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161	Beyond standard assumptions on neural excitability / when channels cooperate or capacitance varies Pfeiffer, Paul Elias 24 August 2023 (has links) Die elektrische Signalverarbeitung in Nervenzellen basiert auf deren erregbarer Zellmembran. Üblicherweise wird angenommen, dass die in der Membran eingebetteten leitfähigen Ionenkanäle nicht auf direkte Art gekoppelt sind und dass die Kapazität des von der Membran gebildeten Kondensators konstant ist. Allerdings scheinen diese Annahmen nicht für alle Nervenzellen zu gelten. Im Gegenteil, verschiedene Ionenkanäle “kooperieren” und auch die Vorstellung von einer konstanten spezifischen Membrankapazität wurde kürzlich in Frage gestellt. Die Auswirkungen dieser Abweichungen auf die elektrischen Eigenschaften von Nervenzellen ist das Thema der folgenden kumulativen Dissertationsschrift. Im ersten Projekt wird gezeigt, auf welche Weise stark kooperative spannungsabhängige Ionenkanäle eine Form von zellulärem Kurzzeitspeicher für elektrische Aktivität bilden könnten. Solche kooperativen Kanäle treten in der Membran häufig in kleinen räumlich getrennte Clustern auf. Basierend auf einem mathematischen Modell wird nachgewiesen, dass solche Kanalcluster als eine bistabile Leitfähigkeit agieren. Die dadurch entstehende große Speicherkapazität eines Ensembles dieser Kanalcluster könnte von Nervenzellen für stufenloses persistentes Feuern genutzt werden -- ein Feuerverhalten von Nutzen für das Kurzzeichgedächtnis. Im zweiten Projekt wird ein neues Dynamic Clamp Protokoll entwickelt, der Capacitance Clamp, das erlaubt, Änderungen der Membrankapazität in biologischen Nervenzellen zu emulieren. Eine solche experimentelle Möglichkeit, um systematisch die Rolle der Kapazität zu untersuchen, gab es bisher nicht. Nach einer Reihe von Tests in Simulationen und Experimenten wurde die Technik mit Körnerzellen des Gyrus dentatus genutzt, um den Einfluss von Kapazität auf deren Feuerverhalten zu studieren. Die Kombination beider Projekte zeigt die Relevanz dieser oft vernachlässigten Facetten von neuronalen Membranen für die Signalverarbeitung in Nervenzellen. / Electrical signaling in neurons is shaped by their specialized excitable cell membranes. Commonly, it is assumed that the ion channels embedded in the membrane gate independently and that the electrical capacitance of neurons is constant. However, not all excitable membranes appear to adhere to these assumptions. On the contrary, ion channels are observed to gate cooperatively in several circumstances and also the notion of one fixed value for the specific membrane capacitance (per unit area) across neuronal membranes has been challenged recently. How these deviations from the original form of conductance-based neuron models affect their electrical properties has not been extensively explored and is the focus of this cumulative thesis. In the first project, strongly cooperative voltage-gated ion channels are proposed to provide a membrane potential-based mechanism for cellular short-term memory. Based on a mathematical model of cooperative gating, it is shown that coupled channels assembled into small clusters act as an ensemble of bistable conductances. The correspondingly large memory capacity of such an ensemble yields an alternative explanation for graded forms of cell-autonomous persistent firing – an observed firing mode implicated in working memory. In the second project, a novel dynamic clamp protocol -- the capacitance clamp -- is developed to artificially modify capacitance in biological neurons. Experimental means to systematically investigate capacitance, a basic parameter shared by all excitable cells, had previously been missing. The technique, thoroughly tested in simulations and experiments, is used to monitor how capacitance affects temporal integration and energetic costs of spiking in dentate gyrus granule cells. Combined, the projects identify computationally relevant consequences of these often neglected facets of neuronal membranes and extend the modeling and experimental techniques to further study them. Neuronenmodell Kurzzeitgedächtnis Membrankapazität Ionenkanäle Kontrolltheorie erregbare Zellen Kooperatives Gating Dynamic Clamp Elektrophysiologie Bistabilität positive Rückkopplungsschleife neuronales Feuern persistente Aktivität neuron models short-term memory membrane capacitance ion channels control theory cooperative gating excitable cells electrophysiology bistability positive feedback loop neuronal firing persistent activity 570 Biologie 571 Physiologie und verwandte Themen 530 Physik ddc:570 ddc:571 ddc:530
