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Schützen Impfungen vor der Entstehung von Allergien ?Dick, Christian 13 December 2012 (has links)
Bibliographische Beschreibung:
Christian Dick
„Schützen Impfungen vor der Entstehung von Allergien?“
Universität Leipzig, Dissertation
68 S., 72 Lit., 9 Abb., 19 Tab., 7 Anlagen.
Referat:
Die Anzahl von Kindern mit allergischen Erkrankungen steigt in den industrialisierten Staaten dieser Welt stetig. Nach der „Hygiene-Hypothese“ ist dafür ein moderner „westlicher“ Lebensstil mitverantwortlich. Dieser führt dazu, dass Menschen einer immer geringeren Anzahl von Infektionen und mikrobiellen Expositionen ausgesetzt sind. Diese scheinen jedoch gerade in den ersten Lebensjahren ein wichtiges Stimulans des Immunsystems darzustellen. Die Folge davon scheint eine Imbalance zwischen T1- und T2-Helferzellen zu sein, welche zu einem verstärkten Auftreten von allergischen Erkrankungen führt. Entsprechend dieser „Hygiene-Hypothese“ könnten im Umkehrschluss Impfungen im frühen Kindesalter als eine Art „Ersatzinfektion“ einen protektiven Effekt auf allergische Erkrankungen besitzen. Anhand der Daten einer prospektiven Geburtskohortenstudie mit einer Anfangsteilnehmerzahl von 3097 Kindern wurde zum Ende des 6. Lebensjahres die Lebenszeitprävalenz des atopischen Ekzems von geimpften und nicht geimpften Kindern verglichen. Der Vergleich wurde zum einen für drei unterschiedliche Impfungen -Tetanus, Haemophilus influenzae b und Masern- einzeln durchgeführt. Zum anderen wurden Kinder mit einem hohen Impfstatus, welche drei Mal als erfolgreich geimpft gewertet wurden, Kindern mit niedrigem Impfstatus gegenübergestellt, die nur einmal oder gar nicht als erfolgreich geimpft gewertet wurden.
Für keine der drei einzeln untersuchten Impfungen konnte ein signifikanter Einfluss auf die Ekzemlebenszeitprävalenz zum Ende des 6. Lebensjahrs festgestellt werden. Dagegen erwies sich ein hoher Impfstatus als protektiver Faktor in Bezug auf die Ekzemlebenszeitprävalenz zum vollendeten 6. Lebensjahr (OR=0,29, 95% Konfidenzintervall=0,12 - 0,71 /p=0,006).
Ergebnis dieser Arbeit ist, dass sich ein hoher Impfstatus protektiv auf die Allergieentwicklung auswirkt. Damit stützen die Ergebnisse die „Hygiene-Hypothese“.
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Metabolic response of glioblastoma cells associated with glucose withdrawal and pyruvate substitution as revealed by GC-MSOppermann, Henry, Ding, Yonghong, Sharma, Jeevan, Berndt Paetz, Mandy, Meixensberger, Jürgen, Gaunitz, Frank, Birkemeyer, Claudia 23 November 2016 (has links) (PDF)
Background: Tumor cells are highly dependent on glucose even in the presence of oxygen. This concept called the Warburg effect is a hallmark of cancer and strategies are considered to therapeutically exploit the phenomenon such as ketogenic diets. The success of such strategies is dependent on a profound understanding of tumor cell metabolism. With new techniques it is now possible to thoroughly analyze the metabolic responses to the withdrawal of substrates and their substitution by others. In the present study we used gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) to analyze how glioblastoma brain tumor cells respond metabolically when glucose is withdrawn and substituted by pyruvate. Methods: Glioblastoma brain tumor cells were cultivated in medium with high (25 mM), medium (11 mM) or low (5.5 mM) glucose concentration or with pyruvate (5 mM). After 24 h GC-MS metabolite profiling was performed. Results: The abundances of most metabolites were dependent on the supply of glucose in tendency but not in a linear manner indicating saturation at high glucose. Noteworthy, a high level of sorbitol production and release was observed at high concentrations of glucose and high release of alanine, aspartate and citrate were observed when glucose was substituted by pyruvate. Intermediates of the TCA cycle were present under all nutritional conditions and evidence was found that cells may perform gluconeogenesis from pyruvate. Conclusions: Our experiments reveal a high plasticity of glioblastoma cells to changes in nutritional supply which has to be taken into account in clinical trials in which specific diets are considered for therapy.
