In the context of rapid urbanisation and growing mental health concerns, there has been an increasing focus on understanding how indoor environments, where humans spend the majority of their time, influence psychological well-being and mental health. It is now widely suggested that certain environmental features, such as geometry and forms, significantly shape individuals’ affective and behavioural responses. Notably, a recurrent phenomenon in research highlights a seemingly consistent preference for curvature over angularity across various stimulus categories including simple lines and shapes as well as more complex everyday objects. This preference is believed to also extend to the built environment. Generally, the underlying reasons for this phenomenon are still debated. Some views attribute the preference effects to a threat elicited by angles while others ascribe them to a pleasant intrinsic effect of curves. Yet, the limited body of available research exploring architecture and interior design settings often relies on unrealistic or poorly matched stimuli, mainly presented as images, and focuses on the aesthetic dimension, neglecting other psychological domains. These limitations raise questions about the robustness and implications of the reported effects, especially given the variability in findings across some studies, underscoring the need for further investigation. This dissertation comprises three publications aimed at systematically investigating the causal effects of short-term exposure to angular versus curved interior designs on affect, cognition, and behaviour, employing both virtual reality (VR) and images as presentation modes. Paper I (Tawil et al., 2021) introduces a novel VR paradigm to assess the psychological impact of interior environments with angular versus curved features across various domains, including affective and spatial experience, momentary affect, cognitive performance, and perceived restorativeness. The study used two pairs of photo-realistic three-dimensional living spaces, exclusively differing in form (angular versus curved) and style (modern versus classic). Out of 33 variables assessed, only two revealed differences, favouring rooms with angular features on the “order” and “novelty” dimensions. Further Bayesian analysis supported the results from the initial frequentist approach, challenging the preference for curvature and suggesting that psychological responses to angularity versus curvature in close-to-reality architectural settings may entail greater complexity. Paper II (Tawil et al., 2022) focuses on the effects of interior environments with angular versus curved features on aesthetic preference (i.e., liking and beauty) and stress ratings (i.e., restfulness and stressfulness), using 20 images derived from the virtual rooms used in Paper I, controlled for low-level image features. Additionally, style and sex effects were examined to account for potential interactions. Results indicated that participants reported higher aesthetic preference and lower stress in response to images of curved compared to angular interiors. Notably, effects on stress responses were consistent, whereas aesthetic preference for curves was context- and sex-dependent, being limited to modern style and the female subgroup. These findings suggest that the impact of angular versus curved interiors appears to extend more widely to psychological and potentially physiological stress responses than to aesthetic evaluations that may be influenced by person-specific preferences, perhaps based on differential experiences and cognitive processes. Paper III (Tawil et al., 2023) examines the preference for curves more implicitly, employing a battery of four reaction time paradigms that particularly focus on approach-avoidance behaviour, aligning with the different accounts regarding the source of the effect. The study aimed to capture attentional, motoric, as well as associative-semantic and -motoric biases towards angular versus curved interior designs. Results confirmed implicit effects with two paradigms, establishing links with approach-avoidance tendencies using experimental tasks and according reaction times. Participants semantically associated curvature with approach and angularity with avoidance, with stronger effects in women. Moreover, biases in motoric representations were identified, with participants exhibiting faster approach and slower avoidance responses to curvature, while no differences in responses to angularity were observed. These effects were intensified for interiors with the modern style. The findings may hint at (partially) automatic responses to curvature in interior design settings. In conclusion, this thesis presents empirical evidence supporting the potential positive effects of interior spaces with curved features, particularly when presented as images, rather than in a dynamic spatial experience (i.e., VR). It underscores significant impacts on explicit (i.e., self- reported aesthetic preference and stress) as well as implicit responses (i.e., semantic and motoric representations relating to approach-avoidance tendencies). Furthermore, it highlights the importance of accounting for contextual (e.g., style) and person-specific (e.g., participant sex) factors when exploring the effects of angular versus curved designs on human psychology and physiology. Ultimately, this research contributes to the expanding fields of environmental and architectural psychology. Its findings hold promise for evidence-based design strategies aimed at considering affective and behavioural human responses. This may be particularly relevant to spaces intended to promote mental health and well-being, but also everyday environments, fostering a more informed approach to architecture and interior design.

Huntingtin (HTT) is a highly conserved and ubiquitously expressed, multi-functional protein. Mutations within exon 1 of the Huntingtin gene (HTT) are translated into a pathogenic expansion (>36 glutamines) of the polyglutamine (polyQ) tract, giving rise to an aggressive neurodegenerative disease: Huntington’s disease (HD). Aggregates are well established as a key hallmark which are linked to the pathogenesis of HD. A small, truncated mutant fragment of HTT (mHTTex1), has been identified as a component of neuronal aggregates in HD patient brains, and its presence recapitulates HD-like symptoms in model systems. However, the molecular mechanisms dictating mHTTex1 aggregation and toxicity remain elusive.

To this end, a novel Drosophila Melanogaster (D. melanogaster) model was developed to investigate mHTTex1 aggregates. Transgenic fly strains were generated that pan-neuronally co-express HTTex1 mNeongreen (HTTex1-mNG) and HTTex1 mScarlet-I (HTTex1-mSc-I) fusion proteins with 17, 52, or 75 glutamine repeats (HTTex1Q17-mNG/-mSc-I, HTTex1Q52- mNG/-mSc-I, and HTTex1Q75-mNG/-mSc-I) which enabled detection of mHTTex1 aggregation in situ by measuring Forster Resonance Energy Transfer (FRET). Through the neuronal expression of this FRET-based HTTex1 aggregation biosensor, the localisation of HTTex1 within the fly brain was tracked. Co-expression of pathogenic mHTTex1 fusion proteins (HTTex1Q52-mNG/-mSc-I and HTTex1Q75-mNG/-mSc-I) resulted in the formation of SDS stable mHTTex1 aggregates , which correlated with reduced lifespan and mobility in flies. A novel FRET-based fluorescence-activated cell sorting method (FACS) was established which enabled quantitative readout of mHTTex1 aggregates within live cells derived from fly brains.

To interrogate the impact of mHTTex1 aggregates on the proteome, label free quantitative proteomics (LC-MS) analysis of both immunoprecipitated (IP) mHTTex1 aggregates from fly head lysates and whole fly brain samples was performed. Immunoprecipitates and whole brain lysates from flies expressing mHTTex1 with both pathogenic and non-pathogenic polyQ tracts were compared. The results obtained revealed that mHTTex1 aggregates significantly associate with proteins involved in intercellular transport and lead to a global increase of proteins associated with the endomembrane system.

The findings of this work establish mHTTex1 aggregates as profound disrupters of the neuronal proteome. RNAi knockdown of the key upregulated protein sff resulted in significant toxicity, highlighting a potential protective role increased sff protein levels may play against HTTex1-induced toxicity.

Das Thema der Arbeit “Strafrechtliche Verantwortlichkeit im Zusammenhang mit autonomen Fahrzeugen” ist weltweit bedeutend, dennoch werden nur einzelne Fragen dieses Themas in der Rechtswissenschaft, besonders im Strafrecht bzw. Nebenstrafrecht, behandelt. Anhand der besonders aktuellen Probleme ist es von Relevanz, strafrechtliche Theorie und die Verantwortung im Unfall in Verbindung zu setzen. Die Arbeit behandelt strafrechtliche Fragestellungen im Zusammenhang mit automatisierten bzw. autonomen Fahrzeugen. Sie widmet sich der Überlegung, ob die bestehenden strafrechtlichen Theorien und die Gesetze auch diesbezüglich angewendet werden können. In diesem Zusammenhang werden viele Fragen aufgeworfen, u.a. welche Strafbarkeit in verschiedenen kritischen Konstellationen vorliegen könnte, wie die Verantwortlichkeit zwischen Verkehrsteilnehmern verteilt wird, ob der Nutzer eines automatisierten bzw. autonomen Fahrzeugs dem Fahrzeug bzw. Fahrsystem vertrauen darf und welche Sorgfaltspflichten für Hersteller zu erwarten sind. Es ist noch zu fragen, ob das automatisierte bzw. autonome Fahrsystem bestraft werden kann und wie die Programmierung eines Algorithmus dogmatisch einzuordnen ist. Durch diese Überprüfung wird erkennbar, welche Lücken bei der Anwendung der geltenden Gesetze und strafrechtlichen Theorien noch vorfindbar sind. Es muss herausgefunden werden, welche Maßnahmen ergriffen werden können, um Unfälle zu vermeiden, die bei der Nutzung eines automatisierten bzw. autonomen Fahrsystems verursacht werden und in welche Richtung sich das Strafrecht richten sollte. Außerdem ist vorzustellen, wie die Gesetze in anderen Ländern autonome Fahrzeuge und Unternehmensverantwortung regulieren und welche Maßnahmen gegen Verletzung der Sorgfaltspflichten von Automobilunternehmern ergriffen werden. Das Ziel dieser Arbeit ist somit, unter Bezugnahme der Rolle des Strafrechts in der Risikogesellschaft und der präventiven Funktion von Strafe für die Verstärkung der Sorgfaltspflichten von Automobilunternehmern, konstruktive Gespräche zur strafrechtlichen Regulierung autonomer Fahrzeuge zu führen und befriedigende strafrechtliche Maßnahmen herauszuarbeiten und ggf. vorzuschlagen.

