This thesis investigates the use of plant-derived bioactive compounds and fibrous agro-industrial by-products as sustainable dietary strategies to support gastrointestinal health and function in monogastric animals. Two complementary studies were conducted in broiler chickens and weaned piglets to assess whether such ingredients can modulate digestive physiology, nutrient utilization, or microbial ecology without compromising growth performance. In the first study, broiler chickens were fed a basal diet or diets supplemented with increasing concentrations of a white GME (200, 750, and 1,500 mg polyphenols/kg). GME supplementation did not markedly affect growth performance or apparent ileal digestibility of most nutrients, although FCR showed a tendency to increase at higher doses. Intestinal morphology was largely unchanged, but GC numbers increased in the medium and high GME groups, indicating potential modulation of mucosal protective mechanisms. No alterations were observed in jejunal expression of inflammatory markers, mucins, or tight junction proteins, nor in breast muscle antioxidant capacity. Ussing chamber analysis revealed reduced jejunal tissue conductance after glucose addition in the medium and high GME groups, suggesting subtle effects on epithelial transport. Overall, GME exerted no adverse effects at any tested inclusion level. The second study evaluated the nutritional and physiological impact of including three fibrous by-products (carrot pomace, brewers’ spent grain, and carob pods) at 8 % of the diet in weaned piglets. Growth performance, feed efficiency, and ileal digestibility of protein and AA remained unaffected. Intestinal morphology displayed minor, non-significant improvements in villus architecture with by-product inclusion. While total SCFA acid concentrations in the colon were unchanged, shifts in fermentation patterns were observed, with increased acetate production in piglets fed carrot pomace or carob pods at the expense of propionate. Microbiota profiling revealed moderate but distinct changes, including higher Bifidobacterium spp. abundance in the carrot pomace group, reduced Ruminococcaceae UCG 005 across all by-product diets, and greater microbial richness with carob pods. Collectively, the findings show that polyphenol-rich GME in broilers and fibrous by-products in piglets can be safely included in monogastric diets without compromising performance, while modestly influencing gut morphology, epithelial function, or microbial ecology. Although neither study produced strong physiological or performance responses under high-health experimental conditions, they provide important insights into the functionality and context dependency of plant-based feed ingredients. The work highlights key research needs, such as challenge models, early-life longitudinal designs, multi-omics profiling, dose-response validation, and mechanistic links between microbial metabolism and host function, and establishes a foundation for future studies better tailored to the expected modes of action.

In this thesis, we study obstructions that arise in problems originating from geometry and topology. For us, these obstructions are cohomological and, aside from computing them to obtain solutions to our problems, we aim to understand the extent to which they govern the behavior of the underlying problems. Our results include bisections of mass assignments by parallel hyperplanes on Euclidean vector bundles, complex analogues of the (colored) Tverberg--Vrećica conjecture, a solution to the Goodman-Pollack problem of determining the necessary and sufficient condition for the existence of k-transversals to a family of convex sets in a Euclidean space, and a necessary and sufficient cohomological condition for splitting off line bundles from a vector bundle.

Monoacylglycerol lipase (MAGL) hydrolyzes the endogenous cannabinoid neurotransmitter 2-arachidonyl glycerol (2-AG) and plays a key role in two major physiological pathways: the endocannabinoid system and the release of fatty acids such as arachidonic acid. Its dysregulation is associated with diseases like Multiple Sclerosis, Alzheimer’s, Parkinson’s, and aggressive cancers. Consequently, MAGL inhibitors are under investigation for therapeutic applications. This work focuses on developing translational compounds to better understand MAGL’s role in (patho)physiological processes. Fluorescent probes that selectively bind to MAGL offer a great variety of biochemical and pharmacological applications. In the publication “Highly Specific Miniaturized Fluorescent Monoacylglycerol Lipase Probes Enable Translational Research” fluorescent probes are described. In this probe design, a part of the MAGL pharmacophore and the linker moiety are replaced by a boron-dipyrromethene (BODIPY) fluorophore, thereby resulting in small, less lipophilic probes. These miniaturized probes were successfully applied in binding assays, subcellular localization studies, flow cytometry, imaging in brain organoids, and even 18F-labeling. As a complementary approach, a robust ligand platform was developed, described in “A Highly Selective and Versatile Probe Platform for Visualization of Monoacylglycerol Lipase”, which shows high affinity and selectivity and supports reversible and irreversible binding modes and click chemistry applications. Furthermore, this thesis introduces heterobifunctional molecules such as MAGL PROTACs, described in “Highly Specific Reversible Monoacylglycerol Lipase PROTACs”. These compounds promote MAGL degradation via the E3 ligase Cereblon. Alternative modalities for investigating MAGL include Raman-active probes, biotin-linked compounds for assay applications, and ligand-directed covalent modifications of MAGL’s lysine side chains. Overall, these probes provide valuable tools that deepen the insights into the biochemical and pharmacological role of MAGL and support the development of new or improved therapeutic strategies.

