergleichen, deren Kriterien die Untersuchungsergebnisse von vornherein festlegen. Sie fokussieren sich auf Körpermerkmale und deren unterstellte Einflüsse auf intellektuelle und kulturelle Entwicklungsmöglichkeiten. Sie betrachten gesellschaftliche Strukturen und ziehen daraus ihre verallgemeinernden Schlüsse. Solche Untersuchungen entstehen auf unterschiedlichen Ebenen: Im bildungsbürgerlichen Haushalt finden sich populärwissenschaftliche Publikationen wie Lexika für Erwachsene und Kinder. Die sich etablierende Anthropologie bedient sich ebenfalls der Vergleichsmodelle in der Beschreibung des Andersseins. Versuche, die Perspektive zu ändern und einen kulturellen Transfer überhaupt erst zu denken, lenken den Blick auf ein weiteres wichtiges Phänomen der Wahrnehmung in Selbsterkenntnis. Als Quellentexte und Anschauungsmaterialien sind solche Publikationen zusammengestellt, in welchen die Differenz zwischen Europäer:innen und Afrikaner:innen herausgearbeitet wird. Der afrikanische Kontinent gewinnt im 19. Jahrhundert zunehmend an Bedeutung. Das Innere des Kontinents lockt Forschungsreisende, Missionare und später Kolonialmächte an. Aus den Begegnungen und Beschreibungen leiten sich nicht nur Bilder, sondern zugleich Argumentationslinien für europäische Handlungsstrategien ab, die bis heute nachwirken.
Charles Cros, Erfinder technischer Reproduzierbarkeit von Wahrnehmung in Nachmärz und Moderne
(2023)
Charles Cros (1842-1888) verkörpert den Weg der französischen Lyrik von der Spätromantik über Parnass und Symbolismus zur Moderne in überraschender Dichte, anders, aber nicht weniger typisch als Verlaine, Rimbaud und Mallarmé. [...] Die naturwissenschaftlichen Erfindungen von Charles Cros sind durchweg kommunikativer Natur und zielen auf die Reproduzierbarkeit von Sinneseindrücken wie seine Poesie auf die "Wiederholbarkeit von Träumen". Der Zusammenhang von technischer Reproduzierbarkeit - hier durchaus im Sinne von Walter Benjamins einschlägigem Essay verstanden - und der lyrischen 'Chansons perpétuelles' von Cros ist indessen noch niemals untersucht worden.
Die Epoche des Vormärz ist von einer Intensivierung staatlicher Geheimdiensttätigkeit sowie einer Professionalisierung und Institutionalisierung der staatlichen Überwachungs- und Zensurbehörden gekennzeichnet. Die in dieser Zeit sich herausbildenden Kontrolltechniken und -strukturen bildeten die Grundlage für spätere Überwachungsregime. Es war eine Zäsur für die deutsche Geschichte generell und für die Geschichte der deutschen Inlandsspionage im Besonderen. Von 1833 bis 1842 wurden die Ermittlungen des Deutschen Bundes gegen politisch Andersdenkende durch die Bundeszentralbehörde in Frankfurt am Main und das Mainzer Informationsbüro durchgeführt; in Preußen wurde 1833 die zweite Ministerialkommission ins Leben gerufen, die bereits 1819 bis 1828 aktiv gewesen war und sämtliche "politischen Umtriebe" in Preußen überwachte. [...] Die staatlichen Überwachungsapparate funktionierten nur mit Hilfe von zahlreichen beteiligten Menschen: von hohen Ministerialbeamten über Polizeibeamte bis zu informellen Zuträgern, die unter vielen Namen bekannt sind - Konfidenten, Informanten, Agenten, V-Leute, Spitzel. Über die Biographien und die konkreten Tätigkeiten dieser untergeordneten Akteure liegen bislang nur verstreute Forschungen vor. Der vorliegende Aufsatz stellt einen von ihnen vor - den Literaten und geheimen Informanten Joel Jacoby. Joel Jacoby (1811-1863) war eine der berüchtigtsten Figuren des Vormärz. Um sein Leben und Wirken als preußischer Spitzel rankten sich schon zu Lebzeiten zahlreiche Legenden. Doch bislang gab es nur wenig gesichertes Faktenwissen darüber, worin sein geheimdienstliches Wirken eigentlich genau bestand. Neu aufgefundene Geheimberichte, die Jacoby an die preußischen Überwachungsbehörden sandte, erlauben nun erstmals Einblicke in seine Tätigkeit. Jacobys Berichte stellen einen Schatz sowohl für die Erforschung seiner Biographie als auch des Geheimdienstwesens im Vormärz dar. Ich gebe im Folgenden einen ersten Überblick über die Berichte aus der Frühzeit von Jacobys Spitzeltätigkeit. Sie führen vor Augen, wie umfangreich, akribisch, aber auch widersprüchlich die Arbeit eines Agenten sein konnte, der die Rollen eines Verfolgers und Verfolgten, eines Spitzels und Schriftstellers in seiner Person vereinte. Es wird sich zeigen, welch großen Stellenwert Literatur und Presse für die Agententätigkeit hatte und wie sehr die Berichte an dem jeweiligen Empfänger ausgerichtet waren.
Tobacco smoke-associated particulate matter emissions in a car cabin using the TAPaC platform
(2023)
Zigarettenrauch enthält bis zu 5000 Inhaltsstoffe, von denen mindestens 250 gesundheits-schädlich und 98 krebserregend sind. Der freigesetzte Feinstaub erreicht hohe Konzentrati-onen in Innenräumen und ist somit besonders schädlich für Passivraucher (z.B. Kinder).
Ziel war es eine Messplattform zu etablieren, mit dessen Hilfe die Feinstaubexposition durch Zigarettenrauch im Fahrzeuginnenraum unter unterschiedlichen ventilatorischen Szenarien untersucht werden konnte. Zudem sollte der Einfluss verschiedener Tabakprodukte auf die Feinstaubkonzentration getestet werden.
Im ersten Teil dieser Dissertation wird die neuartige TAPaC Messplattform (tobacco-associated particulate matter emissions inside a car cabin: establishment of a new measuring platform) vorgestellt. Sie erlaubt die Auswirkungen verschiedener ventilatorischer Sze-narien auf die Feinstaubemission von Zigarettenrauch im Auto besser beurteilen zu können. Da niemand gesundheitsschädlichem Tabakrauch ausgesetzt wird, kann sie ohne jegliche ethische Bedenken eingesetzt werden. Die Zigaretten werden hierbei einzeln auf der Beifahrerseite verraucht. Der beim Rauchen freigesetzte Feinstaub wird auf der Fahrerseite gemessen und in PM10 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser <10 µm), PM2,5 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser <2,5 µm), und PM1 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser <1 µm) unterteilt. Hierbei konnten unter der Verwendung von 3R4F Research Cigarettes extrem hohe Feinstaubmesswerte bei geschlossenen Fenstern und ausgeschalteter Lüftung nachgewiesen werden (PM10: 1608 µg/m3, PM2,5: 1583 µg/m3, PM1: 1133 µg/m3). Diese Daten stellen Durchschnittwerte nach 10-minütiger Messung dar. Auch konnte eine Reduktion der Feinstaubkonzentration (PM10: -70,8 bis -74,4%, PM2,5: -70,6 bis -74,3%, PM1: -64,0 bis -68,0%) durch den Einsatz der Lüftung nachgewiesen werden.
Der zweite Teil dieser Dissertation befasste sich maßgeblich mit dem Einfluss unterschiedlicher ventilatorischer Szenarien auf die Feinstaubkonzentrationen im Auto. Unter Verwen-dung von drei unterschiedlichen Zigarettenprodukten (3R4F Research Cigarettes, Marlboro Red, Marlboro Gold) wurden insgesamt 7 ventilatorische Szenarien (Condition C1b–C7b) getestet. Für alle Szenarien, mit Ausnahme von C1b, war die Autolüftung auf Stufe 2/4 ge-stellt und in Richtung der Windschutzscheibe gerichtet. Die Szenarien beinhalteten: Condition 1 (C1b) Fenster geschlossen, Autolüftung aus und externer Ventilator aus, Condition 2 (C2b) Fenster 10 cm geöffnet und externer Ventilator aus, Condition 3 (C3b) Fenster 10 cm geöffnet und externer Ventilator auf höchster Stufe (3/3) an, Condition 4 (C4b) Fenster halb geöffnet und externer Ventilator aus, Condition 5 (C5b) Fenster halb geöffnet und externer Ventilator auf höchster Stufe (3/3) an, Condition 6 (C6b) Fenster vollständig geöffnet und externer Ventilator aus und Condition 7 (C7b) Fenster vollständig geöffnet und externer Ventilator auf höchster Stufe (3/3) an.
Es zeigten sich besonders hohe Feinstaubkonzentrationen bei Zigaretten, welche ohne Ventilation bei geschlossenem Fenster verraucht wurden. Unabhängig von der verwendeten Marke war die Feinstaubbelastung nach 10 min unter C1b (PM10: 1272–1697 µg/m3, PM2,5: 1253–1659 µg/m3, PM1: 964–1263 µg/m3) deutlich höher als unter C2b (PM10: 67–84 µg/m3, PM2,5: 68–83 µg/m3, PM1: 66–79 µg/m3), C3b (PM10: 100–139 µg/m3, PM2,5: 99–138 µg/m3, PM1: 95–132 µg/m3), C4b (PM10: 84–94 µg/m3, PM2,5: 84–93 µg/m3, PM1: 81–89 µg/m3), C5b (PM10: 94–120 µg/m3, PM2,5: 93–119 µg/m3, PM1: 90–114 µg/m3), C6b (PM10: 155–196 µg/m3, PM2,5: 154–195 µg/m3, PM1: 148–184 µg/m3), und C7b (PM10: 74–99 µg/m3, PM2,5: 72–97 µg/m3, PM1: 69–93 µg/m3). Ebenfalls wurden Feinstaubspitzenwerte bei 4,5 min und 10 min ausgewertet. Bei 4,5 min konnte PM10 unter C2b–C7b um 81,6–93,3% im Vergleich zu C1b reduziert werden. Bei 10 min sogar um 92,9–99,3%. Die 3R4F Zigarette hatte die höchste Feinstaubemission gefolgt von Marlboro Rod und Marlboro Gold. Zudem zeigte sich, dass die Feinstaubemission auch von den Tabakinhaltsstoffen und dessen Konzentrationen abhängig ist.
Die Etablierung der neuen Messplattform ermöglicht die Erforschung von Feinstaubexpositionen durch Zigarettenrauch im Auto ohne potentiell gesundheitliche Folgen. In Zusammenschau der Daten ließ sich nach Öffnen des Fensters und unter Einflussnahme verschiedener ventilatorischer Einstellungen eine deutliche Reduktion der Feinstaubkonzentration im Auto feststellen. Nichtsdestotrotz bleibt die Feinstaubbelastung im Autoinnenraum zu hoch und übersteigt die Richtwerte der Air Quality Guidelines aus dem Jahre 2021 der WHO. Die experimentell untersuchten Belüftungsszenarien sind somit insuffizient, da sie nicht vor der toxischen Feinstaubexposition durch Passivrauch beim Autofahren schützen können.
The knowledge of the material budget with a high precision is fundamental for measurements of direct photon production using the photon conversion method due to its direct impact on the total systematic uncertainty. Moreover, it influences many aspects of the charged-particle reconstruction performance. In this article, two procedures to determine data-driven corrections to the material-budget description in ALICE simulation software are developed. One is based on the precise knowledge of the gas composition in the Time Projection Chamber. The other is based on the robustness of the ratio between the produced number of photons and charged particles, to a large extent due to the approximate isospin symmetry in the number of produced neutral and charged pions. Both methods are applied to ALICE data allowing for a reduction of the overall material budget systematic uncertainty from 4.5% down to 2.5%. Using these methods, a locally correct material budget is also achieved. The two proposed methods are generic and can be applied to any experiment in a similar fashion.
This dissertation constitutes a series of successive research papers, starting with the characterization of various optogenetic tools up to the establishment of purely optical electrophysiology in living animals.
