Forschung
09 | September 2016 Artikel versenden Artikel drucken

Ergründet und entdeckt

Vera Müller

Gedächtnisexperiment

Wie Vorwissen dem Gehirn hilft, Neues zu lernen, haben Wissenschaftler des MPI für Bildungsforschung und der Stanford University untersucht. Um herauszufinden, welche Regionen des Gehirns die positive Wirkung des Vorwissens auf Lernen und Gedächtnis vermitteln, bereiteten sich Medizinstudenten 100 Tage lang mithilfe einer webbasierten Lernplattform auf ihr Staatsexamen vor. Dabei wurde die Gehirnaktivität der Probanden während dieser Zeit zweimal im MRT gemessen, drei Monate vor dem Examen sowie kurz danach. Im MRT sollten sich die Studenten Gesichter von Personen einprägen, und zwar zusammen mit medizinischen Diagnosen, die diese erhalten hatten. Zum Vergleich zu dieser Aufgabe sollten sie sich außerdem andere Gesichter zusammen mit deren Vornamen merken. Im Anschluss wurden ihnen die bekannten Gesichter erneut gezeigt und die zugehörige Diagnose oder der Vorname abgefragt. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die Medizinstudenten nach der intensiven Lernphase die zu den Gesichtern passenden Diagnosen besser merken konnten als die Vornamen. Sie konnten dies auch besser als eine Vergleichsgruppe von Medizinstudenten, die sich noch nicht auf das Examen vorbereitet hatte. Das durch intensives Lernen erworbene medizinische Wissen führte also zu einer verbesserten Gedächtnisleistung für medizinverwandte Informationen, nämlich für die Verknüpfung von Gesicht und Diagnose. Aus den MRT-Bildern ging hervor, dass die Gehirnaktivität des Hippocampus bei der Abfrage der Gesichts-Diagnose-Paare stärker mit der Gehirnaktivität semantischer Areale der Großhirnrinde zusammenhing als bei der Abfrage der Gesichts-Vornamen-Paare. Während der Hippocampus für das Einprägen von Informationen zuständig ist, sind die semantischen Prozessareale für deren Verständnis maßgeblich. Die Ergebnisse legten nahe, dass die Zunahme von aufgabenrelevantem Wissen die Bildung neuer Assoziationen im Hippocampus erleichtert und dass dies mit einer verstärkten Kommunikation zwischen dem Hippocampus und semantischen Prozessarealen einhergehe.
Garvin Brod et al., DOI: 10.1523/jneurosci.0045-16.2016

Schlaf und Schlaganfall

W er an Schlaflosigkeit (Insomnie) oder nächtlichen Atemaussetzern (Schlafapnoe) leidet, muss mit einem höheren Schlaganfallrisiko leben. Auch die anschließende Erholungsphase nach Schaganfällen verläuft ungünstiger. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftler des Universitätsklinikums Essen. Schlaganfallpatienten sollten demnach unbedingt auf Schlafstörungen hin untersucht werden. Das geschehe bislang zu selten, obwohl Schlaganfallpatienten häufig Schlafstörungen hätten. Um den Krankheitsverlauf positiv zu beeinflussen, sollten Schlafapnoepatienten eine Behandlung mit einer Atemmaske erhalten.
Dirk M. Hermann et al., DOI:?10.?1212/?WNL.?0000000000003037

Besser graben

Die Frühformen des Schildkröten-Panzers dienten nicht dem Schutz vor Feinden, vielmehr verbreiterten sich die Rippen, damit die Tiere besser graben konnten. Im Laufe der Evolution entwickelte sich der Panzer aus verbreiterten Rippen, die zusammenwuchsen. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Wissenschaftlerteam durch die Entdeckung mehrerer Exemplare der ältesten, 260 Millionen Jahre alten Proto-Schildkröte Eunotosaurus africanus. Demnach hat der starre Brustkorb mit verbreiterten Rippen, eine Art Proto-Schale, dem Tier als Widerlager für die grabenden Vorderbeine gedient. Dank dieser Proto-Schale sei es den Tieren damals gelungen, sich in den Boden einzugraben und in unterirdischen Behausungen den unwirtlichen Umweltbedingungen Südafrikas zu trotzen, so die Wissenschaftler.
Torsten Schreyer et al., DOI: 10. 1016/j.cub.2016.05.020