This work is concerned with the ultrafast magnetization dynamics found in rareearth and transition metals. In the first part, we have investigated the magnetization dynamics of 60 nm Gd(0001) grown on W(110) in XMCD in reflection. Our analysis shows that the ultrafast timescale of demagnetization, which was found by previous authors in 10 nm thick Gd films [2, 20] can be attributed to effects at the Gd/W interface, which we interpret as magnon driven spin currents. In the second part of the work, we have applied both XRMR and XMCD in reflection to study the magnetic structure of the synthetic ferrimagnet Fe/Gd grown on W(110). We find clear signs of a twisted magnetization state, as proposed by Camley and Tilley [10, 11] in which both layers form a domain-wall-like structure with the magnetic moments being aligned almost perpendicular to the field at the Fe/Gd interface and tilting stepwise towards field-aligned throughout both layers. We further find very diverse magnetization dynamics in XMCD in reflection, ranging from an increase of the detected magnetization component on a slow ps-timescale to all-optical switching of only the Gd component within less than 1 ps. The differences are caused by the temperature dependent orientation of the magnetization in the twisted state. As it can likewise be manipulated by the external magnetic field strength, synthetic ferrimagnets offer a great amount of controllability of their magnetization dynamics.

Schwerhörigkeit ist ein globales Gesundheitsproblem mit zahlreichen negativen Folgen für die betroffenen Patienten und die Gesellschaft im Allgemeinen. Als Hauptrisikofaktor für Demenz spielt die Schwerhörigkeit eine zentrale Rolle und hat demnach Auswirkungen, die weit über das individuelle Wohlbefinden hinausgehen und das sozioökonomische Gefüge der Gesellschaft beeinflussen. Die Patienten leiden unter sozialer Isolation und eingeschränkter Lebensqualität. Der begleitende Tinnitus wird mit Stress, Angst und Depression in Verbindung gebracht. Die übergreifende Motivation für die vorliegende Habilitationsschrift war es, das derzeitige Verständnis der Schwerhörigkeit zu erweitern, um die Behandlungsergebnisse zu optimieren. In den letzten Jahren wurde die Existenz von Immunzellen in der Cochlea nachgewiesen. Es ist jedoch nach wie vor schwierig, die verschiedene Immunzelltypen der Cochlea anhand molekularer Marker zu unterscheiden. Obwohl die Maus das wichtigste Tiermodell in der Hörforschung ist, scheint die Immunfärbung bestimmter Proteine in der Cochlea von Mäusen aufgrund der „Mouse-on-mouse“-Hintergrundfärbung besonders problematisch zu sein. Der Mangel an zugelassenen medikamentösen Behandlungen für die Schwerhörigkeit stellt nach wie vor eine weitere Herausforderung dar. Bei der chirurgischen Therapie des Cholesteatoms sind die Behandlungsergebnisse aufgrund der hohen Rezidivrate oft suboptimal, sodass häufig mehrere Ohroperationen erforderlich sind und eine permanente Schwerhörigkeit resultiert. Hier könnte die Entwicklung einer medikamentösen Therapie von großer Bedeutung sein. Darüber hinaus bleiben einige klinische Aspekte der Behandlung der Schallleitungsschwerhörigkeit bei Mittelohrpathologien umstritten. Die Computertomografie erhält bei Verdacht auf Otosklerose zunehmend Einzug in die klinische Routine, bleibt aber aufgrund der damit verbundenen Kosten und Strahlenbelastung kontrovers. Bei hochgradiger, an Taubheit grenzender Schwerhörigkeit bleibt die Cochlea-Implantation (CI) die Behandlung der Wahl. Die Hörergebnisse sind aber nach wie vor unterschiedlich, insbesondere bei langer Ertaubungsdauer und angeborener Ertaubung. Diese Einschränkung ist besonders bei Patienten mit einseitiger Ertaubung (SSD) und asymmetrischem Hörverlust (AHL) von Bedeutung. Das Fehlen zuverlässiger elektrophysiologischer oder radiologischer Prädiktoren für den Erfolg der CI bei SSD- und AHL-Patienten könnte auf das unvollständige Verständnis der assoziierten zentralen Veränderungen zurückzuführen sein. Außerdem kann die konventionelle Outcome-Messung, die sich ausschließlich auf die Hörfähigkeit stützt, den Leidensdruck der Patienten nicht adäquat erfassen. Angesichts der erheblichen Auswirkungen der Schwerhörigkeit lag das Ziel der vorliegenden Studien darin, ausgewählte experimentelle und klinische Strategien bei der Diagnostik und Therapie der Schwerhörigkeit zu evaluieren. In den vorgestellten Studien wurden verschiedene Aspekte der Pathophysiologie, der diagnostischen Ansätze und der potenziellen therapeutischen Interventionen für verschiedene Hörstörungen untersucht. Die erste Studie zielte darauf ab, ein Immunfluoreszenzprotokoll mit einer doppelten Blockierungstechnik zu entwickeln und optimieren, um das Problem des unerwünschten “Mouse-on-mouse”-Hintergrundsignals zu lösen. Hierbei wurde das Muster der “Mouse-on-mouse”-Hintergrundfluoreszenz in der Cochlea zum ersten Mal beschrieben. Dieses doppelte Blockierungsprotokoll ermöglichte die präzise Visualisierung spezifischer Proteinexpression in der Cochlea der Maus durch die Immunfluoreszenzfärbung. Die zweite Studie konzentrierte sich auf die Charakterisierung der Expression von dem Mikroglia-Marker, TMEM119, in der Cochlea. Hierbei zeigte sich, dass TMEM119-Expression nicht in den Iba1-positiven Makrophagen exprimiert wurde. Stattdessen wurde TMEM119 in bestimmten Zelltypen in der Stria vascularis und dem Spirallimbus nachgewiesen. Die Ergebnisse sprechen nicht für die Verwendung von TMEM119 als Marker für Mikroglia in der Cochlea. Die Einführung von Lärmtrauma wirkte sich nicht auf das qualitative Expressionsmuster von TMEM119 in der Cochlea aus. Weitere Studien sind erforderlich, um die Funktion von TMEM119 in der Cochlea besser zu charakterisieren und seine potenzielle Rolle in der Pathophysiologie der Cochlea zu klären. In der dritten Studie wurde eine immunhistochemische Analyse zur Charakterisierung der M1/M2-Makrophagenpolarisation in menschlichen Cholesteatompräparaten eingesetzt. Hierbei korrelierte eine höhere Anzahl von M1-Makrophagen (und damit ein höheres M1/M2-Verhältnis) signifikant mit einer fortgeschrittenen Ossikelarrosion. Es ist zu erwarten, dass die Ergebnisse zur Entwicklung medikamentöser Therapie beitragen, da die pharmakologische Beeinflussung der Makrophagenpolarisation sich bei anderen entzündlichen Erkrankungen therapeutisch sinnvoll erwies. Die vierte Studie untersuchte den Nutzen der routinemäßigen CT-Bildgebung bei der Otosklerose. In der untersuchten Kohorte korrelierte das Vorhandensein von otosklerotischen Herden bei der CT-Diagnostik nicht mit dem präoperativen Audiogramm oder dem Operationsergebnis. In der untersuchten Kohorte lieferten die CT-Bilder keine neuen Erkenntnisse, die die Entscheidung über die Durchführung der Operation oder die Wahl der zu operierenden Seite beeinflusst hätten. Daher sprechen die vorliegenden Ergebnisse nicht für den routinemäßigen Einsatz der präoperativen CT-Diagnostik bei klinischem Verdacht auf Otosklerose. Die fünfte Studie untersuchte die Lateralisation des Weber-Stimmgabeltests bei Patienten mit langjähriger SSD oder AHL. In dieser Patientenkohorte korrelierte eine im Kindesalter einsetzende einseitige Taubheit signifikant mit der fehlenden Lateralisation des Weber-Stimmgabeltests und dem Fehlen von ipsilateralem Tinnitus. Die Ergebnisse deuten auf einen zentralen Anpassungsprozess durch chronische einseitige auditorische Deprivation hin, der vor der kritischen Periode der auditorischen Reifung beginnt. Diese Hypothese könnte teilweise das suboptimale CI-Ergebnis bei langjähriger SSD erklären. Die Ergebnisse könnten darauf hindeuten, dass der Weber-Test als einfaches, schnelles und kostengünstiges Instrument für das Screening von CI-Kandidaten geeignet ist und somit die Beratung von Patienten mit langjähriger einseitiger Taubheit verbessern könnte. Die sechste Studie befasste sich schließlich mit einer Vergleichsanalyse von CI-Patienten mit SSD und AHL in Hinblick auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität, Tinnitusbelastung und psychischen Komorbiditäten. Die präoperative Stressbelastung und Angstsymptomatik waren bei SSD-Patienten signifikant höher als bei AHL-Patienten. Diese Unterschiede verringerten sich jedoch sechs Monate nach der CI-Versorgung und waren teilweise nicht mehr statistisch signifikant. Die Ergebnisse zeigten, dass SSD- und AHL-Patienten sich präoperativ signifikant unterscheiden. Bei SSD-Patienten können psychosoziale Faktoren eine stärkere Auswirkung auf das subjektive Ergebnis der CI-Versorgung haben als bei AHL-Patienten. Diese Aspekte sollten sowohl in der präoperativen Beratung als auch in der postoperativen Rehabilitation Beachtung finden. Zusammengenommen sollen die vorgestellten Studien einen umfassenden Überblick über die Schwerhörigkeit bieten, der von der Grundlagenforschung bis hin zur klinischen Evaluation der Diagnostik und Therapie reicht. Durch die Verknüpfung dieser Studien in einem gemeinsamen Kontext trägt diese kumulative Habilitationsschrift zu einem breiteren Verständnis der Schwerhörigkeit bei und unterstützt die Entwicklung verbesserter diagnostischer und therapeutischer Ansätze in Zukunft.

