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Seit den Anfängen empirisch-neurowissenschaftlicher Forschung gilt Sprachkompetenz zuvorderst als eine Leistung der Hirnrinde (Kortex), jedoch wurden v. a. im Zuge sich verbessernder bildgebender Verfahren aphasische Syndrome auch nach Läsionen subkortikaler Hirnregionen, insbesondere der Basalganglien und des Thalamus nachgewiesen. Diese Strukturen liegen in der Tiefe des Gehirns und kommunizieren über weit gefächerte Faserverbindungen mit dem Kortex. In erster Linie werden den Basalganglien senso-motorische Kontrollfunktionen zugewiesen. Dementsprechend werden diverse Erkrankungen, die durch Störungen physiologischer Bewegungsabläufe gekennzeichnet sind (z. B. Morbus Parkinson, Chorea Huntington), auf Funktionsdefekte dieser Strukturen zurückgeführt. Der Thalamus wird häufig als Relaisstation des Informationsaustauschs zwischen anatomisch entfernten Arealen des Nervensystems aufgefasst. Basalganglien und Thalamus werden jedoch auch darüber hinausgehende Funktionen, z. B. zur Bereitstellung, Aufrechterhaltung und Auslenkung von Aufmerksamkeit bei der Bearbeitung kognitiver Aufgaben zugesprochen. In der vorliegenden Arbeit wurde mit elektrophysiologischen Methoden untersucht, ob auf der Ebene von Thalamus und Basalganglien kognitive Sprachleistungen, spezifisch der syntaktischen und semantischen Verarbeitung nachgewiesen werden können und inwieweit sich eventuell subkortikale von kortikaler Sprachverarbeitung unterscheidet. Die Untersuchung spezieller Sprachfunktionen der Basalganglien und des Thalamus ist im Rahmen der operativen Behandlung bewegungsgestörter Patienten mit der sog. Tiefenhirnstimulation (DBS = engl. Deep Brain Stimulation) möglich. Hierbei werden Patienten mit Morbus Parkinson Stimulationselektroden in den Nucleus subthalamicus (STN) implantiert. Bei Patienten mit generalisierten Dystonien erfolgt die Implantation in den Globus pallidus internus (GPI) und bei Patienten mit essentiellem Tremor in den Nucleus ventralis intermedius (VIM). STN und GPI sind Kernareale der Basalganglien, der VIM ist Teil des motorischen Systems. Nach der Implantation besteht die Möglichkeit, direkt von diesen Elektroden elektroenzephalographische (EEG)-Signale abzuleiten und diese mit simultan abgeleiteten Oberflächen-EEG zu vergleichen. In dieser Arbeit wurden DBS-Patienten aus allen genannten Gruppen in Bezug auf Sprachverständnisleistungen untersucht. Neben der Präsentation korrekter Sätze hörten die Patienten Sätze mit syntaktischen oder semantischen Fehlern. In verschiedenen Studien wurden an der Skalp-Oberfläche EKP-Komponenten (EKP = ereigniskorrelierte Potentiale) beschrieben, welche mit der Verarbeitung solcher Fehler in Verbindung gebracht werden. So verursachen syntaktische Phrasenstrukturverletzungen eine frühe links-anteriore Negativierung (ELAN). Dieser Komponente folgt eine späte Positivierung (P600), die mit Reanalyse und Reparaturmechanismen in Verbindung gebracht wird. Semantische Verletzungen evozieren eine breite Negativierung um 400ms (N400). In den thalamischen Ableitungen wurden zwei zusätzliche syntaktische fehlerbezogene Komponenten gefunden, die (i) ~ 80ms nach der Skalp-ELAN und (ii) ~ 70ms vor der Skalp-P600 auftraten. Bei semantischen Verletzungen wurde im Thalamus ein fehlerbezogenes Potential nachgewiesen, welches weitgehend parallel mit dem am Skalp gefundenen Muster verläuft. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie folgt, dass der Thalamus spezifische Sprachfunktionen erfüllt. Komponenten, die Sprachverarbeitungsprozesse reflektieren, konnten in den Basalganglienstrukturen STN und GPI nicht identifiziert werden. Aufgrund der erhobenen Daten werden zwei getrennte Netzwerke für die Verarbeitung syntaktischer bzw. semantischer Fehler angenommen. In diesen Netzwerken scheint der Thalamus spezifische Aufgaben zu übernehmen. In einem ‚Syntaxnetzwerk’ kommunizieren frontale Hirnstrukturen unter Einbeziehung des Thalamus mit parietalen Hirnstrukturen. Dem Thalamus wurde eine Mediationsfunktion in der syntaktischen Reanalyse zugesprochen. In einem ‚Semantiknetzwerk’ waren keine eindeutig zuordenbaren Prozesse auf thalamischer Ebene nachweisbar. Es wurde eine unscharfe, jedoch aber spezifische Aktivierung des Thalamus über den gesamten Zeitraum der kortikalen semantischen Analyse gezeigt, welche als Integration verschiedener Analysemechanismen gewertet wurde.