The brain’s immense computational capabilities and complex nature are fundamentally based on the extensive molecular diversity found within its synapses. Synaptic molecular diversity arises from multiple layers, which comprise precise transcript processing, dynamic posttranslational modifications, and defined orchestration of the macromolecular assembly at the pre-and post synaptic membranes, tailoring the specialized functional attributes of individual synapses. At the presynaptic site, the efficiency and timing of synaptic vesicle (SV) release is modulated by the nanoscale organization of the Active Zone (AZ), which coordinates the physical coupling between voltage-gated Ca2+ Channels (VGCCs) and SV release sites. In Drosophila melanogaster, the AZ structure relies on the major scaffold protein Bruchpilot (BRP), whose N-terminal end mediates VGCCs clustering, while its C-terminal end is required for SV tethering. BRP is also crucially involved in the dynamic presynaptic remodeling of the AZ in the adult brain, essential for supporting memory formation. Despite the characterization and progressive understanding of the individual cytomatrix molecular components, comprehension of the principles governing AZ diversification across the Drosophila CNS remains scarce. Consequently, the ultimate connection between functional diversity of synapses and their molecular arrangements remains largely elusive. I here provide a systematic analysis of abundance and nanoscopic positioning of core AZ proteins - including Blobby, RIM-BP and BRP- within the different lobes of the mushroom body (MB), a central brain structure vital for higher-order functions such as learning and memory in adult Drosophila. Furthermore, this thesis bridges the differential distribution of AZ components between the lobes with their contribution to the formation of different forms of olfactory memory. The combination of proteomic, biochemical, and immunohistochemical approaches presented in the results section, moreover, provides a framework for discussing a broader spectrum of BRP isoforms. The potential significance of multiple BRP isoforms in modulating functional performance at specific synapse populations within the Drosophila CNS introduces novel hues of complexity into the AZ diversity picture. The eight new BRP monoclonal antibodies - whose characterization is integral part of this thesis - offer a wide array of possibilities to further explore the architecture, localization and plasticity roles of BRP and its isoforms at the AZ. In the concluding section of this thesis, I employed immuno-histochemistry, proteomics, and behavioral assays, to characterize the phenotype of BRP5.20 as a mushroom body-specific BRP isoform. I also provide evidence of presynaptic AZs, positive for BRP5.20, in KC dendrites within the calyx of adult Drosophila, confirming that they are not solely postsynaptic. The characterization of KC-specific BRP isoforms and their role in AZ plasticity appears promising, considering that a memory trace for olfactory conditioning is established at the AZs of KCs. Collectively, the results described in this thesis provide insights into the compartmentwise molecular heterogeneity of the AZ composition within the Drosophila mushroom body, and propose a frame of discussion bridging the nanoscopic diversity of the AZ with the configuration of specific memory circuits.

With the prospect of better translation compared to mouse-derived systems, hIPSC-derived neural networks are a promising model system for overcoming the translational gap between basic research and cognitive drug development for brain disorders. To not only target neurodevelopmental disorders but also neurodegenerative diseases, a fully human neural network capable of synapse strengthening and weakening that is supported by human astrocytes and microglia is required. Human IPSC-derived neurons have been shown to express presynaptic markers and show activity in multielectrode array recordings in many reports. But convincing postsynaptic immunostainings are rare, as are functional assays investigating pre- and postsynaptic function and maturation. In our hIPSC-derived NGN2-iNeurons co-cultured with mouse astrocytes, we see presynaptic markers sparsely distributed on day 22 that increase in number until day 65 in culture, while the post-synaptic markers PSD95 and NMDAR-1 appeared and colocalized with presynaptic terminals later, at 45 or 71 days in vitro, respectively. These iNeurons show spontaneous and evoked calcium responses, as well as FM1-43 dye release kinetics with exponential decay, indicating mature synaptic vesicle recycling, when in co-culture with mouse astrocytes. To replace mouse with human astrocytes we created and characterized a stable, doxycycline-inducible NFIB+SOX9 human IPSC line, which matures to functional astrocytes (iAstros) that can reliably support iNeurons in culture. Immunostains confirmed that our iAstros express the typical astrocyte markers S100B and GFAP in a subpopulation. With this work’s progress toward a standardized fully human IPSC-derived neural network, including glial cells, with mature neurons capable of synapse strengthening and weakening, we hope to contribute to advancing disease-related translational research.

Die vorliegende Habilitationsschrift behandelt die Entwicklung und Implementierung molekularpathologischer Biomarker für die onkologische Präzisionsmedizin. Im Mittelpunkt stehen technologische Fortschritte, die es ermöglichen, genetische Tumorveränderungen als Grundlage individualisierter Therapieentscheidungen zuverlässig nachzuweisen. Anhand ausgewählter Arbeiten wird die Entwicklung von der klassischen Einzelgentestung mittels Sanger-Sequenzierung über multiplexbasierte NGS-Verfahren bis hin zu Hybrid-Capture-basierten Ansätzen dargestellt. Ein besonderer Fokus liegt auf der molekularen Diagnostik solider Tumoren, insbesondere des Lungenkarzinoms, einschließlich des Nachweises therapierelevanter Mutationen, Genfusionen und komplexer Biomarker wie der homologen Rekombinationsdefizienz. Die Arbeit zeigt, dass moderne molekularpathologische Verfahren eine höhere Sensitivität, Effizienz und klinische Relevanz aufweisen als konventionelle Methoden. Zudem wird deutlich, dass die erfolgreiche Etablierung komplexer Biomarker eine enge Verzahnung von Diagnostik, Bioinformatik, Qualitätssicherung und klinischer Validierung erfordert. Insgesamt verdeutlicht die Habilitationsschrift den zentralen Beitrag der Molekularpathologie zur Weiterentwicklung einer präziseren und individualisierten Krebsmedizin.

How does our awareness of bodily signals influence our choices? Our current view of interoception includes its role in body regulation, as well as in the anticipation of possible needs that might arise in the body. This has implications for eating behavior and decision making. There is mounting evidence that increased interoception is linked to healthier eating behaviors, as well as reduced risk taking and impulsivity. However, are risky choices causally influenced by interoceptive signals? Current evidence of such a causal link is lacking. Moreover, while decreased interoception has been linked to disordered eating behaviors and obesity, the causality of this association remains unclear. It is possible that interoceptive dysfunction is caused by increased body mass and body fat percentage. On the other hand, interoceptive dysfunction could precede obesity. Indeed, reduced awareness of sensations relevant for food intake, such as sensations of satiety and hunger, can cause weight gain, and lead to obesity. Finally, the experience of pain, which involves interoceptive processes, is associated with overeating and obesity. Nonetheless, it is unclear how interoception influences food intake in the context of pain. Interestingly, preference for sugar has been positively linked to both pain and interoception. Whether interoceptive signals play a role in the association between pain and obesity remains unclear.

In this thesis, I aim to address these questions across three studies. In Study 1, we investigated how manipulating bodily signals through compression can impact the accuracy of and insight into cardiac and gastric signals. Moreover, we investigated the causal effect of interoceptive processing on risky decision making. Our analysis revealed that body compression can increase sensitivity to gastric satiety and the insight into cardiac activity. Moreover, we saw a direct association between enhanced sensitivity to gastric satiety and risky decision making, when the body was compressed.

