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Philipp Martin: Das Schicksal der Erde. Katastrophenzukünfte in skandinavischer Science Fiction des Anthropozäns. Nordica, Band 30. Baden-Baden: Rombach Wissenschaft 2022, 227 S.
A Myelin Map of Trunk Folds in the Elephant Trigeminal Nucleus
The article processing charge was funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) – 491192747 and the Open Access Publication Fund of Humboldt-Universität zu Berlin.Elephants have elaborate trunk skills and large, but poorly understood brains. Here we study trunk representations in elephant trigeminal nuclei, which form large protrusions on the ventral brainstem. These ventral brainstem protrusions have previously been referred to as inferior olive, but a delineation of the olivo-cerebellar tract reveals these (trigeminal) nuclei are not connected to the cerebellum via climbing fibers. In contrast, the olivo-cerebellar tract connects to a large dorsolateral nucleus with a serrated cellular architecture, the putative elephant inferior olive. Dense vascularization and intense cytochrome-oxidase reactivity distinguish several elongated trigeminal putative trunk modules, which repeat in the anterior-posterior direction. We focus on the most anterior and largest of these units, the putative nucleus principalis trunk module. Module neuron density is low and non-neural cells outnumber neurons by ∼108:1. Dendritic trees are elongated along the axis of axon bundles (myelin stripes) transversing the trunk module. Synchrotron X-ray-phase-contrast tomography suggests myelin-stripe-axons transverse the trunk module. We show a remarkable correspondence of trunk module myelin stripes and trunk folds. Myelin stripes show little relation to trigeminal neurons and stripe-axons appear to often go nowhere; we suggest that myelin stripes might serve to separate trunk-fold domains rather than to connect neurons. Myelin-stripes-to-folds mapping allowed to determine neural magnification factors, which changed from 1000:1 proximally to 5:1 in the trunk finger. Asian elephants have fewer (∼640,000) trunk-module neurons than Africans (∼740,000) and show enlarged representations of trunk parts involved in object wrapping. The elephant trigeminal trunk module is exquisitely organized into trunk-fold-related units.Peer Reviewe
Sichtbarkeit, Affekt und Intervention im postkolonialen Archiv
Wie stellt sich die Frage der Sichtbarkeit im historischen Archiv? Muss, was erinnert werden soll, materiell vorliegen? Viel Aufmerksamkeit ist Archiven als Ort der Gewalt und Machtinstrument gewidmet worden. Der Fokus auf das Funktionieren der Macht belässt jedoch die Unsichtbaren in der Unsichtbarkeit. Zugleich wird gezögert, die Lücken im Archiv mit positivem Wissen zu füllen, da dabei zu leicht in Vergessenheit gerät, dass die Lücken selbst Teil der Geschichte sind und dass sie weitreichende Folgen dafür haben, was gewusst werden kann. Wenn historische, koloniale Archive Repositorien der Gewalt sind, aber nicht der Leben derjenigen, die ihr ausgesetzt waren, wozu sich in und mit ihnen aufhalten? Es reicht nicht aus, so Saidiya Hartman, den Skandal aufzudecken. Viele wollen die Gewalt im Archiv daher nicht einfach stehen lassen oder in ihrer Darstellung wiederholen. Sie folgen stattdessen einem dringlichen Impuls zur Intervention. Trotz Archivskepsis wird sich weiterhin darum bemüht, die Unsichtbaren in den Archiven sichtbar, erinnerbar zu machen. Sichtbarkeit erfordert dabei nicht notwendiger Weise optische Wahrnehmbarkeit. Häufig geht es darum, etwas Verborgenes fühlbar zu machen, im Sinne eines expansiven Begriffs von Sichtbarkeit, der eine umfassende Wahrnehmbarkeit meint. In den folgenden Beispielen es geht sowohl darum, zu verstehen, wie Archivmacht funktioniert, als auch ihr etwas entgegenzusetzen. Sie sind von der affektiven Notwendigkeit motiviert, durch ein Verändern der Dokumente nicht so sehr die Vergangenheit um- oder neu zu schreiben, sondern für eine bessere zukünftige Wahrnehmung und Erinnerung zu sorgen. Interveniert wird auf der Ebene der Archivinstrumente – Text, Sprache, Zensur, die Archivpraktiken des Verdeckens und Offenbarens.Peer Reviewe
An Environmental Art History of the late-GDR
Diese Dissertation untersucht die Schnittstelle von Umweltschutz und Kunst in der Deutschen Demokratischen Republik (DDR) und fokussiert darauf, wie bildende Künstler auf die gravierenden Umweltprobleme reagierten, die durch die Industriepolitik verursacht wurden. Die zentrale These besagt, dass die Nutzung von Ökologie als methodisches Rahmenwerk eine nuancierte Diskussion sowohl der lokalen als auch der internationalen Aspekte der Kunstproduktion in der DDR ermöglicht und die ostdeutsche Kunst in die breitere deutsche, osteuropäische und globale Kunstgeschichte integriert.
