bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Motorische Kontrolle der akustischen Orientierung von Grillen
Authors: Baden Tom , Zorovic Maja , Hedwig Berthold
Published: April 2017

Das auditorische Orientierungsverhalten von Grillen ist eine komplexe senso-motorische Schleife, die von der Gesangswahrnehmung und Gesangserkennung bis hin zur Motorik der ausgelösten Steuerbewegungen reicht. Paarungsbereite Grillenweibchen laufen zu den singenden Männchen und benutzen deren Lockgesang als sensorischen Wegweiser. Dieses Verhalten, genannt Phonotaxis, ist auf des Zeitmuster des Männchengesangs abgestimmt. Doch während der Phonotaxis verändert sich die Selektivität des Verhaltens und die Tiere steuern reflexartig auch zu nichtattraktiven Lautpulsen. An den auditorischen Steuerbewegungen sind die Vorderbeine beteiligt, indem insbesondere die kontralaterale Tibia in Richtung der Schallquelle gestreckt wird. In den slow und fast Motoneuronen, die die Steuerbewegungen der Tibia kontrollieren, erhöht sich während rhythmischer Motoraktivität der zytosolische Kalziumspiegel in Phase mit den Motorsalven. Die Motoneurone erhalten keine direkten auditorischen Eingänge, sie zeigen aber bei elektrischer Reizung der Halskonnektive eine überschwellige synaptische Antwort. In laufenden Weibchen lösen identifizierte deszendierende Hirnneurone bei intrazellulärer Reizung starke Drehbewegungen aus und sind möglicherweise an der Richtungskontrolle des phonotaktischen Laufens beteiligt.
Das neuronale Netzwerk der Inneren Uhr
Authors: Förster Charlotte
Published: April 2017

Innere Uhren kontrollieren den Zeitablauf vieler wiederkehrender biologischer Prozesse. Geraten Innere Uhren beim Menschen aus dem Takt, führt dies zu Krankheiten, die von Schlafstörungen, Depressionen, dem metabolischen Syndrom bis hin zu Krebs reichen. Alle Tiere haben eine übergeordnete Innere Uhr im Gehirn. Diese besteht aus einem Netzwerk miteinander kommunizierender Neuronen. Individuelle Uhren-Neurone erzeugen molekulare Rhythmen in Gen-Transkription und Translation, die letztend­lich zu rhythmischer neuronaler Aktivität führen. Durch neuronale Kommunikation synchronisieren sich die individuellen Rhythmen und sorgen für ein charakteristisches neuronales Aktivitätsmuster, das sich im rhythmischen Verhalten widerspiegelt. Dieses Aktivitätsmuster passt sich an unterschiedliche Umweltbedingen (Jahreszeiten) an. Die Flexibilität der Inneren Uhr könnte auf unterschiedliche Funktionen individueller Uhren-Neurone im Netzwerk zurückzuführen sein. In den letzten Jahren hat sich die Taufliege Drosophila vom genetischen zum neuronalen Modellsystem für Innere Uhren entwickelt. In der kleinen Fliege kann die Uhr durch Genmanipulationen auf wenige Neuronen beschränkt werden, und dieser reduktionistische Ansatz hat geholfen, die Rolle einzelner Neuronen in der Inneren Uhr aufzuklären. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse scheinen allgemein zu gelten.
Schmerzverarbeitung in multisensorischer Umgebung
Authors: Höfle Marion , Hauck Michael , Engel Andreas K. , Senkowski Daniel
Published: April 2017

„Schau‘ nicht hin, dann tut‘s gar nicht weh“ ist ein Rat, den man oft zu hören bekommt, wenn eine Impfung bevorsteht. Aber ist diese Empfehlung überhaupt gerechtfertigt? Schmerzverarbeitung kann in zwei Hauptkomponenten eingeteilt werden: eine sen­sorisch-diskriminative Komponente, die Ort und Intensität eines Schmerzereignisses widerspiegelt, und eine affektiv-motivationale Komponente, welche die Unangenehmheit dieses Ereignisses widerspiegelt. Die Differenzierung dieser Komponenten und der Einfluss zusätzlicher sensorischer Reize werden deutlich, wenn Sie sich vorstellen, eine Nadel in Ihre Haut eindringen zu sehen: Einerseits mag es beruhigend sein zu wissen, wann und wo der Einstich zu erwarten ist, andererseits kann es sehr unangenehm sein, Zeuge der Schädigung des eigenen Körpers zu werden. In diesem Artikel werden wir aktuelle Studien vorstellen, die zeigen, dass eine ganze Reihe von Einflussfaktoren, wie zeitliche und räumliche Anordnung, semantischer Gehalt und Aufmerksamkeit, die Effekte visueller Reize auf die Schmerzverarbeitung modulieren. Diese Studien weisen darauf hin, dass man tatsächlich gut beraten ist, nicht hinzuschauen.
Von Amyloid und Entzündung: was den Muskel chronisch krank macht
Authors: Schmidt Jens
Published: April 2017

Klassische entzündliche Muskelerkrankungen wie die Polymyositis und Dermatomyositis führen oft zu einer sich schnell entwickelnden Schwäche der Muskulatur an Armen und Beinen. Die zugrunde liegende Entzündung im Muskel wird überwiegend durch Immunzellen und Antikörper verursacht. Den meisten Patienten kann durch eine standard-immunsuppressive Therapie geholfen werden. Bei der sporadischen Einschlusskörpermyositis (sporadic inclusion body myositis, sIBM) spielen sehr ähnliche entzündliche Mechanismen eine Rolle mit zytotoxischen T-Lymphozyten, die die Muskelfasern attackieren und dadurch zunehmend schädigen. Zum anderen kommt es bei der sIBM auch zu einer charakteristischen Ablagerung von fehlerhaften Molekülen, die sonst bei neurodegenerativen Krankheiten eine Rolle spielen, allen voran b-Amyloid. Diese Degeneration mit der Entstehung von Einschlusskörpern und Vakuolen ist möglicherweise der Grund für die langsame, jedoch unaufhaltsam voranschreitende Muskelschädigung und ein fehlendes Ansprechen auf eine Standard-Immunsuppression bei der sIBM. Neuere Untersuchungen belegen, dass es zwischen der Entzündung im sIBM-Muskel mit vermehrter Bildung typischer Botenstoffe wie Interleukin (IL)-1b und der Amyloid-assoziierten Degeneration einen spezifischen Zusammenhang gibt. Die hier dargestellten molekularen Mechanismen im Skelettmuskel sind wichtig, um eine gezielte Verbesserung zukünftiger Therapiestrategien für chronische Muskelentzündung zu erzielen. Zum anderen können diese Mechanismen auch zum Verständnis der Pathogenese neurodegenerativer Erkrankungen beitragen.
Experimentelle Modelle für räumlichen Neglect (Studien in humanen und nicht-humanen Primaten)
Authors: Wilke Melanie , Dechent Peter , Schmidt-Samoa Carsten
Published: April 2017

