Die humane Mundhöhle beheimatet als hoch komplexes Ökosystem eines der vielfältigsten Mikrobiome des gesamten Körpers. Das Vorhandensein diverser Nischen wird durch abiotische und biotische Parameter wie mikrogeographische Charakteristiken, die Verfügbarkeit von Nahrung und Sauerstoff, spezifische pH-Werte und Temperaturen, Abwehrsysteme und Essgewohnheiten des Wirtes sowie molekulare und bakterielle Interaktionen bedingt. Zum derzeitigen Kenntnisstand umfasst das orale Mikrobiom etwa 700 bakterielle Phylotypen, die zum Teil als orts- und/oder wirtsspezifisch klassifiziert werden können. Aufgrund kurzer Generationsfolgen innerhalb des bakteriellen Wachstums adaptieren die mikrobiellen Kompartimente schnell an sich verändernde Umweltbedingungen. Dabei ist ein dynamisches Gleichgewicht zwischen der residenten Mikroflora und dem Wirt ohne die Prädominanz potenziell pathogener Spezies für die Mundgesundheit elementar. Dem Erhalt dieser oralen Homöostase dient u.a. der Speichel mit seinen vielfältigen Funktionen. Als globales Reservoir der Mikrobiota der Mundhöhle in ihrer planktonischen Phase reflektiert er zudem Veränderung innerhalb der bakteriellen Zusammensetzung, welche mit oralen Erkrankungen wie Karies, Gingivitis und Parodontitis assoziiert sind. Die einfache, non-invasive und kostengünstig durchführbare Entnahme gestaltet den Speichel zum attraktiven Analysemedium. Derzeit stellen hierfür Sequenzierungstechniken den Goldstandard zur Untersuchung der phylogenetischen Vielfalt des oralen Mikrobioms dar. Allerdings sind diese Methoden mit einem hohen finanziellen, zeitlichen und laboratorischen Aufwand verbunden. Ein bereits in der Umweltmikrobiologie etabliertes Verfahren zur Betrachtung komplexer Ökosysteme ist die Durchflusszytometrie. Sie ermöglicht - gemäß eines Screenings - die Visualisierung und Bewertung sich schnell verändernder Gemeinschaftsstrukturen. Außerdem können quantitative Analysen im Sinne von Zellzahlmessungen der betrachteten Proben durchgeführt werden. Die vorliegende Arbeit verfolgte das Ziel, die Anwendbarkeit der Durchflusszytometrie auf Untersuchungen bakterieller Kompartimente im humanen Speichel zu evaluieren. Dafür sollten im Rahmen des Teilprojektes der vorliegenden Dissertationsschrift zunächst intra- und interindividuelle Unterschiede der bakteriellen Zusammensetzung innerhalb eines dreimonatigen Entnahmezeitraums untersucht werden. In einem weiteren Teilprojekt verfolgte Frau van Gelder die Reaktion der Bakteriengemeinschaften auf verschiedene extrinsische Stresseinflüsse (Zucker, Säure und antibakterielle Mundspüllösungen). Für die geplante Untersuchung erfolgte die Auswahl von zehn oral und allgemein gesunden Probanden beider Geschlechter im Alter über 18 Jahren. Alle Teilnehmer der Studie erhielten eine einheitliche Zahnbürste (Elmex InterX mittel) und die Zahnpasta Meridol (beides CP GABA Hamburg, Deutschland). Die standardisierten Mundhygieneartikel sollten während des gesamten Zeitraums der Untersuchungen verwendet werden. Die Probanden wurden angewiesen, zweimal täglich ihre Zähne zu putzen. Für die Analyse zeitabhängiger intra- und interindividueller Unterschiede der Speichelmikrobiome erfolgten 11 Probenentnahmen in festgelegten Intervallen: 0 Stunden (h), 8h, 24h, 3 Tage (d), 7d, 2 Wochen (w), 4w, 6w, 8w, 10w und 12w nach Beginn der Untersuchung. An den Tagen der Speichelgewinnung wurden die Probanden angehalten, ihre Zähne bis zur Entnahme nicht zu putzen. Das letzte Zähneputzen sollte spätestens bis 24 Uhr des Vortages erfolgt sein. Ferner sollte eine Stunde vor