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Functional imaging of the hippocampus during memory tasks in the context of schizotypy
No full textSchizotypie ist ein multidimensionales Persönlichkeitskonstrukt, das die Anfälligkeit für Psychosen auf einem Kontinuum zwischen Gesundheit und Krankheit darstellt. Es umfasst eine Reihe
von kognitiven -, Verhaltens- und Persönlichkeitsmerkmalen, die in der gesamten als psychisch
gesund geltenden Bevölkerung zu finden sind. Schizotypie zeigt viele Korrelate zu Schizophrenie
Spektrum-Erkrankungen, darunter gemeinsame genetische Variationen und neurobiologische
Aspekte, kognitive Defizite, sowie strukturelle und funktionelle Veränderungen von Hirnregionen. Eine Hirnregion, die häufiger bei psychischen Erkrankungen Veränderungen zeigt ist der
Hippocampus. Es handelt sich um eine bihemisphärisch zu findende Hirnregion, die unter anderem bei der Enkodierung von Informationen, dem Abruf von Gedächtnisinhalten, sowie dem
Deklarativ- und Arbeitsgedächtnis mitwirkt. Die hier anzutreffenden krankheitsassoziierten Veränderungen können sowohl eine Rolle in der Genese psychischer Erkrankungen spielen als auch
eine Folge derselben sein.
In der vorliegenden Studienkohorte wurde der Zusammenhang von Schizotypie mit der Hippocampus-Aktivierung in der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) während einer Gedächtnisaufgabe untersucht. Die Studienkohorte bestand aus 761 psychisch gesunden Probanden im Alter von 18 bis 65 Jahren, darunter 262 Männer (34,4 %) und 499 Frauen (65,6 %). Für
die fMRT-Analysen wurde für jede Hemisphäre eine Maske (region of interest, ROI) zur Selektion
des Hippocampus verwendet. Die Erfassung von Schizotypie erfolgte mittels Schizotypy Personality Questionnaire-Brief (SPQ-B). Außerdem wurde mittels Symptom-Checkliste-90-Revised
(SCL-90-R) die subjektiven Belastungen durch Psychotizismus und Paranoides Denken erfasst
und die Skalen auf die Dimensionen von Rössler et al. „schizotypal signs (STS)“ und „schizophre
nia nuclear symptoms (SNS)“ neu verteilt. Die Analysen erfolgten getrennt mit den SCL-90-Dimensionen Psychotizismus und Paranoides Denken, den Rössler-Skalen SNS und STS, dem SPQ
B-Summenscore, sowie den einzelnen SPQ-B-Dimensionen kognitiv-perzeptiv, interpersonell
und desorganisiert. Die Ergebnisse wurden in Moderations- und Mediationsanalysen auf modulierende Einflüsse geprüft. Es wurden Einflüsse durch traumatische Erfahrungen in der Kindheit,
erfasst durch den Childhood Trauma Questionnaire (CTQ), durch subklinische depressive Symptome, erhoben mittels Beck’s Depression Inventory (BDI), sowie Einflüsse durch das Geschlecht
untersucht.
Eine erhöhte Ausprägung an schizotypen Faktoren korrelierte mit einer verminderten hippocampalen Aktivierung bei Gedächtnisaufgaben. Dies zeigte sich insbesondere in der positiven
Schizotypie Dimension (kognitiv-perzeptiv) im Sinne einer stabilen Persönlichkeitskomponente, als auch in einer erhöhten Belastung durch paranoide Gedanken und Psychotizismus als transiente Komponente. Subklinische depressive Symptome interagierten bei der Hippocampus-Aktivierung ausschließlich mit einer erhöhten Belastung durch Psychotizismus. Die hippocampale
fMRT-Aktivierung hing signifikant mit subklinischen depressiven Symptomen zusammen. Weiterhin konnte ein Geschlechtsunterschied in den Aktivierungsmustern gefunden werden. Bei
Männern zeigte sich insb. eine veränderte Gesamtaktivierung bei Gesichtern, bei Frauen hinge
gen eine veränderte spezifische Aktivierung bei Gesichtern. Insgesamt wurde die hippocampale
Aktivierung in der fMRT durch das Geschlecht moderiert. Kindheitstrauma hatten keinen signifikanten Einfluss auf die fMRT-Aktivierung des Hippocampus.
Insgesamt untermalen die Ergebnisse das Konstrukt von Schizotypie als Risikomerkmal für Psychosen. Die fMRT-Aktivierung des Hippocampus zeigte sich bei höheren Ausprägungen an Schizotypie während der Gedächtnisaufgaben vermindert. Die Ergebnisse sind somit mit fMRT-Aktivierungsmustern von Schizophrenie-Spektrum-Erkrankungen vergleichbar. Der Hippocampus
zeigt also nicht nur bei manifesten psychischen Erkrankungen, sondern auch bei ihren Risikostadien Veränderungen. Jedoch ist der Forschungsstand noch sehr heterogen. Verschiedene Erhebungsmethoden und eine heterogene Definition von Schizotypie könnten zu einer übersichtlicheren Studienlage führen. Insgesamt scheinen jedoch höhere Ausprägungen von Schizotypie mit einer veränderten Struktur, Konnektivität und Aktivierung verschiedener Hirnregionen einherzugehen.Schizotypy is a multidimensional personality construct that represents susceptibility to psychosis on a continuum between health and illness. It encompasses a range of cognitive, behavioural
and personality traits that are found across the population considered to be mentally healthy.
