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Jenseits des ›Contrapunctus‹: Zu einer These von Hugo Riemann und Klaus-Jürgen Sachs
No full textWo immer heute von den satztechnischen Grundlagen und theoriegeschichtlichen Kontexten des französischsprachigen Liedsatzes im 14. Jahrhundert die Rede ist, fällt früher oder später der Begriff ›Contrapunctus‹. Seit den Schriften von Hugo Riemann und Klaus-Jürgen Sachs werden unter diesem Begriff üblicherweise die ab den 1330er Jahren entstandenen Lehrschriften zur Mehrstimmigkeit und deren Inhalte zusammengefasst. Dort zeigt sich – so die allgemeine Auffassung – nicht nur ein begriffsgeschichtlicher Wandel, sondern auch ein Wandel der Lehre selbst, der wiederum auf einen Wandel der Kompositionsgeschichte beziehbar ist. Diese Auffassung vom Begriff ›Contrapunctus‹ ist mittlerweile zu einem derart selbstverständlichen Teil des musikhistorischen und musiktheoretischen Diskurses geworden, dass es sich lohnt, einige fragwürdige Punkte, ja das ursprünglich ganz Hypothesenhafte dieses Problemkomplexes in Erinnerung zu rufen. Das betrifft erstens die unterstellte Verbindung der Begriffsgeschichte mit einer Entwicklung in der Praxis der Kompositionslehre. Das betrifft zweitens die unterstellte Verbindung zwischen Kompositionslehre und Kompositionsgeschichte. Das betrifft schließlich auch das dahinterstehende Geschichtsbild einer Herausbildung des ›eigentlichen‹ und ›geregelten‹ Kontrapunkts in der frühen Neuzeit und einer durch rationale Regeln charakterisierten ›abendländischen‹ Kunstmusik. Es lassen sich in der Auseinandersetzung mit der Theorie- und Kompositionsgeschichte des 14. Jahrhunderts jedoch einige Dinge besser und vielschichtiger begreifen, wenn die genannten Aspekte isoliert voneinander betrachtet werden.Sooner or later, the term ›contrapunctus‹ is mentioned wherever the technical foundations and theoretical-historical contexts of French-language song writing in the 14th century are discussed. Since the writings of Hugo Riemann and Klaus-Jürgen Sachs, this term has usually been used to summarise the treatises on polyphony and their contents written from the 1330s onwards. The general view is that this not only shows a change in the history of the term, but also a change in the doctrine itself, which in turn can be related to a change in the history of composition. This view of the term ›contrapunctus‹ has now become such a self-evident part of the discourse on music history and music theory that it is worth recalling some questionable points, indeed the originally entirely hypothetical nature of this complex of problems. Firstly, this concerns the assumed connection between the history of concepts and a development in the practice of composition teaching. Secondly, this concerns the assumed connection between composition teaching and composition history. Finally, this also concerns the underlying historical image of the development of ›proper‹ and ›ruled‹ counterpoint in the early modern period and of ›occidental‹ art music characterised by rational rules. However, when analysing the history of theory and composition in the 14th century, some things can be better and more complexly understood if the aforementioned aspects are considered in isolation from one another.Partout où l’on parle aujourd’hui des fondements de la technique d’écriture et des contextes historiques et théoriques de l’écriture de chansons françaises au XIVe siècle, on emploie tôt ou tard le terme ‹ contrapunctus ›. Depuis les écrits de Hugo Riemann et Klaus-Jürgen Sachs, on regroupe habituellement sous ce terme les écrits didactiques sur la polyphonie rédigés à partir des années 1330. Selon l’opinion générale, on y constate non seulement un changement dans l’histoire des concepts, mais aussi un changement dans l’enseignement lui-même, qui peut à son tour être rapporté à un changement dans l’histoire de la composition. Cette conception de
la notion de ‹ contrapunctus › est devenue entre-temps une partie tellement évidente du discours de l’histoire et de la théorie de la musique qu’il vaut la peine de rappeler quelques points discutables, voire même le caractère à l’origine tout à fait hypothétique de ce complexe de problèmes. Cela concerne tout d’abord le lien supposé entre l’histoire des concepts et une évolution dans la pratique de l’enseignement de la composition. Cela concerne deuxièmement le lien supposé entre la théorie de la composition et l’histoire de la composition. Cela concerne
enfin l’image historique sous-jacente d’une formation du contrepoint ‹ à part entière › et ‹ réglé › au début des temps modernes et d’une musique ‹ occidentale › caractérisée par des règles rationnelles. Toutefois, l’étude de l’histoire de la théorie et de la composition du XIVe siècle permet de mieux comprendre certaines choses et d’en saisir les multiples facettes si l’on considère ces aspects isolément les uns des autres
Generation and reactivity of the fragment ion [B12I8 S(CN)]− in the gas phase and on surfaces