Probengewinnung keine Nahrungs- oder Getränkeaufnahme stattfinden. Die Gewinnung unstimulierten Speichels wurde gemäß eines standardisierten und validierten Protokolls durchgeführt: Hierfür spülten die Probanden nach einer fünfminütigen Adaptationszeit für 30 Sekunden mit destilliertem Wasser und sammelten dann innerhalb weiterer fünf Minuten den unstimulierten Speichel im Mund. Im Anschluss an die Speichelprobengewinnung erfolgten die Fixierung des Gesamtspeichels mit Glycerol, eine Schockgefrierung in flüssigem Stickstoff und die Lagerung bei -80°C. Für die weiterführende laboranalytische Auswertung wurden die Speichelproben aufgetaut und ihre Zellen entsprechend eines definierten Färbeprotokolls mit dem DNA-Farbstoff DAPI (Di-Amidino-2-Phenyl-Indol) behandelt bzw. gefärbt. Nachfolgend konnten die Proben im Durchflusszytometer (MoFlow Legacy cell sorter) vermessen und bezüglich der optischen Parameter Zellgröße (Vorwärtsstreulicht, „Forward Scatter“) und DNA-Gehalt (DAPI-Fluoreszenz) analysiert werden. Mit Hilfe der Programme Summit Ver. 4.3, FlowJo und flowCyBar erfolgte die bioinformatische Auswertung der zytometrischen Daten. Die Profile der Speichelmikrobiome zeigten über den untersuchten Zeitraum intra-individuelle Stabilitäten, aber unterschieden sich zwischen den Probanden, mit Ausnahme partieller Überlappungen. Personenspezifische Muster waren nachweisbar. Dabei stellten sich die Mikrobiomstrukturen einiger Probanden sehr beständig dar, während die bakteriellen Kompartimente anderer Probanden größere Schwankungen aufwiesen. Die zytometrischen Messungen wurden exemplarisch mittels Illumina®Sequenzierung verifiziert. Die phylogenetischen Unterschiede (Anzahl und Verteilung der operational taxonomic units) der Proben einer Versuchsperson zu unterschiedlichen Entnahmezeitpunkten waren hierin geringer als die der Proben zweier Teilnehmer zur selben Entnahme. Die unter Teilprojekt I formulierte Arbeitshypothese wurde durch die Ähnlichkeitsanalysen der Longitudinalstudie bestätigt. Auf dieser Basis können folgende Schlussfolgerungen getroffen werden: Die Durchflusszytometrie ermöglicht eine schnelle Detektion komplexer bakterieller Kompartimente und deren Veränderungen im Speichel mundgesunder Probanden. Dabei sind individuelle, personenspezifische Bakterienprofile innerhalb der untersuchen Probanden graphisch darstellbar. Diese Profile weisen eine hohe innergemeinschaftliche Beständigkeit auf. Als qualitative Analyse bestätigt die Illumina®-Sequenzierung die Messung typischer Vertreter des Speichelmikrobioms im Zytometer sowie das Vorliegen intraindividueller Stabilitäten. Zur Verifizierung der Ergebnisse ist eine Ausweitung der Studie auf einen größeren Probandenpool erforderlich.:1. Einführung 1.1 Das orale Mikrobiom 1.2 Entwicklung des adulten oralen Mikrobioms und Einflüsse auf die mikrobielle Homöostase 1.3 Untersuchungsmethoden der oralen Mikrobiota 1.4 Durchflusszytometrie 1.5 Speichel 1.6 Zielsetzung und Fragestellung der vorliegenden Studie 2. Publikationsmanuskript 3. Zusammenfassung der Arbeit 4. Ausblick 5. Literaturverzeichnis 6. Wissenschaftliche Präsentationen 7. Darstellung des eigenen Beitrags 8. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 9. Lebenslauf 10. Danksagung

