No description available.

The determination of exact tumor boundaries within eloquent brain regions is essential to maximize the extent of resection. Recent studies showed that intraoperative optical imaging (IOI) combined with median nerve stimulation is a helpful tool for visualization of the primary sensory cortex (PSC). In this technical note, we describe a novel approach of using IOI with painless tactile irritation to demonstrate the feasibility of topographic mapping of different body regions within the PSC. In addition, we compared the IOI results with preoperative functional MRI (fMRI) findings. In five patients with tumors located near the PSC who received tumor removal, IOI with tactile irritation of different body parts and fMRI was applied. We showed that tactile irritation of the hand in local and general anesthesia leads to reliable changes of cerebral blood volume during IOI. Hereby, we observed comparable IOI activation maps regarding the median nerve stimulation, fMRI and tactile irritation of the hand. The tactile irritation of different body areas revealed a plausible topographic distribution along the PSC. With this approach, IOI is also suitable for awake surgeries, since the tactile irritation is painless compared with median nerve stimulation and is congruent to fMRI findings. Further studies are ongoing to standardize this method to enable a broad application within the neurosurgical community.

Human temporal bone specimens are used in experiments measuring the sound transfer of the middle ear, which is the standard method used in the development of active and passive middle ear implants. Statistical analyses of these experiments usually require that the TB samples are representative of the population of non-pathological middle ears. Specifically, this means that the specimens must be mechanically well-characterized. We present an in-depth statistical analysis of 478 data sets of middle ear transfer functions (METFs) from different laboratories. The data sets are preprocessed and various contributions to the variance of the data are evaluated. We then derive a statistical range as a reference against which individual METF measurements may be validated. The range is calculated as the two-sided 95% tolerance interval at audiological frequencies. In addition, the mean and 95% confidence interval of the mean are given as references for assessing the validity of a sample group. Finally, we provide a suggested procedure for measuring METFs using the methods described herein.

Primary cilia are sensory organelles on many postmitotic cells. The ciliary membrane is continuous with the plasma membrane but differs in its phospholipid composition with phosphatidylinositol 4,5-bisposphate (PIP₂) being much reduced toward the ciliary tip. In order to determine the functional significance of this difference, we used chemically induced protein dimerization to rapidly synthesize or degrade PIP₂ selectively in the ciliary membrane. We observed ciliary fission when PIP₂ was synthesized and a growing ciliary length when PIP₂ was degraded. Ciliary fission required local actin polymerisation in the cilium, the Rho kinase Rac, aurora kinase A (AurkA) and histone deacetylase 6 (HDAC6). This pathway was previously described for ciliary disassembly before cell cycle re-entry. Activating ciliary receptors in the presence of dominant negative dynamin also increased ciliary PIP₂, and the associated vesicle budding required ciliary PIP₂. Finally, ciliary shortening resulting from constitutively increased ciliary PIP₂ was mediated by the same actin – AurkA – HDAC6 pathway. Taken together, changes in ciliary PIP₂ are a unifying point for ciliary membrane stability and turnover. Different stimuli increase ciliary PIP₂ to secrete vesicles and reduce ciliary length by a common pathway. The paucity of PIP₂ in the distal cilium therefore ensures ciliary stability.

No description available.

