Graphen ist eine einatomar dünne Schicht von Kohlenstoffatomen mit besonderen elektronischen Eigenschaften. Epitaktisches Wachstum von Graphen auf der Silizium-terminierten Oberfläche von Siliziumkarbid (SiC) wird weithin als eine der geeignetsten Methoden zur Herstellung von großflächigem Graphen für elektronische Anwendungen angesehen. In dieser Arbeit werden verschiedene Dotierungsmechanismen von Graphen auf SiC theoretisch beschrieben und experimentell untersucht. Auf der Silizium-terminierten SiC-Oberfläche gewachsenes Graphen besitzt einen Überschuss an Elektronen (n-Dotierung). Wird die SiC/Graphen-Grenzfläche mit Wasserstoff passiviert und das Graphen vom Substrat entkoppelt, liegt dagegen Löcherleitung vor (p-Dotierung). Die p-Dotierung von quasifreistehendem Graphen (QFG) auf hexagonalem SiC wird durch die spontane Polarisation des Substrats erklärt. Dieser Mechanismus basiert auf einer Volumeneigenschaft von SiC, die bei jeden hexagonalem Polytyp des Materials vorhanden und unabhängig von Einzelheiten der Grenzflächenbildung ist. Die n-Dotierung des epitaktischen Graphens (EG) wird durch Grenzflächenzustände erklärt, die die Polarisationsdotierung überkompensieren. Die Austrittsarbeit und elektronische Struktur von EG sowie QFG werden ebenfalls untersucht. Es wird beobachtet, dass die Austrittsarbeit gegen den Wert von Graphit konvergiert, wenn die Anzahl der Graphenschichten erhöht wird. Außerdem, Messungen der Oberflächenphotospannung werden im Zusammenhang mit verschiedenen Rekombinationsraten an der Grenzfläche von EG und QFG diskutiert.

Der Pavor nocturnus (nächtlicher Angstschreck) ist eine zwei bis drei Stunden nach dem Einschlafen auftretende Parasomnie (schlafbegleitende Störung) im Vorschulalter. Die Prognose der 5-15 Minuten dauernden Episoden ist auch ohne spezifische Therapie sehr gut. Nächtliches Erwachen mit Angst und vegetativer Begleitreaktion wird erstmals kasuistisch bei einem Cocker spaniel beschrieben und lässt sich von allgemeiner Ängstlichkeit und anderen Formen aggressiven Verhaltens gut abgrenzen. Wie beim humanen Pendant hat die Störung offensichtlich eine gute Prognose und bedarf keiner speziellen Therapie. / The pavor nocturnus (night terrors) is a parasomnia (sleep associated disorder) in pre-school age occurring two to three hours after falling asleep. The prognosis of the episodes lasting 5-15 minutes is excellent even without specific treatment. Nocturnal awakening with anxiety and autonomic symptoms is presented for first time in a Cocker Spaniel and can be well separated from trait anxiety or other forms of aggressive behavior. Like the human equivalent the disorder obviously has a good prognosis and does not need particular treatment.

In dieser Dissertation wird die spektrale und örtliche Verteilung der Lumineszenz von Heterostrukturen in selbstorganisierten Nanodrähten (ND) mit Hilfe von Kathodolumineszenz-Spektroskopie (KL) im Rasterelektronenmikroskop untersucht. Diese Methode wird ergänzt durch Messungen der kontinuierlichen und zeitaufgelösten Mikro-Photolumineszenz. Drei verschiedene Strukturen werden behandelt: (i) GaAs-ND bestehend aus Segmenten der Wurtzit (WZ) bzw. Zinkblende (ZB) Kristallstrukturen, (ii) auf GaN-ND überwachsene GaN-Mikrokristalle und (iii) (In,Ga)N Einschlüsse in GaN-ND. Die gemischte Kristallstruktur der GaAs-ND führt zu komplexen Emissionsspektren. Dabei wird entweder ausschließlich Lumineszenz bei Energien unterhalb der ZB Bandlücke, oder aber zusätzlich bei höheren Energien, gemessen. Diese Differenz wird durch unterschiedliche Dicken der ZB und WZ Segmente erklärt. Messungen bei Raumtemperatur zeigen, dass die Bandlücke von WZ-GaAs mindestens 55 meV größer als die von ZB-GaAs ist. Die Lumineszenz-Spektren der GaN-Mikrokristalle enthalten verschiedene Emissionslinien, die auf Stapelfehler (SF) zurückzuführen sind. SF sind ZB Quantentöpfe verschiedener Dicke in einem WZ-Kristall und es wird gezeigt, dass ihre Emissionsenergie durch die spontane Polarisation bestimmt wird. Aus einer detaillierten statistischen Analyse der Emissionsenergien der verschiedenen SF-Typen werden Emissionsenergien von 3.42, 3.35 und 3.29 eV für die intrinsischen (I1 und I2) sowie für extrinsische SF ermittelt. Aus den entsprechenden Energiedifferenzen wird -0.022C/m² als experimenteller Wert für die spontane Polarisation von GaN bestimmt. Die Bedeutung sowohl der piezoelektrischen