Die vorliegende Studie wurde in einer Gruppe von Dörfern im Ostsudan, Gedaref State, durchgeführt. Bei 100 Patienten mit der Verdachtsdiagnose Kala Azar- oder Post-Kala Azar- Leishmaniose war der Erregernachweis mit der PCR direkt in klinischen Proben, die auf Filterpapier aufgebracht worden waren, ohne vorherige Kultivierung erfolgreich. In dieser PCR wurden die ribosomalen, internal transcribed spacer (ITS1 & ITS2) amplifiziert, weil sie sehr variabel sind, eine klare Speziesidentifizierung gestatten und bei weiterführenden Analysen der PCR-Produkte auch der Nachweis stammspezifischer Unterschiede erwartet werden konnte. Für die Analyse der Diversität von Leishmania donovani-Isolaten aus dem Sudan wurden 4 verschiedene PCR-basierte Methoden eingesetzt: das PCR-Fingerprinting mit unspezifischen Einzelprimern, die RFLP- Analyse des amplifizierten ITS-Locus, ,,single strand conformation polymorphism (SSCP)- Analysen der amplifizierten ITS-Region, des Gens, welches für die Hauptoberflächenprotease (gp63) kodiert, und anonymer DNA- Fragmente sowie Sequenzanalysen der entsprechenden Zielregionen. Das PCR-Fingerprinting und die Restriktionsanalyse der ITS-Region lieferten weitgehend übereinstimmende Fragmentmuster für alle untersuchten L.donovani-Stämme. 12 unterschiedliche Profile wurden bei der SSCP-Analyse des ITS1-Locus für 86 Isolate aus dem Sudan erhalten, während der ITS2-Locus bei diesen Stämmen hochkonserviert war und nur ein Stamm ein unterschiedliches SSCP-Muster aufwies. L. Donovani -Stämme anderer geographischer Herkunft hatten unterschiedliche ITS2-Profile in der SSCP. Für den gp63 - Locus waren 3 polymorphe SSCP-Muster bei 31 untersuchten sudanesischen Isolaten nachweisbar. Für die meisten der anonymen DNA-Fragmente, L510, L413, LK413, L0308 UND L0114, konnten leider nur von 8 kultivierten Stämmen gute PCR-Produkte erhalten werden. Lediglich das Fragment L0110 konnte erfolgreich von 31 auf Filterpapier aufgebrachten Proben direkt amplifiziert werden. Die Suche nach Polymorphismen mit der SSCP ergab keine Unterschiede in diesen anonymen DNA-Regionen, mit Ausnahme des Fragments L0114, das zwei verschiedene Muster aufwies. Die Ergebnisse der SSCP-Analysen und der DNA- Sequenzierung stimmten gut überein, wodurch bestätigt wurde, dass die SSCP genetische Unterschiede auf dem Niveau einzelner Basenaustausche nachweisen kann. Die SSCP- Technik hat Vorteile gegenüber den anderen Methoden, die für die Untersuchung von Sequenzvariationen innerhalb der Spezies L. donovani angewandt wurden. Es konnten keine Korrelationen zwischen der Form der klinischen Manifestation und den Ergebnissen des PCR- Fingerprinting, der ITS-RFLP- und ITS-SSCP- Analysen festgestellt warden. Diese Studie ist von besonderem Nutzen in epidemiologischen Feldstudien, bei denen die Kultivierung der Erreger besonders in Entwicklungsländern extrem schwierig sein kann. / This study was carried out in clusters of villages that represent an endemic focus of visceral leishmaniasis (VL). These villages were located in Gedaref state, eastern Sudan. For diagnostic purposes polymerase chain reaction (PCR) was performed successfully, directly from clinical samples spotted on filter papers with no prior cultivation from 100 patients suspected of having kala-azar or post kala-azar dermal leishmaniasis. Mainly the ribosomal internal transcribed spacer (ITS1 & ITS2) were targeted in PCR because this region is more variable and allows clear species identification and also strain differences could be expected by further analysis of these PCR products. PCR was found to be more sensitive compared to the gold standard microscopic method. Four PCR based approaches were used to analyse diversity within Sudanese isolates of Leishmania donovani. Methods compared were fingerprinting with single non-specific primers, restriction analysis of the amplified ITS locus (RFLP), single-stranded conformation polymorphism (SSCP) of the ITS region, major surface protease (gp63) gene, anonymous DNA fragments and sequencing of these targeted regions. When PCR fingerprinting and restriction analysis of ITS region were applied, highly similar fragment patterns were observed for all strains of L. donovani studied. The ITS1 locus gave 12 different SSCP profiles