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Recent Submissions

  • Item type:Item,
    Experimentelle Bewertung der Esmolol basierten, Kristalloiden Kardioplegia im Vergleich zur warmen Blutkardioplegie in Rattenherzen
    (2026) Chapugi, Balli
    Hintergrund: Zahlreiche Kardioplegie-Lösungen wurden zum Schutz des Herzmuskels während herzchirurgischer Eingriffe entwickelt. In der vorliegenden Arbeit werden die hämodynamische Leistung, der myokardiale Stoffwechsel und die ultrastrukturelle Erhaltung von Rattenherzen nach der Anwendung einer kristalloiden, auf Betablockern basierenden Formel namens Esmolol-Kristalloid-Kardioplegie (ECCP) und Calafiore-Blut-Kardioplegie (Cala) verglichen. Materialien und Methoden: Die Herzen von 18 Wistar-Ratten wurden entnommen und in einen blutperfundierten isolierten Herzapparat (Langendorf-Perfusion) eingesetzt. Während der 120-minütigen Ischämie erhielten die Herzen alle 20 Minuten ECCP oder Cala. Während der 90-minütigen Reperfusion wurden kardiale Funktionsparameter aufgezeichnet, darunter der koronare Blutfluss, der linksventrikuläre Druck (LVDP) und die Geschwindigkeit der Myokardkontraktion bzw. -relaxation (+/-dp/dt). Der Sauerstoffverbrauch und die Laktatproduktion der Herzen wurden berechnet und der Troponin I-Spiegel gemessen. Nach der Perfusionsfixierung wurden die Herzen mittels Morphometrie und Transmissionselektronenmikroskopie auf zelluläre Ödeme und mitochondriale Schäden untersucht. Ergebnisse: Die Baseline-Werte (BL) des linksventrikulären Drucks (LVDP), des Koronarflusses (CF) und der Geschwindigkeit der Myokardkontraktion bei Entspannung (+/-dp/dt) waren in beiden Gruppen ähnlich. Nach 90 Minuten Reperfusion waren die hämodynamischen Parameter in der Esmolol-Gruppe signifikant höher, bzw. der CF in der ECCP-Gruppe 85% (SD 43) im Vergleich zu 42% (SD 24) in der Cala BCP-Gruppe (p =0,002). Am Ende der Reperfusion zeigten die Herzen, die ECCP ausgesetzt waren, höhere LVDP (91%) (SD 40) Werte, was auf eine bessere kardiale Erholung unter ECCP im Vergleich zu Cala (43 %) (SD 10) hinweist. Die Myokardkontraktion und -relaxation waren in der ECCP-Gruppe deutlich besser mit (dLVP/dt max 111% in ECCP (SD 40) vs. 59% in Cala (SD 13), dLVP/dt min 88 % in der ECCP-Gruppe (SD 34) und 40 % in der Cala-Gruppe (SD 7) p= 0,002 bzw. p= 0,001. Außerdem war die Laktatproduktion am Ende der Reperfusion (ECCP 1,9 µmol/min (SD 1,0) Cala 1,1 µmol/min (SD 0,7) (p= 0,084) in beiden Gruppen ähnlich, aber der myokardiale Sauerstoffverbrauch war in der Cala-Gruppe mit 15,9 % (SD 1,741) niedriger als in der ECCP-Gruppe mit 32,4 % (SD 0,742) (p= 0,010). Die am Ende der Reperfusion in den Cala-Herzen gemessenen Troponin I-Werte waren höher als in den ECCP-Herzen (Cala 1102 ng/ml gegenüber ECCP 442 ng/ml). Zusätzlich wies die ultrastrukturelle Integrität auf ein ausgeprägteres zelluläres Ödem in der verwendeten Cala-Gruppe hin. Schlussfolgerung: Bei Rattenherzen bietet ECCP eine bessere hämodynamische Erholung als Cala, sowie einen besseren Schutz vor Ischämie/Reperfusion-bedingten Schäden.
