Titel der Publikation: „Hospitalization of German and Dutch Nursing Home Residents Depend on Different Long-Term Care Structures: A Systematic Review on Periods of Increased Vulnerability”
Autoren: Dr. Alexander M. Fassmer, Dr. Katharina Allers, Jasmin Helbach, Prof. Dr. Sytse Zuidema,Prof. Dr. Michael Freitag, Prof. Dr. Tania Zieschang, Prof. Dr. Falk Hoffmann

Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Department für Versorgungsforschung, Abteilung Ambulante Versorgung und Pharmakoepidemiologie
Journal: Fassmer et al_JAMDA_ 2023

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation:
Mit dem demografischen Wandel steigt auch die Zahl der Pflegebedürftigen. Ein zunehmender Anteil der Bevölkerung verstirbt in Pflegeheimen. Bedingt durch einen schlechten Gesundheitszustand haben Pflegeheimbewohnende erhöhte medizinische Versorgungsbedarfe. Häufig kommt es zu Krankenhaustransporten, von denen viele als potentiell vermeidbar angesehen werden. Die bisherige Literatur liegt nahe, dass diese Transporte in Deutschland besonders häufig erfolgen. Sie deutete ebenfalls daraufhin, dass dieses Versorgungsproblem bei unseren niederländischen Nachbarn in dieser Form nicht existiert.

Aus diesem Grund wurde im Rahmen des Cross-Border Institute of Healthcare Systems and Prevention (CBI) ein systematischer Vergleich der vorhandenen Evidenz zu Krankenhauseinweisungen von deutschen und niederländischen Pflegeheimbewohnern durchgeführt. Der Fokus wurde hierbei auf besonders vulnerable Phasen gelegt, d.h. die ersten sechs Monate nach Heimunterbringung und die letzten 6 Monate des Lebens.

Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass deutsche Pflegeheimbewohnende in allen untersuchten Zeiträumen wesentlich häufiger ins Krankenhaus transportiert werden als niederländische. Während in Deutschland ca. jede*r zweite Pflegeheimbewohnende mindestens einmal im letzten Lebensmonat hospitalisiert wird, sind es in den Niederlanden nur 8,0-15,7%. Zudem sterben Pflegeheimbewohnende hierzulande auch häufiger im Krankenhaus (28,9-29,5% vs. 1,0-16,3% in den Niederlanden). Die Charakteristika der zugrundeliegenden Pflegeheimpopulationen haben sich derweil kaum voneinander unterschieden. Erstmals hat ein Autorenteam dann Kennzahlen der beiden Gesundheits- und Pflegesysteme einander gegenübergestellt und verschiedene Faktoren diskutiert, die für diese Unterschiede bei Krankenhaustransporten verantwortlich sein könnten: Organisation der medizinischen Versorgung im Pflegeheim, Umgang mit Versorgungswünschen der Bewohnenden (Patientenverfügungen, Advance Care Planning) und gesellschaftliche Ansichten zu Altern und Versorgung am Lebensende. Die Arbeit unterstreicht die Relevanz des Themas und sie war die Grundlage für die weitere in diesem deutsch-niederländischen Kooperationsprojekt durchgeführte Forschung.

Zum Preisträger: Alexander Maximilian Fassmer studierte Public Health (B.Sc. und M.A.) an der Universität Bremen. Er ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Ambulante Versorgung und Pharmakoepidemiologie an der Universitätsmedizin Oldenburg und schloss seine Dissertation zu Krankenhaustransporten aus stationären Altenpflegeeinrichtungen am 27. August 2021 ab (Dr. rer. medic.).

Titel der Publikation: „Presynaptic Rac1 controls synaptic strength through the regulation of synaptic vesicle priming”
Autoren: Christian Keine, Mohammed Al-Yaari, Tamara Radulovic, Connon I. Thomas, Paula Valino Ramos, Debbie GuerreroGiven, Mrinalini Ranjan, Holger Taschenberger, Naomi Kamasawa and Samuel M. Young, Jr.

Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Department für Humanmedizin, Forschungszentrum Neurosensorik
Journal: Keine et al_eLife_ 2022.pdf

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation: The release of synaptic vesicles (SVs) from the presynaptic terminal is the basis of neuronal communication. The timing of SV release is critical for accurately and consistently transmitting neuronal information. Since the presynaptic terminal contains only a limited number of SV, balancing release and replenishment is essential in maintaining synaptic transmission over prolonged periods of time and a wide range of neuronal activities. Presynaptic actin is crucial for synaptic transmission, but how presynaptic regulators of actin signaling cascades control SV release and replenishment remains unresolved. Rac1, a Rho GTPase, controls actin signaling cascades that regulate synaptogenesis and neuronal development, however, Rac1’s role in regulating synaptic transmission is unknown. Notably, Rac1 mutations are linked to intellectual disability. To investigate the roles of presynaptic Rac1 in the regulation of transmitter release while avoiding interference with its role in synaptogenesis, axon guidance, and neuronal development, we selectively deleted Rac1 in the calyx of Held presynaptic terminal in adult mice. Loss of Rac1 increased synaptic strength, accelerated SV recovery after conditioning stimulus trains, and augmented spontaneous SV release while having no effect on presynaptic morphology or AZ ultrastructure. To gain mechanistic insight, we fitted the experimental data to different SV pool models and found that loss of presynaptic Rac1 increases SV priming kinetics and, depending on model assumptions, elevates SV release probability or the number of fusioncompetent SVs. This study demonstrates that presynaptic Rac1 regulates SV priming and SV release probability independently of its role in neuronal development and will help to better understand how synaptic transmission is altered in neuronal circuits associated with neurological disorders and addiction.

Zum Preisträger: Christian Keine received a Ph.D. from the University of Leipzig studying neuronal inhibition in signal transmission. He then pursued a Postdoc at the Max Planck Florida Institute for Neuroscience and the University of Iowa investigating the role of presynaptic proteins on synaptic transmission.

Titel der Publikation: "Providing physical relief for nurses by collaborative robotics”
Autoren: Anna Brinkmann, Conrad Fifelski-von Böhlen, Christian Kowalski, Sandra Lau, Ole Meyer, Rebecca Diekmann, Andreas Hein

Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Abteilung Assistenzsysteme und Medizintechnik, Department für Versorgungsforschung, Abteilung Geriatrie, Department für Versorgungsforschung
Journal: https://doi.org/10.1038/s41598-022-12632-4

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation: Beschäftigte in Pflegeberufen sind überdurchschnittlich hohen psychischen und physischen Arbeitsanforderungen ausgesetzt, die zu muskuloskelettalen Beschwerden und degenerativen Muskel-Skelett-Erkrankungen führen können. Die Folge sind berufsspezifische Arbeitsunfähigkeit und ein Berufsausstieg vor dem Renteneintrittsalter. Diese Faktoren beeinflussen die vorherrschende Diskrepanz von akutem Fachkräftemangel und der steigenden Zahl pflegebedürftiger Menschen – bedingt durch den demografischen Wandel und COVID-19 – gravierend.

Umlagerungsprozesse im Pflegebett zählen zu den physischen Gesundheitsrisiken des pflegerischen Alltags, die alle zwei bis drei Stunden – oftmals ohne Berücksichtigung ergonomischer Praktiken oder die Verwendung von Hilfsmitteln – durchgeführt werden. Neue Ansätze und Technologien zur körperlichen Entlastung sind dringend erforderlich, um die vorherrschenden Arbeitsbedingungen zu verbessern. Kollaborative robotische Systeme stellen eine Möglichkeit dar, herkömmliche Arbeitsprozesse basierend auf einer sensorischen Umgebungswahrnehmung adaptiv zu unterstützen.

Unsere Arbeit ist die weltweit erste experimentelle Untersuchung, die das Potential kollaborativer Robotik zur körperlichen Entlastung von Pflegekräften quantifiziert. Im Pflegelabor der Universität Oldenburg wurde – aufgrund ethischer und technischer Voraussetzungen – eine Patientensimulationspuppe (80 kg) im Pflegebett von der Rücken- in die Seitenlage bewegt. Das Umlagern erfolgte durch die gezielte Kollaboration der Pflegefachpersonen mit dem robotischen System. Ein Mess- und Analysesystem erfasste die Bewegungs- und Muskelaktivitätsdaten der Pflegekräfte, um die Vorbereitungs- und Interaktionsstrategien im Pflegeprozess abzuleiten und das Entlastungspotential zu quantifizieren. Der Einsatz des Robotersystems reduzierte die maximale Kraftanstrengung im Pflegeprozess um bis zu 51 %. Stark asymmetrische Haltungen und Bewegungen während der Umlagerung korrespondierten mit ausgeprägten Maxima in den Muskelaktivitätsdaten der unteren Gliedmaßen und der Wirbelsäule und wurden um bis zu 87 % reduziert. Dies führte zu einer signifikanten Reduktion der durchschnittlichen Muskelaktivität an der Wirbelsäule (55 %).