No full textGaseous fragment ions generated in mass spectrometers may be employed as “building blocks” for the synthesis of novel molecules on surfaces using ion soft-landing. A fundamental understanding of the reactivity of the fragment ions is required to control bond formation of deposited fragments in surface layers. The fragment ion [B12X11]− (X = halogen) is formed by collision-induced dissociation (CID) from the precursor [B12X12]2− dianion. [B12X11]− is highly reactive and ion soft-landing experiments have shown that this ion binds to the alkyl chains of organic molecules on surfaces. In this work we investigate whether specific modifications of the precursor ion affect the chemical properties of the fragment ions to such an extent that attachment to functional groups of organic molecules on surfaces occurs and binding of alkyl chains is prevented. Therefore, a halogen substituent was replaced by a thiocyanate substituent. CID of the precursor [B12I11(SCN)]2− ion preferentially yields the fragment ion [B12I8S(CN)]−, which shows significantly altered reactivity compared to the fragment ions of [B12I12]2−. [B12I8S(CN)]− has a previously unknown structural element, wherein a sulfur atom bridges three boron atoms. Gas-phase reactions with different neutral reactants (cyclohexane, dimethyl sulfide, and dimethyl amine) accompanied by theoretical studies indicate that [B12I8S(CN)]− binds with higher selectivity to functional groups of organic molecules than fragment ions of [B12I12]2− (e.g., [B12I11]− and [B12I9]−). These findings were further confirmed by ion soft-landing experiments, which showed that [B12I8S(CN)]− ions attacked ester groups of adipates and phthalates, whereas [B12I11]− ions only bound to alkyl chains of the same reagents
Leerstelle jüdische Gegenwart: Jüdische Studien, Selbstpositionierung und blinde Flecken
No full textQuantitative Analyse der bedarfsgerechten Gestaltung sozialer Roboter im Pflegebereich – Nutzungsabsichten und Anforderungen aus Sicht von Auszubildenden
No full textVor dem Hintergrund des demografischen Wandels und des zunehmenden Fachkräftemangels gewinnt der Einsatz sozialer Roboter im Pflegebereich an Bedeutung. Ziel ist es, Pflegekräfte zu entlasten und Arbeitsbedingungen zu verbessern. Bislang fehlen jedoch fundierte Erkenntnisse darüber, welche Gestaltungs- und Funktionsmerkmale soziale Roboter aufweisen müssen, um den Anforderungen von Pflegefachpersonen gerecht zu werden. Insbesondere mangelt es an einer systematischen Einbindung zukünftiger Nutzender sowie an der Analyse nutzungsfördernder und -hemmender Faktoren. Diese Dissertation adressiert diese Forschungslücken auf Basis einer quantitativen Online-Befragung von 445 Auszubildenden im Pflegebereich. Im ersten Forschungsbereich werden präferierte Design- und Funktionsmerkmale sozialer Roboter untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine klare Bevorzugung menschlicher Eigenschaften wie Empathie, Kommunikationsfähigkeit und emotionaler Responsivität sowie funktionaler Merkmale wie Sprachkompetenz, Autonomie und Anpassungsfähigkeit. Auf dieser Grundlage wurde ein 3D-Prototyp entwickelt, der diese Anforderungen berücksichtigt. Der zweite Forschungsbereich analysiert die Einflussfaktoren auf die Nutzungsabsicht sozialer Roboter. Hierfür wurde ein pflegespezifisches Modell entwickelt, das bestehende Akzeptanzmodelle erweitert, indem es die Nutzungsabsicht vor der Implementierung erfasst. Insgesamt verdeutlicht die Arbeit, dass sowohl eine nutzerorientierte Gestaltung als auch die Berücksichtigung zentraler Einflussfaktoren entscheidend für die erfolgreiche Integration sozialer Roboter in den Pflegealltag sind, und liefert hierfür wissenschaftliche wie praxisrelevante Grundlagen.:Abkürzungsverzeichnis IX
Abbildungsverzeichnis X
Tabellenverzeichnis XII
Einleitung 1
1 Grundlagen und Einordnung sozialer Roboter ins Forschungsfeld: Eine Klassifikationsperspektive 2
1.1 Pflegebedürftigkeit und demografische Herausforderungen 2
1.2 Soziale Roboter − Definition und Funktionsansätze in der Pflege 6
1.3 Soziale Roboter in Entwicklung und Anwendung 8
1.4 Klassifikation sozialer Roboter 20
1.4.1 Aufgaben und Anwendungsbereiche sozialer Roboter 25
1.4.2 Morphologie sozialer Roboter 31
1.4.3 Roboterpersönlichkeit vs. Persönlichkeit der Nutzenden 38
1.4.4 Autonomie sozialer Roboter 44
1.4.5 Soziale Kompetenzen und Empathie sozialer Roboter 47
1.4.6 Kommunikation sozialer Roboter 48
1.4.7 Fortbewegung sozialer Roboter 53
1.5 Befürchtungen gegenüber der Nutzung sozialer Roboter 54
1.6 Zusammenfassung Grundlagen und Klassifikation sozialer Roboter 57
2 Relevante Modelle zur Ermittlung der Nutzungsabsicht 58
2.1 Teilhabe an der Intention des anderen − Bedarfsermittlung in der Pflege 59
2.2 Nutzungsorientierte Designentwicklung 63
2.3 Akzeptanz 64
2.3.1 Innovations-Diffusionstheorie nach Rogers 66
2.3.2 Theorie des geplanten Verhaltens 70
