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Methodische Entwicklungen zur interstitiellen photodynamischen Therapie solider Tumore
Full text linkSolide Tumore stellen eine erhebliche Belastung für Patienten und die Gesundheitssysteme dar. In vielen Fällen ist die Resektion solcher Tumore nicht möglich oder mit erheblichen Risiken und Beeinträchtigungen für den Patienten verbunden. Die Bedeutung alternativer, insbesondere minimalinvasiver Verfahren nimmt im Zuge anhaltender weltweiter Forschungsaktivitäten stetig zu. Wichtige Ziele sind hierbei, Risiken und Nebenwirkungen zu minimieren, die Funktion des betroffenen Körperareals zu erhalten, sowie möglichst auch die Kosten des Eingriffs für Patienten und die Gesundheitssysteme zu reduzieren.
Die für verschiedene Anwendungsfelder bereits ausgereifte und zugelassene photodynamische Therapie (PDT) zielt auf eine photochemische Zerstörung von Tumorzellen ab und induziert mutmaßlich zusätzlich eine Reaktivierung des Immunsystems gegen die Tumorzellen. Sehr vorteilhaft ist, dass es hierbei nicht zu einer Hitze-Entwicklung im Gewebe kommt, was prinzipiell eine selektive Zerstörung von Tumorzellen unter weitgehender Schonung von gesunden Zellen und somit einen zumindest teilweisen Funktionserhalt des behandelten Körperareals ermöglicht. Eine solche Selektivität der Laserbehandlung wird in der Regel in Kombination mit Licht absorbierenden Molekülen (Photosensibilisatoren) erreicht, die in oder an der Tumorzelle lokalisiert bzw. angereichert sind. Hierbei kann die Laserenergie in vielen Fällen sehr einfach minimalinvasiv über dünne Lichtleiter in die betroffene Körperregion geführt und sowohl oberflächlich als auch intraluminal oder interstitiell appliziert werden. Ferner kann der Therapieeffekt über die Wahl der Laserleistung, der Wellenlänge und der Zeitstruktur der Lichtanwendung gezielt eingestellt werden, so dass Risiken, Verträglichkeit und Nebenwirkungen der Therapie gut kontrolliert und begrenzt werden können. Die Methode verspricht damit generell eine sehr gute Kompatibilität mit den Anforderungen an eine moderne medizinische Versorgung, für die insbesondere die Nachhaltigkeit des Behandlungserfolgs, die Minimierung von unerwünschten Nebeneffekten der Therapie sowie die Erhaltung der Lebensqualität entscheidend sind, bei gleichzeitiger Beachtung wirtschaftlicher Aspekte und Rahmenbedingungen.
Die vorliegende kumulative Arbeit befasst sich mit dem Einsatz der interstitiellen photodynamischen Therapie (iPDT) bei der Behandlung von Hirntumoren sowie den für den Transfer einschlägiger Forschungsergebnisse in die klinische Praxis erforderlichen methodischen Entwicklungen.Solid tumors represent a significant burden for patients and healthcare systems. In many cases, resection of such tumors is not possible or is associated with considerable risks and complications for the patient. The importance of alternative, particularly minimally invasive, procedures is steadily increasing as a result of ongoing global research. Key objectives are to minimize risks and side effects, preserve the function of the affected area, and, if possible, reduce the costs of the procedure for both patients and healthcare systems.
Photodynamic therapy (PDT), which is already mature and approved for various applications, aims at the photochemical destruction of tumor cells and presumably also induces a reactivation of the immune system against the tumor cells. A significant advantage is that it does not generate heat in the tissue, which in principle allows for the selective destruction of tumor cells while largely sparing healthy cells and thus at least partially preserving the function of the treated area. Such selectivity of the laser treatment is generally achieved in combination with light-absorbing molecules (photosensitizers) that are located in or on the tumor cell or concentrated therein. In many cases, the laser energy can be delivered very simply. The laser is delivered minimally invasively to the affected body region via thin fiber optic cables and can be applied superficially, intraluminally, or interstitially. Furthermore, the therapeutic effect can be precisely controlled by selecting the laser power, wavelength, and timing of the light application, allowing for effective management and limitation of risks, tolerability, and side effects. The method thus generally promises excellent compatibility with the requirements of modern medical care, where the sustainability of treatment success, the minimization of undesirable side effects, and the preservation of quality of life are crucial, while simultaneously considering economic aspects and framework conditions.
This cumulative study examines the use of interstitial photodynamic therapy (iPDT) in the treatment of brain tumors and the methodological developments necessary for transferring relevant research findings into clinical practice.Les tumeurs solides représentent un fardeau considérable pour les patients et les systèmes de santé. Dans de nombreux cas, la résection de ces tumeurs est impossible ou associée à des risques et complications importants pour le patient. L'importance des procédures alternatives, notamment mini-invasives, ne cesse de croître grâce aux recherches menées à l'échelle mondiale. Les principaux objectifs sont de minimiser les risques et les effets secondaires, de préserver la fonction de la zone affectée et, si possible, de réduire les coûts de la procédure pour les patients et les systèmes de santé.
La thérapie photodynamique (PDT), déjà bien établie et approuvée pour diverses applications, vise la destruction photochimique des cellules tumorales et induit vraisemblablement une réactivation du système immunitaire contre ces cellules. Un avantage majeur est qu'elle ne génère pas de chaleur dans les tissus, ce qui permet, en principe, la destruction sélective des cellules tumorales tout en préservant largement les cellules saines et donc en maintenant une partie de la fonction de la zone traitée. Cette sélectivité du traitement laser est généralement obtenue en combinaison avec des molécules absorbant la lumière (photosensibilisateurs) situées dans ou à la surface de la cellule tumorale. Dans de nombreux cas, l'énergie laser peut être facilement délivrée de manière mini-invasive à la zone affectée grâce à de fines fibres optiques et appliquée superficiellement, intraluminalement ou interstitiellement. De plus, l'effet thérapeutique peut être contrôlé avec précision en sélectionnant la puissance, la longueur d'onde et le moment d'application du laser, permettant ainsi une gestion et une limitation efficaces des risques, de la tolérance et des effets secondaires. La méthode promet donc généralement une excellente compatibilité avec les exigences des soins médicaux modernes, où la pérennité du succès du traitement, la minimisation des effets secondaires indésirables et la préservation de la qualité de vie sont cruciales, tout en tenant compte des facteurs économiques et du contexte.