Zusammenfassend zeigt die vorgelegte Arbeit erstmalig die Machbarkeit der robotergestützten Patientenhandhabung und legt den Grundstein für zukünftige Forschungsarbeiten. Sie unterstreicht die Notwendigkeit der interdisziplinären Forschung zur Analyse der sensorischen Umgebungswahrnehmung des robotischen Systems, um adaptiv auf die individuellen Bedürfnisse und funktionellen Fähigkeiten der Pflegekräfte zu reagieren.

Zur Preisträgerin: Anna Brinkmann studierte Medizintechnik (B.Sc.) und Human Technology in Sports and Medicine (M.Sc.) in Bremerhaven, Köln und Istanbul. Sie ist Mitarbeiterin der Abteilung Assistenzsysteme und Medizintechnik der Universität Oldenburg und verteidigte ihre Dissertation „Biomechanical analysis of nursing tasks for physical relief by collaborative robotics“ am 23.09.2022 (Dr. rer. nat.).

Titel der Publikation: "Bloodstream Infections Caused by Magnusiomyces capitatus and Magnusiomyces clavatus: Epidemio-logical, Clinical, and Microbiological Features of Two Emerging Yeast Species”
Autoren: Janina Noster, Martin B. Koeppel, Marie Desnos-Olivier, Maria Aigner, Oliver Bader, Karl Dichtl, Stephan Göttig, Andrea Haas, Oliver Kurzai, Arthur B. Pranada, Yvonne Stelzer, Grit Walther, Axel Hamprecht

Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Universitätsinstitut für Medizinische Mikrobiologie und Virologie, Department für Humanmedizin
Journal: Antimicrobial agents and chemotherapy (2021), Vol. 66 No. 2, AAC-01834

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation: Blutstrominfektionen mit seltenen Hefen wie Magnusiomyces spp. (früher), stellen eine große Heraus­forderung in der Diagnostik und Therapie dar. Die Differenzierung der beiden häufigsten Spezies Mag-nusiomyces clavatus und Magnusiomyces capitatus mit den bisher eingesetzten biochemischen Metho­den ist nicht möglich, die wahre Epidemiologie dieser Infektionen unbekannt. Aufgrund der intrinsischen Resistenz gegenüber vielen Antimykotika (z.B. Echinocandine) ist die Mortalität bei Infektionen mit die­sen Erregern weiterhin sehr hoch, trotz moderner antifungaler Chemotherapien. Bislang gibt es nur wenige Arbeiten zur Epidemiologie und der antifungalen Empfindlichkeit dieser Erreger, bei denen Re-ferenzmethoden zur Identifizierung und Resistenztestung eingesetzt wurden.

In unserer Arbeit haben wir Isolate von insg. 34 Blutstrominfektionen mit M. clavatus und M. capitatus von sieben Institutionen in Deutschland und Österreich mit einem Zeitraum von fast 20 Jahren zusammengetragen. Dank molekularer und massenspektrometrischer Identifizierungsmethoden konnten wir zeigen, dass in Deutschland Infektionen sehr viel häufiger durch M. clavatus verursacht waren, im Gegensatz zu den meisten bisher publizierten Daten, welche nicht mit molekularbiologischen Referenzmethoden erzielt wurden. Ein Großteil der Infektionen (79%) in unserer Studie trat bei Patien­ten mit hämato-onkologischen Grundkrankheiten auf. Wir haben die Empfindlichkeit dieser Isolate ge­genüber acht verschiedenen Antimykotika mit der Goldstandardmethode der Bouillonmikrodilution un­tersucht; Voriconazol und Posaconazol wiesen die beste in vitro Wirksamkeit auf. Zudem haben wir diese Ergebnisse auch mit den häufig eingesetzten Gradiententests verglichen, welche eine inakzep­table Übereinstimmung mit der Referenzmethode aufwiesen. Des Weiteren konnten wir Methoden etab­lieren, mit denen auch kleinere Labore ohne molekularbiologische Ausstattung oder Massenspektro-metrie M. capitatus und M. clavatus sicher unterschieden werden können. Zusammenfassend stellt die vorgelegte Arbeit die umfassendste Untersuchung zu Magnusiomyces spp. bei Blutstrominfektionen dar. Unsere Arbeit trägt zum Verständnis der Epidemiologie dieser seltenen Erreger bei und liefert so­wohl dem Kliniker als auch den Laboren wichtige Hinweise für die Therapie und Diagnostik dieser emerging pathogens.