Das 13. Herbsttreffen Patholinguistik mit dem Schwerpunktthema »Nur ein Wort? Diagnostik und Therapie von Wortabrufstörungen bei Kindern und Erwachsenen« fand am 16.11.2019 in Potsdam statt. Das Herbsttreffen wird seit 2007 jährlich vom Verband für Patholinguistik e.V. (vpl) in Kooperation mit dem Deutschen Bundesverband für akademische Sprachtherapie und Logopädie (dbs) und der Universität Potsdam durchgeführt. Der vorliegende Tagungsband beinhaltet die Hauptvorträge zum Schwerpunktthema sowie die Beiträge der Kurzvorträge im »Spektrum Patholinguistik« und der Posterpräsentationen zu weiteren Themen aus der sprachtherapeutischen Forschung und Praxis.
Das 16. Herbsttreffen Patholinguistik mit dem Schwerpunktthema »Schnittstelle Alltag: Transfer und Teilhabe in der Sprachtherapie« fand am 19.11.2022 als Online-Veranstaltung statt. Das Herbsttreffen wird seit 2007 jährlich vom Verband für Patholinguistik e.V. (vpl), seit 2021 vom Deutschen Bundesverband für akademische Sprachtherapie und Logopädie (dbs) in Kooperation mit der Universität Potsdam durchgeführt. Der vorliegende Tagungsband beinhaltet die Vorträge zum Schwerpunktthema sowie die Posterpräsentationen zu weiteren Themen aus der sprachtherapeutischen Forschung und Praxis.
Das 12. Herbsttreffen Patholinguistik mit dem Schwerpunktthema »Weg(e) mit dem Stottern: Therapie und Selbsthilfe für Kinder und Erwachsene« fand am 24.11.2018 in Potsdam statt. Das Herbsttreffen wird seit 2007 jährlich vom Verband für Patholinguistik e.V. (vpl) durchgeführt. Der vorliegende Tagungsband beinhaltet die Vorträge zum Schwerpunktthema sowie Beiträge der Posterpräsentationen zu weiteren Themen aus der sprachtherapeutischen Forschung und Praxis.
The Sentinel Application Platform (SNAP) architecture facilitates Earth Observation data processing. In this work, we present results from a new Snow Processor for SNAP. We also describe physical principles behind the developed snow property retrieval technique based on the analysis of Ocean and Land Colour Instrument (OLCI) onboard Sentinel-3A/B measurements over clean and polluted snow fields. Using OLCI spectral reflectance measurements in the range 400-1020 nm, we derived important snow properties such as spectral and broadband albedo, snow specific surface area, snow extent and grain size on a spatial grid of 300 m. The algorithm also incorporated cloud screening and atmospheric correction procedures over snow surfaces. We present validation results using ground measurements from Antarctica, the Greenland ice sheet and the French Alps. We find the spectral albedo retrieved with accuracy of better than 3% on average, making our retrievals sufficient for a variety of applications. Broadband albedo is retrieved with the average accuracy of about 5% over snow. Therefore, the uncertainties of satellite retrievals are close to experimental errors of ground measurements. The retrieved surface grain size shows good agreement with ground observations. Snow specific surface area observations are also consistent with our OLCI retrievals. We present snow albedo and grain size mapping over the inland ice sheet of Greenland for areas including dry snow, melted/melting snow and impurity rich bare ice. The algorithm can be applied to OLCI Sentinel-3 measurements providing an opportunity for creation of long-term snow property records essential for climate monitoring and data assimilation studies-especially in the Arctic region, where we face rapid environmental changes including reduction of snow/ice extent and, therefore, planetary albedo.
