Die Anwendung von Hochintensitätslasern zur Beschleunigung von Teilchen bietet eine Alternative zu klassischen Teilchenbeschleunigern und den von diesen erzeugten Strahlenqualitäten. Nach großen Fortschritten auf dem Gebiet der Laser-Teilchenbeschleunigung wurde die Anwendung der neuen Technologie in der klinischen Ionentherapie vorgeschlagen und diskutiert. Bevor es dazu kommen kann, muss aber neben der Verbesserung der Strahleigenschaften, wie z. B. der Erhöhung der Energie, und der Stabilität der Teilchenbeschleunigung auch eine geeignete physikalische und dosimetrische Charakterisierung entwickelt und die biologische Wirksamkeit dieser neuartigen, ultrakurz gepulsten Strahlenqualität mit extrem hoher Pulsdosisleistung untersucht werden. Dies erfordert eine ganze Reihe von umfangreichen Experimenten der notwendigen Translationskette, angefangen von in vitro Zellbestrahlungen über in vivo Studien bis hin zu präklinischen Untersuchungen und ersten klinischen Studien. Hierzu wurden das Verbundprojekt onCOOPtics gegründet und in einem ersten Schritt in vitro Zellbestrahlungen zur Untersuchung der biologischen Wirksamkeit laserbeschleunigter Teilchen durchgeführt. Dazu wurden Dosis-Effekt-Kurven für humane Tumor- und Normalgewebs-Zelllinien jeweils für mehrere biologische Endpunkte bestimmt. Begonnen wurde dabei mit der umfangreichen Untersuchung laserbeschleunigter Elektronen am JeTi-Lasersystem in Jena, auf welche zum Zeitpunkt der Verfügbarkeit des DRACO-Lasersystems in Dresden die dosimetrische und strahlenbiologische Charakterisierung laserbeschleunigter Protonen an diesem Lasersystem folgte. Dabei stellte die Entwicklung einer präzisen Dosimetrie zur Bestimmung der applizierten Dosis aufgrund der Strahleigenschaften laserbeschleunigter Teilchen eine große Herausforderung dar. Sie ist aber sowohl im Hinblick auf eine spätere klinische Anwendung als auch für die Durchführung quantitativer strahlenbiologischer Experimente obligatorisch. Diese Arbeit, die im Rahmen des Verbundprojektes entstanden ist, leistet dazu in vielfacher Hinsicht einen wesentlichen Beitrag: Erstens wurden geeignete Detektoren zur präzisen dosimetrischen Charakterisierung laserbeschleunigter Elektronen und Protonen entwickelt, optimiert und charakterisiert sowie präzise kalibriert. So wurden umfangreiche Studien zu verschiedenen Eigenschaften der auch in der klinischen Dosimetrie angewandten radiochromischen Filme durchgeführt und die Filme entsprechend kalibriert. Dabei wurden neue Erkenntnisse u. a. über deren Energieabhängigkeit gewonnen, die für zahlreiche Anwendungen der Filme von Bedeutung sind. Weiterhin wurden verschiedene Ionisationskammern zur Echtzeit-Strahlmonitorierung von laserbeschleunigten Elektronen und Protonen ausgewählt und dosimetrisch charakterisiert. Zudem wurde der Einsatz von CR-39 Festkörperspurdetektoren zur spektroskopischen Untersuchung laserbeschleunigter Protonen etabliert, indem die Nachverarbeitung und Auslesung der Detektoren charakterisiert und optimiert wurden und außerdem eine retrospektive Filterprozedur der detektierten Krater entwickelt und angewendet wurde. Ferner wurde ein Faraday Cup, der auf die speziellen Eigenschaften derzeitiger laserbeschleunigter Protonen-Strahlenqualitäten abgestimmt ist, entwickelt, charakterisiert und mit drei voneinander unabhängigen Methoden kalibriert. Die radiochromischen Filme und der Faraday Cup konnten daraufhin als Referenzdosimeter sowohl an den konventionellen als auch an den neuartigen Laser-Teilchenbeschleunigern erfolgreich eingesetzt werden. Zweitens bildete die durchgeführte Echtzeit- und Referenzdosimetrie laserbeschleunigter Elektronen die Grundlage für die weltweit ersten systematischen Zellbestrahlungsexperimente dieser Strahlenqualität. Dabei konnten trotz großer Pulsdosisschwankungen alle Anforderungen bezüglich Dosishomogenität, Strahlstabilität, präziser Deposition einer vorgegebenen Dosis und Unsicherheit der bestimmten applizierten Dosis, die für eine quantitative Auswertung der radiobiologischen Daten notwendig sind, erfüllt werden. Exemplarisch sei die bestimmte Gesamt-Dosisunsicherheit von unter 10% genannt. Drittens wurden auch laserbeschleunigte Protonen so präzise dosimetrisch monitoriert und charakterisiert, dass auch mit dieser Strahlenqualität quantitative strahlenbiologische Untersuchungen durchgeführt werden konnten. Herausgefordert durch die kurze Reichweite der Protonen im Submillimeterbereich und das breite Energiespektrum dieser