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Distant brain metastases from oral squamous cell carcinomas (OSCC) are extremely rare. Here we describe a case of a 53-year-old man with a primary OSCC who referred to the neurosurgical department because of epileptic seizures. MR imaging revealed an enhancing lesion in the right parietal lobe. A craniotomy with tumor removing was performed. Histopathological examination verified an invasive, minimally differentiated metastasis of the primary OSCC. The patient refused whole brain radiation therapy and died from pulmonary metastatic disease 10 months after the neurosurgical intervention without any cerebral recurrence. To the authors’ knowledge, only two similar cases have been previously reported.

Distant brain metastases from oral squamous cell carcinomas (OSCC) are extremely rare. Here we describe a case of a 53-year-old man with a primary OSCC who referred to the neurosurgical department because of epileptic seizures. MR imaging revealed an enhancing lesion in the right parietal lobe. A craniotomy with tumor removing was performed. Histopathological examination verified an invasive, minimally differentiated metastasis of the primary OSCC. The patient refused whole brain radiation therapy and died from pulmonary metastatic disease 10 months after the neurosurgical intervention without any cerebral recurrence. To the authors’ knowledge, only two similar cases have been previously reported.

Hintergrund und Ziele: Gadolinium (Gd) wird seit 1988 als Kontrastmittel (KM) für Hirn-Magnetresonanztomographie (MRT)-Untersuchungen verwendet und gilt auch heute noch in vielen Kliniken zum Standard einer „lege artis“ durchgeführten pädiatrischen Hirnuntersuchung. Es galt lange Zeit als sehr nebenwirkungsarm, doch in den letzten Jahren wurden vermehrt Studien veröffentlicht, die von zum Teil schweren Folgen aufgrund der Gd-Applikation berichteten (Nephrotic systemic fibrosis, Gadolinium deposition disease). Ziel dieser Studie war es, den diagnostischen Zugewinn durch die generelle Gabe von Gd bei Kindern zu beurteilen, wenn initial im nativen Hirn-MRT kein pathologischer Befund zu finden war. Methodik: Für diese retrospektive Studie wurden 6.683 kraniale KM-MRT-Untersuchungen von Kindern im Alter von 0 bis 16 Jahren nochmals ausgewertet und daraufhin untersucht, ob die KM-Gabe zusätzliche relevante Informationen liefern konnte. Ergebnisse: In 8 von 3.003 (0,03 %) nativ unauffälligen Untersuchungen konnte durch KM-Gabe ein relevanter Zusatzbefund ermittelt werden. In allen 8 Fällen handelte es sich dabei um ein meningeales Enhancement. Dies entspricht einem negativen prädiktiven Wert (NPV) von 0,97. Von diesen relevanten Zusatzbefunden war das Enhancement nur bei einem Kind (0,03 %) richtungsweisend für die Diagnostik. Bei den nativ auffälligen Untersuchungen konnte in 297 von 3.680 (8,1 %) MRT´s ein relevanter Zusatzbefund gefunden werden. Schlussfolgerungen: Unsere Studie zeigte, dass eine KM-Gabe bei nativ unauffälligem Befund nur in einem Fall (0,03 %) eine richtungsweisende Diagnose mit Änderung der therapeutischen Strategie brachte. Stellt man diesem Ergebnis die Nachteile einer routinemäßigen Gd-Applikation gegenüber, ergibt sich eine zahlenmäßig begründete Evidenz, zukünftig routinemäßig auf die KM-Gabe bei nativ unauffälligen Befunden zu verzichten. In Einzelfällen kann von dieser Empfehlung abgewichen werden, wenn klinisch der Verdacht auf eine ZNS-Infektion besteht, oder wenn bei unklarer Symptomatik ein spreitender meningealer Tumor mit KM-Gabe ausgeschlossen werden soll. Bei pädiatrischen MRT-Untersuchungen des Gehirns, die schon vor KM-Gabe Auffälligkeiten zeigen, besteht weiterhin eine klare Indikation für die KM-Applikation. / Abstract Background: Brain imaging is the most common examination in pediatric magnetic resonance imaging (MRI), often combined with the use of a gadolinium-based contrast medium. The application of gadolinium-based contrast medium poses some risk. There is limited evidence of the benefits of contrast medium in pediatric brain imaging. Objective: To assess the diagnostic gain of contrast-enhanced sequences in brain MRI when the unenhanced sequences are normal. Materials and methods: We retrospectively assessed 6,683 brain MR examinations using contrast medium in children younger than 16 years in the pediatric radiology department of the University Hospital Leipzig to determine whether contrast-enhanced sequences delivered additional, clinically relevant information to pre-contrast sequences. All examinations were executed using a 1.5-T or a 3-T system. Results: In 8 of 3,003 (95% confidence interval 0.12-0.52%) unenhanced normal brain examinations, a relevant additional finding was detected when contrast medium was administered. Contrast enhancement led to a change in diagnosis in only one of these cases. Conclusion: Children with a normal pre-contrast brain MRI rarely benefit from contrast medium application. Comparing these results to the risks and disadvantages of a routine gadolinium application, there is substantiated numerical evidence for avoiding routine administration of gadolinium in a pre-contrast normal MRI examination.