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A Paper Accepted for the Proceedings but not Presented at the ConferenceMeznik, Ivan 22 May 2012 (has links) (PDF)
The concept of the limit of a function is undoubtedly the key to higher mathematics. With a view to very fine mathematical essence of the notion mathematics educators permanently deliberate what didactic method to take in order to reach relatively satisfactory level of its
understanding. The paper presents an approach based on the aid of hypothesis that is put forward by means of calculator support.
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Untersuchung des Einflusses von Geburtsgewicht und Gewichtszunahme auf die Diabetesmanifestation im Kindesalter: Aufgreifen der Akzelerator-HypotheseKuchlbauer, Veronika 13 November 2014 (has links) (PDF)
In der Literatur wird von einem kontinuierlichen, weltweiten Anstieg der Inzidenz des Typ 1 Diabetes mellitus unter Kindern und jungen Erwachsenen, insbesondere in der Altersgruppe der unter 20-Jährigen, berichtet. Die multizentrische Studie EURODIAB untersuchte in den Jahren 1989-2003 die Inzidenz des Typ 1 Diabetes in 17 europäischen Ländern und bestätigte mit deren Ergebnissen diese weltweite Tendenz. Die Akzelerator Hypothese von Wilkin aus dem Jahr 2001 sieht die Ursache hierfür durch einen übermäßigen Gewichtsanstieg bedingt, da auch die Inzidenz übergewichtiger Kinder innerhalb der letzten Jahre zugenommen hat. Demnach sei die Anzahl Betroffener insgesamt gleich, jedoch in jungen Jahren (bis 15 Jahre) erhöht. Folglich sei Übergewicht mit Insulinresistenz ein Triggerfaktor für eine raschere Progression der Erkrankung und würde zu einem vorzeitigen klinischen Ausbruch des Typ-1-Diabetes beitragen.
Im Rahmen dieser Dissertation verglichen wir anthropometrische Geburtsdaten von 1.117 Kindern mit Typ 1 Diabetes mellitus, deren Erstmanifestation zwischen 1988 und April 2013 lag, mit einer Kontrollgruppe, die bezüglich Geschlecht, Alter und Schwangerschaftswoche angepasst wurde (n=54.344). Des Weiteren wurden die Kinder mit Diabetes entsprechend ihres Alters bei Manifestation bestimmten Gruppen zugeordnet: G1:0-4,9 Jahre; G2:5 9,9 Jahre; G3:10-20 Jahre. Diese Unterteilung wurde vorgenommen, um festzustellen, ob Kinder, bei denen eine Diabetes Erkrankung früher klinisch manifest wird, zur Geburt bzw. zum Zeitpunkt der Diagnosestellung einen höheren Gewichts SDS aufweisen als Kinder, welche erst in späteren Jahren betroffen sind. Zusätzlich wurden Verlaufsdaten des BMI SDS von 540 Studienkindern vor, zu und nach Manifestation ermittelt und mit einer gesunden Kontrollpopulation (n=134.249) verglichen. Hierbei zeigten Kinder und Jugendliche mit Typ 1 Diabetes im Vergleich zu Stoffwechselgesunden signifikant erhöhte Geburtsgewicht SDS Werte. Es konnte jedoch keine signifikante Abhängigkeit zwischen einer vorzeitigen Diabetes-Manifestation und einem erhöhten Geburtsgewichts bzw. einem erhöhten BMI SDS zum Zeitpunkt der Manifestation gezeigt werden. Ebenso blieb der laut Wilkin zu erwartende Gewichtsanstieg 4 Jahre vor Ausbruch der Erkrankung aus. Kinder mit Diabetes verlieren, wie erwartet, zur Manifestation an Gewicht und erreichen nach ungefähr einem Jahr ihr Ausgangsgewicht. In den Folgejahren sind Kinder mit Typ 1 Diabetes signifikant schwerer als die Kontrollgruppe. Aufgrund dieser Ergebnisse müssen wir die von Wilkin postulierte „Akzelerator Hypothese“ widerlegen.