In Study 2, we aimed to investigate whether weight loss in obesity was associated with improvements in interoceptive processing. Patients with class III obesity enrolled in a dietary weight loss intervention at a day clinic, and provided assessments of interoception and cognitive control throughout their intervention. We found that weight loss was not predictive of improvements in interoception. Instead, individual differences in interoception before the intervention predicted weight-loss success. Moreover, we found that cognitive control moderated this association, by diminishing the negative effect of interoceptive sensibility on weight loss, and increasing the positive effect of sensitivity to stomach fullness on weight loss.

In Study 3, we explored associations between interoceptive sensibility and pain sensitivity, as well as their impact on food preferences and food intake, in a longitudinal online study. We found that increased interoceptive sensibility was associated with increased pain sensitivity, and that they jointly predict a higher preference for sweetness, as well as a higher intake of sugar. Moreover, pain sensitivity and sugar intake predicted higher body mass.

Taken together, these studies contribute to the current understanding of how interoception guides behavior, and hold implications for clinical interventions in eating disorders and obesity.

Der Einsatz von Infusionslösungen und Blutprodukten ist ein integraler Bestandteil moderner Therapiestrategien im perioperativen und intensivmedizinischen Kontext. Trotz ihrer breiten routinemäßigen Verwendung bestehen weiterhin relevante Unsicherheiten hinsichtlich ihrer sicheren und effektiven Anwendung. Die vorliegende Habilitationsschrift untersucht in sechs Originalarbeiten klinisch bedeutsame Fragestellungen mit dem Ziel, Versorgungsqualität und Patientensicherheit zu verbessern. Eine multizentrische randomisierte Pilotstudie zeigte, dass moderne niedermolekulare HES-Lösungen die intraoperative Flüssigkeitsbilanz effektiv reduzieren, ohne jedoch die Erholung der gastrointestinalen Funktion zu beschleunigen; ein erhöhtes Risiko für eine perioperative Nierenschädigung bestand nicht. Gleichzeitig ergaben sich Hinweise auf eine vorübergehende Gerinnungsbeeinträchtigung am Operationstag. Darüber hinaus zeigte sich, dass die Effektivität von Erythrozytenkonzentraten, gemessen am posttransfusionellen Hämoglobinanstieg, mit zunehmender Lagerungsdauer abnimmt. Bei Tumorpatienten war die perioperative Transfusionsnotwendigkeit vor allem durch Krankheitslast und Operationsumfang bedingt, jedoch nicht mit einem erhöhten Risiko für ein Tumorrezidiv assoziiert. Bei Erwachsenen mit ARDS erwies sich ein restriktiver Transfusionstrigger im Vergleich zu einem liberalen Trigger als sicher, ohne die 28-Tage-Mortalität zu erhöhen, möglicherweise jedoch mit Nachteilen hinsichtlich der frühen Entwöhnung vom Beatmungsgerät. Schließlich war die Transfusion älterer Erythrozytenkonzentrate bei Erwachsenen mit ARDS nicht mit einer erhöhten Mortalität, jedoch mit einer längeren Abhängigkeit von einer Nierenersatztherapie assoziiert. Insgesamt leisten die Arbeiten einen Beitrag zur differenzierten Bewertung von Flüssigkeitstherapie und Transfusionspraxis in der perioperativen und intensivmedizinischen Versorgung.

Ziel dieser Arbeit ist es darzustellen, dass und in welcher Weise zwei bedeutende Vertreter der Philosophie des 13. Jahrhunderts Erkenntnis als Empfängnis (conceptio) verstanden haben. Anhand einer detaillierten Lektüre längerer Passagen wird insbesondere die Auseinandersetzung beider mit den konkurrierenden Autoritäten, Aristoteles und Augustinus untersucht. Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass durch die Verflechtung der Lehren von Aristoteles und Augustinus bei Thomas und Heinrich eine neue eigenständige Theorie von der Erkenntnis als Empfängnis entsteht, die ausgesprochen einflussreich war und die Philosophie über Duns Scotus und Ockham maßgeblich geprägt hat. Der I. Teil der Arbeit hat die Erkenntnis des Körpers zum Thema, er untersucht, was die intellektive Seele, die ihrerseits Form eines Körpers ist, von den Körpern empfängt, die außer ihr sind. Thomas vertritt eine besondere Theorie der Ähnlichkeit, die auf einer Übereinkunft in der Form beruht. Im Akt der Erkenntnis ist die Form der äußeren Sache und die Form in der erkennenden Seele dieselbe. Für Heinrich von Gent hingegen ist die abstrahierte species intelligibilis ein Bild, das sowohl mit dem Wahren wie mit dem Falschen Ähnlichkeit haben kann. Eine sichere Erkenntnis der Wahrheit einer Sache ist nur möglich, wenn das abstrahierte Allgemeine in der Seele durch die göttliche Exemplarursache umgeprägt wird. Der II. Teil der Arbeit thematisiert die conceptio in dem Wortsinn, wie sie von den beiden Protagonisten in Auseinandersetzung mit der augustinischen Trinitätslehre verwendet wird. Thomas setzt sie als der Zielpunkt der Erkenntnis dem inneren Wort (verbum interior) gleich. Sie ist dabei jedoch nicht der Gegenstand der Erkenntnis, sondern ein Erkenntnismittel, in dem die intellektive Seele die Dinge außerhalb ihrer erkennt. In stärkerem Rekurs auf Augustinus betont Heinrich die Rolle der memoria als Ort, aus dem das verbum geboren wird. Das verbum bzw. die conceptio ist so eine vervollkommnete Erkenntnis von der Erkenntnis, in der sich das, was die Seele von einem Gegenstand empfängt, ausdrückt und das dennoch in ihr bleibt wie in einem Uterus.

