What if an elementary particle such as an electron had an intrinsic electric dipole moment (EDM)? Existence of such an EDM would be an indication of time-reversal symmetry violation in the laws of Physics. The Standard model of Physics is considered incomplete, and theories that go beyond the standard model predict existence of such EDM’s within experimental reach. Experiments that search for their existence serve as a test bed for these theories. Use of laser-cooled Yb atoms launched in a fountain for EDM search has been proposed earlier. This thesis describes the main experimental work on generating a continuous cold beam of Yb atoms using laser cooling. Such cold beams are ideal for performing EDM experiments and have several advantages over the more common pulsed fountain. We demonstrate two ways to achieve this (i) extracting the beam from atoms trapped in 2- dimensions and (ii) deflecting the atomic beam using 1D-optical molasses. We find that the latter method gives a longitudinal temperature of 41 mK, which is a factor of 3 better than the former one. We also demonstrate the implementation of Ramsey’s separated oscillatory field technique in a thermal beam to measure the larmor precession frequency with high precision. This serves as a first step towards implementation with cold beam. Extending the work reported here, we suggest future experiment for measuring an EDM.

La sénescence est considérée comme un mécanisme de suppression tumorale puisque les cellules potentiellement dangereuses, activent leurs protéines de sauvegarde pour arrêter leur prolifération. Les protéines de sauvegarde telles que RB et p53 sont activées suite à différents stress comme des dommages à l’ADN, le raccourcissement des télomères ou l’induction oncogénique. Les cellules sénescentes restent métaboliquement actives, subissent des modifications dans leur expression génique, et sécrètent des cytokines et des chimiokines qui ont des effets paracrines pro-oncogéniques, mais peuvent également contribuer à la stabilité de l’arrêt du cycle cellulaire dans la sénescence de façon autocrine. Une des particularités du phénotype sénescent est la dégradation sélective des protéines dépendante de l’ubiquitination et du protéasome. Parmi les cibles de dégradation se trouvent des protéines impliquées dans la biogenèse du ribosome, ainsi que celles d’autres voies cellulaires requises pour la croissance de cellules cancéreuses. Ceci est lié à un stress nucléolaire qui affecte la biogenèse du ribosome, menant à l’accumulation, dans le nucléoplasme ou le nucléole, de protéines ribosomiques. Ce comportement suggère que les ribosomes des cellules sénescentes seraient structurellement différents. Par conséquent, ceci pourrait entrainer des effets sur leurs capacités à réguler l’initiation, l’élongation et/ou la terminaison de la traduction des ARN messagers (ARNm). Par ailleurs, la déplétion de certaines protéines impliquées dans la ribogenèse, ainsi que la surexpression de protéines ribosomiques telles que RPS14/uS11 amènent à la sénescence. Malgré le stress nucléolaire et les défauts de ribogenèse associés à la sénescence, les cellules sénescentes présentent des niveaux de translecture du codon d’arrêt très diminué, suggérant l’existence de défauts de production de protéines allongées en C-terminal. Nous émettons l’hypothèse que les défauts de la ribogenèse affecteraient la fonction des protéines ribosomiques et des ribosomes. Cette perturbation aurait un impact sur le rôle de suppresseur tumoral de la sénescence. Le premier objectif de cette thèse consiste à démontrer le rôle de RPL22/eL22 en tant que régulateur du cycle cellulaire et inducteur de la sénescence. Le deuxième but est de démontrer que, malgré la perturbation nucléolaire, les ribosomes des fibroblastes sénescents reconnaissent les codons d’arrêt de façon plus efficace que les ribosomes des cellules transformées, ou des cellules normales en prolifération. Nous avons démontré que le phénotype de sénescence peut être induit quand l’expression de RPL22/eL22 est augmentée. RPL22/eL22 s’accumule principalement dans le nucléole, de manière différente de RPS14/uS11, dont l’accumulation est nucléoplasmique. En effectuant des essais kinases in vitro, nous avons montré que RPL22/eL22, tout comme RPS14/uS11, peuvent interagir et inhiber le complexe CDK4-Cycline D1 afin d’activer la voie de RB et établir l’arrêt du cycle cellulaire et la sénescence. Afin de démontrer la fidélité de la terminaison de la