Schizotypy shows many correlates to schizophrenia spectrum disorders, including shared genetic variations and neurobiological aspects, cognitive deficits, and structural and functional alterations of brain regions. One brain region that shows changes more frequently in mental illness is the hippocampus. It is a brain region that is involved in the encoding of information, the
retrieval of memory content, as well as in declarative and working memory. The disease-associated changes found here can play a role in the genesis of mental illnesses as well as being a
consequence of them.
In the present study cohort, the relationship between schizotypy and hippocampal activation
was investigated in functional magnetic resonance imaging (fMRI) during a memory task. The
study cohort consisted of 761 mentally healthy subjects aged 18 to 65 years, including 262 men
(34.4 %) and 499 women (65.6 %). For the fMRI analyses, a mask (region of interest, ROI) was
used to select the hippocampus for each hemisphere. Schizotypy was assessed using the Schizotypy Personality Questionnaire-Brief (SPQ-B). In addition, the subjective distress caused by psychoticism and paranoid thinking was recorded using the Symptom Checklist-90-Revised (SCL-90R) and the scales were redistributed to the dimensions of Rössler et al. "schizotypal signs (STS)"
and "schizophrenia nuclear symptoms (SNS)". The analyses were conducted separately with the
SCL-90 dimensions psychoticism and paranoid thinking, the Rössler scales SNS and STS, the total
SPQ-B score, as well as the different SPQ-B dimensions cognitive-perceptual, interpersonal and
disorganised. The results were tested for modulating influences in moderation and mediation
analyses. Influences from traumatic experiences in childhood, recorded using the Childhood
Trauma Questionnaire (CTQ), from subclinical depressive symptoms, recorded using Beck's Depression Inventory (BDI), and influences from gender were analysed.
An increased level of schizotypal factors correlated with reduced hippocampal activation in
memory tasks. This was particularly evident in the positive schizotypy dimension (cognitive-perceptual) in the sense of a stable personality component, as well as in an increased burden of
paranoid thoughts and psychoticism as a transient component. Subclinical depressive symptoms
interacted exclusively with increased exposure to psychoticism during hippocampal activation.
Hippocampal functional magnetic resonance imaging activation was significantly related to subclinical depressive symptoms. Furthermore, a gender difference was found in the activation patterns. Men showed an altered overall activation for faces, whereas women showed an altered
specific activation for faces. Overall, hippocampal activation in the fMRI was moderated by gender. Childhood trauma had no significant influence on the functional magnetic resonance imaging activation of the hippocampus.
In total, the results support the construct of schizotypy as a risk factor for psychosis and there
fore reinforces the conceptualization of schizotypy and schizophrenia as existing on a continuum. The functional magnetic resonance imaging activation of the hippocampus was reduced in
higher levels of schizotypy during the memory tasks. The observed hippocampal activation patterns align with previous research indicating that schizotypy shares cognitive and neurobiological characteristics with clinically significant psychotic disorders. The hippocampus therefore
shows changes not only in manifest mental illnesses, but also in their risk stages. However, the
state of research is still very heterogeneous. Future research is necessary to better understand
the complex interplay between genetic predispositions, environmental factors, and cognitive
functions in schizotypy and related psychopathologies.
A standardised homogeneous survey method and definition of schizotypy could lead to clearer
results. Overall, however, higher levels of schizotypy appear to be associated with an altered
structure, connectivity, and activation of various brain regions
Handling visual distraction: Statistical learning of spatial and feature-based distractor regularities
No full textSalient distractors have the potential to attract attention and, thus, interfere with the search for a target. Prior work has shown that distractor interference is more pronounced when the features of the target being searched for are less predictable and when there is an overlap between target and distractor features. For example, distractor interference is larger when observers search for a shape singleton among similarly shaped nontargets (e.g., the target is a circle among diamonds or vice versa) than when the target shape is fixed (e.g., the target is always a circle), as only the latter allows observers to set up a precise feature-specific target template. Similarly, distractor interference is more pronounced when observers adopt a search mode that focuses on searching for singletons (the so-called singleton-detection mode) compared to when they are required to search for a unique target shape among heterogeneously shaped nontargets (e.g., a circle target among diamonds, triangles, and squares), thereby adopting feature-search mode to find the target. Interestingly, however, it has been demonstrated that distractor interference can be reduced when the distractor exhibits statistical regularities, such as appearing more often at one location or in one color, which enables either distractor location learning or distractor feature learning, respectively. However, it remains unclear how these findings connect and, thus, how target and nontarget features, as well as the overlap between target and distractor features, influence distractor location learning. In addition, the neural mechanisms of distractor feature learning are not yet well understood. In three studies, the present dissertation addresses these research gaps.
Studies I and II focused on distractor location learning, whereas Study III focused on distractor feature learning. All three studies used adapted variants of the additional singleton task (Theeuwes, 1991, 2018). In the additional singleton task, participants are asked to search for a shape target among circularly arranged nontargets and to report the orientation of the line inside the target while ignoring a salient color distractor (see Figure 1, page 9). In Study I and II, the distractor was more likely to appear at a specific location, while in Study III, the distractor appeared more often in a specific color. It was assumed that participants learn these regularities to reduce distractor interference. Additionally, it was expected that with more distractor interference, distractor location learning would be more pronounced, as it becomes more necessary for efficient target selection.
Study I examined whether the precision of the target template modulates distractor location learning. The shape of the target was either fixed or varied between participants, with only the former allowing the setting up of a precise target template. Results showed that participants were less susceptible to distractor interference with a more precise target template and relied less on distractor location learning. Also, it was observed that differences between groups developed late in the experiment, suggesting that experience with the task is required to enhance distractor handling. In short, the results demonstrate that when the target is highly predictable, there is less distractor interference and, thereby, less distractor location learning.