Die diabetische Retinopathie (DR) ist die häufigste Ursache für einen Sehverlust in der erwerbsfähigen Bevölkerung. Zunehmend wird erkannt, dass neurodegenerative Veränderungen der Netzhaut bereits vor dem Auftreten klinisch sichtbarer vaskulärer Pathologien einsetzen. Die vorliegende Habilitationsschrift untersucht die Mechanismen der retinalen Neurodegeneration im Rahmen der DR sowohl auf experimenteller als auch auf klinischer Ebene und verfolgt dabei einen translationalen Ansatz von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung. Im experimentellen Teil konnte gezeigt werden, dass αA-Crystallin, ein Mitglied der Familie der small heat shock Proteine, in retinalen Ganglienzellen und Müller-Gliazellen unter diabetischen Bedingungen signifikant hochreguliert wird und eine protektive Funktion gegenüber dem Diabetes-bedingten Zelltod ausübt. Dabei wurde eine neuartige regulatorische Phosphorylierung an der Aminosäure Serin/Threonin 148 identifiziert, die diese Schutzfunktion moduliert (Originalarbeit 1). In einem weiteren präklinischen Ansatz wurde das TetO-Rattenmodell als neues translationales Modell für den Typ-2-Diabetes charakterisiert, in dem bereits vor dem Auftreten vaskulärer Veränderungen grundlegende Merkmale der Neurodegeneration – apoptotischer Zelltod retinaler Ganglienzellen, Aktivierung von Mikro- und Makrogliazellen sowie Hochregulation von Endoplasmatischem-Retikulum-Stress – nachgewiesen werden konnten (Originalarbeit 2). Im klinischen Teil der Arbeit wurde die Bedeutung hyperreflektiver Foci (HF) als potenzielle Bildgebungsbiomarker der Neuroinflammation bei Patienten mit diabetischem Makulaödem (DMÖ) untersucht. Die Ergebnisse deuten auf einen nicht-vaskulären, möglicherweise mikroglialen Ursprung der HF hin und zeigen deren unterschiedliches Ansprechen auf Dexamethason-Implantate im Vergleich zu anti-VEGF-Inhibitoren (Originalarbeit 3). Darüber hinaus wurden Real-World-Daten zur Wirksamkeit neuerer anti-VEGF-Therapeutika erhoben: Für Brolucizumab konnte bei Patienten mit neovaskulärer altersabhängiger Makuladegeneration eine effektive Reduktion der Krankheitsparameter bei verlängerten Therapieintervallen nachgewiesen werden (Originalarbeit 4). Bei Patienten mit DMÖ zeigte sich eine vergleichbare Effektivität von Brolucizumab gegenüber Aflibercept bei signifikant geringerer Injektionsfrequenz, sowohl bei therapienaiven als auch bei therapierefraktären Patienten (Originalarbeit 5). Zusammenfassend verdeutlicht diese Habilitationsschrift, dass die diabetische Retinopathie als chronische Neurodegeneration verstanden werden muss. Die Identifizierung intrinsischer neuroprotektiver Mechanismen, die Etablierung geeigneter Bildgebungsbiomarker der Neurodegeneration sowie die Optimierung bestehender Therapiestrategien mit verlängerter Wirkdauer sind entscheidende Schritte für eine verbesserte Versorgung von Patienten mit diabetischer Retinopathie.

This habilitation thesis, conducted within the framework of a larger research project, focuses on improving the inclusion of people with migration experience in health surveys, enhancing their differentiated representation in health reporting, and identifying migration-related health inequalities. The first part develops recommendations to increase survey participation, highlighting barriers such as language, mistrust, and structural constraints, and proposing strategies including multilingual tools, multimodal survey designs, and personal contact. Empirical findings show that targeted recruitment measures, such as home visits, significantly improve participation, particularly among socioeconomically disadvantaged groups. The second part analyzes health inequalities using survey data. Observed differences in health outcomes are partly explained by socioeconomic and migration-related factors. Across outcomes, experiences of discrimination are consistently associated with poorer physical and mental health. Overall, the findings underline the importance of inclusive, diversity-sensitive health monitoring and emphasize that reducing discrimination is essential for promoting health equity in the context of migration.