Räumlicher Neglect stellt eine schwerwiegende Konsequenz von Hirnläsionen dar und ist durch die perzeptuelle und motorische Vernachlässigung einer Raumhälfte gekennzeichnet. Die zu Neglect führenden Läsionen treten innerhalb verteilter Netzwerke auf, die sich sowohl aus kortikalen Arealen (z.B. fronto-parietalen) als auch aus subkortikalen Strukturen (z.B. dem thalamischen Pulvinar) zusammensetzen. Die Entwicklung effektiver therapeutischer Strategien setzt ein detailliertes Verständnis der wichtigen Knotenpunkte und ihrer Interaktionen voraus. Allerdings sind präzise Informationen dazu aus Patientenstudien, aufgrund der Größe und Variabilität der mit Neglect assoziierten Läsionen, oft nur schwer zu erhalten. Experimentelle Modelle, bei denen definierte Gehirnregionen systematisch inaktiviert werden können, stellen daher eine wichtige Ergänzung zu den klassischen Läsionsstudien dar. Neglect-Modelle wurden beispielsweise bei nicht-humanen Primaten mithilfe lokaler, reversibler pharmakologischer Inaktivierung entwickelt, sowie bei gesunden Probanden mithilfe nicht-invasiver Stimulations-/Inaktivierungsmethoden wie der transkraniellen Magnetstimulation. In diesem Artikel diskutieren wir Theorien zum räumlichen Neglect, insbesondere die des hemisphärischen Ungleichgewichtes, und ihre empirische Evidenz. Ein Fokus liegt dabei auf Ergebnissen aus funktionellen Bildgebungsstudien, welche die Auswirkungen lokaler Läsionen auf dynamische Netzwerkaktivität untersuchen.
Strukturelle und funktionelle Reifung präsynaptischer Nervenendigungen unter der Kontrolle transsynaptischer Signalwege
Authors: Dresbach Thomas , Wittenmayer Nina
Published: April 2017

Die Bildung von Synapsen ist der zelluläre Mechanismus, durch den die Nervenzellen des Gehirns zu einem Netzwerk verknüpft werden. Zur Biogenese einer Synapse gehört eine Vielzahl hochkoordinierter molekularer Schritte, angefangen bei der initialen Kontaktaufnahme zwischen Axon und Dendrit über die Anordnung präsynaptischer und postsynaptischer Komponenten auf beiden Seiten des synaptischen Spalts bis zur Aufrechterhaltung der Synapse als ausdifferenzierte asymmetrische Zell-Zell-Kontaktstelle. Eine Vielzahl von Befunden legt nahe, dass nicht nur das postsynaptische, sondern auch das präsynaptische Kompartiment im Zuge der Synaptogenese Reifungsschritte durchläuft, bei denen sich die strukturellen und funktionellen Eigenschaften der Synapse ändern. Neuere Befunde zeigen, dass synaptische Zelladhäsionsmoleküle diese Reifungsvorgänge über den synaptischen Spalt hinweg regulieren können und so die Koordination der prä- und postsynaptische Differenzierung gewährleisten.
Wie die Netzhaut die Richtung von Bewegungen berechnet
Authors: Euler Thomas , Hausselt Susanne
Published: April 2017

Wie die Bewegungsrichtung von Objekten bereits im Auge, der ersten Station im visuellen System von Wirbeltieren, berechnet wird, ist eine spannende und intensiv untersuchte Frage. Die ersten richtungsselektiven Ganglienzellen in der Netzhaut (Retina) wurden bereits in den 1960er Jahren beschrieben und stehen seitdem im Mittelpunkt vieler wissenschaftlicher Studien. Dennoch erstaunen die Komplexität der neuronalen Schaltkreise und Verarbeitungsmechanismen, die retinaler Richtungsselektivität zugrunde liegen, die Forscher immer wieder aufs Neue. Die Retina kann vergleichsweise leicht isoliert und in einer Petrischale untersucht werden, indem man Lichtreize präsentiert und unter dem Mikroskop die Aktivität verschiedener Zelltypen in den retinalen Schaltkreisen aufzeichnet. In Kombination mit dem umfassenden anatomischen, molekularen und physiologischen Wissen über diesen Teil des Gehirns bietet die Retina eine einmalige Gelegenheit, diesen faszinierenden Schaltkreis im Detail zu untersuchen. Im vorliegenden Artikel geben wir zunächst einen kurzen Überblick über die Geschichte der Erforschung retinaler Richtungsselektivität, konzentrieren uns dann aber auf die Fortschritte der letzten zehn Jahre, die vor allem durch Fortschritte bei der Methodik, wie z.B. bei den funktionellen bildgebenden Verfahren (z.B. „Ca2+ imaging“), in der Molekulargenetik und bei der systematischen Rekonstruktion von Neuronen und ihren Verbindungen anhand von umfangeichen elektronenmikroskopischen Datensätzen („connectomics“) ermöglicht wurden. Dabei zeigte es sich, dass retinale Richtungsselektivität auf einer Reihe von komplexen, sich ergänzenden Berechnungen beruht, die sowohl intrinsische Mechanismen in den Dendriten, als auch verschiedene Netzwerkinteraktionen umfassen und denen hochselektive, wahrscheinlich genetisch determinierte synaptische Verbindungen zugrunde liegen. Außerdem stellte es sich heraus, dass es mehr Typen von richtungsselektiven Ganglienzellen gibt, als man bisher dachte; diese unterscheiden sich nicht nur durch ihrer Vorzugsrichtung und Antwortpolarität, sondern auch in ihrer Physiologie, dendritischen Morphologie, den zugrunde liegenden Mechanismen der Richtungsberechnung und interessanterweise in der Zielregion ihrer axonalen Projektion ins Gehirn.
Der Scheinwerferkegel der Aufmerksamkeit: Verschiebung, Größenänderung und Teilung rezeptiver Felder bei der Verarbeitung visueller Bewegung
Authors: Treue Stefan , Martinez-Trujillo Julio
Published: April 2017