Polarisation als auch die der Lokalisierung von Ladungsträgern wird für (In,Ga)N-Einschlüsse in GaN-ND gezeigt. Hierbei spielt nicht nur die Lokalisierung von Exzitonen, sondern auch die individueller Elektronen und Löcher an unterschiedlichen Potentialminima eine Rolle. / In this thesis, the spectral and spatial luminescence distribution of heterostructures in self-induced nanowires (NWs) is investigated by cathodoluminescence spectroscopy in a scanning electron microscope. This method is complemented by data from both continuous and time-resolved micro-photoluminescence measurements. Three different structures are considered: (i) GaAs NWs containing segments of the wurtzite (WZ) and zincblende (ZB) polytypes, (ii) GaN microcrystals overgrown on GaN NWs, and (iii) (In,Ga)N insertions embedded in GaN NWs. The polytypism of GaAs NWs results in complex emission spectra. The observation of luminescence either exclusively at energies below the ZB band gap or also at higher energies is explained by differences in the distribution of ZB and WZ segment thicknesses. Measurements at room temperature suggest that the band gap of WZ GaAs is at least 55 meV larger than that of the ZB phase. The luminescence spectra of the GaN microcrystals contain distinct emission lines associated with stacking faults (SFs). SFs essentially constitute ZB quantum wells of varying thickness in a WZ matrix and it is shown that their emission energy is dominated by the spontaneous polarization. Through a detailed statistical analysis of the emission energies of the different SF types, emission energies of 3.42, 3.35 and 3.29 eV are determined for the intrinsic (I1 and I2) as well as the extrinsic SFs, respectively. From the corresponding energy differences, an experimental value of -0.022C/m² is derived for the spontaneous polarization of GaN. The importance of both carrier localization and the quantum confined Stark effect induced by the piezoelectric polarization is shown for the luminescence of (In,Ga)N insertions in GaN NWs. Not only localized excitons, but also electrons and holes individually localized at different potential minima contribute to the observed emission.

Die Modulation von Distorsionsprodukt-Otoemissionen (DPOAE) durch Töne tiefer Frequenz ist ein Methode, mit der die Auswirkung von Verlagerungen der kochleären Trennwand auf die Funktion des kochleären Verstärkers untersucht werden kann. Damit bietet sie einen neuen objektiven Ansatz zur Diagnostik unterschiedlicher kochleärer Hörstörungen sowie zur Untersuchung physiologischer Mechanismen der Kochlea. Durch einen tieffrequenten Ton (f = 32,8 Hz) werden die DPOAE in Abhängigkeit von dessen Phase periodisch verändert. Die Ausprägung der Modulation hängt von den Parametern des Tieftons und der Primärtöne (mit den Frequenzen f1 und f2) ab. Bei zwölf normalhörenden Probanden wird der Einfluß des Tieftonpegels, der Primärtonpegel und der Primärtonfrequenzen auf die Modulation der DPOAE mit der Frequenz 2f1-f2 untersucht. Die Ergebnisse dieser Methode werden mit denen der subjektiven Phasenaudiometrie bei diesen Probanden verglichen. Mit den Primärtonfrequenzen f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz steigt die mittlere Modulationstiefe der DPOAE mit zunehmendem Tieftonpegel sowie mit abnehmenden Primärtonpegeln nichtlinear. Mit hohem Tieftonpegel (L = 115 dB SPL) und geringen Primärtonpegeln (bis zu L1 = 50 und L2 = 30 dB HL) sind DPOAE-Pegelverläufe mit zwei Minima und zwei Maxima pro Tieftonperiode zu beobachten. Die Pegelminima liegen kurz nach der maximalen Druck- bzw. Sogphase des Tieftons vor dem Trommelfell, entsprechend der maximalen Auslenkung der kochleären Trennwand in Richtung Scala vestibuli bzw. Scala tympani. Sie zeigen eine mittlere Latenz von 4 ms gegenüber den Verdeckungsmaxima der subjektiven Mithörschwelle im Phasenaudiogramm, die wahrscheinlich durch die Summe der Antwortzeit der aktiven kochleären Prozesse und der Laufzeit der DPOAE-Signale retrograd aus der Kochlea zur Meßsonde im äußeren Gehörgang zustande kommt. Mit geringeren Tieftonpegeln (L = 110 dB SPL) bzw. höheren Primärtonpegeln (ab L1 = 55 und L2 = 40 dB HL) sowie höheren Primärtonfrequenzen (f1 = 4, f2 = 4,8 kHz) sind nur noch jeweils ein DPOAE-Pegelminimum und -maximum pro Tieftonperiode zu beobachten. Mit den Primärtonfrequenzen f1 = 5 und f2 = 6 kHz zeigt sich keine Modulation der