Optogenetics has revolutionized neurobiology as it allows stimulation of excitable cells with exceptionally high spatiotemporal resolution. To cope with the increasing complexity of research issues and accompanying demands on experimental design, the broadening of the optogenetic toolbox is indispensable. Therefore, one goal was to establish a wide variety of novel rhodopsin-based actuators and characterize them, among others, with respect to their spectral properties, kinetics, and efficacy using behavioral experiments in Caenorhabditis elegans. During these studies, the applicability of highly potent de- and hyperpolarizers with adapted spectral properties, altered ion specificity, strongly slowed off-kinetics, and inverted functionality was successfully demonstrated. Inhibitory anion channelrhodopsins (ACRs) stood out, filling the gap of long-sought equivalent hyperpolarizing tools, and could be convincingly applied in a tandem configuration combined with the red-shifted depolarizer Chrimson for bidirectional stimulation (Bidirectional Pair of Opsins for Light-induced Excitation and Silencing, BiPOLES). A parallel study aimed to compare various rhodopsin-based genetically encoded voltage indicators (GEVIs) in the worm: In addition to electrochromic FRET-based GEVIs that use lower excitation intensity, QuasAr2 was particularly convincing in terms of voltage sensitivity and photostability in C. elegans. However, classical optogenetic approaches are quite static and only allow perturbation of neural activity. Therefore, QuasAr2 and BiPOLES were combined in a closed-loop feedback control system to implement the first proof-of-concept all-optical voltage clamp to date, termed the optogenetic voltage clamp (OVC). Here, an I-controller generates feedback of light wavelengths to bidirectionally stimulate BiPOLES and keep QuasAr’s fluorescence at a desired level. The OVC was established in body wall muscles and various types of neurons in C. elegans and transferred to rat hippocampal slice culture. In the worm, it allowed to assess altered cellular physiology of mutants and Ca2+-channel characteristics as well as dynamical clamping of distinct action potentials and associated behavior.
Ultimately, the optogenetic actuators and sensors implemented in the course of this cumulative work enabled to synergistically combine the advantages of imaging- and electrode-based techniques, thus providing the basis for noninvasive, optical electrophysiology in behaving animals.
Das Ziel in der vorliegenden systematischen Literaturrecherche ist es, den aktuellen Stand des Wissens über die Erfolgsfaktoren von Einzelzahnimplantaten, bei denen eine Sofortbelastung auf den provisorischen Implantatkronen zum Antagonisten erfolgt, wiederzugeben. In diesem Rahmen wurden Zusammenhänge zwischen der Implantatüberlebensrate, der Primärstabilität, der Implantatregion, des Implantatdesigns und des Implantationszeitpunktes getrennt nach okklusalem Belastungsprotokoll (mit versus ohne antagonistische Okklusionskontakte auf den provisorischen Implantatkronen) und der postoperativen Verhaltensweisen der Patienten analysiert. Der Prozess der systematischen Literaturrecherche wurde nach den PRISMA-Guidelines für den Suchzeitraum von 2012 bis 2022 durchgeführt.
Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine qualitative Analyse in deskriptiver Form durchgeführt.
In den analysierten Studien, wurde am häufigsten ein Eindrehmoment von ≥ 35 Ncm als Kriterium für eine Sofortbelastung gewählt. Die meisten Implantate wurden in der Oberkieferregion 15 bis 25 inseriert. Bei den Implantatkronen mit antagonistischen Okklusionskontakten fielen die Überlebensraten insgesamt niedriger aus als in den Studien, in denen die Implantatkronen ohne antagonistische Okklusionskontakte eingegliedert wurden. Die Überlebensraten waren weitestgehend vergleichbar mit den Ergebnissen konventioneller Belastungsprotokolle. Die Datenlage anhand dieser Recherche spricht zurzeit für die Realisierung der Sofortbelastung von provisorischen Implantatkronen ohne antagonistische Okklusionskontakte in Verbindung mit postoperativen Verhaltensmaßnahmen.
We report the measurement of the cross sections for e+e−→hadrons at center-of-mass (c.m.) energies from 3.645 to 3.871 GeV. We observe a new resonance R(3810) in the cross sections for the first time, and observe the R(3760) resonance with high significance in the cross sections. The R(3810) has a mass of (3804.5±0.9±0.9) ~MeV/c2, a total width of (5.4±3.5±3.2)~MeV, and an electronic partial width of (19.4±7.4±12.1)~eV. Its significance is 7.7σ. The R(3810) could be interpreted as a hadro-charmonium resonance predicted by Quantum Chromodynamics (QCD). In addition, we measure the mass (3751.9±3.8±2.8) ~MeV/c2, the total width (32.8±5.8±8.7)~MeV, and the electronic partial width (184±75±86)~eV with improved precision for the R(3760). Furthermore, for the R(3780) we measure the mass (3778.7±0.5±0.3) ~MeV/c2 and total width (20.3±0.8±1.7)~MeV with improved precision, and the electronic partial width (265±69±83)~eV. The R(3780) can be interpreted as the 13D1 state of charmonium. Its mass and total width differ significantly from the corresponding fitted values given by the Particle Data Group in 2022 by 7.1 and 3.2 times the uncertainties for ψ(3770), respectively. ψ(3770) has been interpreted as the 13D1 state for 45 years.
We search for an axion-like particle (ALP) a through the process ψ(3686)→π+π−J/ψ, J/ψ→γa, a→γγ in a data sample of (2.71±0.01)×109 ψ(3686) events collected by the BESIII detector. No significant ALP signal is observed over the expected background, and the upper limits on the branching fraction of the decay J/ψ→γa and the ALP-photon coupling constant gaγγ are set at 95% confidence level in the mass range of 0.165≤ma≤2.84GeV/c2. The limits on B(J/ψ→γa) range from 8.3×10−8 to 1.8×10−6 over the search region, and the constraints on the ALP-photon coupling are the most stringent to date for 0.165≤ma≤1.468GeV/c2.
Übermäßige Gewaltanwendungen durch Polizist:innen in Deutschland sind bislang nur in Ansätzen untersucht. Das Buch liefert umfassende wissenschaftliche Befunde zu einschlägigen Situationen und ihrer strafrechtlichen Aufarbeitung. Auf Basis einer Betroffenenbefragung mit über 3.300 Teilnehmenden und über 60 qualitativen Interviews stellen sich die Fälle als komplexe Interaktionsgeschehen dar, bei deren Aufarbeitung eine besondere Definitionsmacht der Polizei sichtbar wird.
In order to provide a reassessment of the Neotropical genus Pseudonannolene Silvestri, 1895, a cladistic analysis, biogeographic analysis, and taxonomic review were conducted in the present work. For the cladistic approach, 91 morphological characters were scored for 53 terminals as the ingroup and 10 as the outgroup. Three synapomorphies support the monophyly of the genus: presence of a longitudinal suture on the promentum, penial bases partially fused, and the internal branch of the gonopods surrounding the telopodite; and two homoplastic transformations: the lateral lobe of the collum densely striated and setae present up to the apical portion of the prefemoral process on the first leg-pair of males. The genus Pseudonannolene is recovered as sister-group of Epinannolene Brölemann, 1903 (Pseudonannoleninae). A total of 226 occurrence points were recorded for Pseudonannolene, with the majority of records from the Chacoan subregion, composed by Araucaria Forest, Atlantic, and Parana Forest provinces. The biogeographical searches using the Geographically explicit Event Model recovered two biogeographic reconstructions (cost of 79 000), with the vicariance events occurring more frequently in the deep clades, whereas sympatry and points of sympatry occurred in more inclusive clades. The first reconstruction recovered four vicariances, 13 sympatries, 4 points of sympatry, and 21 founder events, and the second reconstruction recovered four vicariances, 12–13 sympatries, 4–5 points of sympatry, and 21 founder events. The genus Pseudonannolene comprises 56 species, including 8 new species herein described: P. alata sp. nov., P. aurea sp. nov., P. bucculenta sp. nov., P. curvata sp. nov., P. granulata sp. nov., P. insularis sp. nov., P. morettii sp. nov., and P. nicolau sp. nov.; P. brevis Silvestri, 1902 and P. rugosetta Silvestri, 1897 are regarded as species inquirendae; a neotype of P. alegrensis Silvestri, 1897 is here proposed with male described for the first time. The following taxa are synonymized: P. canastra Gallo & Bichuette, 2020 and P. saguassu Iniesta & Ferreira, 2013 with P. ambuatinga Iniesta & Ferreira, 2013; P. marconii Iniesta & Ferreira, 2013 with P. longicornis (Porat, 1888); P. chaimowiczi Fontanetti, 1996, P. gogo Iniesta & Ferreira, 2013, P. rosineii Iniesta & Ferreira, 2014, P. taboa Iniesta & Ferreira, 2014, and P. longissima Iniesta & Ferreira, 2014 with P. microzoporus Mauriès, 1987; P. tricolor gracilis Brölemann, 1902 and P. tricolor rugosus Schubart, 1945 with P. tricolor Brölemann, 1902; P. auguralis Silvestri, 1902 with P. rocana Silvestri, 1902; and P. abbreviata Silvestri, 1902 with P. typica Silvestri, 1895. P. inops Brölemann, 1929 is proposed here as new status from P. bovei inops. A dichotomous identification key is presented to facilitate the species identification.
Elliptic flow of heavy-flavor decay electrons in Au+Au collisions at √sNN = 27 and 54.4 GeV at RHIC
(2023)
We report on new measurements of elliptic flow (v2) of electrons from heavy-flavor hadron decays at mid-rapidity (|y|<0.8) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 27 and 54.4 GeV from the STAR experiment. Heavy-flavor decay electrons (eHF) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 54.4 GeV exhibit a non-zero v2 in the transverse momentum (pT) region of pT< 2 GeV/c with the magnitude comparable to that at sNN−−−√=200 GeV. The measured eHF v2 at 54.4 GeV is also consistent with the expectation of their parent charm hadron v2 following number-of-constituent-quark scaling as other light and strange flavor hadrons at this energy. These suggest that charm quarks gain significant collectivity through the evolution of the QCD medium and may reach local thermal equilibrium in Au+Au collisions at sNN−−−√=54.4 GeV. The measured eHF v2 in Au+Au collisions at sNN−−−√= 27 GeV is consistent with zero within large uncertainties. The energy dependence of v2 for different flavor particles (π,ϕ,D0/eHF) shows an indication of quark mass hierarchy in reaching thermalization in high-energy nuclear collisions.
Elliptic flow of heavy-flavor decay electrons in Au+Au collisions at √sNN = 27 and 54.4 GeV at RHIC
(2023)
We report on new measurements of elliptic flow (v2) of electrons from heavy-flavor hadron decays at mid-rapidity (|y|<0.8) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 27 and 54.4 GeV from the STAR experiment. Heavy-flavor decay electrons (eHF) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 54.4 GeV exhibit a non-zero v2 in the transverse momentum (pT) region of pT< 2 GeV/c with the magnitude comparable to that at sNN−−−√=200 GeV. The measured eHF v2 at 54.4 GeV is also consistent with the expectation of their parent charm hadron v2 following number-of-constituent-quark scaling as other light and strange flavor hadrons at this energy. These suggest that charm quarks gain significant collectivity through the evolution of the QCD medium and may reach local thermal equilibrium in Au+Au collisions at sNN−−−√=54.4 GeV. The measured eHF v2 in Au+Au collisions at sNN−−−√= 27 GeV is consistent with zero within large uncertainties. The energy dependence of v2 for different flavor particles (π,ϕ,D0/eHF) shows an indication of quark mass hierarchy in reaching thermalization in high-energy nuclear collisions.
Elliptic flow of heavy-flavor decay electrons in Au+Au collisions at √sNN = 27 and 54.4 GeV at RHIC
(2023)
We report on new measurements of elliptic flow (v2) of electrons from heavy-flavor hadron decays at mid-rapidity (|y|<0.8) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 27 and 54.4 GeV from the STAR experiment. Heavy-flavor decay electrons (eHF) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 54.4 GeV exhibit a non-zero v2 in the transverse momentum (pT) region of pT< 2 GeV/c with the magnitude comparable to that at sNN−−−√=200 GeV. The measured eHF v2 at 54.4 GeV is also consistent with the expectation of their parent charm hadron v2 following number-of-constituent-quark scaling as other light and strange flavor hadrons at this energy. These suggest that charm quarks gain significant collectivity through the evolution of the QCD medium and may reach local thermal equilibrium in Au+Au collisions at sNN−−−√=54.4 GeV. The measured eHF v2 in Au+Au collisions at sNN−−−√= 27 GeV is consistent with zero within large uncertainties. The energy dependence of v2 for different flavor particles (π,ϕ,D0/eHF) shows an indication of quark mass hierarchy in reaching thermalization in high-energy nuclear collisions.
