Kooperative Forschungsförderungseinrichtungen
Co-operative forms of research

DFG-FORSCHERGRUPPEN
DFG RESEARCH UNITS

Sprachtheoretische Grundlagen der Kognitionswissenschaft
Forschergruppe: Grammatik und Verarbeitung verbaler Argumente
Programmgeschichte des DDR-Fernsehens - komparativ
Architektur von nano- und mikrodimensionalen Strukturelementen
Analysis and Stochastics in Complex Physical Systems
From Local Constraints to Macroscopic Transport
Atherobesity: Fett und Gefäß
Neuronale und gliale P2-Rezeptoren

Forschergruppe: Sprachtheoretische Grundlagen der Kognitionswissenschaft / Sprachliches und konzeptuelles Wissen
Linguistic-theoretical Foundations of Cognitive Science: Linguistic and Extralinguistic Knowledge

Laufzeit

01.10.1999 – 30.04.2007

Beteiligte Einrichtungen

Universität Leipzig

• Philologische Fakultät
• Institut für Linguistik
• Institut für Slavistik
• Fakultät für Sozialwissenschaften und Philosophie
• Institut für Logik und Wissenschaftstheorie

Universität Newcastle, Medical School / Großbritannien
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Humboldt-Universität zu Berlin

Ziele, Programm und Struktur

Die Forschergruppe baut auf der einheitlichen methodologischen Grundlage einer Chomskygrammatik nach Minimalistischem Programm, erweitert durch eine Zweiebenengrammatik nach Bierwisch/Schreuder (1992) bzw. Maienborn/Herweg (1992), auf. Diese modular strukturierte Grammatik ist Teil des ebenfalls als modular strukturiert aufgefassten kognitiven Systems (vgl. Levelt 1989). Die einzelnen Projekte befassen sich mit Problemen an den Schnittstellen der grammatischen Module wie an den Schnittstellen hin zur Kognition und zur lautlichen Realisierung. An den Rändern der Grammatik wird von Verifikationsmethoden aus der experimentellen Phonologie, Psycholinguistik und Formalen Logik Gebrauch gemacht.

• Gruppe A: Die Schnittstelle Konzeptuelles System - Lexikon/Semantik mit den Teilprojekten Ereignisstrukturen, Kontrast und Korrektur, Lexikonkonzept, Präsupposition und Negation, Intonation und Bedeutung
• Gruppe B: Lexikon-Grammatik Beziehungen mit den Teilprojekten Kontrast und Korrektur, Lexikonkonzept, Präsupposition und Negation, Lexikon-Syntax-Schnittstelle, Informationsstruktur im Russischen
• Gruppe C: Syntax-Semantik-Beziehungen mit den Teilprojekten Ereignisstrukturen, Kontrast und Korrektur, Lexikonkonzept, Intonation und Bedeutung
• Gruppe D: Syntax-Phonologie-Beziehungen und die Schnittstelle zur Akustik/ Perzeption mit den Teilprojekten Kontrast und Korrektur, Intonation und Bedeutung, Informationsstruktur im Russischen, Prädiktive Satzverarbeitung

Goals, structure and programme

The research group takes as its methodological basis Chomskyan grammar, specifically the Minimalist Program, extended to include a two-level semantics as proposed by Bierwisch & Schreuder (1992) and Maienborn & Herweg (1992). The grammar in the sense of the linguistic system is taken to be organised in modules. The modular grammar constitutes one part of the likewise modularly structured cognitive system (cf. Levelt 1989). The individual projects deal with problems at the interface of the grammatical modules and at the interface with extralinguistic cognition and phonetic realization. At the edges of the grammar use is made of verification methods from experimental phonology, psycholinguistics and logic.

• Group A: The interface between the conceptual system and the lexicon/ semantics with the subprojects Event Structures, Contrast and Correction, Concept of the Lexicon, Presupposition and Negation, Intonation and Meaning
• Group B: Relations between the lexicon and the grammar with the subprojects Contrast and Correction, Concept of the Lexicon, Presupposition and Negation, Lexicon-Syntax Interface, Information Structure in Russian
• Group C: Relations between syntax and semantics with the subprojects Event Structures, Contrast and Correction, Concept of the Lexicon, Intonation and Meaning
• Group D: Syntax-phonology relations and the interface with acoustics/ perception with the subprojects Contrast and Correction, Intonation and Meaning, Information Structure in Russian, Predictive Sentence Processin

Forschergruppe: Grammatik und Verarbeitung verbaler Argumente
Grammar and Processing of Verbal Arguments

Laufzeit

2006–2009

Beteiligte Einrichtungen:

Universität Leipzig, Philologische Fakultät

• Institut für Linguistik
• Institut für Slavistik

Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie

• Department of Linguistics

Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig

• Independent Junior Research Group Neurotypology

Programm und Struktur

Die Forschergruppe vereint Grammatiktheoretiker, Sprachtypologen und Psycholinguisten bei Untersuchungen zum Kern der Grammatik: der Beziehung von Verb und Argument. Die Forschungen erstrecken sich von der Argumentstruktur im Lexikon (die die Zahl und Art der thematischen Rollen eines Verbs festlegt) über die Argumentrealisierung in der Syntax (d.h., die Zuordnung von thematischen Rollen zu grammatischen Funktionen wie Subjekt und Objekt) und die Argumentkodierung in der Morphologie (also der Sichtbarmachung von grammatischen Funktionen mit Hilfe von Kasus oder Kongruenz) bis zur Argumentinterpretation in der Semantik. Eine wesentliche Rolle spielen dabei in allen vier Bereichen Prominenzskalen (Belebtheit, Definitheit, Person, Kasus, usw.). Die Forschungen sämtlicher Teilprojekte sind primär grundlagenorientiert. Die Teilprojekte im Einzelnen:

P1: Typologische Varianz bei der Verarbeitung grammatischer Relationen
Typological Variation in the Processing of Grammatical Relations
(Balthasar Bickel und Ina Bornkessel)

P2: Ditransitive Konstruktionen in den Sprachen der Welt
Ditransitive Constructions in the World’s Languages
(Bernard Comrie und Martin Haspelmath)

P3: Kasussysteme mit markiertem Absolutiv/Nominativ aus synchroner und diachroner Perspektive
Marked Absolutive and Marked Nominative Case Systems in Synchronic and Diachronic Perspective
(Michael Cysouw)

P4: Bedingungen für die Argumentrealisierung in slavischen Sprachen
Conditions on Argument Realization in Slavic Languages
(Uwe Junghanns)

P5: Argumentkodierung in Morphologie und Syntax
Argument Encoding in Morphology and Syntax
(Gereon Müller)

P6: Argumentstruktur, syntaktische Abbildung und morphosyntaktische Merkmale
Argument Structure, Syntactic Mapping, and Morphosyntactic Features
(Gerhild Zybatow)

Arbeit der Forschergruppe

Das Jahr 2007 war das zweite Jahr der Forschergruppe, die im Laufe des Jahres 2006 ihre Arbeit aufgenommen hatte. Die Forschungen sind dadurch gekennzeichnet, dass eine Dreifachperspektive (Grammatiktheorie, Sprachtypologie, Psycholinguistik) auf ein und denselben Gegenstand (verbale Argumente) gewählt wird. Diese Dreifachperspektive ist ein Alleinstellungsmerkmal des Standorts Leipzig. Sie hat sich in den ersten zwei Jahren nicht nur als grundsätzlich möglich erwiesen (was aufgrund der Unterschiedlichkeit der beteiligten Ansätze alles andere als selbstverständlich ist), sondern darüber hinaus auch als für alle Seiten sehr ertragreich.

Die Arbeit der Forschergruppe ist im Jahr 2007 durch eine Vielzahl von Vorträgen und Publikationen dokumentiert und der Fachwelt zugänglich gemacht worden. Darüber hinaus wurde vom 20. bis zum 21. April 2007 in der Bibliothek Albertina von der Forschergruppe eine internationale Konferenz mit dem Titel Workshop on Grammar and Processing of Verbal Arguments ausgerichtet. Eingeladene Sprecher waren Judith Aissen (Santa Cruz), Denis Creissels (Lyon), Gerrit Dimmendaal (Köln), Helen de Hoop (Nijmegen), William McGregor (Århus), Andrew Nevins (Harvard), Maaike Schoorlemmer (Utrecht), Luka Szucsich (Berlin), und Dieter Wunderlich (Berlin); der Rest des Programms wurde durch Mitglieder der Forschergruppe bestritten. Diese Konferenz erbrachte einige wichtige wissenschaftliche Ergebnisse (z.B. bzgl. der Möglichkeit, dass morphologische und syntaktische Transitivität nicht konvergieren müssen; oder bzgl. der Frage, ob Inkorporation und Kongruenz vergleichbaren Beschränkungen unterliegen; oder bzgl. der Interaktion von Belebtheit und Subjektstatus in Grammatik und Verarbeitung). Darüber hinaus war sie auch in anderen Bereichen erfolgreich: Zum einen gelang es, ForscherInnen, die aus unterschiedlichen Perspektiven an denselben Daten arbeiten, zusammenzuführen und miteinander ins Gespräch zu bringen. Zum anderen hat die Tagung ganz wesentlich dazu beigetragen, die Forschergruppe in der internationalen Spitzenforschung kenntlich zu machen.