among the 86 Sudanese isolates, where as the ITS2 locus was highly conserved among the 86 samples with the exception of 1 isolate. Strains of L. donovani derived from other geographical areas were found to have different ITS2 patterns. The gp63 locus gave 3 polymorphic patterns among 31 Sudanese isolates. Concerning most of the anonymous DNA fragments namely, L510, L413, LK413, L0308 and L0114 unfortunately, we succeeded to get good PCR products only from DNA extracted 8 successful cultures. Only for the fragment L0110 we were able to get good PCR products from 31 samples spotted on filter papers. When these PCR products were investigated for polymorphisms using SSCP no differences were observed with exception of L0114 region, which showed 2 patterns. SSCP analysis correlates well with results of DNA sequencing and confirmed that SSCP was able to detect genetic diversity at the level of a single nucleotide. SSCP had advantages over the other methods employed for investigating of sequence variation within the species L. donovani. There was no correlation between the form of clinical manifestation of the disease and the PCR fingerprinting, ITS-RFLP, or ITS-SSCP characteristics. This study is beneficial particularly in epidemiological studies based on field-work where obtaining cultures can be extremely difficult especially in developing countries.

The search for a ‘historical Moses’ is one which has been debated for several centuries. In spite of copious archaeological finds in Egypt and other parts of the ancient Near East, no material remains have been found to substantiate the Exodus story. Mythological stories from the ancient Near East bear striking similarities to the Moses narrative found in the Hebrew Bible. The inconsistencies found in the Hebrew Bible further hamper the attempt to find a historical Moses, instead Moses is found only in tradition. Taking these issues into consideration, other possibilities need to be investigated. This dissertation places Moses growing up in the court of Akhenaten an 18th Dynasty Egyptian Pharaoh in the middle of the 14th century BCE. The study investigates the possibility of Moses as a son of Akhenaten with Nefertiti as a stepmother, his own biological mother, a Mitannian princess, having died giving birth to Moses. Several similarities between Akhenaten and Moses are discussed throughout the study. The study moves into the 21st century with the groundbreaking discovery of DNA, which provides new conclusions which before were only debated. / Biblical and Ancient Studies / M.A. (Biblical Archaeology)

The Battle of Kadesh fought between the Hittites and Egyptians in Syria is one of the biggest chariot battles in ancient Near Eastern history. Previous research has shown that the significance of the Battle of Kadesh is derived predominately from a tactical and strategic level. This dissertation introduces the idea that although this is a tactical battle, its overall importance comes from applying a holistic approach, in particular, investigating the causes and consequences, alongside the battle. By extending prior work on tactics and strategy to include an identified cause, the Zannanza Affair, and the consequences, the Treaty of Kadesh and the Royal Marriages it makes allowances for a wider evaluation of the battle. Attention is paid to textual, iconographical and archaeological sources to gain a better understanding of the battle. The findings provide support for the argument that the murder of the Hittite prince in the Zannanza Affair led to crucial military innovations and operational changes adopted by the Hittites and Egyptians, which impacted how they fought on the battlefield. While a considerable amount of research has been done on the Hittite and Egyptian military organisations, the role of the elite units on the battlefield has largely not been explored. The Treaty of Kadesh and the Royal Marriages were a critical turning point in Hittite-Egyptian relations offering a strong alliance and unprecedented peace in the ancient Near East. Traditionally, the Battle of Kadesh has been viewed as a tactical battle. However, for further advances, the contribution of this study prompts a rethinking of the latter by placing the operational details of the battle in a broader context encouraging new research on the social, cultural and political aspects, which is crucial for the understanding of the importance of the Battle of Kadesh, on and off the battlefield. / Biblical and Ancient Studies / M. A. (Ancient Near Eastern Studies)

