Upper bound on neutrino mass based on T2K neutrino timing measurements

The Tokai to Kamioka (T2K) long-baseline neutrino experiment consists of a muon neutrino beam, produced at the J-PARC accelerator, a near detector complex and a large 295 km distant far detector. The present work utilizes the T2K event timing measurements at the near and far detectors to study neutrino time of flight as function of derived neutrino energy. Under the assumption of a relativistic relation between energy and time of flight, constraints on the neutrino rest mass can be derived. The sub-GeV neutrino beam in conjunction with timing precision of order tens of ns provide sensitivity to neutrino mass in the few MeV/c^2 range. We study the distribution of relative arrival times of muon and electron neutrino candidate events at the T2K far detector as a function of neutrino energy. The 90% C.L. upper limit on the mixture of neutrino mass eigenstates represented in the data sample is found to be m^2 < 5.6 MeV^2/c^4.

Precision medicine in patients with allergic diseases: Airway diseases and atopic dermatitis-PRACTALL document of the European Academy of Allergy and Clinical Immunology and the American Academy of Allergy, Asthma & Immunology

In this consensus document we summarize the current knowledge on major asthma, rhinitis, and atopic dermatitis endotypes under the auspices of the PRACTALL collaboration platform. PRACTALL is an initiative of the European Academy of Allergy and Clinical Immunology and the American Academy of Allergy, Asthma & Immunology aiming to harmonize the European and American approaches to best allergy practice and science. Precision medicine is of broad relevance for the management of asthma, rhinitis, and atopic dermatitis in the context of a better selection of treatment responders, risk prediction, and design of disease-modifying strategies. Progress has been made in profiling the type 2 immune response-driven asthma. The endotype driven approach for non-type 2 immune response asthma, rhinitis, and atopic dermatitis is lagging behind. Validation and qualification of biomarkers are needed to facilitate their translation into pathway-specific diagnostic tests. Wide consensus between academia, governmental regulators, and industry for further development and application of precision medicine in management of allergic diseases is of utmost importance. Improved knowledge of disease pathogenesis together with defining validated and qualified biomarkers are key approaches to precision medicine.

Uppermost Limit, Extent, and Fluctuations of the Timberline and Treeline Ecocline in the Swiss Central Alps during the past 11,500 Years

Pollen and macrofossils were analyzed at two sites above today's treeline (or tree limit) in the Swiss Central Alps (Gouillé Loéré, 2503 m a.s.l., and Lengi Egga, 2557 m a.s.l.) to test two contrasting hypotheses about the natural formation of timberline (the upper limit of closed forest) in the Alps. Our results revealed that Pinus cembra--Larix decidua forests near timberline were rather closed between 9000 and 2500 B.C. (9600-4000 ¹⁴C yr BP), when timberline fluctuations occurred within a belt 100-150 m above today's tree limit. The treeline ecocline above timberline was characterized by the mixed occurrence of tree, shrub, dwarf-shrub, and herbaceous species, but it did not encompass more than 100-150 altitudinal meters. The uppermost limit reached by timberline and treeline during the Holocene was ca. 2420 and 2530 m, respectively, i.e., about 120 to 180 m higher than today. Between 3500 and 2500 B.C. (4700-4000 ¹⁴C yr BP) timberline progressively sank by about 300 m, while treeline was lowered only ca. 100 m. This change led to an enlargement of the treeline-ecocline belt (by ca. 300 m) after 2500 B.C. (4000 ¹⁴C yr BP). Above the treeline ecocline, natural meadows dominated by dwarf shrubs (e.g., Salix herbacea) and herbaceous species (e.g., Helianthemum, Taraxacum, Potentialla, Leontodon t., Cerastium alpinum t., Cirsium spinosissimum, Silene exscapa t., and Saxifraga stellaris) have been present since at least 11,000 cal yr ago. In these meadows tree and tall shrub species (>0.5 m) never played a major role. These results support the conventional hypothesis of a narrow ecocline with rather sharp upper timberline and treeline boundaries and imply that today's treeless alpine communities in the Alps are close to a natural stage. Pollen (percentages and influx), stomata, and charcoal data may be useful for determining whether or not a site was treeless. Nevertheless, a reliable and detailed record of past local vegetation near and above timberline is best achieved through the inclusion of macrofossil analysis.

