In Modellen der Gesichtererkennung (Bruce & Young, 1986) wird eine Verarbeitungsstufe postuliert, auf welcher strukturelle Gesichterrepraesentationen im Langzeitgedaechtnis (LZG) innerhalb von sogenannten Face Recognition Units (FRUs), abgerufen werden. Frühere Studien (z.B. Pfütze, Sommer & Schweinberger, 2002) zeigten eine Komponente in den ereigniskorrelierten Potentialen (EKPs), welche die Aktivierung solcher FRUs anzeigen - der frühe Wiederholungseffekt (oder early repetition effect). Dieser zeigt sich bei wiederholter Darbietung bekannter Gesichter um 250-350 ms mit frontaler Positivierung und temporal inferiorer Negativierung als ein EKP auf die zweite Praesentation. In Experiment I und II dieser Dissertation wurde der ERE als Marker der Aktivierung struktureller Gesichterrepraesentationen im LZG durch ein Prime-Target-Paradigma mit einer perzeptuellen Rueckwaertsmaskierung validiert. Die Maskierung mit einem unbekannten Gesicht ergab im Vergleich zu einem zerwürfelten Gesicht und der unmaskierten Bedingung eine spezifische Topographie des ERE, die den gedächtnisbasierten Anteil des ERE widerspiegelt. Dieses Paradigma wurde in Experiment III eingesetzt, um die Blickwinkelabhängigkeit des ERE zu untersuchen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß Gesichterdurch mehr als nur blickwinkelabhängige, zweidimensionale Abbilder repräsentiert sind, da zumindest für Frontalgesichter ein ERE sogar über eine Blickwinkelabweichung von 90 Grad gezeigt werden konnte. Dies ist vereinbar mit einer "dualen Strategie" der Gesichtererkennung (z.B. O''Toole, Edelman & Bülthoff, 1998) wobei sowohl Konfiguration als auch Einzelmerkmale eines Gesichts abgerufen werden. Die Ergebnisse sind vereinbar mit Bruce und Young (1986), welche FRUs als Einheiten konzipierten, in denen konfigurale und einzelne Merkmale verschiedener Blickwinkel miteinander verbunden sind, was in diesem Sinn einer objektzentrierten, dreidimensionalen Speicherung eines individuellen Gesichts entspricht. / Models of face recognition (Bruce & Young, 1986) postulate a processing stage where face recognition units (FRUs) are accessed. FRUs are thought to be structural representations of familiar faces stored in long-term memory (LTM). Previous work (e.g. Pfütze, Sommer & Schweinberger, 2002), suggested the existence of a component in the event-related-potential (ERP) which signals FRU activation - the early repetition effect (ERE). The ERE can be observed when familiar faces are shown repeatedly, as an ERP around 250-350 ms that is more positive at fronto-central and more negative at inferior temporal sites for the second presentation of the face. In Experiment I and II of the present dissertation the ERE was validated as a marker of FRU activation in LTM by using a repetition priming paradigm with backward masking. Compared to the scrambled and non-mask conditions, the ERE revealed a distinguishable topography when an unfamiliar face interspersed prime and target, demonstrating contributions of face identity codes to the ERE. In Experiment III, this paradigm was used to analyse the viewpoint-dependency of the ERE. Results of Experiment III indicate that facial representations are more than viewpoint-dependent, two-dimensional images of a face, because even under a 90° view deviance between prime and target an ERE was detectable at least for frontal targets. This reconciles a dual-strategy in face recognition (e.g. O’Toole, Edelman & Bülthoff, 1998). Accordingly, facial representations can be assumed as a combination of image-based views, reflecting their configuration and single features. Results are in line with Bruce and Young (1986) who postulated that FRUs contain both features and configurations of distinct head angles in an interlinked manner. In that sense, FRUs can be described as three-dimensional analogues of the face they represent making object-centered recognition on an individual level possible.