Im visuellen System repräsentieren rezeptive Felder die räumliche Selektivität von Neuronen für die Reize, welche sie potenziell kodieren. Die Invarianz der rezeptiven Felder gewährleistet eine sichere Dekodierung ihrer Signale durch eine verlässliche Zuordnung jedes Neurons zu einem bestimmten Bereich des visuellen Feldes (labeled line code), die wahrscheinlich durch eine fest verschaltete Eingangskonfiguration erzeugt wird. Andererseits können veränderliche rezeptive Felder dem visuellen System die Flexibilität geben, zusätzliche Verarbeitungsressourcen für bestimmte Bereiche des visuellen Inputs bereitzustellen. Die Zuweisung räumlicher Aufmerksamkeit, oft auch als Scheinwerfer der Aufmerksamkeit bezeichnet, ist das Verhaltensäquivalent der Flexibilität visueller rezeptiver Felder. Sie moduliert die räumliche Empfindlichkeit für visuelle Information dynamisch als eine Funktion des augenblicklichen Aufmerksamkeitsfokus des Betrachters. Am Beispiel des neuronalen Systems für die Verarbeitung visueller Bewegung stellen wir aktuelle Befunde vor, die die Dynamik und die Interaktion von räumlicher Aufmerksamkeit mit den rezeptiven Feldern im visuellen Kortex von Primaten belegen. Dieses System verkörpert eine sorgfältige Balance zwischen den Vorteilen von Invarianz und den Vorteilen einer flexiblen Informationsverarbeitungsarchitektur, die an die augenblicklichen Bedürfnisse angepasst werden kann.
Optogenetik: Eine neue Methodik zur kausalen Analyse neuronaler Netzwerke in vivo
Authors: Stroh Albrecht , Diester Ilka
Published: April 2017

Die kausale Analyse neuronaler Netzwerke bedarf einer selektiven Manipulation neuronaler Subpopulationen im intakten Organismus. Optogenetik ist eine maßgeschneiderte Methode genau für diese Anforderungen. Hier stellen wir die Methode der Optogenetik vor und zeigen exemplarische Anwendungen in den Neurowissenschaften. Lichtsensitive Transmembrankanäle und lichtgetriebene Ionenpumpen, die komplett genetisch kodiert werden und ohne exogene Kofaktoren funktionell sind, bilden die Basis der Optogenetik. Mittels viraler Vektoren und in Kombination mit zelltypspezifischen Promotoren können diese Opsine selektiv in postmitotischen Neuronen exprimiert werden, von der Einzelzelle zur neuronalen Population. Eine Stimulation mit Licht, welches nicht- oder minimal invasiv über Glasfasern eingestrahlt werden kann, führt je nach Typ des Opsins entweder zu einer Depolarisation oder einer Hyperpolarisation des genetisch modifizierten Neurons und somit zu einer Induktion oder Inhibition neuronaler Aktivität. Somit können genetisch definierte Netzwerkkomponenten mittels Licht bimodal manipuliert werden, wobei die Detektion der neuronalen Antwort auch rein optisch erfolgen kann, mittels einer Ko-Applikation fluoreszierender Indikatoren.
Neuronale Netzwerke im Rampenlicht: Mit leuchtenden Proteinen zelluläre Aktivitätsmuster entschlüsseln
Authors: Helmchen Fritjof , Hübener Mark
Published: April 2017

Neuronal networks in the spotlight: deciphering cellular activity patterns with fluo­rescent proteins.

The brain’s astounding achievements regarding movement control and sensory pro­cessing are based on complex spatiotemporal activity patterns in the relevant neuronal networks. Our understanding of neuronal network activity is, however, still poor, not least because of the experimental difficulties to directly observe neural circuits at work in the living brain (in vivo). Over the last decade, new opportunities have emerged - especially utilizing 2-photon microscopy - to investigate neuronal networks in action. Central to this progress was the development of fluorescent proteins that change their emission depending on cell activity, enabling the visualization of dynamic activity pat­terns in local neuronal populations. Currently, genetically encoded calcium indicators, proteins which indicate neuronal activity based on action potential-evoked calcium influx, are becoming increasingly used. Long-term expression of these indicators allows repeated monitoring of the same neurons over weeks and months, such that stability and plasticity of their functional properties can be characterized. Furthermore, permanent indicator expression facilitates the correlation of cellular activity patterns and behavior in awake animals. Using examples from recent studies of information processing in mouse neocortex, we review in this article these fascinating new possibilities and discuss the great potential of fluorescent proteins to elucidate the mysteries of neural circuits.
Neuronale Schaltkreise von Furchtgedächtnis und Furchtextinktion
Authors: Wotjak Carsten T. , Pape Hans-Christian
Published: April 2017