Neben dieser zentralen Tagung gab es noch eine Reihe anderer Workshops mit (noch) engerer Thematik. So wurde an der Universität Leipzig vom Projekt P5 in Zusammenarbeit mit dem von Jochen Trommer (Institut für Linguistik) geleiteten DFG-Netzwerk “Core Mechanisms of Exponence” vom 22. bis zum 23. Juni 2007 der mittlerweile dritte Workshop on Theoretical Morphology (WoTM3) durchgeführt; externe Sprecher bei dieser international ausgerichteten Veranstaltung waren u.a. Rita Manzini (Florenz), Ruth Kramer (Santa Cruz), Albert Ortmann & Carsten Steins (Düsseldorf), Eric Fuß (Frankfurt), Daniel Harbour (London), Maire Noonan (Montreal), Paolo Acquaviva (Dublin), Dieter Wunderlich (Berlin), Marc van Oostendorp (Amsterdam), Ricardo Bermudez-Otero (Newcastle) und Andrew Nevins (Cambridge, Mass.). Am Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie fand vom 23. bis zum 25. November eine Konferenz über Ditransitive Constructions statt, die vom Projekt P2 organisiert wurde und ca. 40 Vorträge umfasste. Darunter waren bedeutende internationale Experten auf diesem Gebiet, wie etwa Beth Levin (Stanford), Malka Rappaport Hovav (Jerusalem), Ricardo Etxepare (CNRS), Igor Nedjalkov (St. Petersburg), Ulrike Mosel (Kiel), Bernd Heine (Köln), Christa König (Köln), Tanmoy Bhattacharya (Delhi), Andrew Simpson (Los Angeles), Joachim Sabel (Louvaine) und Eva Schultze-Berndt (Manchester). Schließlich ist zu erwähnen der von der Universität Leipzig mitfinanzierte und von den Projekten P5 und P6 gemeinsam mit Linguisten von der Harvard University (Andrew Nevins, Cedric Boeckx) und vom MIT (David Pesetsky) am 8. und 9. September 2007 an der Harvard University organisierte Harvard/Leipzig Workshop on Morphology and Argument Encoding. Vortragende von Leipziger Seite waren hier Gereon Müller, Jochen Trommer, Fabian Heck und Marc Richards (P5) sowie Petr Biskup und Gerhild Zybatow (P6). Dazu kamen aus Harvard Hakyung Jung, Cedric Boeckx, Karlos Arregi und Andrew Nevins; vom MIT wurden Vorträge von David Pesetsky und Daniel Harbour verantwortet.

Ergebnisse

Für das Jahr 2007 liegen u.a. die folgenden ausgewählten Forschungsergebnisse vor.
In P1 wurde das Variablensystem für Strukturen, die Argumentmengen bilden, gegenüber dem Vorjahr weiter ausgebaut; die typologische Datenbank wurde weiter entweickelt. Damit wurde es möglich, systematisch nach solchen Strukturen in Morphologie und Syntax zu fahnden und anschliessend in einzelnen Sprachen mittels ERP-Experimenten auf ihre Auswirkungen bezüglich der inkrementellen Satzintepretation zu untersuchen. Zur Studie zum Chinesischen, die bereits 2006 begonnen wurde, kam in diesem Jahr eine Studie zum Hindi. Weiter ist geplant eine Studie zum Tschetschenischen.

In P2 wurden die zentralen drei Projektziele – (i) eine Datenbank mit ditransitiven Verben, (ii) die Herausgabe eines Sammelbandes auf der Basis der oben erwähnten Tagung sowie (iii) der für 2008 vorgesehene Abschluss einer Monographie zu diesem Bereich – weiterverfolgt. In der Datenbank sind zur Zeit Daten über 250 ditransitive Konstruktionen aus weit über 100 Sprachen. Der Sammelband mit dem Titel Studies in Ditransitive Constructions wird ca. 23 Einzeldarstellungen umfassen und voraussichlich Ende 2008 erscheinen. Die Monographie schließlich steht in ihren Grundzügen bereits fest; sie ist um ein von Andrej Malchukov, Martin Haspelmath und Bernard Comrie ausgearbeitetes zentrales Thesenpapier herum gegliedert, das auch Grundlage der Tagung Ditransitive Constructions gewesen ist.

In P3 wurden die Forschungen zu markierten Nominativ/Absolutiv-Konstruktionen in den Sprachen der Welt im Jahr 2007 im wesentlichen in drei Richtungen vorangetrieben. Zum einen wurden quantitative Ansätze zur Analyse von typologischen Daten bzgl. nullmarkiertem Absolutiv verfolgt. Zum anderen wurde ein System mit nullmarkiertem Absolutiv im Detail anhand einer Einzelsprache erforscht, nämlich der meso-amerikanischen Sprache Tlapanec. Schließlich wurde weiter an einer umfassenden Typologie von Sprachen mit markiertem Nominativ/Absolutiv gearbeitet.

In P4 wurden im Jahr 2007 mehrgleisig verschiedene Typen der Argumentrealisierung in verschiedenen slavischen Sprachen untersucht. Dabei ging es u.a. um Argumente ditransitiver Verben, um die Kasusverteilung bei Perzeptionsprädikaten sowie um die overte vs. coverte Realisierung von Subjekten (pro-drop) und Objekten. Darüber hinaus wurde die bereits 2006 begonnene Datenbank weiter forgeführt.

