Cologne Excellence Cluster on Cellular Stress Responses in Aging Associated Diseases

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    Kardiopulmonale Leistungsdiagnostik bei COVID- 19-Überlebenden drei und sechs Monate nach Infektion mit SARS-CoV2

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    COVID-19 ist eine Viruserkrankung mit Multiorgan-Beteiligung, welche bei Erkrankten über den akuten Verlauf hinaus Einschränkungen u.a. der Leistungsfähigkeit hervorrufen kann. Es herrscht noch keine Klarheit über Umfang und Dauer sowie Einfluss der Schwere der initialen Erkrankung auf diese Einschränkungen. In dieser prospektiven Beobachtungsstudie werden 77 COVID-19-Überlebende drei und sechs Monate nach Infektion mit SARS-CoV2 mittels sequentieller Spiroergometrie untersucht. Es zeigt sich eine signifikante Verringerung der kardiopulmonale Leistungsfähigkeit drei Monate nach Infektion, gefolgt von einer Regeneration dieser in den darauffolgenden drei Monaten. COVID-19-Überlebende, welche einen schweren Infektionsverlauf hatten, weisen initial eine deutlich stärkere Verringerung der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit auf, die sich im Verlauf wieder normalisiert

    Zeros of Random Holomorphic Sections of Semipositive Line Bundles on Punctured Riemann Surfaces

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    With early works dating back to the 1930’s until today, here is a growing interest in the theory of asymptotic distributions of expected zeros of random polynomials when their degree grows indefinitely. A natural geometric generalization of random polynomials are random sections of a holomorphic line bundle over a complex manifold. In 1999, Shiffman and Zelditch proved that on a compact K¨ahler manifold, the zeros of sections of high tensor powers of a holomorphic line bundle asymptotically equidistribute with respect to the normalized curvature of the line bundle. Their result has numerous applications in mathematical physics and was generalized in many different directions. In this thesis we generalize their result to a semipositively curved holomorphic line bundle over a punctured Riemann surface. To achieve this, we discuss many tools that have proven themselves to represent an appropriate framework to study statistical properties of ensembles of zeros on complex manifolds. We start by proving the existence of spectral gap for the Kodaira Laplacian that is associated to the line bundle. We use this result, together with the technique of analytic localization by Ma and Marinescu, to prove a pointwise global on-diagonal asymptotic expansion of the associated Bergman kernel in our setting. Moreover, we show locally uniform estimates on the Bergman kernel and its derivatives. We use these estimates to prove the locally uniform convergence of the induced Fubini-Study metrics and their potentials to the global curvature and its potential, respectively. We conclude by showing that the expected zeros of holomorphic sections equidistribute with respect to the normalized curvature of the line bundle. Moreover, we apply the theory of meromorphic transforms by Dinh and Sibony estimate the speed of convergence in our equidistribution result

    Turbulent mixing in photodissociation regions

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    Molecular clouds are dynamic environments where species are transported through random motions. To fully understand the physical conditions within these clouds, it is essential to quantify this transport. This study focused on the diffusion effects in the multi-fluid gas of photodissociation regions (PDRs) by considering turbulent, molecular, and thermal diffusion. To model the diffusion effects in a PDR, the KOSMA-⌧ PDR model is used. The KOSMA-⌧ PDR model simulta- neously solves the chemistry, level populations, and energy balance in a spherical geometry. This model included energy balance, cosmic ray ionization, CO and H2 self-shielding, photodestruction process, H2 formation, gas-dust interactions, and dust surface chemistry. This model derived the limits of the coherence length of turbulent diffusion and the total diffusion coe�cient as a function of the radius of the cloud. By ex- amining the impact of diffusion flows on chemical processes within the PDRs, this study found that diffusion can increase surface temperature and modify chemical pathways compared to a scenario without diffusion. The diffusion flows facilitate the transportation of H2 and CO molecules from lower temperature to higher tem- perature regions. As a consequence, H – H2 transition and C+ – C – CO transition shift towards the surface, in contrast to a situation where diffusion is absent. This diffusion-induced shift substantially influences the chemistry of the PDR. The chemistry of electrons, H, H2, C+, C, CO, CH, CH+, O, and OH show a significant impact when diffusion is added. C, C+, CS+, and HCO+, and their isotopologues, show changes (� 10%) in the integrated intensities. The integrated line intensity ratio of 13CO (1 -> 0)/ 12CO(1 -> 0), [12CII]/12CO(1 -> 0) and [12CI]/12CO(1 -> 0) shows <= 30% change when diffusion is added. Observations with telescopes such as ALMA or JWST can verify these changes in the intensity of specific organic molecules, allowing for investigating non-stationary chemistry e↵ects resulting from the diffusion of gas in the PDR

