Soybeans (Glycine max L. Merr.) are a symbiont of two beneficial associations: biological nitrogen fixation (BNF) with Bradyrhizobium japonicum, and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Within the Northern Great Plains of the USA, iron deficiency chlorosis (IDC) of soybean is a yield-limiting factor. The effects of IDC on BNF and AMF are not well defined. This study was conducted to determine the effects of IDC on BNF and AMF. A laboratory study was performed to compare three methods of measuring ureide-N, a product of BNF in soybeans. Field studies in soybean were performed at three locations at eastern N011h Dakota. The experimental design was a factorial combination of three cultivars and three treatments. The three cultivars, in order of decreasing chlorosis susceptibility, were NuTech NT-0886, Roughrider Genetics RG 607, and Syngenta S01-C9 RR. The three treatments were control, Sorghum bicolor L. companion crop planted with the soybean seed, and FeEDDHA applied with the soybean seed. Chlorosis severity was the greatest and least for the NuTech and Syngenta cultivars, respectively. The FeEDDHA treatment decreased chlorosis severity. Ureide levels were abnormally high in plants severely stunted by JDC. The excess accumulation of ureides in IDC-stunted plants suggests that plant growth was reduced more than the rate of nitrogen fixation. The AMF population \vas at an adequate level at all locations and not affected by cultivar or treatment, in general. In the laboratory study, the Patterson et al. method had greater ureide concentrations due to the non-specific measuring of ammonium compounds compared to the Vogels and Van der Drift and Goos methods. / North Dakota Soybean Council

Objectives: To verify the necessity for special surgical techniques or clips for fixation of the electrode cable of a cochlea implant against dislocation, and to test the stability of postoperative biologic cicatrization as the sole and solid anchoring of the cable. Material: Temporal bone experiments with a simulated connective tissue sheath around conventional (Med El Combi 40+) and prototype (profiled surface) electrode cables. Results and Conclusions: The electrode cable is anchored securely in a sheath of scar tissue, since unphysiologic loads are needed for pulling it out of its anchorage. The drag during one extraction trial with a profiled cable even resulted in the rupture of the cable. These results confirm our confidence in this biologic fixation of the electrode cable inside its postoperative cicatric tissue sheath. More than 80 cochlea implantations with the electrode simply imbedded in a drop of fibrin glue in the posterior tympanotomy never demonstrated a shift of the electrodes in the last 8 years. Therefore, special fixation of the electrode cable with clips or surgical techniques is not necessary. / Fragestellung: Muss das Elektrodenkabel eines Kochlearimplantats durch spezielle operative Techniken oder Halterungen gegen ein Herausrutschen aus der Kochlea gesichert werden, oder genügt die Einscheidung in dem postoperativ sich ausbildenden Narbengewebe für eine ausreichend stabile Fixierung? Material: Felsenbeinexperimente mit einer Simulation der narbigen Einbettung konventioneller und modifizierter (geriffelter Oberfläche) Elektrodenkabel eines Kochlearimplantats (Med El Combi 40+). Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Ein Herausziehen eines in simuliertem Narbengewebe eingescheideten Elektrodenkabels gelang erst bei erheblichen, unphysiologischen Kräften; eine Rifflung der Oberfläche des Silikonkabels erhöhte den Reibungswiderstand über die Reissfestigkeit des Kabels. Das Vertrauen in die biologische Fixierung des Elektrodenkabels durch die Verankerung im Narbengewebe ist somit gerechtfertigt, und wird auch durch unsere klinische Erfahrung bestätigt: in über 80 Operationen, bei denen das Kabel des Kochlearimplantats nur durch Einbettung in Fibrinkleber am Rahmen der posterioren Tympanotomie gesichert worden war, liess sich in den letzten 8 Jahren in keinem Fall eine Elektrodenverlagerung nachweisen. Eine gezielte Fixation des Elektrodenkabels durch künstliche Halterungen oder spezielle OP-Techniken erscheint somit nicht erforderlich. / Problématique: Afin d’éviter tout glissement de l’électrode de l’implant cochléaire, est-il préférable d’en assurer la fixation par une technique opératoire particulière ou bien est-il suffisant de gainer l’électrode dans les tissus cicatriciels qui se forment après l’opération? Méthode: Nous avons procédé à des expériences sur le rocher en simulant une inclusion cicatricielle d’un câble-électrode classique (Med El Combi 40+), d’une part, et modifié (surface cannelée), d’autre part. Résultats et conclusion: Une force dépassant les réalités physiologiques a été nécessaire pour retirer le câble-électrode gainé dans les tissus cicatriciels simulés. Le câble avec la surface cannelée s’avérait encore plus résistant: il déchirait même lorsqu’on a essayé de le retirer. Ceci vient donc conforter la confiance que nous avons dans la fixation biologique, c’est-à-dire dans l’ancrage de l’électrode dans les tissus cicatriciels. Une confiance qui est d’ailleurs confirmée par les expériences que nous avons pu faire dans notre clinique. Ainsi, en 8 ans, sur 80 opérations, au cours desquelles le câble de l’implant a été fixé en étant simplement placé dans de la fibrine, dans le cadre d’une tympanotomie postérieure, aucun déplacement de l’électrode n’a été constaté. Par conséquent, il ne s’avère pas nécessaire d’avoir recours à une fixation artificielle ou à une technique opératoire particulière pour assurer le bon maintien de l’électrode / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第19781号 / 農博第2177号 / 新制||農||1041(附属図書館) / 学位論文||H28||N4997(農学部図書室) / 32817 / 京都大学大学院農学研究科農学専攻 / (主査)教授 白岩 立彦, 教授 奥本 裕, 教授 稲村 達也 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM

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Der Ansatz der Arbeit lässt sich auf zwei Gebiete aus der Blickbewegungsforschung zurückführen. Einerseits basieren die Studien auf Experimenten zum remote distractor effect, andererseits auf Untersuchungen beim Lesen bzw. der Wahrnehmung komplexer Szenen. Innerhalb beider Ansätze findet eine Analyse der Auswirkungen unterschiedlichen Reizmaterials (z.B. Texte oder Bilder) auf die Fixationsdauer statt. Aktuelle Erklärungsansätze werden im Bezug zu den gefundenen Ergebnissen dargestellt und kritisch bewertet. Anhand der Ergebnisse einer Voruntersuchung wird vorgeschlagen, die gefundenen Effekte im Rahmen der Orientierungsreaktion (OR) zu betrachten. In einer Serie von vier Untersuchungen wird dargelegt, dass die Dauer von Fixationen auch durch externe Ereignisse moduliert wird. In der ersten Untersuchung wurden die zeitlichen Aspekte des Distraktoreffekts untersucht. Dafür erschienen Distraktoren mit verschiedenen Latenzen nach Fixationsbeginn. Zusätzlich wurde untersucht, welche Auswirkungen unterschiedliche Distraktormodalitäten (visuell und akustisch) zeigen. Die Ergebnisse demonstrierten eine deutliche Verlängerung der jeweils vom Distraktor betroffenen Fixation für alle Latenzen. Für Distraktoren beider Modalitäten zeigte sich eine vergleichbare Verlängerung betroffener Fixationen. Bei der zweiten Untersuchung wurde für visuelle Distraktoren geprüft, inwieweit sich die vorgeschlagene Interpretation im Rahmen der OR bestätigen lässt. Dafür wurde der Effekt hinsichtlich einer Habituation untersucht. Für die Studie wurden Distraktoren mit zwei verschiedenen Latenzen auf umweltbezogenen vs. retinal fixierten Koordinaten präsentiert. Die Ergebnisse zeigten, dass eher Störungen auf gleichen retinalen Positionen eine Abnahme des Effektes zur Folge haben (also habituieren). Für Distraktoren auf konstanten Bildpositionen konnte keine systematische Abnahme des Distraktoreffektes gemessen werden. Für die dritte Untersuchung wurden Augenbewegungen und blickkontingente ereigniskorrelierte Potentiale (EKP?s) parallel aufgezeichnet. Bisher liegen keine Erkenntnisse vor, wie anhand von Parametern der Augenbewegungen Habituation nachweisbar ist, die Abnahme der N1-Komponente der EKP?s hingegen gilt als etablierter Nachweis einer Habituation. Die Ergebnisse zeigten, neben der Verlängerung der Fixationsdauer für visuelle und akustische Distraktoren, eine deutliche Auswirkung auf die N1-Komponente. Bei der Prüfung der Habituation über die betrachteten Bilder zeigte sich eine Verringerung des Effektes in der Fixationsdauer und der N1-Komponente. Auf Schwierigkeiten in Bezug auf den Nachweis einer ausgeprägten Habituation wurde an entsprechender Stelle hingewiesen. Die letzte Studie (N=1) testete, ob sich die Neuinterpretation des Effektes mit neurophysiologischen Erkenntnissen vereinbaren lässt. Bei dem Probanden wurde aufgrund eines Unfalls eine Schädigung des frontalen Augenfeldes (FEF) angenommen. Es wurden Distraktoren links, rechts, ober- und unterhalb des Fixationsorts dargeboten. Beim ersten Versuch, 12 Monate nach dem Unfall, zeigte sich für Distraktoren links des Fixationsortes keinerlei Verlängerung der betroffenen Fixationen. Beim zweiten Versuch, acht Monate später, zeigte sich der Distraktoreffekt auf allen Positionen. Dies lässt sich als Unterstützung der Annahme einer Schädigung der FEF interpretieren, da sich in verschiedenen Studien selbst bei operativer Entfernung der FEF eine deutliche Verringerung der entstandenen Defizite nach einigen Wochen zeigte. Mögliche Alternativen der dargestellten Interpretation wurden an entsprechender Stelle diskutiert. Diese Untersuchungen bestätigen, dass sich ereignisbezogene Verlängerungen der visuellen Fixationsdauer mit dem Rahmenkonzept der OR in Verbindung bringen lassen. Es gilt jedoch zu berücksichtigen, dass eine Reihe weiterer Einflussfaktoren an der Modulation des Effektes beteiligt sind, obwohl es sich offenbar um eine Reaktion subkortikalen Ursprungs handelt.