Similarities and differences between obesity and addiction are a prominent topic of ongoing research. We conducted an activation likelihood estimation meta-analysis on 87 studies in order to map the functional magnetic resonance imaging (fMRI) response to reward in participants with obesity, substance addiction and non-substance (or behavioural) addiction, and to identify commonalities and differences between them. Our study confirms the existence of alterations during reward processing in obesity, non-substance addiction and substance addiction. Specifically, participants with obesity or with addictions differed from controls in several brain regions including prefrontal areas, subcortical structures and sensory areas. Additionally, participants with obesity and substance addictions exhibited similar blood-oxygen-level-dependent fMRI hyperactivity in the amygdala and striatum when processing either general rewarding stimuli or the problematic stimuli (food and drug-related stimuli, respectively). We propose that these similarities may be associated with an enhanced focus on reward – especially with regard to food or drug-related stimuli – in obesity and substance addiction. Ultimately, this enhancement of reward processes may facilitate the presence of compulsive-like behaviour in some individuals or under some specific circumstances. We hope that increasing knowledge about the neurobehavioural correlates of obesity and addictions will lead to practical strategies that target the high prevalence of these central public health challenges.

Obesity is associated with structural and functional alterations in brain areas that are often functionally distinct and anatomically distant. This suggests that obesity is associated with differences in functional connectivity of regions distributed across the brain. However, studies addressing whole brain functional connectivity in obesity remain scarce. Here, we compared voxel-wise degree centrality and eigenvector centrality between participants with obesity (n=20) and normal-weight controls (n=21). We analyzed resting state and task-related fMRI data acquired from the same individuals. Relative to normal-weight controls, participants with obesity exhibited reduced degree centrality in the right middle frontal gyrus in the resting-state condition. During the task fMRI condition, obese participants exhibited less degree centrality in the left middle frontal gyrus and the lateral occipital cortex along with reduced eigenvector centrality in the lateral occipital cortex and occipital pole. Our results highlight the central role of the middle frontal gyrus in the pathophysiology of obesity, a structure involved in several brain circuits signaling attention, executive functions and motor functions. Additionally, our analysis suggests the existence of task-dependent reduced centrality in occipital areas; regions with a role in perceptual processes and that are profoundly modulated by attention.