Bei einem Spaziergang im Mondlicht nehmen wir Ereignisse verschiedenster Intensität wahr. Vom blendenden Licht eines vorbeifahrenden Motorrads bis hin zu undeutlichen Schatten. Verarbeiten wir diese Ereignisse alle gleich? In dieser Arbeit untersuchte ich, wie das visuelle System auf Stimuli reagiert, die so niedrig in ihrer Intensität sind, dass wir sie nicht wahrnehmen. Frühere somatosensorische Studien zeigten eine kortikale Deaktivierung aufgrund subliminaler Stimulation. Diese wurde als Hemmungsmechanismus interpretiert zur Unterdrückung kortikalen Rauschens. Unterstützt wurde diese Aussage durch ein Verhaltensexperiment, in dem der Schwellwert für somatosensorische Stimuli bei subliminaler Stimulation erhöht war. Gibt es im visuellen System äquivalente Hemmungsmechanismen? In Studie I untersuchte ich die Wahrnehmung schwellnaher visueller Zielreize: die Wahrnehmung verschlechterte sich bei gleichzeitiger subliminaler Stimulation im selben Hemifield. Inhibitorische Interneurone könnten diesen Effekt hervorrufen. Gleichzeitig zeigten Nervenzell-Studien die Degeneration intrakortikaler Inhibition mit dem fortschreitendem Alter von Affen. In Studie II untersuchte ich daher Unterschiede inhibitorischer Mechanismen einer kleinen Gruppe von älteren Probanden und verglich diese mit den jüngeren Probanden aus Studie I. In Studie III, einer elektrophysiologischen Studie, führt subliminale Stimulation zu einer Verstärkung des Alpha-Rhythmus. Supraliminale Stimulation führt zu einer Verstärkung niedriger Frequenzen und einer Abschwächung des Alpha-Rhythmus. Die spezifische neuronale Signatur aufgrund subliminaler Stimulation deutet darauf hin, dass die neuronale Verarbeitung des Stimulus zu einer Verringerung der Aktivität in involvierten Arealen führt. Ein Rauschunterdrückungs-Mechanismus wurde im somatosensorischen System beschrieben und könnte für die verringerte Wahrnehmung der schwellnahen Zielreize bei subliminaler Stimulation verantwortlich sein. / Walking along a street on a moonlit night, we can perceive visual events at a wide range of intensities – from the blinding light of a passing motorcycle to faint shadows. Does the visual system react similarly to all of these events? Here, I investigated how the visual system reacts to stimuli that are so low in their intensity that they are not perceived. It has been shown that subliminal low-intensity somatosensory stimuli lead to a cortical deactivation or inhibition. This deactivation was interpreted as inhibition mechanism that usually protects the cortex against activation by noise. Also, a behavioural experiment showed an increased sensitivity threshold for peri-liminal stimuli during subliminal stimulation. Does a similar mechanism exist within the visual System? In Study I, I investigated the perception of visual peri-liminal target-stimuli under different conditions. The threshold for target-stimuli significantly increased when presented during subliminal stimulation on the same side as the target-stimulus. The underlying mechanism could be mediated through intracortical inhibition. Concurrently, studies in macaque senescent neurons suggest a degradation of intracortical inhibition with age. In Study II, I therefore investigated differences of inhibitory responses in a group of elderly subjects and compared the results to the young participants in Study I. In Study III, using electroencephalography, I show that subliminal stimulation leads to an alpha-band power increase, whereas supraliminal stimulation leads to a lower frequency increase and an alpha-band power decrease. Specific neural signature in response to subliminal stimulation indicate neural processing of the stimulus that lead to a down-regulation of areas involved in stimulus processing. This mechanism could serve a suppression of input noise that has been described in the somatosensory system and may lead to decreased detection of peri-liminal target-stimuli during subliminal stimulation.