Sensorische Photorezeptorproteine vermitteln vielfältige Lichtreaktionen in allen Domänen des Lebens. Oftmals dienen verschiedene, durch helikale ‚Linker’ gekoppelte, Module der Lichtperzeption (Sensor) und der Umwandlung in ein biologisches Aktivität (Effektor). Der Zusammenbau chimärer Photorezeptoren aus unterschiedlichen Sensoren und Effektoren ermöglicht die präzise und minimalinvasive Regulation zellulärer Signalwege mit Hilfe von Licht, zu therapeutischen oder analytischen Zwecken. Eine große Herausforderung stellt dabei die korrekte Fusion der Linker beider Module dar, die Kommunikation zwischen Sensor und Effektor erlaubt. Die vorliegende Arbeit nimmt sich diesem Problem an und untersucht Strategien zum effizienten Bau chimärer Photorezeptorproteine. Ein rationaler, auf Sequenz- und Strukturhomologie der parentalen Proteine basierender Ansatz wurde maßgeblich durch unzureichendes Verständnis der funktionellen Mechanismen dieser modularen Proteinen erschwert. Die neuentwickelte und PATCHY-Methode umgeht dieses Hindernis, indem sie eine Bibliothek von Chimären aller Kombinationen der parentalen Linker generiert, welche anschließend mittels bakterieller Testsysteme nach funktionalen Varianten durchsucht wird. Angewendet auf die Fusion eines LOV-Blaulichtsensors und eines Histidinkinase-Effektors fanden sich sowohl lichtaktivierte, als auch zu lichtreprimierte Chimären, deren Linkerlängen jeweils einer Heptadenperiodizität folgten. Dass weniger als 5% aller Linkerkombinationen zu lichtregulierten Chimären führten, deutet zudem auf eine feine Abstimmung von Linkersequenz und Proteinfunktion hin. Die systematische Analyse von Fusionsvarianten mit PATCHY dient daher nicht nur der Entwicklung chimärer Rezeptorproteine zur Manipulation zellulärer Prozesse. Sondern sie zeigt darüber hinaus, komplementär zum rationalen Ansatz, molekulare Faktoren auf, die zur Modulkompatibilität und Signaltransduktion modularer Rezeptorproteine beitragen. / Sensory photoreceptor proteins mediate diverse responses to ambient light in all domains of life. Often distinct modules coupled by helical linkers enable light perception (sensor) and biological output function (effector). Rewiring different sensor and effector modules into photoreceptor chimeras allows using light to control target cellular processes with high spatiotemporal accuracy and minimal invasiveness for therapeutic or analytical purposes. Thereby, a major design challenge is fusing the linkers from both modules in a way that preserves signal transduction within the chimera. The present study tackles this issue and explores strategies for engineering photoreceptor chimeras. An initial rational-design approach guided by sequence and structure homology of the parent proteins was greatly hampered by insufficient knowledge of signaling mechanisms within these modular proteins. A novel and easy-to-use brute-force strategy, termed PATCHY (primer-aided truncation for the creation of hybrid enzymes) circumvents this problem by generating a complete library of fusion variants between target modules harboring all combinations of the parent linkers. Screening fusion libraries of a LOV (light-oxygen-voltage) blue-light sensor coupled to a histidine-kinase effector yielded light-induced and light-repressed chimeras, each group complying with a heptad periodicity of linker lengths. With less than 5% of all possible variants exhibiting light regulation, a delicate fine-tuning of linker sequence and protein function became evident. Thus, systematic testing of fusion variants with PATCHY not only facilitates the development of photoreceptor chimeras for manipulating cellular processes. Complementary to rational design, it also reveals molecular cues determining module compatibility and signal transduction in modular signal receptors.

No description available.