Durch detaillierte Fallstudien von Künstlern wie Wolfgang Mattheuer, Peter Sylvester und der Gruppe Clara Mosch untersucht diese Forschung, wie Umweltzerstörung – verursacht durch Braunkohlebergbau, Waldsterben, grenzüberschreitende Verschmutzung und städtische Umweltverschmutzung – künstlerische Praktiken beeinflusste. Sie hebt hervor, wie diese Künstler ihre Werke nutzten, um die Umweltpolitik des Staates zu kritisieren und alternative Zukunftsvisionen zu entwerfen, trotz des restriktiven politischen Klimas.
Die Studie beleuchtet auch das Konzept des Umweltschutzes als Werkzeug zur Überbrückung lokaler und globaler Erzählungen und zeigt, wie ostdeutsche Künstler an einer wachsenden globalen Umweltbewegung teilnahmen und zu ihr beitrugen. Dieser Ansatz stellt die traditionelle Ausgrenzung der ostdeutschen Kunst aus dem globalen Kanon in Frage und schlägt vor, dass die Umweltkunst aus der DDR wertvolle Einblicke in die verknüpften Geschichten von Sozialismus und Umweltschutz bietet.
Basierend auf Archivforschung, unveröffentlichten Kunstwerken und Interviews macht diese Dissertation nicht nur auf übersehene und wenig erforschte Kunstwerke aufmerksam, sondern argumentiert auch für die Relevanz dieser Werke in zeitgenössischen Diskussionen über Kunst und Umweltschutz. Durch die Neubewertung des Provinziellen durch eine ökologische Linse unterstreicht sie das Potenzial lokaler Kunstpraktiken, globale Probleme anzugehen und kunsthistorische Narrative neu zu gestalten.This dissertation explores the intersection of environmentalism and art in the German Democratic Republic (GDR), focusing on how visual artists responded to the severe environmental issues caused by industrial policies. The central thesis posits that using ecology as a methodological framework allows for a nuanced discussion of both local and international aspects of art-making in the GDR, integrating East German art into broader German, Eastern-European, and global art histories.
Through detailed case studies of artists like Wolfgang Mattheuer, Peter Sylvester, and the Clara Mosch collective, this research examines how environmental degradation—stemming from lignite mining, forest death, cross-boundary pollution, and urban pollution—shaped artistic practices. It highlights the ways in which these artists used their work to critique the state's environmental policies and envision alternative futures, despite the restrictive political climate.
The study also delves into the concept of environmentalism as a tool to bridge local and global narratives, demonstrating how East German artists participated in and contributed to a growing global environmental movement. This approach challenges the traditional exclusion of East German art from the global canon, proposing that environmental art from the GDR offers valuable insights into the entangled histories of socialism and environmentalism.
