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Die E-Zigarette gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Popularität. Die Frage der Toxizität ist jedoch noch nicht abschließend geklärt, und es besteht weltweite Unsicherheit bei der Verwendung der E-Zigarette. Die vorliegende Arbeit untersucht menschliche Nasenschleimhautzellen nach Dampfexposition mit Propylenglykol, einem Hauptbestandteil der Liquide, auf mögliche akute Entzündungsreaktionen, zytotoxische und genotoxische Wirkungen. Die Nasenschleimhautzellen von 10 Probanden wurden im Air-Liquid-Interface kultiviert und anschließend verschiedenen Konzentrationen von Propylenglykol ausgesetzt. Die Analyse erfolgte unter Verwendung eines Trypanblau-Tests, eines Comet-Assays, eines Mikrokern-Tests und eines IL-6- und IL-8-Sandwich-ELISAs. Der Trypanblau-Test zeigte keine Reduktion der Vitalität. Im Sandwich-ELISA konnte kein Anstieg der IL-6- und IL-8-Konzentrationen festgestellt werden. Im Comet-Assay zeigte das Olive Tail Moment in allen untersuchten Konzentrationen eine Schädigung im Vergleich zur Negativkontrolle. Es zeigte sich auch eine dosisabhängige Schädigung. Ein Unterschied zwischen der Reinsubstanz und der Negativkontrolle konnte im Mikrokern-Test festgestellt werden. Es wurden reparierbare Schäden im Comet-Assay gefunden. Im Mikrokern-Test konnten diese nur in der Reinsubstanzkonzentration bestätigt werden. Die E-Zigarette sollte restriktiv verwendet werden, bis Langzeitstudien vorliegen. Darüber hinaus sollten die Hersteller die Inhaltsstoffe der Flüssigkeiten eindeutig angeben.

We review the role of oscillations in the brain and in the auditory system showing that the ability of humans to distinguish changes in pitch can be explained as a precise analysis of temporal information in auditory signals by neural oscillations. The connections between auditory brain stem chopper neurons construct neural oscillators, which discharge spikes at various constant intervals that are integer multiples of 0.4 ms, contributing to the temporal processing of auditory cochlear output. This is subsequently spatially mapped in the inferior colliculus. Electrophysiological measurements of auditory chopper neurons in different species show oscillations with periods which are integer multiples of 0.4 ms. The constant intervals of 0.4 ms can be attributed to the smallest synaptic delay between interconnected simulated chopper neurons. We also note the patterns of similarities between microcircuits in the brain stem and other parts of the brain (e.g., the pallidum, reticular formation, locus coeruleus, oculomotor nuclei, limbic system, amygdala, hippocampus, basal ganglia and substantia nigra), dedicated to the processing of temporal information. Similarities in microcircuits across the brain reflect the importance of one of the key mechanisms in the information processing in the brain, namely the temporal coupling of different neural events via coincidence detection.

Die fünf Tubulin-bindenden Kofaktoren (TBC) sind an der Tubulinsynthese und der Bildung von Mikrotubuli beteiligt. Ihre Bedeutung wird durch verschiedene Krankheiten und Syndrome hervorgehoben, die durch Funktionsstörungen oder Mutationen dieser Proteine verursacht werden. Posttranslationale Modifikationen (PTMs) von Tubulin fördern verschiedene Eigenschaften, einschließlich stabilitätsfördernder Subpopulationen von Tubulin. Die zell- und zeitspezifische Verteilung der PTMs ist bisher nur im Corti-Organ bei Gerbils untersucht worden. Ziel der vorliegenden Studie war es, die zelltyp- und zeitspezifischen Expressionsmuster von TBC-Proteinen und PTMs erstmals in der murinen Cochlea über mehrere Entwicklungsstadien hinweg zu untersuchen. Dazu wurden murine Cochleae im postnatalen (P) Alter P1, P7 und P14 mittels Immunfluoreszenzanalyse untersucht. Die Untersuchungen zeigten mehrere erhebliche Interspezies-Unterschiede in der Verteilung der PTMs zwischen Gerbil und Maus. Darüber hinaus ist dies die erste Studie, die die räumlich-zeitliche Verteilung von TBCs in einem Gewebe beschreibt, das ein volatiles Expressionsmuster aufweist. Die Expressionsanalyse von TBC-Proteinen und PTMs des Tubulins zeigt, dass diese Proteine eine wichtige Rolle bei der physiologischen Entwicklung der Cochlea spielen und für das Hören essentiell sein könnten.

