Goal-directed actions frequently require a balance between antagonistic processes (e.g., executing and inhibiting a response), often showing an interdependency concerning what constitutes goal-directed behavior. While an inter-dependency of antagonistic actions is well described at a behavioral level, a possible inter-dependency of underlying processes at a neuronal level is still enigmatic. However, if there is an interdependency, it should be possible to predict the neurophysiological processes underlying inhibitory control based on the neural processes underlying speeded automatic responses. Based on that rationale, we applied artificial intelligence and source localization methods to human EEG recordings from N = 255 participants undergoing a response inhibition experiment (Go/Nogo task). We show that the amplitude and timing of scalp potentials and their functional neuroanatomical sources during inhibitory control can be inferred by conditional generative adversarial networks (cGANs) using neurophysiological data recorded during response execution. We provide insights into possible limitations in the use of cGANs to delineate the interdependency of antagonistic actions on a neurophysiological level. Nevertheless, artificial intelligence methods can provide information about interdependencies between opposing cognitive processes on a neurophysiological level with relevance for cognitive theory.

Obwohl sich aus medienpsychologischer Sicht auch nach der vorliegenden Untersuchung bisher nur eine eingeschränkte Perspektive zur Bewertung von prosozialen Verhaltensweisen in MMORPGs ergibt, zeigen die ersten Ergebnisse, dass die Problematik eine nicht zu unterschätzende Relevanz in der Erklärung sozialer Präsenz in virtuellen Welten hat. Prosoziales Verhalten tritt in allen MMORPGs auf und ist wahrscheinlich ein konstituierender Faktor sozialer Präsenz. Diese wiederum scheint das Spielerlebnis von "World of Warcraft" und ähnlichen Spielen entscheidend zu prägen und erklärt, unter Umständen, ihren Reiz für die Spieler. Daher müssen weitere Anstrengungen unternommen werden, den scheinbaren Widerspruch zwischen prosozialem Verhalten in MMORPGs und deren Regelspielcharakter aufzulösen und das Phänomen Altruismus in virtuellen Welten stärker zu operationalisieren. In diesem Kontext ist anzunehmen, dass Erfolg im Spiel nicht nur durch das Erreichen von expliziten Spielzielen, sondern auch in Form eines verdeckten Prestiges als sozialer Status manifestiert wird. Beide Bewertungskategorien des Erfolges stehen dabei in Interdependenz. Wie in der wirklichen Gesellschaft, kann ich Hilfe in schwierigen Situationen nur erwarten, wenn ich selbst bereit bin zu helfen.

Einleitung: Wohlbefinden und Tierschutzaspekte spielen in der modernen Zootierhaltung eine entscheidende Rolle und werden von vielen Seiten diskutiert und kritisiert. Die Überwachung des Wohlbefindens ist eine Herausforderung, da nicht alle in menschlicher Obhut gehaltene Tiere leicht untersucht werden können. Probenentnahmen zur Gesundheitsüberwachung stellen zusätzlichen Stress dar. Dass Stress maßgeblich das Wohlbefinden tangiert, ist umfassend bereits beschrieben. Möglichkeiten des Einsatzes nicht invasiver Methoden bieten zoologischen Einrichtungen den Handlungsspielraum, eine Überwachung ihrer Tiere, ohne sie fangen zu müssen, möglich zu machen. Das bedeutet weniger Stress für die Tiere, weniger Gefährdungspotential für das Pflegepersonal und den Tierarzt. Im Rahmen der nicht invasiven Überwachung können bereits erste Hinweise zu weiterführenden Untersuchungen veranlassen und helfen den zoologischen Einrichtungen bei der Überwachung und Verbesserung des Wohlbefindens. Ziel der Untersuchung: Ziel war es, nicht invasive Methoden zur Beurteilung des Wohlbefindens in menschlicher Obhut gehaltener Wildtiere retrospektiv zu betrachten. Hierzu wurden Tierarten, als Wildformen und domestizierte Formen, aus fünf Säugetierordnungen, die in Zoos gehalten werden, untersucht. Evaluierte und erprobte Verfahren wurden zusammengetragen und vergleichend aufgezeigt. Dabei wurden stets der Body Condition Score, Cortisolmetabolite und Verhaltensstudien betrachtet. Wesentlich war es Parallelen und Möglichkeiten zwischen