Drawing on archival research, unpublished artworks, and interviews, this dissertation not only brings attention to overlooked and understudied works of art but also argues for the relevance of these works in contemporary discussions about art and environmentalism. By reassessing the provincial through an environmental lens, it underscores the potential of local art practices to address global issues and reshape art historical narratives
Flexible Regression for Different Types of Multivariate Functional Data
In dieser Dissertation werden neue Regressionsansätze für multivariate longitudinale oder funktionale Daten entwickelt, die eine flexible Modellierung von interessierenden Kovariableneffekten ermöglichen. Die Abhängigkeit innerhalb und zwischen den verschiedenen Zielgrößen wird über latente multivariate Gauss-Prozesse modelliert. Die Regressionsansätze folgen einem zweistufigen Verfahren, in dem in einem vorgelagerten Schritt multivariate funktionale Hauptkomponentenanalysen eingesetzt werden, um sparsame empirische Basen für die Gauss-Prozesse zu konstruieren. Drei verschiedene Regressionsmodelle werden für verschiedene Arten multivariater longitudinaler oder funktionaler Daten entwickelt. Das erste Projekt führt das zweistufige Verfahren für multivariate normalverteilte funktionale Daten ein, die eine gekreutzte oder genestete Datenstruktur aufweisen können. Das Regressionsmodell ist im frequentistischen Rahmenmodell der funktionalen additiven gemischten Modelle eingebettet und wird durch Anwendungen auf Bewegungsdaten und Sprachdaten illustriert. Das zweite Projekt entwickelt ein bayesianisches Regressionsgerüst für multilevel multivariate funktionale Daten, die verschiedenen punktweisen Verteilungen folgen. Das erlaubt es, verschiedene Datentypen, wie etwa binäre, Zähl- oder kontinuierliche funktionale Daten gleichzeitig zu modellieren, was durch eine Anwendung auf Berliner Verkehrsdaten veranschaulicht wird. Das dritte Projekt vereint multivariate longitudinale normalverteilte Daten mit einer Ereigniszeit-Zielgröße in einem gemeinsamen bayesianischen Modellierungsansatz. Solche Modelle werden oft im medizinischen Bereich verwendet, beispielsweise wenn der Fokus der Analyse auf der Schätzung der Assoziation zwischen longitudinalen Messungen von Biomarkern und dem Überleben von Patienten mit chronischen Lebererkrankung liegt.In this thesis, novel regression approaches for multivariate longitudinal or functional data are developed, which allow to flexibly model the covariate effects of interest. The dependency within and between the different outcomes is modeled using latent multivariate Gaussian processes. The regression approaches adopt a two-step procedure where, in a preliminary step, multivariate functional principal component analyses are employed to generate parsimonious empirical bases for the Gaussian processes. Three different regression models are developed for different types of longitudinal or multivariate functional data. The first project establishes the two-step procedure for multivariate Gaussian functional data which can exhibit a crossed or nested multilevel structure. The regression model is embedded in the frequentist functional additive mixed model framework and is demonstrated by applications in movement data and speech production data. The second project develops a Bayesian regression framework for multilevel multivariate functional data that follow different pointwise distributions. This allows to simultaneously model data of different types such as binary, count, or continuous functional data, which is illustrated by an application to Berlin traffic data. The third project combines multivariate longitudinal Gaussian data with a time-to-event outcome in a Bayesian joint modelling approach. Such models are often used in medical contexts where the main point of interest lies in estimating the association between longitudinal measurements of biomarkers and e.g. the survival of patients as in the presented application to a chronic liver disease. All projects are accompanied by simulation studies to assess the estimation accuracy and the models' limitations
Maize condition monitoring and yield prediction in Kenyan agricultural landscapes: A remote sensing and crop modelling integration approach
Durch die rasch wachsende Weltbevölkerung steigt die Nachfrage nach Lebensmitteln, weshalb die Deckung des Bedarfs an Nahrungsmitteln Fortschritte in der Landwirtschaft erfordert. Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen, insbesondere im globalen Süden, stehen bei der Steigerung der Nahrungsmittelproduktion vor zahlreichen Herausforderungen, die durch den vorherrschenden Regenfeldbau und die drohende Gefahr des Klimawandels noch verstärkt werden. In dieser Dissertation werden die Dynamik der Landnutzung und die Bedingungen für den Maisanbau in Kenia sowie die Auswirkung auf Erträge in verschiedenen agrarökologischen Zonen untersucht. Die Arbeit bewertet das Potenzial verschiedener landwirtschaftlicher Bewirtschaftungsstrategien zur Optimierung der Maisproduktivität durch Anpassung der Strategien an die spezifischen Standortbedingungen. Die Studie verwendet Fernerkundungsdaten, um verschiedene Bewirtschaftungs- und Anbaubedingungen als Input-Daten für das DSSAT-CERES-Maismodell zu erfassen. Die Studie ergab, dass die Integration von Fernerkundungsdaten für die Ertragsvorhersage und die Überwachung der Maisbedingungen in datenarmen Regionen wie Kenia entscheidend ist. Zeitliche Informationen aus der Fernerkundung können als Input-Daten für Modellierungen verwendet werden, um