In P5 wurde im Jahr 2007 ein Sample von aus theoretischer Perspektive interessanten Typen von Argumentkodierungssystemen jeweils im Detail aus morphologischer wie syntaktischer Perspektive untersucht (u.a. im Antekerrepenhe, Diyari, Nez Perce, Southern Tiwa, Timucua und Tlapanec) und im Hinblick auf zentrale Hypothesen der Projektarbeit analysiert. Besonderes Augenmerk lag dabei auch auf der Rolle von Flexionsklassen; es konnte gezeigt werden, dass bei Annahme von maximal verbreitetem Synkretismus die Zahl möglicher Flexionsklassen über einem Inventar von Exponenten beschränkt ist durch die Potenzmenge der Exponenten des Inventars (‘Inflection Class Economy Theorem’).

In P6 wurde die korpusbasierte Untersuchung und Klassifizierung von russischen Präfixen in Bezug auf syntaktische Relationen zwischen verbalen Argumenten weitergeführt. Durch die Analyse der vorhandenen Daten wurde festgestellt, dass die superlexikalischen Präfixe höchstwahrscheinlich eine Untermenge der lexikalischen Präfixe bilden. Des Weiteren wurden Effekte von Präfigierungen auf die Syntax und Semantik der Ausgangsverben untersucht. Hier ließen sich einige Generalisierungen erkennen, z.B., dass sowohl lexikalische als auch superlexikalische Präfixe die Eigenschaft besitzen, das Simplexverb, mit dem sie sich verbinden, zu perfektivieren.

Ziele

Eine übergreifende Aufgabe ist die weitere Integration der Ergebnisse aus den Einzelprojekten mit dem Ziel, aus unterschiedlichen Forschungsperspektiven zu einer konvergierenden Interpretation der empirischen Evidenz zu kommen. Dabei soll auch der Einfluss von Prominenzskalen noch genauer untersucht werden als bisher, u.a. durch eine internationale Tagung im Frühjahr 2008 und eine auf der Basis von Arbeiten aus allen Projekten gemeinsam entwickelte Monographie.

Ein weiteres übergreifendes Ziel der Forschergruppe ist die Untersuchung eines für die Grammatik verbaler Argumente wichtigen Konzepts, nämlich der Makrofunktionalität und Unterspezifikation. Hier geht es um weit verbreitete Fälle, wo eine sprachliche Form mehrere Funktionen erfüllen, also Diener mehrerer Herren gleichzeitig sein kann. Derartige Phänomene spielen in allen Projektion der Forschergruppe eine große Rolle.
Für den Sommer 2008 ist der Fortsetzungsantrag für die zweite Drei-Jahresphase der Forschergruppe geplant.

Summary

The research unit assembles scholars working in grammatical theory, linguistic typology, and psycholinguistics, in order to investigate the core of grammar – viz., the relation between a verb and its argument(s). Research is carried out on argument structures in the lexicon (which regulate the quality and quantity of thematic roles of a predicate); on argument realisation in syntax (i.e., the mapping from thematic roles to grammatical functions like subject and object); on argument encoding in morphology (i.e., the indication of grammatical functions by case or agreement); and on argument interpretation in semantics. In all these domains, there is a significant influence of prominence scales (related to animacy, definiteness, person, case, etc.), which is addressed in detail. Investigations in all individual projects belong primarily to the realm of pure (rather than applied) research.

Forschergruppe Programmgeschichte des DDR-Fernsehens - komparativ
Programme History of GDR Television (East Germany) - compared to West German TV

Laufzeit

01.06.2001 – Sommer 2007

Beteiligte Einrichtungen

Universität Leipzig

• Institut für Kommunikations- und Medienwissenschaft

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

• Institut für Medien- und Kommunikationswissenschaften

Humboldt-Universität Berlin

• Institut für Kultur- und Kunstwissenschaften
• Institut für deutsche Literatur

Kunsthochschule für Film und Fernsehen „Konrad Wolf“ Potsdam-Babelsberg

• AV-Medienwissenschaft

Stiftung Deutsches Rundfunkarchiv, Frankfurt/Main, Potsdam-Babelsberg

Forschergruppe: Architektur von nano- und mikrodimensionalen Strukturelementen
Architecture of nano- and microdimensional building blocks

Laufzeit

01.07.2003 – 30.6.2009

Beteiligte Einrichtungen

Universität Leipzig

Fakultät für Physik und Geowissenschaften

• Institut für Experimentelle Physik II

Fakultät für Chemie und Mineralogie

• Institut für Anorganische Chemie
• Institut für Mineralogie, Kristallographie und Materialwissenschaft

Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V., Leipzig

Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften, Leipzig

Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Halle/Saale

Ziele

Zukünftige Anwendungen in der Nanomechanik, Sensorik, Photonik und Elektronik erfordern eine neuartige Architektur von Mikro- und Nanostrukturen, die zunächst als Einzelelement, später auch als Netzwerk, den zur Verfügung stehenden, dreidimensionalen Raum voll nutzen. Hierdurch entstehen neue Freiheitsgrade beim Design, z.B. bezüglich des Verspannungsmanagements und der Konnektierbarkeit. Diesen Ansatz wollen wir verfolgen und die Herstellung von Nano- und Mikro-Säulen, -spiralen, röllchen, -zylindern und ähnlichen Strukturen studieren, die mit neuartiger Funktionalität Grundbausteine für die genannten Anwendungen sind.