den Tierartengruppen darzustellen und die Praktikabilität der Kombination der Methoden zu betrachten. Weiterhin war es Ziel, Grenzen und Lücken aufzuzeigen und weiterführende Untersuchungen anzuregen. Material und Methoden: In einer Literaturrecherche wurden ca. 1200 Literaturstellen auf die Nutzbarkeit für nicht invasive Überwachung von Wohlbefinden und Tierschutzaspekten sondiert. Im Rahmen der Fokussierung und Eingrenzung wurden fünf Säugetierordnungen mit ausgewählten Familien betrachtet, dafür wurde ein Suchkatalog angelegt. Dieser wurde in den Datenbanken Pub Med, Web of Sciene und dem Leibniz Institut für Zoo und Wildtierforschung recherchiert. Ergebnisse: Rüsseltiere (Proboscidea), Herrentiere (Primates), Raubtiere (Carnivora), Unpaarhufer (Perissodytyla) und Paarhufer (Artiodactyla) mit weit über 60 Vertretern wurden betrachtet. Um eine Vereinheitlichung zur Bewertung des Wohlbefindens bei genannten Wildtieren aufzustellen habe ich das BBC-Schema (Body Condition Score, Behavior und Cortisolmetabolite) entworfen. Somit können bei den Proboscidea alle Bereiche der BBC angewendet werden. Hingegen bei den Primates scheinen besonders Cortisolmetabolite und Verhaltensanalysen zielführend zu sein. Bei den Carnivora bieten BBC-Betrachtungen gute Ansätze, jedoch bedarf es weiterer Body Condition Score Erweiterungen für kleinere Vertreter. Bei den Perissodytyla sind BBC in allen Bereichen anwendbar, jedoch sind bisher für die Tapiridae keine Ethogramme zur Verhaltensevaluierung beschrieben. Für Artiodactyla ist das BBC-Schema eine gute Möglichkeit zur Beurteilung von Wohlbefinden und Stress. Der Unterbereich der Bovidae bedarf bei vielen Vertretern weiterer Evaluierungen von Cortisolmetaboliten und Verhaltensaufnahmen. Mit dem BBC-Schema konnte für jede Gruppe eine geeignete Kombination zur nicht invasiven Beurteilung von Wohlbefinden und Tierschutzaspekten aufgezeigt werden. Darüber hinaus war es möglich tierartübergreifende Parallelen, Unterschiede, Lücken, als auch Vor- und Nachteile herauszuarbeiten. Schlussfolgerung: Die Untersuchungen zeigen, dass eine einzelne Methode nicht immer eine absolute Aussagekraft hat. Desto wichtiger ist eine tierartspezifische, nach Fragestellung und Untersuchungsmöglichkeiten angepasste Auswahl zu nutzen. Anhand meiner betrachteten Methoden lassen sich die ,,5 Domains“ (Ernährung, Umwelt, Gesundheit, Verhalten, und geistige Gesundheit) mit den nachfolgend genannten Methoden als Bestandteil des BBC Schemas überwachen und beurteilen. Body Condition Scores bieten die Möglichkeit zur langfristigen Überwachung des Ernährungszustandes. Verringerungen oder Steigerungen des BCS, können Ausdruck von Faktoren, die das Wohlbefinden beeinflussen, sein. Ausgewählte Verhaltensweisen (Behavior) sind pathognomonisch für mangelndes Wohlbefinden und lassen sich mit Verhaltensaufnahmen beurteilen und quantifizieren. Analysen helfen, Verbesserungen nach Anpassungen der Haltungsbedingungen und/oder Elimination eines Stressors aufzuzeigen. Ebenfalls kann abnormales Verhalten Hinweise auf Erkrankungen geben. Das Stresshormon Cortisol, welches bei Stress vermehrt ausgeschieden wird, kann kurzfristig in Speichel und Harn, mittelfristig im Kot und langfristig in den Haaren nachgewiesen werden. Es kann Rückschlüsse auf die Stressoren, Erkrankungen oder mangelndes Wohlbefinden im Allgemeinen geben.:Inhaltsverzeichnis: 1. Einleitung 1 2. Literaturübersicht 2 2.1 Tierschutzaspekte, Wohlbefinden und die ,,Five Domains“ 2 2.2 Nicht-invasive Methoden zur Beurteilung von Wohlbefinden und Stress 5 a) Body Condition Score: 5 b) Cortisolmetabolitebestimmung aus Kot, Harn, Speichel und Haaren: 5 c) Verhaltensanalysen: 8 3. Material 11 4. Methoden 11 5. Ergebnisse 14 5.1 Elefanten (Elphantidae) 14 5.2 Herrentiere (Primates) 19 5.2.1 Menschenaffen (Hominidae) 19 5.2.2 Krallenaffen & Totenkopfaffen (Cebidae) 24 5.2.3 Paviane & Rhesusaffen (Cercopithecidae) 27 5.3 Raubtiere (Carnivora) 32 5.3.1 Felidae: Großkatzen (Pantherinae) und Kleinkatzen (Felinae) 32 5.3.2 Hyänen (Hyaenidae) 39 5.3.3 Hunde (Canidae) 40 5.3.4 Bären (Ursidae) 45 5.4 Unpaarhufer (Perissodytyla) 51 5.4.1 Pferde (Equidae) 51 5.4.2 Tapire (Tapiridae) 55 5.4.3 Nashörner (Rhinocerotidae) 59 5.5 Paarhufer (Artiodactyla) 63 5.5.1 Schweine (Suidae) und Pekaris (Tayassuidae) 63 5.5.2 Hirsche (Cervidae) 70 5.5.3 Hornträger (Bovidae) 75 5.5.4 Giraffen und Okapis (Giraffidae). 81 6. Diskussion 84 7. Zusammenfassung 91 8. Summary 93 9. Literatur 95 10. Danksagung 123