Ce travail cumulatif porte sur l'utilisation de la thérapie photodynamique interstitielle (iPDT) dans le traitement des tumeurs cérébrales et sur les développements méthodologiques nécessaires au transfert des résultats de recherche pertinents vers la pratique clinique.I tumori solidi rappresentano un onere significativo per i pazienti e i sistemi sanitari. In molti casi, la resezione di tali tumori è impossibile o associata a rischi e complicazioni considerevoli per il paziente. L'importanza di procedure alternative, in particolare mini-invasive, è in costante aumento grazie alla continua ricerca globale. Gli obiettivi principali includono la riduzione al minimo dei rischi e degli effetti collaterali, il mantenimento della funzionalità dell'area interessata e, se possibile, la riduzione dei costi della procedura sia per i pazienti che per i sistemi sanitari.
La terapia fotodinamica (PDT), già consolidata e approvata per diverse applicazioni, mira alla distruzione fotochimica delle cellule tumorali e presumibilmente induce anche una riattivazione del sistema immunitario contro le cellule tumorali. Un vantaggio significativo è che non genera calore nel tessuto, il che, in linea di principio, consente la distruzione selettiva delle cellule tumorali risparmiando in gran parte le cellule sane e preservando così almeno una parte della funzionalità dell'area trattata. Tale selettività nel trattamento laser è tipicamente ottenuta in combinazione con molecole fotosensibilizzanti (fotosensibilizzatori) presenti all'interno o sulla cellula tumorale. In molti casi, l'energia laser può essere facilmente erogata in modo minimamente invasivo nell'area interessata tramite sottili fibre ottiche e applicata superficialmente, intraluminalmente o interstizialmente. Inoltre, l'effetto terapeutico può essere controllato con precisione selezionando la potenza del laser, la lunghezza d'onda e la tempistica di applicazione della luce, consentendo una gestione efficace e la limitazione di rischi, tollerabilità ed effetti collaterali. Il metodo promette quindi generalmente un'eccellente compatibilità con i requisiti della medicina moderna, dove la sostenibilità del successo del trattamento, la minimizzazione degli effetti collaterali indesiderati e il mantenimento della qualità della vita sono cruciali, tenendo conto al contempo di fattori economici e condizioni quadro.
Inoltre, l'energia laser può essere controllata con precisione selezionando la potenza del laser, la lunghezza d'onda e la tempistica di applicazione della luce, gestendo e limitando efficacemente rischi, tollerabilità ed effetti collaterali. Questo lavoro cumulativo riguarda l'uso della terapia fotodinamica interstiziale (iPDT) nel trattamento dei tumori cerebrali e gli sviluppi metodologici necessari per il trasferimento dei risultati della ricerca nella pratica clinica.Los tumores sólidos representan una carga significativa para los pacientes y los sistemas sanitarios. En muchos casos, la resección de estos tumores es imposible o conlleva riesgos y complicaciones considerables para el paciente. La importancia de los procedimientos alternativos, en particular los mínimamente invasivos, aumenta constantemente gracias a la investigación global en curso. Los objetivos clave incluyen minimizar los riesgos y los efectos secundarios, preservar la función de la zona afectada y, si es posible, reducir los costes del procedimiento tanto para los pacientes como para los sistemas sanitarios.
La terapia fotodinámica (TFD), ya consolidada y aprobada para diversas aplicaciones, tiene como objetivo la destrucción fotoquímica de las células tumorales y, presumiblemente, también induce una reactivación del sistema inmunitario contra ellas. Una ventaja significativa es que no genera calor en el tejido, lo que, en principio, permite la destrucción selectiva de las células tumorales, preservando en gran medida las células sanas y, por lo tanto, preservando al menos parte de la función de la zona tratada. Esta selectividad en el tratamiento láser se consigue normalmente en combinación con moléculas que absorben la luz (fotosensibilizadores) que se encuentran en la célula tumoral o sobre ella. En muchos casos, la energía láser puede administrarse fácilmente de forma mínimamente invasiva a la zona afectada mediante fibras ópticas delgadas y aplicarse de forma superficial, intraluminal o intersticial. Además, el efecto terapéutico puede controlarse con precisión seleccionando la potencia, la longitud de onda y el momento de aplicación de la luz, lo que permite gestionar eficazmente y limitar los riesgos, la tolerabilidad y los efectos secundarios. Por lo tanto, el método promete una excelente compatibilidad con los requisitos de la atención médica moderna, donde la sostenibilidad del éxito del tratamiento, la minimización de los efectos secundarios indeseables y la preservación de la calidad de vida son cruciales, considerando simultáneamente los factores económicos y las condiciones generales.
Además, la energía láser puede controlarse con precisión seleccionando la potencia, la longitud de onda y el momento de aplicación de la luz, lo que permite gestionar eficazmente y limitar los riesgos, la tolerabilidad y los efectos secundarios. Este trabajo acumulativo aborda el uso de la terapia fotodinámica intersticial (TFDI) en el tratamiento de tumores cerebrales y los desarrollos metodológicos necesarios para la transferencia de los resultados de investigación relevantes a la práctica clínica
Exploring unconventional approaches
Full text linkChapter 1
This study investigates the influence of U.S. dollar-related news on EUR/USD and GBP/USD exchange rates using a novel hybrid news-fundamentals-based VAR model applied to 18 years of monthly data. Leveraging Latent Dirichlet Allocation (LDA) we identify the top 5 U.S. dollar-related news topics, quantify attention they receive over time using Shannon’s entropy, and integrate these news-generated metrics with news-constructed economic uncertainty indices and Taylor rule fundamentals into the VAR model. Through impulse-response analysis and forecast error decomposition, we examine how exchange rates react to shocks from the identified U.S. Dollar-related news topics and economic uncertainty identified by the news.