Strahlenqualität, gelang dies neben der Charakterisierung und Kalibrierung der einzelnen Detektoren durch die Konzeption und Realisierung eines integrierten Dosimetrie- und Zellbestrahlungssystems (IDOCIS).Weltweit erstmalig wurde eine Echtzeit-Strahlmonitorierung während der Zellbestrahlungen mit laserbeschleunigten Protonen durchgeführt, die sowohl zur kontrollierten Applikation einer vorgegebenen Dosis und zur Strahlüberwachung als auch zusammen mit der durchgeführten Referenzdosimetrie zur hochpräzisen Bestimmung der absolut in den Zellen deponierten Dosis diente. Außerdem trug die parallele und redundante Verwendung zweier voneinander unabhängiger Referenzdosimetrie-Systeme erheblich zur Erreichung einer hohen Zuverlässigkeit und Sicherheit bei. Die Unsicherheit in der bestimmten deponierten Dosis betrug entsprechend für den Endpunkt der residualen DNS-Doppelstrangbrüche 24h nach Bestrahlung, für den eine vollständige Dosis-Effekt-Kurve ermittelt wurde, nur ca. 10%. Die Unsicherheit liegt damit schon fast in dem Bereich, der an klinisch angewandten Beschleunigern zulässig ist (3-5%). Dagegen konnte zu Beginn dieser Arbeit die Dosis laserbeschleunigter Protonen nur mit einer Ungenauigkeit von mehr als 50% abgeschätzt werden. Viertens wurden die zur Bestimmung der relativen biologischen Wirksamkeit notwendigen Vergleichsbestrahlungen mit konventionellen Elektronen- und Protonenstrahlenquellen und die zur Vergleichbarkeit der konventionellen und laserbeschleunigten Strahlenqualitäten erforderlichen Referenzbestrahlungen mit 200kVp Röntgenröhren im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls dosimetrisch optimiert und genau charakterisiert. Die dosimetrischen Ergebnisse der vorliegenden Arbeit waren eine notwendige Voraussetzung für die im Rahmen anderer Arbeiten vollzogene strahlenbiologische Auswertung der durchgeführten Zellbestrahlungen. Dabei wurde insgesamt kein signifikanter Unterschied in der strahlenbiologischen Wirksamkeit zwischen laserbeschleunigten, ultrakurz gepulsten und konventionellen, kontinuierlichen Strahlenqualitäten weder für Elektronen noch für Protonen festgestellt. Durch die Konsistenz dieser Ergebnisse für beide Teilchenarten und unterschiedliche biologische Endpunkte ist damit die nächste Stufe auf dem translationalen Weg hin zur klinischen Anwendung laserbeschleunigter Teilchen begehbar: Die Durchführung von in vivo Untersuchungen. Dabei muss zwar von einer zweidimensionalen (Zell-Monolayer) auf eine dreidimensionale Zielvolumenbestrahlung (Tumor) übergegangen werden, wobei aber die im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelten Dosimetrieverfahren und Detektoren auch bei den Tierbestrahlungen angewendet und eingesetzt werden können. / The application of high-intensity lasers for particle acceleration provides an alternative to conventional particle accelerators and also alternative beam qualities. Soon after the recent progress in the field of laser particle acceleration, its application in clinical ion therapy was proposed and discussed widely. Besides the improvement of the beam properties (increasing of beam energy and stability of particle acceleration process, e. g.) a capable physical and dosimetric characterization has to be developed before the technology can be applied in cancer therapy. The same is true for investigation of the biological effectiveness of this new, ultra-short pulsed beam quality with extremely high pulse dose rate. Hence, the whole translational chain, beginning from in vitro cell irradiation over in vivo studies to the point of preclinical investigations and first clinical trials, is necessary. For this reason, in a first step the joint research project onCOOPtics was founded and in vitro cell irradiation experiments were performed to study the biological effectiveness of laser accelerated particles. Therefore, dose-effect-curves for tumor and normal tissue cell lines were determined for different biological endpoints. Starting with extensive experiments with laser accelerated electrons at the JeTi laser system in Jena, the investigations were continued with dosimetric and radiobiological characterization of laser accelerated protons at the DRACO laser system in Dresden shortly after the DRACO laser started its operation. In this process, the development of a precise dosimetry for determination of the applied dose posed a great challenge due to the beam properties of laser accelerated particles. However, this is a crucial and