Multi-Antigen-Komplexe wurden in der Vakzinologie als effizientes Modell genutzt, um eine breite Impfstoffabdeckung gegen mehrere Stämme desselben Pathogens zu erzielen. Hier werden die Ergebnisse zur menschlichen B-Zell-Reaktion auf einen Multi-Antigen-Komplex (Bexsero) in drei Impfstoffen (Vax1, Vax2 und Vax3) dargestellt. Bexsero ist ein Impfstoff, der aus vier Antigenen (fHbp-GNA2091, NHBA-GNA1030, NadA und OMV (NZ98-254)) für Neisseria meningitidis (Nm) B besteht. Bei allen drei Impfstoffen konnten außerordentlich diverse Immunglobuline (Ig) beobachtet werden, die als Reaktion auf Bexsero mit einzigartigen Ig-Genselektionsmustern erzeugt wurden. Die Daten zeigen auch Igs, die eine Reihe von Spezifitäten aufweisen (Bexsero-spezifisch-reaktive Igs (nur Vax3) oder polyreaktive Igs (Vax2, Vax3 und Vax4)) und Affinitäten (hochbindende, mäßig bindende, schwach bindende und nicht reaktive Igs). Es wurde keine eindeutige Korrelation zwischen spezifischen Ig-Genmerkmalen und Ig-Reaktivitätseigenschaften beobachtet, obwohl Igs von allen Impfstoffen kollektiv unterschiedliche Affinitäten innerhalb/zwischen Cluster-Igs und zwischen Nicht-Clustern von Bexsero aufweisen, was potenzielle Vorteile für einen breiten Schutz mit sich bringt. Ig-Gen-Merkmale und Antigen-Reaktivitätseigenschaften von Igs, die gegen NHBA (22 Igs), fHbp (2 Igs) und NadA (2 Igs) erzeugt wurden, sind ebenfalls gezeigt. Diese Ig zeigten schwache Bindungsaffinitäten, wenn sie an endogen exprimierten Antigenen auf Nm mc58 getestet wurden, möglicherweise aufgrund eines ungeordneten N-Terminus von NHBA. Es wurde eine Anreicherung von hochmutierten polyreaktiven Ig beobachtet. Es werden unterschiedliche Immunoselektivitätsgrade für die verschiedenen Antigene beobachtet, was auf eine Antigenimmunodominanz sowie auf Hinweise auf eine Epitopmaskierung hindeutet. Mit einem kontrollierbaren System von 4 Antigenen eröffnen die Daten die Möglichkeit die menschliche B-Zell-Reaktion auf Multi-Antigen-Komplexe zu verstehen und zeigen, dass ein umfassendes Verständnis über die feinen zellulären und humoralen Einzelheiten der Immunantworten des Impfstoffs während klinischer Studien erforderlich ist. / Multi-antigen complexes have been exploited in vaccinology as an efficient model, to achieve broad vaccine coverage against multiple strains of the same pathogen. Here, the findings on the human B cell response to a multi-antigen complex (Bexsero) in three vaccinees (Vax1, Vax2 and Vax3) are shown. Bexsero is a vaccine comprising of four antigens (fHbp-GNA2091, NHBA-GNA1030, NadA and OMV (NZ98-254)) for Neisseria meningitidis (Nm) B. Immensely diverse (isotype distribution, IgVH and IgJH gene usage, CDR3 length distribution and clonal selection) immunoglobulins (Igs) generated in response to Bexsero with unique Ig gene selection patterns in all three vaccinees was observed. The data also shows Igs that exhibit a range of specificities {Bexsero-specific-reactive Igs (Vax3 Only) or polyreactive Igs (Vax2, Vax3 and Vax4)} and affinities (highly binding, moderately binding, weakly binding and unreactive Igs). No unique correlation between specific Ig gene features and Ig reactivity properties was observed, albeit Igs from all vaccinees collectively exhibit varied affinities within/between cluster Igs, and amongst non-clusters to Bexsero, with potential advantages for broad protection. Ig gene features and antigen-reactivity properties of Igs generated against NHBA (22 Igs), fHbp (2 Igs) and NadA (2 Igs) are also shown. These Igs exhibited weak binding affinities when tested on endogenously expressed antigens on Nm mc58, potentially due to disordered N-terminal of NHBA. Enrichment of highly mutated polyreactive Igs was observed. Varying degrees of immunoselectivity to the different antigens, suggesting antigen immunodominance as well as evidence of epitope masking are observed. With a controllable system of 4 antigens, the data opens a potential window to understanding the human B cell response to multi-antigen complexes and evinces the need for expansive understanding of the fine cellular and humoral details of vaccine immune responses during clinical trials.