Das Rustrela-Virus (RusV) wurde 2020 erstmalig bei Zootieren in Stralsund beschrieben. Diese wurden mit neurologischen Symptomen auffällig, welche zumeist eine Euthanasie zur Folge hatten. Die histopathologischen Untersuchungen zeigten eine nicht eitrige Meningoenzephalitis bei allen Tieren. Unbekannt war u. a. jedoch, ob das Virus auch außerhalb des Erstbeschreibungsortes vorkommt und damit auch in anderen Regionen ein Risiko für tödlich verlaufende Infektionen darstellt. Doch aufgrund der geringen Fallzahlen lagen nur wenige Daten bezüglich Vorbericht, Klinik und Pathologie vor, was das Verständnis der Erkrankung und damit auch mögliche Präventions- und Behandlungsansätze stark einschränkte. Nicht selten bleiben jedoch die Ursachen einer solchen nicht eitrigen Meningoenzephalitis ungeklärt, weshalb sich der Begriff der meningoencephalitis of unknown origin (MUO, Meningoenzephalitis unklarer Genese) etabliert hat. Möglicherweise könnten einige solcher ungeklärten Fälle auch bereits in der Vergangenheit durch das RusV ausgelöst worden sein. Auch ob weitere, bislang nicht erkannte Tierarten empfänglich sind, war unklar. Ziel dieser Arbeit war es, diese Wissenslücken möglichst weitgehend zu schließen. Dazu wurden detaillierte Informationen zu Anamnese und Klinik neuer Fälle erhoben sowie eine patho-logisch-anatomische und histologische Untersuchung durchgeführt. Der Virusnachweis erfolgte mittels quantitativer Reverse Transkriptase Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) sowie In situ-Hybridisierung. Das Archiv des Instituts für Tierpathologie der Freien Universität Berlin wurde zudem retrospektiv von 1989 bis 2023 nach Fällen einer ungeklärten nicht eitrigen Meningoenzephalitis durchsucht. Von den identifizierten 190 Fällen wurden formalinfixierte, in Paraffin eingebettete Gehirnproben mittels RT-qPCR auf das RusV untersucht. Die Ergebnisse wurden in dieser kumulativen Dissertation in zwei englischsprachigen, internationalen Fachzeitschriften mit Gutachtersystem als wissenschaftliche Originalpublikationen veröffentlicht und mit einer übergreifenden Zusammenfassung und Diskussion eingefasst. RusV wurde im Rahmen dieser Arbeit bei drei in 2021 verstorbenen Rotnackenwallabys aus Brandenburg bzw. Mecklenburg-Vorpommern nachgewiesen. Die beiden Brandenburger Fälle stellten die ersten Beschreibungen außerhalb Mecklenburg-Vorpommerns dar. In der retrospektiven Analyse des Archivmaterials konnte das Virus bei einem 2017 verstorbenen Esel (Equus asinus) und zwei 2018 verstorbenen Hauskatzen (Felis catus) nachgewiesen werden. Den aktuell letzten Fall aus Berlin stellt ein 2024 verstorbener Mähnenwolf (Chrysocyon brachyurus) dar. Dieser Mähnenwolf erweitert das Spektrum der empfänglichen Spezies auf die Familie der Canidae. Die neuen Fälle wurden soweit wie möglich anamnestisch, klinisch und (histo-)pathologisch charakterisiert. Somit wurde das Vorkommen des RusV in der Region Berlin-Brandenburg bestätigt. Die vorliegende Arbeit zeigt einmal mehr, dass die Entdeckung bislang unbekannter Erreger zur Aufklärung archivierter Fälle von MUO beitragen kann. Das RusV sollte zukünftig unbedingt als ätiologische Differentialdiagnose für neurologische Symptome und nicht eitrige Meningoenzephalitiden bei Säugetieren berücksichtigt werden. Doch weitere Fragen sind noch offen. So sind aktuell die Henle-Koch-Postulate noch nicht erfüllt, wenn auch die vorliegenden und neuere Publikationen anderer Arbeitsgruppen wichtige Hinweise auf einen Kausalzusammenhang zwischen RusV und dem beschriebenen Krankheitsbild liefern. Weitere Untersuchungen sollten dies bestätigen sowie weitere Erkenntnisse zu Übertragungswegen, Pathogenese und möglicher Therapie offenlegen.

This dissertation asks whether “smart power” can be assessed empirically and answers in the affirmative by shifting attention from static inventories of resources to the relational practices through which states communicate with foreign publics. Classical realist perspectives equate power with coercive, tangible capabilities, while liberal approaches emphasize interdependence, institutions, and attraction. Yet “soft power” has long suffered from conceptual drift, causal ambiguity, and uneven measurement—especially when composite indices blend subjective and objective indicators, yoke “values” and “foreign policy” inconsistently, or fold economic capacity into the very thing under debate. The study argues that these limitations can be overcome by treating soft and hard not as intrinsic properties of instruments but as dispositions enacted and interpreted within specific relationships. A constructivist lens provides the theoretical anchor for this move. If power is produced through meanings, identities, and audiences, then, arguably, the same resource may register as soft or hard depending on how it is constructed. Adversarial public diplomacy is a particularly revealing arena because constrained actors, instruments, and timeframes heighten the visibility of strategic choices; adversarial relations—especially when coupled with pressures for rapprochement—create incentives to recalibrate policy toward the rival. In such environments, broadcast and targeted digital outreach become primary channels, allowing researchers to trace how signals are configured. The dissertation operationalizes this approach with a function-sensitive framework that infers orientation from practice rather than from exogenous rankings. Messages are coded by the relationships they enact among sender, foreign public, and target state across four communicative functions. These functions are derived from constructivist Self–Other dynamics and a comparative analysis of public-diplomacy models, aligning relational roles with recognized communicative pathways. Substantively, the analysis distinguishes Culture, Values, and Political Legitimacy (each capable of soft- or hard-leaning dispositions depending on function) from a hard-only anchor, Incentives & Coercive Means, a realist-inspired conception of power as coercion and inducement, operationalized here through securitization and delegitimization. Beyond conceptualizing power through an IR lens, the study also draws on agenda-setting and framing perspectives to examine how public diplomacy can capitalize on moments when public agendas are strongly negative toward an adversarial state. In such contexts, decisions about whether and to what extent to highlight delegitimizing issues, and about how that state is portrayed in the eyes of its own public, can be indicative of a more soft- or hard-driven foreign policy orientation. Three metrics translate the coding into tractable indicators: a weekly softness index that captures the channel’s routine orientation by disaggregating soft and hard elements across the four conceptualized power resources; a coverage measure that records whether trending hashtags with delegitimizing potential and protest events are taken up; and a bounded framing index that captures responsibility attributions during protests. Conservative design choices—denotative, text-only coding and externally anchored windows for trending hashtags and protests—prioritize replicability and interpretability. Empirically, the study centers on @USABehFarsi (2011–2023) on X (Twitter), a sustained state-run U.S. digital channel targeting Iranian publics that affords continuity and temporal leverage within an adversarial dyad. The results show that smart-power signaling is empirically observable as patterned combinations of soft- and hard-leaning communication over time; that routine orientation varies systematically across political periods and tracks major shifts in the broader strategic environment; that the most consequential variation lies not in cultural content or overt coercion but in values- and legitimacy-related messaging; and that communicative function decisively shapes whether identical topical resources register as soft or hard. During salient domestic episodes, coverage increases but unevenly, and responsibility attribution—especially human-centered formulations of blame and harm—emerges as a key differentiator. With respect to externally salient issues, responsiveness is selective rather than automatic; principled non-responsiveness and substitution recur in patterned ways and are themselves informative of strategic priorities. These findings demonstrate that “soft” and “hard” can be distinguished in a rule-governed, reproducible manner and that silence can be as revealing for understanding how states project power. The implications are twofold. Substantively, the analysis reframes realist attention to coercive capability and liberal attention to institutions as inputs into communicative practices that audiences interpret through norms and identities, advancing a constructivist, practice-based view in which “soft” and “hard” are dispositions of use rather than bins of things. Methodologically, it offers a portable template—function-sensitive coding linked to transparent, auditable metrics—that can replace impressionistic judgments and supplement or correct composite indices. By integrating agenda-setting and framing into the study of power politics, the approach positions communication not as peripheral but as constitutive of international influence, opening cumulative pathways for comparative research across channels and dyads and encouraging refinement through multimodal inputs and audience-side evidence.  

