Sonntag, 11. Februar 2018

"Künstliche Intelligenz wird überschätzt."

aus Tagesspiegel.de, 11. 2. 2018

Regierungeberater Gerd Gigerenzer  
"Künstliche Intelligenz wird überschätzt"
Bildungsforscher und Psychologe Gerd Gigerenzer spricht im Tagesspiegel-Interview über die Risiken, die von großen Datensammlungen bei Staaten und Unternehmen ausgehen
 
 
Professor Gigerenzer, wie bemisst sich der Wert eines Menschen?

Die Antwort auf diese Frage verändert sich zunehmend. Wir leben in einer Welt, in der wir immer mehr Urteilskraft durch Zahlen ersetzen – durch Scores, die den Wert eines Menschen mithilfe von Algorithmen berechnen. 

In China soll es bis zum Jahr 2020 einen Scorewert für jeden Menschen geben, der nicht nur die Finanzkraft, sondern auch das Medienverhalten und die Frage, welche Freundschaften jemand pflegt, einbezieht. Welche Konsequenzen drohen Menschen, die aus Sicht der Regierung die falschen Freunde haben? 

Noch befindet sich dieses Soziale-Kredit-System im Experimentalstadium, aber die chinesische Regierung hat bereits mögliche Konsequenzen in einem Papier skizziert. Wenn Sie sich nicht sozial konform verhalten, wenn Sie die falschen Webseiten aufsuchen, zu viele Videospiele kaufen, bei Rot über die Ampel gehen oder gar Freunde mit niedrigem Score haben, dann sinkt Ihr Score. Wenn der Score zu niedrig ist, dürfen Sie nicht mehr fliegen, Ihr Haus nicht renovieren, Ihre Kinder dürfen nicht mehr auf die besten Schulen gehen, und viele andere Einschränkungen. Ein solches Programm führt zur Selbstkontrolle innerhalb der Familie. Es wird dadurch zum Selbstläufer.

Wie verkauft die Regierung das den Bürgern? 

Die Regierung stellt das Programm als Mittel gegen Korruption, Kriminalität und das mangelnde Vertrauen in öffentliche Institutionen dar. Einen Scorewert bekommen übrigens nicht nur Individuen, sondern auch Unternehmen und Institutionen. Jeder soll sofort erkennen können, wie vertrauenswürdig und ehrlich andere Menschen und Unternehmen sind.

Professor Gerd Gigerenzer berät die Bundesregierung in Verbraucherschutzfragen.

Das klingt aber doch alles ziemlich nach George Orwells Buch „1984“, in dem der Staat alles und alle überwacht und sich jeder wohlverhalten muss. 

Ja, so sehen wir das im Westen. Das Ende der Freiheit. Die totale Überwachung ermöglicht heute Big Data statt Orwells Big Brother. Dabei sind wir sind längst auch schon auf diesem Weg. 

Inwiefern? 

Bei uns werden doch auch in einer Tour Daten gesammelt und Menschen bewertet. Und das sehen viele positiv. Das geht bei der Schufa los, die Ihnen einen Wert für Ihre finanzielle Bonität verpasst und geht bei den Versicherungen weiter, die Ihnen günstigere Tarife anbietet, wenn Sie den Gesellschaften Ihre Daten zur Verfügung stellen. Telematik-Tarife in der Autoversicherung sollen Unfälle verringern. Krankenversicherer finanzierten Fitbits und erhalten im Gegenzug die Daten über die Anzahl der Schritte die Sie gehen und Sie erhalten einen Bonus. Verbraucher beurteilen andere auf Ebay, Amazon oder Airbnb – und werden bewertet. Das Ganze läuft bereits an. Wir sind jetzt in einer wichtigen Phase, in der wir eine Wertediskussion führen sollten. Wollen wir das so weiter laufen lassen? Wenn wir nichts tun, wird eines Tages ein Unternehmen oder eine staatliche Institution die verschiedenen Datenbanken zu einem einzigen Sozialen-Kredit-Score zusammenführen, und am Ende haben wir chinesische Verhältnisse. 

Wenn ich in einer schlechten Nachbarschaft wohne, senkt das meinen Schufa-Wert, selbst wenn ich meine Rechnungen immer pünktlich zahle. Wie gerecht ist das? 

Das nennt man Geoscoring. Wenn Sie in einem Mietshaus wohnen und Ihre Nachbarn finanziell unsolide sind, bekommen Sie bei vielen Unternehmen ein schlechteres Rating ihrer Kreditwürdigkeit – oder auch wenn Ihr Haus in einer Straße liegt, deren Anwohner gelegentlich ihre Rechnung nicht bezahlen. Sie müssen dann zum Beispiel für Kredite höhere Zinsen zahlen oder bekommen eine Wohnung nicht, auch wenn gegen Sie persönlich nichts vorliegt.

Wie zuverlässig sind derartige Bewertungssysteme? 

Das ist eine gute Frage. Aber selbst wenn die Werte unzuverlässig sind, beeinflussen sie unser Leben. Wir stehen vor einem radikalen technischen Eingriff in unserer Psyche. Das Leben dreht sich irgendwann nur noch darum, den Scorewert zu behalten oder zu verbessern. 

Man könnte sich dem System entziehen. Was ist, wenn man nicht mitmacht? Kann es sein, dass das Bemühen um Datenschutz negative Konsequenzen hat, weil unterstellt wird, dass man etwas zu verbergen hat? 