compulsive requirement for both, the future clinical application and also for the realization of quantitative radiobiological experiments. Compiled in the onCOOPtics framework, this paper contributed to this task in multiple key aspects: Firstly, capable detectors for precise dosimetric characterization of laser accelerated electrons and protons were developed, optimized and characterized as well as precisely calibrated. Thus, comprehensive investigations were performed studying different properties of radiochromic films which are also applied in clinical dosimetry. In addition, these films were precisely calibrated for different beam qualities. Thereby, new findings of the energy dependence of radiochromic films were obtained which are of importance for numerous applications of these films. Moreover, different ionization chambers for real-time beam monitoring of laser accelerated electrons and protons were selected and characterized. Furthermore, the application of CR-39 solid state track detectors was established for spectroscopic investigations of laser accelerated protons by characterizing and optimizing the postirradiation processing and the readout of the detectors. Also a retrospective filter procedure of the detected tracks was developed and applied. Moreover, a Faraday Cup adjusted to the special properties of current laser accelerated proton beam qualities was developed, characterized and precisely calibrated by means of three independent calibration methods. Finally, the radiochromic films and the Faraday Cup could be used as reference dosimeters both for conventional accelerators and also for novel laser particle accelerators. Secondly, the performed real-time and reference dosimetry of laser accelerated electrons was the prerequisite of the first systematic cell irradiation experiments with this beam quality worldwide. Despite high pulse dose fluctuations, all requirements were satisfied concerning dose homogeneity, beam stability, precise deposition of a prescribed dose and uncertainty of the applied dose, that are all necessary for a quantitative evaluation of the radiobiological data. Exemplary, a total dose uncertainty below 10% was reached. Thirdly, laser accelerated protons were precisely monitored and characterized allowing quantitative, well-founded radiobiological investigations with this beam quality. This task was very much challenged by the short range of the protons in the sub-millimeter range and the broad energy spectrum of the beam quality. It was succeeded not only due to the comprehensive characterization and precise calibration of the different detectors but also due to the conception and realization of an integrated dosimetry and cell irradiation system (IDOCIS). For the first time, a real-time beam monitoring during cell irradiation with laser accelerated protons was performed. This real-time monitoring was not only used for controlled application of the prescribed dose and beam monitoring and also – together with the performed reference dosimetry – for precise determination of the deposited dose at cell location. In addition, high reliability and safety was considerably ensured by using two independent reference dosimetry systems in parallel. Hence, the determined uncertainty of the deposited dose was only about 10% for the biological endpoint of the residual DNA double strand breaks 24h after irradiation. For this endpoint a complete dose-effect-curve was obtained. Therefore, the achieved uncertainty is almost as small as necessary at clinically applied accelerators (3

Background The inducible Cre-lox system is a valuable tool to study gene function in a spatial and time restricted fashion in mouse models. This strategy relies on the limited background activity of the modified Cre recombinase (CreER) in the absence of its inducer, the competitive estrogen receptor ligand, tamoxifen. The RIP-CreER mouse (Tg (Ins2-cre/Esr1) 1Dam) is among the few available β-cell specific CreER mouse lines and thus it has been often used to manipulate gene expression in the insulin-producing cells of the endocrine pancreas. Principal Findings Here, we report the detection of tamoxifen-independent Cre activity as early as 2 months of age in RIP-CreER mice crossed with three distinct reporter strains. Significance Evidence of Cre-mediated recombination of floxed alleles even in the absence of tamoxifen administration should warrant cautious use of this mouse for the study of pancreatic β-cells.

