Methode zur Messung des Einflusses von Lichtimpulsen auf die visuelle Leistungsfähigkeit

Fahrten im Straßenverkehr sind durch sich ständig verändernde Lichtsituationen charakterisiert, die sowohl zeitlich als auch örtlich eine hohe Dynamik aufweisen. Ist die Dynamik innerhalb des Gesichtsfeldes des Beobachters so hoch sodass es das Auge nicht schafft sich entsprechend anzupassen, wird dies als Blendung bezeichnet. Während dieses Anpassungsprozesses verfügt das visuelle System nicht über seine optimale visuelle Leistungsfähigkeit, sodass potentiell gefährliche Objekte unter Umständen zu spät oder gar nicht erkannt werden können. Um das damit verbundene Gefährdungspotential besonders in Blendsituationen mithilfe von Probandenstudien evaluieren zu können, wurde eine objektive Messmethode, die sogenannte MeLLIMethode (Measurement of glaring Light stimuli with Letter Identification) entwickelt und erfolgreich validiert

Experimentelle Studie zu Protanopie und Wahrnehmung von Bremsleuchten

Ziel dieses Projekts ist es, den Einfluss einer Protanopie (Rotblindheit) auf die Erkennbarkeit des Bremssignals von roten Bremsleuchten auf Basis einer explorativen Probandenstudie zu ermitteln. In der Studie wird modellhaft die Situation einer plötzlichen Bremsung mit 15 m Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nachgebildet, was einer realitätsnahen innerstädtischen und potenziell kritischen Situation bei 50 km/h entspricht. Zur Sicherstellung der Übertragbarkeit der Erkenntnisse werden die lichttechnischen Randparameter der Bremsleuchten im Rahmen der gesetzlichen Regelungen möglichst kritisch hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Sicherheitsrisiko gewählt. In der Studie wird eine maßstabsgetreue Modellnachbildung eines Fahrzeughecks vor einem Fahrzeugsitz mit Pedalen und Lenkrad aufgestellt. Im Modell des Fahrzeughecks befinden sich konventionelle Heckleuchten eines aktuell zugelassenen Kraftfahrzeugs (Kfz) in einer Version mit Glühlampen- und in einer mit LED-Lichtquellen mit vergleichbarem Erscheinungsbild. In der Studie werden vier Situationen in den möglichen Kombinationen aus einer Tag- bzw. Nachtsituation mit beiden Lichtquellentechnologien getestet. Pro Situation werden dem Probanden 20 unterschiedlich helle Bremsleuchtenniveaus zwischen 12 cd und 120 cd mit je zwei Wiederholungen in zufälliger Folge dargeboten. Als Maß zur lichttechnischen Bewertung wird der Lichtstärkekontrast zwischen dem dauerhaft dargebotenen Schlusslicht und dem jeweiligen Bremsleuchtenniveau herangezogen. Die Untersuchung der Wahrnehmungsunterschiede von roten Bremsleuchten zwischen Protanopen und Normalsichtigen wird mit folgenden Nullhypothesen durchgeführt. H0,1: Es gibt in Bezug auf die ermittelten Kontrastschwellen des Bremssignals von Bremsleuchten keinen Unterschied zwischen protanopen Probanden und Probanden mit normalem Sehvermögen. H0,2: Die verwendeten Technologien von Glühlampe und LED zeigen keinen Unterschied in Bezug auf die Kontrastschwellen zwischen protanopen Probanden und Probanden mit normalem Farbsehvermögen. H0,3: Bei separater Betrachtung von Glühlampe und LED gibt es jeweils keinen Unterschied der Reaktionszeit zwischen protanopen Probanden und Probanden mit normalem Farbsehvermögen. Zur Prüfung der ersten Nullhypothese H0,1 wird die Erkennbarkeitsschwelle bei einer Wahrscheinlichkeit von 50 % und 80 % der einzelnen Kontraststufen bestimmt. Die Erkennbarkeitsschwelle ist für beide Probandengruppen unter Berücksichtigung der Streubreiten gleich, was zur Annahme der Nullhypothese H0,1 führt. Aus der UN-Regelung Nr. 7, die die gesetzlichen Anforderungen für Schluss- und Bremsleuchten festlegt, ergibt sich ein minimaler Kontrast zwischen Schluss- und Bremsleuchten von 4 bis zum Jahr 2010 und 2,5 seit 2010. Diese minimalen Kontraste wurden von beiden Gruppen sicher erkannt. Die zweite Nullhypothese H0,2 klärt den Einfluss der relativen spektralen Verteilung der verwendeten Lichtquellentechnologie, hier Glühlampe bzw. LED, auf die Wahrnehmbarkeitsschwelle für Protanope. Die gemessenen Kontrastschwellen zeigen keine Unterschiede zwischen den Technologien. Der Einfluss der relativen spektralen Verteilung der untersuchten Technologie auf die Wahrnehmung kann ausgeschlossen werden und die Nullhypothese H0,2 ist ebenfalls angenommen. Die dritte Nullhypothese H0,3 untersucht den Einfluss der Lichtquellentechnologie auf Basis der Betrachtung der Reaktionszeiten über den Kontraststufen. Eine Differenzierung zwischen den Probandengruppen ist auch hier nicht zu erkennen, sodass die dritte Nullhypothese H0,3 ebenfalls angenommen ist. Anhand der in dieser Studie ermittelten Daten kann kein sicherheitsrelevanter Einfluss einer vorliegenden Protanopie auf die Wahrnehmung von Kfz-Bremsleuchten (UN-Regelung Nr. 7) im Straßenverkehr nachgewiesen werden. Es hat sich gezeigt, dass im beschriebenen Untersuchungssetting in Bezug auf die ermittelten Kontrastschwellen des Bremssignals kein Unterschied zwischen protanopen Personen und Personen mit normalem Sehvermögen belegbar ist. Die Untersuchungsergebnisse bieten daher keine Grundlage für eine Änderung der derzeit geltenden gesetzlichen Regelungen der Fahrerlaubnis-Verordnung. Da es sich allerdings um eine Untersuchung unter Laborbedingungen handelt, ist eine di-rekte Übertragbarkeit in den realen Straßenverkehr aufgrund der dort vorliegenden Komplexität nicht ohne weiteres möglich. Soll die Übertragbarkeit dennoch hergestellt werden, werden die ermittelten Werte üblicherweise mit dem sogenannten Praxisfaktor multipliziert. Die Anwendung des Praxisfaktors führt in diesem Fall zu dem Schluss, dass die in der UN-Regelung Nr. 7 festgelegten Anforderungen an die Bremsleuchten für beide Probandengruppen nicht ausreichend sind, um ein rechtzeitiges Erkennen der Bremsleuchten zu gewährleisten. Aufgrund dieser Erkenntnis besteht weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich der Neubewertung der Mindest- und Maximallichtstärken für Schluss- und Bremsleuchten respektive deren Kontrast zueinander

