Vocal emotions on the brain: the role of acoustic parameters and musicality

The human voice is a powerful transmitter of emotions. This dissertation addresses three main gaps in the field of vocal emotion perception. The first is the quantification of the relative contribution of fundamental frequency (F0) and timbre cues to the perception of different emotions and their associated electrophysiological correlates. Using parameter-specific voice morphing, the results show that both F0 and timbre carry unique information that allow emotional inferences, although F0 seems to be relatively more important overall. The electrophysiological data revealed F0- and timbre-specific modulations in several ERP components, such as the P200 and the N400. Second, it was explored how musicality affects the processing of emotional voice cues, by providing a review on the literature linking musicality to emotion perception and subsequently showing that musicians have a benefit in vocal emotion perception compared to non-musicians. The present data offer original insight into the special role of pitch cues: musicians outperformed non-musicians when emotions were expressed by the pitch contour only, but not when they were expressed by vocal timbre. Although the electrophysiological patterns were less conclusive, they imply that musicality may modulate brain responses to vocal emotions. Third, this work provides a critical reflection on parameter-specific voice morphing and its suitability to study the processing of vocal emotions. Distortions in voice naturalness resulting from extreme acoustic manipulations were identified as one of the major threats to the ecological validity of the stimulus material produced with this technique. However, the results suggested that while voice morphing does affect the perceived naturalness of stimuli, behavioral measures of emotion perception were found to be remarkably robust against these distortions. Thus, the present data advocate parameter-specific voice morphing as a valid tool for vocal emotional research

Ecological studies on the vegetation of a semi-arid desert following a climatic gradient (Richtersveld, South Africa)

The ecologically valuable Richtersveld with its high biodiversity and exceptionally beautiful landscape is endangered by different and changing exploitation interests, which result in increased pressure on the land. In order to ensure suitable land management of the Richtersveld National Park, one of the established research projects focuses on the mapping and description of the present vegetation. For this reason the study on hand set up a phytosociological classification for the northern Richtersveld on the basis of more than 800 vegetation relevés. Five basic landscape units subdivide the vegetation into the predominating dwarf shrub communities on the coastal sand plain, silty plains and slopes of the escarpment; the dry shrub communities on silty slopes of the eastern Gariep; and the open shrub communities on gravelly flood plains and drainage lines. The detailed division reveals 23 associations, within four alliances of the Succulent Karoo (Greater Cape Flora) and three alliances of the Nama Karoo (Palaeotropis). In order to gain an insight into the extent of the environmental influence on the vegetation pattern the factors climate, geology, relief and soil were investigated. The climate variables, precipitation in winter and maximum air temperature in summer, are the dominant factors, which influence the vegetation spread on a regional scale. Soil texture, carbonate and stone content determine the associations on the plains. The mineral content and weathering of different geological units influences the vegetation indirectly via the soil properties and the structuring of the habitats. The decisive influence of the relief emerged on a local scale, which can mainly be observed in the appearance of separate associations on different slope aspects. The main climatic variables correlate negatively. The precipitation amount in winter with the lowest values at the Atlantic Ocean increases with the ascent of the African plate, reaching the highest values at the top and decreases gently down to the Orange River valley. The mean maximum air temperature in summer follows a reverse trend. The vegetation pattern changes along this climatic gradient from the winter rainfall to the bordering summer rainfall regime. The syntaxa of the Succulent Karoo are replaced by those of the Nama Karoo and the species diversity as well as the canopy cover decreases with a peak on the escarpment. The decline of the climatically well-adapted leaf succulent chamaephytes, together with the appearance of stem succulents and phanerophytes, indicates the climatic change and therefore the transition from Succulent to Nama Karoo in the vicinity of the Orange River valley. The extrazonal occurrence of the Fynbos elements is restricted to the summits of the escarpment. A vegetation map reports the results of the study

Molekulare RNAinterference-Analysen zur Funktion des insulin-like growth factor (IGF)-II Signalweges in der humanen Hepatokarzinogenese