This thesis proposes a novel way to describe habit learning and the resulting balancing of goal-directed and habitual behavior using cognitive computational modeling. This approach builds on experimental evidence that habits may be understood as context-dependent automated sequences of behavior embedded in a hierarchical model. These assumptions were implemented in a Bayesian model, where goal-directed action sequences are encoded using a Markov decision process, and habits are interpreted to arise from a Bayesian prior over such sequences. Simulations show that this modeling approach yields key properties of habit learning, such as increased habit strength with increased training duration. This novel mechanistic description may lead to an improved understanding of habit learning mechanisms and individual learning trajectories, which may have implications for mental disorders which are believed to be accompanied by a maladapted balance between goal-directed an habitual control. / Diese Arbeit stellt eine neue mechanistische Beschreibung von Gewohnheitslernen und der daraus resultierenden Balance zwischen zielgerichtetem und habituellem Verhalten vor, die auf einem mathematischen kognitiven Modell aufbaut. Der Ansatz beruht auf experimenteller Evidenz, dass Gewohnheiten als kontext-abhängige, automatisierte Verhaltenssequenzen verstanden werden können, die in ein hierarchisches Modell eingebettet sind. Diese Annahmen werden mathematisch in einem Bayes'schen Modell umgesetzt, in dem zielgerichtetes Handeln als ein Markov'scher Entscheidungsprozess implementiert ist und Gewohnheiten aus einer Bayes'schen a-priori Wahrscheinlichkeit von Verhaltenssequenzen entstehen. Simulationen zeigen, dass dieser Ansatz wichtige Eigenschaften von Gewohnheitslernen reproduzieren kann, wie beispielsweise dass längere Trainingsdauern zu stärkeren Gewohnheiten führen. Diese neue mechanistische Beschreibung kann zu einem besseren Verständis individueller Lerntrajektorien und der Mechanismen beitragen, die dem Gewohnheitslernen zugrundeliegen. Dies könnte auch Auswirkungen auf das Verständnis psychischer Erkrankungen haben, bei denen davon ausgegangen wird, dass sie von einer maladaptiven Balance zwischen zielgerichtetem und habituellem Verhalten begleitet werden.

Das Verkehrsmittelwahlverhalten von Menschen ist komplex. So spielen soziodemografische, sozioökonomische sowie raum- und siedlungsstrukturelle Merkmale eine Rolle. In dieser Arbeit wird dieses Verhalten untersucht. Dabei wird eine homogene Grundgesamtheit geschaffen, welche alle Personen beinhaltet, die sowohl über eine Dauerkarte des öffentlichen Personenverkehrs als auch einen Personenkraftwagen verfügen. Anhand derer soll eine deskriptive Analyse und eine multinomiale logistische Regression Aufschluss geben, ob es Unterschiede zwischen den jeweiligen Nutzergruppen gibt. So lässt sich die Gruppe der ÖV-Nutzer durch folgende Charakteristiken beschreiben: der Großteil sind Frauen, sowie Personen, die eine hohe schulische und berufliche Bildung besitzen. Des Weiteren werden eher weniger Wege mit dem ÖV als mit dem PKW zurückgelegt. Erwerbstätige hingegen entscheiden sich eher für den PKW. / Human behavior towards the choice of transportation varies in very complex ways such as sociodemographics, socioeconomics as well as settlement structures. For this paper a homogenous population is created from season ticket holders for public transportation and car owners. Based on this population a descriptive analysis followed by a multinomial logistic regression is supposed to generate the differences between the user groups. The group of users of the public transportation system can be characterized as followed: the majority of users are women as well as highly educated people. Within this specific group distances are more likely to be covered by public transportation rather than by car. However the working population prefers to go by passenger car.