Exekutive Funktionen (EF) sind eine Gruppe von Top-Down-Prozessen, die in neuartigen Situationen eingesetzt werden, um neue Trigger-Response-Assoziationen herzustellen oder vorhandene Handlungsoptionen an neue Situationen anzupassen. Obwohl EF erschöpfend untersucht wurden, bleiben wichtige Fragen offen. Beispiele dafür sind (a) Sind Exekutivfunktionen vollständig trennbar oder beruhen sie auf einem gemeinsamen neurokognitiven System? (b) Was messen verschiedene Versionen der Stroop-Aufgabe, einer der meist-verwendeten Aufgaben zur Prüfung der Inhibitionsfunktion? (c) Muss Inhibition immer Ressourcen-fordernd sein, oder gibt es eine Form der Inhibition, die mühelos implementiert werden kann? Zur Beantwortung dieser Fragen, habe ich neurokognitive Korrelate von EF und ihrer Verbesserung mithilfe posthypnotischer Suggestionen (PHS) und Ereigniskorrelierter Hirnpotentiale (EKP) untersucht. Zusammenfassend ergaben sich folgende Antworten: (a) Psychometrische und EKP-Daten aus den Studien zur Gedächtnisaktualisierung und Inhibition sowie deren Verbesserung anhand PHS zeigten sowohl funktionsspezifische als auch gemeinsame neurokognitive Prozesse der Inhibition und Aktualisierung. (b) Obwohl sowohl die vokale als auch die manuelle Version der Stroop-Aufgabe Inhibitionsfunktionen erfordern, ist die vokale Version Ressourcen-fordernder, da sie mindestens einen zusätzlichen Lokus der Interferenz im Antwort-Produktionsprozess aufweist, der nicht mit PHS beeinflussbar ist und der in der manuellen Version fehlt. (c) Unter Verwendung PHS zur Erhöhung der Präferenzen für kalorienarme Lebensmittel untersuchte ich die Auflösung von Konflikten. Die EKP-Ergebnisse zeigten, dass auch Konflikt-Auflösung, ähnlich wie Inhibition, Ressourcen konsumiert. Insgesamt zeigt dieses Projekt, dass die Verwendung Aufgaben-bezogener PHS in Kombination mit Neuroimaging-Techniken einen fruchtbaren Ansatz für die Untersuchung ungeklärter Fragen über Exekutivfunktionen darstellt. / Executive functions (EF) are a group of top-down processes used in novel situations to develop or adapt existing responses to the task at hand. Even though EFs are studied exhaustively, several important questions remain unanswered: (a) Are EFs entirely separated, or do they rely on a common system? (b) What do different versions of the Stroop task measure? (c) Does inhibition always need to be effortful? To address these questions, I investigated neurocognitive correlates of EFs and their enhancements by means of posthypnotic suggestions (PHS) and event-related potentials (ERP). However, before one can use PHSs, it must be elucidated whether and how they affect EFs. Although PHSs are used repeatedly for improving inhibition, it is unclear whether their effects are mediated by bottom-up or top-down processes. By using an updating task, I showed that effects of PHSs can be attributed to top-down processes. Accordingly, a new theory of hypnosis was proposed and empirically tested by modeling hypnotizability scores with structural equation modeling. In short, the simulation-adaption theory suggests that several top-down processes are employed for responding to suggestions. After elucidating the driving mechanism of PHSs is mentally practicing a novel strategy, PHSs were used for addressing the questions regarding EFs. Summarizing (a) the psychometric and ERP results from several studies indicated that different EFs rely on both function-specific and shared neurocognitive processes. (b) Even though different versions of the Stroop task are tapping into inhibition, the vocal compared to the manual version has at least an extra response-production-related locus of interference. (c) Using PHSs for increasing preferences for low-calorie food items, it is shown that resolve is effortful to implement, as indicated by increased P300 amplitudes. Together, this project shows how PHSs, along with neuroimaging techniques, can provide a novel approach for investigating EFs.