Das Prinzip „Fressen und Gefressenwerden“ erwies sich als eine entscheidende Triebfeder der Evolution von Tier und Mensch. Dies mag erklären, weshalb es sich bei der Fähigkeit, Gefahren rechtzeitig zu erkennen und adäquat darauf zu reagieren, um stammesgeschichtlich konservierte Errungenschaften handelt, die bei Säugetieren einen hohen Grad an Homologien aufweisen. Tierexperimentelle Untersuchungen gestatten es deshalb nicht nur, neurochemische, zelluläre und molekulare Grundlagen von Schutzmechanismen wie Furcht und Angst zu entschlüsseln, sondern auch Rückschlüsse auf die Situation beim Menschen zu ziehen. Dies könnte zur Verbesserung der Prognose, Diagnose, Prävention und Therapie von Angststörungen beitragen. Unser Artikel greift mit den neuronalen Grundlagen von Furchtgedächtnis und Furchtextinktion einen zentralen Aspekt der translationalen Angstforschung heraus. Nach einer kurzen Einführung in Prinzipien der Furchtkonditionierung und Furchtextinktion werden neuronale Schaltkreise vorgestellt, die in die Entstehung und Überwindung von Furchtgedächtnis einbezogen sind. Dabei werden historisch-etablierte Prinzipien den neueren Erkenntnissen zur Organisation der synaptischen Schaltkreise gegenübergestellt. Die detaillierte Kenntnis dieser Verschaltungsmuster trägt zu unserem Grundverständnis pathologischer Formen von Furcht und Ängstlichkeit bei. Gleichzeitig lassen sich aus ihnen neue Interventionsmöglichkeiten für die Therapie von Angststörungen ableiten.
Kontextkonditionierung in virtueller Realität als Modell für pathologische Angst
Authors: Glotzbach-Schoon Evelyn , Andreatta Marta , Mühlberger Andreas , Pauli Paul
Published: April 2017

Zur experimentellen Untersuchung von Furcht, die sich auf spezifische Reize bezieht, eignet sich die Hinweisreizkonditionierung. Die Kontextkonditionierung dagegen ist wahrscheinlich ein Modell für Angst, die länger anhaltend und nicht reizbezogen ist. Kontextkonditionierung kann am Menschen in Analogie zu Tierstudien mittels virtueller Realität (VR) untersucht werden. Unser VR-Paradigma realisiert virtuelle Räume als Kontexte, wobei die Probanden im Angstkontext unvorhersehbare, leicht schmerzhafte elektrische Reize appliziert bekommen, im Sicherheitskontext dagegen nicht. Für die Validität des Paradigmas spricht, dass die Probanden den virtuellen Angstkontext als angstauslösend bewerten, ihn vermeiden und im Angstkontext potenzierte Schreckreaktionen zeigen. Unsere Folgestudien haben nachgewiesen, dass Risikofaktoren für Angststörungen die Kontextkonditionierung modulieren. Personen mit hoher Ängstlichkeit erlernen die Kontextkonditionierung schneller und zeigen im Angstkontext stärkere Angstreaktionen. Auch Personen, die genetische Risikofaktoren für Angststörungen haben, scheinen Kontextkonditionierungen besonders effektiv zu lernen, zumindest bei Betrachtung der potenzierten Schreckreaktion als Indikator für den Lernerfolg. Diese Befunde legen nahe, dass Kontextkonditionierungen bei Risikopersonen zur Entstehung von Angststörungen (z. B. Panikstörung, posttraumatische Belastungsstörung) beitragen.
Lieferung auf Abruf: Exosomen als „Care“-Pakete von Gliazellen für gestresste Neurone
Authors: Krämer-Albers Eva-Maria , Frühbeis Carsten
Published: April 2017

Die Kommunikation zwischen Zellen ist eine grundlegende Voraussetzung für reibungslose Abläufe im Nervensystem. Gliazellen besitzen dabei eine Vielzahl von Aufgaben, die in enger Abstimmung mit Neuronen wahrgenommen werden. For­schungen der letzten Jahre zeigen, dass Zellkommunikation auch über den Austausch von extrazellulären Vesikeln stattfindet, die ebenfalls von Gliazellen und Neuronen sezerniert werden. Zu den extrazellulären Vesikeln gehören Exosomen und Mikrove­sikel, welche Proteine und Ribonukleinsäuren zu Zielzellen transportieren. Nach erfolgtem Transfer können diese Komponenten dann den Phänotyp der Zielzelle verändern. In diesem Artikel diskutieren wir Eigenschaften und Funktionen von extrazellulären Vesikeln im Allgemeinen und speziell im zentralen Nervensystem. Dort geben myelinisierende Oligodendrozyten in Antwort auf Neurotransmittersig-nale Exosomen ab, die von Neuronen aufgenommen werden und neuroprotektive Eigenschaften besitzen.
Das Vibrissen-System der Nager als Modell zur Erforschung der Funktion des Motorkortex
Authors: Chakrabarti Shubhodeep , Schwarz Cornelius
Published: April 2017

Um die Natur von Motorkortexsignalen zu verstehen, müssen der innere Aufbau und die afferenten Verbindungen von sog. zentralen Mustergeneratoren (Engl. central pat­tern generators, CPGs) aufgeklärt werden - spezialisierte, sub-kortikale Netzwerke, welche die afferenten Motorkortexsignale in detaillierte Muskelaktivierungen über­setzen. Diskontinuitäten in der Bewegungskarte des Motorkortex könnten Fortschritte in dieser Frage erbringen, da sie erlauben, CPGs vergleichend zu untersuchen, die ein und dieselben Muskeln zum Zwecke ganz unterschiedlicher Bewegungen aktivieren. Das Vibrissen-Motorsystem der Ratte ist solch ein diskontinuierliches, modulares System. Benachbarte kortikale Areale sind für spezielle Bewegungen der Tasthaare verant­wortlich. Wir versuchen aufzuzeigen, dass die Modularität dieses Systems und die gute Zugänglichkeit seiner Elemente einen vielversprechenden Zugang anbieten, welcher wesentlich zum Verständnis der Interaktionen zwischen Motorkortex und CPGs sowohl auf der zellulären, als auch auf der Netzwerkebene beitragen könnte. Solche Einsichten werden benötigt, um in Zukunft auch die kontinuierlicher organisierten Zeige- und Greifbewegungen von Primaten besser zu verstehen.
L-Typ-Kalzium-Kanäle im Hörsystem
Authors: Nothwang Hans Gerd , Engel Jutta , Knipper Marlies , Friauf Eckhard
Published: April 2017