Wiederholte Messungen mehrerer Individuen sind von entscheidender Bedeutung für die Psychologie. Beispiele sind längsschnittliche Paneldaten und Elektroenzephalografie-Daten (EEG-Daten). In dieser Arbeit entwickle ich für jede dieser beiden Datenarten neue Analyseansätze, denen Methoden des maschinellen Lernens zu Grunde liegen. Für Paneldaten entwickle ich Gauß-Prozess-Panelmodellierung (GPPM), die auf der flexiblen Bayesschen Methode der Gauß-Prozess-Regression basiert. Der Vergleich von GPPM mit längsschnittlicher Strukturgleichungsmodellierung (lSEM), welche die meisten herkömmlichen Panelmodellierungsmethoden als Sonderfälle enthält, zeigt, dass lSEM wiederum als Sonderfall von GPPM aufgefasst werden kann. Im Gegensatz zu lSEM eignet sich GPPM gut zur zeitkontinuierlichen Modellierung, kann eine größere Menge von Modellen beschreiben, und beinhaltet einen einfachen Ansatz zur Generierung personenspezifischer Vorhersagen. Ich zeige, dass die implementierte GPPM-Darstellung gegenüber bestehender SEM Software eine bis zu neunfach beschleunigte Parameterschätzung erlaubt. Für EEG-Daten entwickle ich einen personenspezifischen Modellierungsansatz zur Identifizierung und Quantifizierung von Unterschieden zwischen Personen, die in konventionellen EEG-Analyseverfahren ignoriert werden. Im Rahmen dieses Ansatzes wird aus einer großen Menge hypothetischer Kandidatenmodelle das beste Modell für jede Person ausgewählt. Zur Modellauswahl wird ein Verfahren aus dem Bereich des maschinellen Lernens genutzt. Ich zeig ich, wie die Modelle sowohl auf der Personen- als auch auf der Gruppenebene interpretiert werden können. Ich validiere den vorgeschlagenen Ansatz anhand von Daten zur Arbeitsgedächtnisleistung. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die erhaltenen personenspezifischen Modelle eine genauere Beschreibung des Zusammenhangs von Verhalten und Hirnaktivität ermöglichen als konventionelle, nicht personenspezifische EEG-Analyseverfahren. / Repeated measures obtained from multiple individuals are of crucial importance for developmental research. Examples of repeated measures obtained from multiple individuals include longitudinal panel and electroencephalography (EEG) data. In this thesis, I develop a novel analysis approach based on machine learning methods for each of these two data modalities. For longitudinal panel data, I develop Gaussian process panel modeling (GPPM), which is based on the flexible Bayesian approach of Gaussian process regression. The comparison of GPPM with longitudinal structural equation modeling (SEM), which contains most conventional panel modeling approaches as special cases, reveals that GPPM in turn encompasses longitudinal SEM as a special case. In contrast to longitudinal SEM, GPPM is well suited for continuous-time modeling, can express a larger set of models, and includes a straightforward approach to obtain person-specific predictions. The comparison between the developed GPPM toolbox and existing SEM software reveals that the GPPM representation of popular longitudinal SEMs decreases the amount of time needed for parameter estimation up to ninefold. For EEG data, I develop an approach to derive person-specific models for the identification and quantification of between-person differences in EEG responses that are ignored by conventional EEG analysis methods. The approach relies on a framework that selects the best model for each person based on a large set of hypothesized candidate models using a model selection approach from machine learning. I show how the obtained models can be interpreted on the individual as well as on the group level. I validate the proposed approach on a working memory data set. The results demonstrate that the obtained person-specific models provide a more accurate description of the link between behavior and EEG data than the conventional nonspecific EEG analysis approach.