  • Item type:Item,
    Systematic Optimization and Characterization of All-Solid-State Batteries with Slurry-Cast Cathode
    (2026-07) Zhang, Ruizhuo
    To address the ever-increasing demands for driving range and safety in electric vehicles, solid-state batteries (SSBs) have emerged as one of the most promising next-generation energy-storage technologies. Among various material configurations, the combination of sulfide solid electrolytes (SSEs), featuring high ionic conductivity and favorable processability, with layered Ni-rich oxide cathodes has demonstrated significant commercial potential. Furthermore, the adoption of slurry-casting processes for cathode fabrication provides a viable pathway toward the scalable manufacturing of SSBs. Nevertheless, complex interfacial reactions and the progressive emergence of electro-chemo-mechanical degradation during operation continue to severely limit the cycling stability and practical performance of such systems. This dissertation focuses on polycrystalline LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2 (PC NCM85) as the cathode active material (CAM) coupled with argyrodite Li6PS5Cl (LPSCl) as the SSE. Through three complementary research directions, this work advances the mechanistic understanding of degradation phenomena in the cathode and develops systematic optimization strategies for SSBs. The first section investigates interfacial (physicochemical) characteristics and associated degradation mechanisms. Using cryogenic transmission electron microscopy (cryo-TEM) combined with electron energy-loss spectroscopy (EELS), electrochemically induced reduction of transition-metal species and their dissolution from the CAM into the SSE are identified, leading to pronounced electrolyte poisoning. In parallel, a nanoparticle coating strategy is systematically investigated, resulting in substantial improvements in electrochemical performance. By designing a reliable three-electrode (3E) setup for SSBs, the second section focuses on interfacial kinetics between the working electrode (WE) and the counter electrode (CE). Emphasis is placed on the overlap of characteristic kinetic processes across relevant timescale regimes, as well as on the evolution of state-of-charge (SOC)-dependent overpotentials and interface-related kinetic responses from different CEs and their influence on cell performance. The third section addresses mechanical degradation of the cathode by employing Li4Ti5O12 (LTO) as the anode/CE in conjunction with a low negative-to-positive (n/p) capacity ratio design. By leveraging the lithiation profile of LTO near its terminal region, the volume changes in the cathode are effectively mitigated. Upon cycling, the capacity loss resulting from the incremental growth of cathode polarization can be partially mitigated through adaptive compensation. As a result, an optimal balance between attainable capacity and long-term capacity retention is achieved. Collectively, the findings provide a comprehensive understanding of electro-chemo-mechanically induced degradation in the SSBs under investigation. The proposed strategies demonstrate pronounced performance improvements and strong transferability, offering effective methodologies and analytical perspectives for the rational design of high-performance SSBs.
  • Item type:Item,
    Central Mechanisms Underlying Tactile Suppression
    (2026-03) Führer, Elena
    Tactile sensations on a moving limb and the neural responses associated with them are suppressed. This phenomenon has often been described as a general reduction in somatosensory processing during movement. However, converging evidence instead supports a more selective form of sensory gain control shaped by central predictive mechanisms and motor context. Using psychophysics, electroencephalography (EEG), and kinematic analyses, this thesis examines how precise sensorimotor predictions shape tactile suppression and how tactile sensitivity and cortical processing vary with feedback demands during goal-directed reaching. First, I demonstrate that suppression of external vibrotactile probes during motor planning is tuned to specific sensorimotor predictions. Next, I characterize somatosensory evoked potentials (SEPs) to naturalistic high-frequency vibrotactile stimulation, addressing a gap in the EEG literature that has predominantly relied on electrical nerve stimulation. I quantify how SEP amplitudes scale with vibration intensity and compare vibrotactile with electrical stimulation, revealing distinct early processing for both modalities. Using this naturalistic stimulation paradigm, I then show that tactile suppression and early cortical gating follow the same temporal pattern across a goal-directed reaching movement. This pattern indicates that tactile processing during complex movements reflects state-dependent feedback demands. Together, these findings characterize tactile suppression and gating as flexible, precise forms of predictive sensory gain control at early stages of sensorimotor integration, likely mediated by cortical and corticospinal circuits. In this view, tactile suppression reflects the behavioral expression of sensory gain regulation, through which central control shapes the influence of somatosensory signals on movement.