Study II investigated whether the search mode of the observer and the similarity of target and distractor influence distractor interference and, thereby, distractor location learning. The search mode was manipulated by varying the similarity of the nontargets, allowing participants to adopt only singleton-detection mode in the mixed-feature task but feature-search mode (Bacon & Egeth, 1994) in the fixed-feature task. The similarity of target and distractor was manipulated in two fixed-feature tasks by using either a chromatic (colored) target or an achromatic (gray) target, as it was assumed that the latter overlaps less with a color distractor. Results showed that distractor interference was more pronounced when participants could only rely on singleton-detection mode to find the target. Also, it was observed that participants used distractor location learning in order to reduce distractor interference. Conversely, when participants were required to adopt feature-search mode, the results differed depending on whether the target was chromatic or achromatic. With an achromatic target, distractor interference was observed in the first of two sessions. In contrast, with a chromatic target, the presence of the distractor resulted in a search benefit, presumably showing up-weighting of the target on the featural level (e.g., up-weighting of the color green). Furthermore, the results indicated that distractor location learning was only used with a chromatic target, suggesting that with an achromatic target, participants likely employed a different strategy to reduce interference, such as down-weighing the irrelevant color dimension (Liesefeld & Müller, 2019). Hence, distractor interference and distractor location learning are modulated by the search mode of the observer and the similarity of the target and distractor, indicating that observers can flexibly adjust their strategies to handle distraction based on the search context.
Study III examined distractor feature learning at the neural level by measuring EEG. Also, this study investigated whether distractor feature learning influences later cognitive processes, such as visual working memory (VWM) performance, using a change-detection task (Luck & Vogel, 1997, 2013). In the change-detection task, participants were asked to memorize the color and location of stimuli and, after a retention interval, to report whether the color of one stimulus had changed. Behavioral data showed that participants learned the distractor feature regularities to reduce interference from the distractor. Furthermore, at the neural level, it was observed that less suppression was required (smaller PD) and that attentional allocation was more efficient (larger target N2pc) when the distractor appeared in the more likely color. Also, the role of intertrial priming in distractor feature learning was examined (see also Golan & Lamy, 2022). Intertrial priming refers to the observation that previous encounters with target or distractor features enhance search performance when the same features are presented in subsequent trials (Maljkovic & Nakayama, 1994, 1996). The results showed that observers did not only benefit from distractor feature learning to handle distraction but also from intertrial priming. Distractor feature learning did not influence VWM performance, indicating that learned distractor feature inhibition is not maintained in VWM when the task context changes. Thus, Study III shows that the visual system can learn distractor feature regularities to reduce the impact of a salient distractor while also using intertrial priming to enhance attentional selection. The learned distractor features seem to be not further maintained in VWM, highlighting the brain’s flexibility to adapt to changes in the environment.
To summarize, the present dissertation demonstrates that spatial (Study I and II) and feature-based regularities (Study III) of a distractor can be learned to reduce distractor interference. Distractor location learning is more required when the target features are less predictable (Study I and II). Also, distractor feature learning enhances attentional selection, while observers also benefit from intertrial priming processes (Study III). In addition to the learning of statistical regularities, observers can apply other strategies to handle distraction, depending on the overlap between target and distractor features (Study II). These findings highlight that visual search settings can be variably adapted, demonstrating the remarkable flexibility of the visual search system, which allows humans to handle distraction efficiently.Saliente Distraktoren können Aufmerksamkeit auf sich ziehen und somit von der Suche nach einem Zielobjekt (Target) ablenken. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Ablenkung durch Distraktoren ausgeprägter ist, wenn die Merkmale des gesuchten Targets weniger vorhersehbar sind und wenn es eine Überschneidung zwischen den Merkmalen des Targets und des Distraktors gibt. Beispielsweise ist die Ablenkung durch Distraktoren bei der Suche nach einer einzigartigen Form unter ähnlich geformten Nicht-Zielobjekten (Nontargets) größer (z.B. wenn das Target ein Kreis unter Rauten ist oder umgekehrt) als bei der Suche nach einer konstanten Form des Targets (z.B. wenn das Target immer ein Kreis ist), da nur in diesem Fall der Beobachter eine präzise interne Repräsentation des Targets (Target Template) erstellen kann. In ähnlicher Weise ist die Ablenkung durch Distraktoren ausgeprägter, wenn die Beobachtenden einen Suchmodus wählen, der sich auf die Suche nach abweichenden Stimuli (singletons) konzentriert (der so genannte Singleton-Detection-Mode), im Vergleich zu wenn sie nach einer eindeutigen Form des Targets unter heterogen geformten Nontargets suchen müssen (z.B. ein kreisförmiges Target unter Rauten, Dreiecken und Quadraten) und somit den Feature-Search-Mode nutzen, um das Target zu finden. Interessanterweise wurde jedoch gezeigt, dass die Ablenkung durch Distraktoren reduziert werden kann, wenn der Distraktor statistische Regelmäßigkeiten aufweist, z.B. häufiger an einer Stelle oder in einer Farbe erscheint, was entweder das Lernen der Distraktorposition oder das Lernen von Distraktormerkmalen ermöglicht. Es ist jedoch bisher unklar, wie diese Befunde zusammenhängen und wie Merkmale des Targets und der Nontargets sowie die Überlappung zwischen Target- und Distraktormerkmalen das Erlernen der Distraktorposition beeinflussen. Darüber hinaus sind die neuronalen Mechanismen des Lernens von Distraktormerkmalen noch nicht hinreichend bekannt. Die vorliegende Dissertation befasst sich in drei Studien mit diesen Forschungslücken.