Ausgehend von der Selbstbestimmungstheorie wird in der Dissertation angenommen, dass bestimmte Merkmale des Unterrichts das Autonomieerleben von Schülern und Schülerinnen positiv oder negativ beeinflussen. Hypothese: Autonomiefördernder Unterricht erhöht das Interesse und die erlebte Kompetenz. Ausgehend von einem dynamischen Verständnis von Unterrichtskontexten, wird der Einfluss von Lernsituation und individuellen motivationalen Ressourcen auf das Motivationserleben der Lernenden in einem intraindividuellen Ansatz untersucht. Unterrichtserleben und Motivation von Schülern und Schülerinnen wurden in einem Prä-Post-Design über den Zeitraum eines Jahres untersucht. Kernstück ist eine 3-wöchige Erhebungsphase, in der Unterrichtserleben und Motivation täglich für drei Fächer erfasst wurden. Manuskript I der Dissertation basiert auf der Interessenstheorie und zeigt den differenziellen Einfluss von stabilem individuellen Interesse und variablen Unterrichtsmerkmalen auf das Erleben von Interesse im Unterricht. Manuskript II zeigt, dass das fachspezifische Selbstkonzept und die wahrgenommenen Unterrichtsmerkmale das Kompetenzerleben der Schüler beeinflussen. Die Autonomieunterstützung im Unterricht hat über das die Autonomie fördernde Klima und Kontrollverhalten der Lehrkraft hinaus einen Effekt auf das Kompetenzerleben der Schüler und Schülerinnen. Manuskript III untersucht individuelle Unterschiede und zeigt, dass manche Schüler stärkere Schwankungen ihres fachspezifischen Selbstkonzepts erleben als andere. Selbstkonzeptinstabilität geht mit Prüfungsangst einher und ist ein Prädiktor für schlechtere Noten. Die vorliegende Dissertation konnte somit in einem intraindividuellen Ansatz zeigen, dass Lernsituation und individuelle Schülerressourcen zur Motivation in konkreten Lernumwelten beitragen. / This dissertation focuses on how student motivation emerges and changes in the day-to-day classroom context. Drawing on self-determination theory, it proposes that specific features of the classroom instruction—and of what teachers say and do—may either support or frustrate students’ need for autonomy. Autonomy-supportive instruction is hypothesized to enhance interest and competence perception in the classroom. At the same time, students’ classroom experience is affected by their individual resources such as interest, integrated values, or positive self-concepts. Given the dynamic nature of the classroom context, the overarching aim of this dissertation is to take a short-term, intraindividual approach to understand how both the learning situation and individual motivational resources shape students’ motivational experience. The dissertation comprises three manuscripts investigating student motivation in a pre–post design over a 1 year period, including a 3-week lesson-specific measurement phase in which students’ classroom experience were assessed daily. Drawing on interest theory, manuscript I shows that stable individual interest and perceived characteristics of classroom instruction make distinct contributions to students’ day-to-day interest experience. Similarly, manuscript II shows that both domain-specific self-concept and perceived characteristics of classroom instruction shape students’ felt competence in lessons. In particular, empirical support was found for the hypothesis that cognitive autonomy support has effects on student motivation over and above the effects of autonomy-supportive climate and controlling behaviors. From an individual differences perspective, manuscript III shows that some students experience higher day-to-day fluctuation in their domain-specific self-concepts than others. Self-concept instability was found to be associated with test anxiety and to predict lower school grades 1 year later. Taking a short-term intraindividual approach, this dissertation thus shows that both the learning situation and individual student resources contribute to motivation in context. An understanding of how motivation evolves over different contexts and time frames of instructional events, in everyday classroom life, and across the school career can usefully inform theories of motivation in context.

Le polymorphisme génétique du virus de l’hépatite B (VHB) a déjà été étudié pourtenter de comprendre les facteurs viraux influençant l'évolution de la maladie, mais les étudessont discordantes. Ceci peut être lié au fait que les précédents travaux n’ont été menés quedans des populations avec une faible variété de génotypes et présentant des charges viralesplasmatiques (CVP) élevées.Nous avons donc étudié la variabilité du génome complet du VHB chez 422 individusinfectés chroniquement, naïfs de traitements anti-viraux et dont 38% présentaient une CVPinférieure à 103 UI/mL. L’optimisation de l’amplification par PCR du génome complet duVHB nous a permis de séquencer en technique Sanger plus de 90% du génome pour 320échantillons. Le séquençage direct a mis en évidence des co-infections. Ceci a été confirmé enséquençage clonal par pyroséquençage de 27 échantillons qui a montré des proportions departicules défectives variables mais toujours en co-infections avec des sous-populationssauvages. Le génotypage des séquences obtenues par technique Sanger a montré une grandereprésentativité des génotypes les plus fréquents (A à E) ainsi que 60 potentiels recombinantsinter-génotypiques. Cependant le séquençage clonal par pyroséquençage et clonage vectorielclassique de ces derniers montre la présence de co-infections de plusieurs génotypes ou laprésence de génotypes intermédiaires entre génotypes proches. Ceci est en défaveur derecombinaison par échange de matériel génétique comme ce qui a été suggéré dans lalittérature.Cette étude sera complétée par l’analyse de corrélation entre les polymorphismes et lesmarqueurs de mauvaise évolution de la pathologie. / The genetic polymorphism of hepatitis B virus (HBV) has been investigated tounderstand its impact on disease evolution, with discordant results. This could be due to thenarrow range of genotype and plasmatic viral load in these studies.We analysed complete genome variability of circulating HBV, in 422 chronicallyinfected patients. All were naive of anti-viral treatement and 38% had a plasmatic viral loadbelow 103 UI/mL. After optimisation of full length genome PCR amplification, we obtainedSanger sequences for more than 90% of HBV genome in 320 samples. We detected by directsequencing multiples co-infections that were confirmed by clonal pyrosequencing in 27samples. Defective viruses were always observed in co-infection with wild type virus. Directsequences showed a large representation of the most frequent genotypes (A to E), but also 60potential inter-genotypic recombinants. Clonal pyrosequencing and vectorial sequencingshowed that these potential recombinants were co-infections with different genotypes orintermediate genotypes located between close genotypes. These observations are incontradiction with the hypothesis described in the literature on recombination by geneticmaterial exchange.This study will be completed by a correlation analysis between the polymorphisms andmarkers of bad prognosis during HBV-induced disease.

