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Do, 29 Jul 2021
Die Welt für Menschen, die denken

Wissenschaft und Technologie
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Footprints

Autismus: Protein stört Kommunikation im Gehirn

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Wissenschaftler der Duke University haben nachgewiesen, dass ein einzelnes Protein Störungen des autistischen Spektrums auslösen kann, indem es die effektive Kommunikation zwischen den Gehirnzellen stoppt. Das Team um Guoping Feng schuf durch die Mutation des Gens, das die Produktion des Proteins Shank3 kontrolliert, autistische Mäuse. Die Tiere wiesen soziale Probleme und repetitive Verhaltensmuster auf, beides klassische Symptome von Autismus und ähnlichen Krankheiten. Die in Nature veröffentlichte Studie macht Hoffnung auf die ersten wirksamen Behandlungsansätze mit Medikamenten.

Blackbox

Gedankenlesen: Wissenschaftler erzielen Fortschritte

München - Der Traum vom Gedankenlesen, vom Blick in fremde Gehirne, er ist so alt wie die Menschheit. Der Zeitschrift Wunderwelt Wissen zufolge (Ausgabe 04/2011 ab morgen im Handel) waren ihm Forscher noch nie so nahe wie heute: Menschen können inzwischen mit der Kraft ihrer Gedanken Roboterarme steuern, Objekte erkennen und sogar einfache Absichten an die erstaunten Hirnforscher übermitteln.

Zwei technische Ansätze stehen den Wissenschaftlern zur Verfügung: Sie können einerseits mit einem sogenannten Elektroenzephalogramm (EEG) die elektrischen Signale der Neuronen auffangen und daraus eine Zickzackkurve der Gehirntätigkeit erstellen. Dafür müssen Probanden eine weiße Badekappe mit zwei Dutzend Elektroden überstülpen. Einen anderen Weg wählt die funktionelle Kernspintomografie (fMRT): Ein extrem starker Magnet registriert die Regionen im Gehirn, in denen besonders viel sauerstoffreiches Blut fließt - Zeichen für hohe Aktivität. Das Ergebnis sind bunte Karten des arbeitenden Gehirns. "Die beiden Technologien ergänzen sich hervorragend", sagt Klaus-Robert Müller, Leiter des Fachgebiets Maschinelles Lernen an der Technischen Universität Berlin. "Letztlich hängt aber alles von der Qualität der Datenanalyse ab."

Bizarro Earth

Süßwassergehalt im Arktischen Ozean gestiegen

Eisschollen
© aboutpixel.de/jojo1986
Eisschollen: Mehr Süßwasser im Arktischen Ozean als 1990.

Plus 20 Prozent seit 1990 - Auswirkungen auf globale Ozeanzirkulation

Bremerhaven - Im oberen Arktischen Ozean ist der Süßwasseranteil stark gestiegen. In den letzten 20 Jahren hat der Süßwassergehalt um 20 Prozent zugenommen. Der Anstieg entspricht etwa 8.400 Kubikkilometer, ermittelten Forscher des Alfred-Wegener-Instituts http://www.awi-bremerhaven.de. Das ist etwas in der Größenordnung wie jene Menge Süßwasser, das jährlich aus dem arktischen Ozean in flüssiger oder gefrorener Form in andere Meere fließt. Der Gehalt an Süßwasser an der Oberfläche beeinflusst, ob Wärme des Wassers an die Atmosphäre oder an Eis abgegeben wird.

Fish

Algen atmen im Dunkeln mit Nitrat

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© [Bildquelle: Martin Beutler, Bionsys GmbH, Bremen]
Laser-Scanning-Fluoreszenz-Aufnahme der marinen Diatomee Amphora coffeaeformis. Rot: autofluoreszierende Chloroplasten, grün: Lipidmembranen (gefärbt mit MDY-64).
Wissenschafter entschlüsseln, warum Kieselalgen auch ohne Photosynthese weiter existieren können

In den Weltmeeren wimmelt es von einzelligen Algen, die im Sonnenlicht Photosynthese betreiben. Man weiß schon länger, dass die besonders häufigen Kieselalgen (Diatomeen) auch im dunklen Meeresboden überleben können. Wie dieses Kunststück in Bereichen gelingt, wo weder Photosynthese noch Atmung mit Sauerstoff möglich sind, blieb zumindest bislang rätselhaft. Nun haben deutsche Wissenschafter die Lösung für dieses Mysterium endeckt: Die Diatomeen atmen in der Dunkelheit mit einem Salz, dem Nitrat, anstelle von Sauerstoff.