Our findings reveal that U.S. Dollar-related news and economic uncertainty news account for 25-27% of long-term exchange rate variation. Combining news attention metrics with macroeconomic fundamentals enhances exchange rate identification, outperforming the models that rely solely on the Taylor rule or news variables. This study provides valuable insights into exchange rate dynamics, benefiting governments, central banks, international trade entities, investors, financial markets participants, and academia.
Chapter 2
This study investigates the financing decisions within German SMEs, examining firm-specific, macroeconomic, and news-related determinants. Utilizing a 10-year dataset encompassing 13,051 SMEs, we employ a dynamic panel data model with an unbiased Dynamic Panel Fractional (DPF) estimator to identify the key variables influencing the debt-to-equity ratio. The findings underscore the importance of factors such as the non-debt tax shield, firm size, interest rate spread, and the economic policy uncertainty index.
The study’s findings propose the following policy implications:
1. Policy initiatives targeting firm size and non-debt tax shields affect SME leverage.
2. Policies addressing the term spread and economic uncertainty influence debt levels across various industries in Germany.
3. Industry-specific SME policies are advisable, due to the significant industry effects on German SME leverage.
4. External shocks exert short-term effects on the capital structures of German SMEs, as they adjust their leverage within an eight-month period.
Chapter 3
This study advances the field of nowcasting GDP by introducing an innovative approach that meticulously preprocesses news media data and integrates it with lagged traditional economic variables to form a factor for nowcasting GDP. The research involves processing 14 years of news articles related to German GDP using advanced text preprocessing techniques, including a specific Boolean filtering method to exclude past-related sentences. It employs Latent Dirichlet Allocation (LDA) with comprehensive fine-tuning to probabilistically assign topics to preprocessed news texts. These topic frequencies are converted into time series and adjusted by polarity measures. The tone-adjusted topic frequency time series are then utilized as dynamic factors to model GDP dynamics.
Our findings demonstrate that our monthly news-driven model outperforms the widely recognized Ifo Business Climate Index in GDP nowcasting, with a nowcasting RMSFE of 0.52 in the period from Q1 2010 and Q3 2023 and out-of-sample forecasting RMSFE of 0.04 percentage points. Our model, with nowcasting RMSFE of 0.23 and a forecasting RMSFE of 0.04 percentage points in the period from 2012Q1 and 2019Q3, demonstrates superior nowcasting and forecasting performance compared to prominent models of GDP nowcasting with prominent GDP nowcasting indicators documented in Lehmann and Reif (2021). Incorporating news data into our model in a refined manner, significantly improves the accuracy of GDP predictions, underscoring the value of unconventional data sources for economic forecasting.Kapitel 1
Diese Studie untersucht den Einfluss von Nachrichten zum US-Dollar auf die Wechselkurse von EUR/USD und GBP/USD unter Verwendung eines neuartigen hybriden, nachrichten- und fundamentaldatenbasierten VAR-Modells, das auf 18 Jahre monatlicher Daten angewendet wird. Mithilfe der Latent Dirichlet Allocation (LDA) identifizieren wir die fünf wichtigsten US-Dollar-bezogenen Nachrichtenthemen, quantifizieren die Aufmerksamkeit, die sie im Zeitverlauf erhalten, mithilfe der Shannon-Entropie und integrieren diese nachrichtenbasierten Kennzahlen mit wirtschaftlichen Unsicherheitsindizes, die aus Nachrichten generiert wurden, sowie mit fundamentalen Faktoren der Taylor-Regel in das VAR-Modell. Durch Impuls-Antwort-Analyse und Prognosefehlerzerlegung untersuchen wir, wie Wechselkurse auf Schocks aus den identifizierten US-Dollar-bezogenen Nachrichtenthemen und der durch Nachrichten erfassten wirtschaftlichen Unsicherheit reagieren.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass US-Dollar-bezogene Nachrichten und Nachrichten zur wirtschaftlichen Unsicherheit 25-27 % der langfristigen Wechselkursvariation ausmachen. Die Kombination von Nachrichtenaufmerksamkeitsmetriken mit makroökonomischen Fundamentaldaten verbessert die Identifikation von Wechselkursbewegungen und übertrifft Modelle, die sich ausschließlich auf die Taylor-Regel oder Nachrichtenvariablen stützen. Diese Studie liefert wertvolle Einblicke in Wechselkursdynamiken und ist für Regierungen, Zentralbanken, internationale Handelsakteure, Investoren, Teilnehmer an Finanzmärkten und die Wissenschaft von Bedeutung.
Kapitel 2
Diese Studie untersucht die Finanzierungsentscheidungen deutscher KMU und analysiert unternehmensspezifische, makroökonomische und nachrichtenbezogene Einflussfaktoren. Unter Verwendung eines 10-jährigen Datensatzes mit 13.051 KMU setzen wir ein dynamisches Panel-Datenmodell mit einem unverzerrten Dynamic Panel Fractional (DPF)-Schätzer ein, um die wichtigsten Variablen zu identifizieren, die das Verhältnis von Fremd- zu Eigenkapital beeinflussen. Die Ergebnisse heben die Bedeutung von Faktoren wie dem steuerlichen Abschreibungsvorteil (Non-Debt Tax Shield), der Unternehmensgröße, dem Zinsaufschlag und dem Index zur wirtschaftspolitischen Unsicherheit hervor.
Die Studie schlägt folgende wirtschaftspolitische Implikationen vor:
Politische Maßnahmen zur Steuerung der Unternehmensgröße und des steuerlichen Abschreibungsvorteils beeinflussen die Verschuldung von KMU.
Politiken zur Regulierung der Zinsstruktur und der wirtschaftlichen Unsicherheit haben Auswirkungen auf die Schuldenniveaus in verschiedenen Branchen in Deutschland.
Branchenspezifische KMU-Politiken sind ratsam, da die Branchenzugehörigkeit einen erheblichen Einfluss auf die Kapitalstruktur deutscher KMU hat.
Externe Schocks haben kurzfristige Auswirkungen auf die Kapitalstruktur deutscher KMU, da sie ihre Verschuldung innerhalb eines Zeitraums von acht Monaten anpassen.