The present dissertation discusses the origins and development of anticommunist cooperation between the Brazilian government under Getúlio Vargas and the Third Reich. The analysis identifies that this cooperation underwent three distinct phases between the years 1933 and 1938. The initial phase, covering 1933 and 1934, was marked by the independent implementation of anticommunist policies, with Brazilian authorities drawing inspiration from the Third Reich for the conception of their own authoritarian project. The second phase, spanning 1935 to 1937, represents the peak of anticommunist collaboration between the two regimes, catalyzed by the communist uprisings in Brazil in November 1935. During this period, anticommunism became part of the bilateral diplomatic agenda, leading to cooperation in counterintelligence operations, law enforcement coordination, and the formulation and distribution of anticommunist propaganda. The third phase, from 1937 to 1942, saw the decline of the German-Brazilian anticommunist partnership, eventually leading the former allies to fight on opposite sides during World War II.

Cell-free protein synthesis can circumvent the challenge of producing membrane proteins and toxic proteins in living cells. Its open environment permits the addition of specific components to enhance protein solubility and introduce novel chemical reactants, such as non-canonical amino acids, for site-specific protein modifications. Eukaryotic cell-free systems are particularly advantageous for producing complex proteins, as they support post-translational modifications and optimal protein folding conditions. However, cultivating mammalian cells, like the commonly used Chinese hamster ovary (CHO) cells for pharmaceutical protein production, is costly. This doctoral thesis aims to develop a cost-effective cell-free system for producing difficult-to-express proteins. To achieve this, an optimal gene location for stable CHO cell line development and subsequent preparation of translationally active cell lysate was identified. The efficiency of cell-free transcription was enhanced by incorporating T7 RNA polymerase into CHO cells, while translation initiation was improved by using CHO cells expressing a mutant of the α subunit of eukaryotic initiation factor 2. Additionally, straightforward orthogonal cell-free translation was achieved by introducing orthogonal aminoacyl tRNA synthetases into CHO cells, facilitating the cell-free production of site-specifically modified membrane proteins. Furthermore, the identified locus in the CHO genome was utilized to create a tetracycline-inducible expression system, enabling both cell-free and inducible cell-based production of challenging proteins at desired time points and cell densities. Another goal of this research was to develop a yeast-based cell-free system using Pichia pastoris. This system combines the benefits of low-cost production, a eukaryotic environment, and the opportunity to synthesize difficult-to-express proteins. Moreover, it could be demonstrated that statistical Design of Experiments can be performed in a short time and on a small scale to identify optimal reaction parameters, facilitating the rapid adjustment of required protein synthesis conditions. In summary, the established methods streamlined induced cell-based expression and cell-free protein synthesis by minimizing the need for external supplements, improving protein production, and reducing costs.

Hypocalcämie ist eine häufig auftretende Stoffwechselstörung der Milchkuh im Zeitraum bis 48 Stunden nach der Abkalbung. Die subklinische Hypocalcämie wird in diesem Zusammenhang häufig als „gateway disease“ bezeichnet, da sie zu zahlreichen Folgeerkrankungen prädisponiert und so zu erheblichen wirtschaftlichen Einbußen und einer Beeinträchtigung der Tiergesundheit führt. Seit den 1970er-Jahren wird bei mehrkalbigen Milchkühen ca. fünf bis sieben Tage vor der erwarteten Kalbung Cholecalciferol gespritzt. Ziel ist es, die Mechanismen der Calciumhomöostase bereits vor der Kalbung zu aktivieren und die Tiere so besser auf das bei Einsetzen der Milchproduktion entstehende Calciumdefizit vorzubereiten (Gürtler et al. 1977). In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss einer Cholecalciferol-Injektion a.p. auf die Serumdynamik von Calcium, Phosphor und Magnesium nach der Kalbung sowie auf die Milchleistung und verschiedene Reproduktionsparameter in der Folgelaktation untersucht. Dazu wurden 446 pluripare Milchkühe, die in der Trockenstehphase eine Ration mit positiver DCAB erhielten, von 11 Betrieben in Nordwest-Deutschland sieben Tage vor dem Kalbedatum mit einer intramuskulären Injektion von 10 Mio. I.E. Cholecalciferol oder einem Placebo behandelt. Alle Tiere wurden fünf bis zehn Tage nach der Kalbung auf Anzeichen einer Metritis untersucht und der Kalbeverlauf sowie das Auftreten von Zwillingen, Totgeburten, klinischer Hypocalcämie und Retentio secundinarum dokumentiert. Bei einer Teilstrichprobe von 95 Tieren wurden an Tag 1, 2 und 3 p.p. jeweils eine Blutprobe entnommen und auf die Konzentration von Calcium, Phosphor und Magnesium untersucht. Des Weiteren wurde bei 38 Tieren zusätzlich zwei Tage nach der Injektion eine weitere Blutprobe entnommen und der Gehalt an Progesteron und Östradiol bestimmt. Die Blutprobensätze von 30 Tieren, bei denen zu allen vier Zeitpunkten Blut gewonnen wurde, wurden zudem auf die Konzentrationen von Cholecalciferol, 25-Hydroxycholecalciferol (25OHD3), 1,25-Dihydroxycholecalciferol (1,25(OH)2D3) und 24,25-Dihydroxycholecalciferol (24,25(OH)2D3) untersucht, um die Metabolisierung des Cholecalciferols im Organismus nachvollziehen zu können. Nach Ende des Beobachtungszeitraums (Mai 2022 bis September 2023) wurden die gesammelten Milchleistungsdaten und Reproduktionsparameter ausgewertet. Die Injektion von 10 Mio. I.E. Cholecalciferol sieben Tage vor der Kalbung hatte keinen Einfluss auf die Milchleistung in der Folgelaktation (P = 0,67). Die Tiere der Behandlungsgruppe hatten tendenziell höhere Serum-Ca-Werte in den ersten drei Tagen p.p (P = 0,08). Es konnten außer einer erhöhten Inzidenz von Retentio secundinarum in der Behandlungsgruppe (Kontrolle: 7,9%, Behandlung: 14,8%, P = 0,02) keine Auswirkungen der Cholecalciferol-Injektion auf die Inzidenzen von Totgeburten, klinischer Hypocalcämie und Metritis sowie die Milchleistungsdaten und Reproduktionsparameter beobachtet werden. Die Analyse der Konzentrationen von Progesteron und Östradiol vor der Kalbung ergab keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen (P = 0,81). Die Hypothese aus einer ähnlich aufgebauten Studie von Venjakob et al. (2022) mit Fütterung einer negativen DCAB in der Vorbereiterration, dass die Cholecalciferol-Injektion den Steroidhormonmetabolismus dahingehend beeinflusst hätte, dass es zu einem frühzeitigen Abbau von Progesteron zu Östradiol und damit zu einer vorzeitigen Initiierung der Abkalbung gekommen sein könnte, konnte anhand dieser Ergebnisse nicht bestätigt werden. Die Untersuchung der Blutproben auf den Gehalt von Cholecalciferol, 25OHD3, 1,25(OH)2D3 und 24,25(OH)2D3 ergab einen etwa 100-fachen Anstieg der Cholecalciferol-Konzentration auf 464,0 ng/ml zwei Tage nach der Injektion und einen vierfachen Anstieg der 25OHD3-Konzentration auf bis zu 205,5 ng/ml in den ersten drei Tagen p.p. in der Behandlungsgruppe. Die 1,25(OH)2D3-Konzentration im Serum der mit Cholecalciferol behandelten Tiere erreichte fünf Tage vor der Kalbung deutlich höhere Werte (89,2 pg/ml) als bei den mit einem Placebo behandelten Tieren (34,9 pg/ml). Nach der Kalbung zeigte jedoch die 1,25(OH)2D3-Konzentration in der Kontrollgruppe einen stärkeren Anstieg (Behandlung: 122,9 pg/ml; Kontrolle: 166,0 pg/mL an Tag zwei p.p.), sodass der 1,25(OH)2D3-Wert an Tag drei p.p. in der Kontrollgruppe signifikant höher lag (Behandlung: 101,6 pg/ml; Kontrolle: 155,6 pg/ml; P < 0,05). Diese Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung der Cholecalciferol-Injektion auf den Serum-Ca-Spiegel p.p. in der vorliegenden Untersuchung vermutlich durch 25OHD3 vermittelt wurde. Insgesamt zeigen die Resultate dieser Untersuchung, dass die Kombination einer Injektion von 10 Mio. I.E. Cholecalciferol ca. sieben Tage vor der erwarteten Kalbung und der Fütterung einer kationenreichen Ration in der Trockenstehphase zu deutlich geringeren Auswirkungen auf die Serumdynamik von Ca und Pi als die Kombination mit einer Vorbereiterration mit negativer DCAB führte. Es konnten abgesehen von einer höheren Inzidenz von Retentio secundinarum in der Behandlungsgruppe dennoch keine negativen Effekte auf die Inzidenz von Metritis sowie die Milchleistung und Güstzeit in der Folgelaktation nachgewiesen werden.