Ja, klar. Ein guter Freund von mir ist Hochschullehrer und wollte in Berlin eine Wohnung kaufen. Der Verkäufer verlangte eine Schufa-Auskunft. Hätte mein Freund sie nicht eingeholt, hätte er die Wohnung wahrscheinlich nicht bekommen. Wer seinen Wert nicht kennt oder nicht zeigt, macht sich verdächtig. 

Kann es sein, dass es einem zum Nachteil ausgelegt wird, wenn man nicht auf Facebook oder beruflichen Netzwerken ist? 

Ja, das ist gut möglich. Ich selbst benutze Facebook nicht und vermisse es auch nicht. Ich habe so mehr Zeit zum persönlichen Kontakt und zum Nachdenken. 

Was müsste jetzt geschehen, um Leitplanken einzuziehen? 

Das wäre ein wichtiges Thema für die Koalitionsverhandlungen gewesen, aber die Politik beschäftigt sich vorrangig nur mit der – auch wichtigen – Frage, wie man die Digitalisierung fördert und die technischen Voraussetzungen schafft. Die gesellschaftliche und psychologische Dimension bleibt außen vor. Wir reden von Technik und nicht davon, was die Technik mit uns macht. Es ist hier ein großer blinder Fleck entstanden. Wir brauchen jetzt eine Wertedebatte. Wenn wir nichts tun, wird uns die Technik treiben. 

Ganz konkret: Wer müsste was tun? 

Der Sachverständigenrat für Verbraucherfragen arbeitet derzeit an dem Projekt Verbraucher-Scoring. Wir werden Ende des Jahres ein Gutachten vorlegen und möchten damit größeres Bewusstsein und Aufmerksamkeit erzeugen. In China ist es so, dass die meisten Menschen von dem Programm noch gar nichts gehört haben. Und diejenigen, die davon gehört haben, finden es eher gut. Sie begrüßen es, dass sie über jeden, der an die Tür klopft, oder jeden neuen Kollegen mithilfe des Scorewertes Bescheid wissen. Auch Frauen, die auf Partnersuche sind, können gleich sehen, wie vertrauenswürdig ein Mann ist. Die Scores sollen in China öffentlich sein, nicht verdeckt wie bei unserer Schufa. Ich glaube, dass es auch in Deutschland eine Gruppe geben wird, die für den digital gläsernen Menschen und ein solches Programm der Überwachung sein wird. 

Wer wird das sein? 

Dazu gehören einige große Internetunternehmen. Eric Schmidt, Ex-Chef von Google, predigt die Vision der voller Transparenz und meint, wenn jemand etwas zu verbergen hat, dann soll er es besser gar nicht erst tun. Ich sehe da eine erstaunliche Übereinstimmung zwischen Schmidt und der chinesischen Regierung – und auch in China arbeitet Baidu, das Äquivalent von Google, am Sozialen-Kredit-Score Programm mit. In Deutschland stehen wir vor zwei Fragen: Soll man das Scoring im Bereich Finanzen, Gesundheit, Kriminalität, Vermietung, Versandhandel und so weiter einfach so weiter laufen lassen? Und falls man das mit ja beantwortet, ist die nächste Frage: Soll man es zulassen, dass diese verschiedenen Datenbanken zusammengeführt werden um einen Gesamt-Score für jeden Bürger zu ermitteln? 

Was meinen Sie: Sind Sie dafür, schon bei der Datensammlung einzuschreiten? Etwa mit gesetzlichen Verboten? 

Ja. Viele dieser Datensammlungen sind nutzlos und die Behauptung, dass sie das Verhalten von Menschen zuverlässig vorhersagen können, ist oft irreführende Werbung. 

Die Algorithmen stimmen nicht? 

So ist es. In den USA wird etwa seit Anfang dieses Jahrhunderts ein Algorithmus namens COMPAS eingesetzt, mit dem bereits mehr als eine Million Angeklagte bewertet worden sind. COMPAS soll die Frage beantworten, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass ein Angeklagter innerhalb der nächsten zwei Jahre eine Straftat begeht. Der Algorithmus analysiert dazu die Antworten jedes Angeklagten auf 137 Fragen und dessen kriminelle Vorgeschichte. Wie der Wert berechnet wird, versteht weder der Angeklagte noch der Richter. Der Algorithmus ist ein Geschäftsgeheimnis. Doch wird der Wert von Richtern benutzt. 

Und wie gut ist der Algorithmus? 

Eine Studie von 2018 hat gezeigt, dass COMPAS nicht besser ist als ganz normale Menschen, die keinerlei Erfahrung mit der Vorhersage von Straftaten haben. Diese Menschen wurden zufällig im Internet rekrutiert und erhielten lediglich einen Dollar Bezahlung für insgesamt 50 Vorhersagen und fünf Dollar Bonus falls mehr als 65 Prozent der Vorhersagen richtig waren. Es ist schon erstaunlich, wie naiv staatliche Organisationen und Teile unserer Gesellschaft auf Big Data vertrauen und teures Geld für nutzlose Algorithmen ausgeben, die sie noch dazu nicht verstehen. Wir finden das in unserer Forschung immer wieder: Weniger ist oft mehr. 

Wie oft lag das Programm falsch? 

In 35 Prozent der Fälle. Es ist tragisch, wenn jemandes Leben zerstört wird, nur weil andere blind in einen kommerziellen Algorithmus vertrauen. 

Dabei investieren Staaten und Unternehmen Milliarden in die Entwicklung derartiger Computerprogramme. Ist das rausgeschmissenes Geld? 

