Gedankenerfassung mittels KI und fMRT
Mit der Unterstützung von Künstlicher Intelligenz und fMRT-Bildern ist es US-amerikanischen Forschern der University of Texas in Austin gelungen, bestimmte Gedanken von Probanden zumindest grob zu erfassen. Für die Studie hörten sich drei Probanden 16 Stunden lang in einem fMRT gesprochene Podcasts an; dabei wurde aufgezeichnet, welche Reaktionen Wörter, Sätze und Bedeutung in den für die Sprache zuständigen Gehirnregionen ausgelöst haben. Diese Daten dienten dann als Trainingsmaterial für ein Computermodell, das zusammen mit dem Sprachmodell, das GPT1, die Grundlage des Decoders bildete. Dieser Decoder funktionierte nur bei jenen Personen, anhand deren Daten er trainiert wurde. In einem nächsten Schritt hörten die Probanden im fMRT neue Geschichten. Der Sprachdecoder konnte aus diesen fMRT-Daten Wortfolgen erstellen, die den Inhalt des Gehörten weitgehend korrekt wiedergaben. Dabei wurden die im fMRT aufgezeichneten Informationen jedoch nicht in einzelne Wörter übersetzt, sondern das System nutzte die im Training erkannten Zusammenhänge sowie KI, um die bei den neuen Geschichten gemessenen Gehirnaktivitäten den wahrscheinlichsten Phrasen zuzuordnen. Dazu Co-Autor Alexander Huth, Ass. Prof. of Neuroscience and Computer Science an der Universität Texas: „Unser System arbeitet auf der Ebene der Ideen, der Semantik, der Bedeutung“. APA/Nature Neuroscience
Laterale Habenula bestimmt elterliche Fürsorge
Die elterliche Fürsorge wird von der lateralen Habenula diktiert, einer Region im Gehirn, die auch für die Verarbeitung von negativen Emotionen entscheidend ist. Das erkannten Forscher um Assoz. Prof. Manuel Mameli von der Universität Lausanne in Experimenten mit Mäusen. Sie brachten weibliche, kinderlose Mäuse mit schreienden Jungen zusammen und beobachteten das Verhalten und die Gehirnaktivität der erwachsenen Mäuse. 75 Prozent der Nager näherten sich den schreienden Babys und brachten sie in ein sicheres Nest. Dabei stieg im Gehirn der Mäuse die Aktivität in der lateralen Habenula. Dies lege – so die Wissenschafter – nahe, dass sich die Tiere gegenüber Neugeborenen fürsorglich verhalten, um das Schreien zu vermeiden. Das reiche aber nicht aus, um das Verhalten der Mäuse zu erklären: Bei anderen unangenehmen Tönen – ohne ein Baby in der Nähe – flohen sie nämlich. Mameli vermutet „eine genetische Basis in der lateralen Habenula, die erklären könnte, warum Mäuse sich den Jungen nähern und sich ihrer annehmen“. APA/Neuron
336,8
Millionen Lebensjahre sind laut Schätzungen der WHO durch Todesfälle aufgrund von COVID-19 verloren gegangen. APA
Ultralange Eiweißfasern als Hinweis für Demenzrisiko
Während sich bei Menschen in einer frühen Phase von M. Alzheimer nur kurze Eiweißfasern mit rund 100 Nanometern Länge nachweisen lassen, sind es in späteren Krankheitsphasen Fasern, die mehrere Mikrometer lang sind. Das hat ein Team von Wissenschaftern um Peter Nirmalraj von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in Zusammenarbeit mit der Klinik für Neurologie des Kantonsspitals St. Gallen herausgefunden. Mit der Rasterkraftmikroskopie (AFM) sind morphologische Betrachtungen im Nanometerbereich möglich, ohne dass dabei Eiweiß zerstört wird. Bei der Analyse von Größe, Form, Struktur und räumlichem Aufbau der Protein-Ansammlungen im Liquor haben die Wissenschafter den Zusammenhang zwischen der Länge der Eiweißfasern mit dem Krankheitsstadium festgestellt. In den Proben von gesunden Personen waren entweder gar keine oder nur kurze Fasern vorhanden. Die Daten aus der Pilotstudie mit 33 Personen sollen jetzt mit größeren Patientengruppen abgeglichen werden. APA/Communications Biology
Darstellung des Zuckerstoffwechsels: Deuterium statt radioaktiver Substanzen
Anstelle von Glukose, die schwach mit radioaktivem Fluor markiert ist, haben Wissenschafter um Assoc. Prof. DI Wolfgang Bogner von der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin Deuterium für die Echtzeitdarstellung des Zuckerstoffwechsels verwendet. Den Probanden wurde Deuterium in einer süßen Kräuterlimonade verabreicht. In einem ersten Schritt wurden 90 Minuten lang nach dem Trinken der Zuckerlösung MRT-Aufnahmen des Gehirns durchgeführt und damit nachgewiesen, dass dieser Ansatz funktioniert. Der Vorteil gegenüber den schwach radioaktiven Zuckersubstanzen: Die Herstellung des mit Deuterium versetzten Zuckers ist einfacher, kann jahrelang verwendet werden und wird im Körper ganz normal verstoffwechselt. APA/Investigative Radiology, Nature Biomedical Engineering
Zusammenhang zwischen Asthma und Übergewicht?