Mourning as Melancholia—Works of Grief in Contemporary Literature and Theory is a study that observes how experiences of loss and bereavement are portrayed in contemporary texts. My dissertation’s argument is based on the assumption that the portrayal of mourning does no longer comply with Sigmund Freud’s psychoanalytical agenda. It does, to be more precise, no longer follow the assumption that the mourner has to ‘work’ through loss in order to overcome it and achieve a former state of wellbeing and functionality. Recently published autobiographical, fictional, and theoretical accounts of mourning thus challenge established assumptions about what grief is and how it affects us. This is why this study reassesses the notion of the ‘grief work’ (‘Trauerarbeit’) that Freud developed in his canonical “Mourning and Melancholia.” In Freud’s essay, mourning is cast as a necessary process that enables the mourner to externalize his or her grief. Melancholia is on the contrary framed as a pathological condition because here, the melancholic

identifies with its enigmatic sense of loss and thus holds onto and incorporates the lost object. My study proposes that the narrators and protagonists, whom I observe, can be described as melancholic mourners, who continue to identify with their relation to the loved person without, however, being able to fully comprehend or explain it. As a consequence, they remain inconsolable, vulnerable, and impaired. The essentially bereaved melancholic figures that populate contemporary texts do therefore not only present grief as incomprehensible and potentially interminable, they also strongly identify with the vulnerability that the experience of loss has exposed them to. In doing so, they refuse to tell stories that coherently incorporate all of their essential episodes, but instead insist on the meaninglessness of loss. This is why this study has made it its task to ask how a life story that no longer ‘makes sense’ because it revolves around the stubbornly enigmatic void of loss can be written, read, and understood today. The first chapter retraces the social history of the conceptualization of grief. It demonstrates that the experience of grief is dependent upon the cultural context from which it emanates. The fact that grief was once clad in public rituals but is today perceived as a private feeling already indicates how impressionable the concept of grief is. In order to highlight the dynamics that shaped our idea of what it means to mourn, Freud’s psychoanalytical theorization of the ‘work of mourning’ will be reassessed and aligned with Max Weber’s critique of a paradigmatically American ‘work ethic.’ Recent sociological approaches that address the social construction and determination of emotions will factor into a discussion that focuses on the interceding functions that texts about mourning can assume today.

303

After chapter one discusses Joan Didion’s The Year of Magical Thinking (2005) and Meghan O’Rourke’s The Long Goodbye (2011) as paradigmatic examples for the growing genre of the ‘grief memoir,’ chapter two focuses on Dave Eggers A Heartbreaking Work of Staggering Genius (2000). In Eggers’ book, the traumatic experience of parental death is circumvented rather than rendered. Yet it is precisely the young narrator’s inability to articulate his grief and inexplicable sense of loss that both motivates and disables his story. This raises the complex question of how to tell an experience that one cannot and does not want to integrate into one’s life story, for fear of ‘making sense’ of the essential meaninglessness that melancholic mourning incorporates. Chapter three retraces Roland Barthes’s concern with the lacerating pain of emotional

suffering. It observes how the critic’s perspective changes after his mother’s death. A close- reading of Barthes’s posthumously published Mourning Diary (2010) and late Camera

Lucida (1980) highlight that Barthes insisted as much on the meaninglessness of his mother’s death as on the intractable uniqueness of her being, the latter of which he intended to capture in an envisioned, but never realized literary text called Vita Nova. His failure to render his mother’s essential being without imbuing her death with conventional meaning had a grave impact on Barthes’s worldview: it essentially changed his perspective on the relation between the writing subject and the written text. Siri Hustvedt’s works are the focal point of the fourth chapter. Her narratives exhibit characters that are defined by their affective ties and unconscious desires. It is through the experience of grief that the design of their relationally constituted identities is brought to light. Despite the fact that Hustvedt’s stories are deeply steeped in psychoanalytic theory and rely heavily on Freud’s assertions, they are told from the point of view of narrators, who grapple with a melancholic form of grief that arises from their complex, often ambivalent and always persistently captivating relationship to the deceased.

Gender has proven to be a relevant factor in schools, particularly given the finding that girls tend to outperform boys. Empirical findings relating to not just gender but also constructs associated with gender, such as gender stereotypes and gender role self-concepts, can offer insight into academic, social, and personal functioning of children and adolescents. In regarding not academic achievement but rather a variety of variables associated with the educational system, such as perceived likability and competence, attributions of success, and self-esteem and achievement motivation, the present works expands upon the existing literature. Past work has examined gender in relation to these constructs, but research on how gender stereotypes and gender role self-concept relate to perceived likability and competence, attributions of success, and self-esteem constructs and achievement motivation is less common. As the school environment features a variety of unique roles, the perspectives of educators, peers, and students themselves are taken into account in the present works. In manuscript 1, we gathered gender stereotypes about young children held by German adults in a first study consisting of N = 397 participants. This information allowed the construction of vignettes in which gender stereotypical and nonstereotypical three-year-old boys and girls were portrayed. In our main study, pre-service pedagogical educators (N = 414) indicated their liking, perceived competence, creativity, self-esteem, prosocial behavior, internalizing and externalizing problems of hypothetical children using a 2 x 2 between participants design (target gender: boy, girl; target stereotyped behavior: masculine, feminine). We hypothesized that counterstereotypical children, particularly feminine boys, would receive the lowest ratings in likability. Further, we hypothesized that ratings of competence would differ between stereotypical and nonstereotypical children and expected the latter children to receive positive ratings in terms of creativity and self-esteem. The analyses revealed no significant difference in liking but showed that masculine girls received better ratings in terms of competence, creativity, and self-esteem compared to feminine girls. This stands in contrast with past literature, which shows adults displaying negative biases towards feminine boys (Coyle et al., 2016; Sullivan et al., 2018; Thomas & Blakemore, 2013). The backlash for feminine boys, seen in the past literature, and our findings, showing benefits for masculine girls, highlight the social standing of masculinity (Feinman, 1981). In manuscript 2, we investigated a peer perspective on how gender stereotyped classroom behavior could impact causal attributions of achievements, based on work by Kessels and Heyder (2020) and the paradox of praise (Meyer et al., 1979; Möller, 2005). Study 2 was an experimental vignette study in which high-achieving students displaying prosocial or nondescript behavior were described. N = 324 9th grade students participated in the 2 x 2 mixed design study, where target gender (girl, boy) was varied between participants and vignette (prosocial, nondescript) was varied within participants. Participants were asked to indicate (1) whether the hypothetical students would receive positive reactions from the teacher, as well as (2) how the students’ high achievements could be attributed, and (3) how they would rate targets on social and gender-related outcomes, such as perceived intelligence, masculinity, and femininity. We hypothesized that prosocial students would be perceived as receiving more positive teacher reactions. We further expected prosocial students to receive attributions of greater effort and lower ability, which should be mediated by the expected teacher reaction (Möller, 2005; Weiner & Kukla, 1970). Prosocial students were perceived as more effortful and less able than nondescript students, but the hypothesized teacher reactions did not mediate this association. The findings highlight that social classroom behavior, here feminine stereotyped prosocial behavior, can impact how academic achievements are attributed by peers. The belief that prosocial students are less able than nondescript peers is particularly relevant for female students. Manuscript 3, a cross-sectional study, established the relation between self-esteem constructs and achievement motivation with gender role self-concept. N = 355 9th grade students provided information on their gender role self-concept, global self-esteem, academic contingent self-esteem, hope for success, and fear of failure. We hypothesized positive relations between instrumentality and global self-esteem and hope for success, while expecting a negative relation with instrumentality and academic contingent self-esteem and fear of failure. Importantly, gender differential relations were hypothesized, as past work has shown that the association between a masculine gender role self-concept and self-esteem measures can be stronger in female individuals (Cate & Sugawara, 1986; Hirokawa & Dohi, 2007; Whitley, 1988). Structural equation modeling showed a benefit of an instrumental orientation, which was associated with greater self-esteem and hope for success, and lower academic contingent self-esteem and fear of failure. The association between instrumentality and global self-esteem was stronger for girls, for whom this association also indirectly related to lower fear of failure, highlighting how an instrumental gender role self-concept can particularly benefit girls. Our findings that instrumentality can benefit students expand the literature on the feminization of school, which has presented masculinity in school as mostly negative (Lyng, 2009). The results of all three empirical works highlight a pattern of benefits of masculinity and the disadvantages of femininity from the perspective of educators, peers, and students themselves. The discussion of the present dissertation thus outlines how gender can be understood as a status characteristic (J. Berger et al., 1972; Gerber, 2009), with maleness and masculinity perceived as holding more status than femaleness and femininity. This is seemingly in conflict with past work on the feminization of school, presenting the better fit between femininity and school (Heyder & Kessels, 2013). We discuss some practical and theoretical limitations of the present work and outline future research directions. The implications of the work focus on the feminization of school and on the question of whether reducing gender salience in schools could be advantageous, ultimately highlighting current trends in society regarding focus on gender.

