Encoding of Tactile Stimuli by Mechanoreceptors and Interneurons of the Medicinal Leech

For many animals processing of tactile information is a crucial task in behavioral contexts like exploration, foraging, and stimulus avoidance. The leech, having infrequent access to food, developed an energy efficient reaction to tactile stimuli, avoiding unnecessary muscle movements: The local bend behavior moves only a small part of the body wall away from an object touching the skin, while the rest of the animal remains stationary. Amazingly, the precision of this localized behavioral response is similar to the spatial discrimination threshold of the human fingertip, although the leech skin is innervated by an order of magnitude fewer mechanoreceptors and each midbody ganglion contains only 400 individually identified neurons in total. Prior studies suggested that this behavior is controlled by a three-layered feed-forward network, consisting of four mechanoreceptors (P cells), approximately 20 interneurons and 10 individually characterized motor neurons, all of which encode tactile stimulus location by overlapping, symmetrical tuning curves. Additionally, encoding of mechanical force was attributed to three types of mechanoreceptors reacting to distinct intensity ranges: T cells for touch, P cells for pressure, and N cells for strong, noxious skin stimulation. In this study, we provide evidences that tactile stimulus encoding in the leech is more complex than previously thought. Combined electrophysiological, anatomical, and voltage sensitive dye approaches indicate that P and T cells both play a major role in tactile information processing resulting in local bending. Our results indicate that tactile encoding neither relies on distinct force intensity ranges of different cell types, nor location encoding is restricted to spike count tuning. Instead, we propose that P and T cells form a mixed type population, which simultaneously employs temporal response features and spike counts for multiplexed encoding of touch location and force intensity. This hypothesis is supported by our finding that previously identified local bend interneurons receive input from both P and T cells. Some of these interneurons seem to integrate mechanoreceptor inputs, while others appear to use temporal response cues, presumably acting as coincidence detectors. Further voltage sensitive dye studies can test these hypotheses how a tiny nervous system performs highly precise stimulus processing

Untersuchungen zur Eignung verschiedener animaler Viren zur Prüfung der Viruzidie chemischer Desinfektionsmittel in der Nutztierhaltung

Im Zuge der Überarbeitung der DVG-Richtlinie zur Prüfung der Viruzidie chemischer Desinfektionsmittel in der Nutztierhaltung wurden BVDV, EAV und PPV auf ihre Eignung als potentielle Prüfviren getestet. Das bisher vorgeschriebene Newcastle-Disease-Virus und das Vacciniavirus sollen mit anderen behüllten Viren wie BVDV oder EAV verglichen werden. Beweggründe für einen möglichen Austausch sind die derzeitige Situation in der Tierseuchenbekämpfung, die Erhöhung der Anwendersicherheit durch Wegfall des zoonotischen Potentials, die einfachere Kultivierung und Handhabung der Prüfviren sowie speziell bei NDV die höhere Aussagekraft der gewonnenen Ergebnisse. Die Desinfektionsmittelversuche wurden gemäß DVG-Richtlinie auf Pappelholzkeimträgern durchgeführt, wobei das jeweilige, mit fetalem Kälberserum vermischte, Virus auf die Keimträger aufgetragen und angetrocknet wurde. Die DVG schreibt eine Trocknung im Brutschrank von 60 Minuten bei 37°C vor. Um die Trocknungsverluste der eingesetzten Viren zu untersuchen, wurden vergleichende Trocknungsversuche wie vorgeschrieben im Brutschrank und im Exsikkator bei Raumtemperatur durchgeführt. Die nach der Trocknung im Brutschrank durchgeführten Desinfektionsmittelversuche wurden mit chemischen Grundsubstanzen kommerziell erhältlicher Desinfektionsmittel durchgeführt. Dabei kamen verschiedene Anwendungskonzentrationen von Ameisensäure, Glutaraldehyd, Natriumhypochlorit, Natronlauge und Peressigsäure zum Einsatz. Bei der vorgeschriebenen Trocknung im Brutschrank kam es zu Titerverlusten von 0,8 bis zu 2,75 log10KID50/ml. Durch eine Trocknung der Holzkeimträger von 30 Minuten bei Raumtemperatur im Exsikkator konnten die Titerverluste auf 0,3 bis 1,0 log10KID50/ml reduziert werden. In den nachfolgenden Desinfektionsversuchen zeigte sich die besonders hohe Tenazität von PPV. Es war den eingesetzten Desinfektionsmitteln gegenüber deutlich resistenter als alle anderen untersuchten Viren. In den Trocknungsversuchen zeigte PPV mit Abstand die niedrigsten Titerverluste. Mit BVDV und EAV konnten zwar ausreichend hohe Titer erzielt werden, allerdings waren die Trocknungsverluste beider Viren sehr hoch. In den Keimträgerversuchen konnte nur in wenigen Versuchen eine Titerreduktion von mehr als 3 Logarithmusstufen erreicht werden. Hier könnte zukünftig die Trocknung im Exsikkator Abhilfe schaffen, um die Trocknungsverluste zu minimieren und eine höhere Titerreduktion zu ermöglichen. Die Ergebnisse einer früheren Arbeit zeigen identische Ergebnisse von NDV und BVDV im Keimträgertest. Ein Ersatz von NDV durch BVDV ist somit zu empfehlen. Eine Verwendung der untersuchten Viren gemäß den derzeitigen DVG-Richtlinien ist möglich, allerdings müssten im Zuge der weiteren Harmonisierung von CEN- und DVG-Richtlinie die Kontrolltiter entsprechend erhöht werden, um die von der CEN geforderte Titerreduktion von vier Logarithmusstufen für eine vollständige Virusinaktivierung einzuhalten. Die Vermehrung der untersuchten Viren zu höheren Ausgangs-, bzw. Kontrolltitern sollte daher Gegenstand weiterer Forschungsarbeit sein. Einer weiteren Verwendung der bisherigen Prüfviren BEV und REOV steht nichts im Wege. Aufgrund der Ergebnisse der vergleichenden Trocknungsversuche wird für alle untersuchten Viren zukünftig eine 30 minütige Trocknung im Exsikkator empfohlen