    Die urheberrechtliche Zulässigkeit des Samplings kleinster Tonsequenzen

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    Die Dissertation untersucht, ob das deutsche Urheberrecht im Hinblick auf unionsrechtliche Vorgaben Raum für das Sampling kleinster Tonsequenzen zu künstlerischen Zwecken ohne Einholung der entsprechenden Lizenz lässt. Geprüft wird zudem, ob diese Rechtslage einerseits den Interessen der Rechtsinhaber und andererseits den Interessen der sampelnden Künstler gerecht wird

    Podcasts: Innovative Lernprodukte für den Sachunterricht? Eine empirische Untersuchung zur alternativen Dokumentation eines naturwissenschaftlichen Unterrichtsversuchs

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    Obwohl Maßnahmen zur Förderung von Medienkompetenzen in Lernszenarien bereits in den 1990er-Jahren entwickelt wurden, ist der Bedarf an didaktisch ausgearbeiteten Um-setzungsbeispielen weiterhin enorm. Vor allem dem Fach Sachunterricht kommt diesbezüglich eine besondere Bedeutung zu, da der Lebensweltbezug der Schüler*innen wesentliches Merkmal des Faches ist und digitale Medien integraler Bestandteil der Lebenswelt der meisten Schüler*innen sind. In diesem Kontext beschreibt die vorliegende Dissertation ein Forschungsprojekt, in welchem ein praktisches Umsetzungsbeispiel, nämlich die Erstellung von Audio- und Videopodcasts präsentiert und in eine empirische Untersuchung eingebettet ist. Im Rahmen der vorgestellten Intervention wurde eine quantitative Vergleichsstudie durchgeführt, welche sich mit der Frage beschäftigt, ob sich Versuchsgruppen, die im Rahmen einer Unterrichtseinheit zum Thema Löslichkeit Audiopodcasts/Videopodcasts oder Lernplakate erstellen, signifikant hinsichtlich ihres Fachwissens und ihrer intrinsischen Motivation voneinander unterscheiden. Die Studie ergab, dass sich die Lerngruppen bezüglich ihres Fachwissens nicht signifikant und bezüglich ihrer intrinsischen Motivation teilweise signifikant voneinander unterschieden. Die wesentliche Erkenntnis dabei ist, dass sich Podcasting-Vorhaben bereits in der Grundschule durchführen lassen, ohne dabei fachliche oder motivationale Einbußen befürchten zu müssen. Dennoch liefert die vorliegende Studie diesbezüglich nur einen ersten Eindruck, der durch weitere Untersuchungen und qualitative Forschungsvorhaben weiter differenziert werden muss

    Workplace health promotion participation in German companies – revisiting a theoretical approach using empirical enrichment