2.3.3 Technikakzeptanzmodell (TAM) 72
2.3.4 Technikakzeptanzmodell II (TAM II) 73
2.3.5 Unified Theory of Acceptance and Use of Technology 75
2.3.6 Das Almere-Modell 77
2.3.7 Kurzskala zur Erfassung der Technikbereitschaft 78
2.3.8 Technology Usage Inventory (TUI) 79
2.4 Zusammenfassung relevanter Modelle zur Erfassung der Nutzungsabsicht 83
3 Zielsetzung und Methodik 88
3.1 Forschungsfragen 90
3.2 Hypothesen 94
3.3 Empirische Umsetzung 96
3.3.1 Fragebogenentwicklung 96
3.3.2 Operationalisierung der Variablen zur Nutzungsabsicht 98
3.3.3 Operationalisierung der Variablen zur Klassifikation sozialer Roboter 104
3.3.4 Pretest 110
3.3.5 Feldzugang und Stichprobenbeschreibung 111
3.3.6 Durchführung und Datenerhebung 112
3.3.7 Datenaufbereitung 112
3.3.8 Einschätzung der Datenqualität 113
3.3.9 Auswertungsverfahren 114
3.3.10 Voraussetzungsprüfung für multivariate Hypothesentests 115
4 Ergebnisse 115
4.1 Soziodemografische Angaben zu den Untersuchungsteilnehmenden 115
4.2 Deskriptive Analysen zur Klassifikation sozialer Roboter 119
4.2.1 Präferenzen bezüglich der Aufgaben und Anwendungsbereiche 119
4.2.2 Präferenzen bezüglich der Morphologie 122
4.2.3 Menschlichkeit, Unheimlichkeit und Attraktivität 127
4.2.4 Präferenzen bezüglich der Roboterpersönlichkeit 129
4.2.5 Präferenzen bezüglich der Autonomie 130
4.2.6 Präferenzen bezüglich emotionaler Fähigkeiten 132
4.2.7 Präferenzen bezüglich der Kommunikation 132
4.2.8 Präferenzen bezüglich der Fortbewegung 136
4.2.9 Prototypentwicklung des präferierten Roboters 137
4.3 Deskriptive Analysen zur Nutzungsabsicht sozialer Roboter 139
4.3.1 Nutzungsabsicht gegenüber sozialen Robotern 139
4.3.2 Technikkompetenz der Auszubildenden 141
4.3.3 Vorwissen der Auszubildenden zu sozialer Robotik 142
4.3.4 Interesse und Neugierde von Auszubildenden hinsichtlich sozialer Robotik 143
4.3.5 Angst vor Robotern 144
4.4 Bivariate Hypothesentests 147
4.5 Multivariate Hypothesentests 162
5 Diskussion 168
5.1 Diskussion der Ergebnisse zur Klassifikation sozialer Roboter 168
5.2 Diskussion der Ergebnisse zur Nutzungsabsicht sozialer Roboter 175
5.3 Implikation für die Praxis 183
5.3.1 Implikationen zur Klassifikation sozialer Roboter 183
5.3.2 Implikationen zur Nutzungsabsicht sozialer Roboter 184
5.4 Methodische Überlegungen 185
6 Fazit 188
7 Literaturverzeichnis 19
Hotspots of Floating Plastic Particles across the North Pacific Ocean
No full textThe pollution of the marine environment with plastic debris is expected to increase, where ocean currents and winds cause their accumulation in convergence zones like the North Pacific Subtropical Gyre (NPSG). Surface-floating plastic (>330 μm) was collected in the North Pacific Ocean between Vancouver (Canada) and Singapore using a neuston catamaran and identified by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). Baseline concentrations of 41,600–102,700 items km–2 were found, dominated by polyethylene and polypropylene. Higher concentrations (factors 4–10) of plastic items occurred not only in the NPSG (452,800 items km–2) but also in a second area, the Papaha̅naumokua̅kea Marine National Monument (PMNM, 285,200 items km–2). This second maximum was neither reported previously nor predicted by the applied ocean current model. Visual observations of floating debris (>5 cm; 8–2565 items km–2 and 34–4941 items km–2 including smaller “white bits”) yielded similar patterns of baseline pollution (34–3265 items km–2) and elevated concentrations of plastic debris in the NPSG (67–4941 items km–2) and the PMNM (295–3748 items km–2). These findings suggest that ocean currents are not the only factor provoking plastic debris accumulation in the ocean. Visual observations may be useful to increase our knowledge of large-scale (micro)plastic pollution in the global oceans
Umwelterklärung ... / Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft, Freistaat Sachsen
No full textBEHAVIORAL STRATEGIES OF COGNITION IN WILD WESTERN CHIMPANZEES
No full textHumans exhibit the most sophisticated technical and social skills in the animal kingdom. Chimpanzees, like humans, live in complex social systems, have a protracted
developmental period, use tools, and have been shown to express diverse cultures from socially learned behaviors. Chimpanzees, being humans closest living relatives, offer an ideal model to study questions related to human biological and cultural evolution. This thesis aims to investigate how behavioral strategies enable chimpanzees to develop, transmit, and maintain behaviors such as tool use and gestures within their communities, relating these strategies to human evolution. I investigated multiple behaviors in various contexts in four neighboring communities of habituated wild western chimpanzees (Pan troglodytes verus) in the Taï National Park, Côte d’Ivoire. With my first study, I examined the development of manipulative and cognitive skills of chimpanzees using stick tools to extract difficult-to-access