Die von uns angestrebten Strukturen sollen konstruktiv im Raum gestaltet werden. Sie sollen mit geringem Aufwand an Strukturierungstechnologie, die Prinzipien von Selbstaufbau (self-assembly) oder gesteuertem Selbstaufbau (directed self-assembly) nutzend, erzeugt werden. Dieser bottom-up Ansatz ermöglicht es, qualitativ neuartige Strukturen (und die mit ihnen verknüpfte Funktionalität) herzustellen, die durch künstliche Strukturierung (top-down Ansatz) grundsätzlich nicht zu erreichen sind, z.B. spiralige oder konzentrische Strukturen oder Strukturen mit extremen Aspektverhältnis.

Die von uns erzeugten Strukturen unterscheiden sich fundamental von den zur Zeit ausgiebig untersuchten Nanopartikeln oder Clustern einfacher Form und mesoskopischen Inhomogenitäten und Nanostrukturen, die zumeist planar in eine feste Matrix (Halbleiterquantenpunkte) oder in eine flüssige Matrix (kolloidale Quantenpunkte) eingebettet sind. Die komplexe, dreidimensionale Formgestaltung unserer Einzelelemente, die auch Krümmungen beinhalten kann, führt zu neuartigen, anders nicht zu erreichenden, geometriebestimmten Eigenschaften, die sich von denen meso- und makrodimensionaler Volumenmaterialien und denen eingebetteter Schicht-, Faden- oder Punktstrukturen unterscheiden.

Die Forschergruppe zielt auf die Exploration von räumlich konstruierbaren Strukturelementen im Mikro- und Nanokosmos. Der genaue Größenmaßstab der Strukturen ist korreliert mit den angestrebten Eigenschaften und der damit verbundenen Funktionalität, z.B. Elektronen-Confinement, Wechselwirkung mit Photonen oder Phasenstabilität.

Es wurden folgende Teilprojekte bearbeitet:

• Eindimensionale Heterostrukturen und Nanorasen
  One-dimensional heterostructures and nano-forests
• Eindimensionale AIII-BV Nanostrukturen
  One-dimensional AIIIBV Nanostructures
• Konstruktive Darstellung von dreidimensionalen periodischen Strukturen durch Ionenstrahl-gestützte Deposition
  Constructive fabrication of three-dimensional, periodic structures using ion-beam-assisted deposition
• Zylindrisch-lamellare Mikrogefügeübergänge und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Kylindrit
  Cylindrical-lamellar microstructures and the relations of structure and properties of cylindrite
• Optische Resonanzen in Mikro- und Nanozylindern
  Optical resonances in micro- and nano-cylinders
• Herleitung effektiver Theorien für atomistisch dünne Röhren und Schichten
  Effective theories for atomically thin tubes and layers
• Synthese und Charakterisierung von thermoelektrischen Multischicht-Nanostäben von Pb-Bi-(S, Se,Te)- Verbindungen
  Synthesis and characterization of thermoelectric multi-layer nanowires of Pb-Bi-(S, Se,Te)- compounds
• Substratgebundene Nanostrukturen durch Diffraktionsmaskenprojektions-Laserablation
  Substrate-bound nanostructures by diffraction-mask laser ablation

Summary

Future applications in nanomechanics, sensorics, photonics and electronics require a novel kind of architecture von micro- and nanostructures. These structures shall fully use the three-dimensional space, first as single elements, later also as networks. New degrees of design freedom become possible with regard to strain management and interconnectivity. This approach is followed for the fabrication of nanowires and microcolumns, spirals, scrolls, cylinders or similar structures. Their novel functionality makes them elementary building blocks for the above mentioned applications.
The structures envisioned by us are constructed in free space. They shall be fabricated with minimum use of patterning technology, employing the principles of self-assembly and directed self-assembly. This bottum-up approach allows us to create novel structures which cannot be created by top-down technology, e.g. spirals and structures with extreme aspect ratio.

Our structures are fundamentally different from nanoparticles, clusters, mesoscopic inhomogeneities, nanostructures embedded in a planar matrix (quantum dots) or a liquid (colloidal quantum dots), which are currently under intense investigation. The complex, three-dimensional design of our building blocks can contain curvatures and leads to properties which cannot achieved any other way. The size scale of the structures depends on the physical properties such as electron or photon confinement or phase stability.

Forschergruppe: Analysis and Stochastics in Complex Physical Systems

Bewilligung

Anfang 2006 für 2 + 1 Jahre, mit möglicher Verlängerung um 3 Jahre.

Mitglieder

Stephan Luckhaus (Universität Leipzig, Mathematisches Institut), Manfred Salmhofer (Universität Leipzig, Institut für Theoretische Physik), Stefan Müller (MPI Leipzig), Stefan Adams (Warwick University), Nicolas Dirr (Bath University), Roman Kotecky (Prag und Warwick), Jean-Dominique Deuschel (TU Berlin), Jürgen Gärtner (TU Berlin), Michael Scheutzow (TU Berlin), Max von Renesse (TU Berlin), Barara Niethammer (Oxford University).