Die Studien I und II konzentrierten sich auf das Erlernen der Distraktorposition, während Studie III auf das Erlernen von Distraktormerkmalen ausgerichtet war. Alle drei Studien verwendeten angepasste Varianten der Additional-Singleton-Task (Theeuwes, 1991, 2018). In der Additional-Singleton-Task werden die Teilnehmenden gebeten, ein Target unter kreisförmig angeordneten Nontargets zu suchen und die Ausrichtung einer Linie innerhalb des Targets anzugeben, während sie einen salienten Farbdistraktor ignorieren sollen (siehe Abbildung 1, Seite 9). In den Studien I und II erschien der Distraktor mit größerer Wahrscheinlichkeit an einer bestimmten Position, während in Studie III der Distraktor häufiger in einer bestimmten Farbe präsentiert wurde. Es wurde angenommen, dass die Teilnehmenden diese Regelmäßigkeiten lernen würden, um die Ablenkung durch den Distraktor zu verringern. Zudem wurde erwartet, dass bei stärkerer Distraktorablenkung das Erlernen der Distraktorposition ausgeprägter sein würde.
Studie I untersuchte, ob die Präzision des Target Templates das Erlernen der Distraktorposition beeinflusst. Die Form des Targets blieb entweder konstant oder variierte zwischen den Teilnehmenden, wobei nur die erste Variante die Erstellung eines präzisen Target Templates ermöglichte. Die Ergebnisse zeigten, dass die Teilnehmenden mit einem präzisen Target Template weniger anfällig für Ablenkung durch den Distraktor waren und sich weniger auf das Erlernen der Distraktorposition verließen. Außerdem wurde beobachtet, dass sich die Unterschiede zwischen den Gruppen erst spät im Experiment entwickelten, was darauf hindeutet, dass Erfahrung mit der Aufgabe erforderlich ist, um den Umgang mit Distraktoren zu verbessern. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass bei einer hohen Vorhersagbarkeit des Targets die Ablenkung durch den Distraktor geringer und damit auch das Erlernen der Position des Distraktors weniger ausgeprägt ist.
Studie II untersuchte, ob der Suchmodus des Beobachtenden und die Ähnlichkeit zwischen Target und Distraktor die Distraktorablenkung und damit das Lernen der Distraktorposition beeinflusst. Der Suchmodus wurde manipuliert, indem die Ähnlichkeit der Nontargets variiert wurde, sodass die Teilnehmenden in der Mixed-Feature-Task nur den Singleton-Detection-Mode verwenden konnten, in der Fixed-Feature-Task jedoch den Feature-Search-Mode (Bacon & Egeth, 1994) einsetzen konnten. Die Ähnlichkeit zwischen Target und Distraktor wurde in zwei Fixed-Feature-Tasks manipuliert, indem entweder ein chromatisches (farbiges) Target oder ein achromatisches (graues) Target verwendet wurde, da angenommen wurde, dass letzteres weniger mit einem Farbdistraktor überlappt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Ablenkung durch den Distraktor ausgeprägter war, wenn sich die Teilnehmenden nur auf den Singleton-Detection-Mode verlassen konnten, um das Target zu finden. Außerdem wurde beobachtet, dass die Teilnehmenden das Erlernen der Position von Distraktoren nutzten, um die Ablenkung durch den Distraktor zu verringern. Wenn die Teilnehmenden hingegen den Feature-Search-Mode verwenden mussten, unterschieden sich die Ergebnisse, je nachdem ob das Target chromatisch oder achromatisch war. Bei einem achromatischen Target wurde in der ersten von zwei Sitzungen Distraktorablenkung beobachtet. Im Gegensatz dazu führte die Anwesenheit des Distraktors bei einem chromatischen Target zu einem Suchvorteil, was möglicherweise auf eine Hochgewichtung des Targets auf Merkmalsebene hinweist (z. B. Hochgewichtung der Farbe Grün). Darüber hinaus deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass das Lernen der Distraktorposition nur bei einem chromatischen Target verwendet wurde, was darauf hinweist, dass die Teilnehmer bei einem achromatischen Target wahrscheinlich eine andere Strategie zur Verringerung der Ablenkung einsetzten, wie z.B. die Herabgewichtung der irrelevanten Farbdimension (Liesefeld & Müller, 2019). Die Ablenkung durch Distraktoren und das Erlernen der Distraktorposition werden also durch den Suchmodus des Beobachtenden und die Ähnlichkeit des Targets und des Distraktors moduliert, was darauf hindeutet, dass Beobachtende ihre Strategien zum Umgang mit Distraktoren je nach Suchkontext flexibel anpassen können.