Appropriate reactions toward emotional stimuli depend on the distribution of prefrontal attentional resources. In mid-adolescence, prefrontal top-down control systems are less engaged, while subcortical bottom-up emotional systems are more engaged. We used functional magnetic resonance imaging to follow the neural development of attentional distribution, i.e. attending versus ignoring emotional stimuli, in adolescence. 144 healthy adolescents were studied longitudinally at age 14 and 16 while performing a perceptual discrimination task. Participants viewed two pairs of stimuli – one emotional, one abstract – and reported on one pair whether the items were the same or different, while ignoring the other pair. Hence, two experimental conditions were created: 'attending emotion/ignoring abstract' and 'ignoring emotion/attending abstract'. Emotional valence varied between negative, positive, and neutral. Across conditions, reaction times and error rates decreased and activation in the anterior cingulate and inferior frontal gyrus increased from age 14 to 16. In contrast, subcortical regions showed no developmental effect. Activation of the anterior insula increased across ages for attending positive and ignoring negative emotions. Results suggest an ongoing development of prefrontal top-down resources elicited by emotional attention from age 14 to 16 while activity of subcortical regions representing bottom-up processing remains stable.

Die Anwendung von Hochintensitätslasern zur Beschleunigung von Teilchen bietet eine Alternative zu klassischen Teilchenbeschleunigern und den von diesen erzeugten Strahlenqualitäten. Nach großen Fortschritten auf dem Gebiet der Laser-Teilchenbeschleunigung wurde die Anwendung der neuen Technologie in der klinischen Ionentherapie vorgeschlagen und diskutiert. Bevor es dazu kommen kann, muss aber neben der Verbesserung der Strahleigenschaften, wie z. B. der Erhöhung der Energie, und der Stabilität der Teilchenbeschleunigung auch eine geeignete physikalische und dosimetrische Charakterisierung entwickelt und die biologische Wirksamkeit dieser neuartigen, ultrakurz gepulsten Strahlenqualität mit extrem hoher Pulsdosisleistung untersucht werden. Dies erfordert eine ganze Reihe von umfangreichen Experimenten der notwendigen Translationskette, angefangen von in vitro Zellbestrahlungen über in vivo Studien bis hin zu präklinischen Untersuchungen und ersten klinischen Studien. Hierzu wurden das Verbundprojekt onCOOPtics gegründet und in einem ersten Schritt in vitro Zellbestrahlungen zur Untersuchung der biologischen Wirksamkeit laserbeschleunigter Teilchen durchgeführt. Dazu wurden Dosis-Effekt-Kurven für humane Tumor- und Normalgewebs-Zelllinien jeweils für mehrere biologische Endpunkte bestimmt. Begonnen wurde dabei mit der umfangreichen Untersuchung laserbeschleunigter Elektronen am JeTi-Lasersystem in Jena, auf welche zum Zeitpunkt der Verfügbarkeit des DRACO-Lasersystems in Dresden die dosimetrische und strahlenbiologische Charakterisierung laserbeschleunigter Protonen an diesem Lasersystem folgte. Dabei stellte die Entwicklung einer präzisen Dosimetrie zur Bestimmung der applizierten Dosis aufgrund der Strahleigenschaften laserbeschleunigter Teilchen eine große Herausforderung dar. Sie ist aber sowohl im Hinblick auf eine spätere klinische Anwendung als auch für die Durchführung quantitativer strahlenbiologischer Experimente obligatorisch. Diese Arbeit, die im Rahmen des Verbundprojektes entstanden ist, leistet dazu in vielfacher Hinsicht einen wesentlichen Beitrag: Erstens wurden geeignete Detektoren zur präzisen dosimetrischen Charakterisierung laserbeschleunigter Elektronen und Protonen entwickelt, optimiert und charakterisiert sowie präzise kalibriert. So wurden umfangreiche Studien zu verschiedenen Eigenschaften der auch in der klinischen Dosimetrie angewandten radiochromischen Filme durchgeführt und die Filme entsprechend kalibriert. Dabei wurden neue Erkenntnisse u. a. über deren Energieabhängigkeit gewonnen, die für zahlreiche Anwendungen der Filme von Bedeutung sind. Weiterhin wurden verschiedene Ionisationskammern zur Echtzeit-Strahlmonitorierung von laserbeschleunigten Elektronen und Protonen ausgewählt und dosimetrisch charakterisiert. Zudem wurde der Einsatz von CR-39 Festkörperspurdetektoren zur spektroskopischen Untersuchung laserbeschleunigter Protonen etabliert, indem die Nachverarbeitung und Auslesung der Detektoren charakterisiert und optimiert wurden und außerdem eine retrospektive Filterprozedur der detektierten Krater entwickelt und angewendet wurde. Ferner wurde ein Faraday Cup, der auf die speziellen Eigenschaften derzeitiger laserbeschleunigter Protonen-Strahlenqualitäten abgestimmt ist, entwickelt, charakterisiert und mit drei voneinander unabhängigen Methoden kalibriert. Die radiochromischen Filme und der Faraday Cup konnten daraufhin als Referenzdosimeter sowohl an den konventionellen als auch an den neuartigen Laser-Teilchenbeschleunigern