In dieser Arbeit untersuche ich das Verhalten von Arbeiterbienen beim Brutwärmen, die Wärmeübertragung von den Bienen auf die gedeckelte Brut, die thermophysikalischen Eigenschaften des Brutnests und spezielle Aspekte des Brutnestaufbaus, die für dieses Thema relevant sind und bisher nicht untersucht wurden. Meine Arbeit umfasst Verhaltensbeobachtungen und thermografische Messungen an individuellen Bienen, die Simulation des Heizverhaltens von Arbeiterinnen und das Messen der Temperaturänderungen in der Wabe, die Messung der thermophysikalischen Eigenschaften der Brutwabe und der Zellwände (Wärmeleitfähigkeit und Durchlässigkeit für Wärmestrahlung), die Auswertung von Brutzelltemperaturen als Ergebnis des Verhaltens von Arbeiterbienen, die Analyse der Anzahl und der räumlichen Verteilung von Brutlücken (Auswertung in 2-D und 3-D bezüglich beider Wabenseiten) und die Entwicklung spezifischer Computersoftware, die zur Erarbeitung dieser Ergebnisse unverzichtbar ist. Ein wichtiges Ergebnis dieser Arbeit ist die Entdeckung und Beschreibung eines bemerkenswerten, bislang unbekannten Verhaltens der Honigbiene: Die Aufrechterhaltung hoher Thoraxtemperaturen (TTh) bei Langzeitbesuchen in offenen Zellen („Lücken“) die verstreut in der gedeckelten Brutfläche vorkommen. Hier zeige ich, dass die Aufrechterhaltung der hohen TTh nicht auf den Zellinhalt (z. B. offene Brut) bezogen ist - in den meisten Fällen waren die besuchten Zellen ohnehin leer - sondern auf die direkt benachbarte gedeckelte Brut, mit der diese Zellen über gemeinsame Zellwände in Kontakt stehen. Dieses Verhalten liefert eine Erklärung für Langzeitzellbesuche von sehr langer Dauer ohne erkennbare Aktivität, die in früheren Arbeiten beschrieben aber nicht völlig verstanden wurden, und es rehabilitiert die scheinbar „faulen“ Bienen im Zellinnern. Diesem Verhalten kommt eine große Bedeutung für das Brutwärmen zu, da sich der aufgeheizte Thorax tief in der Wabe (fast an der Mittelwand) befindet wo der Wärmeverlust an die Luft minimiert ist und von wo bis zu 6 umliegende Puppenzellen gleichzeitig gewärmt werden können. Im Vergleich zum Brutwärmeverhalten an der Wabenoberfläche (Andrücken des Thorax an die Brutdeckel), wo nur 1 oder Teile von 3 Brutdeckeln mit dem Thorax in Berührung stehen, ist das Wärmen im Zellinnern mit derselben TTh bis zu 2,6-fach effizienter. Die Messung der thermophysikalischen Eigenschaften der Brutwabe und die Simulation des Brutwärmeverhaltens unter kontrollierten Bedingungen zeigen, dass sich die Wabe langsam aufwärmt und eher ein lokal begrenztes Wärmen als eine rasche Wärmeausbreitung über eine große Fläche begünstigt. Der Einflussbereich eines einzelnen Zellbesuchers hängt von seiner TTh und der Dauer des Zellbesuchs ab. Anstiege der Bruttemperatur in bis zu 3 Zellen Abstand zum Zellbesucher sind nachweisbar. Das hier beschriebene Brutwärmeverhalten im Innern von Lücken (offenen Zellen) bietet nicht nur neue Einsichten in das Bienenverhalten. Es ermöglicht auch eine Neubewertung der Lücken und ihrer Nützlichkeit für die Bienen. Eine von mir entwickelte Computersoftware („CombUse 2.0“) ermöglicht es, das Vorkommen und die räumliche Verteilung von Lücken mit hoher Genauigkeit auf der Ebene einzelner Zellen zu erfassen und auszuwerten. Die räumliche Verteilung der Lücken in der gedeckelten Brutfläche zeigt, dass schon bei geringen Lückenhäufigkeiten von ca. 4 bis 10 %, die in gesunden Kolonien normal sind, eine überraschend große Zahl gedeckelter Brutzellen (88 % bis 99 %, wenn die dreidimensionale Verteilung berücksichtigt wird) im Einflussbereich von Brut wärmenden Zellbesuchern sind. Obwohl das Brutwärmeverhalten im Zellinnern schwer zu entdecken und zu beobachten ist, führen die in dieser Arbeit präsentierten Daten zu dem Schluss, dass es sich dabei um einen wichtigen Bestandteil der Nestklimatisierung bei Honigbienen handelt. / In this thesis I investigate the behaviour of worker bees while incubating brood, heat transfer from bees to the sealed brood, the thermophysical properties of the brood nest and special aspects of brood nest architecture that are relevant for this topic but have not been investigated so far. My work comprises behavioural observations and thermographic measurements of individual bees, simulation of worker bees’ heating behaviour and measurement of temperature changes within the brood comb, the measurement of thermophysical properties of the brood comb and cell walls (thermal conductivity and transmission of thermal radiation), the analysis of brood cell temperatures as a result of the behaviour of worker bees, the analysis of the number and spatial distribution of brood gaps (analysis in 2-D and 3-D with regard to both sides of a comb) and the engineering of specific computer software which was indispensable to achieve these results. One major result of this work is the discovery and description of a very remarkable, hitherto unknown behaviour of the honeybee: the maintenance of high thorax temperatures (TTh) during long-time visits to open cells (“gaps”) which are scattered at low rates among the sealed brood. Here I show that the maintenance of high TTh is not related to the contents of the visited cells (anyway, they were empty in most cases) but to the presence of sealed brood which is directly adjacent to and sharing common cell walls with the visited cell. The discovery of this behaviour casts a positive light on apparently “lazy” bees and provides an explanation for long-time cell-visits with durations of several ten minutes