Elliptic flow of heavy-flavor decay electrons in Au+Au collisions at √sNN = 27 and 54.4 GeV at RHIC
(2023)
We report on new measurements of elliptic flow (v2) of electrons from heavy-flavor hadron decays at mid-rapidity (|y|<0.8) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 27 and 54.4\,GeV from the STAR experiment. Heavy-flavor decay electrons (eHF) in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 54.4\,GeV exhibit a non-zero v2 in the transverse momentum (pT) region of pT< 2\,GeV/c with the magnitude comparable to that at sNN−−−√=200 \,GeV. The measured eHF v2 at 54.4\,GeV is also consistent with the expectation of their parent charm hadron v2 following number-of-constituent-quark scaling as other light and strange flavor hadrons at this energy. These suggest that charm quarks gain significant collectivity through the evolution of the QCD medium and may reach local thermal equilibrium in Au+Au collisions at sNN−−−√=54.4\,GeV. The measured eHF v2 in Au+Au collisions at sNN−−−√= 27\,GeV is consistent with zero within large uncertainties. The energy dependence of v2 for different flavor particles (π,ϕ,D0/eHF) shows an indication of quark mass hierarchy in reaching thermalization in high-energy nuclear collisions.
Density fluctuations near the QCD critical point can be probed via an intermittency analysis in relativistic heavy-ion collisions. We report the first measurement of intermittency in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 7.7-200 GeV measured by the STAR experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). The scaled factorial moments of identified charged hadrons are analyzed at mid-rapidity and within the transverse momentum phase space. We observe a power-law behavior of scaled factorial moments in Au+Au collisions and a decrease in the extracted scaling exponent (ν) from peripheral to central collisions. The ν is consistent with a constant for different collisions energies in the mid-central (10-40\%) collisions. Moreover, the ν in the 0-5\% most central Au+Au collisions exhibits a non-monotonic energy dependence that reaches a possible minimum around sNN−−−√ = 27 GeV. The physics implications on the QCD phase structure are discussed.
Density fluctuations near the QCD critical point can be probed via an intermittency analysis in relativistic heavy-ion collisions. We report the first measurement of intermittency in Au+Au collisions at sNN−−−√ = 7.7-200 GeV measured by the STAR experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). The scaled factorial moments of identified charged hadrons are analyzed at mid-rapidity and within the transverse momentum phase space. We observe a power-law behavior of scaled factorial moments in Au+Au collisions and a decrease in the extracted scaling exponent (ν) from peripheral to central collisions. The ν is consistent with a constant for different collisions energies in the mid-central (10-40\%) collisions. Moreover, the ν in the 0-5\% most central Au+Au collisions exhibits a non-monotonic energy dependence that reaches a possible minimum around sNN−−−√ = 27 GeV. The physics implications on the QCD phase structure are discussed.
Density fluctuations near the QCD critical point can be probed via an intermittency analysis in relativistic heavy-ion collisions. We report the first measurement of intermittency in Au+Au collisions at √sNN = 7.7-200 GeV measured by the STAR experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). The scaled factorial moments of identified charged hadrons are analyzed at mid-rapidity and within the transverse momentum phase space. We observe a power-law behavior of scaled factorial moments in Au+Au collisions and a decrease in the extracted scaling exponent (ν) from peripheral to central collisions. The ν is consistent with a constant for different collisions energies in the mid-central (10-40%) collisions. Moreover, the ν in the 0-5% most central Au+Au collisions exhibits a non-monotonic energy dependence that reaches a minimum around √sNN = 27 GeV. The physics implications on the QCD phase structure are discussed.
Observation of directed flow of hypernuclei Λ³H and Λ⁴H in √sNN = 3 GeV Au+Au collisions at RHIC
(2023)
We report here the first observation of directed flow (v1) of the hypernuclei 3ΛH and 4ΛH in mid-central Au+Au collisions at sNN−−−√ = 3 GeV at RHIC. These data are taken as part of the beam energy scan program carried out by the STAR experiment. From 165 × 106 events in 5%-40% centrality, about 8400 3ΛH and 5200 4ΛH candidates are reconstructed through two- and three-body decay channels. We observe that these hypernuclei exhibit significant directed flow. Comparing to that of light nuclei, it is found that the midrapidity v1 slopes of 3ΛH and 4ΛH follow baryon number scaling, implying that the coalescence is the dominant mechanism for these hypernuclei production in such collisions.
The linear and mode-coupled contributions to higher-order anisotropic flow are presented for Au+Au collisions at √sN N = 27, 39, 54.4, and 200 GeV and compared to similar measurements for Pb+Pb collisions at the Large Hadron Collider (LHC). The coefficients and the flow harmonics’ correlations, which characterize the linear and mode-coupled response to the lower-order anisotropies, indicate a beam energy dependence consistent with an influence from the specific shear viscosity (η/s). In contrast, the dimensionless coefficients, mode-coupled response coefficients, and normalized symmetric cumulants are approximately beam-energy independent, consistent with a significant role from initialstate effects. These measurements could provide unique supplemental constraints to (i) distinguish between different initial-state models and (ii) delineate the temperature (T ) and baryon chemical potential (μB ) dependence of the specific shear viscosity η s (T ,μB ).
The linear and mode-coupled contributions to higher-order anisotropic flow are presented for Au+Au collisions at sNN−−−√ = 27, 39, 54.4, and 200 GeV and compared to similar measurements for Pb+Pb collisions at the Large Hadron Collider (LHC). The coefficients and the flow harmonics' correlations, which characterize the linear and mode-coupled response to the lower-order anisotropies, indicate a beam energy dependence consistent with an influence from the specific shear viscosity (η/s). In contrast, the dimensionless coefficients, mode-coupled response coefficients, and normalized symmetric cumulants are approximately beam-energy independent, consistent with a significant role from initial-state effects. These measurements could provide unique supplemental constraints to (i) distinguish between different initial-state models and (ii) delineate the temperature (T) and baryon chemical potential (μB) dependence of the specific shear viscosity ηs(T,μB).
Cortical tracking of stimulus features (such as the envelope) is a crucial tractable neural mechanism, allowing us to investigate how we process continuous music. We here tested whether cortical and behavioural tracking of beat, typically related to rhythm processing, are modulated by pitch predictability. In two experiments (n=20, n=52), participants’ ability to tap along to the beat of musical sequences was measured for tonal (high pitch predictability) and atonal (low pitch predictability) music. In Experiment 1, we additionally measured participants’ EEG and analysed cortical tracking of the acoustic envelope and of pitch surprisal (using IDyOM). In both experiments, finger-tapping performance was better in the tonal than the atonal condition, indicating a positive effect of pitch predictability on behavioural rhythm processing. Neural data revealed that the acoustic envelope was tracked stronger while listening to atonal than tonal music, potentially reflecting listeners’ violated pitch expectations. Our findings show that cortical envelope tracking, beyond reflecting musical rhythm processing, is modulated by pitch predictability (as well as musical expertise and enjoyment). Stronger cortical surprisal tracking was linked to overall worse envelope tracking, and worse finger-tapping performance for atonal music. Specifically, the low pitch predictability in atonal music seems to draw attentional resources resulting in a reduced ability to follow the rhythm behaviourally. Overall, cortical envelope and surprisal tracking were differentially related to behaviour in tonal and atonal music, likely reflecting differential processing under conditions of high and low predictability. Taken together, our results show diverse effects of pitch predictability on musical rhythm processing.
A new, more precise measurement of the Λ hyperon lifetime is performed using a large data sample of Pb–Pb collisions at √sNN p ¼ 5.02 TeV with ALICE. The Λ and Λ¯ hyperons are reconstructed at midrapidity using their two-body weak decay channel Λ → p þ π− and Λ¯ → p¯ þ πþ. The measured value of the Λ lifetime is τΛ ¼ ½261.07 0.37ðstat:Þ 0.72ðsyst:Þ ps. The relative difference between the lifetime of Λ and Λ¯ , which represents an important test of CPT invariance in the strangeness sector, is also measured. The obtained value ðτΛ − τΛ¯Þ=τΛ ¼ 0.0013 0.0028ðstat:Þ 0.0021ðsyst:Þ is consistent with zero within the uncertainties. Both measurements of the Λ hyperon lifetime and of the relative difference between τΛ and τΛ¯ are in agreement with the corresponding world averages of the Particle Data Group and about a factor of three more precise.
First measurement of Λ+c production down to pT = 0 in pp and p-Pb collisions at √𝑠NN = 5.02 TeV
(2023)
The production of prompt +c baryons has been measured at midrapidity in the transverse momentum interval 0 < pT < 1 GeV/c for the first time, in pp and p–Pb collisions at a center-of-mass energy per nucleon-nucleon collision √sNN = 5.02 TeV. The measurement was performed in the decay channel +c → pK0S by applying new decay reconstruction techniques using a Kalman-Filter vertexing algorithm and adopting a machine-learning approach for the candidate selection. The pT -integrated +c production cross sections in both collision systems were determined and used along with the measured yields in Pb–Pb collisions to compute the pT -integrated nuclear modification factors RpPb and RAA of +c baryons, which are compared to model calculations that consider nuclear modification of the parton distribution functions. The +c /D0 baryon-to-meson yield ratio is reported for pp and p–Pb collisions. Comparisons with models that include modified hadronization processes are presented, and the implications of the results on the understanding of charm hadronization in hadronic collisions are discussed. A significant (3.7σ) modification of the mean transverse momentum of + c baryons is seen in p–Pb collisions with respect to pp collisions, while the pT -integrated +c /D0 yield ratio was found to be consistent between the two collision systems within the uncertainties.
This thesis investigates the structure of the translocase of the outer membrane (TOM) complex in mitochondria, focusing on the TOM holo complex through single-particle electron cryo-microscopy (cryoEM) complemented by mass spectrometry and computational structure prediction. Mitochondria, crucial for energy production in eukaryotic cells, import most of their proteins from the cytoplasm. These proteins enter through the TOM complex, which in its core form consists of a membrane-embedded homodimer of Tom40 pores, two Tom22 cytoplasmic receptors, and six small TOM stabilizing subunits (Tom7, Tom6, and Tom5). The holo complex includes two additional subunits, Tom70 and Tom20, whose stoichiometry and positioning are less understood due to their easy dissociation during isolation of the complex. CryoEM analysis revealed the high-resolution structure of the Neurospora crassa TOM core complex at 3.3 Å, containing all core subunits, and the presence of a central phospholipid causing the Tom40 dimer to tilt to 20°. Furthermore, a 4 Å resolution map indicated the binding of a precursor protein as it transitions through the translocation barrel. Finally, at 6-7 Å resolution, the structure of the TOM holo complex highlighted Tom20's flexibility as it interacts with the core complex, emphasizing its role in protein translocation. This work provides significant insights into the architecture and functioning of the TOM complex, contributing to the understanding of mitochondrial protein import mechanisms.
Mitochondria perform essential energetic, metabolic and signalling functions within the cell. To fulfil these, the integrity of the mitochondrial proteome has to be preserved. Therefore, each mitochondrial subcompartment harbours its own system for protein quality control. However, if the capacity of mitochondrial chaperones and proteases is overloaded, mitochondrial misfolding stress (MMS) occurs. Upon this stress condition, mitochondria communicate with the nucleus to increase the transcription of nuclear encoded mitochondrial chaperones and proteases. This proteotoxic stress pathway was termed the mitochondrial unfolded protein response (UPRmt) aiming at restoring protein homeostasis. Despite being discovered over 25 years ago, the signalling molecules released by stressed mitochondria as well as the corresponding receptor and transcription factor remain poorly understood. With this study, we aimed at characterising the underlying signalling events and mechanisms of how mitochondria react to misfolded proteins. First, we aimed to establish different methods to induce MMS that triggers the transcriptional induction of mitochondrial chaperones and proteases detected by quantitative polymerase chain reaction. We were able to induce UPRmt signalling by overexpression of an aggregation-prone protein and by knock-down or inhibition of mitochondrial protein quality control components. To study the signalling in a time-resolved manner, we focused on the usage of the mitochondrial HSP90 inhibitor GTPP and the mitochondrial LONP1 protease inhibitor CDDO.
Early time point RNA sequencing analysis of cells stressed with GTPP or CDDO revealed upregulated genes in response to oxidative stress. Indeed, measurements of mitochondrial superoxide with the fluorescent dye MitoSOX showed increased levels of reactive oxygen species (ROS) upon MMS induction. In contrast, there was no induction of mitochondrial chaperones and proteases when combining MMS with antioxidants. Compartment-specific targeting of the hydrogen peroxide sensor HyPer7 revealed increased ROS levels in the intermembrane space and matrix of mitochondria, followed by elevated ROS levels in the cytosol at later time points. The importance of cytosolic ROS for the signalling was supported by preventing UPRmt induction with an inhibitor blocking the outer mitochondrial membrane pore. Thus, ROS were identified as an essential UPRmt signal.