DPOAE mehr. Die Ergebnisse werden unter Verwendung einer Boltzmannfunktion zweiter Ordnung als Annäherung an die mechano-elektrische Transferfunktion äußerer Haarzellen simuliert. Bei einigen Probanden werden außerdem die Modulation der DPOAE mit der Frequenz 3f1-2f2 durch den tieffrequenten Ton sowie der Einfluß spontaner otoakustischer Emissionen (SOAE) auf die Messung tieftonmodulierter DPOAE untersucht. / Low-frequency modulation of distortion product otoacoustic emissions (DPOAE) is a method which allows to investigate the effect of the displacement of the cochlear partition on the function of the active cochlear process. It offers a new objective approach to diagnose different sensory hearing disorders as well as to investigate physiological cochlear mechanisms. The DPOAE are modulated by a low-frequency tone (with the frequency f = 32,8 Hz), depending on its phase. The extent of this modulation depends on the acoustic parameters of the suppressing low-frequency tone and the stimulating primary tones (f1 and f2). In twelve normal hearing subjects the influence of the low-frequency tone level, the levels and the frequencies of the primary tones on the modulation of the DPOAE with the frequency 2f1-f2 are investigated. In these subjects, the phase-dependent masked subjective threshold is also registered. The results of both methods are compared. With the primary tone frequencies f1 = 2,5 and f2 = 3 kHz the mean value of the DPOAE modulation depth presents a nonlinear growth with increasing low-frequency tone level and decreasing primary tone levels, respectively. With high low-frequency tone level (L = 115 dB SPL) and low primary tone levels (up to L1 = 55 and L2 = 40 dB HL), the time course of the DPOAE level shows two minima and two maxima within one period of the low-frequency tone. The minimal DPOAE levels are registered shortly after the phases of maximal condensation and rarefaction of the low-frequency tone in front of the eardrum, respectively, corresponding to the largest displacement of the cochlear partition towards the scala tympani and the scala vestibuli. The time course of the DPOAE level shows a mean latency of 4 ms with regard to the masking patterns of the phase-dependent masked threshold, due to the response time of the active cochlear process and the retrograde travelling time of the DPOAE. With lower low-frequency tone levels (L1 = 110 dB SPL), higher primary tone levels (from L1 = 55, L2 = 40 dB HL), and higher primary tone frequencies (f1 = 4, f2 = 4,8 kHz), respectively, the DPOAE level presents only one maximum and one minimum per period of the low-frequency tone. With the primary frequencies f1 = 5 and f2 = 6 kHz no modulation of the DPOAE is registered. The results are simulated using a second-order Boltzmann function as an approximation of the mechano-electric transfer function of the outer hair cells. Additionally, in some subjects the low-frequency modulation of the DPOAE with the frequency 3f1-2f2 and the influence of spontaneous otoacoustic emissions (SOAE) on the registration of low-frequency modulated DPOAE are investigated.

Eine phasische Ausschüttung des Neurotransmitters Dopamin wird u.a. mit positivem Affekt, der Reaktivität auf Neuheit und kognitiver Handlungssteuerung in Verbindung gebracht. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde der dopaminerge Einfluss auf die Flexibilität und Stabilität der Handlungssteuerung untersucht. Für eine zielgerichtete Handlung sind beide antagonistischen Anforderungen notwendig. Einerseits müssen gewählte Handlungsabsichten gegenüber irrelevanten Ablenkungsreizen abgeschirmt und somit stabilisiert werden. Andererseits müssen diese Absichten im Falle handlungsrelevanter Änderungen der Situation flexibel angepasst werden. Als theoretische Grundlage für die vorliegende Arbeit dienten in diesem Zusammenhang folgende Kernthesen von Miller und Cohen (2001): (1) Der präfrontale Kortex (PFC) ist entscheidend an der Regulation der Handlungssteuerung beteiligt. (2) Eine phasische Dopaminausschüttung ermöglicht die Aufnahme neuer Reize im PFC und damit die Möglichkeit, gegebenenfalls aktuelle Regeln und Ziele zu ändern. (3) Eine phasische Dopaminausschüttung verschiebt demnach die Balance zwischen einer flexiblen und stabilen Handlungssteuerung in Richtung Flexibilität. In den ersten beiden Studien der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss interindividueller Unterschiede dopaminerger Aktivität auf die Flexibilität der Handlungssteuerung untersucht. Als Prädiktoren wurden die spontane Lidschlagrate (EBR), die Polymorphismen COMT Val-158-Met und DRD4 Exon III sowie das Geschlecht eingesetzt. In der dritten Studie sollte eine Dopaminausschüttung experimentell durch die Darbietung von Signalen einer potenziellen Belohnung (Geldgewinn) stimuliert werden. Hierdurch sollten die beobachteten Zusammenhänge aus den ersten beiden Studien erhärtet und in einem erweiterten theoretischen Kontext untersucht werden. In allen drei Studien zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang von Lidschlagrate und kognitiver Flexibilität (mittleres η²=8%). Entsprechend der Vorhersage wurde mit steigender Lidschlagrate eine erhöhte Flexibilität beobachtet. Ferner ergaben sich Interaktionseffekte zwischen EBR und DRD 4 Exon III Polymorphismus bzw. EBR und Geschlecht, sowie ein Geschlechtshaupteffekt. Zur Stabilität dieser Effekte konnte jedoch jeweils keine abschließende Aussage gemacht werden. In der dritten Studie zeigte sich bei Darbietung des Belohnungssignals eine erhöhte kognitive Stabilität (η²=7%). Dieser Zusammenhang wurde vom subjektiven Erlebens des Experiments moderiert (η²=11%): Personen, die den Eindruck hatten, ohne große Anstrengung viel zu gewinnen, zeigten eine erhöhte kognitive Flexibilität. Diese beiden Befunde können innerhalb einer integrativen Theorie von Cohen et al. (2004) plausibel erklärt werden. Der Belohnungs-Haupteffekt könnte auf die Dominanz eines (noradrenergen) Wirkungspfades im Kontext der Wettkampfsituation hinweisen. Der moderierende Effekt des subjektiven Erlebens könnte gemäß der oben erläuterten Kernthesen von Miller und Cohen (2001) als gleichzeitige Flexibilisierung über den dopaminergen Wirkungspfad interpretiert werden, die insbesondere bei geringer wahrgenommener Anstrengung dominieren kann. Als wichtigstes Ergebnis der vorliegenden Arbeit kann zusammenfassend festgestellt werden, dass die Hypothese einer dopaminergen Beeinflussung der Flexibilitäts-Stabilitäts-Balance der kognitiven Handlungssteuerung durch die Ergebnisse der drei Studien unterstützt werden konnte. Dabei erwies sich insbesondere die spontane Lidschlagrate als zuverlässiger non-invasiver und effizient zu erhebender Prädiktor dopaminerger Aktivität. Der flexibilisierende Einfluss von Dopamin kann von einem stabilisierenden Einfluss überlagert werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine erforderliche Leistung zur Erreichung einer Belohnung als nützlich eingeschätzt und subjektiv als anstrengend wahrgenommen wird. / Converging evidence suggests a modulatory role of the neurotransmitter dopamine concerning reward, positive affect, novelty, and cognitive control. According to Miller and Cohen (2001) a phasic burst of dopamine shifts the balance between cognitive flexibility versus stability towards increased flexibility. Based on this assumption the current dissertation aimed at revealing associations between correlates of dopaminergic activity and the cognitive flexibility in an attentional set-shifting paradigm. In the first two studies we examined individual differences in the spontaneous eyeblink rate (EBR), the polymorphisms DRD4 exon III and COMT Val158Met polymorphism, as well as gender. In the third study we examined the impact of prospective monetary gains. Through this the findings of the first two studies should be validated and tested in an extended theoretical background. In all three studies an association between high EBR and increased cognitive flexibility was observed (mean η²=8%). Thus the main thesis of Miller and Cohen (2001) could be confirmed. Furthermore we observed interactions between EBR and DRD4 and EBR and gender, as well as a gender main effect on cognitive flexibility. In the third study we observed increased cognitive stability in the face of prospective gains (η²=7%). However, this effect was modulated by the subjective evaluation of the reward cues: participants who reported increasing their effort in response to reward cues showed increased cognitive stability whereas those who reported a positive and relaxed attitude towards the reward cues showed increased flexibility (η²=11%). The results thus suggest that the flexibility-stability-balance is modulated by the perceived effort needed to receive the potential reward.