Die künstliche Intelligenz wird überschätzt. Sie funktioniert bei Spielen wie Schach oder Go, oder anderen wohldefinierten Situationen. Aber bei Vorhersagen in der wirklichen Welt, in der es Ungewissheiten gibt, sieht das anders aus. Ich erinnere an „Google Flu Trends“, ein Programm, mit dem Google die Verbreitung von Grippe vorhersagen wollte. Das Programm wurde 2009 mit Fanfaren angekündigt, die Vorhersagen sind jedoch gescheitert, und das Programm wurde schließlich still beerdigt. Wir sind dabei, Milliarden in digitale Technik zu investieren. Wir sollten jedoch ebenso viel in digitale Bildung investieren, damit Menschen verstehen, was Algorithmen wirklich können und nicht können. Wir sollten nicht einfach zusehen, wie sie dazu verwendet werden, unsere Psyche und unser soziales Leben zu verändern. Wir sollten die Fernsteuerung für unser Leben wieder selbst in die Hand nehmen.

Gerd Gigerenzer (70) ist einer der profiliertesten Psychologen Deutschlands. Der Professor war lange Direktor am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung in Berlin und leitet dort jetzt noch das Harding-Zentrum für Risikokompetenz. In zahlreichen Studien und Büchern beschäftigt sich Gigerenzer vor allem mit der Frage, wie Menschen Entscheidungen fällen, was sie dabei beeinflusst und hält „Bauchentscheidungen“ für keine schlechte Sache. Gigerenzer sitzt im Sachverständigenrat für Verbraucherfragen im Bundesjustizministerium, der das Ministerium in verbraucherpolitischen Fragen berät.

Samstag, 10. Februar 2018

Wozu der Sex in die Welt kam.

Rubens, Boreas entführt Oreithya
aus derStandard.at, 9. Februar 2018

Sex diente zunächst der Reparatur von genetischen Schäden
Wissenschafter präsentierten neue Theorie zur Entwicklung der geschlechtlichen Vermehrung

Wien/Göttingen – Die sexuelle Fortpflanzung hat zweifellos ihre Vorteile, sie ist allerdings auch ziemlich kompliziert und ressourcenraubend. Daher ist es bis heute nicht gänzlich geklärt, warum sich die meisten höheren Lebewesen auf diese Art vermehren. Eine Forschergruppe mit österreichischer Beteiligung hat nun eine neue These dazu vorgestellt: Sex könnte demnach ursprünglich eine Maßnahme gegen Erbgut-Schäden gewesen sein.

Worin sich der evolutionäre Siegeszug dieses komplexen und damit auch fehleranfälligen biologischen Vorganges tatsächlich begründet, ist eine oftmals diskutierte Forschungsfrage. Die aus Österreich stammende Biologin Elvira Hörandl von der Universität Göttingen und ihr Kollege Dave Speijer von der Universität Amsterdam setzten in ihrer Untersuchung vor rund zwei Milliarden an. Ungefähr zu diesem Zeitpunkt entstanden erste Lebewesen mit Zellkern (Eukaryonten).

Waffe gegen Sauerstoffradikale

Damals – so vermuten Wissenschafter – vereinigten sich zwei unterschiedliche Einzeller. Aus einem wurde das Mitochondrium, das seitdem in der Zelle für die Energiezufuhr verantwortlich zeichnet. Das tut es, indem es die Sauerstoffatmung in die zelluläre Wohngemeinschaft einbringt. Damit konnten die beiden in Symbiose vereinigten Einzeller zwar auf deutlich mehr Energie zurückgreifen, die Sauerstoffradikale, die dadurch in die Zelle gelangten, waren allerdings eine Gefahrenquelle, da sie das Erbgut schädigen können.

Gerade in Stresssituationen reichten dann die ursprünglichen Strategien zum Schutz der DNA oft nicht mehr aus, so die im Fachblatt "Proceedings of the Royal Society B" geäußerte Theorie von Hörandl und Speijer. Daher entstand schon in den ersten Eukaryonten die Meiose (Reduktions- und Rekombinationsteilung), bei der das Erbgut zweier Zellen und Zellkerne durchgemischt wird, als effizienter DNA-Reparaturmechanismus. "Sex ist also eine physiologische Notwendigkeit, als Folge eines sauerstoffbasierten Stoffwechsels bei allen höheren Organismen", sagte Hörandl.

In komplexen Organismen nahm Sex dann seine Rolle als genetischer Erneuerungsprozess ein, mit dem auch Mutationen gezielt eliminieren werden können. Ihre Hypothese sieht Hörandl durch "zahlreiche genomische, karyologische und biochemische Untersuchungen der vergangenen Jahre unterstützt". (APA)


Abstract
Proceedings of the Royal Society B: "How oxygen gave rise to eukaryotic sex."