Kapitel 3
Diese Studie leistet einen Beitrag zur Echtzeit-Schätzung des BIP (Nowcasting), indem sie einen innovativen Ansatz vorstellt, der Nachrichtenmediendaten sorgfältig vorverarbeitet und mit verzögerten traditionellen Wirtschaftsvariablen kombiniert, um einen Faktor für das Nowcasting des BIP zu schaffen.
Die Forschung umfasst die Verarbeitung von 14 Jahren an Nachrichtenartikeln zum deutschen BIP unter Anwendung fortschrittlicher Textvorverarbeitungstechniken, einschließlich einer spezifischen Booleschen Filtermethode, um vergangenheitsbezogene Sätze auszuschließen. Es wird Latent Dirichlet Allocation (LDA) mit umfassender Feinabstimmung eingesetzt, um Themen probabilistisch zu den vorverarbeiteten Nachrichtentexten zuzuweisen. Diese Themenfrequenzen werden in Zeitreihen umgewandelt und durch Polarisationsmaße angepasst. Die tonangepassten Themenfrequenz-Zeitreihen werden dann als dynamische Faktoren zur Modellierung der BIP-Dynamik genutzt.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass unser monatliches, nachrichtengetriebenes Modell das weithin anerkannte Ifo-Geschäftsklimaindex-Modell beim Nowcasting des BIP übertrifft, mit einem Nowcasting-Fehlerradius (RMSFE) von 0,52 für den Zeitraum von Q1 2010 bis Q3 2023 und einem Prognosefehler von 0,04 Prozentpunkten. Unser Modell zeigt mit einem Nowcasting-RMSFE von 0,23 und einem Prognose-RMSFE von 0,04 Prozentpunkten für den Zeitraum von Q1 2012 bis Q3 2019 eine überlegene Leistungsfähigkeit im Vergleich zu prominenten BIP-Nowcasting-Modellen, die in Lehmann und Reif (2021) dokumentiert wurden. Die Integration von Nachrichten in unser Modell auf eine verfeinerte Weise verbessert die Genauigkeit der BIP-Prognosen erheblich und unterstreicht den Wert unkonventioneller Datenquellen für die wirtschaftliche Vorhersage
Design choices for interactive digital testimonies to preserve conversations with contemporary witnesses
Full text linkContemporary witnesses are individuals who observed and lived through historical events. Interviews and conversations in which they share their personal experiences and individual knowledge can be particularly valuable for younger generations. Examples of this are encounters with Holocaust survivors in schools and museums. Such encounters with contemporary witnesses serve to supplement the education of attendees, to pass on oral history, and to perpetuate intangible cultural heritage.
As their availability is limited by the physical condition as well as the lifespan of the witness, there have been many approaches towards preserving such conversations for future generations. Unlike interactions with a conversational partner, linear applications of recorded media, like transcriptions and interview footage, provide limited engagement, emotion, and immersion. In contrast, interactive digital testimonies (IDTs) combine digital archives of purpose-made recordings, conversational agents, and immersive display technologies to preserve and provide conversations with contemporary witnesses in a lifelike manner. Creating IDTs is a complex, costly, and technologically demanding process involving important design decisions that may be difficult to reverse at a later point. At the same time, the effects of many design decisions and the properties of IDTs have not been investigated and are not well-understood.
In this thesis, we present a model of key components and attributes for the creation of IDTs, with testimonies of Holocaust survivors serving as a use case. To this end, we first conduct a comprehensive scientific analysis identifying the requirements of IDTs. This includes a qualitative investigation of the needs and experiences of stakeholders: educators, creators of hitherto existing IDTs, and contemporary witnesses themselves. We identified that current IDT implementations can be a more accessible alternative to conversations with human contemporary witnesses, but that the accessibility of IDTs is also limited in many ways. In addition, users encounter various difficulties when interacting with IDTs, for which assistance by human facilitators is a pragmatic but incomplete solution. We compile our findings into eight requirements and construct a conceptual model for IDTs capable of addressing the identified requirements. After describing an example implementation of the model, we present two distinct mixed-methods empirical user studies of implemented IDTs in general and on the impact of the chosen levels of the visual output in particular. We found that audio-visual 2D (i.e., monoscopic) IDTs provide users with a more immersive, authentic, and enjoyable experience than audio-only representations. Additionally, audio-visual stereoscopic 3D IDTs are perceived as even more authentic and engaging. However, advantages over experiences with audio-visual 2D IDTs are undermined by the discomfort caused by 3D glasses.
Our work serves as a guide for the creation of future IDTs, including IDTs of contemporary witnesses to other historical events or the incorporation of prospective input or output devices. Our findings also support further research on immersive displays of lifelike embodied conversational agents in various contexts, such as digital oral history, post-mortem sharing of memories, and commercial applications.Zeitzeug:innen sind Personen, die historische Ereignisse selber beobachtet und erlebt haben. Interviews und Gespräche, in denen sie ihre persönlichen Erfahrungen und ihr individuelles Wissen weitergeben, können für jüngere Generationen besonders wertvoll sein. Ein Beispiel dafür sind Begegnungen mit Holocaust-Überlebenden in Schulen und Museen. Diese Begegnungen mit Zeitzeug:innen dienen zur Ergänzung der Bildung, der Weitergabe von mündlichen Überlieferungen und der Bewahrung von immateriellem Kulturerbe.
Da diese Gelegenheiten sowohl durch die gesundheitliche Verfassung als auch auf die Lebenszeit der Zeitzeug:innen begrenzt ist, werden unterschiedliche Ansätze verfolgt, um solche Gespräche für zukünftige Generationen zu bewahren. Lineare Anwendungen von Aufzeichnungen, wie Transkriptionen und Interview-Mitschnitte, ermöglichen nur selten das Interesse, die Gefühle und das Eintauchen wie Unterhaltungen mit Gesprächspartnern. Interaktive digitale Zeugnisse (IDT, engl. ``interactive digital testimonies'') kombinieren speziell angefertigte Aufnahmen in digitalen Archiven, Gesprächsagenten und Technologien für immersive Darstellungen, um Gespräche mit Zeitzeug:innen auf lebensechte Weise zu bewahren und auch in Zukunft anzubieten. Die Erstellung von IDTs ist ein komplexer, kostspieliger und technologisch anspruchsvoller Prozess, bei dem entscheidende Abwägungen und Design-Entscheidungen getroffen werden, die mitunter später nur schwer rückgängig gemacht werden können. Gleichzeitig sind die Auswirkungen vieler Design-Entscheidungen und der sich daraus ergebenden Eigenschaften von IDTs noch nicht erforscht oder bekannt.