Anwendung von Projektionstechniken im automobilen Interieurbereich

Scheinwerfer mit adaptiver Lichtverteilung und Matrixbeam sind mittlerweile als Serienstand anzusehen. Die Anwendung verschiedener Projektionstechniken hingegen ist in der automobilen Lichttechnik noch in der Entwicklung. Da im Exterieurbereich die Nutzung von Projektionstechniken viele Vorteile, wie beispielsweise lichtbasierte Fahrerassistenz oder Kommunikation hinsichtlich autonomen Fahrens mit sich bringt, liegt die Überlegung nahe, diese auch im Interieurbereich zu nutzen. Mit Monitoren können verschiedene Nutzeranwendungen an festen, ebenen Flächen im Fahrzeuginneren dargestellt werden. Inhalte wie Messenger-Dienste, Social Media Anwendungen, News-Feeds oder Streaming Dienste sind hier möglich. Mit Hinblick auf autonom fahrende Fahrzeuge werden Techniken benötigt, die es erlauben relevante Informationen ortsunabhängig darzustellen. Dies ist bei der Verwendung von Monitoren durch die feste Einbauposition im Fahrzeug sowie die Flexibilität der Darstellung jedoch stark eingeschränkt. Der Einsatz von Projektionstechniken hingegen ermöglicht es, Informationen an beliebigen Positionen nutzerorientiert darzustellen und ist dabei nicht ausschließlich auf planare Oberflächen beschränkt. Theoretisch betrachtet kann jede beliebige Oberfläche im Fahrzeuginnenraum für die Projektionsdarstellung verwendet werden

Anwendung von Projektionstechniken im automobilen Interieurbereich

Scheinwerfer mit adaptiver Lichtverteilung und Matrixbeam sind mittlerweile als Serienstand anzusehen. Die Anwendung verschiedener Projektionstechniken hingegen ist in der automobilen Lichttechnik noch in der Entwicklung. Da im Exterieurbereich die Nutzung von Projektionstechniken viele Vorteile, wie beispielsweise lichtbasierte Fahrerassistenz oder Kommunikation hinsichtlich autonomen Fahrens mit sich bringt, liegt die Überlegung nahe, diese auch im Interieurbereich zu nutzen. Mit Monitoren können verschiedene Nutzeranwendungen an festen, ebenen Flächen im Fahrzeuginneren dargestellt werden. Inhalte wie Messenger-Dienste, Social Media Anwendungen, News-Feeds oder Streaming Dienste sind hier möglich. Mit Hinblick auf autonom fahrende Fahrzeuge werden Techniken benötigt, die es erlauben relevante Informationen ortsunabhängig darzustellen. Dies ist bei der Verwendung von Monitoren durch die feste Einbauposition im Fahrzeug sowie die Flexibilität der Darstellung jedoch stark eingeschränkt. Der Einsatz von Projektionstechniken hingegen ermöglicht es, Informationen an beliebigen Positionen nutzerorientiert darzustellen und ist dabei nicht ausschließlich auf planare Oberflächen beschränkt. Theoretisch betrachtet kann jede beliebige Oberfläche im Fahrzeuginnenraum für die Projektionsdarstellung verwendet werden