Der Ursprung, die Entwicklung und die Formierung von Laubblatt-Mustern konnten bei ausgewählten variegaten Formen der Araceae, Asteraceae, Ericaceae, Maranthaceae und Rosaceae erklärt werden. Die Pflanzen wurden je nach Problematik untersucht und in drei verschiedene Gruppen verteilt: In der ersten Gruppe, Blattmuster mit unregelmäßiger makulater Musterung, Monstera deliciosa, Syngonium podophyllum und die Sorten 'Pirol' und 'Luyona' von Dendranthema grandiflorum zeigen ein unregelmäßiges Laubblattmuster und keine weiß-randigen bzw. weißkernigen Periklinalchimären. Mischzellen wurden durch direkte (mikroskopisch) und indirekte (In-vitro-Kultur und Selbstungen) Nach der Plastidenentmischung in den Schichten des Sprossmeristems wurde bei Syngonium, Monstera und den zwei Sorten von Dendranthema die GW-Form als einzige stabile Periklinalchimäre nachgewiesen. In der zweiten Gruppe, Immerspaltende Periklinalchimären, die chimärische Konstitution GA bei Spiraea bumalda 'Goldflame' konnte durch Wurzelaustriebe (BATESON-Test) und die Adventivsprossinduktion aus Kallus nachgewiesen werden. Darüber hinaus konnten mehrfach perikline Aufspaltungen der ersten Sprossscheitelschicht (Reduplikation von L1) nachgewiesen werden, die zur Entstehung der Panaschierung von 'Goldflame' zur Entmischung führten. Bei den Untersuchungen der In-vitro-Regenerate aus der Kalluskultur und der Wurzelaustriebe an S. bumalda 'Shirobana' wurde festgestellt, dass diese Pflanze keine Chimäre ist und das auftretende Muster der Blüten genetisch kontrolliert ist. In der dritten Gruppe, Hypoderm und Beeinflussung der Musterbildung: Die unmaskierten Binnenfelder bei Ctenanthe lubbersiana 'Variegata' und der Rhododendron-Hybride 'Goldflimmer' sind durch die Existenz eines Hypoderms zu erklären. Bei Ctenanthe lubbersiana 'Variegata' befindet sich ein Hypoderm an der Blattoberseite und der Blattunterseite. Bei 'Goldflimmer' liegt nur unter der oberen Epidermis ein einschichtiges Hypoderm vor. Infolgedessen fehlt an der Blattoberseite die Maskierung Das gelbe Binnenfeld des Blattmusters ist durch eine grüne Mesophyllschicht unterlagert. / The origin, development and formation of foliage-leaf-patterns could be explained with selected variegaten forms of the Araceae, Asteraceae, Ericaceae, Marantaceae and Rosaceae. In order to prove this the plants were examined according to the problem and classified in three different groups: In the first group, leaf-patterns with irregular maculated patterns, Monstera deliciosa, Syngonium podophyllum and the sorts 'Pirol' and 'Luyona' of Dendranthema grandiflorum showed an irregular foliage-leaf-pattern, thought neither to show periclinal chimeras with white edges nor with green edges. Mixed cells were detected by direct (microscopic) and indirect (In vitro culture and self pollination) test. After the plastid sorting out in the layers of the meristems, the green over white Form was proven with Syngonium, Monstera and the two sorts of Dendranthema as a single stable periclinal chimera. In the second group, eversporting periclinal chimeras, the green over aurea chimeral constitution with Spiraea bumalda 'Goldflame' was proved by the regeneration of adventitious shoots from their roots (BATESON-Test) and also by the induction of adventitious bud from callus. Periclinal divisions of the first layer of meristems (reduplication of L1), which are responsible for the appearing of green pattern of the leafs was proved many times. Examination of the regenerated shoots from callus and from the adventitious shoots from roots of S. bumalda 'Shirobana' showed that this plant is not a chimera and that the appearing pattern of the blooms is genetically controlled. In the third group, hypoderm and influence of the pattern-formation, the unmasked inner-fields with Ctenanthe lubbersiana 'Variegata' and the Rhododendron-hybrid 'Goldflimmer' were explained through the existence of one layered hypoderm under the upper Epidermis as well as over the lower Epidermis of C. lubbersiana 'Variegata', thought in 'Goldflimmer' it is only found a one layer Hypoderm under the upper epidermis. Subsequently, the masking is missing at the upper-leaf side the yellow inner-field of the leaf-pattern is through a green Mesophyllslayer masked.