To understand which cytosolic factor is modified by ROS, redox proteomics was performed. Here, reversible changes on cysteine residues of the HSP40 co-chaperone DNAJA1 were observed upon MMS. Consequently, transcriptional induction of UPRmt genes was abolished by DNAJA1 knock-down. To understand the function of DNAJA1 during UPRmt signalling, quantitative interaction proteomics upon MMS revealed an increased binding to mitochondrial proteins and its interaction partner HSP70. Immunoprecipitation confirmed a ROS-dependent interaction between HSP40 and HSP70. Increased binding to mitochondrial proteins represented a cytosolic interaction of DNAJA1 with mitochondrial precursor proteins, whose accumulation was confirmed by western blot. Moreover, a fluorescent protein targeted to mitochondria accumulated in the cytosol during GTPP treatment, confirming a reduced import efficiency upon MMS. Preventing the accumulation of precursors by a translation inhibitor or depletion of a general mitochondrial transcription factor resulted in reduced UPRmt activation. Thus, DNAJA1 is essential for UPRmt signalling, since its oxidation by mitochondrial ROS and its enhanced recruitment to mitochondrial precursors allows the integration of both MMS-induced signals.
To link these findings to an increased transcription of mitochondrial chaperones and proteases, we screened for transcription factors accumulating in the nucleus upon MMS by cellular fractionation mass spectrometry. We demonstrated that specifically HSF1 accumulates in nuclei of cells stressed with GTPP or CDDO. Depletion of HSF1 by knock-down or knock-out resulted in the abrogation of the UPRmt-specific transcriptional response. HSF1 activation was visualised by nuclear accumulation on western blot, a process inhibited by ROS and precursor suppression. Moreover, DNAJA1 depletion prevented HSF1 activation. Ultimately, we proved by immunoprecipitation that the inhibitory interaction between HSF1 and HSP70 is reduced upon MMS.
Thus, we conclude that MMS increases mitochondrial ROS that are released into the cytosol. In addition, the import efficiency is reduced upon MMS, resulting in the accumulation of non-imported mitochondrial precursor proteins in the cytosol. Both signals are recognised via DNAJA1 oxidation and substrate binding. The concurrent recruitment of HSP70 to DNAJA1 results in the loss of the inhibitory HSP70-HSF1 interaction. Thus, active HSF1 can migrate to the nucleus to initiate transcription of mitochondrial chaperones and proteases. These findings are in accordance with observations in yeast, where mistargeted mitochondrial proteins activate cellular stress responses. Our results highlight a surprising interconnection and dependence of the mitochondrial and the cytosolic proteostasis network, in which the UPRmt is activated by a combination of two mitochondria-specific proteotoxic stress signals.
The measurement of the production of deuterons, tritons and 3He and their antiparticles in Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV is presented in this article. The measurements are carried out at midrapidity (y|< 0.5) as a function of collision centrality using the ALICE detector. The pT-integrated yields, the coalescence parameters and the ratios to protons and antiprotons are reported and compared with nucleosynthesis models. The comparison of these results in different collision systems at different center-of-mass collision energies reveals a suppression of nucleus production in small systems. In the Statistical Hadronisation Model framework, this can be explained by a small correlation volume where the baryon number is conserved, as already shown in previous fluctuation analyses. However, a different size of the correlation volume is required to describe the proton yields in the same data sets. The coalescence model can describe this suppression by the fact that the wave functions of the nuclei are large and the fireball size starts to become comparable and even much smaller than the actual nucleus at low multiplicities.
Diese Versuchsreihe beschäftigte sich mit der Fragestellung, ob günstige Handelsmarken- Zigaretten mehr Feinstaub als teure Markenzigaretten emittieren. Dabei wurde der Passivrauch untersucht, welcher durch das Verrauchen verschiedener Zigarettenmarken entstand. Feinstaub stellt heutzutage den wichtigsten einzelnen gesundheitsschädlichen Faktor in Innenräumen dar. Das Augenmerk liegt dabei hauptsächlich auf den feinen Partikeln (PM2,5, PM1). Tumore, chronische Atemwegserkrankungen und eine erhöhte Mortalität stellen nur einen Teil der massiven gesundheitlichen Folgen durch Feinstaub dar. Vulnerable Bevölkerungsgruppen wie Kinder und alte Personen sind besonders durch Passivrauch gefährdet. Die Ergebnisse der Versuchsreihe dienen als Grundlage, um den gesundheitsschädlichen Einfluss des Passivrauchs zu interpretieren. Günstige Handelsmarken-Zigaretten weisen, unter anderem wegen des beständig ansteigenden Zigarettenpreises als auch der anhaltenden Inflation in Deutschland, einen wachsenden Marktanteil auf. Daher müssen sie auch weiterhin in wissenschaftlichen Untersuchungen mit einbezogen werden.
Drei teure sowie drei günstige Zigarettenmarken wurden miteinander und mit der Referenzzigarette 3R4F der Universität Kentucky verglichen. Zu den teuren Marken zählten Marlboro, Camel und Nil. Die günstigeren Handelsmarken-Zigaretten waren Giants, Goldfield und Jakordia. Die Rauchpumpe „Automatic environmental tobacco smoke emitter“ (AETSE) ermöglichte in einem definierten Raum der abgeschlossenen Rauchkammer, Passivrauch zu erzeugen, ohne die menschliche Gesundheit zu gefährden. Ein standardisiertes Rauchprotokoll garantierte dabei reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse. Das Laser Aerosolspektrometer (LAS) Modell 1.109 der Firma Grimm wies eine Messspanne von 0,25 μm bis 32 μm auf. So konnte der Feinstaub gemessen und gruppiert werden. Obwohl der Versuchsaufbau nicht vollkommen realitätsgetreu war, entstand ein adäquater Vergleich der Feinstaubemissionen von (Handels-)Markenzigaretten.
PM10 und PM2,5 wurden erhoben, weil sie die von der EU und WHO standardisierten Messwerte für die Luftverschmutzung durch Feinstaub sind. Die Messung von PM1 rechtfertigt sich durch die stärker gesundheitsschädigende Komponente von Partikeln dieser Größenordnung. Für diese drei Größenfraktionen wurden die mittlere Konzentration Cmean sowie die Area Under The Curve (AUC) ermittelt. Die AUC stellt dabei die Höhe der Gesamtexposition durch Feinstaub dar.
Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe zeigen, dass PM1 den größten Anteil der Feinstaubemission der getesteten Zigaretten ausmachte. Alle Zigarettenmarken haben in einem abgeschlossenen Raum Feinstaubmengen in gesundheitsgefährdender Menge produziert. Die Handelsmarke Jakordia emittierte beim Verrauchen generell weniger Feinstaub als alle anderen Zigarettenmarken. Im Allgemeinen konnte kein Unterschied zwischen den günstigen Handels- und den teuren Markenzigaretten festgestellt werden. Es ist wissenschaftlich belegt, dass sich jede Feinstaubkonzentration negativ auf die Gesundheit auswirkt. Die Ergebnisse können dementsprechend in Gänze unter dem Gesichtspunkt der Gesundheitsschädlichkeit eingestuft werden.
Aufgrund veralteter und unspezifischer, beziehungsweise fehlender Angaben zu den Inhaltsstoffen der einzelnen Zigarettensorten, konnte die Ursache der Unterschiede zwischen Jakordia und den anderen Marken nicht geklärt werden. Die Zigarettenhersteller müssen verpflichtet werden, die detaillierten Zusammensetzungen der Tabakprodukte den Behörden wie dem BMEL oder dem Bundesgesundheitsministerium zugänglich zu machen. Dies wäre ein wichtiger Bestandteil für die zukünftige Forschung und Risikobewertung der verschiedenen Inhalts- und Zusatzstoffe.
Generating predictions about environmental regularities, relying on these predictions, and updating these predictions when there is a violation from incoming sensory evidence are considered crucial functions of our cognitive system for being adaptive in the future. The violation of a prediction can result in a prediction error (PE) which affects subsequent memory processing. In our preregistered studies, we examined the effects of different levels of PE on episodic memory. Participants were asked to generate predictions about the associations between sequentially presented cue-target pairs, which were violated later with individual items in three PE levels, namely low, medium, and high PE. Hereafter, participants were asked to provide old/new judgments on the items with confidence ratings, and to retrieve the paired cues. Our results indicated a better recognition memory for low PE than medium and high PE levels, suggesting a memory congruency effect. On the other hand, there was no evidence of memory benefit for high PE level. Together, these novel and coherent findings strongly suggest that high PE does not guarantee better memory.
Aim: Replicate the analysis conducted by Prof. Dr. Alexander W. Schmidt-Catran (Goethe University Frankfurt), Prof. Dr. Malcolm Fairbrother (Umea University), and Prof. Dr. Hans-Jürgen Andreß (University of Cologne) that was published in a special issue on Cross-National Comparative Research in the German academic journal Kölner Zeitschrift für Soziologie und Sozialpsychologie in 2019. Result: Almost all calculations, tables and graphs from Schmidt-Catran et al. (2019) could be replicated sufficiently well in R.
This article studies two African American examples of provincialising Europe "from the inside", James Baldwin's essay "Stranger in the Village" and Vincent O. Carter's "The Bern Book", both set in 1950's Switzerland. It investigates how these texts reverse the ethnographic gaze at the "other" and use the rural Swiss scenario to imagine Europe as historically backward. While the authors differ in their intentions, both acts of provincialisation leave the superiority of European high culture intact.
This contribution gathers eight interviews with international scholars of different generations and disciplines who study Black European literatures: Elisabeth Bekers, Jeannot Moukouri Ekobe, Polo B. Moji, Deborah Nyangulu, Jeannette Oholi, Anne Potjans, Nadjib Sadikou, and Dominic Thomas. The aim is to make literary research on Black Europe more visible to scholars in comparative literature and to contribute to a discussion on research perspectives, theories, and future challenges and needs.
The production of K∗(892)± meson resonance is measured at midrapidity (|y|<0.5) in Pb-Pb collisions at sNN−−−√=5.02 TeV using the ALICE detector at the LHC. The resonance is reconstructed via its hadronic decay channel K∗(892)±→K0Sπ±. The transverse momentum distributions are obtained for various centrality intervals in the pT range of 0.4-16 GeV/c. The reported measurements of integrated yields, mean transverse momenta, and particle yield ratios are consistent with previous ALICE measurements for K∗(892)0. The pT-integrated yield ratio 2K∗(892)±/(K++K−) in central Pb-Pb collisions shows a significant suppression (9.3σ) relative to pp collisions. Thermal model calculations overpredict the particle yield ratio. Although both simulations consider the hadronic phase, only HRG-PCE accurately represents the measurements, whereas MUSIC+SMASH tends to overpredict them. These observations, along with the kinetic freeze-out temperatures extracted from the yields of light-flavored hadrons using the HRG-PCE model, indicate a finite hadronic phase lifetime, which increases towards central collisions. The pT-differential yield ratios 2K∗(892)±/(K++K−) and 2K∗(892)±/(π++π−) are suppressed by up to a factor of five at pT<2 GeV/c in central Pb-Pb collisions compared to pp collisions at s√= 5.02 TeV. Both particle ratios and are qualitatively consistent with expectations for rescattering effects in the hadronic phase. The nuclear modification factor shows a smooth evolution with centrality and is below unity at pT>8 GeV/c, consistent with measurements for other light-flavored hadrons. The smallest values are observed in most central collisions, indicating larger energy loss of partons traversing the dense medium.
New U–Pb ages of detrital and igneous zircons of the Uppermost Unit of Crete shed light on its provenance and on Eohellenic to Eoalpine imprints in the eastern Mediterranean. The detrital zircons of all nappes show Variscan ages and are characterized by a Minoan-type age spectrum, which is typical for the NE margin of Gondwana. Parts of the metasedimentary rocks are unexpectedly young. Their detrital zircon ages continue via the Permian until the Late Triassic, Middle Jurassic and Early Cretaceous. The high-grade metamorphic rocks of the Asterousia crystalline complex are likely equivalents of the low-grade metamorphic trench and fore-arc deposits of the Vatos nappe pointing to Late Cretaceous slab roll back. The presence of both late Permian detrital zircons and Late Cretaceous arc-type granitoids suggest that the Uppermost Unit of Crete is derived from the late Permian/Late Cretaceous magmatic belt situated north of the Sava–Vardar–Izmir–Ankara Suture in the Strandja–Rhodope area. To achieve their recent position on Crete, the nappes had to travel more than 500 km. The traveling path is well tracked by rocks of the Upper Cycladic Unit, which are similar to those of the Uppermost Unit of Crete. The large displacement of the Cretan nappes was controlled not only by nappe transport, but probably also by dextral strike–slip along the North Anatolian Fault Zone and related counterclockwise rotation of the Anatolian block since the Eocene.