Courbet, L'origine du monde
aus Die Presse, Wien, 8.02.2018

Noch ein Anlauf zur Lösung eines der größten Rätsel: Wozu Sex?
Geschlechtliche Reproduktion ist erklärungsbedürftig, weil sich in ihr nur die Hälfte der Population vermehrt. Aber erklärt ist sie trotz vieler Hypothesen bisher nicht. Nun kommt eine neue: Sex soll verhindern, dass Zellen durch ihre eigenen Energiezentren geschädigt werden.
Wozu sind die Männer da? Man weiß es nicht. Aber irgendeinen Grund muss es schon geben, einen starken. Denn 99 Prozent aller Tiere reproduzieren sich sexuell, obwohl das den einfachsten Gesetzen der Mathematik widerspricht, und denen der Biologie auch. In der geht es um eine möglichst hohe Zahl von Nachkommen, und die würde erreicht, wenn jedes Individuum sich fortpflanzt. Beim Sex tut das aber nur die weibliche Hälfte der Population, die männliche assistiert, und der halbe Nachwuchs ist wieder männlich, der Theoretische Biologe John Maynard Smith nannte das 1971 die „zweifachen Kosten von Sex“. Die hatten hundert Jahre früher schon einen anderen geplagt: „Über den Grund der Sexualität haben wir nicht einmal das geringste Wissen“, bedauerte Darwin 1862, „das ganze Gebiet ist noch in Dunkelheit verborgen.“

Daran hat sich wenig geändert, es gibt nur Hypothesen, sie sind Legion, wurden aber von John Logsdon (University of Iowa) in drei Gruppen gegliedert: „the good, the bad and the ugly“. Das „Gute“ am Sex könnte darin liegen, dass die Gene neu gemischt werden – erst und vor allem in der Entstehung der Keimzellen (Eizellen und Spermien) und dann noch einmal in ihrer Vereinigung –, so wird eine bessere Anpassung an sich wandelnde Umwelten möglich. Alternativ könnte Sex das „Böse“ abwehren, gefährliche Mutationen wieder aus dem Genpool hinaus schaffen. Das „Hässliche“ schließlich bezieht sich auf Bedrohungen von außen, durch das ganze Heer der Parasiten, die mit immer neuen Genkombinationen in Schach gehalten werden müssen.

Ganz befriedigen kann keine der Alternativen, deshalb versuchen Elvira Hörandl (Göttingen) und Dave Speijer (Amsterdam) einen neuen Zugang. Sie finden ihn früh in der Geschichte des Lebens: Vor etwa zwei Milliarden Jahren nahm ein Einzeller einen anderen in sich auf, sie taten sich zusammen und teilten die Arbeit so, dass der Aufgenommene zur Energiezentrale wurde, zum Mitochondrium. Das steigerte die Energieversorgung, das legte auch die Grundlage für Mehrzeller. Aber das brachte auch eine neue Gefahr: In den Energiezentralen wird Sauerstoff verarbeitet, dadurch fallen Sauerstoffradikale an, das sind hoch reaktive Moleküle, die Gene schädigen und Mutationen in sie hinein bringen können.

Mutationen aus dem Genpool schaffen

Die dürfen sich nicht über Generationen akkumulieren, deshalb wird zwischen ihnen die normale Zellteilung („Mitose“) durch die abgelöst, in der die Keimzellen gebildet werden („Meiose“) und deren Durcheinanderwürfeln der Gene die Mutationen wieder aus dem Genpool schafft: „Sex ist also eine physiologische Notwendigkeit, als Folge eines sauerstoffbasierten Stoffwechsels bei allen höheren Organismen“, schließen die Forscher (Proc. Roy. Soc. B 7. 2.).

Aber in diesem Schluss stimmt etwas nicht: Es reproduzieren sich eben nicht alle sexuell, sondern nur 99 Prozent. Zum Rest gehören etwa die bdelloiden Rotiferen der Rädertierchen. Sie gelten als „Skandal der Evolution“, weil sie sich seit 80 Millionen Jahren ohne Sex vermehren und immer noch gedeihen. Und vor etwas über 20 Jahren tauchte ein noch spukhafteres Lebewesen auf, der Marmorkrebs, der in seinem lateinischen Namen – Procambarus virginalis – zeigt, dass er sich asexuell vermehrt, durch Parthenogenese: Jungfernzeugung.

Wie und wo er in die Welt kam, ist nicht recht klar, aber Genanalysen zeigen nun, dass ihm eine eigentümliche Kreuzung zweier Everglades-Sumpfkrebse drei Chromosomensätze beschert hat (Nature Ecology & Evolution 5. 2.). In denen steckt offenbar so hohe Vielfalt, dass der Marmorkrebs sich zu Millionen in ganz Europa und halb Afrika ausgebreitet, an die unterschiedlichsten Lebensräume angepasst und alle dort heimischen sexuellen Krebse verdrängt hat. Und das, obwohl die Marmorkrebse alle Klone sind: identische Genome haben.

Freitag, 9. Februar 2018

Wie sich unser Gehirn erneuert.

Zeitliche Entwicklung von der Stammzelle (grün) über ihre Tochterzellen (gelb und orange) zu den neuen Nervenzellen (rot)
aus scinexx   Zeitliche Entwicklung von der Stammzelle (grün) über ihre Tochterzellen (gelb und orange) zu den neuen Nervenzellen (rot)

Wie sich unser Gehirn erneuert
Forscher verfolgen erstmals Teilung von Stammzellen im Erwachsenenhirn mit
 
Live mitverfolgt: Zum ersten Mal haben Forscher beobachtet, wie sich Stammzellen im erwachsenen Gehirn teilen und neue Nervenzellen heranwachsen. Dieser Prozess der Neurogenese ist bisher kaum verstanden – und kann dank der neuen Methode nun viel besser erforscht werden. Künftig könnten sich aus den Erkenntnissen Therapien für Erkrankungen wie kognitives Altern oder Alzheimer ergeben, wie das Team im Fachmagazin "Science" berichtet.
 