Es wurde ein neues Zweifluidmodell entwickelt, um Nichtgleichgewichtseffekte in kritischen und nahkritischen Ein-komponenten-Zweiphasenströmungen von anfänglich unter-kühlten oder siedenden Fluiden durch Rohre und Düsen zu untersuchen. Das vorgeschlagene Sechs-Gleichungsmodell besteht aus den phasenbezogenen Erhaltungsgleichungen für Masse und Impuls, der Bilanzgleichung für die thermische Energie der flüssigen Phase sowie einer zusätzlichen Transport-gleichung für die volumetrische Blasenanzahl. Zur Lösung des Systems aus partiellen Differentialgleichungen wird ein semi-implizites Finite-Differenzen-Zeitschrittverfahren angewendet. Die Schließung des Gleichungssystems wird durch Einbindung thermodynamischer Beziehungen und konstitutiver Gleichungen, die den strömungsformabhängigen Impuls-, Wärme- und Stofftransport beschreiben, erreicht. Für Strömungssysteme mit spontaner Entspannungsverdampfung aus dem rein flüssigen Zustand (Flashing) werden verschiedene Keimbildungsmodelle eingesetzt, die den Anfangszustand der verzögerten Dampfbildung beschreiben. Auf diese Weise werden thermodynamische Nichtgleichgewichtszustände als Folge von Zuständen mit für die Aktivierung von Keimstellen benötigtem Energieüberschuß, eingeschränkt vorhandener Phasengrenzfläche sowie begrenzter Wärmeübertragung zwischen den Phasen betrachtet. Abweichungen vom fluid-dynamischen Gleichgewicht (Phasenschlupf) ergeben sich aufgrund unterschiedlicher Trägheitseigenschaften und verschieden stark ausgeprägter mechanischer Kopplung zwischen den Phasen. Die mit diesem Modell erhaltenen numerischen Ergebnisse stimmen gut mit experimentellen Werten für Zweiphasen-strömungen mit unterschiedlichen Eintrittsbedingungen und Kanalgeometrien überein. / A new two-fluid flow model has been developed in order to examine non-equilibrium effects in critical and near-critical one-component two-phase flows of initially subcooled or saturated fluids through pipes and nozzles. The six-equation model proposed consists of the phasic conservation equations of mass and momentum, the liquid thermal energy, and of an additional transport equation for the bubble number density. To solve for the unknowns of the system of partial differential equations, a semi-implicit finite difference time-marching method is utilized. The closure of the set of equations is accomplished by thermodynamic relationships and additional constitutive equations describing momentum transport, interphase heat, and mass transfer which account for different flow regimes. For fluid flow systems undergoing a sudden change of phase from the pure liquid state (flashing), distinct nucleation models are included to describe the initial state of delayed vapor generation. In this way thermal non-equilibrium states are considered to be the consequence of excessive energy states required to activate nucleation sites, of restricted interfacial area and limited heat transfer between the phases. Deviation from fluid-dynamic equilibrium (phasic slip) results from different inertial properties and from distinct strength of mechanical coupling between the phases. The numerical results obtained with this model agree quite well with experimental data for two-phase flows with various inlet conditions and channel geometries.

Befunde zu Einflüssen genetischer Variation auf Temperamentsunterschiede und die Entwicklung psychiatrischer Störungen haben in den letzten Jahren bedeutende Beiträge zum eingehenderen Verständnis neurobiologischer Grundlagen von Verhaltensunterschieden geleistet. Eine der am eingehendsten untersuchten genetischen Variationen ist ein Polymorphismus des Dopamin-D4-Rezeptor-Gens (DRD4 Exon III). Nichtsdestoweniger ist seine funktionelle und verhaltenswirksame Rolle bisher weitgehend unklar: Zwar wurden bestimmte Varianten des Polymorphismus mit einer höheren Ausprägung in der Temperamentsdimension Novelty Seeking in Verbindung gebracht, Nachfolgeuntersuchungen erbrachten jedoch inkonsistente Resultate. Angesichts der methodischen und demografischen Heterogenität der einzelnen Studien war es das Anliegen zweier erster Studien der Dissertation, die Ursprungsbefunde möglichst exakt zu replizieren. Während in einer Voruntersuchung bei 136 Studierenden signifikant höhere Werte in Novelty Seeking bei Vorliegen des DRD4 Exon III 7-Repeat-Allels bzw. des 4/7-Genotyps festgestellt wurde, ergaben sich in Studie I, in der 276 Personen der selben Population mit der selben Methodik untersucht wurden, keinerlei Effekte des Polymorphismus. Auch anhand von Meta-Analysen ist gegenwärtig davon auszugehen, dass derzeit keine ausreichende empirische Grundlage für einen Haupteffekt von DRD4 Exon III auf Novelty Seeking vorliegt. Allerdings stellt ein einzelner Polymorphismus nur einen von vielen endogenen und exogenen Einflussfaktoren auf Temperamentsunterschiede dar, und inzwischen liegen auch Befunde zu Interaktionseffekten von DRD4 Exon III mit weiteren Polymorphismen vor. Derartigen Interaktionen wurde in Studie II nachgegangen, bei der für die Stichprobe aus Studie I zusätzlich zwei weitere genetische Polymorphismen genotypisiert wurden, die direkt oder indirekt die Dopamin-Funktion beeinflussen (COMT, 5-HTTLPR). In Studie II konnten die Ergebnisse einer vorhergehenden Arbeit repliziert werden, die einen Effekt des DRD4 Exon III 7-Repeat-Allels nur für bestimmte Genotyp-Gruppierungen der anderen beiden Polymorphismen zeigte. Zudem kann anhand der Befunde eine Abhängigkeit des Effektes von DRD4 Exon III von tonischen Dopamin-Niveaus vermutet werden. Ein neuerer Ansatz für die Aufklärung der funktionellen Rolle genetischer Variation geht davon aus, dass die relativ geringen Effekte von Polymorphismen auf endophänotypischer Ebene, also der Ebene etwa psychophysiologischer Maße wie dem EEG, möglicherweise besser erfassbar sind als auf Fragebogen-Ebene. Daher wurde in Studie III der Einfluss des DRD4 Exon III Polymorphismus auf einen Endophänotyp der Responsivität gegenüber Neuheit unter Berücksichtigung tonischer Dopamin-Niveaus untersucht. Als ein plausibler solcher Endophänotyp wurde die Novelty P3 des akustisch evozierten Potenzials im EEG in einer Stichprobe von 72 Personen im Hinblick auf ihre Modulation durch DRD4 Exon III untersucht. Tonische Dopamin-Niveaus wurden über die spontane Lidschlagrate als einem indirekten Indikator der Dopamin-Aktivität erhoben. Es zeigten sich keine Haupteffekte von DRD4 Exon III oder Lidschlagrate auf die akustisch evozierte Novelty P3. Es fand sich hingegen eine signifikante Interaktion der beiden Faktoren: Unter den Personen mit niedriger Lidschlagrate (=niedrigen tonischen Dopamin-Niveaus) zeigten Personen mit dem DRD4 Exon III 4/7-Genotyp eine signifikant höhere Novelty P3 in Antwort auf abweichende Reize als Personen mit dem 4/4-Genotyp. Dieses Ergebnis legt nahe, dass der Effekt von DRD4 Exon III auf die Verarbeitung abweichender Information von tonischen Dopamin-Niveaus abhängig ist. Insgesamt eröffnen die Resultate der Dissertation auch weiter gehende Erklärungsmöglichkeiten für Befunde etwa zu einer Assoziation von DRD4 Exon III mit Aufmerksamkeitsdefizit/Hyperaktivitätsstörung sowie für Zusammenhänge zwischen kognitiven, motivationalen und temperamentsmäßigen Verhaltenstendenzen.