IGF-II ist in einigen humanen HCCs, eines der haeufigsten humanen Malignome mit sehr schlechten Therapieoptionen, stark ueberexprimiert. Aufgrund der protumorigenen Wirkung stellt die IGF-Signalachse eine moegliche therapeutische Zielstruktur dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden in Huh-7- und Hep3B-Zellen die Funktion und Relevanz von IGF-II und den signaltransduzierenden Rezeptoren, INSR und IGF1R, mittels RNAi untersucht. Funktionelle Tests und �Gene Chip®Expression Arrays� ermoeglichten, die Auswirkungen der verschiedenen Inhibierungen zu analysieren. Sowohl nach der IGF-II- wie auch der IGF1R- und der kombinierte Rezeptorinhibierung konnten eine reduzierte Proliferation und Zellvitalitaet sowie eine Apoptoseinduktion nachgewiesen werden. Die deutlichsten Effekte in der Modifikation der Downstream-Signalmolekuele wurde durch die IGF-II-Reduktion erzielt, außerdem ergaben sich deutliche Hinweise, dass neben dem auch der INSR IGF-II-Signale vermittelt. Die Analyse der Signalmolekuele und die Array-Auswertungen belegen, dass die IGF-Achse in die Zelladhaesion involviert ist und die Inhibierung zu einer Zunahme der Zelladhaesion fuehrt. Zudem konnte der Faktor C5 identifiziert werden, der protumorigen wirken kann und der ausschließlich nach IGF-II-Inhibierung in seiner Expression reduziert war. C5 koennte der diskriminierende Faktor zwischen Liganden- und Rezeptorinhibierung sein, der fuer die deutlicheren Effekte bei der Modifikation der Signalmolekuele verantwortlich ist. Die Daten zeigen, dass eine alleinige Inhibierung des IGF1R zur Unterdrueckung der IGF-II-vermittelten protumorigenen Effekte nicht ausreichend ist, da IGF-II alternativ an den INSR binden kann. Zudem gibt es Hinweise auf weitere protumorigene, IGF-II-regulierte Faktoren wie C5. Die IGF-II-Inhibierung stellt eine potentielle, therapeutische Option dar, da sie zum Teil deutlichere Effekte als die Rezeptorreduktion zeigt und aufgrund der hohen Spezifitaet keine essentiellen Signalwege beeintraechtigt werden

Metaanalyse zur genetischen Disposition bei der Frontotemporalen Demenz anhand von Polymorphismen