Lange Zeit ging die Neurowissenschaft davon aus, dass sich Nervenzellen nur während der embryonalen Entwicklung bilden. Doch das ist falsch. Heute weiß man, dass bestimmte Stamm- und Vorläuferzellen auch im menschlichen Gehirn ein Leben lang neue Nervenzellen generieren können – ein Vorgang, den Forscher als adulte Neurogenese bezeichnen. Dieser Erneuerungsprozess findet hauptsächlich im Bereich des Hippocampus statt. Er ist für viele Arten von Lernen unabdingbar und filtert, welche Informationen im Gedächtnis bleiben und welche vergessen werden.
 
Blick in den Hippocampus
 
Wie genau die Neurogenese im erwachsenen Gehirn abläuft und wie oft sich die Stammzellen dabei teilen, darüber ist bisher jedoch nur wenig bekannt. Der Grund: "In der Vergangenheit schien es technisch unmöglich, einzelne Stammzellen über lange Zeit direkt im Gehirn zu beobachten, da der Hippocampus tief im Gehirn liegt", sagt Sebastian Jessberger von der Universität Zürich. Ihm und seinen Kollegen ist dies nun aber doch gelungen.
 
Das Team nutzte modernste Mikroskopie sowie ein Verfahren zur genetischen Markierung von Stammzellen, um die "Alleskönner" im Hippocampus von erwachsenen Mäusen beobachten zu können. Über einen Zeitraum von bis zu zwei Monaten verfolgten sie dabei, wie sich einzelne Stammzellen teilten und neugeborene Nervenzellen ausreiften – eine Premiere.
 
Begrenzte Teilung
 
Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass die meisten Stammzellen nur eine begrenzte Zahl von Teilungen durchlaufen, bevor sie sich in Nervenzellen differenzieren und damit verloren gehen. Dies könnte den Wissenschaftlern zufolge eine Erklärung dafür sein, warum sich die Anzahl neugebildeter Nervenzellen im Alter drastisch verringert.
 
Doch diese Erkenntnis ist nur der Anfang. In Zukunft soll die neue Methode weitere Einsichten liefern und dabei helfen, die Neubildung von Nervenzellen im Erwachsenenhirn in all ihren Details zu verstehen. "Wir haben die Hoffnung, in Zukunft Stammzellen zur Reparatur des Gehirns nutzen zu können – zum Beispiel in Therapien für Erkrankungen wie kognitives Altern, Parkinson, Alzheimer oder bei Depressionen", schließt Jessberger. (Science, 2018; doi: 10.1126/science.aao50
 
 (Universität Zürich, 09.02.2018 - DAL)

Donnerstag, 25. Januar 2018

Homo sapiens kam viel früher aus Afrika herüber als gedacht.


aus FAZ.NET, 25. 1. 2018, 21.00 Uhr                                         Misliya-Höhle im Karmel-Gebirge südlich von Haifa.


Der moderne Mensch hat Afrika mindestens 50.000 Jahre eher verlassen als bisher gedacht. Das schließt eine internationale Forschergruppe aus den bislang ältesten bekannten Überresten eines Homo sapiens außerhalb Afrikas. Israel Hershkovitz von der Universität in Tel Aviv und seine Kollegen fanden in der Misliya-Höhle im Karmel-Gebirge etwa zwölf Kilometer südlich der israelischen Hafenstadt Haifa einen Teil eines Oberkiefers und acht Zähne, die sie auf ein Alter von etwa 180.000 Jahren datierten. Von ihrer Entdeckung berichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift „Science“.

Der Fundort liegt nur knapp zehn Kilometer entfernt von der Skhul- und der Qafzeh-Höhle; dort waren in den 1930er-Jahren die bisher ältesten bekannten Überreste eines modernen Menschen außerhalb Afrikas entdeckt worden. Sie sind vor 20 Jahren auf ein Alter von 90.000 bis 120.000 Jahren datiert worden.

Nach bisheriger Lehrmeinung entstand der Homo sapiens vor etwa 300.000 Jahren in Afrika und wanderte vor rund 100.000 Jahren aus Afrika aus. Jüngere Genanalysen deuteten jedoch schon auf eine erheblich frühere Auswanderung hin.

Das Alter des aktuellen Funds aus der Misliya-Höhle bestimmten die Forscher mit drei verschiedenen Datierungsmethoden: Zwar erbrachte die sogenannte „U-Series-Datierung“ eines Zahnstückes nur ein Alter von etwa 70.000 Jahren – dies betrachten die Wissenschaftler als oberste Altersgrenze. Doch drei weitere Untersuchungen mit unterschiedlichen Techniken und in verschiedenen Laboren ergaben weitgehend übereinstimmende Ergebnisse: ein Alter zwischen 177.000 und 194.000 Jahren. ...

Das undatierte Foto zeigt einen Teil eines Oberkiefers und acht Zähne, die von einem internationalen Forscherteam auf ein Alter von etwa 180 000 Jahre bestimmt wurde.

Die Form unseres Gehirns ist jünger als erwartet.

Bei modernen Menschen ist das Gehirn rund (links), bei unseren frühen Verwandten wie dem Neandertaler (rechts) und auch den ersten Homo sapiens war es dagegen eher länglich.
aus scinexx                                                                                                                                  H. sapiens, Neanderthaler

Unser Gehirn ist erst seit Kurzem rund
Moderne Schädelform heutiger Menschen entwickelte sich erst vor 35.000 Jahren

Langsame und späte Entwicklung: Das menschliche Gehirn hat seine typische moderne Form im Laufe der Evolution nur ganz allmählich angenommen. Vergleiche von Homo sapiens-Fossilien belegen: Die runde Gestalt, wie wir sie heute kennen, entwickelte sich erst vor rund 35.000 Jahren – und damit später als gedacht. Diese Umstrukturierungen der Gehirnorganisation legten wahrscheinlich den Grundstein für die Entwicklung komplexer Denkprozesse beim Menschen. 