The topic of the article is the status of translation and homophony in philosophy, psychoanalysis and philology. The article focuses on the question of how translation is carried out using the basic principle of equivalence of meaning by homophony and what effects this can produce. The analysis of two case studies by Freud and Lacan shows that homophonic transfer from one language to another can be extremely productive for the subjective traversal of a phantasm. It is then shown that this is not, however, of purely subjective interest. Werner Hamacher has sketched the future of philology starting from such homophonic translations; Lacan has tried to advance to another theory of language through homophonic formations.
This work focused on the biosynthesis and characterization of esterified lipid mediators. Lipid mediators were generally thought to exert their effects as free molecules, and their esterification was regarded as a storage mechanism. However, more recent studies indicate that esterified lipid mediators are a distinct class of mediators. When this thesis started back in 2017, the idea of esterified lipids as a new class of mediators was relatively new so that respective compounds were either quite expensive or not commercially available at all. Therefore, a biosynthetic approach had to be established first to enable the study of the new lipid mediator class. Within the cell, esterified lipids are produced by activation and subsequent incorporation of polyunsaturated fatty acids. These steps are enzymatically catalyzed by members of the acyl-CoA synthetase family and the lysophosphatidylcholine acyltransferase family, respectively. Therefore, the enzymes acyl-CoA synthetase long-chain family member 4 (ACSL4) and lysophosphatidylcholine acyltransferase 2 (LPCAT2) were selected for a biosynthetic approach due to their broad substrate acceptance.
In a first attempt, recombinant protein expression in E. coli was studied. While the expression and purification of C-terminally His6x-tagged ACSL4 resulted in a pure and active protein, the expression of LPCAT2 turned out quite troublesome. Although several expression and purification parameters were varied, including purification tags, buffer compositions, and chromatography strategies, successful purification of LPCAT2 was not achieved.
Instead, a second approach was studied. This time, stably transfected cells overexpressing ACSL4 and/or LPCAT2 were generated from the human embryonal kidney (HEK) 293T cell line. Stably transfected cell lines were characterized on protein level and regarding their oxylipin profile. After confirming the overexpression and functionality of the enzymes, lipoxygenases (LOs) were co-expressed in a doxycycline-inducible manner to prevent premature cell death due to increased oxidative stress. As a result, LO product formation was enhanced and enabled the investigation of specific oxylipins. Since increased lipid peroxidation is also a key component of the ferroptosis cell death mechanisms, cell lines were investigated towards their cell viability. Indeed, expression of ACSL4 and/or LPCAT2 promoted cell death when treated with the ferroptosis inducers erastin or RSL3, even in the absence of LO expression. Furthermore, analysis by laser scanning confocal microscopy revealed that the localization of 15-LO1 was altered in the presence of LPCAT2, similar to treatment with RSL3 in vector control cells.
In conclusion, a stable overexpression system of ACSL4 and/or LPCAT2 was successfully established in HEK293T cells, which enabled the synthesis and characterization of esterified oxylipins. Interestingly, characterization of the cell lines revealed a correlation with the cell death mechanism ferroptosis. Although the expression of ACSL4 has already been reported as a biomarker for ferroptosis, this is the first time that a potential connection of LPCAT2 with ferroptosis was demonstrated. As a result, this may provide new therapeutic options for ferroptosis-related pathologies such as neurodegeneration, autoimmune diseases, or tumorigenesis.
Das Harnblasenkarzinom ist einer der häufigsten Tumoren weltweit. Insbesondere die muskelinvasiven Tumoren haben eine schlechte Prognose und stellen sich morphologisch sehr unterschiedlich dar. Diese Heterogenität wird bislang bei Therapieentscheidungen nicht beachtet. Um Patienten zukünftig individuell auf den vorliegenden Subtyp des muskelinvasiven Harnblasenkarzinoms (MIBC, muscle invasive bladder cancer) behandeln zu können und dadurch unnötige Belastungen durch Chemotherapien vermeiden zu können, ist eine einfache und kostengünstige Diagnostik erforderlich. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einsatz bestimmter immunhistochemischer Färbungen als ein mögliches diagnostisches Routineverfahren zur Bestimmung der vorliegenden Subtypen auszutesten. Hierzu wurde die Expression von „luminalen“ und „basalen“ Proteinen mit histologischen Subtypen des MIBCs korreliert. In einem zweiten Schritt wurde der Einfluss auf das Überleben mit und ohne adjuvante Chemotherapie untersucht.
Es wurden insgesamt 181 Tissue-Microarray-Spots analysiert. Alle histologischen Patientenproben sowie klinischen Daten stammten aus dem Universitätsklinikum Frankfurt am Main. Aus den entsprechenden Gewebeblöcken wurden Stanzen zur Erstellung eines Tissue-Microarrays (TMAs) entnommen. Diese wurden konventionell angeschnitten und histologisch mit Hämatoxylin-Eosin (H/E) sowie immunhistochemisch mit Cytokeratin 5/6 (CK5/6), Cytokeratin 20 (CK20), Glutamyl Aminotransferase-Untereinheit A bindendem Protein 3 (GATA3), Tumorsuppressor- protein p53 und Synaptophysin (SYNAPT) gefärbt.
Anhand der H/E-Schnitte wurden die vorliegenden histologischen Subtypen lichtmikroskopisch bestimmt und es folgte eine statistische Auswertung der Färbeergebnisse. Die deskriptive statistische Analyse zeigte insbesondere für die beiden Färbungen CK5/6 und GATA3 signifikante Ergebnisse. Deshalb wurden in einem zweiten Schritt alle Fälle der Studienkohorte den bekannten vier Gruppen: CK5/6 positiv, GATA3 positiv, doppelt positiv und doppelt negativ zugeordnet und näher untersucht. Es folgte eine Überlebensanalyse nach Kaplan Meier Schätzer sowie uni- und multivariate Analysen.
Die Ergebnisse zeigten eine Assoziation der Expression von CK5/6 mit einer squamösen Differenzierung (96%) und eine Assoziation der Expression von GATA3 mit einer mikropapillären Differenzierung (100%). Die adjuvante Chemotherapie ging mit einem Überlebensvorteil (HR 0,15 95%KI 0,1-0,3; p<0,001) der Patienten mit MIBC einher. Immunhistochemisch doppelt negative Patienten mit MIBC wiesen ein verringertes Gesamtüberleben auf (HR 4,96; 95%KI 1,6-15,6; p=0,006); in der Gruppe der doppelt negativen MIBCs fanden sich fünf verschiedene histologische Subtypen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die immunhistochemische Klassifizierung des MIBCs mit histologischen Subtypen assoziiert ist und dabei helfen kann, Fälle in der pathologischen Routine in „luminal“ und „basal“ zu unterteilen. Jedoch ist ein auf zwei Markern basierendes Klassifizierungssystem nicht ausreichend, um die Heterogenität des MIBCs abzubilden und die Basis für Therapieentscheidungen zu bilden.
Test-Retest-Reliabilität der Präpulsinhibition (PPI) und PPI-Korrelation mit dem Arbeitsgedächtnis
(2023)
Sensomotorisches Gating – ein Mechanismus zur Filterung des sensorischen Inputs und zur Regulierung des motorischen Outputs – wird experimentell durch die Präpulsinhibition (PPI) der akustisch ausgelösten Schreckreaktion (ASR) operatio-nalisiert. Frühere Studien deuten auf eine hohe Test-Retest-Reliabilität der PPI und eine mögliche Korrelation mit dem Arbeitsgedächtnis (engl. Working Memory (WM)) hin. Ziel dieser Studie war es, die Test-Retest-Reliabilität der PPI bei ge-sunden Menschen und ihre Korrelation mit der Leistung des WM zu überprüfen. Hier wurde ein akustisches Schreckreiz-PPI-Paradigma mit vier verschiedenen Präpuls-Intensitäten (64, 68, 72 und 76 dB(A)) und zwei verschiedene WM-Aufgaben (n-back, Change-Detection-Task (CDT)) verwendet. Es konnte eine ho-he Retest-Reliabilität der PPI mit einer mittleren Intraklassenkorrelation (engl. In-traclass Correlation (ICC)) von >.80 und eine signifikante positive Korrelation der PPI mit der n-back-, aber nicht mit der CDT-Leistung bestätigt werden. Eine detail-lierte Analyse zeigte, dass die PPI über alle Präpulsintensitäten hinweg sowohl mit den 2-back- als auch mit den 0-back-Bedingungen signifikant korrelierte, was auf eine Regulation durch konditionsübergreifende Prozesse (z. B. Aufmerksamkeit) schließen lässt. Wird jedoch die 0-back-Komponente aus den 2-back-Daten aus-partialisiert, sind spezifische und signifikante Korrelationen mit der Arbeitsgedächt-nisleistung für die 76 dB(A) PPI-Bedingung zu finden. Mit der vorliegenden Studie konnte die hohe Test-Retest-Reliabilität der PPI beim Menschen bestätigt und die Korrelation mit der Arbeitsgedächtnisleistung validiert und erweitert werden.
Off-central heavy-ion collisions are known to feature magnetic fields with magnitudes and characteristic gradients corresponding to the scale of the strong interactions. In this work, we employ equilibrium lattice simulations of the underlying theory, QCD, involving similar inhomogeneous magnetic field profiles to achieve a better understanding of this system. We simulate three flavors of dynamical staggered quarks with physical masses at a range of magnetic fields and temperatures, and extrapolate the results to the continuum limit. Analyzing the impact of the field on the quark condensate and the Polyakov loop, we find non-trivial spatial features that render the QCD medium qualitatively different as in the homogeneous setup, especially at temperatures around the transition. In addition, we construct leading-order chiral perturbation theory for the inhomogeneous background and compare its prediction to our lattice results at low temperature. Our findings will be useful to benchmark effective theories and low-energy models of QCD for a better description of peripheral heavy-ion collisions.
Off-central heavy-ion collisions are known to feature magnetic fields with magnitudes and characteristic gradients corresponding to the scale of the strong interactions. In this work, we employ equilibrium lattice simulations of the underlying theory, QCD, involving similar inhomogeneous magnetic field profiles to achieve a better understanding of this system. We simulate three flavors of dynamical staggered quarks with physical masses at a range of magnetic fields and temperatures, and extrapolate the results to the continuum limit. Analyzing the impact of the field on the quark condensate and the Polyakov loop, we find non-trivial spatial features that render the QCD medium qualitatively different as in the homogeneous setup, especially at temperatures around the transition. In addition, we construct leading-order chiral perturbation theory for the inhomogeneous background and compare its prediction to our lattice results at low temperature. Our findings will be useful to benchmark effective theories and low-energy models of QCD for a better description of peripheral heavy-ion collisions.
A search has been performed for the semileptonic decays D0→K0SK−e+νe, D+→K0SK0Se+νe and D+→K+K−e+νe, using 7.9 fb−1 of e+e− annihilation data collected at the center-of-mass energy s√=3.773 GeV by the BESIII detector operating at the BEPCII collider. No significant signals are observed, and upper limits are set at the 90\% confidence level of 2.13×10−5, 1.54×10−5 and 2.10×10−5 for the branching fractions of D0→K0SK−e+νe, D+→K0SK0Se+νe and D+→K+K−e+νe, respectively.
Efficient modeling and mitigation of quadrupole errors in synchrotrons and their beam transfer lines
(2023)
This thesis investigates the problem of estimating quadrupole errors on synchrotrons as well as how to minimize the influence of quadrupole errors for beam transfer lines (beamlines). It emphasizes the importance to treat possible error sources in all parts of an accelerator in order to provide constantly high beam quality to the experimental stations. While the presented methods have been investigated by using the example of the SIS18 synchrotron and the HEST beamlines at GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, they are equally relevant for the future synchrotrons and beamlines of the Facility for Antiproton and Ion Research in Europe (FAIR).
Part 1 discusses the problem of estimating quadrupole errors via orbit response measurements at synchrotrons. An emphasis is put on investigating the influence of the availability of steerer magnets and beam position monitors (BPMs) on the solvability of the inverse problem as well as on the propagation of measurement uncertainty for the estimation of quadrupole errors. The problem is approached via analytical considerations as well as via dedicated simulation studies. By developing an analytical expression for the Jacobian matrix, the theoretical boundaries for the solvability of the inverse problem are derived. Moreover, it is shown that the analytical expressions for the Jacobian matrix can be used during the fitting procedure to achieve a significant improvement in the computational efficiency by a factor $N_{steerers} \times N_{quadrupoles}$, where $N$ denotes the number of lattice elements of the respective type. The presented results are tested via dedicated measurements at the SIS18 synchrotron.