E-Learning Symposium 2018
(2018)
In den vergangenen Jahren sind viele E-Learning-Innovationen entstanden. Einige davon wurden auf den vergangenen E-Learning Symposien der Universität Potsdam präsentiert: Das erste E-Learning Symposium im Jahr 2012 konzentrierte sich auf unterschiedliche Möglichkeiten der Studierendenaktivierung und Lehrgestaltung. Das Symposium 2014 rückte vor allem die Studierenden ins Zentrum der Aufmerksamkeit. Im Jahr 2016 kam es durch das Zusammengehen des Symposiums mit der DeLFI-Tagung zu einer Fokussierung auf technische Innovationen. Doch was ist aus den Leuchttürmen von gestern geworden, und brauchen wir überhaupt noch neue Leuchttürme? Das Symposium setzt sich in diesem Jahr unter dem Motto „Innovation und Nachhaltigkeit – (k)ein Gegensatz?“ mit mediengestützten Lehr- und Lernprozessen im universitären Kontext auseinander und reflektiert aktuelle technische sowie didaktische Entwicklungen mit Blick auf deren mittel- bis langfristigen Einsatz in der Praxis.
Dieser Tagungsband zum E-Learning Symposium 2018 an der Universität Potsdam beinhaltet eine Mischung von Forschungs- und Praxisbeiträgen aus verschiedenen Fachdisziplinen und eröffnet vielschichtige Perspektiven auf das Thema E-Learning. Dabei werden die Vielfalt der didaktischen Einsatzszenarien als auch die Potentiale von Werk-zeugen und Methoden der Informatik in ihrem Zusammenspiel beleuchtet.
In seiner Keynote widmet sich Reinhard Keil dem Motto des Symposiums und geht der Nachhaltigkeit bei E-Learning-Projekten auf den Grund. Dabei analysiert und beleuchtet er anhand seiner über 15-jährigen Forschungspraxis die wichtigsten Wirkfaktoren und formuliert Empfehlungen zur Konzeption von E-Learning-Projekten. Im Gegensatz zu rein auf Kostenersparnis ausgerichteten (hochschul-)politischen Forderungen proklamiert er den Ansatz der hypothesengeleiteten Technikgestaltung, in der Nachhaltigkeit als Leitfrage oder Forschungsstrategie verstanden werden kann. In eine ähnliche Richtung geht der Beitrag von Iris Braun et al., die über Erfolgsfaktoren beim Einsatz von Audience Response Systemen in der universitären Lehre berichten.
Ein weiteres aktuelles Thema, sowohl für die Bildungstechnologie als auch in den Bildungswissenschaften allgemein, ist die Kompetenzorientierung und –modellierung. Hier geht es darum (Problemlöse-)Fähigkeiten gezielt zu beschreiben und in den Mittelpunkt der Lehre zu stellen. Johannes Konert stellt in einem eingeladenen Vortrag zwei Projekte vor, die den Prozess beginnend bei der Definition von Kompetenzen, deren Modellierung in einem semantischen maschinenlesbaren Format bis hin zur Erarbeitung von Methoden zur Kompetenzmessung und der elektronischen Zertifizierung aufzeigen. Dabei geht er auf technische Möglichkeiten, aber auch Grenzen ein. Auf einer spezifischeren Ebene beschäftigt sich Sarah Stumpf mit digitalen bzw. mediendidaktischen Kompetenzen im Lehramtsstudium und stellt ein Framework für die Förderung ebensolcher Kompetenzen bei angehenden Lehrkräften vor.
Der Einsatz von E-Learning birgt noch einige Herausforderungen. Dabei geht es oft um die Verbindung von Didaktik und Technik, den Erhalt von Aufmerksamkeit oder den Aufwand für das Erstellen von interaktiven Lehr- und Lerninhalten. Drei Beiträge in diesem Tagungsband beschäftigen sich mit dieser Thematik in unterschiedlichen Kontexten und zeigen Best-Practices und Lösungsansätze auf: Der Beitrag von Martina Wahl und Michael Hölscher behandelt den besonderen Kontext von Blended Learning-Szenarien in berufsbegleitenden Studiengängen. Um die Veröffentlichung eines global frei verfügbaren Onlinekurses abseits der großen MOOC Plattformen und den didaktischen Herausforderungen auch hinsichtlich der Motivation geht es im Beitrag von Ennio Marani und Isabel Jaisli. Schließlich schlagen Gregor Damnik et al. die automatische Erzeugung von Aufgaben zur Erhöhung von Interaktivität und Adaptivität in digitalen Lernressourcen vor, um den teilweise erheblichen Erstellungsaufwand zu reduzieren.