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Object recognition in the real world is a big challenge in the field of computer vision. Given the potentially enormous size of the search space it is essential to be able to make intelligent decisions about where in the visual field to obtain information from to reduce the computational resources needed. In this report a POMDP (Partially Observable Markov Decision Process) learning framework, using a policy gradient method and information rewards as a training signal, has been implemented and used to train fixation policies that aim to maximize the information gathered in each fixation. The purpose of such policies is to make object recognition faster by reducing the number of fixations needed. The trained policies are evaluated by simulation and comparing them with several fixed policies. Finally it is shown that it is possible to use the framework to train policies that outperform the fixed policies for certain observation models.

The Calvin – Benson cycle is the most widespread metabolic pathway capable of fixing CO2 in nature and a target of very high interest to metabolic engineers worldwide. In this study, 12 metabolites (ATP, AMP, NADP, NADPH, 2PG, 3PGA, FBP, RuBP, PEP, AKG, Ac-CoA and phenylalanine) were tested for protein – metabolite interactions against the proteome of Cupriavidus necator (previously Ralstonia eutropha) in the hopes of finding potential examples of allosteric regulation of the Calvin – Benson cycle. This is accomplished through the use of the LiP-SMap method, a recently developed shotgun proteomics method described by Piazza et al. capable of testing a metabolite of interest for interactions with the entire proteome of an organism at once. A functional protocol was developed and 234 protein – metabolite interactions between ATP and the proteome of C. necator are identified, 103 of which are potentially novel. Due to time constraints and setbacks in the lab, significant results were not produced for the other 11 metabolites tested. C. necator is an industrially relevant chemolithoautotroph that can be engineered to produce many valuable products and is capable of growth on CO2 and hydrogen gas. The bacteria were grown in continuous cultures after which the proteome was extracted while retaining its native state. Subsequently, the proteome was incubated with a metabolite of interest and subjected to limited, non-specific proteolysis. The resulting peptide mix was analyzed by liquid chromatography coupled tandem mass spectrometry (LC – MS/MS). / Calvin-Benson-cykeln är den mest utbredda metaboliska processen i naturen med vilken det är möjligt att fixera CO2 och en måltavla av högsta intresse för bioteknologer världen över. I den här studien testades 12 metaboliter (ATP, AMP, NADP, NADPH, 2PG, 3PGA, FBP, RuBP, PEP, AKG, Ac-CoA and phenylalanine) för interaktioner mot proteomet från Cupriavidus necator (tidigare Ralstonia eutropha) i hopp om att hitta potentiella exempel på allosterisk reglering av Calvin-Benson-cykeln. Detta uppnåddes genom användning av LiP-SMap-metoden, en nyligen utvecklad proteomikmetod beskriven av Piazza et al. kapabel av att testa en metabolit av intresse mot en organisms hela proteom simultant. Ett funktionellt protokoll utvecklades och 234 interaktioner mellan ATP och proteomet av C. necator identifierades, varav 103 potentiellt är nyupptäckta. På grund av tidsbrist och motgångar i labbet producerades inga signifikanta resultat för de resterande 11 metaboliterna som testades. C. necator är en industriellt relevant kemolitoautotrof som kan växa på CO2 och vätgas, samt manipuleras till att producera många värdefulla produkter. Bakterierna odlades i kemostater varefter proteomet extraherades i sitt naturliga tillstånd. Sedan inkuberades proteomet med en metabolit av intresse och utsattes för begränsad, icke-specifik proteolys. Den resulterande peptidblandningen analyserades via tandem masspektrometri kopplad till vätskekromatografi (LC – MS/MS).

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