Studie III untersuchte das Erlernen von Distraktormerkmalen auf neuronaler Ebene mithilfe von EEG-Messungen. Außerdem wurde in dieser Studie untersucht, ob das Erlernen von Distraktormerkmalen spätere kognitive Prozesse wie die Leistung des visuellen Arbeitsgedächtnisses (VWM) beeinflusst, indem eine Change-Detection-Task verwendet wurde (Luck & Vogel, 1997, 2013). In der Change-Detection-Task wurden die Teilnehmenden gebeten, sich die Farbe und die Position von Stimuli zu merken und nach einem Behaltensintervall zu berichten, ob sich die Farbe eines Stimulus geändert hat. Die Verhaltensdaten zeigten, dass die Teilnehmenden die Regelmäßigkeit der Distraktor-merkmale lernten, um die Distraktorablenkung zu verringern. Darüber hinaus wurde auf neuronaler Ebene beobachtet, dass weniger Unterdrückung des Distraktors erforderlich war (kleinere PD) und dass die Aufmerksamkeitslenkung zum Target effizienter war (größere Target N2pc), wenn der Distraktor in der wahrscheinlicheren Farbe erschien. Zudem wurde die Rolle von Intertrial-Priming beim Erlernen von Distraktormerkmalen untersucht (siehe auch Golan & Lamy, 2022). Intertrial-Priming bezieht sich auf die Beobachtung, dass frühere Begegnungen mit Target- oder Distraktormerkmalen die Suchleistung verbessern, wenn dieselben Merkmale in nachfolgenden Suchdurchgängen präsentiert werden (Maljkovic & Nakayama, 1994, 1996). Die Ergebnisse zeigten, dass die Beobachtenden nicht nur vom Erlernen der Distraktormerkmale zur Bewältigung der Ablenkung, sondern auch vom Intertrial-Priming profitierten. Das Erlernen von Distraktormerkmalen hatte keinen Einfluss auf die VWM-Leistung, was darauf hindeutet, dass die erlernte Unterdrückung von Distraktormerkmalen im VWM nicht aufrechterhalten wird, wenn sich der Aufgabenkontext ändert. Studie III zeigt also, dass das visuelle System Regelmäßigkeiten von Distraktormerkmalen erlernen kann, um den Einfluss eines salienten Distraktors zu verringern, während es gleichzeitig Intertrial-Priming nutzt, um die Aufmerksamkeitsselektion zu verbessern. Die erlernten Distraktormerkmale scheinen im VWM nicht weiter behalten zu werden, was die Flexibilität des Gehirns bei der Anpassung an Veränderungen in der Umgebung unterstreicht.
Zusammenfassend zeigt die vorliegende Dissertation, dass räumliche (Studie I und II) und merkmalsbasierte Regelmäßigkeiten (Studie III) eines Distraktors erlernt werden können, um Distraktorablenkung zu reduzieren. Das Erlernen der Position des Distraktors ist umso notwendiger, je weniger vorhersagbar die Merkmale des Targets sind (Studie I und II). Das Erlernen von Distraktormerkmalen verbessert außerdem die Aufmerksamkeits-selektion, während die Beobachtenden auch von Intertrial-Priming-Prozessen profitieren (Studie III). Zusätzlich zum Erlernen statistischer Regelmäßigkeiten können Beobachtende andere Strategien anwenden, um mit Ablenkung umzugehen, abhängig von der Überlappung zwischen Target- und Distraktormerkmalen (Studie II). Diese Ergebnisse zeigen, dass die visuelle Suche variabel angepasst werden kann, was die bemerkenswerte Flexibilität des visuellen Suchsystems unterstreicht, die es dem Menschen ermöglicht, effizient mit Ablenkung umzugehen
Max Kirmsses Forschungen und ihre Bedeutung für eine Geschichte der Sonderpädagogik
No full textDie historischen Forschungen Max KIRMSSEs haben dazu angeregt, die Frage aufzuwerfen, welche
Prinzipien ihnen zugrunde lagen und worauf es KIRMSSE letzten Endes ankam
The Role of Chunks in the Development of Speech Fluency in Teaching German as a Foreign Language in China
No full textDie vorgelegte Dissertation untersucht empirisch anhand einer Interventionsstudie, ob und inwiefern chunkbasierter Unterricht einen Einfluss auf die Flüssigkeit von DaF-Lernenden hat. Hierzu wendet der Autor ein Prä-/Post-Test Design mit einer Interventions- und einer Kontrollgruppe an, die er nach einer sechswöchigen Intervention vergleichend untersucht.The present dissertation empirically examines, through an intervention study, whether and to what extent chunk-based instruction influences the fluency of learners of German as a foreign language. For this purpose, the author employs a pre-/post-test design with an intervention and a control group, which are compared after a six-week intervention
Thioviridamide with its unnatural amino acids as a stimulus for the synthesis of functional peptides
No full textDie vorliegende Arbeit befasst sich mit der strategischen und taktischen Planung und Synthese eines Peptidnaturstoffs am Beispiel des Thioviridamids. Das Thioviridamid als ribosamal synthetisierter und posttranslational modifizierter Peptidnaturstoff aus der Klasse der Thioamitide verfügt über zahlreiche Modifikationen. Dabei handelt es sich um fünf aufeinander folgenden Thioamide (Ala, Met, Val), ein dimethyliertes β-Hydroxy-Histidin (hdmHis) und ein Aminovinylcystein (AviCys), welches den 19-gliedrigen Makrozyklus darstellt, der mit der linearen Thioamidkette verknüpft ist. Der modulare Aufbau ermöglicht es, die modifizierten Aminosäuren über organische Methoden zu synthetsieren und mittels Festphasenpeptid-synthese in die Sequenz einzuführen. Nebst der Synthese wurde die Thioviridamid-Sequenz zu Beginn mit den kodieren Aminosäuren synthetisiert und ausgehend hiervon systematisch zum Naturstoff hin variiert. Anhand dieser Derivate wurde eine α-helikale Struktur für sämtliche Lysin (anstelle von AviCys)-Mutanten postulliert, welche im Einklang mit dem analogen Naturstoff Thioholgamid A sind. Diese zeichnete sich durch eine geringe Kopplungskonstante des Ala9NH (3J), sowie NOE-Kontakte des H11 zu I8 aus. Thioether-haltige (cae, lan) Makrozyklen destabiliserten die helikale Struktur, wohingegen Histidinium11 aufgrund der positiven Ladung die Helizität förderte. Die doppelte Methylierung des His diente als Inspiration für die Synthese weiterer Histidinium-Aminosäuren. Diese erstreckten sich über aliphaltische oder benzylische Reste und verfügten über 6 oder 10-π-Aromaten oder fluorhalitge Substituenten. Diese positiv geladenen und hydrophoben aromatischen Aminosäuren wurden in biologisch aktive Peptide, wie das β-hairpin-Peptid der rheumatoiden Arthritis, das kurze-Ghrelin-Peptid oder in kurze antimikrobielle Peptide (SAMP) inkorporiert. Die dimethylnaphthylhaltige Histidin-Aminosäure als SAMP-Peptid zeigte eine zehnfach höhere Aktivität gegenüber B.subtilis als die Referenzverbindung und zeigte in Membran-Assays interessante Wirkweisen, die in weiteren biologischen Testungen verifiziert werden und Ansatzpunkt für weitere Peptide liefern.The present work deals with the strategic and tactical design and synthesis of a peptide natural product using thioviridamide as an example. Thioviridamide as a ribosamally synthesized and post-translationally modified peptide natural product from the class of thioamitides and has numerous modifications. These include five consecutive thioamides (Ala, Met, Val), a dimethylated β-hydroxy-histidine (hdmHis) and an aminovinylcysteine (AviCys), which represents the 19-membered macrocycle linked to the linear thioamide chain. The modular design allowed the modified amino acids to be synthesized via organic synthesis and introduced into the sequence via solid-phase peptide synthesis. In addition to the synthesis, the thioviridamide sequence was initially synthesized with the coding amino acids and, starting from this, systematically varied towards the natural product. Based on these derivatives, an α helical structure was postulated for all lysine (instead of AviCys) mutants, which are in agreement with the analogous natural product thioholgamide A. This was characterized by a low coupling constant of Ala9NH (3J), as well as NOE contacts of H11 to I8. Thioether-containing (cae, lan) macrocycles destabilized the helical structure, whereas histidinium promoted helicity due to its positive charge. The double methylation of His served as inspiration for the synthesis of additional hisitidinium amino acids. These covered aliphatic or benzylic residues and featured 6 or 10-π aromatic or fluor substituents, respectively. These positively charged and hydrophobic aromatic amino acids were incorporated into biologically active peptides, such as rheumatoid arthritis β-hairpin peptide, short ghrelin peptide or short antimicrobial peptides (SAMP). The dimethylnaphthyl-containing histidinium amino acid as SAMP peptide showed a ten fold higher activity against B.subtilis than the reference compound and showed interesting modes of action in membrane assays, which will be verified in further biological assays and provide a starting point for further peptides
Detektion einer Pollenallergie durch eine elektronische Nase
No full textDie allergische Rhinitis ist ein globales Gesundheitsproblem. Die Prävalenz der Erkrankung steigt stetig an. Eine frühe Diagnose der Erkrankung und anschließende adäquate Behandlung sind wichtig, um die Auswirkungen auf die Lebensqualität so gering wie möglich zu halten und den die allergische Rhinitis begleitenden Komorbiditäten, wie dem Asthma bronchiale, vorzubeugen. Die Diagnostik ist oft langwierig und teilweise nicht eindeutig.
In der vorliegenden Studie wurde mit der nicht-invasiven Analyse von volatilen organischen Substanzen in der Ausatemluft eine innovative Methode zur Diagnosestellung der allergischen Rhinitis untersucht.
Die Ausatemluft eines Studienkollektivs von 15 Patienten mit allergischer Rhinitis sowie einer Kontrollkohorte von 19 gesunden Probanden wurde mittels Cyranose320 analysiert. Zuvor wurde eine laborchemische Bestimmung der Serumparameter, wie der Konzentration an Gesamt-Immunglobulin E und allergenspezifischem Immunglobulin E gegen Birkenpollen-, Gräserpollen- und Hausstaubmilbenextrakt sowie Wespen- und Bienengift, durchgeführt. Ferner erfolgte in der Allergikerkohorte ein Pricktest. Die Ergebnisse der Analyse der volatilen organischen Substanzen wurden mittels multivariater Analysemethoden ausgewertet. Dabei wurde eine Mahalanobis-Distanz von 1,96 als signifikant gewertet.
Im Vergleich der allergischen Kohorte mit den gesunden Kontrollprobanden wurde eine Mahalanobis-Distanz von 1,193 erzielt, so dass die beiden Grup-pen, wenn auch nicht signifikant, diskriminiert werden konnten. Post hoc konnte in einer Analyse unter Berücksichtigung des spezifischen Immunglobulin E mit einer Mahalanobis-Distanz von 1,511 eine deutlich bessere Trennschärfe erreicht werden. Vergleiche anhand der klinischen Schweregrade und der Carrier-Polymer-System-Klassen des allergenspezifischen Immunglobulin E konnten teilweise signifikante Abgrenzungen der Gruppen erzielen.
Folglich zeigten die in dieser Studie untersuchten Kohorten einen tendenziellen Unterschied in den Ergebnissen der Analyse von volatilen organischen Substanzen der Ausatemluft mittels Cyranose320. Weitere Untersuchungen mit größeren Probandenkollektiven könnten die Ergebnisgenauigkeit verbessern.Allergic rhinitis is a global health problem. The prevalence of allergic rhinitis is constantly growing. An early diagnosis and an adequate therapy are important to ensure the quality of life is affected as little as possible and to prevent comorbidities such as bronchial asthma. The diagnostic investigation of allergic rhinitis is often lengthy and shows inconclusive results.