Unterrichtsstörungen stellen eine zentrale Herausforderung im schulischen Alltag dar. Sie unterbrechen das Handlungsprogramm, beeinträchtigen Lernprozesse und hängen mit einem hohem Belastungsempfinden der Lehrkräfte zusammen. Daher sollten Lehrkräfte störungskritisches Schüler*innenverhalten, also Verhalten, was nicht den basalen Anforderungen von Unterricht entspricht, möglichst schon dann wahrnehmen und erkennen, bevor sich eine Unterrichtsstörung daraus entwickeln kann. An dieser Stelle sind Noticing-Kompetenzen erforderlich. Im Gegensatz zu erfahrenen Lehrkräften haben Noviz*innen mit dem Noticing noch Schwierigkeiten. Noviz*innen richten ihre Aufmerksamkeit häufig nur auf wenige, saliente Verhaltensmerkmale von Schüler*innen und übersehen die nicht-salienten. Das ist problematisch, da auch nicht-saliente Verhaltensmerkmale störungskritisch sein können, das heißt sich ebenso zu Unterrichtsstörungen entwickeln können. Daher sollten die für das Noticing erforderlichen Kompetenzen bereits im Lehramtsstudium adressiert und gefördert werden. Die vorliegende Dissertation untersucht, wie Noticing-Kompetenzen im Hinblick auf saliente und nicht-saliente störungskritische Verhaltensmerkmale erfasst und trainiert werden können. Dafür wurden die am Noticing beteiligten kognitiven Prozesse beleuchtet und mit Befunden der Expertiseforschung zusammengeführt. Darauf aufbauend wurden Kriterien für eine Entwicklung von staged videos mit dem Fokus auf saliente und nicht-saliente störungskritische Verhaltensmerkmale von Schüler*innen formuliert und Anforderungen an eine digitale Lernumgebung beschrieben, die zum Einsatz in der universitären Lehre geeignet ist. Des Weiteren wurde die Hervorhebung der störungskritischen Ereignisse mit grafischen Cues als geeignete Methode zur Förderung von Noticing-Kompetenzen hergeleitet. Insgesamt drei Teilstudien untersuchten die theoriegeleitete Entwicklung, Validierung und Überprüfung der Wirksamkeit der videobasierten Lernumgebung. In Teilstudie 1 bestätigten die Ergebnisse einer Untersuchung mit Lehramtsstudierenden die inhaltliche Validität der Skripte, auf die die Entwicklung der staged videos fußte. In den Skripten wurde auf eine systematische Implementierung von salienten und nicht-salienten störungskritischen Verhaltensmerkmalen geachtet. In Teilstudie 2 konnte die inhaltliche Validität der produzierten staged videos belegt werden. Darüber hinaus gab eine Expert*innen-Noviz*innen-Studie solide Hinweise auf die Konstruktvalidität der entwickelten Lernumgebung, in die staged videos integriert wurden. Insbesondere die nicht-salienten störungskritischen Verhaltensmerkmale wurden von den Expert*innen signifikant besser als von den Noviz*innen erkannt. Im Rahmen der Teilstudie 3 wurde anhand eines Experimental- Kontrollgruppendesigns untersucht, ob die Hervorhebung von störungskritischen Verhaltensmerkmalen mit grafischen Cues die Noticing-Kompetenzen von Lehramtsstudierenden verbessern konnte. Die Ergebnisse einer Prä- und Posterhebung sowie ein Vergleich aller Interventionsvideos ergab, dass die Experimentalgruppe sich signifikant mehr im Noticing von nicht-salienten störungskritischen Verhaltensmerkmalen verbesserte als die Kontrollgruppe. Ein Gruppenunterschied im Noticing von salienten Verhaltensmerkmalen wurde nicht gefunden. Die Entwicklung des Stimulus sowie die Befunde der Validierungsstudien und der Interventionsstudie werden abschließend integrierend diskutiert und daran anschließend die Limitationen der Arbeit dargestellt. Es werden Implikationen für die Praxis sowie Lehrkräfteforschung abgeleitet und der weitere Forschungsbedarf beschrieben.

The objectives of the studies described in this dissertation were: 1) to investigate the prevalence of umbilical infections (UIs) in dairy calves and its possible risk factors based on a large cross-sectional study in three structurally different regions of Germany. 2.) The efficacy of different navel care (NC) practices was investigated in relation to the occurrence of UIs.

As part of the first study, 3,445 calves in 567 dairy farms from three structurally different regions in Germany were clinically examined. During a one-time visit to the farms, herd managers or farm managers were interviewed about the management of calving, calves in general and calf husbandry. In addition, the housing conditions of the calves were evaluated on the basis of standardized protocols. Calves between five and 21 days of age were clinically examined with particular attention to the umbilicus for signs of UI (swelling with or without warmth, reddening or a pain response on palpation).

One in three calves examined showed signs of UI (prevalence: 30.9%). The median farm prevalence, however, was 25.0% (interquartile range: 0.0–50.0%) across all farms and regions. Based on the information provided in the interviews, only 4.5% of all calves per farm were treated for UIs in the twelve months prior to the herd visit. These results show that most farmers and their employees underestimate the prevalence of UI. Based on literature, 18 potential risk factors for UIs were investigated using causal diagrams. Confounder-adjusted analyses at farm and animal level identified three risk factors for UIs in dairy calves: the time calves spend with their dams after birth, the dampness of the calves' lying areas in the first two weeks of life, and a cow's body condition after calving outside the optimal range were found to be risk factors for UIs. Calves on farms with dry lying areas up to two weeks of age had 0.77-times the risk of UIs compared to calves from farms with predominantly damp lying areas. Calves from cows with a body condition outside the optimal range immediately after calving had a 1.4 times higher risk of UIs compared to calves from optimally conditioned cows. Calves from farms that allowed cows and calves to remain together for at least twelve hours after birth had a lower risk of UIs than calves from farms that separated cows and calves immediately after birth (incidence rate ratio = 0.75).