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    Background: International declarations emphasize that the workplace is a crucial setting to strengthen the health and well-being of the working population. However, participation rates in workplace health promotion (WHP) measures typically remain low. While empirical evidence exists for factors of WHP participation, the disparity between WHP offers and participation in Germany, specifically the role of organizational characteristics, is not fully understood yet. This calls for a theory-driven approach and investigation of workplace actors’ perceptions to better understand conditions of and reasons for WHP participation in companies. Objectives: In light of the research state, this cumulative dissertation aims at investigating perceived underlying factors of WHP participation in German companies and integrating them into an overarching theoretical approach. More specifically, Andersen’s Behavioral Model of Health Services Use is employed and supplemented by Schwarzer’s Health Action Process Approach (HAPA) to integrate and discuss empirical findings. Methods: Knowledge is generated using three empirical studies. (1) First, qualitative crosssectional interviews with eight occupational physicians are content-analyzed to explore their perspectives on factors of employee participation in WHP. Interviews with occupational physicians resulted from the process evaluation of a musculoskeletal measure in 22 companies. (2) Second, quantitative and qualitative cross-sectional data of an online mixedmethod survey with managers (n=179) of a large Information and Communications Technologies (ICT)-company are analyzed that address managers’ WHP participation and their own reasons for not participating in WHP. (3) Third, implications resulting from findings of a quasi-experimental pre-post-comparison of a workplace mindfulness training with ICTmanagers of the same company (n=56) are integrated to discuss how WHP participation can be promoted in general (3). Results: Framed by Andersen’s model, organizational and individual factors of WHP participation emerge from the empirical findings. Organizational factors such as tailored, target-oriented implementation of WHP measures, financial compensation, and an established collaborating WHP network appear as conducive for participation, while variable working locations/times and high workload appear as impeding for participation. On the individual level, conducive factors of WHP participation include perceived WHP availability, social support, and favorable benefit expectation, while impeding factors include individual time conflicts, no perceived need for WHP or severe health conditions. In the subsequent combination of Andersen’s model with the HAPA, empirical outcomes, workplace barriers and resources for the maintenance of learned health-promoting behavior following WHP participation emerge. Theoretical implications stemming from the models’ combination are discussed in light of facilitating (re-)use of WHP and maintaining beneficial organizational outcomes. Conclusion: The findings affirm certain organizational and individual factors of WHP participation identified in the research state, while more differentiated factors are contributed from the perspectives of occupational physicians and ICT-managers. Aside from the empirical findings, the overarching perspective of Andersen’s model combined with the HAPA generates further theoretical implications for the promotion of WHP participation. Thus, the dissertation contributes an empirically enriched theoretical approach that can be used by researchers and practitioners for further investigation and practical promotion of WHP participation in companies

    Die Distribution des geschlossenen und offenen l-Graphems im Tschechischen des 18. Jahrhunderts: Druckersprache und -usus zweier Exemplare von Martin von Cochems Zlatý Nebeský Kljč im Vergleich

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    Die Arbeit untersucht die Distribution des geschlossenen und offenen l-Graphems im Druckerusus des Tschechischen des 18. Jahrhunderts beispielhaft anhand zweier Exemplare von Martin von Cochems Zlatý Nebeský Kljč. Auf Grundlage der Verteilung wird eingeordnet, ob |l| und |ł| als eigene Grapheme oder als Allographe zu klassifizieren sind. In dem aus Südböhmen stammenden Exemplar liegt eine Distribution vor, die auf eine Unterscheidung von zwei l-Phonemen zurückgeführt werden kann, ⟨l⟩ und ⟨ł⟩ also als eigene Grapheme zu betrachten sind. Der Ausgabe aus Mittelböhmen liegt hingegen eine Distribution zugrunde, die diesen Rückschluss nicht zulässt und |l| und |ł| als Allographe zu werten sind. Vergleichend wird auch herausgearbeitet, warum die Phonologie als Erklärung für die Distributionsmuster einer konfessionell motivierten Interpretation vorzuziehen ist

    Verbesserte Erholung der Vibrissenbewegungen durch Therapie mit Injektionen von neurotrophen Faktoren in die Schnurrhaarmuskulatur nach chirurgischer Rekonstruktion des Gesichtsnerven bei Ratten