Multiresistent

Fast jeder zehnte Patient bringt multiresistente Keime bereits von zu Hause mit in die Kliniken. Das haben Wissenschaftler der Universität zu Köln in einer Studie, an der sich sechs deutsche Universitätskliniken beteiligten, herausgefunden. Für die Studie wurden über 4 000 Erwachsene bei Klinikaufnahme anhand von Stuhlproben oder Rektalabstrichen untersucht. Besonderes Augenmerk legten die Forscher in ihrer Untersuchung auf eine Gruppe von multiresistenten Bakterien, die häufig in Krankenhäusern Probleme bereiten, die sog. 3. Generations-Cephalosporin-resistenten Enterobakterien (3GCREB). Diese multiresistenten Darmbakterien haben sich den Wissenschaftlern zufolge in den vergangenen Jahren weltweit ausgebreitet. Cephalosporine sind Antibiotika, die ähnlich wie das Penicillin den Aufbau der bakteriellen Zellwand hemmen und die Bakterien auf diese Weise töten. Doch die Bakterien haben im Laufe der Zeit ein Enzym erworben, die Beta-Laktamase, das Antibiotika unwirksam macht. Enterobakterien werden durch Schmierinfektion, meistens über Fäkalien oder über Lebensmittel, übertragen. Da die Strategie einer Isolation innerhalb des Krankenhauses bei so vielen Betroffenen nicht mehr funktioniere, empfehlen die Wissenschaftler bessere Hygienemaßnahmen in Kliniken und Praxen, einen rationalen Umgang mit Antibiotika sowie insbesondere eine Reduktion nicht gerechtfertigter Antibiotika-Gaben und mehr Schulungen für Ärzte.
Axel Hamprecht et al., DOI: 10.1093/jac/dkw216

In der Luft schlafen

Einem internationalen Forscherteam unter Leitung des MPI für Ornithologie ist es gelungen zu erforschen, dass und wie Vögel im Flug schlafen können. Dazu haben sie die Hirnströme von Fregattvögeln, die auf den Galapagos-Inseln brüteten, gemessen. Während die Fregattvögel an Land über zwölf Stunden schliefen, schlummerten die Tiere in der Luft nur eine dreiviertel Stunde pro Tag. Häufig bleibe eine Hirnhälfte wach und das dazugehörige Auge offen. Teilweise seien aber auch beide Hirnhälften im Schlafmodus gewesen. Zur aerodynamischen Kontrolle sei es wohl nicht nötig, eine Gehirnhälfte wach zu halten, schlussfolgerten die Wissenschaftler. Die große Seevogel-Art fliegt für Wochen ununterbrochen über dem Ozean und jagt fliegende Fische und Tintenfische, die von Raubfischen oder Walen an die Oberfläche getrieben werden. Wie die Vögel ihre Leistungsfähigkeit scheinbar problemlos an den Schlafmangel anpassten, bleibe vorerst noch ein Rätsel.
Niels Rattenborg et al.

Im Mutterleib operiert

Ein interdisziplinäres Wissenschaftlerteam des Universitätsklinikums Heidelberg hat mit einem neuen Operationsverfahren ein ungeborenes Kind noch im Mutterleib am offenen Rücken (Spina bifida aperta) operiert. Weitere elf Wochen konnte sich das Kind im Bauch seiner Mutter entwickeln, bevor es per Kaiserschnitt zur Welt kam. Für den Eingriff während der Schwangerschaft hätten die Forscher die Gebärmutter ähnlich einem Kaiserschnitt geöffnet. Das Kind sei vorsichtig ein Stück herausgehoben worden und dabei mit der Nabelschnur verbunden geblieben. Während der Operation seien Rückenmark, harte Hirnhaut und und Haut Schicht für Schicht verschlossen worden. Die vor dem Eingriff im Ultraschall erkennbaren deutlichen Veränderungen am Gehirn des Kindes hätten sich noch während der Schwangerschaft zurückgebildet. Bislang seien Kinder mit offenem Rücken erst nach der Geburt operiert worden. Dabei wurde das offen liegende, ungeschützte Rückenmark durch das Fruchtwasser irreparabel geschädigt.
Christof Sohn et al.

Hass im Internet

Hasskommentatoren in sozialen Medien agieren zunehmend mit vollem Namen. Ein Anonymitätsverbot dürfte die gefürchteten „Shit­storms“ somit nicht verhindern, sondern möglicherweise noch anheizen. Zu diesem Schluss kommt eine Studie von Forschern der Universität Zürich. Die Wissenschaftler werteten mehr als 500 000 sozialpolitische Kommentare aus rund 1 600 Online-Petitionen der deutschen Plattform www.openpetition.de zwischen 2010 und 2013 aus. Dabei fanden sie heraus, dass die Verfasser von Hasskommentaren, die unter ihrem vollen Namen posteten, sogar häufiger waren als anonyme Hasskommentatoren. Die Wissenschaftler liefern verschiedene Erklärungen für ihre Ergebnisse: Erstens hielten es viele Online-Hasser schlicht für nicht nötig, anonym zu sein. Hasskommentare seien oft Reaktionen auf Verletzungen einer sozialen Norm wie z.B. gegen sozial erwünschtes Verhalten wie politische Korrektheit. Zudem könne ein Online-Hasser davon ausgehen, dass sein aggressives Verhalten kaum je geahndet werde. Desweiteren könnten Hasskommentatoren die Mitmenschen in ihren sozialen Netzwerken leichter überzeugen und mobilisieren, wenn sie mit ihrem richtigen Namen aufträten.
Lea Stahel et al., DOI: 10.1371/ journal.pone.0155923


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