which were described but not fully understood in earlier works by other authors. Moreover, this behaviour is of high relevance for brood incubation itself because the heated thorax is deep in the comb (almost down to the middle wall) where heat loss to the air is minimized and where up to 6 surrounding pupa cells can be warmed simultaneously. In comparison to specific brood incubation behaviour on the comb surface (pressing the thorax onto the brood caps), where only one or parts of three brood caps may be in touch with a heated thorax, heating inside cells with the same TTh is up to 2,6 times more efficient. The measurement of thermophysical properties of the brood comb and the simulation of worker heating under controlled conditions show that the comb warms up slowly and supports local heating rather than a rapid spread of heat all over the area. The radius-of-influence of a single cell visitor depends on its TTh and on the duration of the cell visit. Increases of brood temperature as far as three cells away from the cell visitor may be detected. The brood incubation behaviour via gaps (i.e. open cells) which I describe in this work does not only give new insights into bee behaviour. It also allows a reconsideration of the gaps them¬selves and their usefulness to the bees. A specific computer software (“CombUse 2.0”) which I developed for this work allowed me to register and analyze the spatial distribution of gaps with high precision on the level of cells, in contrast to rough estimations of brood areas and gap numbers which are commonly used in bee-breeding and population assessments. The analysis of the spatial distribution of gaps in the sealed brood area shows that even at small proportions of gaps (ca. 4 to 10 %, common to healthy colonies), a surprisingly large number (88 % to 99 %, if the three-dimensional distribution of gaps is considered) of sealed brood cells is within the reach of brood incubating worker bees visiting these gaps. Although brood incubation behaviour inside cells is very difficult to detect and observe, the data presented in this work strongly suggest that heating inside cells is an important part of nest climate control and other aspects of social life in honeybee colonies.

Die Kausalität wird im Schadenersatzrecht häufig mit der Hilfe von Annahmen geprüft. Ob diese Hypothesen für den Schädiger entlastend und damit haftungsbefreiend wirken können, ist seit langem umstritten. Das zeigt der Meinungsstand zur bekanntesten Form der hypothetischen Verursachung, der überholenden Kausalität. Weniger Beachtung wurde hingegen der - ebenso auf Annahmen aufbauenden - Kausalitätsprüfung einer Unterlassung geschenkt. Nach einer aktuellen Entscheidung des Obersten Gerichtshofes soll dabei selbst das fiktive haftungsbegründende Verhalten eines hypothetischen Dritten den realen Schädiger von seiner Haftung befreien. Die Entscheidung wird zum Ausgangspunkt genommen, um die hypothetische Kausalität der Unterlassung näher zu untersuchen.

SNAP25 (Synaptosomal-Associated Protein of 25 kDa; part of the SNARE complex) is involved in the docking and fusion of synaptic vesicles in presynaptic neurons necessary for the regulation of neurotransmitter release, as well as in axonal growth and synaptic plasticity. In humans, different single nucleotide polymorphisms of SNAP25 have repeatedly been associated with attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD). Thus, in this study heterozygous Snap25 knockout mice were investigated as a model of ADHD. Heterozygous (+/-) Snap25 knockout mice as well as their wild-type (+/+) littermates were reared under control conditions or underwent a Maternal Separation (MS) procedure. Starting at the age of 2 months, mice were tested for locomotor activity in a repeated long-term Open Field (OF) task, for attention deficits and impulsive behavior in the 5 Choice Serial Reaction Time Task (5CSRTT), for anxiety-like behavior in the Light-Dark Box (LDB) and for depression-like behavior in the Porsolt Forced Swim Test (FST). The brains of these mice were subsequently tested for the expression of several ADHD related genes in a quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR) study. Another group of female mice (+/+; +/-) underwent a one hour OF test after oral administration of 45 mg/kg Methylphenidate (MPH) or placebo. To find an optimized dosage for this MPH challenge, a pilot study was performed. Wild-type C57BL/6 mice were tested in a long-term OF with several dosages of MPH both intraperitoneally (i.p.) and orally. The brains of these animals were afterwards investigated for neurotransmitter concentrations. In this pilot study the dosages of MPH that were similarly behaviorally effective without causing symptoms of overdosing were 7.5-15 mg/kg intraperitoneally and 30-60 mg/kg orally. However, even though it was possible to find intraperitoneal and oral doses that correlate behaviorally, the neurochemistry was mostly different. In the study on Snap25-deficient mice, unstressed controls showed a hyperactive phenotype in the second of two long-term OF sessions (60 min) spaced three weeks apart. Considering all groups, there was a significant interaction of stress and genotype in the second session, with animals subjected to MS being overall hyperactive with no genotype differences. In the training phase of the 5CSRTT only effects of stress were found, with MS animals finding and consuming fewer rewards. In the single test trial, several genotype effects became apparent, with