This thesis advances the field of bioprinting and tissue modeling by addressing the limitations of current processing protocols for dECM-based bioresins. It explores effective enzymes for thermogelling dECM pre-gels, investigates the grafting of different methacryloylated groups on dECM for vat 3D bioprinting, and uses 3D printing to fabricate advanced dynamic culture systems that apply mechanical shear stress on epithelial cells to develop advanced in vitro tissue models. Precise control over the physical, mechanical, and biochemical properties of dECM hydrogels after solubilization and gelation is crucial for their application. While animal-derived pepsin is traditionally used for solubilization of dECM, in our first study, we investigated various nonanimal-based alternatives, including plant-derived papain, bacterial-based collagenase, and α- amylase. Although α-amylase-digested dECM exhibited the highest content of growth factors and cytokines, both α-amylase and collagenase treatments disrupted collagen self-assembly of dECM digests and compromised the protein structural integrity. Moreover, their insufficient digestion efficiency resulted in significantly reduced yields of dECM digests (∼ 7 – 10 %). In contrast, papain preserved the physical gel formation capacity of digested dECM and demonstrated comparable yields (∼79-86 %), thermo-gelation kinetics, and bulk mechanical properties to pepsin, along with increased amounts of retained growth factors and superior cell adhesion. As a conclusion, papain was found to be a cost-effective and reproducible alternative to pepsin for producing liver-derived dECM hydrogels, eliminating the risk for zoonotic disease transmission. The second study covered functionalization of papain-digested liver dECM with glycidyl methacrylate (dECM-GMA) and methacrylic anhydride (dECM-MA) into photoactive bioresins for vat photopolymerization. Both chemical modifications yielded a comparable degree of functionalization (DOF ∼ 81.5 – 83.5 %) without disrupting the dECM structure. Interestingly, dECM-GMA showed enhanced solubility and higher shear viscosity compared to dECM-MA due to the additional hydroxyl groups and the increased hydrogen bonding. When formulated into resins, both modifications yielded a similar degree of photocrosslinking (30 – 60 %, depending on the condition), enabling efficient on-demand crosslinking and good printing fidelity. The bulk stiffness of 3D printed dECM-GMA hydrogels was slightly softer (∼ 0.2 – 1.2 kPa) compared to dECM-MA (∼ 0.5 – 2 kPa), both being within the range of healthy human liver tissue (∼ 0.15 – 5.9 kPa), making them suitable candidates for bioprinting of HepaRG cells. dECM-GMA hydrogels exhibited enhanced hydrophilicity and cell compatibility and faster biodegradation compared to dECM-MA gels, highlighting the critical role of chemical functionalization in optimizing bioresins for vat bioprinting. In the third study, the papain digestion protocol established in the first study was applied to porcine intestinal dSIS, achieving characteristics similar to liver dECM and thereby demonstrating its versatility. Functionalized with methacrylic anhydride (MA) for vat 3D printing, dSIS produced biomimetic dSIS-MA hydrogels with tunable stiffness (3.7 ± 0.2 kPa), matching healthy human small intestinal tissue (∼ 1.3 – 4.0 kPa). Moreover, the functionalization enhanced biostability of the hydrogels when seeded with intestinal epithelial cells, essential for advanced intestinal in vitro tissue models. To enable dynamic cell culture conditions, a biocompatible 3D-printed millifluidic tissue chamber was designed to host cellular dSIS-MA hydrogel scaffolds while maintaining a laminar flow profile, as confirmed by computational fluid dynamics simulations. The millifluidic system enables advanced intestinal models with tunable stiffness and fluid shear stresses, offering a scalable and cost-effective solution for in vitro tissue modeling. As demonstrated by culturing HT29-MTX monolayers under low physiological shear stress (∼ 0.01 dyne/cm2), the system induced 3D tissue reorganization and enhanced differentiation and mucus production, particularly MUC5AC, when compared to static culture conditions as evidenced by immunofluorescent proteins staining. Experiments with human organoid-derived ileum ISCs showed that physiological shear stress combined with biomimetic hydrogel scaffolds decreased proliferation and stemness of the cells while promoting their multi-lineage differentiation. Changes in alkaline phosphatase (ALP) activity and secreted mucus demonstrated functional cell differentiation into enterocyte and goblet cell lineages. The studies in this thesis covered the critical steps in dECM bioprinting, from enzyme-based solubilization of dECM through their chemical functionalization for vat (bio)printing until the integration of advanced fluidic systems for tissue modeling. The studies in this thesis covered the critical steps in dECM bioprinting, from enzyme-based solubilization of dECM through their chemical functionalization for vat (bio)printing until the integration of advanced fluidic systems for tissue modeling. Each step advances the understanding and development of biomimical materials and strategies, enhancing the efficiency and functionality of bioengineered tissues. This paves the way for future applications in regenerative medicine and tissue engineering.

The growing popularity of anti-establishment parties and politicians among voters in Western democracies since the mid-2010s has led to a number of explanations. One widely accepted approach, both in journalistic and academic circles, is the theory that the "left behind" voters are primarily responsible for this development. Despite the popularity of this theory, it has two central problems: firstly, a clear definition of what “left behind” means and secondly, a lack of empirical testing. This dissertation addresses these problems using the 2016 U.S. presidential election as an example. Based on an examination of media and academic discourse, an empirically testable definition of the theory is distilled, operationalized, and then empirically tested at the county level through two regression models. The results of the analysis show that the chosen operationalization of the theory can explain approximately two-thirds of the variance in the vote share for Donald Trump. In order to understand the proportion of unexplained variance, counties in which Trump's share of the vote as predicted by the statistical models deviates significantly from the actual vote are then examined in descriptive analysis in exploratory form. It becomes clear that the reasons for the strong deviations lie less in the selection of the chosen variables, but probably in their lack of weighting, as well as in other factors such as voter turnout and historical loyalty to a party. The dissertation places this empirical research in a broader context by viewing Trump's election as a symptom of a transitional phase between two political paradigms. Both by adopting this perspective and through the empirical aspects of the work, this dissertation contributes to a better understanding of the origins of Trump's electoral success and opens up new ways to address them.

Directional proton transport across the lipid bilayer of a biological membrane is a process of fundamental importance in nature. Due to the protons’ small size, the study of proton transfer in biological macromolecules such as proteins, is a challenging task. One of the few techniques, that allows one to observe protonation reactions is infrared (IR) difference spectroscopy. Its chemical sensitivity sheds insight into the changes in protonation state of single moieties within proteins but is at the same time sensitive to all other molecular alterations accompanying proton transfer. IR difference spectroscopy is therefore a powerful tool to study the functional mechanism of proton-translocating proteins. A very intriguing question is how proteins that act as membrane-bound proton pumps achieve vectorial proton transport. The first part of this thesis aims to address this question by the spectroscopic investigation of a novel microbial rhodopsin acting as an inward proton pump. I characterized the sequence of protonation reactions with a focus on the cytoplasmic half channel of the protein. Here, deprotonation of an aspartic acid located on the cytoplasmic side is correlated to the deprotonation of the distantly located retinal Schiff base. The sequence of these protonation events has important implications on the functional mechanism of inward proton transport, which is compared to the mechanism of a prototypical outward proton pump. The structural changes associated with inward proton transfer are not only localized within the protein itself but are also transmitted to the surrounding lipid bilayer. Photoactivation of this microbial rhodopsin is sensed by the surrounding lipid molecules by two different processes occurring on a fast (< 100 ns) and a slow time scale (> μs). While time-resolved IR spectroscopy is an established tool to monitor light-induced absorption changes of reversible processes, it has found only limited application in the study of irreversible and light-insensitive reactions. In the second part of this thesis, I showcase two novel IR absorption techniques based on quantum cascade lasers (QCL) to study protein reactions. Both techniques were used to monitor protein conformational changes as well as protonation dynamics by single-shot experiments, i.e. without the need to average multiple acquisitions. After a thorough comparison of both techniques, I applied them to the study of the irreversible activation process of the G-protein-coupled receptor rhodopsin. This approach demonstrates that QCL-based IR spectroscopy is a powerful tool for the spectroscopic study of irreversible and, in the future, also light-insensitive (protein) reactions.