In dieser Arbeit wird ein Modell mit Schlüsselkomponenten und -merkmalen für die Erstellung von IDTs vorgestellt, wobei Zeugnisse von Holocaust-Überlebenden als Anwendungsfall dienen. Dafür führen wir zunächst eine umfassende wissenschaftliche Analyse durch, um die Anforderungen an IDTs zu ermitteln. Dazu gehört eine qualitative Untersuchung der Bedürfnisse und Erfahrungen der Beteiligten: Pädagog:innen, Ersteller:innen bisheriger IDTs sowie die Zeitzeug:innen selbst. Bisherige Implementierungen von IDTs stellen zwar eine leichter zugängliche Alternative zu Gesprächen mit menschlichen Zeitzeugen dar, jedoch weisen sie ihrerseits dennoch eigene Einschränkungen der Zugänglichkeit auf. Darüber hinaus stoßen die Nutzer bei der Interaktion mit IDTs auf verschiedene Schwierigkeiten, für die eine Begleitung durch menschliche Moderatoren eine pragmatische, aber unvollständige Lösung darstellt. Wir fassen unsere Erkenntnisse in acht Anforderungen zusammen und konstruieren ein konzeptionelles Modell für IDTs, welches den identifizierten Anforderungen gerecht wird. Im Anschluss an die Darlegung einer Beispielimplementierung dieses Modells erforschen wir die Implementierung anhand zweier empirischer Nutzerstudien, die sowohl qualitative als auch quantitative Methoden verwenden. Zusätzlich zu einer allgemeinen Untersuchung der Wirkung der implementierten IDTs auf Nutzer:innen, fokussieren sich die Studien auf die Auswirkungen der unterschiedlichen Formen der visuellen Ausgabe. Audiovisuelle 2D-IDTs bieten Nutzern ein intensiveres, authentischeres und angenehmeres Erlebnis als rein auditive Varianten von IDTs. Audiovisuelle 3D-IDTs werden darüber hinaus als noch authentischer und fesselnder wahrgenommen, allerdings werden die Vorteile gegenüber den Erfahrungen mit audiovisuellen 2D-IDTs durch die Unannahmlichkeiten, die die 3D-Brille verursacht, untergraben.
Diese Arbeit dient als Leitfaden für die Erstellung zukünftiger IDTs, einschließlich IDTs von Zeitzeugen anderer historischer Ereignisse sowie der Einbeziehung neuer Eingabe- oder Ausgabegeräte. Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstützen weitere Forschungen zu immersiven Darstellungen von lebensechten verkörperten Gesprächsagenten in verschiedenen Situtationen. Diese erstrecken sich sowohl auf digitale Formen von mündlichen Überlieferungen und den Austausch von Erzählungen von Verstorbenen als auch kommerzielle Anwendungen
Dendritic pathology in a mouse model of multiple sclerosis
Full text linkWith nearly 3 million individuals affected worldwide, multiple sclerosis (MS) stands as a significant global health concern. This disease is marked by the formation of inflammatory and demyelinating lesions within both the grey and white matter of the central nervous system (CNS). In the initial relapsing phase of MS, treatment strategies primarily focus on mitigating inflammation by targeting the adaptive immune system. However, as the disease progresses and disability accumulates, these therapies often prove insufficient, as they do not effectively address the neurodegenerative processes underlying disease progression. Consequently, there is a pressing need for studies aimed at elucidating the mechanisms driving neurodegeneration in MS, with the ultimate goal of identifying targets that can halt or slow down the progression of MS.
The neurodegenerative mechanisms occurring within the grey matter remain poorly understood. Neurons are cells with highly specialized compartments like dendrites and axons. While axons have garnered significant attention as targets of an immune attack, dendrites have been relatively understudied in the context of MS. Hence, my doctoral project centred on visualizing and characterizing dendritic pathology in the inflamed CNS, as well as elucidating possible molecular mechanisms underlying this pathology.
In the first part of this thesis, I examined dendrites within the lumbar spinal cord of mice with experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a common animal model of MS. Notably, dendrites within the grey matter appeared to maintain their structural integrity during peak of disease. Intriguingly, a proportion of dendrites were observed extending into the white matter, predominantly originating from motor neurons. At acute disease stages, these dendrites exhibited a beaded appearance, indicative of potential distress due to their proximity to lesions. Interestingly, the dendritic density restored to healthy levels after resolution of initial inflammation. Furthermore, thorough examination revealed no evidence of neuronal loss, synaptic density reduction, or nanoruptures allowing calcium influx – as found in axons – thus ruling out these possibilities for dendritic damage. Consequently, I conclude that dendritic pathology in the context of neuroinflammation occurs independently of neuronal cell loss, possibly depending on inflammatory signals, underscoring a possible link between preceding neuroinflammation and resulting neurodegeneration.
To explore whether soluble molecules, possibly diffusing from lesions within the EAE tissue, contribute to dendritic beading and to identify the specific molecules involved, I developed a method to manipulate motor neurons in the spinal cord. The goal was to deplete their membrane receptors for these extrinsic signals while preserving the diseased environment. To achieve this, I employed a combination of CRISPR-engineering and AAV-PHP.eB viral vectors. This innovative approach enabled DNA-editing of specific receptors and assessment of their impact within the EAE model. The development of this technique offers a rapid means of manipulating multiple candidates in neurons in vivo. This approach has the potential to accelerate experimentation and enhance our ability to dissect the intricate molecular mechanisms underlying dendritic pathology in MS and EAE. Subsequently, I employed this technique to investigate the involvement of several receptors in dendritic pathology, focusing on receptors for molecules that are typically found within or near inflammatory lesions. By targeting the receptor for the inflammatory cytokine IFN-γ, as well as the glutamate receptors NMDAR and AMPAR, I sought to determine whether depletion or blocking of these receptors could prevent or alleviate the observed dendritic pathology. However, the results within this thesis suggest that none of the interventions lead to changes in dendritic fate, and the pathology remained similar to that observed in unedited wild type neurons.