Die Frontotemporale Demenz ist ein Überbegriff für eine Vielzahl neurodegenerativer Krankheitsbilder, deren Zuteilung nicht immer eindeutig ist. Dazu zählen primär die behavoriale Variante und die Primär Progressive Aphasie. Zum erweiterten Kreis gehören auch die Frontotemporale Demenz mit Überschneidung zur Amyotrophen Lateralsklerose, sowie das Kortikobasale Syndrom und die Progressive Supranukleäre Blickparese. Die ursprüngliche Bezeichnung Morbus Pick wird heutzutage nur noch selten verwendet. Häufige Symptome, wie Veränderungen der Persönlichkeit oder Beeinträchtigungen der Sprache, aber auch motorische Auffälligkeiten, gehen hauptsächlich auf eine Atrophie des Stirn- und Schläfenlappens zurück [27] [29] [47]. Die Erkrankung gehört weltweit zur dritthäufigsten Demenz nach der Alzheimer- und der Lewy-Body-Demenz und ist besonders häufig in der Altersgruppe der unter 65-Jährigen anzutreffen [215]. Laut aktuellem Kenntnisstand ist die Frontotemporale Demenz nicht heilbar und ermöglicht deshalb nur symptomatische Therapieansätze. Diese Dissertation soll den Einfluss von Polymorphismen auf die genetische Prädisposition bei der Frontotemporalen Demenz untersuchen. Basis dafür sind alle Studien mit Angabe der Verteilung der Genotypen im Apolipoprotein E Gen mit den Allelen Epsilon 2 - 4, zu den Polymorphismen im Transmembran Protein 106B Gen rs1990622 und rs1020004, dem Polymorphismus rs1799990 auf dem Prionen Protein Gen, dem Polymorphismus auf dem Saitohin Genlocus rs62063857 sowie der Verteilung der Haplotypen H1 und H2 im Mikrotubuli Assoziierten Protein Tau Gen, welche in der Online-Datenbank PubMed bis zum 03.03.2021 veröffentlich wurden. Für jeden Polymorphismus wird jeweils das dominante und rezessive Modell getestet und die Odds Ratio mit dem zugehörigen 95%-Konfidenzintervall berechnet, um eine Aussage über die statistische Signifikanz des Ergebnisses treffen zu können. Die Ergebnisse der Metaanalyse sprechen für eine Risikoerhöhung durch das Epsilon 4 Allel des Apolipoprotein E Gens, da sowohl das dominante (ε4ε4 + ε4ε3 vs. ε3ε3) als auch das rezessive (ε4ε4 vs. ε4ε3 + ε3ε3) Modell statistisch signifikant sind. Die Resultate aus den Analysen zum Allel ε2 sind nicht signifikant. Allein die Ergebnisse des dominanten Modells (ε2ε2 + ε2ε3 vs. ε3ε3) in der asiatischen Fallgruppe sprechen für ein reduziertes Risiko, bei jedoch sehr geringer eingeschlossener Studienzahl. Ebenfalls zeigen beide Modelle des Polymorphismus rs1990622 auf dem Transmembran 106B Gen ein statistisch signifikantes Resultat, wodurch das Minor Allel C ein möglicher protektiver Faktor gegenüber der Entwicklung einer Frontotemporalen Demenz sein könnte. Keine statistische Signifikanz erreichen die Analysen zu den Polymorphismen auf dem Transmembran 106B Gen rs1020004 und Prionenprotein Gen rs1799990. Der H1 Haplotyp des Mikrotubuli Assoziierten Protein Tau Genlocus hingegen scheint das Risiko für eine Frontotemporale Demenz, insbesondere der motorischen Erkrankung der Progressiven Supranukleären Blickparese zu erhöhen. Das dominante Modell (H2H2 + H2H1 vs. H1H1) ist statistisch signifikant, nicht jedoch das Rezessive (H2H2 vs. H2H1 + H1H1). Die Ergebnisse werden durch eine Analyse des Saitohin Polymorphismus rs62063857, welcher im Linkage Disequilibrium zu den Mikrotubuli Assozierten Protein Tau Haplotypen liegt, nicht bestätigt.Meta-analysis to the genetic predisposition in frontotemporal dementia on the basis of polymorphisms Frontotemporal Dementia is a generalized term for a variety of neurodegenerative disease patterns, of which the allocations can be difficult. Included are the primary behavioral variant and the primary progressive aphasia. Frontotemporal dementia with a cross-over to amyotrophic lateral sclerosis as well as the corticobasal syndrome and progressive supranuclear palsy are included in the extension. Even though frontotemporal dementia is sometimes still referred to as Pick’s disease, it is today presumed obsolete. Common symptoms including change of personality or problems with speech, also motor syndromes trace back to atrophy of the frontal and temporal lobe [27] [29] [47]. Frontotemporal dementia is ranked third most common behind Alzheimer's and Lewy-Body-dementia. Predominantly, it can be seen among patients aged under 65 years [215]. The lack of a cure for frontotemporal dementia and its spectrum diseases according to current scientific research leaves practitioners with only symptomatic therapeutic options. The goal of this meta-analysis is to test the influence of polymorphisms on the genetic predisposition of frontotemporal dementia. It is based on all studies published on the online database PubMed until March 3rd 2021 that make a statement about the distribution of the genotypes of apolipoprotein E gene with its alleles Epsilon 2-4, the polymorphisms rs1990622 and rs1020004 on transmembrane protein 106B gene, polymorphism rs1799990 on prion protein gene, rs62063857 located on saitohin gene, as well as the distribution of the haploytypes H1 and H2 within microtubuli-associated protein tau gene. For the dominant and recessive model, the odds ratio with its 95%-confidence interval is being calculated to be able to draw a conclusion on the statistical significance of the result. The results of this metanalysis suppose a higher risk for the development of frontotemporal dementia for the allele epsilon 4 of the apolipoprotein E gene. Both, the dominant (ε4ε4 + ε4ε3 vs. ε3ε3) and the recessive (ε4ε4 vs. ε4ε3 + ε3ε3) model show statistical significance. No significant results are found for the models of the apolipoprotein E allele ε2. Only the dominant model concerning the Asian subgroup (ε2ε2 + ε2ε3 vs. ε3ε3) implies a possible reduction of risk, keeping the low number of studies included in mind. The transmembrane protein 106B polymorphism rs1990622 shows statistical significance in both the dominant and recessive model. Hence the minor allele C can be determined as a protective factor against frontotemporal dementia development. The analysis of transmembrane protein 106B rs1020004 as well as prion protein rs1799990 is not statistically significant. The haplotype analysis of H1 and H2 of the microtubule-associated protein tau gene indicates a higher risk for people carrying the H1 haplotype, especially for patients suffering from progressive supranuclear palsy. The dominant model (H2H2 + H2H1 vs. H1H1) reveals statistical significance, whereas the recessive model (H2H2 vs. H2H1 + H1H1) doesn’t. Unfortunately, these findings cannot be replicated by analyzing the saitohin polymorphism rs62063857, which lies in complete linkage disequilibrium with the microtubule-associated protein tau haplotypes