Zusammenfassung

Diese Forschergruppe entfaltet eine intensive Zusammenarbeit zwischen Analysis und Wahrscheinlichkeitstheorie, um physikalische Systeme mit zufälligem Input und hohem Grad an Komplexität zu untersuchen. Sie bringt Ideen und Methodiken aus beiden Gebieten zusammen und entwickelt sie weiter, die außerhalb der Reichweite jeder einzelnen der beiden Gebiete liegen. Unsere Themen umfassen Grenzflächen mit Gradient-Interaktionen, the Cauchy-Born-Regel bei positiver Temperatur, Intermittenz in zufälligen Medien, Phasenränder mit zufälligen Störungen und interagierende Brown'sche Bewegungen und Funktionalintegration für Vielteilchensysteme bei tiefen Temperaturen. Die Methoden, die wir anwenden, bestehen aus einer geeigneten Kombination von Werkzeugen aus der Analysis (z. B. Variationsrechnung, schwache Konvergenz, Spektraltheorie, Homogenisierung) und der Wahrscheinlichkeitstheorie (z.B. große Abweichungen, stochastische Analysis, Ergodentheorie und Gibbsmaße).

Kolloquium:
Berlin-Leipzig-Seminar,
http://www.math.uni-leipzig.de/~koenig/www/BLSem.html

Workshops:
"Analysis and Stochastics in Quantum Many-Body Systems" May 17-19, 2007, MPI Leipzig
"Microscopic Origins of Dissipation and Noise", October 31 - November 03, 2007, MPI Leipzig

Postdoc-Stellen:
an der Univ. Leipzig: Andrea Collevecchio (bis Oktober 2007)
am MPI Leipzig: Vera Miljanovic (bis Februar 2007), Federica Dragoni (seit Juni 2007).
(zwei weitere Postdoc-Stellen an der TU Berlin)

Summary

This research group will create an intense interaction between analysis and probability theory to investigate physical systems with random input and high degree of complexity. It will bring together and further develop ideas and methodologies from both areas to derive results that are out of reach for each of the disciplines alone. The range of our subjects comprises interface models with gradient interactions, the Cauchy-Born rule at positive temperatures, intermittency in random media, phase boundaries with random perturbations, and interacting Brownian motions and functional integration for many-body systems at low temperatures. The methods we will apply consist of an appropriate combination of tools from analysis (e.g., variational calculus, weak convergence methods, spectral theory, and homogenisation) and probability theory (e.g., large deviations, stochastic analysis, ergodic theory, and Gibbs measures).

Forschergruppe: From Local Constraints to Macroscopic Transport

Laufzeit

01.11.2007 – 31.10.2013

Beteiligte Einrichtungen

Universität Leipzig

Fakultät für Physik und Geowissenschaften

• Institut für Theoretische Physik
• Institut für Experimentalphysik I

Technische Universität Chemnitz

• Institut für Physik

Technische Universität Dresden

• BIOTEC & Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien.

Ziele, Programm und Struktur

Die Sächsische Forschergruppe „From Local Contraints to Macroscopic Transport“ beschäftigt sich mit elementaren Transportprozessen in Materialien mit komplexer raümlicher und somit auch ernergetischer Struktur, wie z.B. der Diffusion in porösen Strukturen oder biologischen Membranen, in denen der Grenzfall eines stabilen Gleichgewichtes bisheriger statistischer Betrachtungen nicht oder nur unzureichend gegeben ist.

Die aus Bereichen der experimentellen und theoretischen Physik stammenden Mitglieder der Sächsischen Forschergruppe erhoffen sich dabei im Rahmen ihrer Forschungsarbeit neue Informationen über die Transportmechanismen auf der Nanometerskala, welche die Grundlagen für Entwicklungen neuartiger nano- und biotechnologischer Anwendungen schaffen werden.

Von den Forschungsergebnissen könnte z.B. die Vision einer chemischen Nanofabrik, also einer winzigen Fabrik, die aus elementaren chemischen Bausteinen neue Materialien synthetisiert, durch das Verständnis oben genannter Transportprozesse insofern profitieren, als dass in Zukunft die Herstellung effizienter Transportwege, sozusagen kleiner „Nanofließbänder“, ermöglicht werden könnte.

Von fundamentaler Bedeutung sind solche Transportprozesse auch für die Funktion oder Fehlfunktion in Zellen. Proteine und andere Botenstoffe werden über verschiedenste Mechanismen in und zwischen Zellen transportiert. Die Experimente zur Diffusion in biologischen Membranen liefern aus diesem Grund auch neue Ansatzpunkte, das Entstehen von Krankheiten wie Alzheimer besser zu verstehen.