Es war ein spektakulärer Fund: Im vergangenen Jahr entdeckten Forscher in Marokko die ältesten bekannten Fossilien des Homo sapiens – und damit unserer Vorfahren. Diese Knochen belegen, dass unsere Art mindestens 300.000 Jahre alt ist und gewähren zugleich einen interessanten Einblick in die frühe evolutionäre Phase des modernen Menschen.

Demnach hatten unsere Vorfahren bereits modern aussehende Gesichtsknochen und Zähne. Ihr Hirnschädel jedoch mutete eher archaisch an: Er war länglich und weniger gewölbt als der heutiger Menschen. Die Wissenschaftler werteten dies schon damals als Hinweis darauf, dass das Gehirn unserer Spezies erst nach und nach seine moderne Form entwickelt hat. Doch wie und wann genau entstand die für heutige Menschen typische runde Gestalt des Gehirns?

Von länglich zu rund

Um diese Frage beantworten zu können, haben Wissenschaftler um Simon Neubauer vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig nun die Schädelform von 20 Homo sapiens-Fossilien aus unterschiedlichen Zeiten analysiert. Dafür fertigten sie virtuelle Abdrücke der inneren Schädelhöhle der 300.000 bis 10.000 Jahre alten Überreste an und verglichen sie auch mit denen heute lebender Menschen.


Wie erwartet zeigte sich: Je jünger die Homo sapiens-Fossilien sind, desto moderner wird die Form ihres Gehirnschädels. Doch bis die Knochen die gleiche runde Form aufweisen wie bei Menschen heute, dauert es erstaunlich lange. Erst Fossilien, die jünger als 35.000 Jahre alt sind, besitzen demnach diese typische runde Gestalt.

"Überraschend spät"

"Wir wussten bereits, dass sich die Gehirnform innerhalb unserer eigenen Spezies entwickelt haben muss, waren aber überrascht, wie spät im Laufe der Evolution diese Veränderungen der Gehirnorganisation den heutigen Zustand erreicht haben", konstatiert Neubauer.


Diese allmähliche Formveränderung hin zum modernen Gehirn hat sich unabhängig von der Größe des Denkorgans entwickelt, wie die Forscher betonen: Mit Hirnvolumina von etwa 1.400 Millilitern haben selbst die ältesten Homo sapiens-Fossilien schon eine ähnliche Gehirngröße wie heute lebende Menschen.

Voraussetzung für komplexe Denkprozesse

Doch es war wohl nicht die Größe, sondern die Form, die entscheidend zur Evolution komplexer Denkprozesse beim Menschen beitrug. Denn mit der allmählichen Entwicklung von länglich zu rund wölbten sich vor allem zwei Gehirnareale stärker heraus: der Scheitellappen im Großhirn und das Kleinhirn. Diese Hirnbereiche beeinflussen unter anderem die Orientierung und Aufmerksamkeit, die Wahrnehmung von Reizen, die Selbstwahrnehmung, das Arbeits- und Langzeitgedächtnis, die Sprache sowie die Verarbeitung von Emotionen.


Beim heutigen Menschen entwickelt sich diese charakteristische Rundung innerhalb nur weniger Monate um den Zeitpunkt der Geburt herum. "Die Evolution der Gehirnschädelform beim Homo sapiens deutet demnach auf evolutionäre Veränderungen der frühen Gehirnentwicklung hin – einer kritischen Zeit für die neuronale Vernetzung und kognitive Entwicklung im frühen Kindesalter", sagt Neubauers Kollege Phillip Gunz.

Die Forscher vermuten daher, dass evolutionäre Veränderungen der frühen Hirnentwicklung entscheidend für die Evolution komplexer kognitiver Fähigkeiten beim Menschen sind. "Die allmähliche Entwicklung hin zu einer modernen menschlichen Gehirnform scheint mit der allmählichen Entstehung moderner Verhaltensweisen parallel verlaufen zu sein, auf die man auch aufgrund archäologischer Belege schließen kann", schließt Neubauers Kollege Jean-Jacques Hublin. (Science Advances, 2017; doi: 10.1126/sciadv.aao5961)

(Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V./ Science Advances, 25.01.2018 - DAL)

Mittwoch, 24. Januar 2018

Die Welt verstehen ohne Sprache?


institution logoTaube Kinder lernen Wörter schneller

Verena Müller
23.01.2018 15:48  
In Deutschland kommen jedes Jahr etwa 2000 Kinder schwerhörig oder taub zur Welt. Einigen von ihnen kann ein Cochlea-Implantat helfen. Bisher war jedoch unklar, welche Prozesse bei den Kindern beim Sprachlernen ablaufen, wenn sie damit später als ihre normalhörenden Altersge- nossen beginnen - und warum sie darin unterschiedlich erfolgreich sind. Das Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) in Leipzig und das Universitätsklinikum Dresden haben nun herausgefunden, dass taube Kinder mit Cochlea-Implantat Wörter sogar schneller lernen als normalhörende. Diese Erkenntnis kann helfen, die Suche nach den Ursachen für die unterschiedlichen Spracherfolge zu verfeinern.