traduction dans les cellules sénescentes, nous avons utilisé un système de rapporteurs de luciférases, pour détecter les erreurs de translecture ainsi que pour avoir un contrôle interne du système. L’inactivation de la voie du suppresseur tumoral RB par surexpression de CDK4 ou de l’oncoprotéine virale E7, nous a permis d’observer l’augmentation de la translecture dans les cellules sénescentes. Tandis que l’activation de la voie de suppression tumorale RB, à l’aide du suppresseur de tumeur PML, de la surexpression de RPL22/eL22 et de RPS14/uS11, ainsi que de l’utilisation de Palbociclib (PD-0332991), un inhibiteur des kinases CDK4/6, a montré une réduction des erreurs de translecture. Ces résultats indiquent une nouvelle fonction des protéines du ribosome en tant que suppresseurs de tumeur, permettant d’inhiber les erreurs de translecture du codon d’arrêt de façon dépendante de la voie de RB. Ces travaux suggèrent que de petites molécules ou peptides pourraient simuler les fonctions inhibitrices de ces protéines ribosomiques afin de traiter certains cancers où la voie de RB est activable. / Senescence is considered a mechanism for tumor suppression since potentially dangerous cells activate their protective proteins to stop their proliferation. Safeguard proteins such as RB and p53 are activated as a result of stress such as DNA damage, telomere shortening or oncogenic induction. Senescent cells are metabolically active, they undergo changes in their gene expression and secrete cytokines and chemokines with pro-oncogenic paracrine effects, but which can also contribute to the stability of the senescent cell cycle arrest in an autocrine way. One of the peculiarities of the senescent phenotype is the selective ubiquitination and proteasome dependent-degradation of proteins involved in ribosome biogenesis and other cellular pathways required for cancer cell growth, leading to the accumulation, in the nucleoplasm or nucleolus, of ribosomal proteins. This behavior suggests that the ribosomes of senescent cells are structurally different. Therefore, this could have effects on their ability to regulate the initiation, elongation and/or translation termination of messenger RNAs (mRNAs). Moreover, the depletion of some proteins involved in ribogenesis, as well as the overexpression of ribosomal proteins such as RPS14/uS11 lead to senescence. Despite nucleolar stress and ribogenesis defects associated to senescence, global translation does not seem to be affected in senescence. Strikingly, senescent cells have reduced translational readthrough suggesting that they have defects in the production of C-terminal extended proteins. We hypothesize that defects in ribogenesis would affect the function of ribosomal proteins and ribosomes influencing the tumor suppressor role of senescence. The first aim of this thesis is to demonstrate the role of RPL22/eL22 as a regulator of the cell cycle and senescence inducer. The second aim of this thesis is to demonstrate that, despite the nucleolar disruption, the ribosomes of senescent fibroblasts recognize stop codons more efficiently than ribosomes from transformed cells, but also than ribosomes from proliferating normal cells. We found that the senescent phenotype can be induced by enhancing the expression of RPL22/eL22. RPL22/eL22 accumulates mainly in the nucleolus, unlike RPS14/uS11, whose accumulation is nucleoplasmic. By performing an in vitro kinase assay, we showed that RPL22/eL22, just like RPS14/uS11, can interact and inhibit the CDK4-Cyclin D1 complex in order to activate the RB pathway and establish cellular arrest and senescence. To assess translation termination accuracy in senescent cells, we used a system of luciferase reporters to measure the fidelity of translation termination. Inactivation of the RB tumor suppressor pathway using CDK4 or the viral oncoprotein E7 also increased readthrough in senescent cells while overexpression of PML, a tumor suppressor that activates the RB pathway, overexpression of RPL22/eL22 and RPS14/uS11, as well as the use of Palbociclib (PD-0332991), a CDK4/6 inhibitor, reduce readthrough errors. These results indicate a novel function of ribosomal proteins as tumor suppressors, making it possible to inhibit translational readthrough errors, in a RB-dependent pathway. This work suggests that small molecules or peptides could mimic the inhibitory functions of these ribosomal proteins in order to treat cancers where the RB pathway is activatable.