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Mindless reading and eye movements : theory, experiments and computational modelingSchad, Daniel Johannes January 2012 (has links)
It sometimes happens that we finish reading a passage of text just to realize that we have no idea what we just read. During these episodes of mindless reading our mind is elsewhere yet the eyes still move across the text. The phenomenon of mindless reading is common and seems to be widely recognized in lay psychology. However, the scientific investigation of mindless reading has long been underdeveloped. Recent progress in research on mindless reading has been based on self-report measures and on treating it as an all-or-none phenomenon (dichotomy-hypothesis). Here, we introduce the levels-of-inattention hypothesis proposing that mindless reading is graded and occurs at different levels of cognitive processing. Moreover, we introduce two new behavioral paradigms to study mindless reading at different levels in the eye-tracking laboratory.
First (Chapter 2), we introduce shuffled text reading as a paradigm to approximate states of weak mindless reading experimentally and compare it to reading of normal text. Results from statistical analyses of eye movements that subjects perform in this task qualitatively support the ‘mindless’ hypothesis that cognitive influences on eye movements are reduced and the ‘foveal load’ hypothesis that the response of the zoom lens of attention to local text difficulty is enhanced when reading shuffled text. We introduce and validate an advanced version of the SWIFT model (SWIFT 3) incorporating the zoom lens of attention (Chapter 3) and use it to explain eye movements during shuffled text reading. Simulations of the SWIFT 3 model provide fully quantitative support for the ‘mindless’ and the ‘foveal load’ hypothesis. They moreover demonstrate that the zoom lens is an important concept to explain eye movements across reading and mindless reading tasks.
Second (Chapter 4), we introduce the sustained attention to stimulus task (SAST) to catch episodes when external attention spontaneously lapses (i.e., attentional decoupling or mind wandering) via the overlooking of errors in the text and via signal detection analyses of error detection. Analyses of eye movements in the SAST revealed reduced influences from cognitive text processing during mindless reading. Based on these findings, we demonstrate that it is possible to predict states of mindless reading from eye movement recordings online. That cognition is not always needed to move the eyes supports autonomous mechanisms for saccade initiation. Results from analyses of error detection and eye movements provide support to our levels-of-inattention hypothesis that errors at different levels of the text assess different levels of decoupling. Analyses of pupil size in the SAST (Chapter 5) provide further support to the levels of inattention hypothesis and to the decoupling hypothesis that off-line thought is a distinct mode of cognitive functioning that demands cognitive resources and is associated with deep levels of decoupling.
The present work demonstrates that the elusive phenomenon of mindless reading can be vigorously investigated in the cognitive laboratory and further incorporated in the theoretical framework of cognitive science. / Beim Lesen passiert es manchmal dass wir zum Ende einer Textpassage gelangen und dabei plötzlich bemerken dass wir keinerlei Erinnerung daran haben was wir soeben gelesen haben. In solchen Momenten von gedankenverlorenem Lesen ist unser Geist abwesend, aber die Augen bewegen sich dennoch über den Text. Das Phänomen des gedankenverlorenen Lesens ist weit verbreitet und scheint in der Laienpsychologie allgemein anerkannt zu sein. Die wissenschaftliche Untersuchung von gedankenverlorenem Lesen war jedoch lange Zeit unzureichend entwickelt. Neuerer Forschungsfortschritt basierte darauf gedankenverlorenes Lesen durch Selbstberichte zu untersuchen und als ein Phänomen zu behandeln das entweder ganz oder gar nicht auftritt (Dichotomie-Hypothese). Hier stellen wir die ‚Stufen der Unaufmerksamkeit’-Hypothese auf, dass gedankenverlorenes Lesen ein graduelles Phänomen ist, das auf verschiedenen kognitiven Verarbeitungsstufen entsteht. Wir stellen zudem zwei neue Verhaltensparadigmen vor um verschiedene Stufen von gedankenverlorenem Lesen im Augenbewegungslabor zu untersuchen.