tendencies for the number of correct nose pokes and the number of rewards eaten, and a significant effect for the number of rewards eaten directly after the correct response. In all of these variables +/- mice performed worse than their wild-type littermates. In the LDB +/- mice entered the lit compartment of the arena earlier than the controls, thus showing attenuated anxiety-like behavior. Regarding depressive-like behavior in the FST, male +/- mice spent significantly less time struggling than male +/+ mice. In the gene expression study, +/- mice had lower expression levels of Maoa and Comt, and higher expression levels of Nos1 than wild-types. Finally, the locomotor activity response to MPH was exaggerated in +/- mice as compared to controls. Heterozygous Snap25 knockout mice show some of the behavioral characteristics of ADHD, as for example a mild hyperactivity in a familiar environment, difficulties in the correct execution of a given task and even some behavior that can be interpreted as delay aversion. Additionally, expression levels of three ADHD related genes were changed in these animals. Although the exaggerated locomotor activity response to MPH is not to be expected of an ADHD model, the difference in the response between +/+ and +/- mice nonetheless implicates a potential dysfunction of the brain dopaminergic system. / SNAP25 (Synaptosomal assoziiertes Protein, 25 kDa; Teil des SNARE Komplexes) ist an der Fusion von synaptischen Vesikeln mit der präsynaptischen Zellmembran beteiligt, und somit notwendig für die Regulation der Neurotransmitter-Ausschüttung. Außerdem wird eine wichtige Funktion bei dem Wachstum von Axonen und synaptischer Plastizität diskutiert. In Humanstudien wurden wiederholt verschiedene Einzelnukleotid-polymorphismen von SNAP25 mit Aufmerksamkeitsdefizit- / Hyperaktivitätssyndrom (ADHS) assoziiert. In der vorliegenden Studie wurden heterozygote Snap25 knockout Mäuse als Modell für ADHS untersucht. Heterozygote (+/-) Snap25 knockout Mäuse und ihre wildtypischen Wurfgeschwister wurden unter Kontrollbedingungen großgezogen oder einer maternalen Separation (MS) unterzogen. Beginnend im Alter von etwa 2 Monaten wurden diese Mäuse verschiedenen Verhaltenstests unterzogen: in einem wiederholten Langzeit-Open-Field (OF) Test wurde Aktivität untersucht, Aufmerksamkeitsdefizite und Impulsivität mit dem 5 Choice Serial Reaction Time Task (5CSRTT), angst-ähnliches Verhalten in der Light-Dark Box (LDB) und depressions-ähnliches Verhalten im Porsolt Forced Swim Test (FST). Die Gehirne dieser Mäuse wurden anschließend auf die Expression verschiedener ADHS bezogener Gene in einer quantitativen Real-Time-PCR (qRT-PCR) untersucht. Eine zusätzliche Gruppe weiblicher Mäuse (+/+; +/-) durchlief einen einstündigen OF Test nach oraler Gabe von 45 mg/kg Methylphenidat (MPH) oder Placebo. Um eine optimale Dosierung für MPH in diesem Experiment zu finden, wurde eine Pilotstudie durchgeführt. Hierbei wurden wildtypische C57/BL6 Mäuse in einem Langzeit OF Test mit Gabe unterschiedlicher Dosierungen von MPH, sowohl oral als auch intraperitoneal (i.p.), untersucht. Im Anschluss wurden die Gehirne dieser Tiere auf Neurotransmitter-konzentration geprüft. Diese Pilotstudie ergab als optimale Dosierungen von MPH auf Verhaltensebene 7.5-15 mg/kg i.p. und 30-60 mg/kg oral. Allerdings waren die neurochemischen Effekte der beiden unterschiedlichen Applikationsarten größtenteils verschieden. In der Snap25 Studie zeigten ungestresste Kontroll-Tiere einen leicht hyperaktiven Phänotyp in dem zweiten von zwei Langzeit-Open-Field Tests (60 min) im Abstand von 3 Wochen. Bei Betrachtung aller Gruppen ergab sich auch eine signifikante Interaktion von Stress und Genotyp in der zweiten Testung, und zwar dahingehend, dass MS Tiere grundsätzlich aktiveres Verhalten zeigten, ohne Genotypen-Unterschiede. In der Anfangsphase des 5CSRTT lagen nur signifikante Haupteffekte für Stress vor, gestresste Tiere hatten größere Probleme im Meistern der Aufgabe als Wildtypen. Erst im sogenannten Test-Trial am Ende der Versuchsreihe ergaben sich signifikante Haupteffekte für den Genotyp. Heterozygote Snap25 knockout Mäuse zeigten beispielsweise weniger korrekte Reaktionen und konsumierten auch weniger Belohnungspellets direkt im Anschluss an eine korrekte Reaktion als Wildtypen. In der LDB brauchten +/- Mäuse wiederum weniger Zeit als Wildtypen, um den erleuchteten Teil der Arena zu betreten, und zeigten dadurch ein reduziertes Angst-ähnliches Verhalten. Im Gegensatz dazu ergab sich ein erhöht Depressions-ähnliches Verhalten für männliche heterozygote Snap25 knockout Mäuse im FST. Auf der Genexpressions-Ebene hatten +/- Mäuse niedrigere Expressionslevels von Maoa und Comt und höhere Expressionslevels von Nos1 als Wildtypen. Abschließend zeigte sich eine erhöhte Reaktion auf MPH bei heterozygoten Mäusen. Zusammenfassend zeigen heterozygote Snap25 knockout Mäuse einige Charakteristika von ADHS auf Verhaltensebene, wie zum Beispiel eine leichte Hyperaktivität in bekannter Umgebung, Schwierigkeiten im Erlernen einer gestellten Aufgabe und sogar Verhaltensweisen, die auf eine Abneigung gegenüber Verzögerungen hindeuten. Zusätzlich kommt es aufgrund des Knockouts zu veränderten Expressionslevels verschiedener ADHS assoziierter Gene. Auch wenn die erhöhte Verhaltensreaktion von +/- Mäusen auf MPH nicht die erwartete Reaktion eines ADHS Modells darstellt, deutet sie dennoch auf ein Ungleichgewicht des dopaminergen Systems im Gehirn hin, das bei ADHS eine wichtige Rolle spielt.