Part 2 discusses – complementary to part 1 – the influence of quadrupole errors in beam transfer lines with respect to the beam quality requirements given by the experimental stations. A preventive approach is presented which allows to minimize the influence of possible quadrupole errors on the degradation of beam quality. By identifying and selecting robust quadrupole configurations, a stable operation of the beamline can be enabled and the time needed by operators to readjust the beamline parameters can be reduced. The concept of beamline robustness is developed and is studied with the help of dedicated simulations. The simulation results are used to identify certain properties that distinguish robust from nonrobust quadrupole configurations. Also, various methods for improving the computational process of identifying robust quadrupole configurations are presented. The methods and results are tested via dedicated measurements at two different beamlines at GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research and at Forschungszentrum Jülich.
We report on the first search for ¯Λ−Λ oscillations in the decay 𝐽/𝜓→𝑝𝐾−¯Λ+c.c. by analyzing 1.31×109 𝐽/𝜓 events accumulated with the BESIII detector at the BEPCII collider. The 𝐽/𝜓 events are produced using 𝑒+𝑒− collisions at a center of mass energy √𝑠=3.097 GeV. No evidence for hyperon oscillations is observed. The upper limit for the oscillation rate of ¯Λ to Λ hyperons is determined to be 𝒫(Λ)=[ℬ(𝐽/𝜓→𝑝𝐾−Λ+c.c.)/ℬ(𝐽/𝜓→𝑝𝐾−¯Λ+c.c.)]<4.4×10−6 corresponding to an oscillation parameter 𝛿𝑚Λ¯Λ of less than 3.8×10−18 GeV at the 90% confidence level.
The theoretical and experimental investigation of exotic hadrons like tetraquarks is an important branch of modern elementary particle physics. In this thesis I investigate different four-quark systems using lattice QCD and search for evidence of stable tetraquark states or resonances.
Lattice QCD as a non-perturbative approach to QCD allows an accurate and reliable determination of the masses of strongly bound hadrons.
However, most tetraquarks appear as weakly bound states or resonances, which makes a theoretical investigation using lattice QCD difficult due to the finite spatial volume. A rigorous treatment of such systems is feasible using the so-called Lüscher method. This allows to calculate the scattering amplitude based on the finite-volume energy spectrum determined in a lattice QCD calculation. Similarly to the analysis of experimental data, this scattering amplitude can be used to determine the binding energies of bound states or the masses and decay widths of resonances in the infinite volume.
In my work I calculate the low-energy energy spectra of different four-quark systems and use - if necessary - the Lüscher method to determine the masses of potential tetraquark states.
I focus on systems consisting of two heavy antiquarks and two light quarks, where at least one of the heavy antiquarks is a bottom quark.
Even though such tetraquarks have not yet been experimentally detected, they are considered promising candidates for particles that are stable with respect to the strong interaction.
A decisive step for successfully calculating low-lying energy levels for such four-quark systems is a carefully chosen set of creation operators, which represent the physical states most accurately. In addition to operators that generate a local structure where all four quarks are located at the same space-time point, I also use so-called scattering operators that resemble two spatially separated mesons. These scattering operators turned out to be relevant for successfully determining the lowest energy levels and are therefore essential, especially if a Lüscher analysis is carried out.
In my work, I considered two different lattice setups to study the four-quark systems $\bar{b}\bar{b}ud$ with $I(J^P)=0(1^+) $, $\bar{b}\bar{b}us$ with $J^P=1^+ $ and $\bar{b}\bar{c}ud$ with $I(J^P)=0(0^+) $ and $I(J^P)=0(1^+) $ and to predict potential tetraquark states. In both setups, I considered scattering operators. While in the first setup I used them only as annihilation operators, in the second setup they were included both as creation and annihilation operators. Additionally, in the second lattice setup, I performed a simplified investigation of the $\bar{b}\bar{b}ud$ system with $I(J^P)=0(1^-) $, which is a potential candidate for a tetraquark resonance. The results of the investigation of the mentioned four-quark systems can be summarized as follows:
For the $ \bar{b}\bar{b}ud $ four-quark system with $ I(J^P)=0(1^+) $ I found a deeply bound ground state slightly more than $ 100\,\textrm{MeV} $ below the lowest meson-meson threshold. The existence of a corresponding $\bar{b}\bar{b}ud$ tetraquark in the infinite volume was confirmed using a Lüscher analysis and possible systematic errors due to the use of lattice QCD were taken into account.
Similar results were obtained for the $ \bar{b}\bar{b}us $ four-quark system with $ J^P=1^+ $. Again, I found a ground state well below the lowest meson-meson threshold, but slightly weaker bound than for the $ \bar{b}\bar{b}ud $ system. Effects due to the finite volume turned out to be negligible for this system, as already predicted for the $ \bar{b}\bar{b}ud $ system. \item For the $ \bar{b}\bar{c}ud $ four-quark systems with $ (J^P)=0(0^+) $ and $ (J^P)=0(1^+) $ I was able to rule out the existence of a deeply bound tetraquark states based on the energy spectrum in the finite volume. However, by means of a scattering analysis using the Lüscher method, I found evidence a broad resonance for both channels.
In the case of the $ \bar{b}\bar{b}ud $ four-quark system with $ I(J^P)=0(1^-) $, I could neither confirm the existence of a resonance, nor rule out its existence with certainty.
In particular, my investigations showed that the results of the two different lattice simulations are consistent. The theoretical prediction of the bound tetraquark states $\bar{b}\bar{b}ud$ and $\bar{b}\bar{b}us$ as well as the tetraquark resonances in the $\bar{b}\bar{c}ud$ system in this work represent an important contribution to the future experimental search for exotic hadrons and can support the discovery of previously unobserved particles.
We present cross sections for the reaction e+e−→K0SK0L at center-of-mass energies ranging from 3.51 GeV to 4.95 GeV using data samples collected in the BESIII experiment, corresponding to a total integrated luminosity of 26.5 fb−1. The ratio of neutral-to-charged kaon form factors at large momentum transfers (12 GeV2<Q2<25 GeV2) is determined to be 0.21±0.01, which indicates a small but significant effect of flavor-SU(3) breaking in the kaon wave function, and consequently excludes the possibility that flavor-SU(3) breaking is the primary reason for the strong experimental violation of the pQCD prediction |F(π±)|/|F(K±)|=f2π/f2K, where F(π±) and F(K±) are the form factors, and fπ and fK are the decay constants of charged pions and kaons, respectively. We also observe a significant signal for the charmless decay ψ(3770)→K0SK0L for the first time. Within a 1σ contour of the likelihood value, the the branching fraction for ψ(3770)→K0SK0L is determined to be B=(2.63+1.40−1.59)×10−5, and the relative phase between the continuum and ψ(3770) amplitudes is ϕ=(−0.39+0.05−0.10)π. The branching fraction is in good agreement with the S- and D-wave charmonia mixing scheme proposed in the interpretation of the "ρπ puzzle" between J/ψ and ψ(3686) decays.
Die Digitalisierung aller Lebensbereiche stellt die Bildungsarbeit in Schulen, Kirchgemeinden und in der Gedenkstättenpädagogik vor neue Herausforderungen. Der Artikel beschreibt vor diesem Hintergrund Digitalisierungsprojekte an der Goethe-Universität in Frankfurt am Main, die sich mit virtuellen Realitäten, ambivalenten Narrativen und fiktiven Entscheidungssituationen beschäftigen. Besondere Aufmerksamkeit erhalten dabei das Judentum und die bildungstheoretischen Anliegen einer Didaktik der Multiperspektivität.
Preparing auditory task switching in a task with overlapping and non-overlapping response sets
(2023)
We used a variant of cued auditory task switching to investigate task preparation and its relation to response-set overlap. Previous studies found increased interference with overlapping response sets across tasks relative to non-overlapping motor response sets. In the present experiments, participants classified either pitch or loudness of a simple tone as low or high, hence, both tasks were constructed around common underlying integrated semantic categories ranging from low to high. Manual responses overlapped in both category and modality for both tasks in Experiment 1A, whereas each task was related to a specific response category and response modality (manual vs. vocal) in Experiment 1B. Focusing on the manual responses in both experiments, the data showed that non-overlapping response sets (Experiment 1B) resulted in a decreased congruency effect, suggesting reduced response-based crosstalk and thus better task shielding, but at the same time switch costs were increased, suggesting less efficient switching between task sets. Moreover, varying preparation time (cue-stimulus interval, CSI) showed that long CSI led to better performance overall. Our results thus suggest that when non-overlapping response sets share common semantic categories across tasks, there is no general benefit over overlapping response sets.
Multilevel-Untersuchung des nitrinergen Systems bei affektiven Störungen und schizophrenen Psychosen
(2023)
Das nitrinerge System und damit auch NOx als Neurotransmitter werden mit der Entstehung verschiedener psychischer Erkrankungen in Verbindung gebracht. Die genaue Rolle des Botenstoffs ist jedoch nicht ausreichend geklärt und auch die Frage, ob dieser als diagnostischer oder prädiktiver Biomarker nützlich sein könnte, ist unbeantwortet. In der vorliegenden Arbeit wurde folglich untersucht, ob es Unterschiede zwischen den Diagnosegruppen MDD, BIP, SCZ und der Kontrollgruppe bezüglich peripherer NOx- Konzentrationen gibt. Darüber hinaus wurden Unterschiede innerhalb der Diagnosegruppen im Krankheitsverlauf im Sinne von Phasenunterschieden mittels zweier Messzeitpunkte untersucht und analysiert, ob es Korrelationen mit genetischen Variationen in NOS-Genabschnitten gibt. Insgesamt wurden 185 Probanden in die Studie mitaufgenommen: 52 gesunde CTRL, 43 Patienten mit MDD, 41 Patienten mit BIP und 49 Patienten mit SCZ. Biochemische, genetische und klinische Daten wurden bei Aufnahme und Entlassung in der psychiatrischen Abteilung des Universitätsklinikums Frankfurt erhoben. Klinische Daten, die den Symptomverlauf 90 und die Erkrankungsschwere beurteilten, nutzten dazu standardisierte teilstrukturierte klinische Interviews. Biochemische Daten wurden mittels im Serum gemessener NOx- Spiegel quantifiziert. Bezüglich der Untersuchung der Risikogenvarianten wurden Probanden anhand des NOS1 ex1f-VNTR-Polymorphismus sowie SNPs in den Genen NOS1, NOS3 und NOS1AP genotypisiert. Bei Aufnahme wiesen SCZ-Patienten im Vergleich zu CTRL-, MDD- und BIP-Gruppen signifikant höhere NOx- Konzentrationen auf. Während NOx- Spiegel im Behandlungsverlauf bei MDD- und BIP-Patienten signifikant zunahmen, konnte dies bei SCZ-Patienten nicht beobachtet werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Patienten, deren depressive Beschwerden nicht relevant zurückgingen, bei Entlassung signifikant höhere NOx- Konzentrationen aufwiesen, was durch die Beobachtung einer signifikant positiven Korrelation zwischen NOx- Serumspiegeln und depressiven Symptomen bei Entlassung unterstützt wurde. Bei der genetischen Untersuchung der Daten fiel auf, dass homozygote Träger des kurzen VNTR-Allels signifikant erhöhte NOx- Konzentrationen besaßen. Diese Ergebnisse blieben bei jenen Trägern auch nach Entlassung signifikant. Insgesamt gibt es Hinweise darauf, dass erhöhte periphere NOx- Metabolitkonzentrationen mit einer Zunahme der Psychopathologie bzw. der Erkrankungsschwere einhergehen könnten, was möglicherweise auf den NOS1 ex1f-VNRT-Polymorphismus zurückzuführen ist. Außerdem zeigten zwei SNPs, welche beide im NOS1AP-Gen lokalisiert sind, bei BIP Patienten signifikant gesteigerte NOx- Werte. Die vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass NO-Signalübertragung und NOS-Genotypen in der Pathogenese psychischer Erkrankungen eine Rolle spielen könnten. Ob diese Veränderungen allerdings kausal mit Krankheitsprozessen zu tun haben oder ob es eher Epiphänomene der Erkrankungen sind, kann mit dieser Studie nicht geklärt werden. Die Genvarianten könnten wiederum bei der Regulierung von peripheren NOx- Konzentrationen von Bedeutung sein. Die Arbeit liefert zudem Hinweise, die Verwendung von NOx als möglichen peripheren Biomarker weiter zu verfeinern und zu untersuchen. Zukünftige Studien, die die Wirksamkeit von NOx- modulierenden Pharmaka untersuchen, könnten davon profitieren, Diagnosegruppen nach Subgruppen einzuteilen, die sowohl NOS Risikogenvarianten als auch periphere NOx- Spiegel im Sinne eines Biomarker beachten.