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    Die periphere Fazialisparese schränkt den Alltag der Betroffenen stark ein, da sowohl physiologische Grundfunktionen – wie Sehen und Essen – als auch die zwischenmenschliche Kommunikation (Sprechen, Mimik) beeinträchtigt werden. Eine Ursache für die Fazialisparese stellt die Durchtrennung des Nervus facialis (Gesichtsnerv) dar, die unter anderem iatrogen oder traumatisch bedingt sein kann. Nach einer solchen Durchtrennung dauert die Funktionswiederherstellung der (von dem Gesichtsnerv versorgten) Muskeln teilweise sehr lange und bleibt trotz aller bisher bekannten therapeutischen Maßnahmen häufig unzureichend. Aus diesem Grund ist die genauere Untersuchung der Nervenregeneration und deren Einflussfaktoren essenziell. Dabei rücken in den letzten Jahrzehnten die neurotrophen Faktoren (NFs) immer mehr in den Fokus der Forschung, da sie unter anderem das Überleben und die Regeneration der durchtrennten Axone fördern. Die vorliegende Arbeit basiert auf früheren Experimenten unseres Arbeitskreises, die die Wiederherstellung der Vibrissenfunktion nach chirurgischer Fazialisdurchtrennung und -reanastomosierung zwischen blinden und normalsichtigen Ratten verglichen. Beurteilt wurde in diesen Studien außerdem das Reinnervationsmuster und die intramuskuläre Proteinmenge von NFs. Dabei stellte sich heraus, dass die blinden – im Gegensatz zu den normalsichtigen – Ratten eine perfekte Wiederherstellung der motorischen Vibrissenfunktion zeigten. Bei den blinden Ratten konnte außerdem ein deutlich geringerer Anteil an polyinnervierten neuromuskulären Endplatten (NMJs; engl. neuromuscular junction) beobachtet werden. Auch die Menge bzw. die Dynamik der verschiedenen NF-Proteine war bei den blinden Ratten unterschiedlich. Die Menge an FGF-2-Protein (fibroblast growth factor 2) war bereits präoperativ höher im Vergleich zu den normalsichtigen Ratten und blieb bis zum Ende des Beobachtungszeitraums nahezu konstant. Bei den normalsichtigen Ratten kam es im Gegensatz dazu erst nach dem zweiten postoperativen Tag zu einem Anstieg des FGF-2-Proteins, durch den sich die Unterschiede zwischen den Gruppen ausglichen. Die BDNF-Proteinmenge (brain-derived neurotrophic factor) wies dagegen einen späten Anstieg ab dem 14. Tag auf, der erst am 28. Tag signifikant wurde. Dieser blieb bei den normalsichtigen Ratten aus. Angelehnt an diese Beobachtungen untersuchten wir nach chirurgischer Durchtrennung und -reanastomosierung eines Fazialisastes (Ramus buccalis) den therapeutischen Effekt einer intramuskulären, exogenen Gabe von NFs oder deren neutralisierenden Antikörpern auf das Reinnervationsmuster und die Vibrissenfunktion. Die Therapiedauer betrug dabei 28 Tage und die insgesamte Untersuchungsdauer 56 Tage. Wir unterteilten sechzig normalsichtige Ratten in zehn Gruppen und injizierten diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit verschiedenen Kombinationen und Dosierungen von NFs, deren neutralisierenden Antikörpern oder einer Placebolösung. Am 28. und 56. Tag wurden die Ratten bei der aktiven Exploration mit einer Videokamera aufgenommen und am 56. Tag erfolgten die Tiefnarkose und transkardiale Perfusion der Tiere zum Herauspräparieren des zu untersuchenden Muskels (Musculus [M.] nasolabialis) in der Schnurrhaarregion. Anschließend erfolgte die Bewegungsanalyse der Videoaufnahmen für die Beurteilung der Vibrissenfunktion sowie die Fluoreszenzfärbung von longitudinalen Kryostatschnitten des M. nasolabialis für die Beurteilung des Reinnervationsmusters. Eine verbesserte Vibrissenfunktion zeigte sich bei der Gabe von anti-BDNF und FGF-2, entweder als jeweils alleinige Substanz oder in Kombination miteinander. FGF-2, allein oder in Kombination mit anti-BDNF, führte außerdem zu einer perfekten Reinnervation, d. h. es wurden keine nicht-innervierten NMJs beobachtet. Es fiel jedoch auf, dass der Anteil polyinnervierter NMJs nicht signifikant geringer – im Vergleich zu der Placebogruppe – war. Im Gegensatz dazu hatten die Gruppen, die eine signifikante Abnahme der Polyinnervation zeigten, keine signifikant bessere Vibrissenfunktion. Das könnte jedoch auch möglicherweise damit zusammenhängen, dass diese Gruppen gleichzeitig einen höheren Anteil an nicht-innervierten NMJs aufwiesen. Unseren Ergebnissen zufolge lässt sich daher darauf schließen, dass eine komplexe, zeitlich abgestimmte Therapie mit NFs oder deren neutralisierenden Antikörpern – in diesem Fall anti-BDNF und FGF-2 – die Vibrissenfunktion positiv beeinflussen kann. Das Reinnervationsmuster scheint dagegen eine geringere Rolle zu spielen als ihm bisher zugeschrieben wurde. Zukünftige Studien sollten daher Aufschluss sowohl über die Bedeutung des Reinnervationsmusters als auch über die genauen Dosierungen, Kombinationen und Zeitpunkte der Verabreichung von NFs geben

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