Die vorliegende Arbeit untersucht das Zusammenspiel von Motiven und Anreizen sowie beobachtbaren dysfunktionalen Verhaltensweisen von Managern bei der Berliner Median-Budgetierung. Von einer Literaturrecherche ausgehend wird zunächst das theoretische Konzept der Dysfunktionen näher gehend erläutert und erklärt. Um den Aussagegehalt der theoretischen Annahmen zu überprüfen und somit eine Verbindung zwischen Einzelfallstudie und generellem theoretischem Kontext zu erhalten, werden hierzu Hypothesen aufgestellt. Darauf aufbauend folgt eine Einzelfallstudie der Berliner Median-Budgetierung mit Fokus auf die Amtsleiter der Leistungs- und Verantwortungszentren. Auf der fallbezogenen Ebene zeigt sich, dass die ursprünglich in der Berliner Median-Budgetierung intendierten Anreizfunktionen bei den Amtsleitern weitest gehend nicht verfangen. Vielmehr produziert das Verfahren Anreize, die dysfunktionale Verhaltensweisen fördern. Auf der generellen Ebene kann hierzu ein Zusammenhang zwischen theoretischen Annahmen zu Dysfunktionen und den Beobachtungen der Einzelfallstudie hergestellt werden. Somit lassen sich dysfunktionale Handlungsmuster innerhalb der Berliner Median-Budgetierung mittels Erklärungsmodellen der theoretischen Konzeption begründen. / This thesis analyzes the interaction of motives and incentives and observable dysfunctional behavior of managers at the Berlin median-budgeting system. First, the thesis explains the theoretical concept of dysfunctions, as explained in the literature. Hypotheses are established to verify the significance of the theoretical assumptions, thus establishing a connection between the case-study with the general theoretical context. Thereon a single case-study of the Berlin median-budgeting system follows. The research results show that the intended incentive-functions in the Berlin median- budgeting system do not affect the head officials. The procedure rather supports dysfunctional behavior. A connection can be drawn between the results of the case study and the general theoretical assumptions. Therefore, dysfunctional behavior at the local level of the Berlin median-budgeting system can be explained with the help of explanatory models of the theoretical concept.

Der ubiquitär exprimierte, multifunktionale Glucosetransporter GLUT8 gehört zur Klasse III der Familie der passiven Glucosetransporter, die aus insgesamt 14 Proteinen besteht. Die fünf Mitglieder der Klasse IIII unterscheiden sich strukturell leicht von den Mitgliedern der Klasse I und II (Joost und Thorens, 2001). GLUT8 besitzt ein N-terminales Dileucin-Motiv, das Teil eines [DE]XXXL[LI] Motivs ist, welches für die Sortierung des Transporters in späte Endosomen und Lysosomen verantwortlich ist (Augustin et al., 2005). Da bis heute kein Signal identifiziert wurde, das eine Translokation des Transporters zur Plasmamembran auslöst, wird eine intrazelluläre Funktion von GLUT8 vermutet (Widmer et al., 2005). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die intrazelluläre Funktion des Transporters in der Regulation der Glucosehomöostase des Körpers durch Analyse einer Slc2a8-knockout-Maus untersucht. Die homozygote Deletion des Transporters erbrachte lebensfähige Nachkommen, die sich augenscheinlich nicht von ihren Wildtyp-Geschwistern unterschieden. Allerdings wurde bei Verpaarungen heterozygoter Mäuse eine verminderte Anzahl an Slc2a8-/--Nachkommen beobachtet, die signifikant von der erwarteten Mendel’schen Verteilung abwich. Da Slc2a8 die höchste mRNA-Expression in den Testes aufwies und die Überprüfung der Fertilität mittels verschiedener homozygoter Verpaarungen eine Störung der weiblichen Fortpflanzungsfähigkeit ausschloss, wurden die Spermatozoen der Slc2a8-/--Mäuse eingehender untersucht. Als Ursache für die verringerte Anzahl von Slc2a8-/--Geburten wurde eine verminderte Prozentzahl motiler Slc2a8-/--Spermien ermittelt, die durch eine unzureichende mitochondriale Kondensation in den Spermien bedingt war. Diese Veränderung war mit einem reduzierten mitochondrialen Membranpotential assoziiert, was eine verminderte ATP-Produktion nach sich zog. Somit scheint GLUT8 in den Spermien an einem intrazellulären Transportprozess beteiligt zu sein, der einen Einfluss auf die oxidative Phosphorylierung der Mitochondrien ausübt. Im Gehirn wurde Slc2a8 besonders stark im Hippocampus exprimiert, der in der Regulation von körperlicher Aktivität, Explorationsverhalten, Erinnerungs- und