erfolgreich eingesetzt werden. Zweitens bildete die durchgeführte Echtzeit- und Referenzdosimetrie laserbeschleunigter Elektronen die Grundlage für die weltweit ersten systematischen Zellbestrahlungsexperimente dieser Strahlenqualität. Dabei konnten trotz großer Pulsdosisschwankungen alle Anforderungen bezüglich Dosishomogenität, Strahlstabilität, präziser Deposition einer vorgegebenen Dosis und Unsicherheit der bestimmten applizierten Dosis, die für eine quantitative Auswertung der radiobiologischen Daten notwendig sind, erfüllt werden. Exemplarisch sei die bestimmte Gesamt-Dosisunsicherheit von unter 10% genannt. Drittens wurden auch laserbeschleunigte Protonen so präzise dosimetrisch monitoriert und charakterisiert, dass auch mit dieser Strahlenqualität quantitative strahlenbiologische Untersuchungen durchgeführt werden konnten. Herausgefordert durch die kurze Reichweite der Protonen im Submillimeterbereich und das breite Energiespektrum dieser Strahlenqualität, gelang dies neben der Charakterisierung und Kalibrierung der einzelnen Detektoren durch die Konzeption und Realisierung eines integrierten Dosimetrie- und Zellbestrahlungssystems (IDOCIS).Weltweit erstmalig wurde eine Echtzeit-Strahlmonitorierung während der Zellbestrahlungen mit laserbeschleunigten Protonen durchgeführt, die sowohl zur kontrollierten Applikation einer vorgegebenen Dosis und zur Strahlüberwachung als auch zusammen mit der durchgeführten Referenzdosimetrie zur hochpräzisen Bestimmung der absolut in den Zellen deponierten Dosis diente. Außerdem trug die parallele und redundante Verwendung zweier voneinander unabhängiger Referenzdosimetrie-Systeme erheblich zur Erreichung einer hohen Zuverlässigkeit und Sicherheit bei. Die Unsicherheit in der bestimmten deponierten Dosis betrug entsprechend für den Endpunkt der residualen DNS-Doppelstrangbrüche 24h nach Bestrahlung, für den eine vollständige Dosis-Effekt-Kurve ermittelt wurde, nur ca. 10%. Die Unsicherheit liegt damit schon fast in dem Bereich, der an klinisch angewandten Beschleunigern zulässig ist (3-5%). Dagegen konnte zu Beginn dieser Arbeit die Dosis laserbeschleunigter Protonen nur mit einer Ungenauigkeit von mehr als 50% abgeschätzt werden. Viertens wurden die zur Bestimmung der relativen biologischen Wirksamkeit notwendigen Vergleichsbestrahlungen mit konventionellen Elektronen- und Protonenstrahlenquellen und die zur Vergleichbarkeit der konventionellen und laserbeschleunigten Strahlenqualitäten erforderlichen Referenzbestrahlungen mit 200kVp Röntgenröhren im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls dosimetrisch optimiert und genau charakterisiert. Die dosimetrischen Ergebnisse der vorliegenden Arbeit waren eine notwendige Voraussetzung für die im Rahmen anderer Arbeiten vollzogene strahlenbiologische Auswertung der durchgeführten Zellbestrahlungen. Dabei wurde insgesamt kein signifikanter Unterschied in der strahlenbiologischen Wirksamkeit zwischen laserbeschleunigten, ultrakurz gepulsten und konventionellen, kontinuierlichen Strahlenqualitäten weder für Elektronen noch für Protonen festgestellt. Durch die Konsistenz dieser Ergebnisse für beide Teilchenarten und unterschiedliche biologische Endpunkte ist damit die nächste Stufe auf dem translationalen Weg hin zur klinischen Anwendung laserbeschleunigter Teilchen begehbar: Die Durchführung von in vivo Untersuchungen. Dabei muss zwar von einer zweidimensionalen (Zell-Monolayer) auf eine dreidimensionale Zielvolumenbestrahlung (Tumor) übergegangen werden, wobei aber die im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelten Dosimetrieverfahren und Detektoren auch bei den Tierbestrahlungen angewendet und eingesetzt werden können. / The application of high-intensity lasers for particle acceleration provides an alternative to conventional particle accelerators and also alternative beam qualities. Soon after the recent progress in the field of laser particle acceleration, its application in clinical ion therapy was proposed and discussed widely. Besides the improvement of the beam properties (increasing of beam energy and stability of particle acceleration process, e. g.) a capable physical and dosimetric characterization has to be developed before the technology can be applied in cancer therapy. The same is true for investigation of the biological effectiveness of this new, ultra-short pulsed beam quality with extremely high pulse dose rate. Hence, the whole translational chain, beginning from in vitro cell irradiation over in vivo studies to the point of preclinical investigations and first clinical trials, is necessary. For this reason, in a first step the joint research project onCOOPtics was founded and in vitro cell irradiation experiments were performed to study the biological effectiveness of laser accelerated particles. Therefore, dose-effect-curves for tumor and normal tissue cell lines were determined for different biological endpoints. Starting with extensive experiments