Als erstes (in Kapitel 2) stellen wir das Lesen von verwürfeltem Text vor als ein Paradigma um Zustände von schwach gedankenverlorenem Lesen experimentell anzunähern, und vergleichen es mit dem Lesen von normalem Text. Die Ergebnisse von statistischen Augenbewegungsanalysen unterstützen qualitativ die ‚Unaufmerksamkeits’-Hypothese, dass kognitive Einflüsse auf Augenbewegungen beim Lesen von verwürfeltem Text reduziert ist, und die ‚Foveale Beanspruchungs’-Hypothese, dass die Reaktion der zoom lens visueller Aufmerksamkeit auf lokale Textschwierigkeit beim Lesen von verwürfeltem Text verstärkt ist. Wir stellen eine weiterentwickelte Version des SWIFT Modells (SWIFT 3) vor, welches die zoom lens der Aufmerksamkeit implementiert, und validieren dieses Modell am Lesen von verwürfeltem und normalem Text (Kapitel 3). Simulationen des SWIFT 3 Modells unterstützen die ‚Unaufmerksamkeits’ und die ‚Foveal Beanspruchungs’-Hypothese in einem vollständig quantitativen Modell. Zudem zeigen sie, dass die zoom lens der Aufmerksamkeit ein wichtiges Konzept ist um Augenbewegungen in Aufgaben zum Lesen und gedankenverlorenen Lesen zu erklären.
Als zweites (Kapitel 4) stellen wir den sustained attention to stimulus task (SAST) vor um Episoden von spontaner externer Unaufmerksamkeit (also Entkopplung der Aufmerksamkeit oder Abschweifen der Gedanken) in einem Paradigma über Verhaltensparameter wie das Übersehen von Fehlern im Text und Signal-Detektions-Analysen von Fehlerentdeckung zu messen. Augenbewegungsanalysen im SAST decken abgeschwächte Einflüsse von kognitiver Textverarbeitung während gedankenverlorenem Lesen auf. Basierend auf diesen Befunden zeigen wir, dass es möglich ist Zustände von gedankenverlorenem Lesen online, also während dem Lesen, aus Augenbewegungen vorherzusagen bzw. abzulesen. Dass höhere Kognition nicht immer notwendig ist um die Augen zu bewegen unterstützt zudem autonome Mechanismen der Sakkadeninitiierung. Ergebnisse aus Analysen von Fehlerdetektion und Augenbewegungen unterstützen unsere ‚Stufen der Unaufmerksamkeit’-Hypothese, dass Fehler auf verschiedenen Textebenen verschiedene Stufen von Entkopplung messen. Analysen der Pupillengröße im SAST (Kapitel 5) bieten weitere Unterstützung für die ‚Stufen der Unaufmerksamkeit’-Hypothese, sowie für die Entkopplungs-Hypothese, dass abschweifende Gedanken eine abgegrenzte kognitiver Funktionsweise darstellen, welche kognitive Ressourcen benötigt und mit tiefen Stufen von Unaufmerksamkeit zusammenhängt.
Die aktuelle Arbeit zeigt, dass das flüchtige Phänomen des gedankenverlorenen Lesens im kognitiven Labor mit strengen Methoden untersucht und weitergehend in den theoretischen Rahmen der Kognitionswissenschaft eingefügt werden kann.
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Metabolic response of glioblastoma cells associated with glucose withdrawal and pyruvate substitution as revealed by GC-MSOppermann, Henry, Ding, Yonghong, Sharma, Jeevan, Berndt Paetz, Mandy, Meixensberger, Jürgen, Gaunitz, Frank, Birkemeyer, Claudia January 2016 (has links)
Background: Tumor cells are highly dependent on glucose even in the presence of oxygen. This concept called the Warburg effect is a hallmark of cancer and strategies are considered to therapeutically exploit the phenomenon such as ketogenic diets. The success of such strategies is dependent on a profound understanding of tumor cell metabolism. With new techniques it is now possible to thoroughly analyze the metabolic responses to the withdrawal of substrates and their substitution by others. In the present study we used gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) to analyze how glioblastoma brain tumor cells respond metabolically when glucose is withdrawn and substituted by pyruvate. Methods: Glioblastoma brain tumor cells were cultivated in medium with high (25 mM), medium (11 mM) or low (5.5 mM) glucose concentration or with pyruvate (5 mM). After 24 h GC-MS metabolite profiling was performed. Results: The abundances of most metabolites were dependent on the supply of glucose in tendency but not in a linear manner indicating saturation at high glucose. Noteworthy, a high level of sorbitol production and release was observed at high concentrations of glucose and high release of alanine, aspartate and citrate were observed when glucose was substituted by pyruvate. Intermediates of the TCA cycle were present under all nutritional conditions and evidence was found that cells may perform gluconeogenesis from pyruvate. Conclusions: Our experiments reveal a high plasticity of glioblastoma cells to changes in nutritional supply which has to be taken into account in clinical trials in which specific diets are considered for therapy.