Lernprozessen sowie Angst- und Stressreaktionen eine Rolle spielt. Außerdem wurde GLUT8 im Hypothalamus nachgewiesen, der unter anderem an der Regulation der Nahrungsaufnahme beteiligt ist. Die Slc2a8-/--Mäuse zeigten im Vergleich zu ihren Slc2a8+/+-Geschwistern eine signifikant gesteigerte körperliche Aktivität, die zusammen mit der von Membrez et al. (2006) publizierten erhöhten Zellproliferation im Hippocampus auf eine Nährstoffunterversorgung dieses Areals hindeutet. Die Nahrungsaufnahme war in Abwesenheit von GLUT8 nicht verändert, was zusammen mit dem nur geringfügig niedrigeren Körpergewicht der Slc2a8-/--Mäuse eine Funktion von GLUT8 im Glucose-sensing der Glucose-sensitiven Neurone des Gehirns ausschließt. Das leicht reduzierte Körpergewicht der Slc2a8-/--Mäuse ließ sich keinem bestimmten Organ- oder Gewebetyp zuordnen, sondern schien durch eine marginale Gewichtsreduktion aller untersuchten Gewebe bedingt zu sein. Zusammen mit den erniedrigten Blutglucosespiegeln und der anscheinend gesteigerten Lebenserwartung zeigten die Slc2a8-/--Mäuse Symptome einer leichten Nährstoffunterversorgung. GLUT8 scheint daher am Transport von Zuckerderivaten, die während des lysosomalen/endosomalen Abbaus von Glykoproteinen anfallen, beteiligt zu sein. Die so wiederaufbereiteten Zucker dienen dem Körper offenbar als zusätzliche Energiequelle. / The family of facilitative glucose transporters consists of 14 different members in human, which are divided into three classes (Joost and Thorens, 2001). The class III family member GLUT8 contains an amino-terminal dileucine sorting signal, which is part of the highly conserved [DE]XXXL[LI] motif responsible for the localization of GLUT8 in lysosomes and late endosomes (Augustin et al., 2005). To date there is no stimulus known, which translocates the transporter to the plasma membrane, therefore an intracellular function rather than at the cell surface is considered (Widmer et al., 2005). The aim of the present dissertation was to analyze the intracellular role of GLUT8 in the regulation of whole body glucose homeostasis, by the characterization of the corresponding knockout mice (Slc2a8-/-). Slc2a8-/- mice were viable and showed no obvious disparity to their wild-type littermates. However, analysis of the offspring distribution of heterozygous mating provided a reduced number of born Slc2a8-/- offspring which differed significantly from the expected Mendelian distribution. Because Slc2a8 mRNA is expressed at highest levels in the testis and the female Slc2a8-/- mice showed no alterations in fertility, we further investigated the function of Slc2a8-/- spermatozoa. An impaired mitochondrial condensation in the Slc2a8-/- spermatozoa, which was associated with decreased ATP levels resulted in a reduced number of motile Slc2a8-/- sperm, which appeared to be responsible for the reduced number of born Slc2a8-/- offspring. Therefore in sperm cells GLUT8 seems to be important for an intracellular transport process, which exerts an influence on the oxidative phosphorylation in the mitochondria. In the brain Slc2a8 is expressed at highest levels in the hippocampus, which is important for the regulation of physical activity, exploration behaviour, memory and learning as well as anxiety related behaviour. Additionally, GLUT8 was detected in the hypothalamus, which is amongst others involved in the regulation of food intake. The Slc2a8-/- mice showed a significant increase in locomotor activity, which indicates a moderate undersupply of the hippocampus area. According to this finding the group of Membrez et al. (2006) observed a raised cell proliferation in the hippocampus of Slc2a8-/- mice. The fact that no alterations in food intake and only a moderate reduction in body weight was detected in Slc2a8-/- mice, indicates that GLUT8 is not important for the hypothalamic glucose sensing. The marginal decreased body weight of the Slc2a8-/- mice appeared to be associated with a slightly reduced weight of different tissues. Together with the lowered blood glucose concentrations and the apparently enhanced lifespan, the Slc2a8-/- mice showed symptoms of a moderate undersupply compareable to caloric restriction. Thus, we hypothesize that GLUT8 is important for the transport of sugar derivatives which arise during lysosomal/endosomal degradation of glycoproteins. These recycled sugars may serve as an additional energy source in the cell.