Einleitung: Für die Nottötung von Ferkeln am landwirtschaftlichen Betrieb steht bisher kein praktikables und kostengünstiges einstufiges Verfahren zur Verfügung. Derzeit wird am häufigsten der stumpfe Schlag auf den Kopf für nicht lebensfähige Ferkel bis fünf Kilogramm Körpergewicht zur Betäubung angewendet. Anschließend müssen die Tiere entblutet werden, um den Todeseintritt sicherzustellen. Während die Effektivität des Kopfschlages stark von den Fähigkeiten der ausführenden Person abhängt und schlecht standardisierbar ist, wird das Entbluten häufig vom Personal aus hygienischen sowie emotionalen Gründen abgelehnt. Ziele der Untersuchung: In der vorliegenden Arbeit sollte die Wirksamkeit des modifizierten penetrierenden Bolzenschusses zur kombinierten Betäubung und Tötung von Saugferkeln und Ferkeln bis 30 Kilogramm Körpergewicht untersucht werden. Zudem sollte eine geeignete Fixierung entwickelt werden und die Gründe für eine Nottötung sollten weitestmöglich erhoben werden. Tiere, Material und Methoden: Vor- und Hauptuntersuchung fanden zwischen Februar 2016 und Mai 2017 an zwei landwirtschaftlichen Betrieben statt. Im Rahmen der Voruntersuchung wurden die Modifikationen an den verwendeten Schussapparaten festgelegt sowie die Apparate an 20 toten Ferkeln mit einem Gewicht von 0,55 bis 27,00 Kilogramm erprobt. Dabei wurde der optimale Ansatz des Schussapparates durch eine anschließende pathologische Untersuchung aller geschossenen Tiere bestimmt. Es wurden außerdem zwei unterschiedliche Fixierungseinrichtungen (Kopfstütze und Netz) zur sicheren Durchführung der Betäubung und Tötung per penetrierendem Bolzenschuss entwickelt. Im Rahmen der Hauptuntersuchung wurden 198 Ferkel in sechs Versuchsgruppen (VG) mit einem Gewicht von 0,48 bis 39,00 Kilogramm getötet (VG 1: <1,30 kg; VG 2: 1,30-1,99 kg; VG 3: 2,00-4,99 kg; VG 4: 5,00-9,99 kg; VG 5: 10,00-19,99 kg; VG 6: 20,00->30,00 kg). Dafür wurden zwei penetrierende Bolzenschussapparate (turbocut Jopp GmbH, Bad Neustadt a. d. Saale) verwendet, wobei ein Apparat für Ferkel mit einem Gewicht bis fünf Kilogramm zum Einsatz kam (Gerät „Drei Puffer“, Bolzenaustrittslänge: 5,3 cm) und der andere für die schwereren Tiere (Gerät „Blitz Kerner“, Bolzenaustrittslänge: 8,3 cm). Neben einer Allgemeinuntersuchung vor der Tötung wurde direkt nach dem Schuss das klinische Bild erhoben sowie anhand von Reflexprüfungen, Zeit bis zur letzten Bewegung, bis zur finalen Pupillendilatation bzw. bis zum Sistieren des Herzschlages die Effektivität der Betäubung und der anschließende lückenlose Übergang in den Tod bestimmt. Der Tötungsvorgang wurde dazu jeweils per Videokamera (Digitale HD-Videokamera, Sony® HDR-PJ 260 VE, Tokio, Japan) dokumentiert. 16 der während der Hauptuntersuchung getöteten Ferkel mit einem Gewicht von 0,66 bis 39,00 Kilogramm wurden außerdem pathologisch untersucht. Um den Einfluss der untersuchten Variablen Gewicht, Allgemeinbefinden und Genauigkeit des Ansatzes des Schussapparates auf die Gesamtkrampfdauer sowie auf die Zeitintervalle bis zur letzten Bewegung und bis zur finalen Pupillendilatation zu bestimmen, wurde jeweils eine Kovarianzanalyse durchgeführt. Der Kruskal- Wallis-Test wurde verwendet, um die Abhängigkeit der Variablen Gesamtkrampfdauer und Zeitintervall bis zur letzten Bewegung sowie bis zur finalen Pupillendilatation von den Versuchsgruppen zu überprüfen. Ergebnisse: Die häufigsten Gründe für eine Nottötung waren Gelenkschwellungen und –entzündungen (35,4 % der Tiere). Die angestrebte Schussposition (bei Saugferkeln ca. 1-2 cm und bei größeren Ferkeln ca. 3-3,5 cm über der Augenhöhe in der Medianen; Schussrichtung dabei möglichst parallel zur Körperlängsachse in Richtung Schwanz) wurde bei knapp einem Viertel (24 %) der geschossenen Tiere nicht ganz genau erreicht, sondern es ergaben sich leichte Abweichungen. Dennoch war die erzielte Effektivität der Betäubung und Tötung mit 98,5 % sehr gut und wurde nur bei einem Tier aufgrund von Atembewegungen als nicht ausreichend bewertet. Dieses und eines der beiden Tiere mit fraglicher Betäubungseffektivität wurden nachgeschossen. Die nur bei wenigen Ferkeln zunächst tonischen und ansonsten überwiegend klonischen Krämpfe endeten bei fast allen Ferkeln (94 %) innerhalb von zwei Minuten nach