The desire for local governments to adapt to climate change seems logically relevant as weather extremes inhibit the ability of local governments to protect public health and safety and to ensure delivery of public services. By conducting planned adaptation to climate change local governments enable themselves to minimize risk and increase adaptive capacity to deal with climate change impacts. In the midst of a federal government, minus the Obama administration, that has tended to downplay the importance of climate change, action by local level governments - cities in particular - in the U.S. have been at the forefront of action on climate change. Little attention has been given to local government adaptation in rural areas by both researchers and policy makers alike. Rural areas are at risk to changes in climate because they tend to be reliant on climate sensitive industries, comprised of vulnerable populations, such as the elderly and very young and to possess few resources to conduct land-use and other planning. This dissertation expands upon previous research by examining the decision to conduct planned adaptation by both urban and rural local government adaptation to climate change (RQ1) and by identifying the influences on the decision of local governments in both urban and rural areas to conduct planned adaptation to climate change (RQ2). New York State was selected as an appropriate case study to answer research questions because of the drastic contrast between urban and rural areas of the state. On the one hand, it has been one of the most progressive states in terms of climate change policy including its largest local government New York City; on the other hand, it is comprised of many rural local governments suffering from population and economic decline. An online survey was distributed to all New York State local governments in November/December 2011 and supplemented by informant discussions conducted before and after the survey. While a considerable amount of time has passed since the survey was conducted, it took place during what appears to be a particular timeframe in political history where the U.S. president supported action on climate change. Results of this study show strong differences in resource availability and the likelihood of urban vs. rural elected officials to conduct planned adaptation. One hundred and forty-two responses were received from large and small cities, towns, villages and counties. A traditional deductive research design was deployed to answer research questions. To examine the influences on the decision of local elected officials to conduct planned adaptation hypotheses were developed based on previous empirical studies and Mohr’s 1969 hypothesis that “Innovation is related to the motivation to innovate, inversely related to the strength of obstacles to innovation, and directly related to the availability of resources for overcoming such obstacles” (Mohr, 1969, p. 111). Two dependent variables were measured (1) planned adaptation or conscious decisions to adapt to climate change and an alternate dependent variable (2) formal and informal discussion of climate change within the local government. Independent variables measured related to local elected official motivation to conduct planned adaptation in the form of climate weather related concerns in New York State (i.e. extreme weather, water quality, and ecological changes), resource availability within the local government (i.e. budget, staff, climate change expertise) and the existence of obstacles toward planned adaptation external to local governments (i.e. public support, federal and state informational and financial support). The results of the survey showed that a small minority of local governments in New York State had decided to conduct planned adaptation to climate change. Over half of the sample was identified as conducting some form of spontaneous or reactive adaptation which consisted mostly of actions to minimize flood risk (i.e. update storm-water infrastructure, manage flood plains, promote open space). However, no local government surveyed had been identified as having successfully implemented an adaptation plan. Informal discussions were found to be occurring among half of the sample surveyed with a small number of local governments discussing climate change formally. According to informant discussions, the low level of planned adaptation among New York State local governments can be explained by a number of factors including a non-requirement to conduct planned adaptation, varying policy, resource and incentive conditions throughout the state, a lack of urgency to adapt to climate change and, finally, the absence of a support system to conduct planned adaptation. Results of hypothesis testing indicate that local governments are more likely to conduct planned adaptation to climate change where: A) climate change concerns are water related, B) budget, staff and climate change expertise are available and C) public support to address climate change impacts as well as state and federal informational support are available. Financial support from state and federal governments did not appear to influence the decision to conduct planned adaptation. Rural local governments were found less likely than urban local governments to be discussing climate change and to be conducting planned adaptation which is likely to be related to organizational size and the availability of resources to conduct planned adaptation measures. This dissertation contributes to understanding how local governments are adapting to climate change in New York State, what influences the decision of elected officials to conduct planned adaptation to climate change and how experiences may differ from municipality type — especially related to urban vs. rural local governments.