Der individuelle Charakter von Möbeln und Interieur wird vom Erscheinungsbild des Objektes bestimmt. Neben anderen Kriterien entscheidet sich die konsumierende Privatperson aufgrund der Oberflächenerscheinung zum Kauf eines Produktes. Doch gerade dieser Aspekt ist in der Qualitätssicherung nicht befriedigend berücksichtigt, so dass auch Prozesskontrollen in der Bearbeitung und Beschichtung von Holz und Holzwerkstoffen unzureichend umgesetzt wer-den. Es fehlt eine über Ländergrenzen hinweg harmonisierte Definition von Merkmalen zur Be-schreibung der Qualität des Erscheinungsbildes von Oberflächen. Allzu oft scheitert die Mess-technik, die meist aus anderen Branchen adaptiert ist, sowohl an den Aufgaben der immer moderner werdenden Gestaltungsmöglichkeiten in der Beschichtung als auch an dem inho-mogenen Werkstoff selbst. Industrielle Produktionen behelfen sich aus diesem Grund eigener entwickelter Prüfmethodiken. Daher greift die Forschungsfrage nach einem geeigneten Prüf-prozess sensorischer Panelprüfungen noch heute. Ziel dieser Arbeit ist es daher, Prüfmethodiken unter Einbezug der Kontextbedingungen hin-sichtlich ihrer Eignung zu prüfen. Zu den Kontextbedingungen werden insbesondere perso-nenbezogene Fragestellungen, wie z. B. die Tagesbefindlichkeit, Konzentrationsfähigkeit und die Persönlichkeit, analysiert. Diese Gesichtspunkte beschreiben die Prüfpersonen betreffs ihrer Beurteilungstreue. Im Zusammenhang zur Wahrnehmungsschwelle des jeweiligen Sinnes-kanals entsteht eine Bewertungsgrundlage der Prüfperson zu ihrer Eignung. Die verwendeten Methoden der Kontextanalysen zeigen keinen guten Eignungsnachweis zur Prüferauswahl. Lediglich die Persönlichkeitsanalyse lässt eine Sondierung der Personen zu. Die Schulung sowie die Prüferauswahl führen in ihrer Anwendung ebenfalls zu einem indifferenten Ergebnis, da der Schulungserfolg in Bezug zum Merkmal nicht nachvollzogen werden kann. Die einge-setzten Prüfmethodiken aus der Lebensmittelindustrie lassen sich gut für attributive Prüfungen anwenden. Auch die Auswerteverfahren der jeweiligen Normen führen zu einem nutzbaren Er-gebnis. Allerdings eignen sich diese Verfahren nicht zur Prüfprozesseignung. Die aus der MSA 4 und VDA 5 angewendeten Methoden zum Eignungsnachweis der Prüfprozesse führen je nach Auswerteverfahren zu einem „nicht fähigen“ bis maximal „bedingt fähigen“ Prüfpro-zess. Demnach können die Prüfergruppen maximal drei Qualitätsstufen voneinander differen-zieren. Bereits die abweichende Antwort einer Prüfperson oder einer ungeeigneten Probe führt zu der geringen Qualitätsdifferenzierung. Grund dafür sind die disketen Werte der Ergebnisse, die zusätzlich keiner Verteilungsidentität folgen. Die Anwendung parameterfreier Analysever-fahren zeigt auf, dass die Prüfpersonen sehr gut in der Lage sind, feine Qualitätsstufen zu differenzieren. Ferner verdeutlichen die Analysen die fehlerhafte Probe oder die ungeeignete Prüfperson. Schlussendlich kann aus der Arbeit geschlossen werden, dass die Prüfmethodiken ein gut