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A Paper Accepted for the Proceedings but not Presented at the Conference: Hypothesis Aided Approach to the Instruction of the Limit of a FunctionMeznik, Ivan 22 May 2012 (has links)
The concept of the limit of a function is undoubtedly the key to higher mathematics. With a view to very fine mathematical essence of the notion mathematics educators permanently deliberate what didactic method to take in order to reach relatively satisfactory level of its
understanding. The paper presents an approach based on the aid of hypothesis that is put forward by means of calculator support.
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They do not fear the unknown: Ancylus fluviatilis (Mollusca, Planorbidae) shows no predator avoidance behavior towards a novel invasive predatorRichter, Luise, Küster, Chantal Flo, Berendonk, Thomas U., Worischka, Susanne 27 February 2024 (has links)
Biological invasion is a strong threat to native biodiversity, with limnic systems being especially vulnerable due to historical separation and resulting prey naivety. The prey naivety hypothesis states that native species may not be able to recognize novel predators due to a lack of common evolutionary background and, therefore, become easy targets. In a laboratory experiment, we added cues of native European bullhead (Cottus gobio Linnaeus, 1758) and invasive round goby [Neogobius melanostomus (Pallas, 1814)] to Ancylus fluviatilis Müller, 1774 originating from two different populations within the same river (one naive, one experienced towards round goby) and compared their predator avoidance behavior. Individuals from both populations recognized cues from the known predator C. gobio and reduced their locomotive activity. To round goby cues, however, naive individuals did not respond, thereby supporting the prey naivety hypothesis. Experienced individuals, in contrast, reduced their activity, suggesting a learning effect due to the co-occurrence of invasive predator and prey. At fast moving invasion fronts of highly invasive species like N. melanostomus, prey naivety can, hence, enhance their negative impact on ecosystems. Behavioral adaptation of native species resulting in predator avoidance reactions could, therefore, play an important role in ecosystem resilience and temporal invasion dynamics.
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Gene expression profiling of two fish helminths throughout their complex life cycles. Are parasite’s life stages genetically decoupled?Gramolini, Laura 15 July 2024 (has links)
Komplexe Lebenszyklen sind eine häufige, aber anspruchsvolle Lebensweise von Parasiten. Parasiten mit komplexen Lebenszyklen infizieren nacheinander mehrere Wirte und passen sich an verschiedene ökologische Nischen an. Werden in diesem Szenario dieselben Gene in allen Wirten einheitlich exprimiert? Die Hypothese der adaptiven Entkopplung besagt, dass verschiedene Stadien in einem komplexen Lebenszyklus genetisch und evolutionär unabhängig sind, was bedeutet, dass die Selektion auf Parasitenmerkmale in einem Wirt keine Auswirkungen auf Merkmale in anderen Wirten hat.
Wir haben diese Hypothese anhand von zwei Parasitenarten getestet: dem Bandwurm Schistocephalus solidus und dem Fadenwurm Camallanus lacustris. Die Transkriptomsequenzierung wurde an Proben während ihrer komplexen Lebenszyklen durchgeführt. Die Genexpressionsanalyse wurde durchgeführt, um Gene zu identifizieren, die zwischen den Wirten, zwischen den Funktionsstadien und zwischen den Bedingungen unterschiedlich exprimiert werden. Darüber hinaus wurde mit einer Analyse der Anreicherung von Gensätzen untersucht, ob ähnliche biologische Funktionen von ähnlichen Genen in verschiedenen Stadien kodiert werden.