Interessen werden meist aus einer Trait- oder State-Perspektive beforscht. Erst kürzlich wurden die beiden Perspektiven in einem theoretischen Modell integriert (Su et al., 2019), das postuliert, dass sich Interesse-Traits als intraindividuell variierende States manifestieren. Aufbauend auf dieses Modell untersucht die vorgelegte Dissertation Interessen anhand der wichtigsten Taxonomie für Interesse-Traits—Hollands (1997) Taxonomie beruflicher Interessen. Das Ziel dieser Dissertation ist zu untersuchen, ob und wie sich Berufsinteresse-Traits als States im Alltag manifestieren. Kernstück dieser Arbeit bilden zwei präregistrierte Experience Sampling Studien. Sie werden mit einem Literaturüberblick zu Interesse-Traits und -States eingeleitet sowie der Identifizierung von zwei Forschungszielen: Die Untersuchung (1) der Natur alltäglicher Manifestationen von Interesse-Traits und (2) der Korrelate von Interesse-States. Beide Studien verfolgten diese zwei Forschungsziele. Zentrale Ergebnisse waren, dass (1) Personen systematisch in ihren Interesse-States im Alltag variieren; (2) ein spezifisches Variabilitätsmuster in Interesse-States die Natur von Interesse-States von derjenigen von Persönlichkeit-States zu unterscheiden scheint; (3) Interesse-States systematisch mit spezifischen situations- und personenbezogenen Variablen assoziiert sind. Die Dissertation schließt mit einer Zusammenfassung, wie die beiden Studien zu den identifizierten Forschungszielen beitragen und einer Diskussion der allgemeinen Stärken, Limitationen und Anregungen für künftige Forschung. Theoretische Implikationen werden vorgestellt und in das integrative Modell (Su, et al., 2019) eingebettet. Insgesamt beleuchtet die vorgestellte Forschung die Natur und Korrelate momentaner Manifestationen von Berufsinteressen im täglichen Leben und kann künftige Forschung dazu anregen, stärker eine State-Perspektive auf Interessen zu berücksichtigen. / Research on interests is typically conducted with a trait or state perspective. Only recently, the two perspectives have been integrated within a theoretical model (Su et al., 2019), proposing that interest traits manifest as intraindividually varying states. Based on this model, this dissertation examines interests as conceptualized with the most prominent interest trait taxonomy—Holland’s (1997) taxonomy of vocational interests. With this dissertation, I sought to explore whether and how vocational interest traits manifest as states in daily life. Two preregistered experience sampling studies are this dissertation’s core. They are introduced with a literature overview on interest traits and states and an identification of two research goals: Exploring (1) the nature of interest trait manifestations in daily life and (2) correlates of interest states. While the first study provided first empirical answers on the nature and correlates of vocational interest states in daily life, the second study sought to refine these insights. The key findings of the two studies are that (1) persons systematically vary in their vocational interest states in daily life; (2) a distinctive pattern of interest state variability seems to set the nature of vocational interest states apart from the nature of Big Five personality states; (3) vocational interest states are systematically associated with specific situation- and person-related variables. The dissertation concludes with a summary of how the two studies contribute to the identified research goals and a discussion of the studies’ general strengths, limitations, and suggestions for further research. Theoretical implications are presented and associated with the integrative model of interests (Su, et al., 2019). Altogether, shedding light on the nature and correlates of vocational interest states in daily life, the presented research may encourage future work to consider a state perspective in research on vocational interests.