The use of cannabidiol (CBD) products is becoming increasingly popular among animal owners and veterinarians as an alternative treatment for stress, anxiety or pain in horses. In equestrian sports, all cannabinoids are banned due to their potentially psychotropic effects. However, there are only a few studies on the detection times of CBD concentrations in blood or urine, and the actual effectiveness in horses. The aim of this study was to determine the pharmacokinetic properties of CBD after oral administration in healthy horses and to analyse stress parameters, including behavioural observations, heart rate and cortisol levels. Study products were two pastes for oral administration, one with CBD as active ingredient and one without active ingredient. Paste administration was blinded. In the first study part (dose escalation study), the pastes were administered in escalating trials as single doses (0.2 mg CBD/kg, 1 mg CBD/kg, 3 mg CBD/kg) to a treatment and a control group. In the second part of the study (multiple dose study), both pastes were administered twice daily for 15 days (treatment group: 3 mg CBD/kg). For the pharmacokinetic analysis, blood and urine samples were taken daily during both study parts. After day 15 of the multiple dose study, additional samples were collected for two weeks to analyse the elimination phase. Concentrations of CBD, CBD metabolites and other cannabinoids were determined using gas chromatography/tandem mass spectrometry. Pharmacokinetic parameters were assessed using two approaches: Non-compartmental analysis and population pharmacokinetic analysis using a nonlinear mixed-effects model. During the elimination phase, the ratio between the steady-state concentrations of CBD in urine to serum (Rss) was calculated. In the dose escalation study, behavioural parameters were assessed using photographs to evaluate the horses' facial expressions on a specifically developed scale, which was based on existing scales (FaceSed and Horse Grimace Scale). To identify potential sedation, the horses' reactions to acoustic and visual stimuli were video recorded. The evaluation of the photos and videos was conducted in a blinded manner. In addition, the heart rate was continuously recorded via heart rate sensors throughout the study with subsequent analysis of heart rate (HR) and heart rate variability (HRV). In the multiple dose study, facial expressions and the depth of sedation were analysed daily following the same protocol as in the dose escalation study. In addition, blood and saliva samples were daily collected and analysed for cortisol levels using liquid chromatography/tandem mass spectrometry. The behavioural observations and cortisol levels were compared between the groups. A novel object test and a trailer test were performed prior to study start. Both tests were repeated on study day 13. Assessment included reactivity, movement patterns such as gait changes and behavioural characteristics. Heart rate was recorded during the tests and analysed using HR and HRV parameters. Blood and saliva samples were obtained before and after the tests for cortisol analysis. The CBD paste was well-tolerated and no side effects were observed. The non-compartmental analysis showed a maximum serum concentration of 12.2 ng/ml after single administration of CBD (3 mg/kg). The population pharmacokinetic analysis showed that a three-compartment model with zero-order absorption most accurately describes the pharmacokinetic properties of CBD. High volumes of distribution into peripheral compartments and high concentrations of the metabolite 7-carboxy-CBD were identified. In the multiple dose study, the mean maximum serum concentration was 38.4 ng/mL. The terminal half-life was 161.3 hours in serum and Rss was 4.5. In the dose escalation study, analysis of behavioural parameters, HR and HRV showed no consistently significant differences between the treatment and control group. During the multiple dose study, daily behavioural observations and cortisol levels also did not differ between treatment and control group. When analysing reactivity, movement patterns, HR, HRV and cortisol levels during the novel object test and the trailer test, no consistently significant differences were observed between groups. This study was the first to investigate pharmacokinetic parameters combined with the effect of CBD on behaviour and stress after regular oral administration of CBD in horses over two weeks. The pharmacokinetic analysis showed an extensive metabolism of CBD with a high distribution into peripheral tissues and a long elimination phase. The results of the behavioural assessments provided no reliable evidence for a stress-reducing or sedative effect of CBD in horses after regular oral administration at a dose of 3 mg/kg twice daily. The main limitation of this study is the small sample size. Further investigation of the potential stress-reducing effects of CBD in conjunction with pharmacokinetic analysis is essential to determine relevant CBD concentrations for medication control at equestrian sport events. Subsequent studies may consider administering higher CBD doses, such as 10 mg CBD/kg, and specifically explore the effect on horses known to exhibit signs of nervousness and are easily stressed.

Dynamical systems on networks, which can be seen as a special type of agent-based model, are widely used to model systems that consist of many interacting entities called agents. In this framework the nodes in the network represent the agents, the edges represent the relations between them, and the state of each agent evolves over time in dependence on the states of its neighbors, typically in a stochastic manner. Although the state evolution of each single agent is often dictated by simple rules and mechanisms, the overall collective or emergent behavior of the system, which is the result of many individual interactions, can be incredibly hard to anticipate and understand. The investigation of this collective behavior is the main focus of this thesis. Even though the collective behavior is difficult to predict, it is typically much less complex than the vast number of degrees of freedom would allow for and instead (approximately) follows some low-dimensional dynamics. The understanding of collective behavior hence consists of two steps. Firstly, a projection that maps the high-dimensional microscopic state, containing the state of each agent, to a low-dimensional macroscopic state, containing only the essential aggregated information to describe the collective behavior, has to be found. This projection, which filters out unnecessary degrees of freedom and quickly decaying processes of the original system, is called a collective variable (CV). Secondly, the reduced macroscopic system that dictates the evolution of the macroscopic state has to be derived. If the choice of CV was appropriate, this macroscopic system is able to reproduce the low-dimensional projection of the original model, i.e., the collective behavior. Akin to the law of large numbers, the aggregated random actions of many agents sometimes lead to an approximately deterministic macroscopic dynamics, which is referred to as a concentration effect. This thesis mainly considers Markovian discrete-state dynamics on (random) networks and addresses efficient simulation, discovery of CVs and macroscopic dynamics, and the occurrence of concentration effects. In this setting the shares of each discrete state in the system, or in certain subsystems, constitute an important choice of CVs. Conditions that guarantee the convergence of the dynamics of the shares to a deterministic mean-field ordinary differential equation in the large population limit are proved. These conditions enable the derivation of parameter bounds for popular random graph models, e.g., Erdős-Rényi random graphs, the stochastic block model, and random regular graphs, that ensure convergence to the mean-field limit, which is demonstrated for a continuous-time noisy voter model (CNVM). For systems that do not exhibit convergence to the mean-field limit and for which the simple state shares are not appropriate CVs because they lack essential state information, a data-driven method for algorithmically learning good and interpretable CVs from model simulations is presented. This method permits to assess the quality of the learned CVs and to infer their relation to topological features of the network. In combination with established techniques for learning dynamics from data, an automatic evaluation of the collective behavior can be achieved. This is demonstrated for the CNVM on scale-free networks.