Unsere Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede in der Genexpression zwischen den verschiedenen Stadien, wobei keine positive Korrelation zwischen Stadien mit derselben Aufgabe oder demselben Wirt beobachtet wurde. Gene, die in einem Stadium hochreguliert (oder herunterreguliert) werden, werden in anderen Stadien nicht in ähnlicher Weise exprimiert. Dies spricht für die Unabhängigkeit der einzelnen Stadien bei der Genexpression, die es den Parasiten ermöglicht, ihren Phänotyp als Reaktion auf unterschiedlichen Selektionsdruck zu modulieren. Diese Ergebnisse bestätigen die Hypothese der adaptiven Entkopplung bei parasitären Würmern und bieten Einblicke in den evolutionären Erfolg dieser Lebensweise. / Complex life cycles are a common but demanding lifestyle among parasites. Parasites with complex life cycles sequentially infect multiple hosts, adapting to various ecological niches using information encoded within a single genome. In this scenario, are the same genes expressed consistently across all hosts, as might occur when parasite stages perform similar functions? The adaptive decoupling hypothesis posits that different stages in a complex life cycle are genetically and evolutionarily independent, meaning selection on parasite traits in one host does not affect traits in other hosts.
We tested this hypothesis using two species of parasites: the tapeworm Schistocephalus solidus and the nematode Camallanus lacustris, both of which have three-host life cycles. Transcriptome sequencing was performed on samples throughout their complex life cycles, generating transcriptomes from 10 stages of S. solidus and 7 stages of C. lacustris. Gene expression analysis was conducted to identify genes differentially expressed between hosts, between functional stages, and between conditions. Additionally, gene set enrichment analysis assessed whether similar biological functions are encoded by similar genes across stages.
Our findings demonstrate significant differences in gene expression across stages, with no positive correlation observed between stages sharing the same task or host. The highest correlation occurred between stages sampled close in time.
In conclusion, the lack of positive correlation between different life cycle stages indicates that genes up-regulated (or down-regulated) in one stage are not similarly expressed in other stages. This evidence supports the independence of each stage in gene expression, enabling parasites to modulate their phenotype in response to different selective pressures. These findings corroborate the adaptive decoupling hypothesis in parasitic worms with complex life cycles, offering insights into the evolutionary success of this lifestyle.
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Personalizing Online Courses / From generated Course Material to the Impact of Item Sequencing StrategiesRüdian, Sylvio 26 July 2024 (has links)
Personalisierung ist ein aktuelles Thema im Bereich der Online-Lehre. Lernende sind divers, sie haben unterschiedliche Vorkenntnisse, adressieren verschiedene Lernziele und variieren in ihren (Lern-)Präferenzen. Aufgrund dieser Diversität besteht die Notwendigkeit, Onlinekurse an die Bedürfnisse der Lernenden anzupassen. Dabei wird das Ziel verfolgt, Lernende so zu motivieren, dass sie ein bestmögliches Lernergebnis erzielen können. Im Rahmen der Dissertation wurde die Domäne des Sprachenlernens gewählt, auf welche Methoden zur Personalisierung angewandt wurden. Eine initiale Analyse kommerzieller Sprachlern-Apps hat gezeigt, dass Personalisierung bislang nur rudimentär als Sequenzierungsstrategie umgesetzt wurde. Dabei beschränkt sich die Anwendung hauptsächlich auf das Lernen mit Karteikarten. Die Dissertation beschäftigt sich mit der übergeordneten Forschungsfrage wie Personalisierung in automatisch generierten Online-Sprachlernkursen angewandt und mit fundamentalen und experimentellen Sequenzierungsstrategien kombiniert werden kann. Hierzu setzt die vorliegende Arbeit eine modifizierte Version der "Meshing-Hypothese" exemplarisch als Sequenzierungsstrategie um. Die Idee dieser Strategie besteht darin, dass Lernende besser lernen, wenn die Lehrmethoden mit den Präferenzen der Lernenden übereinstimmen. Diese Strategie wird in der Forschung seit Jahrzehnten kontrovers diskutiert. In mehreren Schritten wurden verschiedene Perspektiven zur Anwendung der Personalisierung mit dieser Strategie untersucht. Zunächst wurde ein Instrument zur Erfassung von Präferenzen entwickelt. Die exemplarische Auswahl beschränkt sich auf jene Präferenzen, welche durch konkrete Lehrmethoden abgebildet werden können. Anschließend wurde ein Experiment durchgeführt, um Leistungsunterschiede zwischen Lernenden mit unterschiedlichen Präferenzen zu ermitteln. Dazu wurden Lehrmethoden in einen konkreten Sprachlernkurs mit einer vordefinierten