The desire for local governments to adapt to climate change seems logically relevant as weather extremes inhibit the ability of local governments to protect public health and safety and to ensure delivery of public services. By conducting planned adaptation to climate change local governments enable themselves to minimize risk and increase adaptive capacity to deal with climate change impacts. In the midst of a federal government, minus the Obama administration, that has tended to downplay the importance of climate change, action by local level governments - cities in particular - in the U.S. have been at the forefront of action on climate change. Little attention has been given to local government adaptation in rural areas by both researchers and policy makers alike. Rural areas are at risk to changes in climate because they tend to be reliant on climate sensitive industries, comprised of vulnerable populations, such as the elderly and very young and to possess few resources to conduct land-use and other planning. This dissertation expands upon previous research by examining the decision to conduct planned adaptation by both urban and rural local government adaptation to climate change (RQ1) and by identifying the influences on the decision of local governments in both urban and rural areas to conduct planned adaptation to climate change (RQ2). New York State was selected as an appropriate case study to answer research questions because of the drastic contrast between urban and rural areas of the state. On the one hand, it has been one of the most progressive states in terms of climate change policy including its largest local government New York City; on the other hand, it is comprised of many rural local governments suffering from population and economic decline. An online survey was distributed to all New York State local governments in November/December 2011 and supplemented by informant discussions conducted before and after the survey. While a considerable amount of time has passed since the survey was conducted, it took place during what appears to be a particular timeframe in political history where the U.S. president supported action on climate change. Results of this study show strong differences in resource availability and the likelihood of urban vs. rural elected officials to conduct planned adaptation. One hundred and forty-two responses were received from large and small cities, towns, villages and counties. A traditional deductive research design was deployed to answer research questions. To examine the influences on the decision of local elected officials to conduct planned adaptation hypotheses were developed based on previous empirical studies and Mohr’s 1969 hypothesis that “Innovation is related to the motivation to innovate, inversely related to the strength of obstacles to innovation, and directly related to the availability of resources for overcoming such obstacles” (Mohr, 1969, p. 111). Two dependent variables were measured (1) planned adaptation or conscious decisions to adapt to climate change and an alternate dependent variable (2) formal and informal discussion of climate change within the local government. Independent variables measured related to local elected official motivation to conduct planned adaptation in the form of climate weather related concerns in New York State (i.e. extreme weather, water quality, and ecological changes), resource availability within the local government (i.e. budget, staff, climate change expertise) and the existence of obstacles toward planned adaptation external to local governments (i.e. public support, federal and state informational and financial support). The results of the survey showed that a small minority of local governments in New York State had decided to conduct planned adaptation to climate change. Over half of the sample was identified as conducting some form of spontaneous or reactive adaptation which consisted mostly of actions to minimize flood risk (i.e. update storm-water infrastructure, manage flood plains, promote open space). However, no local government surveyed had been identified as having successfully implemented an adaptation plan. Informal discussions were found to be occurring among half of the sample surveyed with a small number of local governments discussing climate change formally. According to informant discussions, the low level of planned adaptation among New York State local governments can be explained by a number of factors including a non-requirement to conduct planned adaptation, varying policy, resource and incentive conditions throughout the state, a lack of urgency to adapt to climate change and, finally, the absence of a support system to conduct planned adaptation. Results of hypothesis testing indicate that local governments are more likely to conduct planned adaptation to climate change where: A) climate change concerns are water related, B) budget, staff and climate change expertise are available and C) public support to address climate change impacts as well as state and federal informational support are available. Financial support from state and federal governments did not appear to influence the decision to conduct planned adaptation. Rural local governments were found less likely than urban local governments to be discussing climate change and to be conducting planned adaptation which is likely to be related to organizational size and the availability of resources to conduct planned adaptation measures. This dissertation contributes to understanding how local governments are adapting to climate change in New York State, what influences the decision of elected officials to conduct planned adaptation to climate change and how experiences may differ from municipality type — especially related to urban vs. rural local governments.