For all sensory organs, the establishment of spatial and temporal cortical resolution is assumed to be initiated by the first sensory experience and a BDNF-dependent increase in intracortical inhibition. To address the potential of cortical BDNF for sound processing, we used mice with a conditional deletion of BDNF in which Cre expression was under the control of the Pax2 or TrkC promoter. BDNF deletion profiles between these mice differ in the organ of Corti (BDNF \(^{Pax2}\) -KO) versus the auditory cortex and hippocampus (BDNF \(^{TrkC}\) -KO). We demonstrate that BDNF \(^{Pax2}\) -KO but not BDNF \(^{TrkC}\) -KO mice exhibit reduced sound-evoked suprathreshold ABR waves at the level of the auditory nerve (wave I) and inferior colliculus (IC) (wave IV), indicating that BDNF in lower brain regions but not in the auditory cortex improves sound sensitivity during hearing onset. Extracellular recording of IC neurons of BDNF \(^{Pax2}\) mutant mice revealed that the reduced sensitivity of auditory fibers in these mice went hand in hand with elevated thresholds, reduced dynamic range, prolonged latency, and increased inhibitory strength in IC neurons. Reduced parvalbumin-positive contacts were found in the ascending auditory circuit, including the auditory cortex and hippocampus of BDNF \(^{Pax2}\) -KO, but not of BDNF \(^{TrkC}\) -KO mice. Also, BDNF \(^{Pax2}\) -WT but not BDNF \(^{Pax2}\) -KO mice did lose basal inhibitory strength in IC neurons after acoustic trauma. These findings suggest that BDNF in the lower parts of the auditory system drives auditory fidelity along the entire ascending pathway up to the cortex by increasing inhibitory strength in behaviorally relevant frequency regions. Fidelity and inhibitory strength can be lost following auditory nerve injury leading to diminished sensory outcome and increased central noise.

Die objektive Überprüfung von tragbaren Hörsystemen bei Kleinkindern und unkooperativen Patienten ist aktuell nicht verfügbar. ASSR- und BERA-Messungen im Freifeld können Grundlage für einen Lösungsansatz sein. Es wurden in dieser Dissertationsarbeit BERA- und ASSR-Messungen im Freifeld an 20 normalhörenden Probanden durchgeführt. Die Normalhörigkeit wurde im Vorfeld durch ein Tonaudiogramm sichergestellt. Die Ergebnisse wurden mit Normwerten und den Ergebnissen aus Standardverfahren verglichen, um eine Gleichwertigkeit der verschiedenen Methoden (Einsteckhörer gegenüber Freifeld) zu überprüfen. Mit Hilfe von Voruntersuchungen wurde ein reproduzierbares Mess-Setup im Freifeld erstellt. Es wurde die räumliche Anordnung, die Voreinstellung der Messeinheit (Eclipse-System, Firma Interacoustics, Dänemark) und der Messablauf festgelegt. Zur Validierung des Mess-Setups wurden Untersuchungen im Freifeld zur Pegeleinstellung, zum Latenzverhalten der Welle V und zu den akustischen Stimuli Klick und CE-Chirp® durchgeführt. Es wurden BERA- und ASSR-Messreihen im festgelegten Mess-Setup erstellt. Vorangehend wurde bei 60 dB nHL eine Klick-BERA im Freifeld durchgeführt. Anschließend erfolgten BERA-Messungen mit NB CE-Chirps® bei 40 dB nHL und 60 dB nHL je bei den Frequenzen 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz und wurden mit Standardwerten der Eclipse für E-A-RTONE™ Einsteckhörer (Firma Etymotic Research, USA) verglichen. Als Vergleichswert wurde die Latenz der Welle V betrachtet. Hierbei ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen. ASSR-Messungen wurden bei den Frequenzen 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz von 20 dB nHL absteigend bis zur Hörschwelle im Freifeld durchgeführt. Die ermittelten Hörschwellen wurden mit den Hörschwellen der subjektiven Tonaudiogramme verglichen. Hierbei zeigten sich keine signifikanten Unterschiede. Die Hörschwellen aus den ASSR-Messungen im Freifeld waren bei hohen Frequenzen tendenziell besser. Die Ergebnisse zeigen, dass unter den festgelegten Messbedingungen kein signifikanter Unterschied zwischen ASSR- und BERA-Messungen im Freifeld gegenüber Einsteckhörer besteht. Dies kann Grundlage für weitere Untersuchungen zur objektiven Hörgerät-Überprüfung sein.