Star

Wissenschaftler sagen, dass ein Komet 200 Jahre v. Chr. in Süddeutschland einschlug

Ein Komet oder Asteroid schlug vor circa 2.200 Jahren ins heutige Deutschland ein, was zur Entfesselung von Energien vergleichbar mit einigen tausend Atombomben führte, wie Wissenschaftler am Freitag berichteten.

Krater Chiemgau
© Chiemgau Impact Research Team
Der größte Krater im Chiemgau-Bereich in Bayern ist der mit Wasser gefüllte Tuttensee, in der Nähe von Marwang. Der Tüttensee hat 1,200 Fuß im Durchmesser, aber der ursprüngliche Krater könnte doppelt so groß gewesen sein.

Binoculars

Die Kraft des Wassers

Fluss
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Fluss
Sehr viel natürliche Energie kann nicht genutzt werden, weil kleinteilige Technologie lange als zu unwirtschaftlich erschien. Das ändert sich jetzt.

Sie nennen ihr Wasserrad "Blaues Wunder", da es auch im Flachland Strom aus der Strömung von Flüssen gewinnt. Das Mini-Kraftwerk, das derzeit Forscher von elf europäischen Instituten im platten Mecklenburg testen, ist für Entwicklungsländer bestimmt.

People

Mitkratz-Effekt: Jucken steckt an

kratzen
© Fotolia

Jucken wirkt ähnlich ansteckend wie Gähnen: Wenn man jemand anderen beim Kratzen beobachtet, löst das Gehirn Juckreize aus oder verstärkt bereits vorhandene, so dass man sich häufiger kratzt.

Das hat ein Forscherteam um Gil Yosipovitch vom Wake Forest Baptist Medical Center in Winston-Salem beobachtet. Der Effekt ist bei Menschen mit einer juckenden Hauterkrankung deutlich stärker ausgeprägt als bei Gesunden, entdeckten die Forscher außerdem. Die Wissenschaftler hoffen, aus den Ergebnissen in Zukunft Methoden ableiten zu können, mit denen das Bedürfnis, sich zu kratzen, reduziert werden kann.

Beaker

Mäuse: Gehirnchemie legt sexuelle Vorlieben fest

maus
© pixelio.de, Ich-und-Du
Maus: Sexuelle Orientierung beeinflussbar

Serotonin-Mangel führt zu Orientierung für ebenfalls männliche Partner

Peking- Eine Chemikalie im Gehirn kontrolliert laut Wissenschaftlern des National Institute of Biological Sciences die sexuelle Ausrichtung bei Mäusen. Yan Liu und Yun'ai Jiang haben nachgewiesen, dass Mäuse, die ohne Serotonin gezüchtet wurden, ihre geschlechtliche Vorliebe für weibliche Tiere verlieren. Sie schreiben in Nature, dass damit erstmals nachgewiesen wurde, dass ein Neurotransmitter eine Rolle bei der sexuellen Ausrichtung von Säugetieren spielt. Wie die BBC schreibt, warnen indes Experten wie Keith Kendrick vom Babraham Institute davor, daraus Rückschlüsse auf die menschliche Sexualität zu ziehen.

Mr. Potato

Schon Säuglinge erkennen grammatische Regeln

Schon Säuglinge können Grammatikregeln einer neuen Sprache identifizieren. Vier Monate alte deutsche Säuglinge seien in der Lage, Fehler in italienischen Sätzen zu erkennen, berichtet Angela Friederici vom Leipziger Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften. Die Forscher spielten den Babys italienische Sätze vor. Wie Messungen mit dem Elektroenzephalografen zeigten, speicherte ihr Gehirn innerhalb einer knappen Viertelstunde Abhängigkeiten zwischen sprachlichen Elementen. Wurden ihnen dann Sätze vorgespielt, die von den erlernten Mustern abwichen, reagierte das Gehirn darauf. Die Säuglinge könnten keine inhaltlichen Fehler registrieren, sagt Friederici, aber Regelmäßigkeiten erkennen. Das Gehirn filtere die Muster und Regeln des Satzbaues und erkenne dann Abweichungen vom Erlernten.

Telescope

Brauner Zwerg: Kalter Exot verblüfft Astronomen

Brauner Zwerg/Doppelsternensystem
© DPA
Doppelsternensystem (Illustration): Brauner Zwerg ist außergewöhnlich kühl.
Heiß wie ein Tee und trotzdem außergewöhnlich kalt: Astronomen haben einen gewaltigen Gasball entdeckt, dessen Oberfläche eine Temperatur von nur 100 Grad Celsius erreicht. Die Forscher sind erstaunt - eigentlich würde man von einem solchen Braunen Zwerg anderes erwarten.