Diet-Related Metabolites Associated with Cognitive Decline Revealed by Untargeted Metabolomics in a Prospective Cohort

Scope: Untargeted metabolomics may reveal preventive targets in cognitive aging, including within the food metabolome. Methods and results: A case-control study nested in the prospective Three-City study includes participants aged &65 years and initially free of dementia. A total of 209 cases of cognitive decline and 209 controls (matched for age, gen- der, education) with slower cognitive decline over up to 12 years are contrasted. Using untargeted metabolomics and bootstrap-enhanced penalized regression, a baseline serum signature of 22 metabolites associated with subsequent cognitive decline is identified. The signature includes three coffee metabolites, a biomarker of citrus intake, a cocoa metabolite, two metabolites putatively derived from fish and wine, three medium-chain acylcarnitines, glycodeoxycholic acid, lysoPC(18:3), trimethyllysine, glucose, cortisol, creatinine, and arginine. Adding the 22 metabolites to a reference predictive model for cognitive decline (conditioned on age, gender, education and including ApoE-ε4, diabetes, BMI, and number of medications) substantially increases the predictive performance: cross-validated Area Under the Receiver Operating Curve = 75% [95% CI 70-80%] compared to 62% [95% CI 56-67%]. Conclusions: The untargeted metabolomics study supports a protective role of specific foods (e.g., coffee, cocoa, fish) and various alterations in the endogenous metabolism responsive to diet in cognitive aging

1000 Genomes-based meta-analysis identifies 10 novel loci for kidney function

HapMap imputed genome-wide association studies (GWAS) have revealed >50 loci at which common variants with minor allele frequency >5% are associated with kidney function. GWAS using more complete reference sets for imputation, such as those from The 1000 Genomes project, promise to identify novel loci that have been missed by previous efforts. To investigate the value of such a more complete variant catalog, we conducted a GWAS meta-analysis of kidney function based on the estimated glomerular filtration rate (eGFR) in 110,517 European ancestry participants using 1000 Genomes imputed data. We identified 10 novel loci with p-value < 5 × 10(-8) previously missed by HapMap-based GWAS. Six of these loci (HOXD8, ARL15, PIK3R1, EYA4, ASTN2, and EPB41L3) are tagged by common SNPs unique to the 1000 Genomes reference panel. Using pathway analysis, we identified 39 significant (FDR < 0.05) genes and 127 significantly (FDR < 0.05) enriched gene sets, which were missed by our previous analyses. Among those, the 10 identified novel genes are part of pathways of kidney development, carbohydrate metabolism, cardiac septum development and glucose metabolism. These results highlight the utility of re-imputing from denser reference panels, until whole-genome sequencing becomes feasible in large samples

Shared genetic origin of asthma, hay fever and eczema elucidates allergic disease biology

Asthma, hay fever (or allergic rhinitis) and eczema (or atopic dermatitis) often coexist in the same individuals, partly because of a shared genetic origin. To identify shared risk variants, we performed a genome-wide association study (GWAS; n = 360,838) of a broad allergic disease phenotype that considers the presence of any one of these three diseases. We identified 136 independent risk variants (P < 3 × 10-8), including 73 not previously reported, which implicate 132 nearby genes in allergic disease pathophysiology. Disease-specific effects were detected for only six variants, confirming that most represent shared risk factors. Tissue-specific heritability and biological process enrichment analyses suggest that shared risk variants influence lymphocyte-mediated immunity. Six target genes provide an opportunity for drug repositioning, while for 36 genes CpG methylation was found to influence transcription independently of genetic effects. Asthma, hay fever and eczema partly coexist because they share many genetic risk variants that dysregulate the expression of immune-related genes

New genetic loci link adipose and insulin biology to body fat distribution.

Body fat distribution is a heritable trait and a well-established predictor of adverse metabolic outcomes, independent of overall adiposity. To increase our understanding of the genetic basis of body fat distribution and its molecular links to cardiometabolic traits, here we conduct genome-wide association meta-analyses of traits related to waist and hip circumferences in up to 224,459 individuals. We identify 49 loci (33 new) associated with waist-to-hip ratio adjusted for body mass index (BMI), and an additional 19 loci newly associated with related waist and hip circumference measures (P < 5 × 10(-8)). In total, 20 of the 49 waist-to-hip ratio adjusted for BMI loci show significant sexual dimorphism, 19 of which display a stronger effect in women. The identified loci were enriched for genes expressed in adipose tissue and for putative regulatory elements in adipocytes. Pathway analyses implicated adipogenesis, angiogenesis, transcriptional regulation and insulin resistance as processes affecting fat distribution, providing insight into potential pathophysiological mechanisms