Im Zentrum dieser Arbeit steht die Frage: Welche Rolle spielt in China städtischer öffentlicher Raum als soziales Ordnungsmedium? Im Mittelpunkt stehen seine soziale Produktion, In- und Exklusionsmechanismen sowie die Beziehung zwischen staatlichen Idealen und alltäglicher Aneignung in Chinas Reformperiode. Die soziale Produktion öffentlichen Raums als Ordnungsmedium wird hauptsächlich am Beispiel reziproker Handlungsabläufe von staatlichen Akteuren und „Vagabunden“ (Straßenhändler inkl. mobile Wahrsager und Bettler) als unerwünschte Nutzergruppe herausgearbeitet. In Anlehnung an Henri Lefèbvre, Martina Löw u.a. definiere ich für diese Arbeit die soziale Produktion des Raums als kontinuierlichen Prozess der Aneignung/Appropriation durch die (Neu)Ordnung physischer Objekte (inklusive des eigenen Körpers) einerseits und/oder sozialer Bedeutung andererseits. Urbaner öffentlicher Raum meint den „nicht-eingehausten“ Stadtraum, wo die Chance auf ein größeres Publikum und auf Anonymität als dominierendem Merkmal besteht, wie z.B. populäre Straßen, Plätze, Parks, Promenaden etc. Den lokalen Kontext dieser Untersuchung bietet dabei das südchinesische Guangzhou, wo ich von 2010 bis 2014 lebte und meine Feldforschung abschloss. Als Forschungsfragen stellen sich: Welche öffentlichen Räume werden vom „Staat“ und den „Vagabunden“ okkupiert, reguliert, gebaut? Welche strukturellen Mechanismen und diskursiven Motivationen stecken dahinter? Wie okkupieren und formen die untersuchten Nutzergruppen den öffentlichen Raum um? Wie interagieren dabei die jeweiligen Parteien? Welche Konsequenzen hat die Appropriation öffentlichen Raums für die städtische In- und Exklusion der „Vagabunden“ als marginalisierte Nutzer? Welchen Einfluss hat die Reform- und Öffnungspolitik auf die Appropriation der untersuchten Nutzergruppen? In welchem urbanen und historischen Entwicklungskontext steht die heutige soziale Produktion von Guangzhous öffentlichem Raum? Ergebnisse: 1) Entwicklung von Städtebau, -governance und -gesellschaft entlang der Dimension des städtischen öffentlichen Raums in China: Hier sind insbesondere nationalistische Bewegungen der Modernisierung, Zivilisierung und „Spektakularisierung“ des öffentlichen Raums von Bedeutung. Angelehnt an Debord meint Letzteres die (Ab)Lenkung bürgerlicher Aufmerksamkeit und die Herrschaft durch das „Image“. Dabei nimmt öffentlicher Raum eine doppelte Rolle, nach innen und außen, ein. Er fungiert als Medium der staatlichen Darstellung und der Erziehung der Stadtbewohner. Die politische Konnotation und Funktion öffentlichen Raums im städtischen China kommt deutlich zum Vorschein. Im Alltag entwickelt sich die Offenheit bzw. Schließung des öffentlichen Raums entlang der Zonierung und Rhythmisierung öffentlicher Ordnung. Es kommt zu einer Fragmentierung des öffentlichen Raums entlang der Logik wirtschaftlichen Profits und politischen Prestiges. Er entwickelt sich als „Inseln des Spektakels“ die zeitlich und räumlich expandierenden. Das Spektakularisierung des städtischen Raums dehnt sich in den Alltag aus. 2) Prozesse der Exklusion, Strategien und Taktiken der Inklusion marginalisierter Migranten in Guangzhou: Die Frage der städtischen Teilhabe ist eine Frage des Raums. Die Auseinandersetzungen zeigen zwar eine Dominanz, aber keine „Alleinherrschaft“ der staatlichen Akteure. Am Beispiel der Straßenhändler arbeite ich die „Taktiken der Präsenz“ heraus, die zeigen, wie sie sich an die staatliche Raumlogik anpassen, ihr aus dem Weg gehen und sie herausfordern. Mobile Wahrsager verdeutlichen, dass Zugang zum öffentlichen Raum mehr bedeutet als ein bloßes „Sich-im-Raum-befinden“. Sie eignen sich den öffentlichen Raum via Performance an, die auf das umgebende Publikum ausgerichtet ist. Sie zeigen, nicht jede Aktion bedeutet Kontestation, denn sie orientieren sich am historisch gewachsenen Raumerbe, an der Raumkultur, d.h. am sozial akzeptierten Verhalten an den Tempeln, Konsum- und Unterhaltungsgebieten. Bettler zeigen, wie beide Aspekte – staatliche Raumlogik und Raumkultur/-erbe – zusammen wirken. Im Ergebnis verschaffen sie sich Zugang zum öffentlichen Raum durch die Kombination von Entertainment und Darstellung der Authentizität ihres Leids. Die Exklusion der „Vagabunden“ aus dem öffentlichen Raum ist nicht absolut, sondern durch Barrieren der Regulation gekennzeichnet. Um diese zu überwinden, bedarf es vonseiten der „Vagabunden“ wachsender Investitionen – in Mobilität, Flexibilität und Performances. Das heißt, ohne Ressourcen haben diese städtischen Armen kaum Zutritt zum öffentlichen Raum. Dabei ist ihre Rolle für die soziale Produktion nicht marginal: Sie beeinflussen das Vorgehen der staatlichen Akteure, tragen zur Vielfalt des öffentlichen Raums, aber auch zu seiner „Spektakularisierung“ bei. 3) Desiderate des Konzepts des öffentlichen Raums und Lehren aus der chinesischen Empirie: Die soziale Produktion öffentlichen Raums hält eine neue Perspektive bereit, die einige Annahmen zum öffentlichen Raum infrage stellt. Die chinesische Empirie verweist darüber hinaus auf die „Tücken“ des theoretischen Konzepts hin. Dazu gehören vor allem und dessen starke normative Konnotation sowie die Vielfältigkeit der sich überlappenden Perspektiven. Darüber hinaus ergeben sich folgende Lehren, die den „westlichen“ diskursdominanten Annahmen zum öffentlichen Raum entgegenstehen: Öffentlicher Raum ist nicht physisch-räumlich determiniert. Er ist weder räumlich noch zeitlich fix. Öffentlicher Raum ist nicht offen und zugänglich für „Alle“, er war es noch nie – weder in Europa noch in China. Er lässt sich nicht per se über den Besitz in öffentlicher Hand definieren. Daher ist auch die Privatisierung und/oder Kommerzialisierung an sich auch nicht ein Zeichen des Verlusts öffentlichen Raums. Öffentlicher Raum ist ein wichtiges Ordnungsmedium, der die qualitative Dimension von Verstädterung prägt. Die konkreten Öffnungs- und Schließungsmechanismen strukturieren die städtische Gesellschaft. Deshalb steht der öffentliche Raum im Zentrum von Urbanisierung und Urbanität.

Weltweit zählen Erkrankungen des unteren Respirationstraktes zu den häufigsten Todesursachen durch Infektionskrankheiten. Vor dem Ausbruch der Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Pandemie im Jahr 2019, waren Streptococcus pneumoniae als häufigster Erreger der ambulant erworbenen Pneumonie (engl. community-acquired pneumonia, CAP) und Mycobacterium tuberculosis als häufigste infektionsbedingte Todesursache die wichtigsten Erreger von Atemwegsinfektionen. Im Verlauf der Pandemie hat das schwere akute Atemwegssyndrom Coronavirus Typ 2 (SARS-CoV-2) Mycobacterium tuberculosis auf den zweiten Platz der häufigsten Todesursachen durch Infektionskrankheiten verdrängt. In dieser Arbeit werden am Beispiel dieser drei prominenten Erreger von Lungeninfektionen, Mycobacterium tuberculosis, Streptococcus pneumoniae und SARS-CoV-2, allgemeine und spezifische Abwehrmechanismen der Lunge und des Immunsystems gegen respiratorische Erreger untersucht und geeignete Tiermodelle entwickelt und eingesetzt, um den Erfolg möglicher therapeutischer Maßnahmen zu evaluieren.