Seit vielen Jahrzehnten tüfteln Forscher an einem perfekten Ersatz für das Innenohr, das bei tauben Kindern mit sensorischer Hörstörung beschädigt oder fehlgebildet ist. Diese sogenannten Cochlea-Implantate nehmen den Schall auf, wandeln ihn in elektrische Reize um und geben diese Impulse direkt an den Hörnerv weiter. Dadurch bekommen die betroffenen Kinder die Möglichkeit, Anschluss an die Welt voller Laute und Geräusche zu finden. Meist werden ihnen die Implantate im Alter zwischen ein bis vier Jahren eingesetzt.
 

Bisher war man davon ausgegangen, dass diese Kinder durch die geringere Hörqualität mit diesen Implantaten und den späteren Zugang zu Sprache erst sehr viel später das Sprachniveau Normalhörender erreichen können. Frühere Studien hatten gezeigt, dass Kinder ab dem Moment, ab dem sie das Gerät tragen, etwas länger brauchen, um wichtige Stufen beim Lernen der eigenen Muttersprache zu erklimmen. So können sie beispielsweise erst mit sechs bis acht Monaten Hörerfahrung statt mit spätestens vier Monaten den Rhythmus der eigenen Muttersprache von dem anderer Sprachen unterscheiden. Das könnte wiederum bedeuten, dass bei ihnen auch andere Entwicklungsschritte beim Sprachlernen bis hin zur Schulreife verzögert sind—obwohl sie alle anderen Voraussetzungen dafür mitbringen.
 

Eine aktuelle Studie des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) in Leipzig und des Universitätsklinikums Dresden scheint nun jedoch anderes zu offenbaren: „Wir haben beobachtet, dass taube Kinder, sobald sie das Cochlea-Implantat eingesetzt bekommen hatten, schneller Wörter lernten als normalhörende Kinder. Sie bauten sich so schneller den entsprechenden Wortschatz auf“, erklärt Niki Vavatzanidis, Erstautorin der zugrundeliegenden Studie und Wissenschaftlerin am MPI CBS sowie am Uniklinikum Dresden. Normalerweise bräuchten Kinder etwa 14 Monate Hörerfahrung, um verlässlich zu bemerken, dass bekannte Objekte falsch benannt wurden. Kindern mit Cochlea-Implantat waren dazu bereits nach 12 Monaten Lernzeit in der Lage.
 

Als Ursache dafür vermuten die Wissenschaftler das höhere Alter der Kinder mit künstlichen Hörschnecken, in dem sie das erste Mal mit gesprochener Sprache in Berührung kommen: Normalhörende beginnen direkt nach der Geburt oder gar im Mutterleib damit, sprachliche Aspekte wie die typische Melodie oder den Rhythmus der Muttersprache zu lernen. Bei taub geborenen Kindern beginnt das hingegen erst nachdem das Implantat aktiviert wurde, also etwa im Alter von ein bis vier Jahren. Dann sind gewisse Strukturen im Gehirn bereits stärker entwickelt, an die sie beim Spracherwerb anknüpfen können. „Bei ihnen ist nicht nur das Gedächtnis weiter entwickelt. Sie haben auch ein breiteres Verständnis von der Welt, wissen also mehr über die Objekte in ihrer Umwelt und haben dadurch bereits nicht-sprachliche semantische Kategorien aufgebaut“, so Vavatzanidis. Sie wissen zum Beispiel, dass Objekte wie Tassen oder Essen manchmal heiß sind und Hitze bei Berührung weh tun kann, auch wenn sie das Wort „heiß“ nicht kennen.
 

Untersucht haben die Neurowissenschaftler diese Zusammenhänge mithilfe von 32 Kindern, die auf beiden Seiten ein Cochlea-Implantat trugen. Mit ihnen führten die Forscher 12, 18 und 24 Monate nachdem die Kleinen die künstlichen Hörschnecken eingesetzt bekommen hatten, einen Test durch, in dem sie Wörter aus dem Basiswortschatz von Kleinkindern erkennen sollten: Dazu zeigten sie den jungen Studienteilnehmern Bilder von Objekten und benannten diese entweder richtig oder falsch. Gleichzeitig erfassten sie mithilfe der Elektroenzephalografie, kurz EEG, die Hirnströme der Kleinen. Zeigte sich hier im Verlauf der sogenannte N400-Effekt, signalisierte das den Forschern, dass die Kinder die Falschbenennung registrierten. Bei ihnen hatte sich also eine feste Verknüpfung zwischen Objekt und Bezeichnung gebildet, sie hatten das Wort gelernt.
 

„Kinder mit Cochlea-Implantat helfen zu verstehen, welchen allgemeinen Weg der Spracherwerb nimmt und welche Stadien vom Lebensalter abhängen“, erklärt Angela D. Friederici, Leiterin der Studie und Direktorin am MPI CBS. „Wir wissen nun, dass sich ein höheres Lebensalter nicht negativ darauf auswirkt, wie schnell Kinder Wörter lernen können. Im Gegenteil: Sie scheinen ihren anfänglichen Rückstand rasch aufholen zu können.“ Nun gelte es herauszufinden, warum trotz dieser Leistung ein Teil der Kinder mit Chochlea-Implantat insgesamt nur schwer zum Sprachniveau gleichaltriger, normalhörender Kindern gelangen. 