Ertragssimulationen bis zur nationalen Ebene zu verbessern. Außerdem konnte festgestellt werden, dass Sorte, Stickstoffdüngung und Aussaattermin den Ertrag in den verschiedenen agroökologischen Zonen erheblich beeinflussen. Noch wichtiger ist, dass die Region durch die Anpassung der Praktiken an die spezifischen Bedingungen der jeweiligen agrarökologischen Zone die Produktion in der gesamten Studienregion potenziell um +5,7 % steigern könnte. Diese Dissertation unterstreicht die Bedeutung der Integration von Anbaumodellierung und Fernerkundung für die Bewertung des Produktionspotenzials von Mais unter verschiedenen Umweltbedingungen.A rapidly growing global population is escalating the demand for food, necessitating advancements in agricultural practices to meet dietary and nutritional needs. Low and middle-income countries, particularly in the Global South, are facing numerous challenges in boosting food production, compounded by the prevalence of rainfed agriculture and the looming threat of climate change. This dissertation explores the dynamics of land use and maize conditions in Kenya and yield responses across various agroecological zones. The work evaluates the potential of different agricultural management strategies in a bid to optimize maize productivity by tailoring strategies to specific site conditions. The study incorporates remote sensing data to acquire various management and crop conditions as input data for the DSSAT-CERES-Maize model. The study found that remote sensing data integration is crucial for yield prediction and maize conditions monitoring in data-scarce regions, such as Kenya. Temporal information from remote sensing can be used as input data for crop modelling frameworks to enhance yield simulations from field to national scales. The study also found that cultivar type, nitrogen fertilization and sowing dates significantly influence yield across the different agroecological zones. More importantly, by tailoring practices to the specific conditions of the agroecological zone, the region could potentially increase production by +5.7% in the entire study region. This dissertation underscores the importance of crop modelling and remote sensing integration for evaluating maize production potential across diverse environmental settings
Functionalized (nano) Carbon-based electrochemical Sensors
Kohlenstoff basierte Elektroden sind sehr vielseitig und bieten einen großen Anwendungsbereich. Diese Arbeit ist fokussiert auf die Entwicklung, Modifizierung und Anwendung von Sensoren, die auf siebgedruckten Kohlenstoffelektroden (C-SPEs), sowie Graphen basieren.
Im ersten Abschnitt der Arbeit wurden C-SPEs als Grundlage genutzt, um einen elektrochemischen Sensor für D-Laktat zu entwickeln, wobei D-Laktat ein potentieller Biomarker ist, um bakterielle Kontaminationen in physiologischen zu erkennen. Der entwickelte Sensor erreichte in pH-gepufferten Testsystemen eine Nachweisgrenze von 500 nM. Die Empfindlichkeit von D-Laktat in mit D-Laktat versetzten verdünnten Synovialflüssigkeitsproben wurde nur auf die Hälfte reduziert, was die Fähigkeit des Sensors beweist, erhöhte D-Laktat-Werte auch in einer komplexen physiologischen Matrix nachzuweisen.
Im zweiten Teil wurde Graphen auf ein Silizium/Siliziumdioxid Träger mit vorgefertigten Platinelektroden transferiert. Anschließend wurde es einem Stickstoffplasma ausgesetzt, was zu einer tiefgreifenden Veränderung seiner elektrochemischen Eigenschaften führte. Oberflächenanalysen zeigten, dass das Graphengitter mit Stickstoffatomen dotiert und mit stickstoffhaltigen funktionellen Gruppen auf der Graphenoberfläche modifiziert wurde, welches die elektrokatalytische Aktivität der untersuchten Redoxspezies veränderten.
Im letzten Teil dieser Arbeit wird eine neue Klasse hybrider 2D-Elektroden vorgestellt, bei denen nanoskalige Quecksilberpartikel zwischen zwei Graphen-Monoschichten eingeschlossen wurden. Dadurch erhält Graphen vorteilhafte Eigenschaften von Quecksilber, wie unter anderem ein hohes Überpotential für die Wasserstoffentwicklung und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Schwermetallionen wie Cd2+ und Pb2+. Das Ausgasen von Quecksilber durch die obere Schicht wurde vollständig verhindert, was zu einer stabilen quecksilberähnlichen Elektrode führt, die jedoch eine kohlenstoffhaltige Grenzfläche aufweist.The use of carbon-based electrochemical sensors is highly versatile and applicable across a wide range of scenarios. This thesis is focused on the development, modification and application of sensors based on screen-printed carbon electrodes (C-SPEs) as well as graphene.
In the first study, C-SPEs were used as a basis to develop an electrochemical sensor for D-lactate, which is a potent biomarker to detect bacterial contaminations in physiological samples. The D-lactate sensor achieved a detection limit of about 500 nM D-lactate in pH buffered test systems. The sensitivity in spiked diluted synovial fluid samples was only halved, which proves its capability to detect elevated D-lactate levels in the complex physiological matrix.
In the second part, graphene was transferred onto a silicon/silicon oxide substrate with pre-patterned Pt-electrodes. Afterwards, it was subjected to nitrogen plasma, resulting in a profound alteration of its electrochemical properties. Surface analysis led to the conclusion, that the graphene lattice was doped with nitrogen atoms as well as nitrogen containing functional groups on the graphene surface, which altered graphene’s electrocatalytic activity towards the investigated redox species.