Zum Thema E-Learning zählen auch immer mobile Apps bzw. Spiele. Gleich zwei Beiträge beschäftigen sich mit dem Einsatz von E-Learning-Tools im Gesundheitskontext: Anna Tscherejkina und Anna Morgiel stellen in ihrem Beitrag Minispiele zum Training von sozio-emotionalen Kompetenzen für Menschen mit Autismus vor, und Stephanie Herbstreit et al. berichten vom Einsatz einer mobilen Lern-App zur Verbesserung von klinisch-praktischem Unterricht.
Elucidating the genetic basis of morphological changes in evolution remains a major challenge in biology [1-3]. Repeated independent trait changes are of particular interest because they can indicate adaptation in different lineages or genetic and developmental constraints on generating morphological variation [4-6]. In animals, changes to "hot spot" genes with minimal pleiotropy and large phenotypic effects underlie many cases of repeated morphological transitions [4-8]. By contrast, only few such genes have been identified from plants [8-11], limiting cross-kingdom comparisons of the principles of morphological evolution. Here, we demonstrate that the REDUCED COMPLEXITY (RCO) locus [12] underlies more than one naturally evolved change in leaf shape in the Brassicaceae. We show that the difference in leaf margin dissection between the sister species Capsella rubella and Capsella grandiflora is caused by cis-regulatory variation in the homeobox gene RCO-A, which alters its activity in the developing lobes of the leaf. Population genetic analyses in the ancestral C. grandiflora indicate that the more-active C. rubella haplotype is derived from a now rare or lost C. grandiflora haplotype via additional mutations. In Arabidopsis thaliana, the deletion of the RCO-A and RCO-B genes has contributed to its evolutionarily derived smooth leaf margin [12], suggesting the RCO locus as a candidate for an evolutionary hot spot. We also find that temperature-responsive expression of RCO-A can explain the phenotypic plasticity of leaf shape to ambient temperature in Capsella, suggesting a molecular basis for the well-known negative correlation between temperature and leaf margin dissection.
"Spektrum Patholinguistik" (Band 2) ist der Tagungsband zum 2. Herbsttreffen Patholinguistik, das der Verband für Patholinguistik (vpl) e.V. am 22.11.2008 an der Universität Potsdam veranstaltet hat. Zum Schwerpunktthema "Ein Kopf - Zwei Sprachen: Mehrsprachigkeit in Forschung und Therapie" sind die drei Hauptvorträge und vier Abstracts von Posterpräsentationen veröffentlicht. Desweiteren enthält der Tagungsband freie Beiträge, u.a. zu Satzverarbeitung und Agrammatismus, Lesestrategien und LRS, Prosodie-Entwicklung, kindlichen Aphasien, Dysphagie-Therapie sowie zu kognitiven Defiziten bei älteren Menschen.
Der vorliegende Tagungsband enthält alle Beiträge des 1. Herbsttreffens Patholinguistik, das am 24.11.2007 an der Universität Potsdam stattgefunden hat. Sowohl die drei Hauptvorträge zum Thema „Der Erwerb von Lexikon und Semantik – Meilensteine, Störungen und Therapie“ als auch die Kurzvorträge promovierter Patholinguisten sind ausführlich dokumentiert. Außerdem enthält der Tagungsband die Abstracts der präsentierten Poster.
Das 10. Herbsttreffen Patholinguistik mit dem Schwerpunktthema »Panorama Patholinguistik: Sprachwissenschaft trifft Sprachtherapie« fand am 19.11.2016 in Potsdam statt. Das Herbsttreffen wird seit 2007 jährlich vom Verband für Patholinguistik e.V. (vpl) durchgeführt. Der vorliegende Tagungsband beinhaltet die vier Hauptvorträge zum Schwerpunktthema sowie Beiträge zu den Kurzvorträgen »Patholinguistik im Fokus« und der Posterpräsentationen zu weiteren Themen aus der sprachtherapeutischen Forschung und Praxis.