Overall, this research underscores the presence of dendritic pathology within the inflamed spinal cord. However, it did not unveil a specific molecular mechanism underlying the observed dendritic damage. During this work, I also established a versatile pipeline for in vivo gene editing of adult motor neurons using CRISPR/Cas9 technology that can help to improve our molecular understanding of neurological disorders.Die Multiple Sklerose (MS), von der weltweit fast 3 Millionen Menschen betroffen sind, stellt ein erhebliches globales Gesundheitsproblem dar. Diese Krankheit ist gekennzeichnet durch die Bildung von entzündlichen und demyelinisierenden Läsionen sowohl in der grauen als auch in der weißen Substanz des zentralen Nervensystems (ZNS). In der anfänglichen schubförmigen Phase der MS konzentrieren sich die Behandlungsstrategien in erster Linie auf die Eindämmung der Entzündung, indem sie auf das adaptive Immunsystem abzielen. Wenn die Krankheit jedoch fortschreitet und die Behinderungen zunehmen, erweisen sich diese Therapien oft als unzureichend, da sie die neurodegenerativen Prozesse, die dem Fortschreiten der Krankheit zugrunde liegen, nicht wirksam verhindern können. Daher besteht ein dringender Bedarf an Studien, die darauf abzielen, die Mechanismen zu ergründen, die entzündliche Schädigung der Nervenzellen vorantreiben, mit dem Ziel, Therapiestrategien zu identifizieren, die das Fortschreiten der MS aufhalten oder verlangsamen können.
Die neurodegenerativen Mechanismen, die in der grauen Substanz ablaufen, sind nach wie vor nur unzureichend bekannt. Neurone sind Zellen mit hochspezialisierten Kompartimenten wie Dendriten und Axonen. Während die entzündliche Schädigung von Axonen schon vergleichsweise intensiv untersucht wurde, ist die Pathologie der Dendriten im entzündeten Nervensystem noch relativ wenig erforscht. Daher konzentrierte sich mein Promotionsprojekt auf die Visualisierung und Charakterisierung der dendritischen Pathologie sowie auf die Erforschung möglicher molekularer Mechanismen, die diesem Phänomen zugrunde liegen.
Im ersten Teil dieser Arbeit untersuchte ich Dendriten im lumbalen Rückenmark des Tiermodells der Multiplen Sklerose, der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE). Bemerkenswerterweise schienen die Dendriten in der grauen Substanz ihre strukturelle Integrität zu bewahren. Zudem untersuchten wir auch die Dendriten, die sich in die weiße Substanz erstreckten und überwiegend von motorischen Neuronen stammen. Diese Dendriten wiesen Schwellungen auf, was auf eine entzündliche Schädigung aufgrund ihrer Nähe zu den Läsionen hindeutet. Interessanterweise erreichte die dendritische Dichte nach Abklingen der anfänglichen Entzündung wieder ein gesundes Niveau. Darüber hinaus ergaben sich bei den nachfolgenden Untersuchung keine Anzeichen für einen neuronalen Verlust, eine Verringerung der synaptischen Dichte oder Nanorupturen, die einen Kalziumeinstrom ermöglichen (wie sie in Axonen zu finden sind), so dass diese Möglichkeiten für den dendritischen Rückgang ausgeschlossen werden können. Daraus ergibt sich die Schlussfolgerung, dass die dendritische Pathologie im Zusammenhang mit MS ein vom neuronalen Zelltod unabhängiger Prozess ist, der möglicherweise von Entzündungssignalen abhängt und eine mögliche Verbindung zwischen vorausgehender Neuroinflammation und daraus resultierender Neurodegeneration unterstreicht.
Um zu untersuchen, ob lösliche Moleküle, die möglicherweise aus Läsionen im EAE-Gewebe diffundieren, zur dendritischen Schädigung beitragen, und um die spezifischen Moleküle zu identifizieren, die daran beteiligt sind, habe ich eine Methode entwickelt, um Motoneurone im Rückenmark zu manipulieren. Ziel war es, Membranrezeptoren für spezifische entzündliche extrinsische Signale zu deaktivieren und gleichzeitig die entzündliche Umgebung zu erhalten. Dazu habe ich eine Kombination aus CRISPR-Engineering und AAV-PHP.eB-Virusvektoren eingesetzt. Dieser innovative Ansatz ermöglichte DNS-Editierung spezifischer Rezeptoren und die Bewertung ihrer Auswirkungen auf die neuronale Pathologie im EAE-Modell. Die Entwicklung dieser Technik bietet einen vielseitig einsetzbaren Ansatz zur Manipulation molekularer Kandidaten in Neuronen in vivo. Dieser Ansatz hat das Potential Experimente zu beschleunigen und unsere Fähigkeit zu verbessern, die molekularen Mechanismen, die der dendritischen Pathologie bei MS und EAE zugrunde liegen, zu untersuchen. Anschließend setzte ich diese Technik ein, um die Beteiligung des Rezeptors für das entzündliche Zytokin IFN-γ sowie die Glutamatrezeptoren NMDAR und AMPAR an der dendritischen Pathologie zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten jedoch darauf hin, dass keiner der Eingriffe zu einer Veränderung des dendritischen Schicksals führte und die Pathologie derjenigen ähnelte, die bei unbehandelten Wildtyp-Neuronen beobachtet wurde.