with laser accelerated electrons at the JeTi laser system in Jena, the investigations were continued with dosimetric and radiobiological characterization of laser accelerated protons at the DRACO laser system in Dresden shortly after the DRACO laser started its operation. In this process, the development of a precise dosimetry for determination of the applied dose posed a great challenge due to the beam properties of laser accelerated particles. However, this is a crucial and compulsive requirement for both, the future clinical application and also for the realization of quantitative radiobiological experiments. Compiled in the onCOOPtics framework, this paper contributed to this task in multiple key aspects: Firstly, capable detectors for precise dosimetric characterization of laser accelerated electrons and protons were developed, optimized and characterized as well as precisely calibrated. Thus, comprehensive investigations were performed studying different properties of radiochromic films which are also applied in clinical dosimetry. In addition, these films were precisely calibrated for different beam qualities. Thereby, new findings of the energy dependence of radiochromic films were obtained which are of importance for numerous applications of these films. Moreover, different ionization chambers for real-time beam monitoring of laser accelerated electrons and protons were selected and characterized. Furthermore, the application of CR-39 solid state track detectors was established for spectroscopic investigations of laser accelerated protons by characterizing and optimizing the postirradiation processing and the readout of the detectors. Also a retrospective filter procedure of the detected tracks was developed and applied. Moreover, a Faraday Cup adjusted to the special properties of current laser accelerated proton beam qualities was developed, characterized and precisely calibrated by means of three independent calibration methods. Finally, the radiochromic films and the Faraday Cup could be used as reference dosimeters both for conventional accelerators and also for novel laser particle accelerators. Secondly, the performed real-time and reference dosimetry of laser accelerated electrons was the prerequisite of the first systematic cell irradiation experiments with this beam quality worldwide. Despite high pulse dose fluctuations, all requirements were satisfied concerning dose homogeneity, beam stability, precise deposition of a prescribed dose and uncertainty of the applied dose, that are all necessary for a quantitative evaluation of the radiobiological data. Exemplary, a total dose uncertainty below 10% was reached. Thirdly, laser accelerated protons were precisely monitored and characterized allowing quantitative, well-founded radiobiological investigations with this beam quality. This task was very much challenged by the short range of the protons in the sub-millimeter range and the broad energy spectrum of the beam quality. It was succeeded not only due to the comprehensive characterization and precise calibration of the different detectors but also due to the conception and realization of an integrated dosimetry and cell irradiation system (IDOCIS). For the first time, a real-time beam monitoring during cell irradiation with laser accelerated protons was performed. This real-time monitoring was not only used for controlled application of the prescribed dose and beam monitoring and also – together with the performed reference dosimetry – for precise determination of the deposited dose at cell location. In addition, high reliability and safety was considerably ensured by using two independent reference dosimetry systems in parallel. Hence, the determined uncertainty of the deposited dose was only about 10% for the biological endpoint of the residual DNA double strand breaks 24h after irradiation. For this endpoint a complete dose-effect-curve was obtained. Therefore, the achieved uncertainty is almost as small as necessary at clinically applied accelerators (3

Background The inducible Cre-lox system is a valuable tool to study gene function in a spatial and time restricted fashion in mouse models. This strategy relies on the limited background activity of the modified Cre recombinase (CreER) in the absence of its inducer, the competitive estrogen receptor ligand, tamoxifen. The RIP-CreER mouse (Tg (Ins2-cre/Esr1) 1Dam) is among the few available β-cell specific CreER mouse lines and thus it has been often used to manipulate gene expression in the insulin-producing cells of the endocrine pancreas. Principal Findings Here, we report the detection of tamoxifen-independent Cre activity as early as 2 months of age in RIP-CreER mice crossed with three distinct reporter strains. Significance Evidence of Cre-mediated recombination of floxed alleles even in the absence of tamoxifen administration should warrant cautious use of this mouse for the study of pancreatic β-cells.