Die Kartierung der städtische Oberflächenmaterialien ist aufgrund der komplexen räumlichen Muster eine Herausforderung. Daten von bildgebenden Spektrometern können hierbei durch die feine und kontinuierliche Abtastung des elektromagnetischen Spektrums detaillierte spektrale Merkmale von Oberflächenmaterialien erkennen, was mit multispektralen oder RGB-Bildern nicht mit der gleichen Genauigkeit erreicht werden kann. Bislang wurden in zahlreichen Studien zur Kartierung von städtischen Oberflächenmaterialien Daten von flugzeuggestützten abbildenden Spektrometern mit hoher räumlicher Auflösung verwendet, die ihr Potenzial unter Beweis stellen und gute Ergebnisse liefern. Im Vergleich zu diesen Sensoren haben weltraumgestützte abbildende Spektrometer eine regionale oder globale Abdeckung, eine hohe Wiederholbarkeit und vermeiden teure, zeit- und arbeitsaufwändige Flugkampagnen. Allerdings liegt die räumliche Auflösung der aktuellen weltraumgestützten abbildenden Spektroskopiedaten bei etwa 30 m, was zu einem Mischpixelproblem führt, welches mit herkömmlichen Kartierungsansätzen nur schwer zu bewältigen ist. Das Hauptziel dieser Studie ist die Kartierung städtischer Materialien mit bildgebenden Spektroskopiedaten in verschiedenen Maßstäben und die gleichzeitige Nutzung des Informationsgehalts dieser Daten, um die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Oberflächenmaterialien zu erfassen sowie das Mischpixelproblem zu berücksichtigen. Konkret zielt diese Arbeit darauf ab, (1) photovoltaische Solarmodule mit Hilfe von luftgestützten bildgebenden Spektroskopiedaten auf der Grundlage ihrer spektralen Merkmale zu kartieren; (2) die Robustheit der Stichprobe von städtischen Materialgradienten zu untersuchen; (3) die Übertragbarkeit von städtischen Materialgradienten auf andere Gebiete zu analysieren. / Mapping urban surface materials is challenging due to the complex spatial patterns. Data from imaging spectrometers can identify detailed spectral features of surface materials through the fine and continuous sampling of the electromagnetic spectrum, which cannot be achieved with the same accuracy using multispectral or RGB images. To date, numerous studies in urban surface material mapping have been using data from airborne imaging spectrometers with high spatial resolution, demonstrating the potential and providing good results. Compared to these sensors, spaceborne imaging spectrometers have regional or global coverage, high repeatability, and avoid expensive, time-consuming, and labor-intensive flight campaigns. However, the spatial resolution of current spaceborne imaging spectroscopy data (also known as hyperspectral data) is about 30 m, resulting in a mixed pixel problem that is challenging to handle with conventional mapping approaches. The main objective of this study is to perform urban surface material mapping with imaging spectroscopy data at different spatial scales, simultaneously explore the information content of these data to detect the chemical and physical properties of surface materials, and take the mixed-pixel problem into account. Specifically, this thesis aims to (1) map solar photovoltaic modules using airborne imaging spectroscopy data based on their spectral features; (2) investigate the sampling robustness of urban material gradients; (3) analyze the area transferability of urban material gradients.

Der Rückgang der Wildtiere kann Ökosysteme tiefgreifend verändern und das Risiko von Ernährungsunsicherheit und neu auftretenden Krankheiten erhöhen, die wiederum die globale Gesundheit, Gesellschaft und Wirtschaft bedrohen. Aufbauend auf dem theoretischen Überbau des Konzepts komplexer sozial-ökologischer Systeme untersuche ich in dieser Dissertation die Jagd und den Wildtierhandel in einem ganzheitlichen, differenzierten und skalensensitiven Ansatz. Dabei untersuche ich die Ursachen der Wildtiernutzung auf verschiedenen Ebenen (z.B. Nutzergruppen) und Skalen (lokal, global). Ich untersuchte ein lokales Umfeld durch eine Fallstudie um den Taï-Nationalpark in der Elfenbeinküste, indem ich 348 Jäger, 202 Buschfleischhändler, 190 Restaurantbesitzer und 985 Verbraucher in 47 städtischen und ländlichen Siedlungen befragte. Darüber hinaus untersuchte ich mithilfe von 114 persönlichen Interviews mit Nationalparkdirektoren in 25 afrikanischen und europäischen Ländern die Ausprägung der Jagd über den sozioökonomisch und ökologisch kontrastreichen globalen Süd-Nord-Gradienten. Die lokale Fallstudie zeigte die Heterogenität der Wildfleisch-Warenkette, in der mehrere Akteure Wildfleisch und verschiedene Taxa aus unterschiedlichen wirtschaftlichen, kulturellen oder ernährungsbedingten Beweggründen nutzen. Die globale Perspektive zeigte die sich verändernden Erscheinungsformen und Gründe für die Jagd entlang des globalen Süd-Nord-Gradienten. Im Süden überwog die illegale und kommerzielle Jagd auf Pflanzenfresser, während im Norden die legale, kulturell und sozial motivierte Jagd auf Huftiere und die illegale Jagd auf Raubtiere außerhalb von Parkgrenzen dominierte. Die Einbindung lokaler Gemeinschaften und die Berücksichtigung universeller Mechanismen menschlicher Kooperation könnte dem Naturschutz und der sozialen Gerechtigkeit zugutekommen. Nichtsdestotrotz verdeutlichen die Auswirkungen großräumiger Faktoren auf lokale Systeme die Notwendigkeit, gut umgesetzte lokale Maßnahmen mit einer angemessenen globalen