In the present study, a non-invasive analysis of volatile organic compounds in the exhalation air was shown to present an innovative method for diagnosing allergic rhinitis: the exhalation air of 15 patients suffering from allergic rhinitis and 19 healthy subjects was analyzed by Cyranose320. Prior to this, a blood analysis was performed to determine the concentration of total Immunglobulin E and allergen-specific Immunglobulin E for birch pollen, timothy pollen, house dust mites, wasp venom and bee venom. Patients in the allergy cohort were also investigated by a skin prick test.
The results of the volatile organic compounds measurements were evaluated by multivariate analysis methods. A mahalanobis distance of 1.96 was rated as significant. A comparison of the allergy cohort and the healthy subjects, per-formed on the basis of clinical history and serological results, resuted in a mahalanobis distance of 1.193, allowing a non-significant separation of the cohorts. When considering the allergen-specific Immunglobulin E the cohorts could be distinguished even more precisely with a mahalanobis distance of 1,511. Comparing individuals on the basis of allergen-specific Immunglobulin E carrier-polymer-system-classes or severities of clinical symptoms a significant distinction between the groups could partially be made.
Thus, there was a trend for different exhalation air profiles of patients with allergic rhinitis and healthy controls analyzed by Cyranose320. Further investigations with a larger sample size of patients and control subjects seem to be worthwhile to obtain more definite results
Discharge Against Medical Advice Among Schizophrenia Patients in Germany: A Multicenter Cross-Sectional Study
No full textBackground: The objective of this study was to investigate the prevalence of discharge against medical advice (DAMA) among schizophrenia patients in Germany and to identify factors associated with the risk of DAMA. Methods: This multicenter cross-sectional study was based on data from the IQVIA hospital database, which contains records from 36 hospitals across Germany. This study included all hospitalizations for patients with a primary or secondary diagnosis of schizophrenia between January 2019 and December 2023. Multivariable logistic regression analyses adjusted for age, sex, primary or secondary schizophrenia diagnosis, as well as codiagnoses, were conducted to assess the associations between demographic and clinical variables and DAMA. Results: A total of 7663 hospitalization cases (mean age: 49.5 years, 40.6% female) were included in the study. The DAMA rate was 31.1% in patients with schizophrenia as the primary diagnoses and 6.0% in patients with schizophrenia as a secondary diagnosis. Younger age (i.e., adjusted odds ratio (aOR): 7.44; 95% CI: 4.35–12.73 in the age group 18–30; aOR: 6.63; 95% CI: 3.89–11.29 in the age group 31–40; aOR: 5.59; 95% CI: 3.28–9.54 in the age group 41–50), schizophrenia as the primary diagnosis (aOR: 3.61; 95% CI: 3.05–4.26), alcohol-related disorders (aOR: 1.68; 95% CI: 1.38–2.04), and cannabis-related disorders (aOR: 1.43; 95% CI: 1.18–1.72) were significantly associated with an increased risk of DAMA. Conclusions: This study highlights the high prevalence of DAMA among hospitalized schizophrenia patients and identifies the important factors (i.e., younger age, alcohol-related disorders, and cannabis-related disorders) associated with DAMA risk. Additional studies are recommended for further exploration into the reasons for DAMA.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Interaktionen zwischen der hemiparasitären Wurzelpflanze Rhinanthus alectorolophus und ihren Wirten
No full textParasitic plants attach to the shoots or roots of other plants with a specialized organ called haustorium and extract water, carbon and other nutrients from the host. Annual, herbaceous root hemiparasites are typically generalists which grow in species-rich communities and can interact with a wide range of host species, but the outcome of the interaction between root hemiparasites and their hosts varies greatly depending on the identity of the host species. In this thesis, I studied several factors which could affect parasite-host interactions. As model species I used Rhinanthus alectorolophus, an annual root hemiparasite found in central European grasslands which mostly interacts with perennial plant species. I addressed the following specific questions: (i) Are parasite-host interactions affected by the genotype of the parasite? (ii) How does host age at the time of infection affect parasite-host interactions? (iii) How strong is the variation in the quality of legume species as hosts for R. alectorolophus, and which host traits most strongly affect parasite-host interactions?Parasitische Pflanzen nehmen mit einem spezialisierten Organen (Haustorien) Kontakt zu den Sprossen oder den Wurzeln anderer Pflanzen auf und entziehen den Wirtspflanzen Wasser, andere Nährstoffe und Kohlenstoffverbindungen. Einjährige, krau-tige Wurzel-Hemiparasiten sind in der Regel Generalisten, die in artenreichen Pflanzengesellschaften wachsen und mit einem breiten Spektrum von Wirtsarten interagieren können. Allerdings variiert das Ergebnis der Interaktionen zwischen Wurzel-Hemiparasiten und ihren Wirten stark in Abhängigkeit von der Identität der Wirtsart. In dieser Arbeit untersuchte ich mehrere Faktoren, welche die Parasit-Wirt-Interaktionen beeinflussen könnten. Als Modellart verwendete ich Rhinanthus alectorolophus, einen einjährigen Wurzel-Hemiparasiten, der in mitteleuropäischen Grünlandgesellschaften vorkommt und meist mit mehrjährigen Pflanzenarten interagiert. Ich untersuchte die folgenden spezifischen Fragen: (i) Werden die Parasit-Wirt-Interaktionen durch den Genotyp des Parasiten beeinflusst? (ii) Wie beeinflusst das Wirtsalter zum Zeitpunkt der Infektion die Parasit-Wirt-Interaktionen? (iii) Wie stark variieren Leguminosenarten in ihrer Qualität als Wirte für R. alectorolophus, und welche Wirtseigenschaften beeinflussen die Parasit-Wirt-Interaktionen am stärksten
Characterization of stem cell niche interaction and analysis of non-occluding functions of septate junction components in regulating follicle epithelium development in the Drosophila ovary
No full textEpithelial development relies on coordinated stem cell niche interactions. In this
study I characterize the stem cell niche interaction of escort cells and follicle stem
cells. I found a consistent number of 1 to 4 follicle stem cells per ovariole, with
the stem cell number being synchronized to the germline cell development.