dem Schuss. Sie waren bei Tieren mit stark beeinträchtigtem Allgemeinbefinden signifikant kürzer als bei solchen mit einer nur mäßigen Beeinträchtigung (p < 0,0001). Die untersuchten Einflussfaktoren erklärten jedoch nur 13 % der Variabilität der Krampfdauer. Bei den meisten Ferkeln endeten die Bewegungen und trat die finale Pupillendilatation innerhalb von vier Minuten nach dem Schuss ein. Fünf Ferkel bewegten sich länger als zehn Minuten. Bei Ansatz des Schussapparates mit Abweichungen endeten die Bewegungen später (p = 0,041) und auch die finale Pupillendilatation trat später ein (p = 0,016). Die untersuchten Einflussfaktoren erklärten jedoch nur 2 % der Variabilität der Bewegungsdauer bzw. 6 % der Variabilität der Dauer bis zur finalen Pupillendilatation. Der Herzschlag war in 63 % der Fälle bereits vier Minuten nach dem Schuss nicht mehr auskultierbar, in 2,2 % der Fälle jedoch noch länger als zehn Minuten. Das Elektrokardiogramm zeigte noch länger eine Herzaktivität an. Diese hielt bei 56 % der Ferkel mehr als zehn Minuten nach dem Schuss an. Die pathologischen Untersuchungen belegten, dass bei allen untersuchten Tieren das Stammhirn in unterschiedlichem Umfang zerstört worden war. Schlussfolgerungen: Die Untersuchung hat gezeigt, dass der modifizierte penetrierende Bolzenschuss ein praktikables und gut standardisierbares einstufiges Betäubungs- und Tötungsverfahren und damit ein sicheres Verfahren zur Nottötung von Ferkeln bis 30 Kilogramm Körpergewicht ist. Eine entsprechende Änderung der Tierschutz-Schlachtverordnung wird empfohlen. Der Schussbolzen verursacht zum einen eine Betäubung und wirkt des Weiteren tödlich durch eine Zerstörung des Stammhirns entsprechend der Wirkungsweise eines Gehirn-/Rückenmarkzerstörers. Nachteilig auf die Durchführbarkeit der Methode könnte sich die starke Krampfaktivität nach dem Schuss auswirken. Auch aufgrund des Blutverlustes aus dem Schussloch kann sie von Anwendern und Zuschauern aus ästhetischen Gründen abgelehnt werden. Im Anschluss an die Untersuchung konnte ein praxistauglicher Leitfaden für die Durchführung der Nottötung von Ferkeln bis 30 Kilogramm Lebendgewicht am landwirtschaftlichen Betrieb per Bolzenschuss als Ein-Schritt-Methode erstellt werden. / Introduction: There is currently no practical and cost-effective one-stage procedure available for the emergency killing of piglets on farm. At the moment, the percussive blow to the head is most commonly used for non-viable piglets up to five kilograms for stunning. The stunning must be followed by the bleeding of the animals to ensure their death. The effectiveness of the percussive blow to the head is heavily depending on the skills of the operator and difficult to standardize. Bleeding is often rejected by the staff for hygienic and emotional reasons. Objective: The aim of this work was to investigate the effectiveness of the modified penetrating captive bolt as a procedure for the combined stunning and killing of suckling piglets and piglets up to 30 kilograms of body weight. In addition, an appropriate fixation device should have been developed and the reasons for an emergency killing should have been investigated as far as possible. Animals, material and methods: The preliminary as well as the main investigation took place between February 2016 and May 2017 on two farms. In the course of the preliminary investigation, the modifications to the captive bolt devices were determined and the devices were tested on 20 dead piglets weighing between 0.55 and 27.00 kilograms. The optimal position for the application of the captive bolt device was determined by a subsequent pathological examination of all the animals shot. Additionally, two different fixation devices (headrest and net) were developed for the safe execution of the stunning and killing by penetrating captive bolt. As part of the main investigation, a total of 198 piglets in six groups (VG) weighing between 0.48 and 39.00 kilograms were killed (VG 1: <1.30 kg; VG 2: 1.30-1.99 kg; VG 3: 2.00-4.99 kg; VG 4: 5.00-9.99 kg; VG 5: 10.00-19.99 kg; VG 6: 20.00->30.00 kg). For this purpose, two penetrating captive bolt devices (turbocut Jopp GmbH, Bad Neustadt a. d. Saale, Germany) were used, one for piglets weighing up to five kilograms (device 'Drei Puffer', bolt exit length: 5.3 cm) and the other one for the heavier animals (device 'Blitz Kerner', bolt exit length: 8.3 cm). In addition to a general examination before killing, the clinical presentation was recorded immediately after the shot and the effectiveness of the stunning and the subsequent complete transition to death were determined on the basis of reflex tests, time until the last movement, until the final dilatation of the pupil and until the cessation of cardiac activity. The killing process was documented by a video camera (digital HD-video camera, Sony® HDR-PJ 260 VE, Tokyo, Japan). 