Der Zusammenschluss von Forschern der sächsischen Universitäten TU Dresden, TU Chemnitz und der Universität Leipzig ist bisher einzigartig und bündelt erstmals gezielt die Expertisen in Leipzig, Dresden und Chemnitz. Unterstützt wird die Tätigkeit der Forschergruppe durch die erst kürzlich innerhalb der bundesweiten Exzellenzinitiative bewilligte Leipziger Graduiertenschule ’BuildMoNa’, die mit ihrem wissenschaftlichen Schwerpunkt, aus Molekülen und Nanostrukturen funktionelle Einheiten zu bauen, eng mit dem Themengebiet der Forschergruppe verbunden ist.

Klinische Forschergruppe: Atherobesity: Fett und Gefäß
Clinical Research Group: Atherobesity: Fat and Vessels

Laufzeit

Phase 1: 15.10.2006 – 15.10.2009

Beteiligte Einrichtungen

Medizinische Fakultät

• Medizinische Klinik und Poliklinik III
• Klinik und Poliklinik für Kinder und Jugendliche
• Klinik für Innere Medizin / Kardiologie, Herzzentrum Leipzig

Fakultät für Biowissenschaften, Pharmazie und Psychologie

• Institut für Biochemie
  

Ziele, Programm und Struktur

Die klinische Forschergruppe „Atherobesity: Fett und Gefäß“ hat zum Ziel, die Ursachen des erhöhten Risikos kardiovaskulärer Erkrankungen – bis hin zu den molekularen Mechanismen – bei Patienten mit Adipositas aufzuklären und damit die Grundlagen für erfolgreiche Strategien zur Prävention und Intervention der Adipositas-assoziierten frühzeitigen Atherosklerose zu schaffen. Sie geht von der Hypothese aus, dass aus dem Fettgewebe adipöser Patienten Signale kommen, die zu einer gestörten Endothelfunktion und Atherosklerose beitragen. Hierzu wird die Expertise aus drei komplementären klinischen Fächern (pädiatrische Endokrinologie, Endokrinologie/ Diabetologie, Kardiologie/Angiologie) mit einer Arbeitsgruppe aus einem naturwissenschaftlichen Fach (Biochemie) verknüpft.

Es soll untersucht werden, ob bereits bei kindlichem Übergewicht ein Zusammenhang zwischen Adipositas mit atherogenem Serumprofil und endothelialer Dysfunktion besteht, der durch gezielte Intervention positiv beeinflusst werden kann (TP1). In einer klinischen Studie soll untersucht werden, ob eine chronische inflammatorische Aktivierung im Fettgewebe durch körperliche Aktivität und medikamentöse Interventionen reversibel ist und ob Adipozyten oder Immunzellen im Fettgewebe die entscheidende Rolle bei diesem Prozess spielen (TP 2). Außerdem sollen biologische Unterschiede zwischen viszeralem und subkutanem Fettgewebe in klinischen und tierexperimentellen Studien und im Zusammenhang mit der individuellen Endothelfunktion beim Menschen untersucht werden (TP3). In einem in vitro Ansatz soll geprüft werden, ob Adipozyten über freie Fettsäuren und Adipokine direkt die Endothelfunktion beeinflussen (TP 4). Dabei sollen auch neue atherogene Moleküle identifiziert werden (TP 4). In einem molekular ausgerichteten Projekt sollen an Zellmodellen direkte Wechselwirkungen der Signaltransduktionswege von Adipokinen, insbesondere Adiponektin, und Insulin untersucht werden. Die Fokussierung liegt bei Mechanismen, die eine Relevanz für das Endothel haben (TP 5).

Targets, Programme and Structure

The clinical research group “Atherobesity: Adipose Tissue and Vasculature” has as its target the uncovering of causes for increased-risk cardiovascular diseases – down to the level of molecular mechanisms – for patients with adiposity, thereby establishing the foundations for successful strategies for prevention and intervention of adiposity-associated early atherosclerosis. It starts with the hypothesis that signals come from the fatty tissue of adipose patients, which contribute to a disturbed endothelia function and atherosclerosis. For this purpose, the expertise from three complementary clinical subjects (paediatric endocrinology, endocrinology/diabetology, cardiology/angiology) is combined with a working group from a natural science subject (bio-chemistry).
It is to be examined whether there exists, for children who are overweight, a correlation between adiposity with atherogenic serum-profile and endothelial dysfunction, which could be positively influenced through targeted intervention (TP1). It is to be examined in a clinical study, whether chronic inflammatory activation in fatty tissue can be made reversible through bodily activity and medication interventions, and whether adipocytes or immune cells in fatty tissue play the decisive role in this process (TP 2). Moreover, biological differences are to be examined between visceral and subcutaneous fatty tissue in clinical and animal-experimental studies and in connection with the individual endothelia function in humans (TP3). By means of an in-vitro approach, it is to be tested whether adipocytes directly influence the endothelia function through free fatty acids and adipocytes (TP 4). New atherogenic molecules are also to be identified (TP 4). On cell models, direct interplays of the signal-transduction paths of adipokines, particularly adiponectin, and insulin are to be examined in a molecularly-designed project. The focus is on the mechanisms that have relevance for the endothelia (TP 5).