Menschliche Hirnsignale von der Kopfhaut bieten einen Einblick in die neuronalen Prozesse, denen Wahrnehmung, Denken und Verhalten zugrunde liegen. Rhythmen, die historisch den Grundstein für die Erforschung großflächiger Hirnsignale legten, sind ein häufiges Zeichen neuronaler Koordination, und damit von weitem Interesse für die kognitiven, systemischen und komputationalen Neurowissenschaften. Typischen Messungen von Rhythmizität fehlt es jedoch an Details, z. B. wann und wie lange Rhythmen auftreten. Darüber hinaus weisen neuronale Zeitreihen zahlreiche dynamische Muster auf, von denen nur einige rhythmisch erscheinen. Obwohl aperiodischen Beiträgen traditionell der Status irrelevanten „Rauschens“ zugeschrieben wird, attestieren neuere Erkenntnisse ihnen ebenfalls eine Signalrolle in Bezug auf latente Hirndynamik. Diese kumulative Dissertation fasst Projekte zusammen, die darauf abzielen, rhythmische und aperiodische Beiträge zum menschlichen Elektroenzephalogramm (EEG) methodisch zu dissoziieren, und ihre Relevanz für die flexible Wahrnehmung zu untersuchen. Projekt 1 ermittelt insbesondere die Notwendigkeit und Durchführbarkeit der Trennung rhythmischer von aperiodischer Aktivität in kontinuierlichen Signalen. Projekt 2 kehrt diese Perspektive um und prüft Multiscale Entropy als Index für die Unregelmäßigkeit von Zeitreihen. Diese Arbeit weist auf methodische Probleme in der klassischen Messung zeitlicher Unregelmäßigkeit hin, und schlägt Lösungen für zukünftige Anwendungen vor. Abschließend untersucht Projekt 3 die neurokognitive Relevanz rhythmischer und aperiodischer Zustände. Anhand eines parallelen multimodalen EEG-fMRT-Designs mit gleichzeitiger Pupillenmessung liefert dieses Projekt erste Hinweise dafür, dass erhöhte kognitive Anforderungen Hirnsignale von einem rhythmischen zu einem unregelmäßigen Regime verschieben und impliziert gleichzeitige Neuromodulation und thalamische Aktivierung in diesem Regimewechsel. / Non-invasive signals recorded from the human scalp provide a window on the neural dynamics that shape perception, cognition and action. Historically motivating the assessment of large-scale network dynamics, rhythms are a ubiquitous sign of neural coordination, and a major signal of interest in the cognitive, systems, and computational neurosciences. However, typical descriptions of rhythmicity lack detail, e.g., failing to indicate when and for how long rhythms occur. Moreover, neural times series exhibit a wealth of dynamic patterns, only some of which appear rhythmic. While aperiodic contributions are traditionally relegated to the status of irrelevant ‘noise’, they may be informative of latent processing regimes in their own right. This cumulative dissertation summarizes and discusses work that (a) aims to methodologically dissociate rhythmic and aperiodic contributions to human electroencephalogram (EEG) signals, and (b) probes their relevance for flexible cognition. Specifically, Project 1 highlights the necessity, feasibility and limitations of dissociating rhythmic from aperiodic activity at the single-trial level. Project 2 inverts this perspective, and examines the utility of multi-scale entropy as an index for the irregularity of brain dynamics, with a focus on the relation to rhythmic and aperiodic descriptions. By highlighting prior biases and proposing solutions, this work indicates future directions for measurements of temporal irregularity. Finally, Project 3 examines the neurocognitive relevance of rhythmic and aperiodic regimes with regard to the neurophysiological context in which they may be engaged. Using a parallel multi-modal EEG-fMRI design with concurrent pupillometry, this project provides initial evidence that elevated demands shift cortical dynamics from a rhythmic to an irregular regime; and implicates concurrent phasic neuromodulation and subcortical thalamic engagement in these regime shifts.