Essays on Preferences and Nominal Rigidities and on Macroeconomic Forecasting

This dissertation thesis consists of four academic papers. The first paper presents a new partial equilibrium theory of price adjustment based on consumer loss aversion and studies the asymmetry characteristics of price reactions to temporary and permanent demand shocks of different size and sign. The second paper combines nominal wage loss aversion with endogenous reference wage dynamics and investigates the implications of these dynamics for the firms’ wage and employment decisions. The third paper systematically compares the joint forecasting accuracy of the three most prominent large scale approaches, namely factor models, Large Bayesian Vectorautoregressions and model averaging, for a set of 11 German core variables and investigates to what degree the different models’ performance is robust to the exact model specification. The last paper analyzes different methods to signal recessions in the euro area in real-time and assesses the real-time probability forecasts obtained with the different methods in terms of sharpness, calibration and discriminatory skill

Targeting the innate repair receptor axis via erythropoietin or pyroglutamate helix B surface peptide attenuates hemolytic-uremic syndrome in mice

Hemolytic-uremic syndrome (HUS) can occur as a systemic complication of infections with Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli and is characterized by microangiopathic hemolytic anemia and acute kidney injury. Hitherto, therapy has been limited to organ-supportive strategies. Erythropoietin (EPO) stimulates erythropoiesis and is approved for the treatment of certain forms of anemia, but not for HUS-associated hemolytic anemia. EPO and its non-hematopoietic analog pyroglutamate helix B surface peptide (pHBSP) have been shown to mediate tissue protection via an innate repair receptor (IRR) that is pharmacologically distinct from the erythropoiesis-mediating receptor (EPO-R). Here, we investigated the changes in endogenous EPO levels in patients with HUS and in piglets and mice subjected to preclinical HUS models. We found that endogenous EPO was elevated in plasma of humans, piglets, and mice with HUS, regardless of species and degree of anemia, suggesting that EPO signaling plays a role in HUS pathology. Therefore, we aimed to examine the therapeutic potential of EPO and pHBSP in mice with Stx-induced HUS. Administration of EPO or pHBSP improved 7-day survival and attenuated renal oxidative stress but did not significantly reduce renal dysfunction and injury in the employed model. pHBSP, but not EPO, attenuated renal nitrosative stress and reduced tubular dedifferentiation. In conclusion, targeting the EPO-R/IRR axis reduced mortality and renal oxidative stress in murine HUS without occurrence of thromboembolic complications or other adverse side effects. We therefore suggest that repurposing EPO for the treatment of patients with hemolytic anemia in HUS should be systematically investigated in future clinical trials

A Theory of PriceAdjustment under LossAversion

We present a new partial equilibrium theory of price adjustment, based on consumer loss aversion. In line with prospect theory, the consumers’ perceived utility losses from price increases are weighted more heavily than the perceived utility gains from price decreases of equal magnitude. Price changes are evaluated relative to an endogenous reference price, which depends on the consumers’ rational price expectations from the recent past. By implication, demand responses are more elastic for price increases than for price decreases and thus firms face a downward-sloping demand curve that is kinked at the consumers’ reference price. Firms adjust their prices flexibly in response to variations in this demand curve, in the context of an otherwise standard dynamic neoclassical model of monopolistic competition. The resulting theory of price adjustment is starkly at variance with past theories. We find that - in line with the empirical evidence - prices are more sluggish upwards than downwards in response to temporary demand shocks, while they are more sluggish downwards than upwards in response to permanent demand shocks

Untersuchungen zur Eignung verschiedener animaler Viren zur Prüfung der Viruzidie chemischer Desinfektionsmittel in der Nutztierhaltung

