Digitales Archiv mit menschlichen Gehirnen entsteht

Gewonnene Informationen sollen Wissenschaft Fortschritte ermöglichen

Gehirn: digitales Archiv entsteht
(Foto: pixelio.de, Monika Torloxten)

San Diego (pte004/28.02.2014/06:15)
Das Brain Observatory baut derzeit ein digitales Archiv mit menschlichen Gehirnen auf. Diese Bibliothek soll Ärzte bei der Heilung lebensbedrohlicher Erkrank­ungen unterstützen. Ermöglicht wird dieses Archiv durch die Hilfe von rund 300 Gehirnspendern. Sie gehören allen Lebensbereichen an. Ein Teil der Teilnehmer ist gesund, andere leiden an lebens­bedrohlichen Erkrankungen des Gehirns.

Nach dem Tod gespendet

Die Patienten werden während ihres Lebens einer Reihe von Tests unterzogen. Nach ihrem Tod spenden sie ihre Gehirne. Scheiben des Gehirns werden gescannt und die Bilder digital gespeichert. Sie sollen Ärzten ermöglichen, nach Hinweisen auf neurologische Erkrank­ungen und dem Geheimnis der Langlebigkeit des Menschen zu suchen.

Jacopo Annese, der Gründer des Brain Observatory, geht laut davon aus, dass die in der Bibliothek enthaltenen Informationen lange vor dem Auftreten von Symptomen dabei helfen könnten, verräterische Anzeichen von ernsten Erkrankungen des Gehirns zu entdecken.

---

Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20140228004 abrufbar.

Nebenwirkungen des Fernsehens

Fernsehen schädigt in der Entwicklung befindliche Hirnstrukturen

Fernsehen schädigt in der Entwicklung befindliche Hirnstrukturen
(Foto: Waltraud Grubitzsch/dpa)

Das Fernsehen hat eine hypnotische Wirkung, nicht wahr? Nicht selten finden wir uns energielos auf dem Sofa wieder und sind so gefesselt von der laufenden Sendung, dass wir uns Mühe geben müssen, unseren natürlichen Bedürfnissen nachzukommen. Die sehr bunten und sich in ständiger Bewegung befindlichen Bilder nehmen unsere ganze Aufmerksamkeit ein - das gilt sowohl für Erwachsene als insbesondere auch für Kinder.

Frage nach den Auswirkungen des Fernsehens

Aber welche Auswirkungen haben diese Stunden vor dem Fernseher in unserer Kindheit?

Während zahlreiche Studien die schädlichen Auswirkungen des Fernsehens auf die Entwicklung bestimmter kognitiver Fähigkeiten, insbesondere der verbalen Fähigkeiten, bereits nachgewiesen haben, hat sich ein japanisches Team mit den Folgen für die sich in der Entwicklung befindliche Hirnstruktur beschäftigt.

Studie

Die Wissenschaftler haben das Volumen der grauen und weißen Hirnsubstanz in bestimmten Regionen des Gehirns bei 276 Jungen und Mädchen im Alter von 5 bis 18 Jahren gemessen. Anschließend haben sie nach einer bestehenden Korrelation zwischen den aufgedeckten Volumina und der vor dem Fernsehen verbrachten Zeit gesucht. Die strukturellen Veränderungen im Laufe der Entwicklung wurden ebenfalls unter Beobachtung der Gehirne derselben Kinder in unterschiedlichen Entwicklungsstadien untersucht.

Ergebnisse

Die Wissenschaftler sind dabei auf eine Verdichtung in verschiedenen Hirnregionen gestoßen, insbesondere beim präfrontalen Cortex, der im Zusammenhang mit bestimmten intellektuellen Fähigkeiten steht (Handlungs­planung und Bewältigung mehrerer Aufgaben). Allerdings scheint diese Verdichtung nicht mit einer Verbesserung dieser Hirnleistungen verknüpft zu sein. Im Gegenteil nehmen einige kortikale Regionen im Laufe der normalen Entwicklung (von der frühen Kindheit bis zum Erwachsenenalter) ab.