Lernprogression imitiert. Im nächsten Schritt wurde die technische Basis für adaptive Kurse vorbereitet. Zu diesem Zweck wurde die Lernplattform Moodle funktional so angepasst, dass sie für Experimente zur Personalisierung von Onlinekursen genutzt werden kann. Danach wurde die inhaltliche Basis vorbereitet, welche die Generierung von Sprachlerneinheiten unter Verwendung modernster generativer Modelle ermöglicht. Die dabei entstehenden interaktiven Lernmaterialien wurden um Imitationen zu einer Auswahl von Lehrmethoden ergänzt. Das so generierte Lernmaterial musste anschließend in eine optimale Reihenfolge gebracht werden. Ein neuer Ansatz zur Kombination verschiedener Sequenzierungsstrategien wird unter der Verwendung generativer neuronaler Netze eingeführt. Darauffolgend wird ein Konzept vorgestellt, das es ermöglicht, Sequenzierungsstrategien zu verstärken, wenn sie einen positiven Effekt auf das Lernergebnis haben oder sie zu vergessen, wenn der Effekt zu gering ist oder nicht existiert. Das Konzept wurde zunächst simuliert. Anschließend wurden die generierten Lernmaterialien, die technische Basis, die Sequenzierungsstrategien und die Präferenzen der Lernenden in einem finalen Experiment kombiniert, um die modifizierte Meshing-Hypothese als Fallbeispiel umzusetzen. Hierzu wurde das vorweg simulierte Konzept des Verstärkens oder Vergessens von Sequenzierungsstrategien in einem realen Online-Sprachlernkurs praktisch angewandt. Die im Rahmen der Dissertation durchgeführten Experimente erlauben Schlussfolgerungen für die Generierung und Personalisierung von Sprachlernkursen. Darüber hinaus geben mehrere Machbarkeitsstudien (Proof-of-Concepts) Einblicke in die praktische Anwendbarkeit der Ansätze. / Recently, personalization has become a topic of some interest in the field of education. Learners possess different levels of prior knowledge, along with various learning goals and preferences. This diversity underscores the necessity of adapting online courses to suit learners’ needs, with the ultimate goal of engaging learners for optimal learning outcomes. As a representative domain, the field of language learning was chosen, to which personalization has been applied. An initial analysis of commercial language learning apps revealed the scarce realization of personalization, mainly limited to flashcard learning as an item sequencing strategy. Subsequently, the dissertation focused on the overall research question: How can personalization in auto-generated online language learning courses be utilized and combined with fundamental and experimental item sequencing strategies? Therefore, the dissertation employed a modified version of the “Meshing Hypothesis” as an example, proposing that students learn more effectively when instructional teaching methods align with their preference levels. Its original strategy has been controversially discussed in research for decades. The research unfolded in several stages to utilize personalization, commencing with the development of an instrument to collect preferences linked to instructional teaching methods. An experiment was conducted to discern performance differences among learners with varying preference levels. This involved imitating scenarios for some instructional teaching methods within an online language learning course that follows a fixed learning progression. The subsequent phase concentrated on preparing the technical groundwork for personalized courses. To this end, the Moodle learning platform was functionally adapted to facilitate experiments in personalizing online courses. Simultaneously, a contextual foundation was established, enabling the generation of template-based language learning units through cutting-edge generative models. Applied imitations of a selection of instructional methods enhanced the resulting interactive learning materials. In order to optimize the arrangement of the generated learning materials, a novel approach was introduced, combining multiple item sequencing strategies using generative neural networks. A conceptual framework was introduced, allowing for the amplification of sequencing strategies that positively impact learning outcomes or their removal if the effect is negligible. First, the concept was simulated. Then, the technical foundation, generated learning materials, item sequencing strategies, and learner preferences were combined in a final experiment to employ the modified Meshing Hypothesis and to utilize the idea of “unlearning” item sequencing strategies in a real online language learning course. The experiments conducted in this dissertation allow conclusions for generating and personalizing online language learning courses. Furthermore, several proof-of-concepts provide insights into the applicability of the approaches to be drawn for practice.
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