Wo und wie werden komplexe Regelsätze im Gehirn repräsentiert? Drei empirische Studien dieser Doktorarbeit untersuchen dies experimentell. Eine weitere methodische Studie liefert Beiträge zur Weiterentwicklung der genutzten empirischen Methode. Die empirischen Studien nutzen multivariate Musteranalyse (MVPA) funktioneller Magnetresonanzdaten (fMRT) gesunder Probanden. Die Fragestellungen der methodischen Studie wurden durch die empirischen Arbeiten inspiriert. Wirkung und Anwendungsbreite der entwickelten Methode gehen jedoch über die Anwendung in den empirischen Studien dieser Arbeit hinaus. Die empirischen Studien bearbeiten Fragen wie: Wo werden Hinweisreize und Regeln repräsentiert, und sind deren Repräsentationen voneinander unabhängig? Wo werden Regeln repräsentiert, die aus mehreren Einzelregeln bestehen, und sind Repräsentationen der zusammengesetzten Regeln Kombinationen der Repräsentationen der Einzelregeln? Wo sind Regeln verschiedener Hierarchieebenen repräsentiert, und gibt es einen hierarchieabhängigen Gradienten im ventrolateralen präfrontalen Kortex (VLPFK)? Wo wird die Reihenfolge der Regelausführung repräsentiert? Alle empirischen Studien verwenden informationsbasiertes funktionales Mapping ("Searchlight"-Ansatz), zur hirnweiten und räumlich Lokalisierung von Repräsentationen verschiedener Elemente komplexer Regelsätze. Kernergebnisse der Arbeit beinhalten: Kompositionalität neuronaler Regelrepräsentationen im VLPFK; keine Evidenz für Regelreihenfolgenrepräsentation im VLPFK, welches gegen VLPFK als generelle Task-Set-Kontrollregion spricht; kein Hinweis auf einen hierarchieabhängigen Gradienten im VLPFK. Die komplementierende methodische Studie präsentiert "The Same Analysis Approach (SAA)", ein Ansatz zur Erkennung und Behebung experimentspezifischer Fehler, besonders solcher, die aus Design–Analyse–Interaktionen entstehen. SAA ist für relevant MVPA, aber auch für anderen Bereichen innerhalb und außerhalb der Neurowissenschaften. / Where and how does the brain represent complex rule sets? This thesis presents a series of three empirical studies that decompose representations of complex rule sets to directly address this question. An additional methodological study investigates the employed analysis method and the experimental design. The empirical studies employ multivariate pattern analysis (MVPA) of functional magnetic resonance imaging (fMRI) data from healthy human participants. The methodological study has been inspired by the empirical work. Its impact and application range, however, extend well beyond the empirical studies of this thesis. Questions of the empirical studies (Studies 1-3) include: Where are cues and rules represented, and are these represented independently? Where are compound rules (rules consisting of multiple rules) represented, and are these composed from their single rule representations? Where are rules from different hierarchical levels represented, and is there a hierarchy-dependent functional gradient along ventro-lateral prefrontal cortex (VLPFC)? Where is the order of rule-execution represented, and is it represented as a separate higher-level rule? All empirical studies employ information-based functional mapping ("searchlight" approach) to localise representations of rule set features brain-wide and spatially unbiased. Key findings include: compositional coding of compound rules in VLPFC; no order information in VLPFC, suggesting VLPFC is not a general controller for task set; evidence against the hypothesis of a hierarchy-dependent functional gradient along VLPFC. The methodological study (Study 4) introduces "The Same Analysis Approach (SAA)". SAA allows to detect, avoid, and eliminate confounds and other errors in experimental design and analysis, especially mistakes caused by malicious experiment-specific design-analysis interactions. SAA is relevant for MVPA, but can also be applied in other fields, both within and outside of neuroscience.