Die japanischen Wissenschaftler haben zudem die negative Korrelation zwischen der vor dem Fernsehen verbrachten Zeit und der verbalen Intelligenz bestätigt und die Schlussfolgerung aufgestellt, dass die festgestellten strukturellen Veränderungen dank dieser Studie mit den bekannten Defiziten im Bereich kognitiver und emotionaler Fähigkeiten von Kindern, die zu viel Zeit vor dem Fernsehen verbringen, in Verbindung gebracht werden könnte. - (Zusammenfassung der Studienergebnisse)

Quelle: Takeuchi H. et al. (2013). The Impact of Television Viewing on Brain Structures: Cross-Sectional and Longitudinal Analyses. Cereb. Cortex. 2013. doi: 10.1093/cercor/bht315
PDF "The Impact of Television Viewing on Brain Structures: Cross-Sectional and Longitudinal Analyses"

---

Dieser Artikel wurde von HappyNeuron.de veröffentlicht und ist unter http://www.happyneuron.de/wissenschaftliche-themen/nebenwirkungen-des-fernsehens abrufbar.

Gedankensteuerung macht Gelähmte beweglicher

Neue Avatar-Steuerung schon bei zwei Affen erfolgreich durchgeführt

Affen: Wissenschaftler wollen Lähmungen überbrücken
(Foto: SPL)

Boston (pte001/20.02.2014/06:00)
Wissenschaftler der Harvard Medical School haben das Gehirn eines Affen dazu genutzt, um die Bewegungen eines anderen Tieres, also eines "Avatars", zu kontrollieren. Scans der Signale im Gehirn des Haupttieres wurden eingesetzt, um das Rückenmark des Avatars zu stimulieren und damit kontrollierte Bewegungen herbeizuführen.

Chip im Gehirn implantiert

Das Team hofft, dass dieses Verfahren soweit weiter­entwickelt werden kann, dass es eines Tages gelähmten Menschen die Kontrolle über ihren Körper wiedergeben kann. Die im Fachmagazin Nature Communications veröffentlichten Studienergebnisse gelten als entscheidender Fortschritt in der Wissenschaft, berichtet die BBC.

Schädigungen des Rückenmarks können zu einer Unterbrechung des Nachrichtenflusses zwischen Gehirn und Körper führen. Die Betroffenen können nicht mehr alleine gehen oder essen. Die Forscher versuchen jetzt diese Blockade maschinell zu überbrücken. Das Team konnte es nicht rechtfertigen, einem Affen eine Lähmung zuzufügen. Daher wurden zwei Affen eingesetzt - ein Hauptaffe und ein sedierter Avatar.

Dem Haupttier wurde ein Chip in das Gehirn implantiert, der die Aktivität von bis zu 100 Neuronen überwachen konnte. Während des Trainings wurden die körperlichen Aktivitäten des Affen mit den Mustern der elektrischen Aktivität in den Neuronen abgeglichen. Dem Avatar wurden 36 Elektroden ins Rückenmark implantiert. In der Folge wurden Tests durchgeführt, wie sich die Stimulierung verschiedener Kombinationen von Elektroden auf die Bewegung auswirkte.

System funktioniert fast perfekt

Die beiden Affen wurden miteinander verbunden, sodass die Gehirnscans des einen in Echtzeit die Bewegungen des anderen kontrollierten. Das sedierte Tier hatte einen Joystick, während das Haupttier daran denken musste, einen Cursor hinauf oder hinunter zu bewegen. Bei 98 Prozent der Tests konnte das Haupttier den Arm des Avatars richtig kontrollieren.

Laut Ziv Williams, einer der Autoren der Studie, will man Patienten mit einer Lähmung des Hirnstamms oder des Rückenmarks zu einer Überbrückung der Verletzung verhelfen. "Die Hoffnung besteht darin, eines Tages vollständig natürliche Bewegungen erzielen zu können. Ich gehe davon aus, dass das theoretisch möglich ist. Dafür werden jedoch außerordentliche weitere Anstrengungen erforderlich sein", sagt Ziv.

---

Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20140220001 abrufbar.

Gehirn freut sich über Ablenkung beim Fernsehen

Bindung an Programm steigt durch Interaktionen über Social Media

Alter Fernseher: für Multiscreening ungeeignet
(Foto: flickr.com/dailyinvention)

Melbourne/München (pte003/19.02.2014/06:10) -
Social-Media-Nutzung während des TV-Konsums ist nicht so eine große Ablenkung wie ursprünglich gedacht. Das zeigen Ergebnisse aus der Hirnforschung. Neuro-Insight hat in Australien die Gehirnaktivität von 36 Zuschauern einer Fernsehserie gemessen und gleichzeitig auch die Social-Media-Interaktionen aufgezeichnet.