The second study investigated the influence of different navel care (NC) practices on the occurrence of UIs in dairy calves. A total of 196 dairy farms in eastern Germany were visited once and 1,967 calves aged between five and 21 days were clinically examined. Each calf's umbilicus was examined for signs of UI (swelling with or without warmth, reddening or pain on palpation). In interviews with farm managers or herd managers, questions were asked about farm and health management, with special consideration on the implementation of NC. Based on previously formulated hypotheses, causal diagrams were created that included the following variables: The respective NC variable as an influencing variable (practice of NC, method of application, administering the preparation into the umbilical cord, preparation applied, time between birth and NC, frequency of NC, wearing gloves during NC), omphalitis as the target variable and all potential confounders. Based on these causal diagrams, confounder-adjusted, multivariable analyses were performed at animal level. More than a quarter of all calves examined showed signs of UIs (26.7%, n = 525 calves). If no NP was performed, the odds of UIs increased (odds ratio (OR) = 2.29). While the preparation applied, the method of application and the timing of NC had no influence on the occurrence of UIs, an influence could be demonstrated for the three other factors. Administering the preparation into the umbilical cord reduced the odds of UIs compared to no NC (OR = 0.38), while the comparison of no NC and not administering the preparation into the umbilical cord showed no differences. In addition, the odds of UIs were increased by a factor of 1.34 when gloves were worn during NC. Repeated application of NC reduced the probability of UIs by 44% compared to a single application. In view of these results, NC appears to have an influence on the odds of UIs in dairy calves. However, further investigations of different methods of NC in controlled trials during the daily farm routine are necessary.

The results of our investigations show that more attention must be paid to the umbilical Health of calves. Preventive measures should not be limited to the application of antiseptics to the umbilicus but should also include the management of the calving area and calf pens (transition period, separation of cow and calf) as well as navel hygiene and control. Studies on NC should be conducted with an untreated control group, the application of various antiseptics (e.g. various iodine preparations) and an observation period of at least 14 days per calf.

The precise control of quantum systems enables the development of a wide range of promising quantum technologies. These technologies allow for beating the limits of their classical pendants and outperform them in various tasks. This thesis employs and expands a variety of methods and concepts of optimal control theory in order to address different problems in quantum technologies and work towards their realization. Schrödinger cat states present a particularly versatile set of states, that have a broad range of applications for all types of quantum technologies. We employ optimal control theory to investigate how cat states can be prepared in different physical systems. This allows us to investigate the role of higher order nonlinearities in anharmonic resonators. Further, this enables the identification of strategies for cat state preparation in the presence of higher order anharmonicities and an analysis if they can be exploited as resource. Additionally, we develop a set of functionals, which allow for optimizing towards arbitrary cat states. This facilitates the preparation of cat states even in systems, where the reachable set of states is not immediately apparent. Quantum computing is a particularly prominent quantum technology and promises a completely new paradigm for computing. Crosstalk, the undesired interaction between different parts of a quantum processor, poses a major challenge across various architectures. Therefore, we utilize concepts from optimal control to introduce the perfect entangler spectrum as a tool to detect operational crosstalk, caused by spectator qubits. This allows us to identify parameter regimes of superconducting qubits, which exhibit crosstalk and determine the underlying mechanisms. In addition, we utilize optimal control and parameter optimizations to explore mitigation strategies for the different crosstalk mechanisms. Our work paves the way for systematically eliminating crosstalk, when scaling up quantum computing architectures.

Die Firma ProBioGen hat ein Bevacizumab Biosimilar hergestellt, das im Rahmen einer vergleichenden Qualitätsstudie mit dem Marktprodukt untersucht werden sollte. Dazu wurden für diese Arbeit analytische Methoden etabliert, um verschiedene Qualitätsmerkmale der Bevacizumab-Proben zu erfassen und miteinander zu vergleichen. Anschließend wurde bei den analytischen Methoden ausgewählte Methodenparameter wie Analytenverschleppung, Selektivität der Methode sowie Wiederhol- und Laborpräzision überprüft. Es zeigte sich, dass alle etablierten Methoden geeignet waren, verlässliche Ergebnisse für die Biosimilaritätsvergleichsstudie zu liefern.

Darüber hinaus wurden die analytischen Methoden daraufhin getestet, ob sie Abbauprodukte aus gängigen Abbauwegen wie Desaminierung, Glykierung und Oxidation zuverlässig nachweisen können. Hierzu wurden in forcierten Degradationsstudien Bevacizumab-Proben mit erhöhten Anteilen dieser Abbauprodukte erzeugt. Die anschließenden Analysen zeigten, dass nicht alle Methoden gleichermaßen in der Lage waren, diese Abbauprodukte zu detektieren. So konnten beispielsweise die in den Degradationsstudien erzeugten forciert glykierten Bevacizumab Varianten in den IEF-Analysen nicht nachgewiesen werden, obwohl die Glykierung zu einem niedrigeren pI im Vergleich zur Ursprungsvariante führt. Im Gegensatz dazu gelang der Nachweis dieser glykierten Antikörpervarianten mit der SCX-HPLC-Methode.

Im Gegensatz dazu zeigte die Methode der SCX-HPLC, dass sie geeignet war, alle in dieser Arbeit induzierten Modifikationen anzuzeigen. Besonders hervorzuheben ist die hohe Sensitivität, mit der oxidierte Formen der Antikörpersubunits detektiert wurden, was besonders ist, da Oxidationen eigentlich keine Veränderungen im Ladungsvariantenprofil bewirken sollten. Diese Ergebnisse unterstreichen die behördliche Forderung, die Qualitätsmerkmale eines Biotherapeutikums mit mehreren orthogonalen analytischen Methoden zu untersuchen. In der Biosimilaritätsvergleichsstudie zeigte das Bevacizumab-Biosimilar eine hohe Ähnlichkeit in seinen physikochemischen Eigenschaften zum Marktprodukt. Dennoch wurden kleinere Unterschiede im Ladungsvariantenprofil, ermittelt mittels SCX-HPLC, sowie im Hydrophobizitätsprofil, basierend auf den HIC-HPLC-Analysenergebnissen, festgestellt. Diese Unterschiede beruhen auf Varianten der Subunits, die jedoch aufgrund ihres geringen Anteils an den Gesamtprofilen als wenig kritisch eingestuft wurden.