162	Physische und psychische sowie sozial-emotionale Effekte konventioneller Krebstherapien auf Brustkrebspatientinnen Grusdat, Niklas Paul 13 December 2023 (has links) Im Mittelpunkt dieser kumulativ angefertigten Forschungsarbeit stehen vier prospektive Beobachtungsstudien, die die physischen und psychischen sowie sozial-emotionalen Effekte konventioneller Krebstherapien (Operation, Chemotherapie, Radiotherapie und Hormontherapie) auf Brustkrebspatientinnen in frühen Krebsstadien von der Diagnose über die Behandlung hinweg untersuchen. In der ersten Studie wird die feinmotorische Geschicklichkeit inklusive der Hand- und Fingerfunktion überprüft. Die zweite Studie beschäftigt sich mit individuellen Veränderungen physischer Leistungsfähigkeit und Aktivität, bioelektrischem Phasenwinkel, Symptomen krebsbedingter Fatigue, Angst und Depressivität sowie dem Auftreten von Risikoparametern. Im Fokus der dritten Studie stehen patientenberichtete Endpunkte der gesundheitsbezogenen Lebensqualität und der wahrgenommenen kognitiven Funktion. Ein biopsychosoziales Profil einschließlich klinischer Charakteristika, physischer Leistungsfähigkeit, Phasenwinkel, Angst, Depressivität, Fatigue-Symptomatik sowie gesundheitsbezogener Lebensqualität wird in einer vierten Studie erstellt.:In Kapitel 1 der vorliegenden kumulativen Dissertationsschrift erfolgt die Herleitung der dieser Arbeit zugrunde liegenden wissenschaftlichen Untersuchungen. In Kapitel 2 werden theoretische Grundlagen zur Brustkrebserkrankung erläutert, um dem Leser einen besseren Einblick in die Thematik zu bieten und das Verständnis der eigenen Beiträge zu fördern. Die Publikationen selbst können dem Anhang entnommen werden und stehen als Veröffentlichungen nach Peer-Review-Verfahren in internationalen Fachzeitschriften zur Verfügung. In Kapitel 3 wird das methodische Vorgehen zum Ablauf, Umsetzung und Analyse der Studien beschrieben. In Kapitel 4 werden die einzelnen Studien zur Übersicht zusammengefasst und die wichtigsten Ergebnisse präsentiert. Anschließend erfolgt die Diskussion der gewonnenen Erkenntnisse zu physischen und psychischen sowie sozial-emotionalen Effekten konventioneller Krebstherapien auf Brustkrebspatientinnen (Kapitel 5). Den Abschluss bildet eine kurze Zusammenfassung der Untersuchungen (Kapitel 6). info:eu-repo/classification/ddc/150 ddc:150 info:eu-repo/classification/ddc/571.9 ddc:571.9 info:eu-repo/classification/ddc/610 ddc:610 info:eu-repo/classification/ddc/615.5072 ddc:615.5072 info:eu-repo/classification/ddc/615.58 ddc:615.58
163	Measurement and relevance of rhythmic and aperiodic human brain dynamics Kosciessa, Julian Q. 11 November 2020 (has links) 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. Kognitive Neurowissenschaften Psychologie Neuronale Rhythmen Oszillationen Menschliche Hirndynamik Aperiodische Aktivität Entropie EEG fMRT cognitive neuroscience psychology neural rhythms oscillations human brain dynamics aperiodic activity entropy EEG fMRI 150 Psychologie 570 Biologie CM 4200 CZ 1000 CZ 1320 CP 4000 ddc:150 ddc:570