Kunden aus der Passivität holen

Zuschauer wenden sich immer dann Social Media zu, wenn das Programm besonders fesselnd ist. Das führt wiederum zu einer höheren Bindung an das soziale Medium, das zur Kommunikation mit den anderen Sehern genutzt wird, so die Forscher. Wenn die Zuschauer ihre Aufmerksamkeit dann wieder auf das Programm zurück richten, gibt es zwar eine kurze Flaute im Gehirn. Die Aufmerksamkeit steigt aber auf ein höheres Level als vor der Interaktion über Social Media.

Marketing-Expertin Anne M. Schüller begrüßt die parallele Nutzung von Medien im Gespräch mit pressetext: "Es ist vor allem eine Chance, da es die Kunden aus der Passivität holt. Sie werden zu Mitgestaltern und erfreuen sich an ihren Wahlmöglichkeiten." Und auch sie weiß über Effekte der Social-Media-Nutzung auf das Gehirn zu berichten: "Wenn diese Macht, mitzugestalten, positive Konsequenzen nach sich zieht, schüttet das Hirn Hormone aus. Wir werden vom Hirn belohnt - und das wollen wir natürlich immer wieder erleben."

Chancen durch Parallelnutzung

Verglichen mit der Zeit vor der Social-Media-Interaktion war die Aufmerksamkeit gegenüber der TV-Serie danach um neun Prozent höher. Zusätzlich wurde die Bindung an das laufende Programm um bis zu 25 Prozent gestärkt, wenn die Zuschauer soziale Netzwerke verwenden durften. Gerade in Bezug auf den Trend zum zweiten Bildschirm beziehungsweise Multiscreening sind diese Befunde interessant.

Jedoch sind die Zuseher von der Integration von Twitter ins TV noch nicht vollends begeistert (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20140127001). Für das Marketing bietet die parallele Nutzung aber enorme Chancen: "Wenn ich über eine Serie diskutiere, können das alle mitlesen, die mir auf Twitter oder Facebook folgen. Diese Leser können ebenfalls interagieren und meine Postings teilen - dadurch kann eine regelrechte Mundpropagandawelle entstehen", betont Schuller abschließend.

---

Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20140219003 abrufbar.

Emoticons verändern menschliches Denken

Smileys werden vom Gehirn als echte Gesichter erkannt

Smiley: Gehirn sieht ein Gesicht
(Foto: flickr.com, Ged Carroll)

Adelaide/Wien (pte002/11.02.2014/06:05) -
Emoticons wie das Smiley sind eine neue Sprache, die Auswirkungen auf die menschliche Gehirnaktivität hat, besagt eine neue Erhebung der australischen Flinders University. Der Gebrauch der Strichgesichter löst eine Reaktion in jenem Teil des Gehirns aus, der eigentlich für die Erkennung von realen Gesichtern reserviert ist.

Laut Studienleiter Owen Churches achten Personen mehr auf die Gesichter anderer, als auf irgendetwas Anderes. Wenn sie Bilder eines Gesichtes betrachten, erkennen sie die Position des Mundes relativ zu jener der Nase und der Augen. Das wiederum löst eine Reaktion in einem speziellen Teil des Gehirns aus. Liegt das Gesicht auf der Seite, so werden andere spezifische Gehirnaktivitäten gemessen.

Reihenfolge wichtig

Im Zuge der Untersuchung zeigten Churches und seine Mitarbeiter 20 Studienteilnehmern Bilder mit echten Gesichtern, Emoticons und eine Anreihung bedeutungsloser Zeichen. Gleichzeitig wurden mittels Elektrophysiologie die Muster der Gehirnströme gemessen. Während Gesichtsspezifische Gehirnaktivität sowohl bei Bildern aufgerichteter als auch auf der Seite liegender Gesichter erfasst wurden, konnten die gleichen Muster bei Emoticons nur gemessen werden, wenn diese auf der Seite lagen.

Dabei musste jedoch auch die Anreihung der Zeichen stimmen. War das Smiley umgedreht konnten jene Regionen im Gehirn, die für die Gesichtserkennung zuständig sind, das Bild nicht als Gesicht erkennen. "Es gibt keine angeborene neurale Reaktion zu Emoticons. Vor 1982 gab es einfach keinen Grund, dass :-) die Hirnregionen zuständig für die Gesichtserkennung aktiviert, aber heute haben wir gelernt, dass diese Zeichen ein Gesicht repräsentieren. "Das ist eine vollkommen kulturell-erzeugte neurale Reaktion. Es ist großartig", berichtet Churches über die im Social Neuroscience veröffentlichten Ergebnisse.