Der bedeutendste Unterschied zwischen Biosimilar und Marktprodukt wurde in den HILIC-Analysen identifiziert: Das Biosimilar wies einen deutlich erhöhten Anteil der mannosereichen Man5-Oligosaccharidstruktur im Vergleich zu den Marktprodukten auf.

Zusätzlich wurde das Verhalten des Biosimilars und des Marktprodukts unter Stressbedingungen analysiert. Im Rahmen der forcierten Degradationsstudien wurden beide Bevacizumab Proben verschiedenen Stressfaktoren ausgesetzt um die gängigen Abbauwege bei mAbs zu induzieren. Die anschließende analytische Charakterisierung der Stressproben ergab, dass das Biosimilar unter den gewählten Bedingungen sowohl hinsichtlich der Bildung der Abbauprodukte als auch ihrer Bildungsraten ein sehr ähnliches Verhalten wie das Marktprodukt zeigte. Dies deutet auf eine hohe molekulare Ähnlichkeit hin. Damit konnte im Rahmen dieser Arbeit die Bedeutung forcierten Degradationsstudien für Biosimilarvergleichsstudien unterstrichen werden.

This dissertation, grounded in the anthropology of outer space, examines how human space exploration is practised and imagined in Thailand, with a focus on the interrelationships between astronomical, ufological, and Buddhist communities. It is based on 12 months of ethnographic fieldwork that included interviews with researchers in Thai space science institutions; participating in activities of an extraterrestrial-contactee group; observation of space science outreach centres; and collaborative filmmaking workshops that brought informants from the disparate field sites into dialogue. While utopian and universalistic visions of human space exploration are portrayed as “for all mankind”, there is currently limited research in outer space that engages non-western projects or that is grounded in anthropology, both of which are essential to understanding extraterrestrial challenges as more and more countries embark on space voyages (China, India, United Arab Emirates, among others). I consider Thailand a productive case since its fledging space science and technology sector, in dialogue with a pluriversal array of Buddhist and animist ontologies, provides rich terrain for generatively thinking through outer-spatial imaginaries, practices, and relations. I work with analytic techniques offered by postcolonial, STS, and Indigenous-cosmopolitical theorists to subvert modernist presuppositions and dualistic categories that are embedded in dominant human spacefaring discourses. In doing so, I claim that accounting for a plurality of extraterrestrial engagements is necessary for a more robust anthropological practice that incorporates wider information, complexity, and nuance, while also contributing to the broad goal of building a systemic view of human engagements with outer space. This dissertation’s aims are, therefore, twofold. First, to advance an understanding of the multiplicity of present-day outer-spatial practices by shedding light on space-related communities in Thailand. Second, to consider how emergent space-focused communities may open alternative understandings of human relations both on and off Earth. In this sense, outer space is not only a ‘place’ or object of research, but also a conceptual framework to destabilise conventional relations, conditions, and understandings of how our worlds work.

Chirality, the property of an object to exist in two non-superimposable mirror images, is central to chemistry, biology, and emerging technologies. The interaction between chiral objects is profoundly influenced by their handedness. On the molecular scale, this poses substantial challenges for enantioselective synthesis and drug design. From the perspective of fundamental science, chiral molecules are a promising playground to explore fundamental physical effects like parity violation and quantum tunneling. Both fields rely on efficient techniques for the detection and control of molecular chirality.

A particularly versatile and sensitive tool is photoelectron circular dichroism (PECD), i.e., the forward-backward asymmetry in the photoelectron angular distributions (PADs) of chiral molecules upon ionization with circularly polarized light. This thesis pursues two core objectives: (i) developing strategies for enhancing the efficacy of photoelectron spectroscopy in chiral-sensitive optical analysis, and (ii) exploring laser-based methods for generation and control of molecular chirality itself.

To achieve (i), we follow three approaches: Firstly, we present a combined theoretical and experimental implementation of a robust attosecond control scheme leveraging interferences in the photoelectron continuum driven by an extreme-ultraviolet pulse train and a delayed infrared pulse. By varying the pulse delay, the strength of chiral signatures in PADs and photoionization time delays of methyloxirane can almost be doubled. Secondly, we model how photoelectron recoil can introduce asymmetries in angular distributions of photofragments. A circular dichroism in the angular correlation of electron-ion coincidence spectra is reported already in the limit of negligible photoelectron recoil. Finally, we explore how rotational excitation can facilitate the detection of chirality in racemic mixtures. For this purpose we analyze PECD in anisotropic ensembles. We find that it is sensitive to inversion symmetry and to mirror-symmetry planes parallel or perpendicular to the polarization plane of the ionizing light; however, it does not exclude the possibility of a symmetry plane altogether, and thus is not a definitive indicator of molecular chirality in oriented molecular ensembles. We demonstrate that sequences of pulses polarized along three mutually orthogonal directions yield PECD in racemic mixtures. Whereas such chiral sequences of static, optical or THz fields yield PECD also for achiral polar asymmetric molecules, microwave three-wave-mixing can, in principle, unambiguously detect chirality in arbitrary molecular ensembles.

For (ii), we demonstrate theoretically that vibrational symmetry breaking can induce chirality in achiral molecules. Enantiomeric excess requires a field configuration generating the triple products of dipole moments and polarization vectors typical in chiroptical analysis. We also demonstrate that chiral pulse sequences are capable of inducing molecular chirality via angular momentum, opening a new route for laser based control of molecular chirality. Collectively, these advances offer new perspectives on chiral signatures in photoionization and provide tools for the controlled manipulation of molecular chirality relevant in both fundamental and applied contexts.