16 of the piglets killed during the main investigation, weighing from 0.66 to 39.00 kilograms, were also examined pathologically. In order to determine the influence of the variables weight, general condition - 95 - and accuracy of the shooting position on the total convulsion duration as well as on the time intervals to the last movement and up to the final pupil dilation, analysis of covariance was performed. The Kruskal-Wallis-test was used to check the dependence of the variables total convulsion duration and time interval to the last movement as well as to the final pupil dilation on the experimental groups. Results: The swelling and the inflammation of the joints were the most frequent causes for an emergency killing (34.5% of the animals). The desired position for the application of the captive bolt gun (approx. 1-2 cm above eye level in the median for suckling piglets and approx. 3-3.5 cm above eye level in the median for larger piglets; the direction of the shot should be parallel to the body's longitudinal axis in the direction of the tail) was not exactly achieved in almost a quarter of the animals shot (24%), but slight deviations occurred. Nevertheless, the effectiveness of the stunning and killing was very good with 98.5% and only one animal was evaluated as insufficient due to breathing movements. This and one of the two animals with questionable stunning effectiveness were reshot. The initially tonic cramps in only a few piglets and otherwise predominantly clonic cramps ended in almost all piglets (94%) within two minutes after the shot. They were significantly shorter in animals with severely impaired general condition than in those with only moderate impairment (p < 0.0001). However, the factors investigated explained only 13% of the variability of the total convulsion duration. For most piglets, the movements ended and the final dilatation of the pupil occurred within four minutes after the shot. Five piglets moved for more than ten minutes. When the captive bolt device was attached with deviations, the movements ended later (p = 0.041) and the final dilatation of the pupil also occurred later (p = 0.016). However, the factors investigated explained only 2% of the variability of the movement duration and 6 % of the variability of the duration until the final dilatation of the pupil. In 63% of the cases, the heartbeat could no longer be detected by stethoscope four minutes after the shot, but in 2.2% of the cases it was still longer than ten minutes. The electrocardiogram showed even longer heart activity. In 56% of the piglets this activity lasted more than ten minutes after the shot. The pathological examinations showed that the brain stem had been destroyed to varying degrees in all the animals examined. Conclusions: The investigation has shown that the modified penetrating captive bolt is a practicable and well standardizable single-stage stunning and killing procedure and thus a safe method for the emergency killing of piglets up to 30 kilograms of body weight. A corresponding amendment to the national Animal Welfare Slaughter Ordinance is recommended. The bolt leads to stunning and it also acts fatally by destroying the brainstem according to the mode of action of pithing. The strong convulsive activity after the shot could have a negative effect on the feasibility of the method. It can also be rejected by users and spectators for aesthetic reasons due to the loss of blood from the shot hole. Following the study, a practical guide for carrying out the emergency killing of piglets up to 30 kg of live weight on farm by captive bolt as a one-step method could be drawn up.