Zur Preisträgerin: Dr. Janina Noster übernahm im Juli 2020 die Leitung der Forschungslabore in der Abteilung für medizi­nische Mikrobiologie und Virologie von Prof. Hamprecht. Ihre Forschungsschwerpunkte sind Analysen der Expression von Antibiotika-Resistenzgenen. Sie promovierte in der Abteilung für Mikrobiologie an der Universität Osnabrück über das Zusammenspiel von Metabolismus und Virulenz bei Salmonella enterica.

Titel der Publikation: "The effect of Rho Kinase inhibition on corneal nerve regeneration in vitro and in vivo"
Autoren: Sonja Mertsch, Inga Neumann, Cosima Rose, Marc Schargus, Gerd Geerling, Stefan Schrader

Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Universitätsklinik für Augenheilkunde, Department für Humanmedizin
Journal: The Ocular Surface, Aug 2021, in press, available online 19 August 2021
doi: 10.1016/j.jtos.2021.08.011; IF 12.336 (2019)

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation: Die neurotrophe Keratopathie (NK) ist eine degenerative Hornhauterkrankung, welche auf einer verminderten Innervation der Kornea basiert. Zugrundeliegenden Ursachen sind vielfältig und reichen von viralen Infektionskrankheiten (bspw. Herpeskeratitis) über neurochirurgische Eingriffe, chirurgische Eingriffe an der Kornea bis hin zu systemischen Erkrankungen wie Diabetes mellitus. Trotz eines grundsätzlichen Regenerationspotenzials peripherer Nervenfasern findet eine ausreichende Re-Innervation der Kornea nur seltenen statt, welches häufig zu persistierenden Hornhautgeschwüren und in schweren Fällen zur Erblindung führen kann. Schwerpunkt bisheriger symptomatischer Therapien war eine intensive Oberflächenbenetzung, sowie eine Abdeckung mit Amnionmembran. Seit 2017 steht erstmals mit rNGF eine kurative Therapieoption zur Verfügung. Dieses wird jedoch aufgrund der hohen Kosten (ca. 14.000€) lediglich bei schwersten Fällen eingesetzt. Das Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen der NK ist noch immer unvollständig und der Bedarf an alternativen kurativen Therapieformen ist sehr hoch.

In dieser Publikation konnten wir zum ersten Mal den positiven Einfluss einer Rho Kinase (ROCK-) Inhibition auf die Regeneration von geschädigten kornealen Nerven in-vitro und in-vivo aufzeigen. Es wurde ein neuartiges 3D-Kornea-Modell etabliert, welches eine in-vivo-ähnliche Umgebung für die Nervenzellen bietet. Hierbei zeigten sich vergleichbare Ergebnisse wie bei herkömmlichen 2D Versuchen sowie den in-vivo Versuchen. Zusätzlich konnte im lebenden Tier mittels konfokaler Mikroskopie (HRT-III) ein Zeitverlauf der Nervenregeneration über 28 Tage in den gleichen Tieren verfolgt werden. Neben den funktionellen Analysen wurden zusätzlich Signalwege mittels qrtPCR untersucht, um zugrundeliegende Mechanismen der gesteigerten Regeneration aufzudecken.

Zusammenfassend haben wir in dieser Veröffentlichung ein neues 3D Modell zur Nervenregeneration, sowie die konfokale Mikroskopie in einem Mausmodell etabliert und konnten so den regenerativen Effekt des ROCK-Inhibitors auf geschädigte Nervenfasern aufzeigen. Dies ist ein klinisch sehr vielversprechender Ansatz für eine neuartige kurative Therapie der NK und zusätzlich besonders relevant, da bereits zugelassene ROCK-Inhibitoren (Ripasudil, Netarsudil) in Japan und den USA zur Behandlung des Glaukoms existieren, welches eine mögliche klinische Translation des Projektes deutlich vereinfacht.