Governance zu kombinieren, um den Raubbau an der Natur einzudämmen. / Declining wildlife can profoundly alter ecosystems and increase the risks of food insecurity and emerging diseases that threaten global health, societies, and economies. Building on the theoretical superstructure of complex social-ecological systems, I examine wildlife trade in a holistic, differentiated, and scale-sensitive approach, exploring the causes of wildlife use at different levels (e.g. user groups) and scales (local, global). I examined a local setting through a case study around Taï National Park in Côte d'Ivoire by interviewing 348 hunters, 202 bushmeat traders, 190 restaurant owners, and 985 consumers in 47 urban and rural settlements. Furthermore, I investigated the manifestation of hunting across the Global South-North gradient through 114 face-to-face interviews with national park directors in 25 African and European countries. The local case study revealed the heterogeneity of the wild meat commodity chain, in which multiple actors use wild meat and different taxa for varying economic, cultural, or nutritional motivations. The global perspective revealed the shifting manifestations and reasons for hunting along the Global South-North gradient. Illegal, commercial hunting of herbivores prevailed in the South, while legal, culturally-, and socially-motivated hunting of ungulates and the illegal pursuit of predators outside park boundaries were common in the North. Engaging local communities and incorporating universal mechanisms of human cooperation into conservation could benefit conservation and social justice. The impacts of large-scale drivers on local systems highlight the need for combining well-implemented local action and appropriate global governance to curb wildlife overexploitation

Die zunehmende Verfügbarkeit von Satellitenfernerkundungs- und Wildtier-Telemetriedaten eröffnet neue Möglichkeiten für eine verbesserte Überwachung von Wildtierhabitaten durch Habitatmodelle, doch fehlt es häufig an geeigneten Ansätzen, um dieses Potenzial voll auszuschöpfen. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit bestand in der Konzipierung und Weiterentwicklung von Ansätzen zur Nutzung des Potenzials großer Satellitenbild- und Telemetriedatensätze in Habitatmodellen. Am Beispiel von drei großen Säugetierarten in Europa (Eurasischer Luchs, Rothirsch und Reh) wurden Ansätze entwickelt, um (1) Habitatmodelle mit dem umfangreichsten global und frei verfügbaren Satellitenbildarchiv der Landsat-Satelliten zu verknüpfen und (2) Wildtier-Telemetriedaten über Wildtierpopulationen hinweg in großflächigen Analysen der Habitateignung und -nutzung zu integrieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit belegen das enorme Potenzial von Landsat-basierten Variablen als Prädiktoren in Habitatmodellen, die es ermöglichen von statischen Habitatbeschreibungen zu einem kontinuierlichen Monitoring von Habitatdynamiken über Raum und Zeit überzugehen. Die Ergebnisse meiner Forschung zeigen darüber hinaus, wie wichtig es ist, die Kontextabhängigkeit der Lebensraumnutzung von Wildtieren in Habitatmodellen zu berücksichtigen, insbesondere auch bei der Integration von Telemetriedatensätzen über Wildtierpopulationen hinweg. Die Ergebnisse dieser Dissertation liefern neue ökologische Erkenntnisse, welche zum Management und Schutz großer Säugetiere beitragen können. Darüber hinaus zeigt meine Forschung, dass eine bessere Integration von Satellitenbild- und Telemetriedaten eine neue Generation von Habitatmodellen möglich macht, welche genauere Analysen und ein besseres Verständnis von Lebensraumdynamiken erlaubt und so Bemühungen zum Schutz von Wildtieren unterstützen kann. / The growing availability of satellite remote sensing and animal tracking data opens new opportunities for an improved monitoring of wildlife habitats based on habitat models, yet suitable approaches for making full use of this potential are commonly lacking. The overarching goal of this thesis was to develop and advance approaches for harnessing the potential of big satellite image and animal tracking data in habitat models. Specifically, using three large mammal species in Europe as an example (Eurasian lynx, red deer, and roe deer), I developed approaches for (1) linking habitat models to the largest global and freely available satellite image record, the Landsat image archive, and (2) for integrating animal tracking datasets across wildlife populations in large-area assessments of habitat suitability and use. The results of this thesis demonstrate the enormous potential of Landsat-based variables as predictors in habitat models, allowing to move from static habitat descriptions to a continuous monitoring of habitat dynamics across space and time. In addition, my research underscores the importance of considering context-dependence in species’ habitat use in habitat models, particularly also when integrating tracking datasets across wildlife populations. The findings of this thesis provide novel ecological insights that help to inform the management and conservation of large mammals and more broadly, demonstrate that a better integration of satellite image and animal tracking data will allow for a new generation of habitat models improving our ability to monitor and understand habitat dynamics, thus supporting efforts to restore and protect wildlife across the globe.