funktionierendes Werkzeug zur Qualitätssicherung und Prozesssteuerung sein können, wenn der Aufwand der Schulung diesen Einsatz rechtfertigt. Die Methoden der Prüfprozesseignung lassen sich nicht anwenden, da sie das Ergebnis gerade bei kleinen Prüfergruppen verzerren. Für die wissenschaftliche Arbeit, z. B. zur Entwicklung neuer Messtechnik, ist diese Form der Vergleichsführung geeignet.:Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung in die Problemstellung der industriellen Qualitätssicherung zum ästhetischen Erscheinungsbild von Oberflächen 2. Qualitätssicherung der Oberfläche in der Möbelindustrie 2.1 Oberflächenmerkmale zur Gütebestimmung von rohen und lackierter Holz- und Holzwerkstoffen 2.1.1 Die Bedeutung der Merkmale für den Kunden und in der Produktion 2.1.2 Merkmale roher Holz- und Holzwerkstoffoberflächen 2.1.3 Merkmale lackierter Holz- und Holzwerkstoffoberflächen 2.2 Messtechnik zur Gütebestimmung des Erscheinungsbildes 2.2.1 Messtechnische Bewertung roher Holz- und Holzwerkstoffoberflächen 2.2.2 Messtechnische Bewertung lackierter Holz- und Holzwerkstoffoberflächen 2.2.3 Messverfahren im Vergleich zur menschlichen Wahrnehmung 2.3 Methodisch sensorische Panelprüfungen 2.3.1 Standardisierte Verfahren sensorischer Prüfungen 2.3.2 Methodische Panelprüfung in der Forschung 2.3.3 Grundlagen der menschlichen Wahrnehmung in der Panelprüfung 2.4 Verfahren der Prüfprozesseignung in Bezug zur Prozessfähigkeitsanalyse 2.4.1 Übersicht der Verfahren zur Prüfprozesseignung 2.4.2 Auswirkung der Prüfprozessfähigkeit auf die Prozessfähigkeit 2.5 Zusammenfassung 3. Zielstellung der Arbeit 4. Vorgehensweise und Versuchsplanung 4.1 Planung der Versuchsreihen 4.2 Charakterisierung der Prüfpersonen 4.2.1 Demographische Daten der teilnehmenden Prüfpersonen 4.2.2 Ermittlung der physischen Fähigkeiten des Menschen 4.2.3 Ermittlung der psychischen Verfassung des Menschen 4.3 Material 4.3.1 Beschreibung der Merkmale und Prüfkörper 4.3.2 Die Prüfumgebung 4.3.3 Messmitteleinsatz zur Überprüfung der Aussagenqualität von Prüfpersonen und der Panelfähigkeit 4.4 Methoden 4.4.1 Methodisches Vorgehen in der Panelprüfung 4.4.2 Auswertungsmethoden zur Analyse der Panelprüfung 4.4.3 Methoden zur Prüfprozessanalyse 5. Prüfprozessanalyse unter Berücksichtigung der Untersuchungsbedingungen 5.1 Untersuchung der Prüfer- und Panelfähigkeiten 5.1.1 Vorstellung der normativen Eignung von Prüfpersonen und Panel 5.1.2 Wahrnehmungsschwellen 5.1.3 Vorstellung alternativer Prüfer- und Panelbeurteilungen 5.2 Erörterung und Veranschaulichung der Panelprüfergebnisse 5.2.1 Rohe Holz- und Holzwerkstoffoberflächen 5.2.2 Lackierte Holz- und Holzwerkstoffoberflächen 5.2.3 Prüfergebnisse und Prüfumgebung 5.3 Analyse von Verfahren zum Eignungsnachweis von Prüfprozessen 6. Kritische Beurteilung der Ergebnisse 6.1 Auswahlmethodik geeigneter Prüfpersonen und Panelfähigkeit 6.2 Gegenüberstellung der Prüf- und Messergebnisse 6.3 Anwendung der Methoden aus der Prüfprozesseignung 7. Schlussfolgerung 8. Zusammenfassung