Die Erforschung der Zusammenhänge zwischen Gehirnplastizität und individuellem Verhalten gestaltet sich aufgrund ihrer Komplexität im Tiermodell schwierig. Die vorliegende Studie wurde im mit dem Ziel konzipiert, die Individualitätsentwicklung bei Mäusen mit den gleichen physiologischen und genetischen Voraussetzungen in einer komplexen räumlichen und sozialen Umgebung zu beschreiben. Ich untersuchte die Korrelation dieser Entwicklung mit der Neurogenese im adulten Hippokampus als Maß für Gehirnplastizität. Zu diesem Zweck wurden zwei je mit einem automatisierten RFID-Tracking-System ausgestattete Großgehege mit jeweils 40 Tieren besiedelt. Die Bewegungen der Tiere wurden kontinuierlich aufgezeichnet und es wurden zudem direkte Verhaltensbeobachtungen durchgeführt. Die Tiere zeigten eine normale physiologische Entwicklung. Die Roaming Entropy (RE), ein Maß für die Gleichmäßigkeit, mit der die Tiere ihr Gehege nutzten, beschreibt das Erkundungsverhalten der einzelnen Mäuse. Die kumulativ erworbenen RE-Werte (cRE) in jedem der beiden Gehege wurden mit der Zeit zunehmend verschieden. Es war nicht möglich, aufgrund kleiner anfänglicher Unterschiede die Endwerte zu berechnen. Das bedeutet, dass die Tiere erst durch die andauernde Interaktion mit ihrer Umwelt und den Artgenossen unterschiedlicher wurden. Darüber hinaus sind die cRE-Werte am Endpunkt positiv mit den Neurogenesewerten korreliert. Dies beweist, dass während der Entwicklung auftretende Faktoren die Individualitätsentwicklung beeinflussen. Dieser Prozess benötigt plastische Hirnstrukturen und formt diese wiederum. Die Verhaltensanalysen zeigten, dass Tiere, die viele Antennenkontakte sammelten („most active“, MA) nicht zwangsläufig auch hohe cRE-Werte hatten. MA-Mäuse waren häufiger an sozialen Interaktionen beteiligt als Tiere mit wenigen Antennenkontakten („least active“, LA), akkumulierten über die Zeit niedrigere cRE-Werte und standen vermutlich weiter unten in der sozialen Hierarchie. Zusammenfassend kann man sagen, dass das Ausmaß der räumlichen Exploration und die allmähliche Erweiterung der Erfahrung mit einer gesteigerten Plastizität des Gehirns in Form von adulter Neurogenese verbunden war. Die Daten zeigen, dass Tiere mit den gleichen Voraussetzungen sich dennoch auf zunehmend divergierende, individuelle Art entwickeln. Dies ist zumindest teilweise durch leicht unterschiedliche epigenetische Voraussetzungen zu erklären, die durch das Wechselspiel mit dem komplexen Umfeld weiter auseinanderdriften. Auch scheint es, dass Individuation lebenden Organismen inhärent und Voraussetzung für evolutionäre Prozesse ist. Die Studie zeigt, dass die Unterschiede in individuellem Verhalten und Gehirnstruktur nicht allein durch Genen und Umweltbedingungen festgelegt sind, sondern auch durch Faktoren, die sich während der ontogenetischen Entwicklung entfalten, beeinflusst werden. Der beschriebene Versuchsaufbau stellt darüber hinaus ein Tiermodell für die Untersuchung von Mechanismen und modulierenden Faktoren auf die strukturellen Grundlagen der Plastizität als individuelle Reaktion auf die gemeinsam genutzte Umgebung dar. / The complex nature of the relationship between brain plasticity and individual behaviour renders its investigation using animal models difficult. The present study was designed to describe the emergence of individuality in mice with the same physiological, environmental and genetic preconditions in response to complex environmental and social cues. I investigated the correlation of this development to brain plasticity, namely neurogenesis in the adult hippocampus. To this end, two large, multi-level enclosures fitted with and automated RFID tracking system were populated with 40 animals to each. The mice were continuously tracked and live behaviour observations were done. The animals showed normal physiological development. The Roaming Entropy (RE), a measure for the evenness of their usage of the enclosure, describes the exploration behaviour of each animal. Cumulatively acquired RE scores (cRE) within an enclosure increasingly diverged with time. Small differences at the beginning were not predictive of the end values. Thus, the animals became different through the continued interaction with environment and conspecifics. Moreover, the cRE values at the end point positively correlated