Appropriate reactions toward emotional stimuli depend on the distribution of prefrontal attentional resources. In mid-adolescence, prefrontal top-down control systems are less engaged, while subcortical bottom-up emotional systems are more engaged. We used functional magnetic resonance imaging to follow the neural development of attentional distribution, i.e. attending versus ignoring emotional stimuli, in adolescence. 144 healthy adolescents were studied longitudinally at age 14 and 16 while performing a perceptual discrimination task. Participants viewed two pairs of stimuli – one emotional, one abstract – and reported on one pair whether the items were the same or different, while ignoring the other pair. Hence, two experimental conditions were created: "attending emotion/ignoring abstract" and "ignoring emotion/attending abstract". Emotional valence varied between negative, positive, and neutral. Across conditions, reaction times and error rates decreased and activation in the anterior cingulate and inferior frontal gyrus increased from age 14 to 16. In contrast, subcortical regions showed no developmental effect. Activation of the anterior insula increased across ages for attending positive and ignoring negative emotions. Results suggest an ongoing development of prefrontal top-down resources elicited by emotional attention from age 14 to 16 while activity of subcortical regions representing bottom-up processing remains stable.

In diesem Text geht es um eine vergleichende Recherche zwischen dem deutschen Philosophen Ernst Cassirer und dem chinesischen Philosophen Laozi in Bezug auf ihr Verständnis für die kultur. Der Unterschied verdankt sich ihrem unterschiedlichen Verständnis für den Begriff „Nichts“. Das 1. Kapitel behandelt die Interpretation Cassirers und Laozis vom Begriff Nichts. Cassirer hat in drei Fragebereichen den Spielraum des Nichts beschränkt, und zwar erstens in der Frage nach dem verbindenden Band für die Ganzheit der Welt, zweitens nach der Einheit der Welt, und drittens nach dem ethischen Wert der Kultur. Im Vergleich dazu gibt Laozi dem Nichts einen positiven Spielraum in diesen drei Fragebereichen. Folglich dienen die drei Fragebereiche als die Basis der Vergleichbarkeit zwischen Cassirer und Laozi in den folgenden drei Kapiteln. Das 2. Kapitel erläutert, wie Cassirer und Laozi auf unterschiedliche Weise die Vielfältigkeit und gleichzeitig die Ganzheit der Welt erklären. Der erstere hebt ein repräsentierendes Verhältnis hervor, während der letztere ein genetisches Verhältnis behauptet. Es handelt sich beim 3. Kapitel um das Problem der Einheit. Cassirer und Laozi beide haben die Einheit in einem Prozess gesucht. Dieser Prozess ist für Cassirer der lebendige Prozess der Formung, während er für Laozi der lebendige Prozess der Entformung ist. Dazu redet Cassirer von einer Rückkehr von der forma formata zur forma formans. Laozi hingegen redet von einer Rückkehr vom Sein zum Nichtsein. Das 4. Kapitel behandelt die Wertfrage in Hinsicht der Kultur. Cassirer und Laozi weisen der Freiheit unterschiedliche Definitionen zu. Folglich weist Cassirer der Kultur eine positive Beurteilung zu, und Laozi fällt ein ethisch negatives Urteil über die Kultur. Die Möglichkeit einer Kombination von Cassirers positiver Einstellung zur Kultur und Laozis negativer Einstellung zur Kultur besteht in der praktischen Bedeutung eines subjektiven Zustands des Selbstvergessens bei der Arbeit. / The text deals with a comparative research between the German Philosopher Ernst Cassirer and the Chinese Philosopher Laozi in relationship with their understanding of the culture. The differences between them are owed to their different understanding of the concept “nothingness”. The Chapter 1 is about the interpretation of Cassirer and Laozi of the concept “nothingness”. Cassirer limits the play space of the nothingness in three areas of questions: first the question about the connecting bond for the entirety of the world, secondly about the unity of the world, and thirdly about the ethical value of the culture. In comparison with this Laozi gives the nothingness much positive play space within these three areas of questions. Therefore the three question areas serve as the basis of the comparability between Cassirer and Laozi in the following three chapters. The Chapter 2 describes how Cassirer and Laozi explain the variety and at the same time the entirety of the world in different ways. The former emphasizes a representing relationship, while the latter maintains a genetic relationship. The Chapter 3 deals with the problem of the unity. Both Cassirer and Laozi search for the unity during a process. For Cassirer this process is the living process of shaping of form, while for Laozi the living process of releasing from form. For it Cassirer talks about a return from forma formata to forma formans. However Laozi talks about a return from being to nonbeing. The Chapter 4 treats the value question in regard to the culture. Cassirer and Laozi assign different definition to the freedom. Therefore Cassirer gives the culture a positive evaluation, while Laozi makes an ethically negative judgment over the culture. The possibility of a combination of Cassirer’s positive attitude to the culture and Laozi’s negative attitude to the culture exists in the practical meaning of a subjective self-forgetting status at work.