  • Item type:Item,
    Neuronale Korrelate der Bedrohungsverarbeitung bei Sozialer Angststörung
    (2026-04) Fricke, Susanne
    Diese Dissertation untersucht die Bedrohungsverarbeitung und ihre neuronalen Korrelate bei Sozialer Angststörung (SAD), fokussiert auf zwei bisher wenig erforschte Aspekte: kontextabhängige Furchtkonditionierung und selbstbezogene Verarbeitung neutraler Gesichter. In der ersten Studie wurde die kontextabhängige Modulation von Furcht untersucht und dabei, basierend auf phänomenologischen Ähnlichkeiten zur Posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) erwartet, dass Patient:innen mit SAD ähnliche Defizite aufweisen wie Betroffene mit PTBS (Garfinkel et al., 2014; Milad et al., 2009; Wicking et al., 2016). Während in der Gesamtstichprobe keine eindeutigen Parallelen zur PTBS gefunden wurden, zeigte sich in einer Untergruppe von Patient:innen mit klinisch relevanten Intrusionen in Reaktion auf ein sozial aversives Ereignis ein spezifisches Defizit: eine Hypoaktivität des ventromedialen präfrontalen Cortex (vmPFC) während des Extinktionslernens und -abrufs. Dies deutet auf eine unzureichende Nutzung von Kontextinformationen zur Furchtmodulation hin, ein bei PTBS vielfach replizierter Befund (Milad et al., 2009; Rougemont-Bücking et al., 2011). Patient:innen ohne Intrusionen wiesen hingegen andere neuronale Muster auf, was eine Differenzierung nach Subtypen nahelegt. In der zweiten Studie stand die Verarbeitung neutraler Gesichter und der Einfluss selbstbezogener Verarbeitung im Fokus. Hierzu kam ein neu entwickeltes Paradigma mit ausschließlich neutralen Gesichtern zum Einsatz. Patient:innen mit SAD bewerteten neutrale Gesichter subjektiv negativer als Kontrollpersonen, obwohl sich keine signifikanten Unterschiede in der neuronalen Aktivierung zeigten. Daraus ergibt sich, dass neutrale Gesichter keine geeignete neutrale Vergleichsbedingung, beispielsweise bei der Untersuchung der Verarbeitung emotionaler Gesichter, darstellen. Wie erwartet, führte die Verstärkung der selbstbezogenen Verarbeitung bei Patient:innen mit SAD verglichen mit gesunden Kontrollproband:innen zu einer negativeren Valenz, begleitet von einer erhöhten Aktivität in der Insula und dem ACC. Diese Befunde deuten vermutlich auf eine stärkere interozeptive Wahrnehmung (Critchley et al., 2004; Terasawa et al., 2013) und negativere selbstbezogene Gedanken (Wagner et al., 2013) in der Patient:innengruppe hin. Die Reduktion des Selbstbezugs war mit einer stärkeren Aktivierung des dlPFC verbunden, was darauf hindeutet, dass eine möglicherweise damit assoziierte Emotionsregulation in SAD mit einem höheren kognitiven Aufwand verbunden war (Koechlin et al., 2003). Aus den Befunden lässt sich ein hypothetisches Modell ableiten, das einen wechselseitigen Zusammenhang postuliert: Defizite in der kontextabhängigen Furchtmodulation könnten zu einer erhöhten Unsicherheit in sozialen Situationen führen, was wiederum den Selbstbezug verstärkt. Dieser verstärkte Selbstbezug könnte wiederum die Nutzung externer Sicherheitssignale erschweren und so zur Aufrechterhaltung der sozialen Angst beitragen. Außerdem unterstützen die Ergebnisse der Dissertation einen transdiagnostischen Ansatz, der störungsübergreifende Mechanismen in den Fokus von Forschung und Behandlung rückt. Therapeutisch wird empfohlen, bei Patient:innen mit SAD gezielt auslösende sozial aversive Ereignisse und damit in Zusammenhang stehende Intrusionen (z. B. in Form verzerrter Vorstellungsbilder von sich selbst) zu erfragen. Gegebenenfalls können diese Ereignisse durch Techniken wie Reliving oder Imagery Rescripting bearbeitet werden, um eine bessere Kontextualisierung zu ermöglichen. Außerdem könnte die Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen Gefahren- und Sicherheitssignalen oder -kontexten durch Diskriminationstrainings verbessert werden.