foods. Chimpanzees’ acquisition of technical skills extended into adulthood, with more complex tasks taking longer to master. In the second and third studies, I examined whether behaviours previously demonstrated to vary across chimpanzee populations also vary between neighboring communities, and the resulting implications for chimpanzee cultural diversity. My findings highlight that social learning and culture are not partitioned into one or two domains but are likely integral across daily life domains. With the third study, I also demonstrated that in the absence of role models or knowledgeable individuals, cultural behaviors within communities were at risk of disappearing, highlighting the importance of population dynamics and interconnectedness in cultural retention. Together, my findings demonstrate that complex cultural practices might require at the very least prolonged juvenile dependency and brain maturation, such that skill learning continues into adulthood. My observations suggest that humans and chimpanzees may share these traits with our last shared common ancestor
Perlfeh
No full textDie Faltblattreihe zu gefährdeten einheimischen Kaninchenrassen wird mit Informationen zum Perlfeh-Kaninchen ergänzt. Die Flyer geben Auskunft zu Zuchtgeschichte, Kennzeichen, Haltung und Bestandsentwicklung. Ziel ist es, den Schutz gefährdeter Rassen zu unterstützen und mehr Züchter für deren Erhalt zu gewinnen. Dazu sind Ansprechpartner mit Kontaktdaten aufgelistet.
Redaktionsschluss: 25.09.202
Komposition im Medienwandel: Operationsketten als kompositorische Strategien bei Peter Ablinger, Bernd Thewes und Isabel Mundry
No full textThe article conceives of composition within the context of a cultural media history. For a better understanding of compositional processes, the media situation of the respective historical period must be considered. The text develops a media perspective of contemporary composition and explores the influence of media practice on compositional processes. This perspective is developed by introducing three compositions that are performed in a traditional concert-situation. Common to all three pieces is a concept based on multiple operational chains that describe processes of medial transfer. Peter Ablinger’s Das Orchester for CD and orchestra (2005) uses computer technology to filter sounds recorded in the city of Graz, Austria into an orchestral piece. His work is media-reflexive since it highlights the disparaties between the medial sound carrier (the sound recording) and the orchestra. Bernd Thewes also uses filtering technology in his Die siebende Gestalt. SPEECH REMIX nach Jakob Böhme for orchestra (2007). Unlike Ablinger, Thewes strives for a compositional situation in which technically supported sound generation and free compositional invention do not diverge. While he interacts with the technical media, subjective decisions within the compositional process are not excluded. Isabel Mundry’s Sandschleifen for string trio, percussion and piano (2003) is equally based on a multiple operational chain, although Mundry does not use technical equipment. The piece transfers a text into music; the text again transfers a picture into words. Mundry stresses the subjective aspects of composition. However, the discussion of her work induces the discussion to what extent her term for compositional transfer-processes “touching” [Abtasten], reminiscent of phonography, betrays a disposition informed by medial technique. The three discussed pieces are examples of the integration of medial transfer – with all its possibilities, its gaps, breaks and limits – into the compositional structure. They exploit new media techniques to create aesthetic experience. This is an important contribution by the arts to contemporary culture understood as media culture. Marshall McLuhan’s argument that the use of media is usually unconscious remains valid. The arts, with their media-reflexive potential, contribute to a better understanding of media. This suggests the necessity of a media-reflexive turn in music theory and musicology
Assessment of the Human Intranasal Trigeminal System
No full textIntroduction
The intranasal trigeminal system plays a crucial role in a complete chemosensory perception, detecting noxious irritants and triggering protective reflexes, and regulating airflow perception. An accurate measurement is essential, yet it remains less studied and developed than other chemosensory systems, with challenges and gaps overlooked. This thesis critically evaluates these challenges and aims to enhance the effectiveness of current assessment methods.
Hypothesis
In Study 1, we established normative data for each TLT item version and defined potential boundaries to distinguish between “normal” and “decreased” lateralization ability. We hypothesized that a majority of the healthy individuals (90%) would perform significantly better than chance levels in the 10-, 20-, and 40-trial versions.