Zur Preisträgerin: Dr. rer. nat. Sonja Mertsch leitet seit Dezember 2018 das Labor für Experimentelle Ophthalmologie der Universitätsklinik für Augenheilkunde in Oldenburg. Schwerpunkt Ihrer Forschung sind die korneale Nervenregeneration und die Rekonstruktion und Regeneration der Augenoberflächen und Adnexe. Dr. Sonja Mertsch studierte Biologie an der WWU Münster und promovierte am Institut für Neuropathologie Münster über molekulare Mechanismen der Tumorzellmigration.

Titel der Publikation: "Identification of Brain-Specific Treatment Effects in NPC1 Disease by Focusing on Cellular and Molecular Changes of Sphingosine-1-Phosphate Metabolism"
Autoren: Anne Gläser, Franziska Hammerl, Markus H. Gräler, Sina M. Coldeway, Christin Völker, uvm.

Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Abteilung für Anatomie, Department für Humanmedizin
Journal: International Journal of Molecular Sciences, Jahr: 2020, Volume: 21

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation: Niemann-Pick type C1 (NPC1) is a lysosomal storage disorder, inherited as an autosomal-recessive trait. Mutations in the Npc1 gene result in malfunction of the NPC1 protein, leading to an accumulation of unesterified cholesterol and glycosphingolipids. Beside visceral symptoms like hepatosplenomegaly, severe neurological symptoms such as ataxia occur. Here, we analysed the sphingosine-1-phosphate (S1P)/S1P receptor (S1PR) axis in different brain regions of Npc1^-/- mice and evaluated specific effects of treatment with 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) together with the iminosugar miglustat. Using high-performance thin-layer chromatography (HPTLC), mass spectrometry, quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and western blot analyses, we studied lipid metabolism in an NPC1 mouse model and human skin fibroblasts. Lipid analyses showed disrupted S1P metabolism in Npc1^-/- mice in all brain regions, together with distinct changes in S1pr3/S1PR3 and S1pr5/S1PR5 expression. Brains of Npc1^-/- mice showed only weak treatment effects. However, side effects of the treatment were observed in Npc1^+/+ mice. The S1P/S1PR axis seems to be involved in NPC1 pathology, showing only weak treatment effects in mouse brain. S1pr expression appears to be affected in human fibroblasts, induced pluripotent stem cells (iPSCs)-derived neural progenitor, and neuronal differentiated cells. Nevertheless, treatment-induced side effects make examination of further treatment strategies indispensable.

Zur Preisträgerin: Anne Gläser ist Promotionsstudentin an der Universität Oldenburg in der Abteilung Anatomie. Sie beschäftigt sich mit der Analyse gewebespezifischer Behandlungseffekte bei der lysosomalen Lipidspeichererkrankung Morbus Niemann-Pick Typ C1. Zurzeit beschäftigt sie sich mit der Fertigstellung ihrer Promotionsschrift und möchte auch weiterhin im Bereich der Forschung tätig bleiben.

Titel der Publikation: "Combining Engineered U1 snRNA and Antisense Oligonucleotides to Improve the Treatment of a BBS1 Splice Site Mutation"
Autoren: Saskia Breuel, Mariann Vorm, Anja U. Bräuer, Marta Owczarek-Lipska und John Neidhardt
Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Abteilung für Humangenetik, Department für Humanmedizin
Journal: Molecular Therapy Nucleic Acids, 2019, Volumen 18, S. 123-130