Follicle stem cells and escort cells both exhibit an active and actin dependent
nuclear movement. Additionally, follicle stem cells display a specific lateral
nuclear movement which timely correlates with the rounding of germline cysts.
The inhibition of the actin cytoskeleton dynamics strongly reduces the nuclear
movements of escort cells and follicle stem cells and resulted in a loss of stem
cells and a reduced proliferation of the early follicle cell lineage. Moreover, follicle
stem cells and nearby escort cells exhibit long actin-rich filopodia-like structures,
which potentially fulfill functions in signal transduction.
During epithelial development, cellular junctions are essential components for
tissue integrity. Specifically, occluding junctions like septate junctions fulfill an
important function as paracellular barrier in epithelial tissues. In this study I
identified several non-occluding functions of septate junction components in the
early follicle cell development. Septate junction proteins cell-autonomously
contribute to the stalk formation process by regulating an apical-basal polarity,
cell adhesion and actin cytoskeleton distribution. In addition, I found that septate
junction components regulate signaling pathways in a cell-type specific fashion.
In undifferentiated follicle stem cells and prefollicle cells, septate junction
components regulate Wnt signaling to control proliferation. Further, in polar cells
septate junction components restrict Jak-Stat signaling activity to limit the number
of stalk cells.
Together, this study provides new insights into the mechanisms of epithelial
development by characterizing the stem cell niche interaction of escort cells and
follicle stem cells and by analyzing non-occluding functions of septate junction
components in the Drosophila ovary.Follikelstammzellen stark
und führt zu einem Verlust von Stammzellen und einer verringerten Proliferation
der frühen Follikelzelllinie. Darüber hinaus weisen Follikelstammzellen und nahe
gelegene Nischenzellen lange Aktin-reiche Filopodien-ähnliche Strukturen auf,
die möglicherweise Funktionen bei der Signalübertragung erfüllen.
Während der epithelialen Entwicklung sind Zelladhäsionen wesentliche
Komponenten für die Integrität des Gewebes. Insbesondere verschließende
Adhäsionen wie Septate Junction erfüllen eine wichtige Funktion als
parazelluläre Barriere in Epithelgeweben. In dieser Arbeit habe ich mehrere
Barriere-unabhängige Funktionen von Komponenten der Septate Junctions in
der frühen Follikelzellentwicklung identifiziert. Die Septate Junctions tragen
zellautonom zur Bildung der Stielzellen bei, indem sie apikal-basale Polarität,
Zelladhäsion und die Verteilung des Aktinzytoskeletts regulieren. Darüber hinaus
regulieren die Komponenten der Septate Junctions Signalwege auf
zelltypspezifische Weise. In undifferenzierten Follikelstammzellen und
Präfollikelzellen regulieren die Komponenten der Septate Junctions die Wnt-
Signalübertragung zur Steuerung der Proliferation. In Polarzellen hingegen
schränken Komponenten der Septate Junctions die Jak-Stat-Signalaktivität ein,
um die Anzahl der Stielzellen zu begrenzen.
Insgesamt liefert diese Arbeit neue Einblicke in die Mechanismen der
Epithelentwicklung, indem sie die Interaktion zwischen Nischenzellen und
Follikelstammzellen charakterisiert und die Barriere-unabhängige Funktionen der
Komponenten von Septate Junctions analysiert im Ovar von Drosophila
Das ‚Marburger Urkundenrepositorium‘ : Eine Plattform für digitale Urkundenbilder
No full textDigitale Diplomatik ist kein neues Phänomen.
Allein die renommierte Fachzeitschrift
‚Archiv für Diplomatik‘ hat
seit 2009 gleich drei Beihefte der Verknüpfung
klassischer Urkundenlehre mit den Werkzeugen
der Digital Humanities gewidmet.1 Parallel dazu
wurde die Plattform ‚Monasterium‘2 als virtuelles
Portal für Urkunden entwickelt. Die Idee einer
fotografischen Reproduktion und zusammengeführten
Präsentation mittelalterlicher Urkunden
reicht allerdings viel weiter zurück, nämlich bis in
die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts.3 Mit dem
‚Marburger Urkundenrepositorium‘ geht im Jahr
2024 ein Portal online, das die Datenbestände
zweier bedeutender mediävistischer Großprojekte
dieser Zeit vereinigt: das ‚Lichtbildarchiv älterer
Originalurkunden bis 1250‘ (LBA) und das ‚Corpus
der altdeutschen Originalurkunden bis 1300‘
(CAO).4 Gemeinsam bieten beide Bestände einen
breiten Überblick über lateinisch- und deutschsprachige
Urkunden des Mittelalters auf dem Gebiet
des römisch-deutschen Reiches bis zum Jahr
1300. Die digitale Zusammenführung der Urkundenbilder
und Metadatensätze ermöglicht eine
Gesamtsicht auf ca. 18.000 Urkunden, die sich
in Gedächtniseinrichtungen in Europa befinden
oder die z.B. aufgrund von Kriegsverlusten nicht
mehr im Original existieren