The prefrontal cortex (PFC) is considered the cognitive center of the mammalian brain. It is involved in a variety of cognitive functions such as decision making, working memory, goal-directed behavior, processing of emotions, flexible action selection, attention, and others (Fuster, 2015). In rodents, these functions are associated with the medial prefrontal cortex (mPFC). Experiments in mice and rats have shown that neurons in the mPFC are necessary for successful performance of many cognitive tasks. Moreover, measurements of neural activity in the mPFC show excitation or inhibition in different cells in relation to specific aspects of the tasks to be solved. To date, however, it is largely unknown whether prefrontal neurons are stably activated during the same behaviors within a task and whether similar aspects are represented by the same neurons in different tasks. In addition, it is unclear how specifically neurons are activated, for example, whether cells that are activated in response to reward are activated in a different task without reward in a different situation or remain inactive. To address these questions, we recorded the same neurons in the mPFC of mice over the course of several weeks while the animals performed various behaviors.
To do this, we expressed GCaMP6 in pyramidal neurons in the mPFC of mice. A small lens was implanted in the same location and a miniature microscope ("miniscope") was used to record neural activity. Later the extracted neurons got aligned based on their shape and position across multiple days and sessions. The mice performed five different behavioral tests while neural activity was measured: A spatial working memory test in a T-maze, exploration of the elevated plus maze (EPM), a novel object recognition (NO) test including free open field (OF) exploration, a social interaction (SI) test and discriminatory auditory fear conditioning (FC). Each task was repeated at least twice to check for stable task encoding across sessions. Behavioral performance and neural correlates to specific task events were similar to earlier studies across all tasks. We utilized generalized linear models (GLM) to determine which behavioral variables most strongly influence neural activity in the mPFC. The position of the mouse in the environment was found to explain most of the variance in neural activity, together with movement speed they were the strongest predictors of neural activity across all tasks. Reward time points in the working memory test, the conditioned stimulus after fear conditioning, or head direction in general were also strongly encoded in the mPFC.
Many of the recorded neurons showed a stable spatial activity profile across multiple sessions of the same task. Similarly, cells that coded for position in one task tended to code for position in other tasks. Not only did the same cells code for position across multiple tasks, but cells also coded for movement speed and head direction. This indicates that at least these general behavioral variables are each represented by the same neurons in the mPFC. Interestingly, the stability of position or speed coding did not depend on the time between two sessions, but only on whether it was within the same or across different tasks. Within the same task, stability was slightly higher than across different tasks.
To find out whether task-specific behavioral aspects were also stably encoded in the mPFC, difference scores as the difference in neural activity between two task aspects like left- and right-choice trials or exposed and enclosed locations were calculated. Many cells encoded these aspects stably across different sessions of each task. Both the left-right differences in the different phases of the working memory test, the open-closed-arm differences in the elevated plus maze, the different activity between center and corners in the open field, the social target-object differences in the social interaction test, and the differences between the two tones during fear conditioning were all stably encoded across the population of mPFC cells. Only the distinction between the novel and the familiar object during object recognition was not stably encoded, but also the preference for the novel object was not present in the second session of novel object exploration.
There was also an overlap in coding for different aspects within a task across multiple sessions. For example, cells stably encoded left-right differences in the T-maze between different sessions as a function of walking direction across different phases of working memory, an aspect that we could already show within one session (Vogel, Hahn et al., 2022). During fear conditioning, the same cells showed a discrimination between CS+ and CS- that also responded to the start of CS+.
Consistency in the neurons activity across different tasks was also found, but only between tasks with similar demands, the elevated plus-maze and free exploration of the open field. Cells that were more active in the open arms also showed more activity in the center of the open field and vice versa. This could be an indicator that the cells were coding for anxiety or exposure across those tasks, indicating that neurons in the mPFC also stably encode general task aspects independent of the specific environment. However, it remains unclear what exactly these neurons encode; in the case of a general fear signal, one would also expect activation during fear conditioning which could not be found.
Overall, we found that neurons in the mPFC of mice encoded multiple general behavioral variables across multiple tasks and task-specific variables were encoded stably within each of the tested tasks. However, we found little task-specific variables that were systematically encoded by the same neurons with the exception being the elevated plus-maze and open field exploration, two tasks with similar features.
Long non-coding RNAs are a very versatile class of molecules that can have important roles in regulating a cells function, including regulating other genes on the transcriptional level. One of these mechanisms is that RNA can directly interact with DNA thereby recruiting additional components such as proteins to these sites via an RNA:dsDNA triplex formation. We genetically deleted the triplex forming sequence (FendrrBox) from the lncRNA Fendrr in mice and found that this FendrrBox is partially required for Fendrr function in vivo. We found that the loss of the triplex forming site in developing lungs causes a dysregulation of gene programs associated with lung fibrosis. A set of these genes contain a triplex site directly at their promoter and are expressed in lung fibroblasts. We biophysically confirmed the formation of an RNA:dsDNA triplex with target promoters in vitro. We found that Fendrr with the Wnt signalling pathway regulates these genes, implicating that Fendrr synergizes with Wnt signalling in lung fibrosis.
Life and biological resilience rely on the execution of precise gene expression profiles. A key mechanism to ensure cellular homeostasis is the regulation of protein synthesis. Recent studies have unveiled an intrinsic regulatory capacity of ribosomes, previously considered mere executors of mRNA translation. Neurons in particular finely regulate protein synthesis, at both global and local levels. This sustains their complex morphology and allows them to rapidly transmit, integrate, and respond to external stimuli. In this thesis, I investigated the neuronal ribosome and how subcellular environments and physiological perturbations shape it, by profiling its molecular composition, functional interconnections, and cellular distribution.
First, I used genetic engineering, biochemical purification, and mass spectrometry, to characterize in an unbiased manner the translation machinery specifically from excitatory and inhibitory neurons of the mouse cortex. I found that neuronal ribosomes commonly interact with RNA-binding proteins, components of the cytoskeleton, and proteins associated with the endoplasmic reticulum and vesicles. In line with the requirement for local protein synthesis in the distal parts of neurons, we observed that neuronal ribosomes preferentially interact with proteins involved in cellular transport. Remarkably, I observed a strong association between ribosomes and pre-synaptic vesicles, which suggests a potential regulatory interaction between local translation and neuronal activity.
Intriguingly, I and others have observed mRNAs encoding for core ribosomal proteins (RPs) among the genes most enriched in neuronal processes. This observation challenges two historical assumptions of ribosome biology: (1) new RPs are incorporated only into newly forming ribosomes, and (2) this incorporation occurs only in the nucleus and perinuclear region. In my PhD, I aimed to directly test these two assumptions and if proven wrong ask whether and why neurons would localize RP mRNAs far from their known assembly site.
Employing a combination of metabolic labeling and highly sensitive mass spectrometry techniques, I discovered that a subset of RPs rapidly and dynamically binds on and off mature ribosomes. Strikingly, this incorporation does not depend on the supply of new ribosomes from the nucleus. Therefore, my data refuted the assumption that ribosomes are built and degraded as a unit and revealed a more dynamic view of these machines, which can actively exchange core components. In particular, I found that the association of certain exchanging RPs is influenced by location (e.g., cell body versus neurites) and cellular state (e.g., post-oxidative stress). Neurons may use this mechanism to repair and/or specialize their protein synthesis machinery in a rapid and context-dependent manner.
Finally, I asked whether some steps of ribosome biogenesis could also take place in distal processes. Although most steps of ribosome assembly occur within the nucleus, the final stages of maturation are known to occur in the cytosol. By combining several imaging and biochemical approaches, I found that cytosolic (but not nuclear) pre-ribosomal particles are present in neuronal processes. Through the incorporation of new RPs into these immature particles, neurons may be able to locally “turn on” previously incompetent ribosomes. This may enable regions near synapses to enhance and customize their translational capacity, independently of the central pool of ribosomes from the cell body. Indeed, I observed that synaptic plasticity induces a maturation of cytosolic pre-ribosomes.
In summary, this thesis shows how neuronal ribosomes can sense cellular states, respond by adjusting their core composition, and in doing so influence the local capacity for protein synthesis. By overturning long-held assumptions in ribosome biology, this work highlights new molecular mechanisms of gene expression and enriches our understanding of the rapid and dynamic strategies cells employ to operate, thrive, and adaptively respond to environmental changes.
Precise regulation of gene expression networks is required to develop and maintain a healthy organism before and after birth and throughout adulthood. Such networks are mostly comprised of regulatory proteins, but meanwhile many long non-coding transcripts (lncRNAs) are shown to participate in these regulatory processes. The functions and mechanisms of these lncRNAs vary greatly, however they are often associated with transcriptional regulation. Three lncRNAs, namely Sweetheart RNA (Swhtr), Fetal-lethal noncoding developmental regulatory RNA / Foxf1 adjacent non-Coding developmental regulatory RNA (Fendrr) and lncFsd2, were studied in this work to demonstrate the variety of cellular and biological processes that require lncRNA-mediated fine-tuning, in regard to the cardiopulmonary system.
Swhtr was found to be expressed exclusively in cardiomyocytes and became critical for regeneration after myocardial injury. Mice lacking Swhtr did not show issues under normal conditions, but failed to undergo compensatory hypertrophic remodeling after injury, leading to increased mortality. This effect was rescued by re-expressing Swhtr, demonstrating importance of the RNA. Genes dependent on Swhtr during cardiac stress were found to likely be regulated by NKX2-5 through physical interaction with Swhtr. Fendrr was found to be expressed in lung and interacted with target promoters through its RNA:dsDNA binding domain, the FendrrBox, which was partially required for Fendrr function. Fendrr, together with activated WNT signaling, regulated fibrosis related target genes via the FendrrBox in fibroblasts. LncFsd2, an ubiquitously expressed lncRNA, showed possible interaction with the striated muscle specific Fsd2, but its exact function and regulatory role remain unclear in muscle physiology. Immunoprecipitation and subcellular fractionation experiments suggest that lncFsd2 might be involved in nuclear retention of Fsd2 mRNA, thus fine-tuning FSD2 protein expression. These investigations have shed light on the roles of these lncRNAs in stress responses, fibrosis-related gene regulation, and localization processes, advancing our understanding of cardiovascular and pulmonary maintenance, reaction to injury, and diseases. The diverse and intricate roles of these three lncRNAs highlight how they influence various cellular processes and disease states, offering avenues for exploring lncRNA functions in different biological contexts.
The free energy of TAP-solutions for the SK-model of mean field spin glasses can be expressed as a nonlinear functional of local terms: we exploit this feature in order to contrive abstract REM-like models which we then solve by a classical large deviations treatment. This allows to identify the origin of the physically unsettling quadratic (in the inverse of temperature) correction to the Parisi free energy for the SK-model, and formalizes the true cavity dynamics which acts on TAP-space, i.e. on the space of TAP-solutions. From a non-spin glass point of view, this work is the first in a series of refinements which addresses the stability of hierarchical structures in models of evolving populations.
Die Ergebnisse der Studie und die Diversität der Datenbanken ist groß.
Für 12 Datenbanken wurde ein Punktesystem mit elf Items entworfen, um die Qualität der einzelnen Datenbanken zu objektivieren. Keine Datenbank konnte alle Bewertungskriterien erfüllen. Der insgesamt schlechte Punktedurchschnitt ist ein Indikator für die Mängel der aktuell verfügbaren Datenbanken. Außerdem konnten wir einen Qualitätsunterschied zwischen kostenpflichtigen und kostenfreien Datenbanken beweisen und mussten im Zuge dieser Ergebnisse die Frage stellen, ob kostenfreie Datenbanken überhaupt nützlich sind. Zwischen den kostenpflichtigen Datenbanken fallen die Qualitätsunterschiede weniger gravierend aus, wenngleich Stärken und Schwächen sich deutlich unterscheiden. Die häufigsten Wechselwirkungen wurden in allen Datenbanken mit großem Abstand zwischen rein psychiatrischen Interaktionspaaren erfasst. Dieses zeigt, wie wechselwirkungsreich Psychopharmaka sind und dass psychiatrische Patienten besonders vulnerabel sind. Die Nutzung digitaler Hilfsmittel scheint bei Betrachtung der hohen Anzahl ausgegebener Warnmeldungen unabdingbar zu sein, dennoch existiert große Uneinheitlichkeit bei der Bewertung der einzelnen Interaktionen. Die Vorstellung, dass zwei Kliniker bei Nutzung zweier unterschiedlicher Datenbanken zu völlig unterschiedlichen Empfehlungen kommen, fällt nicht schwer. Gleichzeitig könnte die Kooperation von Heilberuflern, die unterschiedliche Datenbanken verwenden, die Chance auf zusätzlichen Informationsgewinn und Austausch erhöhen, was im Umkehrschluss in einer erhöhten Arzneimitteltherapiesicherheit resultiert. In Studien konnte der positive Effekt interdisziplinärer Zusammenarbeit bereits bewiesen werden.