An efficient integration of sensory and motor processes is crucial to goal-directed behavior. Despite this high relevance, and although cognitive theories provide clear conceptual frameworks, the neurobiological basis of these processes remains insufficiently understood. In a double-blind, randomized placebo-controlled pharmacological study, we examine the relevance of catecholamines for perception-motor integration processes. Using EEG data, we perform an in-depth analysis of the underlying neurophysiological mechanisms, focusing on sensorimotor integration processes during response inhibition. We show that the catecholaminergic system affects sensorimotor integration during response inhibition by modulating the stability of the representational content. Importantly, catecholamine levels do not affect the stability of all aspects of information processing during sensorimotor integration, but rather—as suggested by cognitive theory—of specific codes in the neurophysiological signal. Particularly fronto-parietal cortical regions are associated with the identified mechanisms. The study shows how cognitive science theory-driven pharmacology can shed light on the neurobiological basis of perception-motor integration and how catecholamines affect specific information codes relevant to cognitive control.

ErbB2 gehört zu den Klasse I Rezeptor-Tyrosinkinasen und funktioniert als Ko-rezeptor bei der Vermittlung des Neuregulin-Signals. Während der Embryonal-entwicklung wird ErbB2 im Herzen, in den Neuralleistenzellen, im Muskel und in den Epithelien exprimiert (Kokai et al. 1987). Embryonen mit einer Null-Mutation im ErbB2 Gen sterben am Tag 10,5 der Embryonalentwicklung. Die Mutation bewirkt eine morphogenetische Fehlbildung des Herzens, die durch das Fehlen von ventrikulären Trabekeln gekennzeichnet ist (Lee et al. 1995). Weiterhin zeigen diese Embryonen Defekte in den Kranialganglien und in der primären sympathischen Ganglien-Kette, die von Neuralleistenzellen gebildet werden (Lee et al. 1995; Erickson et al. 1997; Britsch et al. 1998). Die herzspezifische Expression von ErbB2 cDNA ermöglicht ErbB2-/- Tieren, sich bis zur Geburt zu entwickeln. Dies erlaubte mir, spätere Funktionen des Rezeptors zu untersuchen. In den geretteten ErbB2-/- Embryonen erfolgte die Bildung der ventrikulären Trabekel, der fingerähnlichen Ausstülpungen des Myokards, zwischen dem 9. und 10. Tag in der Embryonalentwicklung. In den späteren Phasen der intrauterinen Entwicklung war das Herz der geretteten Tiere normal ausgebildet. In den ErbB2-/-R Embryonen fehlten Schwann'sche Zellen entlang der peripheren Nerven. Die Abwesenheit von Schwann'schen Zellen führte zum massiven Absterben von sensorischen und motorischen Neuronen des Rückenmarkes. Dabei zeigten sensorische Neuronen eine frühe Abhängigkeit von neurotrophen Faktoren, die von Schwann'schen Zellen produziert werden, während Motoneuronen diese Faktoren in einer späteren Phase benötigen. Zusätzlich ist bekannt, daß sensorische Neuronen und Motoneuronen neurotrophe Fakten benötigen, die von den Zielorganen, z.B. den Muskeln, produziert werden. Motoneuronen im thorakalen Rückenmark sind nur minimal betroffen, während die Degeneration von Moto-neuronen in den zervikalen und lumbalen Segmenten stark ausgeprägt ist. Verschiedene Motoneuron-Typen unterscheiden sich also in ihrer Abhängigkeit von neurotrophen Signalen. Weiterhin sind die peripheren Nerven der ErbB2-/-R Tiere defaszikuliert und ungeordnet. Der N. phrenicus, der das Diaphragma innerviert, retrahiert und ist am Tag 17 der Entwicklung vollständig degeneriert. Deshalb können die mutanten Tiere bei der Geburt nicht atmen und sterben infolgedessen. Überraschenderweise erfolgt in den geretteten ErbB2-/-R Embryonen die post-synaptische Expression und Aggregation der Acetylcholin-Rezeptoren. Die Phäno-typen der ErbB2-/-R und ErbB3-/- mutanten Tieren sind sehr ähnlich. Dies zeigt, daß ErbB2 eine essentielle Korezeptor-Funktion für ErbB3 in der Vermittlung der Neuregulin-Signale übernimmt. / ErbB2 belongs to class I of receptor tyrosine kinases and functions as a co-receptor by the transduction of the neuregulin signal. During embryonic development the ErbB2 gene is expressed in the heart, neural crest, in muscle and epithelial cells (Kokai et al. 1987). Embryos with null mutation of the ErbB2 gene die at midgestation. The mutation causes a morphogenetic defect that results in the absence of trabecules (Lee et al. 1995). In addition the mutant embryos show defects in cranial ganglia and in the primary sympathetic ganglia chain (Lee et al. 1995; Erickson et al. 1997; Britsch et al. 1998). The heart specific expression of ErbB2 cDNA allowed the mutant animals to survive till birth. This enabels me to study the late function of the receptor. In rescued ErbB2-/- embryos the ventricular trabecules, which are finger-like extensions of the myocardium, form properly between E9 and E10 of embryonic development. At late stages of intrauteral development the hearts of the rescued animals showed an overall normal growth. ErbB2-/- embryos lack Schwann cells along peripheral nerves. The absence of Schwann cells leads to enormous degeneration of sensory and motoneurons. Whereas sensory neurons show an early dependency on neurotrophic factors produced by Schwann cells, motoneurons revealed requirement of these factors during the late phase of their development. Moreover it is known that sensory and motoneurons require neurotrophic factors which are produced by their target tissues such as muscle. Motoneurons at the thoracic level of the spinal cord are minimaly affected, whereas the degeneration of motoneurons at cervical and lumbar segments of the spinal cord are pronounced. This indicates that different motoneuron types differ in their dependency on neurotrophic signals. Furthermore axons of peripheral nerves in ErbB2-/-R (rescued) animals show defasciculation and desorganization. Nervous phrenicus, that innervates the diaphragm muscle retracts and degenerates entirely at E17 of embryonic development. As a result newborn animals can not breath and die shortly after birth. Surprisingly, the expression and aggregation of AchRs (Acetylcholine Receptors) take place in rescued ErbB2-/-R embryos. The overall phenotype of ErbB2-/-R embryos is very similar to that of ErbB3-/- embryos. This substantiates the essential function of ErbB2 as the functional co-receptor for ErbB3 to transmit the neuregulin signal.