164	ECCsplorer: a pipeline to detect extrachromosomal circular DNA (eccDNA) from next-generation sequencing data Mann, Ludwig, Seibt, Kathrin M., Weber, Beatrice, Heitkam, Tony 22 May 2024 (has links) Backround: Extrachromosomal circular DNAs (eccDNAs) are ring-like DNA structures physically separated from the chromosomes with 100 bp to several megabasepairs in size. Apart from carrying tandemly repeated DNA, eccDNAs may also harbor extra copies of genes or recently activated transposable elements. As eccDNAs occur in all eukaryotes investigated so far and likely play roles in stress, cancer, and aging, they have been prime targets in recent research—with their investigation limited by the scarcity of computational tools. Results: Here, we present the ECCsplorer, a bioinformatics pipeline to detect eccDNAs in any kind of organism or tissue using next-generation sequencing techniques. Following Illumina-sequencing of amplified circular DNA (circSeq), the ECCsplorer enables an easy and automated discovery of eccDNA candidates. The data analysis encompasses two major procedures: first, read mapping to the reference genome allows the detection of informative read distributions including high coverage, discordant mapping, and split reads. Second, reference-free comparison of read clusters from amplified eccDNA against control sample data reveals specifically enriched DNA circles. Both software parts can be run separately or jointly, depending on the individual aim or data availability. To illustrate the wide applicability of our approach, we analyzed semi-artificial and published circSeq data from the model organisms Homo sapiens and Arabidopsis thaliana, and generated circSeq reads from the non-model crop plant Beta vulgaris. We clearly identified eccDNA candidates from all datasets, with and without reference genomes. The ECCsplorer pipeline specifically detected mitochondrial mini-circles and retrotransposon activation, showcasing the ECCsplorer’s sensitivity and specificity. Conclusion: The ECCsplorer (available online at https://github.com/crimBubble/ECCsplorer) is a bioinformatics pipeline to detect eccDNAs in any kind of organism or tissue using next-generation sequencing data. The derived eccDNA targets are valuable for a wide range of downstream investigations—from analysis of cancer-related eccDNAs over organelle genomics to identification of active transposable elements. info:eu-repo/classification/ddc/004 ddc:004 info:eu-repo/classification/ddc/570 ddc:570 info:eu-repo/classification/ddc/610 ddc:610
165	Immunochemical and chromatographic methods for two anthropogenic markers of contamination in surface waters Carvalho, Jose Joao 08 December 2011 (has links) Koffein (1,3,7-Trimethylxanthin) und Coprostanol (5beta-cholestan-3beta-ol) wurden im Berliner Oberflächenwasser nachgewiesen. Ihre Konzentrationen korrelierten mit dem Verunreinigungsgrad der Proben, was nahelegt, dass sie sich als Marker für menschliche Aktivität eignen. Bemerkenswerterweise wurde Koffein in jeder einzelnen Oberflächenwasserprobe oberhalb der Bestimmungsgrenze von 0,025 µg/L gefunden. Um Oberflächenwasserproben in größeren Serien zu untersuchen, war die Entwicklung zweier neuer Methoden erforderlich: ein Immunoassay, basierend auf einem monoklonalen Antikörper für Koffein und eine dispersive flüssig-flüssig Mikroextraktionsmethode (DLLME), gefolgt von Flüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) für Coprostanol. Der entwickelte Koffein-Immunoassay zeigt die beste je erhaltene Nachweisgrenze für Koffein (0,001 µg/L), erlaubt Hochdurchsatz-Analysen und erfordert keine Probenvorbereitung. Der Assay wurde auch erfolgreich für die Messung von Koffein in Getränken, Haarwaschmitteln, Koffeintabletten und menschlichem Speichel angewendet. Antikörper gegen Coprostanol sind nicht kommerziell erhältlich. Eine neue Strategie Anti-Coprostanol-Antikörper zu generieren wurde erarbeitet, die eine analoge Verbindung – Isolithocholsäure (ILA) – als Hapten verwendet, mit der eine Gruppe von Mäusen immunisiert wurde. Ein polyklonales Anti-ILA-Serum wurde produziert, welches Coprostanol bindet, aber die niedrige Affinität erlaubte nicht den Aufbau eines Immunoassays, der die Messung von Umweltkonzentrationen des Anayten (im Bereich ng/L) zulässt. Spezifische Anti-ILA-Immunglobuline G wurden auch in den Faeces der Mäuse gefunden. Coprostanol wurde in den Wasserproben durch die Verwendung einer neuentwickelten LC-MS/MS-Methode unter APCI-Ionisation (atmospheric pressure chemical ionisation) gemessen. Konzentrationen oberhalb von 0,1 µg/L