The voltage-activated L-type calcium channels Cav1.2 and Cav1.3 mediate Ca2+ influx into neurons at the soma or at dendrites, whereas they are not observed at the presynapse. Surprisingly, in the inner ear, Cav1.3 is indispensable for signal transmission from the cochlear inner hair cells to the postsynaptic auditory nerve fibers. Due to Cav1.3 channel clustering at ribbons, i.e. specific presynaptic structures of the hair cells, they promote Ca2+ influx which triggers calcium-dependent fusion of synaptic vesicles with the plasma membrane. Consequently, mutations in Cacna1d, the gene that encodes Cav1.3, cause deafness. Additionally, Cav1.3 plays an important part in the central auditory system. Lack of the channel results in severe changes in auditory pathway cytoarchitecture and in abnormal electrophysiological performance of auditory neurons. Furthermore, deve­lopmental refinement of tonotopic inhibitory projections in sound localization circuits is disrupted. These aberrations are associated with abnormal sound processing in the auditory pathway. Cacna1d therefore represents a prototypal deafness associated gene, in which mutations result in both peripheral and central auditory deficiencies. This, in turn, has implications for auditory rehabilitation using cochlear implants which address only peripheral dysfunctions. Exploratory research into the closely related Cav1.2 isoform points to an important role of this channel in acoustic trauma. Cav1.2 is mainly expressed in the auditory nerve, but apparently not essential for normal auditory function. Rather, loss of function of the channel does influence the effects of traumatic noise exposure. Loss of this channel induced by noise trauma results in reduced auditory threshold increase. This phenomenon points to the fact that Cav1.2-mediated Ca2+ influx is involved in noise trauma induced damage. Deeper insight into this function might result in new therapeutic approaches.
Erbliche Hörstörungen des Menschen – die Bedeutung genetischer Ansätze für Medizin und grundlagenwissenschaftliches Verständnis
Authors: Kubisch Christian
Published: April 2017

Hereditary hearing loss in humans - the importance of genetic approaches for clinical medicine and basic science

Hereditary hearing loss belongs to the most common monogenic diseases in humans and, depending on the severity of symptoms and age of onset, the dysfunction of one of the main sensory systems can lead to major problems for the affected individual and his/her social environment. The diagnostic workup of hearing impairment is com­plicated by a pronounced phenotypic variability and extensive genetic heterogeneity. Nevertheless, many forms of monogenic hearing impairment have been elucidated during the last years by genetic approaches. In addition to improved counseling and medical management of patients and families, these scientific results have contributed significantly to the identification of functionally relevant molecules of the inner ear and have thus helped to better understand the molecular physiology of hearing and pathophysiology of hearing impairment.
Optogenetische Analyse der Funktion neuronaler Netzwerke und der synaptischen Transmission in Caenorhabditis elegans
Authors: Gottschalk Alexander
Published: April 2017

Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans ist aufgrund seiner Durchsichtigkeit sowie seines anatomisch sehr gut definierten Nervensystems aus 302 Neuronen, welche quan­tifizierbare Verhaltensweisen regulieren, ein ideales Modellsystem für die Entwicklung und Anwendung optogenetischer Methoden. Optogenetisch modifizierte Nervenzellen lassen sich akut durch Licht erregen oder hemmen und die Auswirkungen auf das Verhalten beobachten. Spezielle Beleuchtungssysteme erlauben die Manipulation mehrerer Nervenzellen an „Knotenpunkten“ der neuronalen Schaltkreise mit verschie­denen Lichtfarben, um somit unterschiedliche optogenetische Werkzeuge zu steuern. Zudem erlauben genetisch kodierte, optische Sensoren für neuronale Aktivität auch dann Rückschlüsse, wenn die optogenetische Intervention gar keine offensichtliche Verhaltensänderung hervorruft. Die Stimulation quantifizierbarer Verhaltensweisen erlaubt die Funktion von Genen zu analysieren, die in dem entsprechenden Neuron für Signalkodierung oder Verstärkung notwendig sind. Schließlich lässt sich auch die Funktion chemischer Synapsen sowie ihrer Proteine nach optogenetischer Stimulation durch elektrophysiologische oder elektronenmikroskopische Experimente analysieren.
Kein Irrtum der Natur: Wie Licht durch die umgekehrte Retina von Wirbeltieren gelangt
Authors: Reichenbach Andreas , Francke Mike , Agte Silke
Published: April 2017

Wie in den Augen aller Wirbeltiere werden in unserem Auge Bilder der Umwelt auf eine „umgekehrte“ (invertierte) Netzhaut projiziert, wo die Lichtquanten zahlreiche Netz­hautschichten durchdringen müssen, bevor sie von den Lichtsinneszellen aufgefangen werden. Die Lichtstreuung in diesen Schichten muss das Signal-Rausch-Verhältnis der Bilder verringern und somit das scharfe Sehen beeinträchtigen. Überraschenderweise ist das Sehvermögen unserer Augen jedoch hervorragend. Dieser scheinbare Widerspruch könnte aufgelöst werden, wenn die Lichtstreuung durch „eingebaute“ optische Elemente minimiert würde, die die Lichtleitung durch die Dicke des Netzhautgewebes hindurch erleichtern. Tatsächlich konnten wir zeigen, dass eine Funktion der Müllerschen Radialgliazellen darin besteht, als lichtleitende Fasern innerhalb der Netzhaut die lichtstreuenden Elemente in den (den Lichtsinneszellen vorgelagerten) Netzhaut­schichten zu umgehen. Dabei dient jede Müllerzelle als „privates“ Lichtkabel für eine individuelle Zapfen-Photorezeptorzelle und leitet dieser den „zugehörigen“ Bildpunkt des Umweltbildes zu; das optimiert räumliches Auflösungsvermögen und Sehschärfe.
Heterotrophic Euglenoids from Tropical Northern Thailand
Authors: Duangjan Kritsana , Peerapornpisal Yuwadee , Wołowski Konrad
Published: April 2017