Weitere Informationen:
http://www.cbs.mpg.de/Taube-Kinder-lernen-Woerter-schneller-als-hoerende-Kinder


Nota. -  Haben Sie's bemerkt? Taubgeborene Kinder entwickeln ihre 'Intelligenz' alias Verständnis von der Welt, bevor sie Sprache und wozu sie da ist kennengelernt haben. Es ist nicht die Sprache, die den Weltbe- zug, sondern der Weltbezug, der die Sprache möglich macht.
JE  


 

Donnerstag, 18. Januar 2018

Das Gedächtnis speichert auch, was nicht gemerkt wurde.


aus scinexx

Unser Gedächtnis speichert mehr ab als gedacht
In unserem Langzeitgedächtnis landen erstaunlich viele detaillierte Informationen
Dauerhaft abgespeichert: Unser Gedächtnis speichert offenbar viel mehr Informationen langfristig ab als bisher angenommen. Demnach schafft es nicht nur ein kleiner ausgewählter Teil aus dem Kurzzeit- in den Langzeitspeicher – sondern fast jeder Wahrnehmungsmoment, wie ein Experiment nun nahelegt. Lassen sich diese Ergebnisse bestätigen, ergeben sich daraus weitreichende Konsequenzen für aktuelle Modellvorstellungen zum menschlichen Gedächtnis.

Erinnerung ist ein komplexer und dynamischer Prozess. Weil im Alltag ständig neue Informationen auf uns einströmen, befindet sich insbesondere unser Kurzzeitgedächtnis beständig im Wandel: Kontinuierlich passt sich der Zwischenspeicher an Veränderungen in unserer Umwelt an – und neue Inhalte drängen alte in den Hintergrund. Nur was das Gehirn als besonders wichtig erachtet, landet im Langzeitgedächtnis und kann dauerhaft abgerufen werden.

Im Vergleich zu den riesigen Datenmengen, denen wir tagtäglich ausgesetzt sind, ist der Teil, der langfristig gespeichert wird, ziemlich klein. So zumindest dachten Wissenschaftler bislang. Zahlreiche Studien schienen das zu bestätigen. Nun zeigt sich jedoch, dass diese Annahme falsch sein könnte: Womöglich legen wir viel mehr detaillierte Informationen im Langzeitgedächtnis ab als gedacht – und zwar unabhängig von unserer aktuellen Aufmerksamkeit, ohne die Absicht, etwas zu speichern, und ohne überhaupt davon zu wissen.

Unangekündigter Erinnerungstest

Zu diesem Schluss sind Christof Kuhbandner von der Universität Regensburg und seine Kollegen bei der Auswertung eines Experiments gelangt. Bei dem Versuch hatten sie Probanden in schneller Abfolge insgesamt 128 Bilder auf einem Bildschirm gezeigt. Jede dieser Abbildungen war nur für 500 Millisekunden zu sehen und über jeder wurde ein davon unabhängiges Wort eingeblendet. Die Versuchspersonen hatten die Aufgabe, die Bilder zu ignorieren, auf die Wörter zu achten und bei 
einer Wortwiederholung einen Knopf zu drücken. 

Dass es bei dem Test eigentlich um das Erinnern ging, erfuhren sie erst hinterher. Dann nämlich zeigten die Wissenschaftler ihnen Bildpaare: jeweils ein zuvor gesehenes Bild und eines, das dem gezeigten Bild sehr ähnlich war. Konnten die Probanden angeben, welches der beiden Bilder sie vorher schon einmal gesehen hatten? Um die Langfristigkeit der Speicherung zu messen, wurde die Hälfte der Bilder direkt nach der Wahrnehmungsaufgabe getestet, die andere Hälfte nach 24 Stunden.

Unbewusst abgespeichert 

Das Ergebnis: Ein Großteil der Versuchspersonen gab zwar an, sich nicht zu erinnern und daher die meiste Zeit raten zu müssen – das war in 77 Prozent der Fälle direkt danach und in 95 Prozent der Fälle beim Test nach 24 Stunden so. Trotzdem konnten sie erstaunlich viele der zuvor gezeigten Bilder richtig identifizieren. Selbst nachdem die Forscher den Faktor Zufall herausgerechnet hatten, hatten die Probanden beim ersten Test noch eine Trefferquote von 48 Prozent. Nach 24 Stunden lagen sie immerhin noch in 21 Prozent der Fälle richtig. 

Nach Ansicht von Kuhbandner und seinen Kollegen demonstrieren diese Befunde, dass Menschen fast jeden einzelnen Wahrnehmungsmoment detailliert abspeichern – selbst dann, wenn Objekte gar nicht bewusst wahrgenommen wurden und man gar nicht die Absicht hatte, sich etwas zu merken. 

Lassen sich die Beobachtungen bestätigen, ergeben sich daraus weitreichende Konsequenzen für aktuelle Modellvorstellungen zum menschlichen Gedächtnis und auch für etliche Anwendungsbereiche, wie die Forscher betonen. So könne man beispielsweise bei der Befragung von Zeugen künftig davon ausgehen, dass visuelle Erinnerungen an vergangene Ereignisse weitaus detaillierter sind als bisher vermutet. (Frontiers in Psychology, 2017; doi: 10.3389/fpsyg.2017.01859)

(Universität Regensburg, 18.01.2018 - DAL)


Nota. - Die Aufmerksamkeit entscheidet also nur darüber, was im Kurzzeitgedächtnis gespeichert wird - und baldige Reaktion erfordert. Was ins Langzeitgedächtnis kommt - entscheidet der Zufall oder wählt 'das Gehirn' nach eigenen Kriterien?

Für die Schule würde es übrigens bedeuten, dass konzentriertes Büffeln gar nichts nutzt. Was nicht von allein hängenbleibt, kann auch durch Aufmerken nicht behalten werden.
JE