wurden nach Voranreicherung der Probe mittels DLLME bestimmt. / Caffeine (1,3,7-trimethylxanthine) and coprostanol (5beta-cholestan-3beta-ol) were detected in samples of Berlin’s surface water. Their concentrations correlated with the contamination status of the samples, suggesting their usefulness as markers of human activity. Remarkably, caffeine concentrations were always well above the limit of quantitation of 0.025 µg/L. In order to screen surface water samples in larger series, the development of two novel methods was required: a monoclonal antibody-based immunoassay for caffeine and a dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) method, followed by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for coprostanol. The caffeine immunoassay developed shows the best analytical limit of detection (LOD) obtained so far for caffeine (0.001 µg/L), allows high-throughput analysis, and does not require sample pre-treatment. The assay was also successfully employed to measure caffeine in beverages, shampoos, caffeine tab-lets, and human saliva. Antibodies to coprostanol are not commercially available. A new strategy to generate anti-coprostanol antibodies was elaborated using an analogous com-pound as hapten – isolithocholic acid (ILA) – and immunizing a group of mice. A polyclonal anti-ILA serum was produced, which binds coprostanol but the low affinity did not permit setting up an immunoassay to measure environmental concentrations of the analyte (in the range of ng/L). Specific anti-ILA immunoglobulin G were also found in the faeces of the immunized mice. Coprostanol was quantified in the water samples using a newly developed LC-MS/MS method using atmospheric pressure chemical ionisation (APCI). Concentrations above 0.1 µg/L were determined after sample preconcentration using DLLME. This extraction method also proved to be successful for enrichment of coprostanol-related compounds such as cholesterol, cholestanol, cholestanone, ergosterol, and stigmasterol. HPLC Antikörper Cholesterol ELISA LC-MS/MS Koffein Coprostanol Oberflächenwasser Marker für menschliche Aktivität Immunoassay monoklonalen Antikörper Speichel Isolithocholsäure ILA polyklonales Antikörper Umweltchemie Immunglobuline G hybridome Cholestanol Cholestanon Ergosterol Stigmasterol HPLC ELISA antibodies monoclonal antibody LC-MS/MS water Caffeine coprostanol surface water markers of human contamination Immunoassay saliva isolithocholic acid ILA bile acids polyclonal antibodies environmental chemistry pollution immunoglobulin G hybridoma Cholesterol Cholestanol Cholestanone Ergosterol Stigmasterol 540 Chemie 30 Chemie VK 8547 VK 8627 VN 9367 ddc:540
166	Jahresbericht 2011 / Universitätsbibliothek Chemnitz / Annual Report 2011 / University Library of Chemnitz Malz, Angela 11 July 2014 (has links) (PDF) Jahresbericht der Universitätsbibliothek Chemnitz - Berichtsjahr 2011 / Annual report of the University Library of Chemnitz in 2011 Onlinebefragung eBooks Nutzeranforderung Alte Aktienspinnerei Universitätsbibliographie Regionalgeschichtliche Sammlung Lehnert-Sammlung Buchpatenschaften Service PIZ Aktivitäten OTRS 3 Freie Presse macht Azubis fit Jubiläumsausstellung "Wissen was gut ist. 175 Jahre TU Chemnitz" 3. Lange Nacht der Bibliothek eBooks Discovery System budget databases service digital library university press patent colloquium library building service public relations activities software E-Learning ddc:020 ddc:050 Finanzen Chemnitz / Universitätsbibliothek Elektronische Publikation Zentralbibliothek Open Access Universitätsverlag Dokumentenserver Informationskompetenz E-Learning Buchpatenschaft Dienstleistung Öffentlichkeitsarbeit Weiterbildung Patentinformationszentrum Aktivität Software
167	Jahresbericht 2011 / Universitätsbibliothek Chemnitz Malz, Angela 11 July 2014 (has links) Jahresbericht der Universitätsbibliothek Chemnitz - Berichtsjahr 2011 / Annual report of the University Library of Chemnitz in 2011 info:eu-repo/classification/ddc/020 ddc:020 info:eu-repo/classification/ddc/050 ddc:050

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