Chez les mammifères, l'infection par l'adénovirus conduit à l'activation de la transcription de certains éléments SINE Alu. Il s'agit d'un mécanisme conservé car il est observé avec d'autres familles de virus. Adénovirus code pour une protéine, E1A qui est capable d'interagir avec la protéine Rétinoblastome (RB). Cette interaction provoque l'inactivation de RB ce qui provoque probablement l'activation transcriptionelle des éléments Alu. Ainsi, chez les mammifères, certaines protéines virales agissent négativement sur RB ce qui a pour conséquence de déréguler le cycle cellulaire, la transcription pol III de manière générale et la transcription des éléments SINE en particulier. Chez les plantes, l'activation de la transcription des éléments SINE à la suite d'un stress comme l'infection virale reste à démontrer. Cependant, le virus FBNYV possède au sein de son génome une protéine, CLINK, qui est entre autre constituée d'un domaine de liaison à RB similaire à celui retrouvé chez E1A d'adénovirus. La première étape de ce travail de thèse a porté sur l'analyse de la protéine CLINK et plus particulièrement l'effet de cette protéine sur le cycle cellulaire, sur la transcription pol III en général et sur la transcription des SINE endogènes de plantes. La seconde partie de cette étude porte sur la fonction des éléments SINE de plantes au sein de la cellule. Chez les mammifères, l'élément SINE Alu est capable de jouer un rôle dans la physiologie de la cellule en réponse à certains stress. En effet, la transcription de ces éléments est activée à la suite d'une infection par certaines familles de virus. Les transcrits ainsi produits sont alors capables d'interagir avec la protéine PKR, une kinase d'eIF2α. Ainsi, les éléments SINE sont capables d'intervenir dans des processus clefs de la cellule comme le mécanisme de régulation de la traduction. La seule kinase d'eIF2α identifiée chez les plantes est la protéine GCN2. Ainsi, nous avons choisit de caractériser la fonction de cette protéine chez Arabidopsis. Nous avons déterminé les mécanismes de régulation de la protéine en mettant en évidence certains inducteurs spécifiques aux plantes. Ce travail a permis de montrer l'importance de la protéine pour la plante et de découvrir des fonctions potentielles de la protéine dans des voies de stress typiques des végétaux. Enfin, l'impact des SINE de plantes sur l'activité de GCN2 a été analysé.