In Study 2, we investigated whether combining selective odorants with low levels of trigeminal compounds enhances lateralization performance. We hypothesized that odor lateralization would follow either an “all-or-none” rule, where minimal trigeminal input significantly improves performance, or an “accumulative” pattern, where improvement only occurs with a stronger trigeminal component.
In Study 3, we explored whether odors that activate different intranasal trigeminal receptors (TRPV1, TRPV3, TRPA1, and TRPM8) result in distinct patterns of response. We hypothesized that receptor-specific effects exist, with stimuli activating TRPV1 or TRPA1 (which induce irritating or painful sensations) eliciting greater responses than those that mediate warmth or coolness, due to the evolutionary significance of pain as a warning signal.
Materials and Methods
In Study 1, we collected eucalyptol TLT scores from healthy adults: 360 participants for the 40-trial version, 284 for the 20-trial version, and 418 for the 10-trial version. We calculated the percentiles of the TLT scores to show data distribution and combined the 10th percentile with an above-chance cutoff based on binomial statistics to define boundaries for categorizing lateralization ability into “normal” (higher than both cutoffs), “decreased” (lower than both cutoffs), and a “grey area requiring additional tests” (between cutoffs).
In Study 2, 81 healthy participants completed the TLT with various olfactory-trigeminal mixtures, including 12 odors: 2 “olfactory,” 2 “trigeminal,” and 8 mixtures, where the olfactory stimuli were each combined with small amounts (4% and 8%) of trigeminal compounds. GLMM and Chi-square tests were used to compare TLT scores across different odor mixture conditions.
In Study 3, NMPs were recorded from 24 participants and ERPs from 17 participants during exposure to five trigeminal stimuli activating different TRP channels and one olfactory control. Additionally, 10 participants completed a continuous odor intensity rating task. GLMM with odor intensity as a control was used to compare responses across stimuli conditions, and repeated measures correlation was applied to explore correlations across behavioral, peripheral, and central levels.
Results
In Study 1, scores of 33-40/40, 15-20/20, or 9-10/10 were categorized as “normal” function; scores of 27-32/40, 11-14/20, or 6-8/10 were categorized as the “grey area”; and scores of 0-26/40, 0-10/20, or 0-5/10 were categorized as “decreased” ability. Only in the 40-item version, a majority of participants performed above chance level, with the 10th percentile surpassing the above-chance cutoff. While the two shorter versions showed the opposite pattern. The 40-trial version also had a narrower grey area (14%) compared to the 20- (24%) and 10-trial (21%) versions.
In Study 2, GLMM revealed a significant effect of trigeminal compound degrees, with TLT scores significantly higher for the 100% trigeminal stimulus compared to the 0%, 4%, and 8% concentrations, with no differences among the latter three. Chi-square tests also showed a higher percentage of participants reaching the above-chance cutoff in the 100% trigeminal condition group compared to the lower trigeminal degrees, with no differences among the 0%, 4%, and 8% groups.
In Study 3, GLMM showed significantly different response patterns across stimuli. CO2 and cyclohexanone, which activate TRPV1 (and possibly TRPA1), elicited the strongest responses across NMP, ERP, and continuous rating results, while carvacrol, which activates TRPV3 (and TRPA1), showed the weakest responses, even compared to the olfactory control.
Conclusions
Study 1 established a reference distribution for the eucalyptol lateralization task, providing percentiles of scores relative to healthy individuals. The 40-trial version was more effective than shorter versions, due to its narrower gray area, where fewer scores required further testing. This version could serve as an adjunctive test for intranasal trigeminal function. Future studies should evaluate the clinical utility of these norms in distinguishing pathological trigeminal function from normal function.
Study 2 suggested that trigeminal lateralization follows an “accumulative” pattern rather than an “all-or-none” rule. A small amount of trigeminal compound was insufficient to significantly enhance lateralization performance, indicating that the task is insensitive to low trigeminal activation. The 20-trial version may lack sensitivity in identifying odors with low trigeminal irritation, though it does not exclude trigeminal activation.