  • Item type:Item,
    Impfbereitschaft von Patient*innen mit entzündlich-rheumatischen Erkrankungen gegen SARS-CoV-2: Eine multizentrische Befragung zu Beginn der Impfkampagne in Deutschland
    (2025) Delia, Dana
    Die WHO rief am 11. März 2020 die COVID-19-Pandemie aus. Verursacht wurde das weltweite Infektionsgeschehen durch das SARS-CoV-2. Da Patient*innen mit einer ERE sowohl mit immunmodulierenden bzw. immunsupprimierenden Therapien behandelt werden als auch häufiger SARS CoV-2-relevante Komorbiditäten aufweisen, bestand für diese Patient*innengruppe gerade zu Beginn der Pandemie ein besonderes Risiko. Mit dem Beginn der weltweiten Impfungen im Dezember 2020 gab es Hoffnung, diesem Risiko entgegenzuwirken. Die Frage nach der Impfbereitschaft der Patient*innen mit ERE war zu Beginn der Impfkampagne von großer Bedeutung, um die Impfberatung für diese spezielle Patient*innengruppe zu optimieren. Daher untersuchte die vorliegende Studie die Impfbereitschaft von Patient*innen mit einer ERE zur Teilnahme an den SARS-CoV-2-Impfungen in Deutschland zu Beginn der Impfkampagne im Frühjahr 2021. Zur Beantwortung der Fragestellung wurden in einem Zeitraum von 3 Monaten deutschlandweit Befragungen durchgeführt: Vom 13. Januar bis zum 21. April 2021 wurden Patient*innen mit einer ERE gebeten, einen Fragebogen zu beantworten, der ihre Bereitschaft zu einer SARS-CoV-2-Impfung zum Gegenstand hatte. Darunter befanden sich Patient*innen aus ambulant versorgenden rheumatologischen Praxen, rheumatologischen Fachkrankenhäusern sowie rheumatologische Primärversorgungszentren. Insgesamt wurden 3.661 Fragebögen gesammelt, ausgewertet und mit der Impfbereitschaft von Patient*innen mit anderen chronischen Erkrankungen (Kontrollgruppe) verglichen. Annähernd 90 Prozent der Befragten waren bereit, sich gegen COVID-19 impfen zu lassen. Die Bereitschaft zur Impfung war unabhängig von Geschlecht, Art der ERE und immunmodulatorischen Therapie. Lediglich die jüngeren Patient*innen (18 bis 30 Jahre) waren weniger häufig bereit, sich impfen zu lassen, wohingegen die Impfwilligkeit mit jeder Altersdekade anstieg. Patient*innen, die sich gegen Grippe impfen ließen, waren häufiger bereit, sich auch gegen COVID-19 impfen zu lassen. Im Vergleich zur Bereitschaft von Patient*innen mit anderen chronischen Erkrankungen (Kontrollgruppe) konnte ein statistisch signifikanter Unterschied festgestellt werden, welcher jedoch wahrscheinlich durch die Gruppengröße und andere Parameter wie Alter und Befragungszeitpunkt beeinflusst wurde. Die Ergebnisse der Studie belegen, dass Impfprogramme für ERE-Patient*innen aufgrund der hohen Bereitschaft, sich impfen zu lassen, ein großes Erfolgspotenzial haben. Impfkampagnen und ärztliche Beratungsgespräche sollten insbesondere die jüngeren ERE-Patient*innen adressieren, da hier eine niedrigere Impfbereitschaft besteht.