Forschergruppe: Neuronale und gliale P2-Rezeptoren
Neuronal and glial P2 receptors

Laufzeit

2007-2010

Beteiligte Einrichtungen

Rudolf-Boehm-Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Universität Leipzig

Max-Planck-Institut für Biophysik, Frankfurt

Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Universitätsklinikum Aachen

Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt

Institut für Biochemie, Universität Leipzig

Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung, Universität Leipzig

Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin, Berlin

Zoologisches Institut, Biozentrum der Universität, Frankfurt

Ziele

Extrazelluläre Nukleotide wirken u.a. an P2-Rezeptoren des zentralen und peripheren Nervensystems. Vor allem ATP/ADP und UTP/UDP stellen wichtige Signalmoleküle dar. Unser Konsortium untersucht Liganden-aktivierte P2X und G-Protein-gekoppelte P2Y-Rezeptoren an Neuronen, Gliazellen und ihren gemeinsamen Prekursorzellen. Wir wollen die Struktur, die Zusammensetzung, die Transduktionswege und die Interaktionsmechanismen dieser Rezeptoren erforschen. Die strukturellen Voraussetzungen für die Ligandenbindung und Agonisten-Promiskuität sollte geklärt werden. Transgene Mäuse werden gezüchtet, um sowohl die visuelle Identifizierung und Lokalisation der relevanten Rezeptorklassen als auch ihre Hoch- und Herunterregulation zu untersuchen. Wir werden funktionelle Studien an einigen ausgewählten Zellsystemen (sensorische Neurone, Astrozyten, Müllerzellen der Retina, Mikroglia) durchführen, in denen P2X und/oder P2Y-Rezeptoren eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von z.B. neuropathischen Schmerzen, retinalen Schäden, der Parkinsonschen Krankheit oder neurodegenerativen Erkrankungen spielen könnten. Zur Lösung dieser Fragestellungen steht eine breite methodische Kompetenz zur Verfügung. Die bereits erwähnten, von den Mitgliedern der Forschergruppe hergestellten transgenen Tiere sowie weitere Knockout-Mäuse, welche aus externen Quellen erhalten wurden, werden gemeinsam genutzt. Die Projekte werden entweder an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig oder in enger Kooperation mit dieser durchgeführt. Es wird beabsichtigt, ein nationales Zentrum für P2-Rezeptorforschung in Leipzig zu etablieren.

Projects

Central Project: Neuronal and glial P2 receptors; molecular basis and functional significance
Peter Illes (Leipzig)

Project 1: Effects of structural modifications on the function of neuronal P2X3 receptors
Peter Illes (Leipzig)

Project 2: Structural rearrangements of P2X receptors upon ligand binding
Jürgen Rettinger (Frankfurt)

Project 3: Localization and characterization of affinity-tagged fluorescent P2X2 and P2X3 receptors in BAC transgenic mice
Günther Schmalzing and Heike Franke (Aachen and Leipzig)

Project 4: Generation of transgenic mice to investigate the expression patterns, protein interactions and physiological functions of P2X4, P2X6 and P2X7 receptors
Annette Nicke (Frankfurt)

Project 5: Physiological relevance of agonist promiscuity in P2Y receptors
Part A: Structural basis of functional specificity of ADP-(P2Y12)-like receptors
Torsten Schöneberg (Leipzig)

Project 6: Expression, function, and interaction of various nucleotide receptor subtypes on glial cells and neurons of the retina
Andreas Reichenbach (Leipzig)

Project 7: The interplay between P2 ATP and P1 adenosine receptors to control microglial function
Helmut Kettenmann (Berlin)

Project 8: Nucleotide receptors govern proliferation and differentiation of human neural stem cells
Herbert Zimmermann (Frankfurt)

Summary

P2 receptors in the peripheral and central nervous system are targets of extracellular nucleotides. Especially ATP/ADP and UTP/UDP are important signalling molecules. Our consortium will investigate ligand-gated P2X and G protein-coupled P2Y receptors at neurons, glial cells and their common precursor cells. We intend to elucidate the structure, assembly, transduction pathways and interaction mechanisms of these receptors. The structural pre-requisites for ligand-binding or agonist promiscuity will be clarified. Transgenic mice will be generated to facilitate the visual identification and mapping of the relevant receptor classes as well as to study their up- or down-regulation and their accessory proteins. We will also carry out functional studies on a few selected cell systems (sensory neurons, astrocytes, Müller cells, microglia) where P2X and/or P2Y receptors may play important roles in the development of e.g. neuropathic pain, retinal damage, Parkinson's disease or neurodegenerative illnesses. A wide methodological competence is available to approach the targeted aims. The already mentioned transgenic animals generated by the members of the Research Unit and additional knockout mice obtained from external sources will be used collectively. The projects will either be carried out at the Medical Faculty of the University of Leipzig or they will be intimately associated with this Faculty. 1t is intended to establish in Leipzig a nationwide center for coordinating German P2 receptor research.