Insgesamt unterstreicht diese Untersuchung das Vorhandensein einer dendritischen Schädigung innerhalb des entzündeten Rückenmarks. Einen spezifischen molekularen Mechanismus, der der beobachteten Degeneration zugrunde liegt, konnte ich in dieser Arbeit noch nicht aufdecken. Im Rahmen dieser Arbeit habe ich aber eine Pipeline für das genetische Editieren erwachsener Motoneuronen in vivo mit der CRISPR/Cas9-Technologie entwickelt. Dieser Ansatz bietet die Möglichkeit, die Untersuchung der molekularen Mechanismen neurologischer Erkrankungen zu beschleunigen
Ethische Fragen in der Berg- und Höhenmedizin
Full text linkIn mountain, high-altitude and expedition medicine, physicians are confronted with ethical challenges that differ from routine clinical care, as they treat patients under special conditions regarding the medical care situation, external circumstances, limited medical resources and their own risk exposure. While some of the resulting ethical aspects have already been discussed analytically in the literature, a systematic investigation of the ethical issues that physicians in mountain, high-altitude and expedition medicine are confronted with in their practice is still lacking.
We therefore conducted a qualitative interview study with ten physicians who, due to their many years of experience in various areas of mountain, high-altitude and expedition medicine, can be regarded as experts in these fields (maximum variation sampling) in order to answer the following research questions:
1. What ethical issues do medical practitioners perceive in the field of mountain, high altitude and expedition medicine?
2. How do mountain physicians deal with these ethical issues?
3. What would mountain physicians wish for in dealing with these ethical issues in the future?
The interviews were recorded, transcribed and analyzed using the Saldaña coding method.
The interview participants reported challenging working conditions characterized by limited medical resources, limited diagnostic and prognostic information, difficult external circumstances, the risk exposure of the rescuers themselves and the risk-taking behaviour of the mountaineers. In the field of mountain rescue medicine, the experts described ethical challenges of balancing the duty to help the casualties with the health risks for the rescuers, the personal responsibility of the mountaineers, resuscitation situations under difficult external conditions, triage situations with multiple burials and the allocation of resources in the rescue system. In the field of high-altitude and expedition medicine, the study participants mentioned the ethical justifiability of strictly advising against participation in a high-risk undertaking and the ethical question of the medical prescription of prophylactic and performance-enhancing medication. The other results focused on distributive justice on a global level.
In dealing with these medical ethical issues, the experts interviewed can only partially fall back on guidelines or recommendations from professional societies. They therefore usually have to resolve medical-ethical conflict situations on a case-by-case basis by balancing the unclear or conflicting ethical obligations in individual cases.
The results presented and discussed in the light of the limited scientific findings available to date can raise awareness of ethically relevant constellations in mountain, high-altitude and expedition medicine and serve as a basis for the development of decision-making aids for the actors involved. The present study can serve as a starting point for further research into ethical issues in these medical fields.
It can also be inferred from the results of this study that ethical issues should be explicitly addressed in the training of doctors working in mountain medicine in the future. In view of the increasing importance of leisure activities in the mountains, this could raise the awareness of trained physicians with regard to ethical issues and considerations and create an ethically justified basis for action.
Overall, the present interview study succeeded in identifying and discussing the broad spectrum of ethical issues in mountain, high-altitude and expedition medicine and how they are dealt with. In view of the different approaches practiced by the actors, it would seem appropriate to investigate in greater depth in future scientific work how the various ethical challenges can be met in an ethically well-founded manner under the given difficult conditions.Ärzte sind in der Berg-, Höhen- und Expeditionsmedizin mit ethischen Herausforderungen konfrontiert, welche sich von der klinischen Routineversorgung unterscheiden, da sie die Patienten unter besonderen Rahmenbedingungen hinsichtlich der medizinischen Versorgungssituation, der externen Umstände, limitierter medizinischer Ressourcen und der eigenen Risikoexposition versorgen. Während einige der resultierenden ethischen Aspekte bereits analytisch in der Literatur diskutiert wurden, fehlt bislang eine systematische Untersuchung, mit welchen ethischen Fragen die handelnden Akteure in der Berg-, Höhen- und Expeditionsmedizin in ihrer ärztlichen Praxis konfrontiert werden.
Daher führten wir eine qualitative Interviewstudie mit zehn Ärzten durch, welche durch ihre jahrelange Erfahrung in unterschiedlichen Bereichen der Berg-, Höhen- und Expeditionsmedizin als ausgewiesene Experten auf diesen Gebieten gelten (maximum variation sampling), um folgende Forschungsfragen zu beantworten:
1. Welche ethischen Fragen nehmen Mediziner im Bereich der Berg-, Höhen- und Expeditionsmedizin wahr?
2. Wie gehen die Bergmediziner mit diesen ethischen Fragen um?
3. Was wünschen sich die Bergmediziner für den Umgang mit diesen ethischen Fragen in der Zukunft?
Die Interviews wurden aufgezeichnet, transkribiert und mittels des Kodierverfahrens nach Saldaña inhaltsanalytisch ausgewertet.
Die Interviewteilnehmer berichteten über herausfordernden Arbeitsbedingungen, welche durch begrenzte medizinische Ressourcen, limitierte diagnostische sowie prognostische Informationen, schwierige äußere Umstände, die Risikoexposition der Retter selbst und das Risikoverhalten der Bergsteiger charakterisiert sind. Auf dem Gebiet der Bergrettungsmedizin beschrieben die Experten als ethische Herausforderungen die Abwägung der Hilfsverpflichtungen gegenüber den Verunglückten mit den gesundheitlichen Risiken für die Retter, die Eigenverantwortung der Bergsteiger, Reanimationssituationen unter schwierigen äußeren Bedingungen, Triagesituationen bei Mehrfachverschüttungen und die Ressourcenallokation im Rettungswesen. Auf dem Gebiet der Höhen- und Expeditionsmedizin nannten die Studienteilnehmer die ethische Vertretbarkeit des strikten Abratens von der Teilnahme an einer risikoreichen Unternehmung sowie die ethische Frage nach der ärztlichen Verschreibung prophylaktisch wirksamer und leistungssteigernder Medikamente. Im Mittelpunkt der weiteren Ergebnisse stand die Verteilungsgerechtigkeit auf globaler Ebene.