Witz oder kein Witz

Inwieweit das Erfassen von Gefühlen anderer angeboren ist, konnte bis heute nicht belegt werden. "Ob Babys wirklich sofort Emotionen erkennen können, wissen wir leider nicht, aber sie reagieren direkt nach der Geburt auf Gesichter. Deshalb wird vermutet, dass sie auf die Hell/Dunkel-Anordnung, also die Schatten von Nase und Mund, ansprechen, was angeboren sein könnte", erklärt Helmut Leder von der Fakultät für Psychologie der Universität Wien im Gespräch mit pressetext.

Das erste Smiley stammt aus der Feder des Werbegrafiers Harvey Ball, der es 1963 für eine Versicherung entwarf. Offiziell eingeführt wurde das Strichgesicht 1982 vom Wissenschaftler Scott E. Fahlmann, der nach einigen Debatten und Missverständnissen :-) als Zeichen für einen Witz vorschlug und :-( falls es keiner war.

---

Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20140211002 abrufbar.

Bionische Hand gibt Amputierten Gefühl wieder

Konsistenz von Objekten bestimmbar - Direktes Feedback an das Gehirn

Dennis Aabo: erste Tests im Labor überaus erfolgreich
(Foto: epfl.ch)

Pisa/Lausanne (pte009/06.02.2014/10:00) -
Forscher haben eine bionische Hand geschaffen, die Patienten mit Amputationen das Gefühl in den Fingern wiedergeben soll. Der Däne Dennis Aabo wurde mit einer derartigen Hand ausgestattet, die mit den Nerven in seinem Oberarm verbunden ist. Der Patient selbst ist mit dem Ergebnis des Eingriffes sehr zufrieden. Es gelang Aabo bei Tests die Form und Konsistenz von Objekten zu bestimmen, die er aufhob. Das Gelang auch wenn ihm die Augen verbunden waren.

Gefühl in Echtzeit

Laut Silvestro Micera von der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne und der Scuola Superiore Sant'Anna ist es damit erstmals gelungen, einem Patienten mit einer Prothese ein wirkliches Gefühl in der Hand in Echtzeit wiederzugeben. Der Fortschritt liegt nicht in der Hand selbst, sondern in der Elektronik und der Software, die das Feedback an das Gehirn ermöglichen. Die Wissenschaftler rüsteten die künstliche Hand mit Sensoren aus, die Informationen über Berührungen entdecken und messen können. Mithilfe von Computeralgorithmen wurden elektrische Signale in Impulse umgewandelt, die von den Nerven erkannt werden konnten.

Während einer Operation in Rom wurden vier Elektroden an den Nerven des Oberarms des Patienten angebracht. Sie wurden mit künstlichen Sensoren in den Fingern der Prothesenhand verbunden und ermöglichten so, Informationen über berührte Gegenstände und den dabei ausgeübten Druck direkt an das Gehirn weiterzuleiten. Aabo absolvierte einen Monat lang Tests. Der größte Unterschied lag für ihn darin, dass er, wenn er etwas berührte, fühlen konnte, was er tat, ohne hinschauen zu müssen. "Ich könnte die Hand auch im Dunkeln benutzen."

Prototyp wird erweitert

Die bionische Hand ist noch immer ein Prototyp. Aufgrund der Sicherheitsauflagen bei klinischen Studien mussten die Sensoren in einer zweiten Operation wieder entfernt werden. Für Paolo Rossini vom Policlinico Universitario Agostino Gemelli in Rom ist Aabo ein Held. "Er hat für diese Tests einen Monat seines Lebens investiert und zwei Operationen über sich ergehen lassen." Das Wissenschaftlerteam arbeitet derzeit an der Verkleinerung der Technologie, damit auch ein Einsatz zu Hause möglich wird. Laut Thomas Stieglitz von der Universität Freiburg müssen die externen Kabel verschwinden und voll implantierbar werden.

Vor kurzem veröffentlichten Wissenschaftler in Cleveland ein Video eines Patienten, der mit einer künstlichen Hand die Stiele von einer Kirsche pflückt. Diese Forschungsergebnisse müssen jedoch erst in einem wissen­schaftlichen Fachmagazin veröffentlicht werden. Experten gehen derzeit davon aus, dass es noch rund ein Jahrzehnt dauern wird, bis derartige Prothesen auf den Markt kommen können. Mittlerweile sind auch Prothesen denkbar, die Beschaffenheiten und Temperatur erkennen können. Details der Studie wurden im Fachmagazin Science Translational Medicine veröffentlicht.

---

Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20140206009 abrufbar.