Study 3 found that activation of different trigeminal receptors elicited distinct responses, with patterns consistent across behavioral, peripheral, and central levels. Stimuli involving TRPV1 activation (Cyclohexanone and CO2), associated with irritation or pain, triggered greater responses across all levels compared to stimuli activating other receptors. This underscores the importance of TRPV1-mediated sensations in survival. Given the diverse response patterns from different TRP receptors, caution is needed when generalizing findings based on a single type of stimulation.:Table of Contents
List of Abbreviations 6
Definition of Terms 8
List of Figures 9
List of Tables 9
List of Published Papers 10
1. Introduction 11
1.1. Structural Basis of the Intranasal Trigeminal System 11
1.2. Intranasal Trigeminal Receptors 12
1.3. The Importance of Intranasal Trigeminal System 14
1.3.1. Somatosensory perception 14
1.3.2. Protective reflexes 15
1.3.3. Global chemosensory perception of odor stimuli 15
1.4. Assessment of Human Intranasal trigeminal function 16
1.4.1. Trigeminal lateralization task 16
1.4.2. Threshold measurements 18
1.4.3. Intensity ratings of trigeminal suprathreshold stimuli 21
1.4.4. Trigeminal probes 22
1.4.5. Electrophysiology 23
2. Context 26
2.1. Objectives 27
3. Study 1: Normative Data for the Lateralization Task in the Assessment of Intranasal Trigeminal Function 28
3.1. Relevant Publication 28
3.2. Hypothesis and Objective 28
3.3. Methods 28
3.3.1. Data source and participants 28
3.3.2. Measurements 29
3.3.3. Data analysis 29
3.4. Results 30
3.4.1. TLT score distribution 30
3.4.2. Scoring between 10th percentile and binomial cutoff 30
3.4.3. Relationship between TLT and age, sex and olfaction 31
3.5. Publication 1 32
3.6. Discussion: Publication 1 43
3.7. Conclusion 44
4. Study 2: Odor Lateralization Test is Insensitive to Small Degrees of Intranasal Trigeminal Activation 45
4.1. Relevant Publication 45
4.2. Hypothesis and Objective 45
4.3. Methods 45
4.3.1. Participants and procedure 45
4.3.2. Measurements 46
4.3.3. Data analysis 47
4.4. Results 47
4.4.1. Descriptive statistics 47
4.4.2. Lateralization performances across tested odors 47
4.4.3. Percentage of participants reaching the above-chance cutoff 48
4.4.4. Correlation results 48
4.5. Publication 2 49
4.6. Discussion: Publication 2 58
4.7. Conclusion 60
5. Study 3: Responses to the Activation of Different Intranasal Trigeminal Receptors: Evidence from Behavioral, Peripheral and Central Levels 61
5.1. Relevant Publication 61
5.2. Hypothesis and Objective 61
5.3. Methods 61
5.3.1. Participants and study procedure 61
5.3.2. Stimulation 62
5.3.3. Measurements 62
5.3.4. Data analysis 63
5.4. Results 64
5.4.1. NMP responses across different stimuli 64
5.4.2. ERP responses across different stimuli 64
5.4.3. Intensity perception across different stimuli 64
5.4.4. Correlation across central, peripheral, and behavioral results 65
5.5. Publication 3 66
5.6. Discussion: Publication 3 76
5.7. Conclusion 78
6. Discussion and Outlook 79
6.1. Overview of Current Challenges in Intranasal Trigeminal Function Assessment 79
6.1.1. Reliability 81
6.1.2. Validity 83
6.1.3. Sensitivity and specificity 85
6.1.4. Utility 87
6.2. Despite Limitations: Optimizing the Application of Existing Trigeminal Testing 88
6.3. Limitations 92
7. Conclusions 94
SUMMARY 95
ZUSAMMENFASSUNG 98
Publication Data 102
Contributions in the Publications 104
Other Publications 105
Conferences and Presentations 106
Fundings 107
Reference 108
Appendix 117Einleitung
Das intranasale trigeminale System spielt eine entscheidende Rolle in der vollständigen chemosensorischen Wahrnehmung, indem es potenziell schädliche Stoffe erkennt, Schutzreflexe auslöst und die Wahrnehmung des Luftstroms reguliert. Eine exakte Messung der trigeminalen Sensitivität ist erforderlich, ist bisher jedoch weniger erforscht und entwickelt als bei anderen chemosensorischen Systemen, wobei die besonderen Schwierigkeiten und potenziellen Lücken weitgehend unbeachtet bleiben. Diese Dissertation konzentriert sich auf die aktuellen Verfahren zur Messung der trigeminalen Sensitivität und zielt darauf ab die Effektivität dieser zu erhöhen.
Hypothese
In Studie 1 wurden normative Daten für verschiedene TLT-Versionen gesammelt und potenzielle Grenzen definiert, um zwischen „normaler“ und „verminderter“ Lateralisierungsfähigkeit unterscheiden zu können. Dabei wurde angenommen, dass die Mehrheit der gesunden Proband:innen (90%) in den 10er-, 20er- und 40er-Versionen signifikant besser als das Zufallsniveau abschneiden würden.
In Studie 2 untersuchten wir, ob die Kombination olfaktorisch spezifischer Düfte mit trigeminalen Duftstoffen in niedrigen Konzentrationen die Lateralisierungsleistung verbessert. Wir nahmen an, dass die Duftstoff-Lateralisierung entweder einem „Alles-oder-nichts“-Prinzip folgen würde, bei dem eine geringe Menge eines trigeminalen Duftstoffes die Leistung signifikant verbessert, oder einem „kumulativen“ Muster folgen würde, bei dem Verbesserungen graduell mit der Zunahme der trigeminalen Duftstoffe auftreten.