In the final study, a new class of hybrid 2D electrodes is presented, where nanosized mercury particles are incorporated between two graphene monolayers. Thereby, graphene acquires advantageous properties from mercury, including a high overpotential for hydrogen evolution and increased sensitivity to heavy metal ions such as Cd2+ and Pb2+. The outgassing of mercury is entirely impeded by the top layer, resulting in a stable mercury-like electrode but featuring a carbonaceous interface
Embracing LLM Feedback: the role of feedback providers and provider information for feedback effectiveness
The article processing charge was funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) – 491192747 and the Open Access Publication Fund of Humboldt-Universität zu Berlin.Feedback is an integral part of learning in higher education and is increasingly being provided to students via modern technologies like Large Language Models (LLMs). But students’ perception of feedback from LLMs vs. feedback from educators remains unclear even though it is an important facet of feedback effectiveness. Further, feedback effectiveness can be negatively influenced by various factors; For example, (not) knowing certain characteristics about the feedback provider may bias a student’s reaction to the feedback process. To assess perceptions of LLM feedback and mitigate the negative effects of possible biases, this study investigated the potential of providing provider-information about feedback providers. In a 2×2 between-subjects design with the factors feedback provider (LLM vs. educator) and provider-information (yes vs. no), 169 German students evaluated feedback message and provider perceptions. Path analyses showed that the LLM was perceived as more trustworthy than an educator and that the provision of provider-information led to improved perceptions of the feedback. Furthermore, the effect of the provider and the feedback on perceived trustworthiness and fairness changed when provider-information was provided. Overall, our study highlights the importance of further research on feedback processes that include LLMs due to their influential nature and suggests practical recommendations for designing digital feedback processes.Peer Reviewe
Stöber method to amorphous metal-organic frameworks and coordination polymers
The article processing charge was funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) – 491192747 and the Open Access Publication Fund of Humboldt-Universität zu Berlin.The Stöber method is a widely-used sol-gel route for synthesizing amorphous SiO2 colloids and conformal coatings. However, the material systems compatible with this method are still limited. Herein, we have extended the approach to metal-organic frameworks (MOFs) and coordination polymers (CPs) by mimicking the Stöber method. We introduce a general synthesis route to amorphous MOFs or CPs by making use of a base-vapor diffusion method, which allows to precisely control the growth kinetics. Twenty-four different amorphous CPs colloids were successfully synthesized by selecting 12 metal ions and 17 organic ligands. Moreover, by introducing functional nanoparticles (NPs), a conformal amorphous MOFs coating with controllable thickness can be grown on NPs to form core-shell colloids. The versatility of this amorphous coating technology was demonstrated by synthesizing over 100 core-shell composites from 20 amorphous CPs shells and over 30 different NPs. Besides, various multifunctional nanostructures, such as conformal yolk-amorphous MOF shell, core@metal oxides, and core@carbon, can be obtained through one-step transformation of the core@amorphous MOFs. This work significantly enriches the Stöber method and introduces a platform, enabling the systematic design of colloids exhibiting different level of functionality and complexity.Peer Reviewe
Interplay of physical and recognition performance using hierarchical continuous‐time dynamic modeling and a dual‐task training regime in Alzheimer's patients
Training studies typically investigate the cumulative rather than the analytically challenging immediate effect of exercise on cognitive outcomes. We investigated the dynamic interplay between single-session exercise intensity and time-locked recognition speed-accuracy scores in older adults with Alzheimer's dementia (N = 17) undergoing a 24-week dual-task regime. We specified a state-of-the-art hierarchical Bayesian continuous-time dynamic model with fully connected state variables to analyze the bi-directional effects between physical and recognition scores over time. Higher physical performance was dynamically linked to improved recognition (−1.335, SD = 0.201, 95% Bayesian credible interval [BCI] [−1.725, −0.954]). The effect was short-term, lasting up to 5 days (−0.368, SD = 0.05, 95% BCI [−0.479, −0.266]). Clinical scores supported the validity of the model and observed temporal dynamics. Higher physical performance predicted improved recognition speed accuracy in a day-by-day manner, providing a proof-of-concept for the feasibility of linking exercise training and recognition in patients with Alzheimer's dementia.European Union (ERDF‐European Regional Development FundState of Saxony‐Anhalt, GermanyPeer Reviewe