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation:
Retinale Degenerationen (RD) sind seltene Erbkrankheiten, die durch den progressiven Verlust der Sehzellen häufig zu Blindheit führen und dadurch die Lebensqualität des Patienten beeinträchtigen. Weltweit sind in etwa 1 von 3000 Individuen von RD und den damit verbundenen enormen sozioökonomischen Problemen betroffen. Therapeutische Behandlungsmöglichkeiten sind durch die genetische Heterogenität selten verfügbar oder zeigen nur geringfügig eine effiziente Wirkung. Deshalb ist die Entwicklung neuer therapeutischer Vorgehensweisen dringend notwendig.
So untersuchten sie eine Familie, in der ein Mitglied von der zur Gruppe der retinalen Degenerationen gehörenden Erkrankung Retinitis Pigmentosa betroffen war. Auf molekularer Ebene wird die Erkrankung durch eine Mutation verursacht, die zu einem veränderten Spleißmuster des Gentranskriptes führt. Dadurch ist die Menge des normalen Genproduktes für den Erhalt und die Funktion der Sehzellen nicht ausreichend und diese sterben mit der Zeit ab.
In ihrem Paper „Combining engineered U1 snRNA and antisense oligonucleotides to improve the treatment of a BBS1 splice site mutation“ entwickelten sie unter Verwendung Patienten-abgeleiteter Fibroblasten einen neuen, erstmals erfolgreichen Therapieansatz zur Bewältigung der schädlichen Auswirkungen der Mutation. Sie kombinierten zwei Techniken, die beide die Menge an korrekt-gespleißtem Transkript erhöhten und den Therapieeffekt dadurch synergistisch verbessern konnten. Diese Kombinationstherapie ist signifikant effizienter, als eine zuvor von der Human Genetics Division of the School of Medicine and Health Science at the University of Oldenburg publizierte Technik. Sie konnten mit ihren Ergebnissen außerdem zeigen, dass dieser neue therapeutische Ansatz keinen Anstieg des Zelltods der behandelten Patientenzellen hervorruft und somit eine hohe Sicherheit aufweist.

Zur Preisträgerin: Saskia Breuel ist Biologiestudentin an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg und hat in der Abteilung für Humangenetik an der Fakultät VI ihre Masterarbeit zum Thema „Gentherapeutische Korrektur von mutations-induzierten BBS1 Spleißdefekten mittels AONs und mutations-adaptierter U1 snRNA“ mit einer 1,0 abgeschlossen. Sie absolvierte ihre Bachelorarbeit in der Abteilung Neurogenetik.

Titel der Publikation: „Cardiopulmonary resuscitation quality parameters from motion capture data using Differential Evolution fitting of sinusoids"
Autoren: Christian Lins, Daniel Eckhoff, Andreas Klausen, Sandra Hellmers, Andreas Hein und Sebastian Fudickar
Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Abteilung Assistenzsysteme und Medizintechnik, Department für Versorgungsforschung
Journal: Applied Soft Computing, Juni 2019, Seite 300 bis 309

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation:
Die Herz-Lungen-Wiederbelebung (CPR) ist eine wichtige Gegenmaßnahme, wenn Menschen einen plötzlichen Herzinfarkt/-stillstand erleiden. Erste Hilfe leisten meist zunächst medizinische Laien, daher ist eine breite Kenntnis der CPR in der Bevölkerung entscheidend. Qualitativ hochwertige CPR gelingt dabei nur bei regelmäßigem Training, für das auch technische Hilfsmittel genutzt werden. Diese Arbeit beschreibt einen robusten und neuen Ansatz für neuartige Trainingsgeräte für die Herz-Lungen-Wiederbelebung vor. Während bisherige Trainingsgeräte meist stationäre und physikalisch schwere Trainingspuppen sind, verwendet der in dieser Arbeit beschriebene Ansatz eine mobile RGB-D-Kamera (wie etwa die Microsoft Kinect), mit der die Erfassung der kompletten Szenerie möglich ist. Externe Messungen wie in unserem Ansatz, können die Szene und das Verhalten der Akteure bewerten, insbesondere für das Training von professionellen Rettern. Aber auch für das Training von Laien können externe Systeme zusätzliche Beobachtungen in die Qualitätsbewertungen einbeziehen, wie z.B. die Haltung des Oberkörpers und der Arme des Trainierenden in der CPR, was einen erheblichen Einfluss auf die Ausdauer und Müdigkeit des Trainierenden hat.
Unsere Methode passt dabei kontinuierlich die Bewegungsdaten an ein Sinus-Modell an, das damit Herzdruckfrequenz und Eindrucktiefe ableiten kann. In einem ersten Schritt haben wir die Erkennung dieser wichtigsten Qualitätsfaktoren der Herzdruckmassage auf Basis von Bewegungsdaten des Kinect-Sensors evaluiert. Wir konnten dabei zeigen, dass der Ansatz praktikabel ist und die beobachtete Kompressionsfrequenz nur minimal vom Goldstandard abweicht. Mit diesen Ergebnissen lassen sich nun kostengünstige CPR-Trainingsgeräte für den Einsatz in der Breite entwickeln. Vor allem Regionen ohne geeignete Trainingseinrichtungen könnten von praktikablen, kostengünstigen Trainingstechnologien profitieren. Mit der zunehmenden Verbreitung von KI-Hardware in Smartphones ist auch eine Integration unserer Methode in zukünftige Smartphones als App möglich. Das Smartphone wird so zum persönlichen Wiederbelebungstrainingsgerät. Auch die Integration in Defibrillatoren ist denkbar, eine integrierte Kamera könnte die CPR beobachten und akustische Hinweise geben. Damit wäre auch die Unterstützung eines Retters im Realeinsatz möglich.