Im Zuge der Überarbeitung der DVG-Richtlinie zur Prüfung der Viruzidie chemischer Desinfektionsmittel in der Nutztierhaltung wurden BVDV, EAV und PPV auf ihre Eignung als potentielle Prüfviren getestet. Das bisher vorgeschriebene Newcastle-Disease-Virus und das Vacciniavirus sollen mit anderen behüllten Viren wie BVDV oder EAV verglichen werden. Beweggründe für einen möglichen Austausch sind die derzeitige Situation in der Tierseuchenbekämpfung, die Erhöhung der Anwendersicherheit durch Wegfall des zoonotischen Potentials, die einfachere Kultivierung und Handhabung der Prüfviren sowie speziell bei NDV die höhere Aussagekraft der gewonnenen Ergebnisse. Die Desinfektionsmittelversuche wurden gemäß DVG-Richtlinie auf Pappelholzkeimträgern durchgeführt, wobei das jeweilige, mit fetalem Kälberserum vermischte, Virus auf die Keimträger aufgetragen und angetrocknet wurde. Die DVG schreibt eine Trocknung im Brutschrank von 60 Minuten bei 37°C vor. Um die Trocknungsverluste der eingesetzten Viren zu untersuchen, wurden vergleichende Trocknungsversuche wie vorgeschrieben im Brutschrank und im Exsikkator bei Raumtemperatur durchgeführt. Die nach der Trocknung im Brutschrank durchgeführten Desinfektionsmittelversuche wurden mit chemischen Grundsubstanzen kommerziell erhältlicher Desinfektionsmittel durchgeführt. Dabei kamen verschiedene Anwendungskonzentrationen von Ameisensäure, Glutaraldehyd, Natriumhypochlorit, Natronlauge und Peressigsäure zum Einsatz. Bei der vorgeschriebenen Trocknung im Brutschrank kam es zu Titerverlusten von 0,8 bis zu 2,75 log10KID50/ml. Durch eine Trocknung der Holzkeimträger von 30 Minuten bei Raumtemperatur im Exsikkator konnten die Titerverluste auf 0,3 bis 1,0 log10KID50/ml reduziert werden. In den nachfolgenden Desinfektionsversuchen zeigte sich die besonders hohe Tenazität von PPV. Es war den eingesetzten Desinfektionsmitteln gegenüber deutlich resistenter als alle anderen untersuchten Viren. In den Trocknungsversuchen zeigte PPV mit Abstand die niedrigsten Titerverluste. Mit BVDV und EAV konnten zwar ausreichend hohe Titer erzielt werden, allerdings waren die Trocknungsverluste beider Viren sehr hoch. In den Keimträgerversuchen konnte nur in wenigen Versuchen eine Titerreduktion von mehr als 3 Logarithmusstufen erreicht werden. Hier könnte zukünftig die Trocknung im Exsikkator Abhilfe schaffen, um die Trocknungsverluste zu minimieren und eine höhere Titerreduktion zu ermöglichen. Die Ergebnisse einer früheren Arbeit zeigen identische Ergebnisse von NDV und BVDV im Keimträgertest. Ein Ersatz von NDV durch BVDV ist somit zu empfehlen. Eine Verwendung der untersuchten Viren gemäß den derzeitigen DVG-Richtlinien ist möglich, allerdings müssten im Zuge der weiteren Harmonisierung von CEN- und DVG-Richtlinie die Kontrolltiter entsprechend erhöht werden, um die von der CEN geforderte Titerreduktion von vier Logarithmusstufen für eine vollständige Virusinaktivierung einzuhalten. Die Vermehrung der untersuchten Viren zu höheren Ausgangs-, bzw. Kontrolltitern sollte daher Gegenstand weiterer Forschungsarbeit sein. Einer weiteren Verwendung der bisherigen Prüfviren BEV und REOV steht nichts im Wege. Aufgrund der Ergebnisse der vergleichenden Trocknungsversuche wird für alle untersuchten Viren zukünftig eine 30 minütige Trocknung im Exsikkator empfohlen

Surveillance and control or law and order? : Analysis of the area of conflict between football fans and police

Intention der Arbeit ist es, Beziehungsstrukturen im Kontext des Fußballs, in Deutschland, mit dem Hintergrund der öffentlichen Debatte um die Sicherheit im Stadion und um diese herum, zu untersuchen. Im Fokus des Forschungsinteresses steht dabei die Frage, wie sich das Konfliktfeld Fußballfans und Polizei zusammensetzt. Außerdem werden die Auswirkungen des Konflikts auf das Spannungsfeld Überwachung und Kontrolle oder Recht und Ordnung erörtert. Anhand der Analyse der am Konflikt zwischen Fußballfans und Polizei beteiligten Parteien soll ein Blick auf die einzelnen Positionen und deren Verhalten herausgearbeitet werden. Neben der Vorgehensweise der Polizei und dem Verhalten der Fans werden auch die Berichterstattung der Medien und der gesellschaftliche Nutzen von Fans erläutert. Abschließend wird versucht Ansätze zu entwickeln, mit denen der Konflikt beigelegt werden könnte. Dies erfolgt literaturbasiert, unter der Zuhilfenahme einiger Statistiken und Fallbeispiele. Die Arbeit zeigt, dass das öffentlich gezeichnete Bild über den Konflikt große Lücken aufweist. Alle am Konflikt beteiligten Parteien besitzen ein Interesse daran, diesen zu lösen. Dafür bedarf es eines gegenseitigen Vertrauensvorschusses, sowie ei-nes sachlichen und ergebnisoffenen Dialoges