Bei Asthma-Phänotypen ist Fettleibigkeit bei nicht-allergischen Asthmatikern mit 26,7 Prozent signifikant häufiger als bei allergischen Asthmatikern mit 17,9 Prozent. Zu diesem Ergebnis kommt eine Langzeitstudie zur österreichischen Lungengesundheit von Doz. Robab Breyer-Kohansal von der Abteilung für Atmungs- und Lungenerkrankungen der Klinik Hietzing in Wien. Als besonders dominante Komponente erwies sich dabei das viszerale Fett. Ob Adipositas einen eindeutigen Risikofaktor für Asthma darstelle, könne man laut Breyer-Kohansal nicht eindeutig sagen. Da Fettleibigkeit jedoch mit einer vermehrten Produktion von Entzündungsmediatoren durch das Fettgewebe einhergeht, was entzündliche Prozesse fördere, wäre ein ursächlicher Zusammenhang mit Asthma denkbar. In weiteren Untersuchungen soll geklärt werden, ob durch eine Gewichtsreduktion Asthma weniger belastend und leichter behandelbar wird. APA
Acht Maßnahmen gegen Totgeburten von Neugeborenen
Mit acht bewährten und leicht umsetzbaren Maßnahmen könnten in 81 Ländern mit einem niedrigen und mittleren Einkommen mehr als 565.000 Totgeburten verhindert werden. Dazu zählen die Bereitstellung von Vitaminen und Mineralstoffen, niedrig dosiertem Aspirin, Progesteron, Informationen über die Risken des Rauchens sowie Behandlungen gegen Malaria, Syphilis und Bakterien im Harn. Der Tod von weiteren 475.000 Neugeborenen könnte verhindert werden, wenn man Schwangeren Steroide geben würde und die Nabelschnur nach der Geburt nicht sofort abgeklemmt wird. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forscherteam um Pädiater Prof. Per Ashorn von der Faculty of Medicine and Health Technology der finnischen Universität Tampere. Die Kosten für diese Maßnahmen betragen schätzungsweise 1,1 Milliarden US-Dollar. APA/The Lancet
BMI von Radrennfahrern sinkt
Der durchschnittliche Body Mass Index (BMI) der ersten fünf Fahrer von drei großen Radrennen in Frankreich, Italien und Spanien hat zwischen 1992 und 2022 von 22,12 auf 20,13 abgenommen. Das haben Wissenschafter um Alexander Smith von der Medizinischen Fakultät der Universität Bern in Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Zürich eruiert. Ein BMI von 20,13 sei nicht schlecht für die Gesundheit und weise nicht auf zukünftige Gesundheitsprobleme hin, so Smith, jedoch sei die Tendenz „besorgniserregend“. Um hier gegenzusteuern, wurden bereits bei Formel 1-Fahrern und auch bei Skispringer Regeln bezüglich des BMI eingeführt; im Radsport gibt es solche Regelungen noch nicht. APA/Universität Bern
© Österreichische Ärztezeitung Nr. 10 / 25.05.2023