Among 45 recorded heterotrophic (colorless) taxa of euglenoids, representatives of the generaPetalomonasF. Stein (12 taxa) andPeranemaDujard. (10 taxa) were abundant and showed high diversity. Less frequently identified wereAnisonemaDujard. (3),AstasiaDujard. (1),DinemaPerty (2),EntosiphonF. Stein (1),HeteronemaDujard. (4),MenoidiumPerty (2),NotosolenusA. Stokes (6),PloeotiaDujard. (1),RhabdomonasFresen. (1) andUrceolusMereschk. (2). Thirty of these taxa are reported for the first time from northern Thailand. Short descriptions, biogeographical data and original documentation based on light microscopy of living cells in natural communities are included for each reported taxon.
Psychological and Anthropometric Characteristics of a Hungarian Elite Football Academy’s Players
Authors: Csáki István , Szakály Zsolt , Fózer-Selmec Barbara , Kiss Selmeci Zoltán , Bognár József
Published: April 2017

Due to the fact that neither physical nor physiological and anthropometric differences in adolescents can serve as definitive differentiating factors in terms of choosing successful and non-successful players, coaches are encouraged to focus more on thepsychological characteristics ofyoung players. Therefore, the purpose of this study was to examine football players’ psychological skills in an elite football academy as related to age and position. Every young player at one of the most successful football academies in the country participated in this study (N=119, M=16.44±1.17). The sample was divided into four age groups according to the championship system (U16, U17, U18, U21), and into specific football positions (goalkeeper, defender, midfielder, and striker). Basedonthe results, the young academy football players had a low level ofamotivation (1.45±0.68), a high level of extrinsic motivation (5.96±0.64), and can be characterized with a higher level task (4.02±0.62) than ego orientation (3.01±0.62). All of the results for coping skills were in the mid-range (M=3.00-3.41). There were no differences in motivation, perceived motivational climate, and coping among the football players regarding their positions. However, there were significant differences among the age groups in perceived motivation and coping skills. Older players were more egooriented and had a higher level of peaking under pressure, while younger players demonstrated higher level task, ego, and coach ability levels. Football coaches need to focus less on positions and more on age differences when dealing with motivation, perceived motivation, and coping.
Professional Sports and Empathy: Relationship Between Professional Futsal Players’ Tendency Toward Empathy and Fouls
Authors: Sezen-Balçikanli Gülfem , Sezen Mehmet
Published: April 2017

The objective of this study is to determine the correlation between the professional futsal players’ (futsallers’) empathic tendency and the numbers of the cards they are shown and the fouls they commit. Empathy was assessed through a Turkish version of Interpersonal Reactivity Index-IRI. The original IRI takes as its starting point from the notion that empathy consists of a set of separate but related constructs, and seeks to provide measures of dispositional tendencies in several areas. The instrument contains four (seven-items) subscales, each tapping a separate facet of empathy. The items are scored on a 5-point Likert scale, with 0 (does not correspond at all to me) and 4 (corresponds exactly to me) serving as extreme points. Research group is composed of total 76 professional male futsal players who took part in Efes Pilsen Futsal League games with 7 teams from Ankara region. Age averages of all the participants were between the ages of 18 and 38 and their age average range was from 24 to 26. As a statistical method in the assessment of the research data; in order to examine the correlation between the general average, standart deviation, mean per team, standart deviation and professional futsal players’ empathy levels and the number of the cards they are shown (yellow/red) and their fouls, Spearman Rank Correlation was utilized. The results obtained demonstrate that there is a relationship between empathy and yellow/red cards and fouls. It is considered that the empathy practices to be developed for the sportspersons will develop perspective taking and interpersonal communication between them, enhance moral viewpoint and moral attitudes in sports in them, and reduce the aggressive behaviours and self-seeking actions.
The Commonwealth Games as an Example of Bringing States Closer Through Sport
Authors: Kobierecki Michał Marcin
Published: April 2017

The aim of the article is to investigate the issue of positive sports diplomacy directed at bringing countries closer and deepening cooperation between them. Generally, sports diplomacy is a broader term and may include various ways of utilizing sport, both negative and positive, even for the sake of nation-branding. Positive sports diplomacy most commonly refers to bringing hostile states closer together, but it may also be used to deepen political alliances or foster friendship and cooperation between states that are not mutually hostile. The research focuses on the latter form of positive sports diplomacy. The investigation is a case study concerning the Commonwealth Games, a sports event that is held once every four years and gathers countries and territories that used to belong to the former British Empire. The research therefore aims to determine whether this event, the second largest multisport event in the world, is significant from political and diplomatic perspectives. A second research question concerns whether the Commonwealth Games should be seen as an attempt by Great Britain to maintain influence in its former colonies. The research attempts to test the hypothesis that the Commonwealth Games are an important contributor to sustaining ties between states of the former British Empire.
Portoan Ultra Group Members’ Social Representation of Lisbon and Sport Lisboa and Benfica and Its Influence on the Discourses and Practices of the Portoan Ultra Groups and Their Members
Authors: Seabra Daniel
Published: April 2017

The following text relates to a more recent approach to the problem of hooliganism and the Ultra Movement. It does not focus on a broad theory aimed to explain these two phenomena, but rather concentrates on the use of concepts that are relevant for a multifaceted understanding of them. Therefore, this text is the result of an investigation carried out on the four Ultra groups who support clubs in Oporto.

It aims to demonstrate how the social representation of Lisbon as the capital of Portugal and one of its clubs, Sport Lisboa and Benfica, influences not only the discourse used by the members of the four Portoan Ultra groups and the allusive clothing that they wear, but also the practices of their own groups inside and outside football stadiums. Included in these practices are the choreographies and banners that the Ultra groups display, as well as the chants they sing.