Die Umweltveränderungen durch den Menschen sind auf unserer Erde allgegenwärtig. Entwaldung und Waldschädigung beeinflussen das System Erde entscheidend, denn Wälder bieten wichtige Ökosystemleistungen und sind Kernelement der Debatte um den Klimawandel, speziell hinsichtlich der globalen Kohlenstoffbilanz. Veränderungen der Waldbedeckung zu quantifizieren ist daher von herausragendem wissenschaftlichen Interesse. Ziel dieser Arbeit ist es, Waldbedeckungsveränderungen in den Westlichen Karpaten grenzübergreifend zu bestimmen, sowie Dynamiken der Biomasse von Nadelwäldern und deren Auswirkungen auf die oberirdische Kohlenstoffspeicherung abzuleiten. Die Karpatenwälder zeichnen sich durch ein hohes Maß an Biodiversität, einen großen Holzvorrat und als wichtiger Kohlenstoffspeicher für Europa aus. Jedoch sind diese Wälder auch geprägt von einer bewegten Geschichte der Landnutzung, hoher Luftverschmutzung und einer andauernden Waldabnahme. Mittels Methoden der Fernerkundung wurden Veränderungen in der Waldbedeckung für die Jahre 1985 bis 2010 abgeleitet. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere das frühere Forstmanagement sowie die starke Luftverschmutzung zu Zeiten des Kommunismus gemeinsam die erhebliche Schädigung von Nadelwäldern bedingen. Fichtendominierte Bestände offenbaren dabei eine geringere Widerstandsfähigkeit gegenüber biotischen sowie abiotischen Belastungen, z.B. Schädlingen und Extremwettersituationen. Seit 2005 verwandelten sich die Nadelwälder infolge eines weit verbreiteten Biomasseverlustes von einer Netto-Kohlenstoffsenke in eine Netto-Kohlenstoffquelle. Die Analysen betonen den Einfluss bestimmter Standortfaktoren wie Waldtyp, vorherrschende Baumart, topographische Gegebenheiten, Brennpunkte der Umweltverschmutzung, Mikroklima und deren Interaktion auf die Waldabnahme. Die Arbeit legt eine komplexe sozio-ökologische Geschichte dar und erbringt Schätzungen über die Veränderung des oberirdischen Kohlenstoffvorrates der Wälder der Westlichen Karpaten. / Human-induced environmental change is evident across the globe. Deforestation and forest degradation are among the most critical impacts of humanity on the Earth system, as forests provide crucial ecosystem services, and are a key element in the global climate change discussion, specifically considering the global carbon balance. Therefore, monitoring and quantifying forest changes are of prime scientific interest. The main goals of this thesis were to monitor forest change across country borders in the Western Carpathians, and to assess coniferous forest biomass dynamics and their impact on aboveground forest carbon storage. Generally, Carpathian forests provide outstanding biodiversity levels, high growing stocks, and an important European carbon sink. However, the Western Carpathian forests are exceptional, with a turbulent land-use history, high airborne pollution loads, and ongoing forest decline. Forest change between 1985 and 2010 was quantified using remote sensing techniques. Results show that the synergistic effect of unsustainable forest management in the past and high pollution levels during communist times significantly damaged coniferous forests. Spruce-dominated stands exhibit lower resistance against biotic and abiotic impacts, and are more susceptible to pests and extreme weather events. Widespread biomass loss since 2005 has converted coniferous forests from a net carbon sink into a net carbon source. Cross-border analysis emphasized the role of site characteristics such as forest type, predominant species, topographic conditions, pollution hotspots, microclimate, and their interactions for forest decline. Summarizing, this thesis tells a complex socio-ecological story and provides estimates of aboveground carbon stock changes in Western Carpathian forests.

Eine steigende Anzahl Beschäftigter ist im Berufsalltag mobil. Zur Erbringung von Dienstleistungen und zum Zwecke von Geschäftsreisen führen Mitarbeiter regelmäßig Fahrten mit dem Motorisierten Individualverkehr durch. Der so entstehende Personenwirtschaftsverkehr belastet vor allem in den hochverdichteten Innenstadtbereichen die Infrastruktur, die Umwelt und die Gesellschaft. In der deutschen wie in der internationalen Forschung ist trotz seiner Relevanz wenig darüber bekannt, wie sich der Personenwirtschaftsverkehr im Straßenraum manifestiert und welche Faktoren das Verkehrsverhalten bestimmen. Die vorliegende Dissertationsschrift nutzt zwei empirische Datensätze um die Kenntnislücken zum Personenwirtschaftsverkehr zu schließen, die Studie ‚Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland, KiD 2002‘ und die ‚Dienstleistungsverkehrsstudie, DLVS‘. Die neuen Erkenntnisse ermöglichen eine verbesserte Modellierung des (Personen-)Wirtschaftsverkehrs und erleichtern die Planung und Lenkung kommunaler (städtischer) Verkehre. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass zwischen vier charakteristischen Verkehrsverhalten unterschieden werden kann. Im Rahmen des Personenwirtschaftsverkehrs gibt es sowohl Tourenmuster, die sich durch wenige Stopps und eine geringe Verkehrsleistung auszeichnen als auch Fahrzeuge, die zahlreiche Ziele am Tag ansteuern und eine hohe Verkehrsbeteiligung aufweisen. Die statistischen Analysen belegen außerdem, dass sich die Tourenmuster von Fahrzeugen unterscheiden, die entweder ausschließlich dienstlich oder aber auch privat eingesetzt werden dürfen. Die Berechnung von multivariaten Regressionsmodellen beweist, dass sowohl interne Strukturfaktoren und interne Prozessfaktoren als auch externe Strukturfaktoren und externe Prozessfaktoren eine Rolle beim Verkehrsverhalten spielen. Das bedeutet, die unternehmensbezogenen Faktoren, vor allem aber die Unternehmensstrukturen, sind mit ausschlaggebend dafür, welches der vier Verkehrsverhalten Firmenfahrzeuge aufweisen. / More and more employees are mobile during working hours. To provide services and for business trips, employees use motor vehicles regularly. The emerging service-related traffic burdens the infrastructure, the environment and the society, particularly in high density urban areas. Despite its relevance there is little German and international research on travel behavior of service-related traffic. Even less is known about what factors might influence tour characteristics of service-related traffic. To close this gap of knowledge this dissertation utilizes two data sets for empirical research, ‘Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland, KiD 2002’ (‘Motor Vehicle Traffic in Germany’) and ‘Service-Related Traffic’. The findings allow enhanced commercial transport- and service-related traffic modeling and facilitate urban transport planning and direction. The empirical results show that four typical travel patterns can be differentiated. Against the background of service-related traffic there are on the one hand vehicles which are characterized by only a few stops and little road performance per day. On the other hand many cars visit numerous customers and participate a lot in traffic. Statistical analyses also prove that travel patterns differ, depending on an exclusive business or a permitted private use of corporate vehicles. The calculation of multivariate regression models shows that four corporate factor groups, namely internal structures and internal processes as well as external structures and external processes, play a role in travel behavior. This means that company-related factors, especially corporate structure, are decisive for corporate vehicles’ travel patterns.

The current thesis explored diagnosis and rehabilitation of deficits in memory and language, using a multiple neuropsychological case study design. Broadly, the work evaluated the use of cognitive theory to diagnose patients’ clinical presentations and inform rehabilitation methods, and explored how outcomes from these interventions can be used to test cognitive theory in turn. This bi-directional link was explored in two ways: Firstly, theoretically-motivated groupings of word stimuli (e.g. ‘neighbourhoods’) were used to evaluate patterns of post-therapy generalisation, testing hypothesised associations between types of word stimuli. Secondly, the work identified proposed links between cognitive functions, using rehabilitation to test the validity, and nature, of these associations. The thesis is therefore comprised of two parts: Part 1 explored ‘neighbourhood’ effects in language and how they might be used to direct generalised improvement following rehabilitation (Chapters 2, 3, 4 and 5) and Part 2 evaluated associations and dissociations of functions in the cognitive architecture, across therapeutic and experimental contexts (Chapters 6 and 7). The work demonstrated that using theoretically-driven stimuli sets in rehabilitation can maximise generalised improvements following language treatment, and detailed how rehabilitation can be harnessed to test the integrity of associations between cognitive functions in the context of multiple deficits.

Background: The central nervous system is frequently affected in children with inherited metabolic disorders (IMD). The causes of the brain insult are incompletely understood, and novel methods are required for disease diagnosis and monitoring response to novel therapies. Aims & Methods: The study aimed to improve understanding of the pathogenesis of IMD-related neurodegeneration, and to identify potential disease biomarkers in specific IMD, by directly investigating alterations in brain tissue metabolite profiles using non-invasive in vivo magnetic resonance spectroscopy (MRS) in conjunction with conventional MRI brain scans. Results: MRI/MRS studies were performed on over 300 children. Normal brain metabolite profiles were established from a standard comparator cohort. A detailed quality analysis enabled combination of data from different scanner systems. Non-standard brain metabolites were detected in 2.3% of children. Metabolite-based methods of disease progression monitoring were evaluated in Hunter Syndrome. Mechanisms leading to strokes in patients with propionic acidaemia and to learning difficulties and epilepsy in argininosuccinic aciduria were explored using brain tissue metabolite profiling. Conclusions: Non-invasive in vivo brain tissue metabolite profiling is achievable using quantitative magnetic resonance spectroscopy in the routine clinical paediatric setting, and has utility in disease diagnostics, in monitoring disease progression and in investigating disease pathogenesis.