In Studie 3 untersuchten wir, ob Düfte, die verschiedene intranasale trigeminale Rezeptoren (TRPV1, TRPV3, TRPA1 und TRPM8) aktivieren, zu unterschiedlichen Reaktionsmustern führen. Wir nahmen an, dass rezeptorspezifische Effekte auftreten, wobei trigeminale Reize, die über TRPV1 oder TRPA1 wirken (und somit reizende oder schmerzhafte Empfindungen hervorrufen), stärkere Reaktionen auslösen als solche, die Wärme oder Kühle vermitteln, aufgrund der elementaren Bedeutung von Schmerz als Warnsignal.
Material und Methoden
In Studie 1 sammelten wir die Eucalyptol TLT-Werte von gesunden Erwachsenen: n=360 für die 40er-Version, n=284 für die 20er-Version und n=418 für die 10er-Version. Wir berechneten die Perzentilen der TLT-Werte zur Darstellung der Datenverteilung und kombinierten das 10. Perzentil mit einem über dem Zufallsniveau liegenden Grenzwert (basierend auf binomialer Statistik), um Grenzen zur Kategorisierung der Lateralisierungsfähigkeit in „normal“ (höher als beide Cutoffs), „vermindert“ (niedriger als beide Cutoffs) und „Grauzone, die zusätzliche Tests erfordert“ (zwischen den Cutoffs) zu definieren.
Bei Studie 2 nahmen 81 gesunde Teilnehmer an der TLT mit verschiedenen olfaktorisch-trigeminalen Mischungen teil. Sie wurden mit 12 Düften getestet: 2 „olfaktorischen“ und 2 „trigeminalen“ Düften sowie 8 Mischungen, bei denen die olfaktorischen Düfte jeweils mit kleinen Mengen (4% und 8%) trigeminaler Verbindungen kombiniert wurden. GLMM und Chi-Quadrat-Tests wurden verwendet, um TLT-Werte über die verschiedenen Duftmischungsbedingungen hinweg zu vergleichen.
In Studie 3 wurden NMPs von 24 Teilnehmern und ERPs von 17 Teilnehmern während der Exposition gegenüber fünf trigeminalen Düften, die verschiedene TRP-Kanäle aktivieren, und einem olfaktorischen Kontrollreiz aufgezeichnet. Zusätzlich führten 10 Teilnehmer eine kontinuierliche Duftintensitätsbewertung durch. GLMM (mit Duftintensität als Kontrolle) wurde verwendet, um die Reaktionen über verschiedene Reizbedingungen hinweg zu vergleichen, und eine wiederholte Messkorrelation wurde angewendet, um Korrelationen zwischen Verhaltensmessungen, sowie auf peripheren und zentralen Verarbeitungsebenen zu untersuchen.
Ergebnisse
In Studie 1 wurden TLT-Werte von 33-40/40, 15-20/20 oder 9-10/10 als „normale“ Funktion kategorisiert; TLT-Werte von 27-32/40, 11-14/20 oder 6-8/10 als „Grauzone“; und Werte von 0-26/40, 0-10/20 oder 0-5/10 als „verminderte“ Fähigkeit. Nur in der 40-Item-Version schnitt die Mehrheit der Teilnehmer besser als das Zufallsniveau ab, wobei das 10. Perzentil den zufällig erreichbaren Grenzwert überschritt, während die beiden kürzeren Versionen das entgegengesetzte Muster zeigten. Die 40er -Version hatte auch eine geringere Grauzone (14%) im Vergleich zur 20er- (24%) und 10er- (21%) Version.
In Studie 2 zeigte GLMM einen signifikanten Effekt der Reizgrad-Konzentrationen, wobei die TLT-Werte für den 100%-Reiz signifikant höher waren als für 0%, 4% und 8%, ohne Unterschiede zwischen den letzten drei Konzentrationen. Chi-Quadrat-Tests zeigten auch, dass ein höherer Prozentsatz von Teilnehmern den überzufälligen Grenzwert in der 100%-Reizgruppe erreichte im Vergleich zu den niedrigeren trigeminalen Konzentrationen, ohne Unterschiede zwischen den Gruppen 0%, 4% und 8%.
In Studie 3 zeigte GLMM signifikant unterschiedliche Reaktionsmuster über die Stimuli hinweg. CO2 und Cyclohexanon, die TRPV1 (und möglicherweise TRPA1) aktivieren, lösten die stärksten Reaktionen über NMP, ERP und kontinuierliche Bewertungen aus, während Carvacrol, das TRPV3 (und TRPA1) aktiviert, die schwächsten Reaktionen zeigte, selbst im Vergleich zur olfaktorischen Kontrolle.
Schlussfolgerungen
Studie 1 erbrachte Normwerte für den Eucalyptol-Lateralisierungstest. Die 40er-Version war aufgrund ihrer geringen Grauzone effektiver als kürzere Versionen, bei denen weniger auffällige Testergebnisse weitere Tests erforderten. Diese Version könnte als Test für die intranasale trigeminale Funktion angewendet werden, obwohl die klinische Anwendung in zukünftigen Studien weiter untersucht werden muss.