The research also showed that the social representation mentioned above legitimizes a strong rivalry towards with Sport Lisboa and Benfica and has the capacity to suspend conflicts between the Portoan Ultra groups and unite them in collective action, sometimes violent, against the Ultra groups and members of this club.
Aleatorism and Sporting Performance
Authors: Kosiewicz Jerzy
Published: April 2017

A sporting spectacle is an important cultural event, essentially influencing social and individual lives. In spite of this, there does not yet exist a monograph that analyzes, describes, and explains sporting performance from the point of view of aleatorism as part of the theory of sport and physical culture. Unfortunately, no monograph has developed this issue in a multi-aspectual, holistic, culturological, and philosophical way, dealing with its axiological values (aesthetic and praxeological). This applies to the relations between this phenomenon and the mechanisms that bring about the development and growth of interest in the social dimension.

Generally, the theory of aleatorism has been applied in analyzing the phenomena of physics, music, and theatrical spectacle.

The one relatively well-developed theory of performance is that of theatre spectacle. The above does not mean that the author aims to appreciate a sporting performance due to its links with theatre. He points to one of many possible aspects of a sporting spectacle, which are the assumptions of an aleatory nature included in its structure, plan, and the tactics of the game.
Gyöngyi Szabó Földesi as Scientist and University Teacher in Hungarian and International Perspective
Authors: Földesi Gyöngyi Szabó , Kosiewicz Jerzy
Published: April 2017

This is the third article of the cycle of portraits of the members of the Editorial Board and Editorial Advisory Board of the journal Physical Culture and Sport. Studies and Research, who are eminent social scientists researching the issue of sport. Among them, there are many world-class professors, rectors and deans of excellent universities, founders, presidents and secretaries-general of continental and international scientific societies and editors of high-scoring journals related to social sciences focusing on sport. The journal Physical Culture and Sport. Studies and Research started its activities in 2008 and gathered many readers, distinguished authors and outstanding reviewers. It is worth taking a moment to present the profiles of the individual editors, thanks to whom the journal keeps getting better and better. The journal is increasingly appreciated internationally particular among the scientists from the humanist and social areas of investigations. The rapidly increasing number of its readers and its surprisingly wide reception, indicated by the number of visits and downloads in English-speaking countries, including hundreds of universities (up to 791 were interested in the content of issue 62 of our magazine), research institutes and related libraries, as well as academics, researchers and students, should be celebrated. These data are derived only from one bibliographic data base (EBSCO). It must be noted that the journal is indexed in 41 bases.
Does Trade Openness Matter for Economic Growth in the CEE Countries?
Authors: Iyke Bernard Njindan
Published: April 2017

This paper sets out to answer the question: Is trade openness important for economic growth in the Central and Eastern European (CEE) countries? The policyoriented measures of trade openness used in earlier studies have been argued to be subjective, while the simple outcome-oriented measures only capture one aspect of trade openness, namely: countries’ share of trade. Hence, following Squalli and Wilson (2011), the paper constructs a new outcome-oriented measure of trade openness which captures a country’s share of trade, and its interaction and interconnectedness with the rest of the world. Using fixed-effects regressions for 17 CEE countries over the period 1994 - 2014, the paper finds trade openness to be important for growth within the CEE countries. In particular, the results show that increases in trade openness is associated with increases in real GDP per capita growth within these countries. The results appear significantly the same after we dropped Croatia and Estonia - two historically closed economies.
New Resonance Approach to Competitiveness Interventions in Lagging Regions: The Case of Ukraine before the Armed Conflict
Authors: Guliak Roman
Published: April 2017

Regional competitiveness is considered to be an alternative basis for the determination of regional interventions. However, the composite competitiveness indicator is quite sensitive to the weights of sub-indicators, no matter what methodology is being used. To avoid this uncertainty in the determination of regional interventions, we proposed a new non-compensatory resonance approach that is focused on the hierarchical coincidence between weaknesses of NUTS 1 and NUTS 2 regions measuring the extensive and intensive components of competitiveness. Such a coincidence, being perceived as a resonance effect, is supposed to increase the effectiveness of interventions triggering synergetic effects and stirring up local regional potentials. The components of competitiveness are obtained through synthesising DEA methodology and Hellwig’s index, correspondingly focusing on the measurement of technical efficiency and resource level. In analysing Ukrainian regions, no correlation between resonance interventions and the composite competitiveness indicator or GDP per capita was found, pointing toward a completely different direction in resonance approach. In western Ukraine, the congestion of six NUTS 2 regions was defined as a homogeneous area of analogous resonance interventions focused on improving business efficiency.
Institutional Transformation of Ukraine’s Agricultural Sector
Authors: Zinchuk Tetiana , Kutsmus Nataliia , Kovalchuk Oleksandr , Dankevych Vitalii , Usiuk Tetiana
Published: April 2017

The complex analysis of the main stages of Ukraine’s agricultural sector development for the independence period has been done in the paper. It was established, that institutional changes in the agricultural sector of economy occurred concerning following institutions: private property, state regulation, pricing, social capital, competition. The peculiarities of land and property private ownership forming as agri-reforms basis have been determined. Post-Soviet institutions destruction caused rapid decrease of economic development and rural population welfare at the first stage of transformations. The main tendencies of agrarian sector functioning under market conditions, providing growth of the agricultural production and export potential of Ukraine have been identified. It was proved, that progressive economic changes did not provide similar results in rural areas development. As a result, the necessity of focusing on humancentric model of rural development was grounded.
A comparative insight into the bioactivity of mono- and binuclear silver(I)-N-heterocyclic carbene complexes: synthesis, lipophilicity and substituent effect
Authors: Asekunowo Patrick O. , Haque Rosenani A. , Razali Mohd. R.
Published: April 2017