Konventionelle Laparoskopie versus Handheld Roboter: eine Pelvitrainer Studie zum objektiven und subjektiven Vergleich des Terumo© Kymerax© Precision-Drive Articulating Surgical System mit konventionellen laparoskopischen Instrumenten

EINLEITUNG Anhand eines Pelvitrainer Modells wurde ein sogenannter „Handheld Roboter“ (Kymerax© Precision- Drive Articulating Surgical System von Terumo©) mit konventionellen laparoskopischen Instrumenten verglichen. Das Kymerax© System verfügt über eine Instrumentenspitze, welche durch Knöpfe am Handgriff zusätzlich abgewinkelt und rotiert werden kann. METHODE 45 Probanden wurden in 2 Erfahrungsgruppen aufgeteilt: 20 ExpertInnen (mehr als 50 selbstständig durchgeführte laparoskopische Operationen pro Jahr) und 25 StudentInnen (keine Erfahrung in der Laparoskopie). Sie führten 6 standardisierte Übungen durch, wobei die ersten beiden Übungen jeweils nur der Instrumenteninstruktion dienten und nicht ausgewertet wurden. In den restlichen 4 Übungen wurden Zeit, Fehleranzahl und Präzision erfasst. Es wurde in 2 Gruppen randomisiert. Eine Gruppe führte die Übungen zuerst mit dem konventionellen System und dann mit dem Kymerax© System durch. Bei der anderen Gruppe erfolgten die Übungen in umgekehrter Reihenfolge. Am Ende beantworteten die Teilnehmer Fragen zu den Übungen und den Operationssystemen. Die Daten wurden mittels Varianzanalyse ausgewertet. RESULTATE In allen 4 gemessenen Übungen brauchten die Probanden mit Kymerax© signifikant mehr Zeit (20%-40%). Vorteile des Kymerax© Systems waren eine bessere Nadelkontrolle bei einer auf den Operateur gerichteten Stichrichtung, eine geringere Abweichung beim Schneiden einer graden Linie, sowie ein geringeres Ausfransen der Schnittlinie beim graden wie beim runden Schneiden. Im Gegensatz zu den Experten kamen Studenten, welche das Kymerax© System in der zweiten Runde verwendeten, besser mit diesem zu Recht, als Ihre Studentenkollegen, die das Kymerax© System in der ersten Runde verwendeten. In der Befragung gaben über 90% der Teilnehmer an, dass das Kymerax© System bei der Durchführung der Übungen einen Vorteil bringt. Die Probanden empfanden jedoch die Bedienung als gewöhnungsbedürftig und erschöpften mit dem Kymerax© System schneller. Bemängelt wurde beim Kymerax© System die nicht freie Rotation, die eingeschränkte Abwinklung, die Sichteinschränkung durch den 7mm Schaft sowie die Ergonomie des Handgriffs. DISKUSSION Das Kymerax© System bringt Vorteile bei gewissen komplexen laparoskopischen Aufgaben. Der Preis hierfür ist die langsamere Durchführung der Aufgaben, die längere Angewöhnungszeit an das Instrument sowie die schnellere Ermüdung des Benutzers. Das System zeigt ein grosses Potential für die laparoskopische Chirurgie, jedoch sind weitere Verbesserungen notwendig. Von der Firma Terumo© wurde zwischenzeitlich das Operationssystem vom Markt genommen.

Dynamic Precision Phenotyping Reveals Mechanism of Crop Tolerance to Root Herbivory

The western corn rootworm (WCR) is a major pest of maize that is well adapted to most crop management strategies. Breeding for tolerance is a promising alternative to combat WCR, but is currently constrained by a lack of physiological understanding and phenotyping tools. We developed dynamic precision phenotyping approaches using carbon-11 with positron emission tomography, root autoradiography and radiometabolite flux analysis to understand maize tolerance to WCR. Our results reveal that WCR attack induces specific patterns of lateral root growth which are associated with a shift in auxin biosynthesis from indole-3-pyruvic acid to indole-3-acetonitrile. WCR attack also increases transport of newly synthesized amino acids to the roots, including the accumulation of glutamine. Finally, the regrowth zones of WCR attacked roots show an increase in glutamine turnover which strongly correlates with the induction of indole-3-acetonitrile-dependent auxin biosynthesis. In summary, our findings identify local changes in the auxin flux network as a promising marker for induced WCR tolerance.