Die Endometriose ist eine gutartige, östrogenabhängige, chronisch-inflammatorische gynäkologische Erkrankung, von der etwa 10 % der mit Uterus und Ovarien geborenen Bevölkerung im reproduktionsfähigen Alter betroffen sind. Sie ist als das Vorkommen von gebärmutterschleimhautähnlichem Gewebe außerhalb der Gebärmutterhöhle definiert. Durch verschiedene immunologische Fehlleistungen findet der Abbau dieses Gewebes nicht beziehungsweise nicht vollständig statt, die Abbauprozesse chronifizieren stattdessen und lokale chronische Entzündungen stellen sich ein. Unterbauchschmerzen wie Dysmenorrhoe, azyklische Unterbauchschmerzen und Dyspareunie sowie Fertilitätsbeeinträchtigungen sind die zentralen Probleme bei Endometriose. Zudem gilt die Erkrankung als häufigste Ursache von chronischem Unterbauchschmerz bei Menschen, die mit weiblich zugewiesenen Geschlechtsorganen geboren wurden. Die Pathogenese der Endometriose ist bis heute nicht vollständig geklärt, sodass sie nicht ursächlich behandelt werden kann. Vom Auftreten der ersten Symptome bis zur Diagnosestellung vergehen im Mittel zehn Jahre. Neben der Schmerzsymptomatik durch die Erkrankung berichten Menschen mit Endometriose von eingeschränkter Lebensqualität, erhöhter psychopathologischer Symptomatik, belasteten sozialen Beziehungen und Beeinträchtigungen ihrer Sexualität. Zusätzlich dazu wird sowohl eine Assoziation von Endometriose und traumatischen Kindheitserfahrungen als auch, unabhängig davon, von chronischem Unterbauchschmerz und traumatischen Kindheitserfahrungen diskutiert. Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die psychische Gesundheit von Menschen mit Endometriose möglichst umfangreich zu untersuchen. Dabei fanden mit unterschiedlicher Schwerpunktsetzung psychische Störungen, die selbstberichtete körperliche und psychische Gesundheit, die Sexualität, traumatische Kindheitserfahrungen sowie die endometriosetypische Symptomatik, die Krankheits- und die Behandlungsgeschichte Berücksichtigung. Zu diesem Zweck wurden in Publikation I Personen mit Endometriose und chronischem Unterbauchschmerz in Folge der Erkrankung und Personen mit Endometriose, die aktuell keine bis minimale Schmerzsymptomatik berichteten, gegenübergestellt. Die Häufigkeit akuter psychischer Störungen und psychischer Störungen über die Lebensspanne sowie akuter sexueller Funktionsstörungen der Gruppe mit chronischem Unterbauchschmerz war signifikant erhöht. Demgegenüber wurde kein signifikanter Unterschied bezüglich der Häufigkeit traumatischer Kindheitserfahrungen festgestellt. Zusätzlich dazu waren in der Gesamtstichprobe ein höheres Bedürfnis nach Schmerzlinderung sowie eine akute sexuelle Funktionsstörung mit dem Vorhandensein einer akuten psychischen Störung assoziiert. Publikation II diente der Darstellung der Endometriosesymptomatik, der psychischen und der sexuellen Gesundheit zum Zeitpunkt der Endometriose-Diagnosestellung. Es wurden Personen untersucht, die in den vorangegangenen vier Wochen die Diagnose Endometriose erhalten hatten. Über 90 % der Untersuchungsgruppe machten Angaben von Dysmenorrhoe, ein Fünftel von chronischem Unterbauchschmerz und mehr als Dreiviertel von Schmerzen beim Geschlechtsverkehr. Jeweils über 40 % erfüllten die Kriterien mindestens einer akuten psychischen Störung, gaben mindestens eine akute sexuelle Funktionsstörung oder traumatische Kindheitserfahrungen an. Das Vorliegen einer akuten psychischen Störung war mit stärkeren Schmerzen beim Geschlechtsverkehr und dem Vorliegen einer akuten sexuellen Funktionsstörung assoziiert. In Publikation III wurden die körperliche und psychische Gesundheit von Personen mit Endometriose anhand einer groß angelegten Online-Studie zu zwei Erhebungszeitpunkten im Abstand von drei Monaten untersucht. Zu beiden Erhebungszeitpunkten lag die körperliche Gesundheit der Untersuchungsgruppe im durchschnittlichen Bereich im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung, wohingegen die psychische Gesundheit als unterdurchschnittlich angegeben wurde. In querschnittlichen Analysen waren sowohl eine höhere körperliche als auch eine höhere psychische Gesundheit mit höherem Einkommen, niedrigerer Belastung der Beziehung durch die Endometriose, einer kürzeren Diagnoselatenz, weniger Operationen, weniger Schmerztypen, niedrigerer Schmerzstärke, weniger Schmerztagen pro Monat, einem höheren Kohärenzsinn, höherer Selbstwirksamkeit, höherer sexueller Zufriedenheit und höherer Zufriedenheit mit der gynäkologischen Gesundheit assoziiert. Der Unterbauchschmerz und die Zufriedenheit mit der gynäkologischen Behandlung gingen als relevante Faktoren für die Gesundheit aus den Längsschnittanalysen hervor. Zusammenfassend liefern die Ergebnisse der präsentierten Publikationen weitere Hinweise darauf, dass die psychische und sexuelle Gesundheit beim Vorliegen von Endometriose beeinträchtigt sind und dies insbesondere der Fall ist, wenn das Symptom des chronischen Unterbauchschmerzes besteht. So legen sie nahe, dass chronischer Unterbauchschmerz bei Endometriose einen Risikofaktor für psychische Störungen und sexuelle Funktionsstörungen darstellt. Gleichzeitig zeigen sie die enge Verschränkung von psychischer und sexueller Gesundheit auf. Sie unterstreichen die große Wichtigkeit der Bewertung der gynäkologischen Behandlung aus Patient*innen-Sicht für deren Wohlbefinden und verdeutlichen die Notwendigkeit einer Verkürzung der Diagnoselatenz, um dem Fortschreiten der Schmerzsymptomatik und einer Verschlechterung der psychischen Gesundheit vorzubeugen. Neben der Bestätigung der Relevanz einer effektiven Schmerzbehandlung zeigen die Ergebnisse der präsentierten Studien darüber hinaus die große Bedeutung spezifischer psychosozialer Faktoren für den Erhalt der Gesundheit von Menschen mit Endometriose auf. Zusammengenommen sprechen sie damit insbesondere für den potentiellen Nutzen psychologisch-psychotherapeutischer und sexualtherapeutischer Behandlungselemente im Kontext der Endometriose. Es lässt sich die Notwendigkeit eines biopsychosozialen Therapiekonzepts von Behandlungsbeginn an ableiten, um die körperliche, psychische und sexuelle Gesundheit von Menschen mit Endometriose langfristig und nachhaltig zu unterstützen und zu schützen.

The respiratory system comprises specialized cell types that maintain homeostasis and facilitate air conductance and gas exchange. Disease states often involve dysregulation of this balance, leading to changes in cell composition and molecular profiles. Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) is a powerful tool for investigating disease-specific transcriptional changes in individual cells, shedding light on different epithelial and immune cell types and disease-associated alterations. By using non-invasive nasal swab samples, scRNA-seq provides a promising method to study airway pathophysiology and reveal disease mechanisms in the respiratory tract. This thesis focuses on scRNA-seq data from the upper airways of pediatric and adult patients with corona virus disease 2019 (COVID-19) and children diagnosed with cystic fibrosis (CF), alongside healthy controls, for the study of disease progression and treatment responses of these respiratory diseases. With the emergence of COVID-19 as a pandemic, the need to understand the molecular mechanisms underlying disease severity arose, particularly with regard to age-related differences in susceptibility to severe outcomes. By comparing the upper airway cells of healthy children to those of adults, this study revealed an already activated interferon response in conjunction with higher expression levels of pattern recognition receptors in children. This pre-activated antiviral cell state may facilitate a robust and rapid innate antiviral response upon infection, which likely protects children from severe disease progression. CF is a genetic disorder caused by mutations on the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene. CF is a life-limiting condition that manifests with excessive mucus production and inflammation, significantly impacting quality of life. The triple combination therapy elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor (ETI) has improved CF treatment, but its effects on transcriptional changes remained unclear. This study analyzed pre- and post-therapy samples of children with CF, investigating the effects of ETI on mucosal homeostasis following pharmacologic improvement of CFTR function. The results showed an increase in the expression of genes involved in interferon signaling and major histone compatibility complex in different epithelial cell types. Furthermore, the study revealed a decrease in the inflammatory response, specifically related to the TNF and IL1 pathways, in macrophages and neutrophils of children with CF. These results highlight the advantages of ETI treatment in reducing the burden of CF and offer additional understanding of early stages of disease progression. By introducing scRNA-seq of nasal swab samples to investigate COVID-19 resilience in children and the efficacy of triple combination ETI in CF treatment, this thesis significantly advanced the understanding of respiratory diseases at a molecular level. The research highlights how applying scRNA-seq to study the transcriptional landscapes of COVID-19 resilience among children and the outcomes of CFTR modulator therapies in CF can elucidate the pathophysiology of diseases and the mechanisms of treatment effects. As single-cell technology continues to evolve, its application will provide deeper insights into disease complexity and therapeutic advancements.

Based on three empirical studies, the present dissertation examines which religious and school-related characteristics contribute to the gender role attitudes of adolescents as well as whether the individual gender role attitude can partially explain existing gender-specific proficiency differences of adolescents in typically female and male school domains. Study 1 examined whether affiliation with a particular religion and a higher level of individual religiosity are associated with more traditional gender role attitudes. The analyses, based on data from the National Educational Panel Study (NEPS), revealed that Catholic and Muslim adolescents as well as highly religious adolescents tend to have more traditional gender role attitudes than Protestant and less religious adolescents. Furthermore, adolescents’ gender had a large effect: boys exhibited more traditional gender role attitudes than girls. Study 2 investigated which school-related characteristics are relevant for adolescents’ gender role attitudes and if these relations differ between the genders. Using NEPS-data, the results showed that the average gender role attitudes of the classmates and adolescents’ individual gender role attitudes were substantially related: the more egalitarian classmates’ average gender role attitudes, the more egalitarian the individual gender role attitudes. This relation was stronger for boys than for girls. The other examined school characteristics (e.g., attended school type, gender composition of the class) did not turn out to be of relevance. While Study 1 and 2 focused on gender role attitude as a dependent variable, in Study 3 it served as an independent variable of the achieved proficiencies in the typically female domain reading and the typically male domain mathematics. Based on PISA-data (Programme for International Student Assessment), the results showed that egalitarian gender role attitudes are associated with higher proficiency scores for boys and for girls in both domains. Furthermore, girls particularly benefited from an egalitarian gender role attitude in both domains.