Silver(I)-N-heterocyclic carbene (Ag(I)-NHC) complexes of mononuclear and binuclear species, synthesised by our group and others in recent years, offer a fascinating outlook on their bioactivity. These complexes advance a range of adaptable structural patterns, leading to intra-specific variation in anticancer and antimicrobial activities. This study therefore reviews the synthesis, structural analysis and bioactivity of Ag complexes derived from mononuclear-NHC complexes either with coordinating or non-coordinating anions and binuclear NHC complexes. Specifically, the effect of stability, chain lengths and lipophilicity on the biological activity of recently reported Ag(I)-NHC complexes is reviewed. These complexes can be further explored as novel antibacterial and anticancer drugs in the nearest future.
Development of a curriculum and training program in Woman Veterans Health for Internal Medical Residents
Authors: Ceylony Manju , Porhomayon Jahan , Pourafkari Leili , Nader Nader D.
Published: April 2017

Introduction. Internal Medicine residents must develop competency as Primary Care Providers, but a gap exists in their curriculum and training with regard to women’s reproductive health. With increasing need in VA due to new influx of women veterans it poses problems in recruitment of competent physicians trained in Women’s health. Methods. An intensive, one-month women’s reproductive health curriculum with hands on experience for Internal Medicine residents was provided. Curriculum was taught to the residents who rotated at the Women’s Health Clinic for one month. Pre-test and post-test exams were administered. Increase in knowledge of residents in providing gender specific evaluations and management was objectively assessed by changes in post-test scores. Data were analyzed for statistically significant improvement in written tests scores. Results. Total of 47 Internal Medicine residents rotated through Women’s Health Center during the evaluation period. All residents completed both pre-test and post-test exams. The average time to complete the pre-test was 20.5 ± 5.4 min and 19.5 ± 4.8 min for post-test. There was no correlation between the time to complete the pre-test exam and the post-test exam. The total score was significantly improved from 8.5 ± 1.6 to 13.2 ± 1.8 (p < 0.0001). Conclusion. This study shows how to equip physicians in training with information on women’s health that enables them to provide safe and gender appropriate care in primary care settings. This practice will reduce the need for frequent referrals for specialized care and thus provide cost saving for patient and health care on the whole.
Neurobiologie von Nahrungsmittelentscheidungen – zwischen Energiehomöostase, Belohnungssystem und Neuroökonomie
Authors: Enax Laura , Weber Bernd
Published: April 2017

Die Rate der an Adipositas erkrankten Menschen hat rapide zugenommen, und dies zieht immense Kosten für das Gesundheitssystem nach sich. Im Kern stehen Nahrungsmittelentscheidungen, die unter starkem Einfluss verschiedener interner und externer Faktoren stehen. Basierend auf der biologischen Notwendigkeit, genug Nahrung zu sich zu nehmen und den Energieverbrauch anzupassen, existieren verschiedene Systeme zur Regulation der Nahrungsmittelaufnahme. Dieser Artikel fokussiert zunächst neurobiologische und hormonelle Grundlagen und erläutert verschiedene metabolische Kurz- und Langzeitsignale wie Leptin, Insulin und Ghrelin. Wir stellen anschließend genetische Faktoren vor, welche entweder direkt, oder erst in der Interaktion mit anderen Genen und der Umwelt, zu Übergewicht fuhren können. Daraufhin wird die enge Verflechtung mit dem Belohnungssystem dargestellt, denn vor allem der Verzehr hochkalorischer Nahrungsmittel geht mit einer Ausschüttung des Neurotransmitters Dopamin sowie einer Aktivierung des Belohnungssystems im Gehirn einher. Als letztes werden die Erkenntnisse der Neuroökonomie, also der neurowissenschaftlichen Entscheidungsforschung, mit den zuvor dargelegten Forschungserkenntnissen verbunden.
Die Blut-Hirn-Schranke und ihre Regulation durch NF-κB-Signalwege
Authors: Wenzel J. , Schwaninger M.
Published: April 2017

Das Gehirn ist geschützt durch eine dichte Barriere zwischen Blut und Parenchym. Diese sogenannte Blut-Hirn-Schranke dient dem Schutz vor pathogenen Erregern, vor der Einwanderung von Immunzellen und vor dem Übertreten von Blutbestandteilen. Auf zellulärer Ebene sind es neben den Perizyten und Astrozyten vor allem die Endothelzellen, die diese Barriere ausbilden.

Die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke ist bei Entzündungen erhöht. Der NF-κB Signalweg, der häufig als ein wichtiger Bestandteil der Entzündungsreaktion aktiviert wird, hat aber in Gehirnendothelzellen eine schützende Wirkung auf die Blut-Hirn- Schranke. Ein Verlust des NF-κB-aktivierenden Proteins NEMO in Gehirnendothelzellen führt bei der genetischen Erkrankung Incontinentia pigmenti zu Endothelzelltod, erhöhter Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke und Epilepsie. Entzündungsmediatoren können daher die Blut-Hirn-Schranke öffnen, aber auch stabilisieren.
Auf der Suche nach dem menschlichen Engramm
Authors: Axmacher Nikolai
Published: April 2017

Es ist bereits viel über die neuronalen Grundlagen des Gedächtnisses bei Menschen bekannt. Allerdings war es lange Zeit nicht möglich, stimulusspezifische Gedächtnisspuren - „Engramme“ - direkt zu beobachten. In diesem Artikel stelle ich neuere Entwicklungen dar, die erste Hinweise zu den Mechanismen der Bildung, Modifikation und Beeinträchtigung von Engrammen bei Menschen liefern. Stimulusspezifische Gedächtnisspuren scheinen auf verschiedenen Ebenen der Hirnorganisation aufzutreten, von der Feuerrate einzelner Zellen über die Zeit-Frequenz-Signatur kleinerer Netzwerke bis hin zu weit verteilten Aktivitätsmustern. Gedächtnisinhaltewerden allerdings bei jedem Abruf transformiert. Daher sind neue Analysemethoden erforderlich, um auch substanziell modifizierte Engramme zu identifizieren. Schließlich sind Engramme bei einer Reihe von Krankheiten beeinträchtigt, die zu Gedächtnisdefiziten führen; zum Schluss stelle ich neue translationale Forschungsergebnisse vor, die sich mit veränderten inhaltsspezifischen Gedächtnisspuren im Kontext der Alzheimer- Erkrankung beschäftigen.