with the amount of hippocampal neurogenesis. This proves that factors emerging during development contribute to individuality development. These factors at the same time shape and rely on plastic brain structures. Behavioural analyses showed that animals with a high amount of antenna contacts (most active, MA mice) were not necessarily those with high cRE values. MA mice were more often involved in social interactions than the least active mice (least active, LA), accumulated lower cRE scores over time and seemed to be lower in the social hierarchy. In conclusion, the amount of spatial exploration and gradual broadening of experience was linked to brain plasticity in the form of elevated levels of hippocampal neurogenesis. The data shows that animals with same preconditions still develop along increasingly divergent, individual paths. This is probably partly given through slightly different epigenetic preconditions, drifting further apart by interaction with the complex environment. Also, individuation seems to be inherent in living organisms and necessary for evolutionary processes. The study shows firstly that differences in individual behaviour and brain structure are defined not only by genes and the environment but also modulated by factors unfolding or emerging during ontogenetic development. The present paradigm moreover introduces an animal model for studying mechanisms and influences on the structural basis of plasticity as an individual response to the nonshared environment.

Stress ist Teil unseres Lebens und unsere Stressreaktion oft adaptiv. Unter extremen Bedingungen oder chronischem Stress kann diese Stressantwort jedoch maladaptiv werden und das Gehirn, Verhalten und Kognition negativ beeinflussen. Die Erfahrung von militärischen Kampfeinsatz ist eine spezifische Form von anhaltendem Stress, die aufgrund einer zunehmenden Anzahl und zunehmender Intensität militärischer Konflikte auf der ganzen Welt an Bedeutung gewinnt. In der vorliegenden Dissertation untersuche ich stressbedingte Verluste und erholungsbedingte Gewinne der grauen Hirnsubstanz, hauptsächlich in militärischen Populationen. Diese Dissertation trägt auf vier Wegen zum Wissen über die Beziehung zwischen Stress und Gehirn bei: Sie untersucht (a) den Zusammenhang zwischen Stressbelastung und Gehirn in subklinischen Populationen, (b) mögliche funktionelle Mechanismen für die Entwicklung und Aufrechterhaltung von Posttraumatischer Belastungsstörung (PTBS) bedingt durch militärischen Einsatz, (c) Veränderungen im Volumen der grauen Substanz nach therapeutischen Interventionen für einsatzbedingte PTBS, und (d) die neuronalen Korrelate der Symptomübertreibung in PTBS. Die Dissertation ist publikationsorientiert und besteht aus sechs Artikeln. Zum Zeitpunkt der Einreichung sind Artikel I, Artikel II, Artikel III und Artikel IV veröffentlicht. Artikel V und Artikel VI wurden eingereicht und werden derzeit überprüft. / Stress is an unavoidable part of life and the stress response is often highly adaptive. However, under conditions of extreme or chronic stress, the stress response can become maladaptive and can negatively impact the brain, behavior, and cognition. Combat exposure is a specific instantiation of prolonged stress, and one that is growing in relevance due to an increasing number and escalating intensity of military conflicts across the globe. In this dissertation, I investigate stress-related losses and recovery-related gains in gray matter volume, mainly in combat-exposed military populations. The present dissertation contributes to knowledge about the relationship between stress and the brain in four ways: (a) it investigates the relationship between stress exposure and the brain in subclinical populations, (b) it investigates potential functional mechanisms for the development and maintenance of combat-related posttraumatic stress disorder (PTSD), (c) it investigates alterations in grey matter volume following therapeutic interventions for combat-related PTSD, and (d) it investigates the neural correlates of symptom exaggeration in PTSD. The dissertation is publication-orientated and consists of six papers. At the time of submission, Paper I, Paper II, Paper III and Paper IV have been published. Paper V and Paper VI have been submitted and are currently under review.