Das Thema dieser Studie sind die konzeptionellen Grundlagen politischen Denkens in der frühen Tokugawa-Zeit (1600–1868). Im Mittelpunkt steht das Werk des konfuzianischen Gelehrten und Militärexperten Yamaga Sokō (1622–85). Dieser problematisierte das Verhältnis zwischen Theorie und Praxis in der Gelehrsamkeit seiner Zeit. Seinen Entwurf einer praktischen Politiklehre entwickelte er vor dem Hintergrund eines tiefgreifenden Strukturwandels in der Formierungsphase des Tokugawa-Shogunats, das die Regierenden mit einem hohen Bedarf an normativer Regulierung konfrontierte. Obwohl eine umfangreiche Forschung zu Sokō vorliegt, sind die konzeptionellen Grundlagen seines Politikdenkens nur wenig untersucht worden. Um diese Leerstelle zu schließen, widmet sich die diese Studie einer Analyse des Wissens- und Handlungskonzepts im Rahmen des Hauptwerks. “Wissen” und “Handeln” sind Schlüsselbegriffe der konfuzianischen Tradition und werden bei Sokō in charakteristischer Weise umgedeutet. Die Untersuchung zeigt, dass der Gelehrte sich eines weiten Spektrums konfuzianischer als auch außerkonfuzianischer Begriffsbestände und Argumentationsstrategien bediente, um seiner politischen Rationalitätsvorstellung Ausdruck zu verleihen. Mit ihren Ergebnissen leistet die vorliegende Studie einen Beitrag zur Neubewertung der politischen Ideengeschichte in der frühen Neuzeit aus¬gehend von ihren konzeptionellen Grundlagen. Der Anhang macht der Forschung zentrale Kapitel aus dem Haupt¬werk Sokōs in Form annotierter Übersetzungen erstmals in einer westlichen Sprache zugänglich. / The study at hand explores the conceptual foundations of political thought in the Tokugawa period (1600–1868). It focuses on the teachings of the Confucian scholar and military expert Yamaga Sokō (1622–85). In previous research, Sokō has been associated with the emergence of a neoclassical movement in Tokugawa-Confucianism as well as with a new type of warrior ethics, or bushidō. However, despite this general acknowledgement, only limited research has been conducted on the conceptual foundations of his thought. The present study addresses this problem by exploring Sokō’s interpretation of the Confucian key concepts “knowledge” (Chi. zhi / Jpn. chi) and “action” (xing/kō, okonau) in the framework of his major work, “Yamaga’s Sayings Grouped [by Subject]” (Yamaga gorui, 1665). Both concepts are at the heart of his practical teachings for the contemporary warrior government. The analysis shows that Sokō draws on various conceptual sources and strategies of argumentation from within and outside of the Confucian tradition. The latter is characterized by a strong concern for the need for normative regulation as a result of the structural transformation of early Tokugawa society. The present study’s conceptual approach draws attention to the normative sources of Sokō’s political rationality unrecognised in previous research. Thereby, the study contributes to a reevaluation of the conceptual foundations of political thought in the Tokugawa period. In addition, it offers annotated translations of central chapters from Sokō’s major work for the first time in a Western language.