Zusammenfassend konnten umfangreiche Differenzen zwischen allen untersuchten Datenbanken aufgezeigt werden. Um den Anforderungen des klinischen Alltags zu genügen, müssen digitale Unterstützungssysteme weiterentwickelt werden.
Die „ideale Datenbank“ gibt es bisher nicht – das lässt sich durch unser Punktesystem beweisen. Um im klinischen Alltag Patientensicherheit zu gewährleisten ist die Nutzung einer einzelnen Datenbank bisher nicht ausreichend.
Die Gewährung der Patientensicherheit sollte unser oberstes Ziel sein und um dieses zu erreichen, bedarf es vieler Komponenten. Neben der Nutzung und vor allem Weiterentwicklung digitaler Unterstützungssysteme sollte auch der zwischenmenschliche Austausch weiter gefördert werden. Interdisziplinäre Zusammenarbeit im Sinne pharmazeutischer Dienstleistungen zur Medikationsanalyse könnten ein zusätzliches Instrument zur Vermeidung arzneimittelbezogener Probleme werden.
Zukünftig werden unsere Patienten am meisten von optimaler Nutzung weiterentwickelter Technologien, sowie wachsendem zwischenmenschlichem Austausch profitieren.
Impact of pectin dietary supplementation on experimental food allergy via gut microbiota modulation
(2023)
In recent years, dietary fibers gained focus in regard of their immune-modulatory effects and the potentially beneficial effect on allergies. The dietary fiber and prebiotic pectin is able to promote growth and activity of beneficial bacteria and thereby induce modulation of different immune responses. However, structurally different types of pectin might promote different immune-modulatory responses and to date the optimal pectin type for induction of beneficial health effects is not identified. Furthermore, it is still unclear, whether pectins provide a beneficial effect on certain allergies, such as food allergy.
Having this in consideration, this study examined the immune-modulatory effects of structurally different pectins on naive as well as peach allergic mice. Furhtermore, the impact of dietary pectin supplementation on composition and diversity of the murine gut microbiota was determined.
This study showed that dietary pectin intervention was able to suppress allergy-related Th2 responses considering humoral and cellular immune responses. Only apple-derived high-methoxyl pectin revealed an impact on total IgA levels and affected the microbial richness. Furthermore, it is not known whether the effects observed with the two pectins are caused by modulations of the bacterial composition or induced at least partly by direct interaction with the immune cells. Further studies are required to fully understand the mechanisms underlying the immune-modulatory capacities of different pectins.
Finally, the obtained results generated evidence that dietary pectin intervention can beneficially modulate the immune response in healthy mice and – at least partially – suppress allergy-related immune responses in a model of food allergy, depending on the structural characteristics of the used pectin.
Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) play essential roles in mediating inflammation and its resolution. PUFA metabolites generated by the cytochrome P450 (CYP) - soluble epoxide hydrolase (sEH) axis are known to regulate macrophage activation/polarization but little is known about their role in the resolution of inflammation. Monocytes were isolated from murine bone marrow or human peripheral blood and differentiated to naïve macrophages (M0). Thereafter cells were polarized using LPS and IFNγ (M1), IL-4 (M2a), or TGFβ1 (M2c). Gene expression was analyzed by RNA sequencing, RT-qPCR and Western blotting. Phagocytosis of zymosan and oxo-LDL were also assessed in vitro. Zymosan-induced peritonitis combined with immune cell profiling was used to evaluate the resolution of inflammation in vivo. The expression of sEH was comparable in M0, M1 and M2a macrophages but markedly elevated in M2c polarized cells. The increase in sEH expression elicited by TGFβ relied on the TGFβ receptor ALK5 and the phosphorylation of SMAD2, which was able to bind to the sEH promoter. In macrophages lacking sEH, M2c polarization was incomplete and characterized by lower levels of pro-resolving phagocytosis associated receptors (Tlr2 and Mrc1), as well as higher levels of the pro-inflammatory markers; Nlrp3, IL-1β and TNFα. Fitting with the failure to upregulate phagocytosis associated receptors, the uptake of zymosan and ox-LDL was less efficient in M2c macrophages from sEH-/- mice. The latter animals also demonstrated a retarded resolution of inflammation (zymosan-induced peritonitis) in vivo with fewer resident macrophages and recruited macrophages. PUFA profile analysis indicated decreased sEH substrates e.g., 11, 12-EET, as well as increased sEH products e.g., 11, 12-DHET, indicating an increased sEH activity in M2c macrophages. Taken together, our data indicates that sEH expression is required for the effective M2c polarization of macrophages and thus the resolution of inflammation.
We search for an axion-like particle (ALP) a through the process ψ(3686)→π+π−J/ψ, J/ψ→γa, a→γγ in a data sample of (2.71±0.01)×109 ψ(3686) events collected by the BESIII detector. No significant ALP signal is observed over the expected background, and the upper limits on the branching fraction of the decay J/ψ→γa and the ALP-photon coupling constant gaγγ are set at 95% confidence level in the mass range of 0.165≤ma≤2.84GeV/c2. The limits on B(J/ψ→γa) range from 8.3×10−8 to 1.8×10−6 over the search region, and the constraints on the ALP-photon coupling are the most stringent to date for 0.165 ≤ ma ≤ 1.468GeV/c2.
Das Hepatoblastom ist ein embryonaler Lebertumor, dessen Zellen unterschiedliche unreife Stadien aufweisen. Aufgrund dieser Unreife ist die Identifizierung von Krebsstammzellen erschwert, die in diesem Tumor vermutet und für Rückfälle verantwortlich gemacht werden. In Vorarbeiten konnte eine Krebsstammzellpopulation mit der Kombination der hämatopoetischen Stammzellmarker CD90 und CD34 sowie dem „oval cell“ OV-6-Antikörper in den etablierten Hepatoblastomzelllinien HuH6 und HepG2 detektiert werden. Diese CD34+OV-6+CD90+ Zellen wiesen eine erhöhte Expression von Pluripotenzfaktoren auf und zeichneten sich durch ein erhöhtes Migrationsverhalten aus.
In der hier vorgelegten Arbeit wurden zunächst Tumor-Sphäroid-Assays durchgeführt um diese Population als Krebsstammzellen zu bestätigen, da nur Krebsstammzellen unter den gegebenen Umständen wachsen können. Diese waren im Anschluss wieder in der Lage, in „normalem Medium“ zu differenzieren. Des Weiteren wurden die Zelllinien mit dem Standardtherapeutikum Cisplatin behandelt. Da Krebsstammzellen als chemoresistent gelten, konnte in der überlebenden Zellpopulation auch eine Anreicherung der CD34+OV-6+CD90+ Zellen beobachtet werden. Zusätzlich ließ sich eine weitere CD34+OV-6+CD90+ Population identifizieren, deren Expression aller drei Marker schwächer war und die bei steigenden Cisplatin-Konzentrationen den Großteil der CD34+OV-6+CD90+ Population ausmachte.
Neben den erhöhten Transkriptmengen der Pluripotenzmarker Oct4 und Nanog zeichneten sich die CD34+OV-6+CD90+ Krebsstammzellen durch eine verstärkte Expression der aktivierungsinduzierten Zytidin-Desaminase AID aus. AID wirkt induzierend auf die Transkription beider Pluripotenzmarker. Daher könnte es auch bei Krebsstammzellen eine Rolle bei der Induktion von Pluripotenz und bei ihrer langfristigen Erhaltung spielen. Dies unterstützend legten die verminderten Transkriptmengen der Pluripotenzgene nach einem AID siRNA Knock-Down eine Abhängigkeit des Stammzellcharakters von diesem Faktor nahe. Um einen Effekt von Therapeutika, die inhibitorisch auf AID wirken, auf Krebsstammzellen zu untersuchen, wurden die Zellen mit den DNMT-Inhibitoren Decitabine und Zebularine sowie dem HSP90-Inhibitor Tanespimycin behandelt. Tatsächlich konnte vor allem in den HuH6-Zellen ein verminderter Anteil der Krebsstammzellpopulation durch die drei Substanzen beobachtet werden. Wurden die Zellen im Anschluss mit dem Standardzytostatikum Cisplatin behandelt, führte allerdings eine Vorbehandlung mit Zebularine oder Decitabine zu einer starken Anreicherung von Krebsstammzellen. Dies war vor allem auf Zellen mit dem schwach positiven CD34+OV-6+CD90+ Expressionsprofil zurückzuführen, die chemo-induziert zu sein scheinen. Zwar erscheint die Mehrheit der Tumorzellen eliminiert zu werden, jedoch lassen diese Ergebnisse die Entstehung von chemo-induzierten Krebsstammzellen vermuten, die langfristig für einen Rückfall verantwortlich sein könnten. Daher ist von einer Ergänzung der Therapie mit diesen Substanzen abzusehen. Eine Vorbehandlung mit Tanespimycin hingegen konnte im Vergleich zur alleinigen Cisplatin-Behandlung wirksam den Anteil der Krebsstammzellen reduzieren. Interessanterweise war dies nicht auf einen verstärkten Zelltod der Krebsstammzellen, sondern vielmehr auf eine durch Tanespimycin bewirkte Differenzierung derselben zurückzuführen. Diese spiegelte sich auch in einer verminderten Expression von Pluripotenzmarkern auf mRNA-Ebene im Vergleich zur alleinigen Cisplatin-Behandlung wider.
Somit präsentierte sich Tanespimycin als potenter Inhibitor von Krebsstammzellen. Auch wenn weitere vorklinische und klinische Tests und Untersuchungen erfolgen müssen, stellt Tanespimycin bzw. die Substanzklasse der HSP90-Inhibitoren einen interessanten und vielversprechenden Kandidaten für eine Ergänzung der Standardtherapie vor allem bei behandlungsresistenten und rekurrenten High-Risk-Hepatoblastomen dar.
We measure triangular flow relative to the reaction plane at 3 GeV center-of-mass energy in Au+Au collisions at RHIC. A significant v3 signal is observed for protons, whose magnitude increases for higher rapidity, higher transverse momentum, and more peripheral collisions. The triangular flow is essentially rapidity-odd with a rapidity slope at mid-rapidity, dv3/dy|(y=0), opposite in sign compared to the slope for directed flow. No significant v3 signal is observed for charged pions and kaons. Comparisons with models suggest that a mean field potential is required to describe these results, and that the triangular shape of the participant nucleons is the result of stopping and nuclear geometry.
The STAR Collaboration presents measurements of the semi-inclusive distribution of charged-particle jets recoiling from energetic direct-photon γdir and neutral-pion (π0) triggers in p+p and central Au+Au collisions at sNN−−−√=200 GeV over a broad kinematic range, for jet resolution parameters R=0.2 and 0.5. Medium-induced jet yield suppression is observed to be larger for R=0.2 than for 0.5, reflecting the angular range of jet energy redistribution due to quenching. The magnitude of suppression is similar for γdir- and π0-triggered data, which constrains the color-charge and path-length dependence of jet quenching. Theoretical model calculations incorporating jet quenching do not fully describe the measurements.
The STAR Collaboration presents measurements of the semi-inclusive distribution of charged-particle jets recoiling from energetic direct-photon γdir and neutral-pion (π0) triggers in p+p and central Au+Au collisions at √sNN=200 GeV over a broad kinematic range, for jet resolution parameters R=0.2 and 0.5. Medium-induced jet yield suppression is observed to be larger for R=0.2 than for 0.5, reflecting the angular range of jet energy redistribution due to quenching. The magnitude of suppression is similar for γdir- and π0-triggered data, which constrains the color-charge and path-length dependence of jet quenching. Theoretical model calculations incorporating jet quenching do not fully describe the measurements.
The longitudinal and transverse spin transfers to Λ (Λ¯¯¯¯) hyperons in polarized proton-proton collisions are expected to be sensitive to the helicity and transversity distributions, respectively, of (anti-)strange quarks in the proton, and to the corresponding polarized fragmentation functions. We report improved measurements of the longitudinal spin transfer coefficient, DLL, and the transverse spin transfer coefficient, DTT, to Λ and Λ¯¯¯¯ in polarized proton-proton collisions at √s = 200 GeV by the STAR experiment at RHIC. The data set includes longitudinally polarized proton-proton collisions with an integrated luminosity of 52 pb−1, and transversely polarized proton-proton collisions with a similar integrated luminosity. Both data sets have about twice the statistics of previous results and cover a kinematic range of |ηΛ(Λ¯¯¯¯)| < 1.2 and transverse momentum pT,Λ(Λ¯¯¯¯) up to 8 GeV/c. We also report the first measurements of the hyperon spin transfer coefficients DLL and DTT as a function of the fractional jet momentum z carried by the hyperon, which can provide more direct constraints on the polarized fragmentation functions.