Studie 2 zeigte, dass die trigeminale Lateralisierung eher einem „kumulativen“ Muster folgt als einem „Alles-oder-nichts“-Prinzip. Eine kleine Menge trigeminaler Reize war nicht ausreichend, um die Lateralisierungsleistung signifikant zu verbessern, was darauf hindeutet, dass der Test bei geringer trigeminalen Aktivierung unempfindlich ist. Der 20er-Version des Tests fehlt möglichweise die Sensitivität Düfte mit geringer trigeminalen Reizung zu identifizieren, wobei es eine trigeminale Aktivierung nicht ausschließt.
Studie 3 zeigte, dass die Aktivierung verschiedener trigeminaler Rezeptoren unterschiedliche Reaktionen hervorruft, mit Mustern, die über Verhaltensmessungen sowie periphere und zentrale Verarbeitungsebenen hinweg konsistent waren. Reize, die TRPV1 aktivieren (Cyclohexanon und CO2), also mit Irritation oder Schmerz in Verbindung stehen, lösten stärkere Reaktionen auf allen Ebenen aus als Reize, die andere Rezeptoren aktivieren. Dies unterstreicht die Bedeutung der TRPV1-vermittelten Empfindungen im Kontext des Überlebens. In Anbetracht der unterschiedlichen Reaktionsmuster von verschiedenen TRP-Rezeptoren ist Vorsicht geboten, wenn Ergebnisse basierend auf nur einem Stimulus-Typ verallgemeinert werden.:Table of Contents
List of Abbreviations 6
Definition of Terms 8
List of Figures 9
List of Tables 9
List of Published Papers 10
1. Introduction 11
1.1. Structural Basis of the Intranasal Trigeminal System 11
1.2. Intranasal Trigeminal Receptors 12
1.3. The Importance of Intranasal Trigeminal System 14
1.3.1. Somatosensory perception 14
1.3.2. Protective reflexes 15
1.3.3. Global chemosensory perception of odor stimuli 15
1.4. Assessment of Human Intranasal trigeminal function 16
1.4.1. Trigeminal lateralization task 16
1.4.2. Threshold measurements 18
1.4.3. Intensity ratings of trigeminal suprathreshold stimuli 21
1.4.4. Trigeminal probes 22
1.4.5. Electrophysiology 23
2. Context 26
2.1. Objectives 27
3. Study 1: Normative Data for the Lateralization Task in the Assessment of Intranasal Trigeminal Function 28
3.1. Relevant Publication 28
3.2. Hypothesis and Objective 28
3.3. Methods 28
3.3.1. Data source and participants 28
3.3.2. Measurements 29
3.3.3. Data analysis 29
3.4. Results 30
3.4.1. TLT score distribution 30
3.4.2. Scoring between 10th percentile and binomial cutoff 30
3.4.3. Relationship between TLT and age, sex and olfaction 31
3.5. Publication 1 32
3.6. Discussion: Publication 1 43
3.7. Conclusion 44
4. Study 2: Odor Lateralization Test is Insensitive to Small Degrees of Intranasal Trigeminal Activation 45
4.1. Relevant Publication 45
4.2. Hypothesis and Objective 45
4.3. Methods 45
4.3.1. Participants and procedure 45
4.3.2. Measurements 46
4.3.3. Data analysis 47
4.4. Results 47
4.4.1. Descriptive statistics 47
4.4.2. Lateralization performances across tested odors 47
4.4.3. Percentage of participants reaching the above-chance cutoff 48
4.4.4. Correlation results 48
4.5. Publication 2 49
4.6. Discussion: Publication 2 58
4.7. Conclusion 60
5. Study 3: Responses to the Activation of Different Intranasal Trigeminal Receptors: Evidence from Behavioral, Peripheral and Central Levels 61
5.1. Relevant Publication 61
5.2. Hypothesis and Objective 61
5.3. Methods 61
5.3.1. Participants and study procedure 61
5.3.2. Stimulation 62
5.3.3. Measurements 62
5.3.4. Data analysis 63
5.4. Results 64
5.4.1. NMP responses across different stimuli 64
5.4.2. ERP responses across different stimuli 64
5.4.3. Intensity perception across different stimuli 64
5.4.4. Correlation across central, peripheral, and behavioral results 65
5.5. Publication 3 66
5.6. Discussion: Publication 3 76
5.7. Conclusion 78
6. Discussion and Outlook 79
6.1. Overview of Current Challenges in Intranasal Trigeminal Function Assessment 79
6.1.1. Reliability 81
6.1.2. Validity 83
6.1.3. Sensitivity and specificity 85
6.1.4. Utility 87
6.2. Despite Limitations: Optimizing the Application of Existing Trigeminal Testing 88
6.3. Limitations 92
7. Conclusions 94
SUMMARY 95
ZUSAMMENFASSUNG 98
Publication Data 102
Contributions in the Publications 104
Other Publications 105
Conferences and Presentations 106
Fundings 107
Reference 108
Appendix 11