Die befragten Experten können im Umgang mit diesen medizinethischen Fragen lediglich teilweise auf Leitlinien oder Empfehlungen von Fachgesellschaften zurückgreifen. Sie müssen daher die medizinethischen Konfliktsituationen meist fallbezogen lösen, indem sie eine begründete Abwägung zwischen den im Einzelfall unklaren oder konfligierenden ethischen Verpflichtungen treffen.
Die dargestellten und im Spiegel der bislang nur spärlich verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnisse diskutierten Ergebnisse können das Bewusstsein für ethisch relevante Konstellationen in der Berg-, Höhen- und Expeditionsmedizin schärfen und als Grundlage für die Entwicklung von Entscheidungshilfen für die handelnden Akteure dienen. Die vorliegende Studie kann als Ausgangspunkt für weitere Forschung zu ethischen Fragestellungen in diesen medizinischen Fachbereichen dienen.
Aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie lässt sich zudem ableiten, dass zukünftig ethische Fragen in der Ausbildung bergmedizinisch tätiger Ärzte ausdrücklich thematisiert werden sollten. Damit könnte angesichts der weiter zunehmenden Bedeutung von Freizeitaktivitäten in den Bergen eine Sensibilisierung der ausgebildeten Mediziner hinsichtlich ethischer Fragen und Abwägungen erreicht und eine ethisch begründete Handlungsbasis geschaffen werden.
Insgesamt gelang es mit der vorliegenden Interviewstudie, das breite Spektrum an ethischen Fragen in der Berg-, Höhen- und Expeditionsmedizin sowie den Umgang mit denselben herauszuarbeiten und zu diskutieren. Angesichts der unterschiedlichen von den Akteuren praktizierten Lösungsansätzen erscheint es sinnvoll, in zukünftigen wissenschaftlichen Arbeiten vertiefend zu untersuchen, wie den verschiedenen ethischen Herausforderungen unter den gegebenen schwierigen Rahmenbedingungen auf eine ethisch gut begründete Art und Weise begegnet werden kann
Individuelle Förderung durch Lerncoaching
Full text linkDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Lerncoaching, einem Beratungsangebot für Schüler/-innen, welches ihnen dabei helfen soll, Herausforderungen im Kontext Schule bewältigen zu können. In diesem Zusammenhang soll die bestehende Forschungslage dahingehend ergänzt werden, wie und in welchen Bereichen des Lernens dieses Angebot einer individuellen Förderung auf Schüler/-innen wirkt und ob sich die Erwartungen der beteiligten Personen aus deren Sicht erfüllen.
Eine Vielzahl bisheriger Studien belegt, dass sich Kinder und Jugendlichen mit verschiedenen Anforderungen der modernen Gesellschaft konfrontiert sehen, bei der gleichförmiges, vorgefertigtes Wissen keine Hilfe darstellt. Deswegen wird in theoretischen Publikationen eine individuelle Prozessbegleitung gefordert, die auf einer symmetrischen Beziehung, offenen Kommunikationstechnik sowie auf Personen- sowie Lösungsorientierung beruht.
Um der Frage nachzugehen, inwieweit diese individuelle Prozessbegleitung in der Form des Lerncoachings zu Wirkungen führt und welche Wirkfaktoren dafür wichtig sind, nähert sich diese Untersuchung der Frage aus unterschiedlichen Positionen sowie Zeitpunkten in einem qualitativen Forschungsdesign. So werden innerhalb einer Schulfamilie 20 Schüler/-innen und 15 Eltern vor Beginn des Lerncoachings schriftlich über ihre Erwartungshaltung befragt. Zu einem späteren Zeitpunkt äußern sich diese beiden Personengruppen (15 Schüler/-innen, sowie 14 Elternteile), ebenso wie 10 als Lerncoaches fungierende Lehrkräfte, im Rahmen von Interviews zu diesem Thema. Dabei gliedert sich die Erhebung zu jedem Zeitpunkt in einer Darstellung der Struktur-, Prozess- sowie Ergebnisqualität. Die schriftliche Abfrage der Erwartungen sowie die transkribierten Interviews dienen schließlich als Datenmaterial für eine nachfolgende qualitative Auswertung.
Die zentralen Ergebnisse dieser Evaluationsstudie weisen in Bezug auf die Strukturqualität darauf hin, dass folgende Faktoren wichtig für ein erfolgreiches Lerncoaching sind: ein Commitment der Schüler/-innen gegenüber dem Lerncoaching, welches durch eine aktive Mitarbeit sowie einer freiwilligen Teilnahme gezeichnet ist, sowie auf Seiten der Lehrkräfte eine Coachingprofessionalität, die durch spezifische Fortbildungen sowie Supervisionstreffen entsteht. In einer gelungenen Coachingbeziehung auf Augenhöhe führt dies zu einem Zugehörigkeitsgefühl des Coachees im Schulkontext, was neben einer Individuums- und ressourcenorientierten Methodik als Prozessberatung zu erwünschten Wirkungen führt.
Auf der Prozessebene zeigt sich die Bedeutung der Paarbildung, der Regelmäßigkeit stattfindender Termine sowie eines hohen Stellenwerts des Lerncoachings im Schulalltag, der sich beispielsweise in der schulinternen Organisation als Coachingteam widerspiegelt.
Im Rahmen der Ergebnisqualität kann zum einen den Erwartungen bezüglich einer Entlastung schulbezogener Emotionen, dem Erwerb von Lernstrategien sowie einer Leistungssteigerung im Lerncoaching begegnet werden. Darüber hinaus ergeben sich weitere positive Wirkungen sowohl auf Seiten der Schüler/-innen als auch der coachenden Lehrkräfte.
Diese Studienergebnisse werden abschließend in das Modell des Lerncoachings an Schulen eingearbeitet, welches somit eine inhaltliche Ausdifferenzierung erfährt sowie die Grundlage für Implikationen in der Lerncoaching-Praxis darstellt
Д.А. Пригов: тексты и творческая практика
Full text linkDie folgende Doktorarbeit mit dem Titel
”D. A. Prigov: Texte und kreative Praxis” widmet sich der Erfahrung des hermeneutischen Lesens von Texten, Performances, Zeichnungen und Lautpoesie des Dichters und Künstlers Dmitry Aleksandrovich Prigov (1940-2007)