Zum Preisträger: Christian Lins studierte Medieninformatik und Informatik an der Hochschule Osnabrück (Abschlüsse 2009 Dipl.-Inf. (FH), 2012 M.Sc.) und ist seit 2013 Doktorand am OFFIS-Institut und der Abteilung Assistenzsysteme und Medizintechnik. Er befasst sich im Rahmen seiner Doktorarbeit mit evolutionärer Optimierung von Klassifikationsmodellen. Zudem engagiert er sich in der Promovierendenvertretung der Universität.

Titel der Publikation: "Audio-visual speech in age-related hearing loss: Stronger integration and increased frontal lobe recruitment"
Autoren: Dr. Stephanie Rosemann und Prof. Dr. Christiane M. Thiel
Abteilung, Department oder Universitätsklinik: Biologische Psychologie, Department für Psychologie
Journal: NeuroImage, 2018, 175, Seite 425-437

Zusammenfassung zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation:
Eine natürliche Folge des Alterns sind Beeinträchtigungen im Hörvermögen, die überwiegend die hohen Frequenzen betreffen. Durch diesen Hörverlust wird die Wahrnehmung von Sprache beeinträchtigt, besonders unter schwierigen Bedingungen, zum Beispiel durch Hintergrundgeräusche. Im Alltag haben wir jedoch zusätzliche visuelle Informationen, die die Sprachwahrnehmung verbessern können, zum Beispiel durch Lippenlesen. Vorherige Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass Hörbeeinträchtigungen im Alter zu Veränderungen der auditorischen Wahrnehmung und sogar zu neuronalen Veränderungen des auditorischen Kortex führen. Inwiefern der Hörverlust die Verarbeitung von audio-visueller Sprache beeinflusst, ist bisher nicht bekannt. Deswegen untersuchten wir in dieser Studie den Einfluss von altersbedingter unbehandelter Hörbeeinträchtigung auf audio-visuelle Sprachwahrnehmung mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT). Hierbei handelt es sich um die erste fMRT Studie, die audio-visuelle Sprachwahrnehmung bei milder bis moderater Hörbeeinträchtigung im Alter untersucht. Wir konnten zeigen, dass hörbeeinträchtigte Probanden eine stärkere audio-visuelle Integration aufweisen und dass sie für die Verarbeitung von schwierigen Sprachstimuli zusätzliche Aktivierung des frontalen Kortex zeigen. Diese hängt vermutlich mit der erhöhten Anstrengung zusammen, die diese Probanden aufwenden, um die Aufgabe zu lösen. Interessant hierbei ist außerdem, dass diese Veränderungen signifikant mit der Schwere des Hörverlustes einhergehen, d.h. ein stärkerer Hörverlust führt zu einer stärkeren Integration und höheren Aktivierung des frontalen Kortex. Somit zeigen wir zum ersten Mal, dass schon leichter bis moderater Hörverlust zu Veränderungen der Wahrnehmung und der neuronalen Verarbeitung von audio-visueller Sprache führen und dass diese Veränderungen in Zusammenhang mit der Schwere des Hörverlusts stehen. Aus klinischer Sicht sind diese Ergebnisse höchst relevant, da diese Veränderungen die Anpassung eines Hörgerätes beeinflussen können. Hinzu kommt, dass Hörverlust in unserer alternden Gesellschaft eine große Rolle spielt – über 40% der Erwachsenen über 65 Jahre sind von Hörbeeinträchtigungen betroffen (von Gablenz & Holube, 2015).

Zur Preisträgerin: In ihrer Promotion an der Universität Bremen befasste sie sich mit auditorischen und visuellen Störungen, die nach einem Schlaganfall auftreten. Seit 2016 ist Stephanie Rosemann PostDoc in der Abteilung für Biologische Psychologie an der Universität Oldenburg. Hier konzentriert sie sich in ihrer Forschung auf neuronale Veränderungen bei Hörbeeinträchtigungen im Alter.