Befunde zu Einflüssen genetischer Variation auf Temperamentsunterschiede und die Entwicklung psychiatrischer Störungen haben in den letzten Jahren bedeutende Beiträge zum eingehenderen Verständnis neurobiologischer Grundlagen von Verhaltensunterschieden geleistet. Eine der am eingehendsten untersuchten genetischen Variationen ist ein Polymorphismus des Dopamin-D4-Rezeptor-Gens (DRD4 Exon III). Nichtsdestoweniger ist seine funktionelle und verhaltenswirksame Rolle bisher weitgehend unklar: Zwar wurden bestimmte Varianten des Polymorphismus mit einer höheren Ausprägung in der Temperamentsdimension Novelty Seeking in Verbindung gebracht, Nachfolgeuntersuchungen erbrachten jedoch inkonsistente Resultate. Angesichts der methodischen und demografischen Heterogenität der einzelnen Studien war es das Anliegen zweier erster Studien der Dissertation, die Ursprungsbefunde möglichst exakt zu replizieren. Während in einer Voruntersuchung bei 136 Studierenden signifikant höhere Werte in Novelty Seeking bei Vorliegen des DRD4 Exon III 7-Repeat-Allels bzw. des 4/7-Genotyps festgestellt wurde, ergaben sich in Studie I, in der 276 Personen der selben Population mit der selben Methodik untersucht wurden, keinerlei Effekte des Polymorphismus. Auch anhand von Meta-Analysen ist gegenwärtig davon auszugehen, dass derzeit keine ausreichende empirische Grundlage für einen Haupteffekt von DRD4 Exon III auf Novelty Seeking vorliegt. Allerdings stellt ein einzelner Polymorphismus nur einen von vielen endogenen und exogenen Einflussfaktoren auf Temperamentsunterschiede dar, und inzwischen liegen auch Befunde zu Interaktionseffekten von DRD4 Exon III mit weiteren Polymorphismen vor. Derartigen Interaktionen wurde in Studie II nachgegangen, bei der für die Stichprobe aus Studie I zusätzlich zwei weitere genetische Polymorphismen genotypisiert wurden, die direkt oder indirekt die Dopamin-Funktion beeinflussen (COMT, 5-HTTLPR). In Studie II konnten die Ergebnisse einer vorhergehenden Arbeit repliziert werden, die einen Effekt des DRD4 Exon III 7-Repeat-Allels nur für bestimmte Genotyp-Gruppierungen der anderen beiden Polymorphismen zeigte. Zudem kann anhand der Befunde eine Abhängigkeit des Effektes von DRD4 Exon III von tonischen Dopamin-Niveaus vermutet werden. Ein neuerer Ansatz für die Aufklärung der funktionellen Rolle genetischer Variation geht davon aus, dass die relativ geringen Effekte von Polymorphismen auf endophänotypischer Ebene, also der Ebene etwa psychophysiologischer Maße wie dem EEG, möglicherweise besser erfassbar sind als auf Fragebogen-Ebene. Daher wurde in Studie III der Einfluss des DRD4 Exon III Polymorphismus auf einen Endophänotyp der Responsivität gegenüber Neuheit unter Berücksichtigung tonischer Dopamin-Niveaus untersucht. Als ein plausibler solcher Endophänotyp wurde die Novelty P3 des akustisch evozierten Potenzials im EEG in einer Stichprobe von 72 Personen im Hinblick auf ihre Modulation durch DRD4 Exon III untersucht. Tonische Dopamin-Niveaus wurden über die spontane Lidschlagrate als einem indirekten Indikator der Dopamin-Aktivität erhoben. Es zeigten sich keine Haupteffekte von DRD4 Exon III oder Lidschlagrate auf die akustisch evozierte Novelty P3. Es fand sich hingegen eine signifikante Interaktion der beiden Faktoren: Unter den Personen mit niedriger Lidschlagrate (=niedrigen tonischen Dopamin-Niveaus) zeigten Personen mit dem DRD4 Exon III 4/7-Genotyp eine signifikant höhere Novelty P3 in Antwort auf abweichende Reize als Personen mit dem 4/4-Genotyp. Dieses Ergebnis legt nahe, dass der Effekt von DRD4 Exon III auf die Verarbeitung abweichender Information von tonischen Dopamin-Niveaus abhängig ist. Insgesamt eröffnen die Resultate der Dissertation auch weiter gehende Erklärungsmöglichkeiten für Befunde etwa zu einer Assoziation von DRD4 Exon III mit Aufmerksamkeitsdefizit/Hyperaktivitätsstörung sowie für Zusammenhänge zwischen kognitiven, motivationalen und temperamentsmäßigen Verhaltenstendenzen.