Isaac Newtons bedenklicher Charakter.

 

aus Der Standard, Wien, 17. März 2017, 16:05 

"Was für ein Arschloch": Florian Freistetter nimmt Newton auseinander

Eine etwas andere Biografie gibt auch Einführung in wichtigste wissenschaftliche Erkenntnisse

Wien – Um vorweg kein Missverständnis aufkommen zu lassen: Der Wissenschaftsjournalist, derStandard.at-Blogger und "Science Buster" Florian Freistetter bewundert den Physiker Isaac Newton "wie fast keinen anderen Wissenschaftler der Vergangenheit". Das ändert aber nichts daran, dass er gewisse Vorbehalte gegenüber der Persönlichkeit des Erfinders des Gravitationsgesetzes hat. 

Diese schildert er in seinem Buch "Newton – Wie ein Arschloch das Universum neu erfand".
 
"Was für ein genialer Wissenschaftler. Und was für ein Arschloch" – so gibt Freistetter bereits am Ende der Einleitung die Stoßrichtung vor. Anschließend schildert er Newton als kompromisslosen Nerd auf einem Ego-Trip, der als Chef dem Protagonisten der TV-Serie "Stromberg" gleicht bzw. diesen als Ekelpaket sogar noch übertrifft. Oder als nachtragenden, in bis aufs Blut ausgetragene wissenschaftliche und private Streitigkeiten verwickelten mimosenhaften Rechthaber.

 

Kritikresistenter Schöpfer der Gravitationstheorie

 
Gleichzeitig lässt Freistetter die wichtigsten Forschungsarbeiten und Erkenntnisse Newtons immer wieder anklingen – sei es die Entwicklung der Gravitationstheorie (samt Aufklärung der Missverständnisse um den berühmten Apfel und dessen Bedeutung) oder die Konstruktion seines Spiegelteleskops. In diese bzw. den Umgang mit diesen lässt er immer wieder die Charakterschwächen des Wissenschafters einfließen – etwa seine Kritikresistenz in der Diskussion seiner Forschungen.

Oder seinen Hang zu Intrige und Auseinandersetzungen. In seinen letzten Lebensjahren als Beamter der Münzprägeanstalt habe Newton kaum noch Muße für Forschung gehabt, konstatiert Freistetter: "Für einen ordentlichen Streit konnte er aber anscheinend immer Zeit erübrigen." Exemplarisch dafür nimmt er sich die als Prioritätsstreit bekannte Auseinandersetzung mit Gottfried Wilhelm Leibniz vor.

Im Kern ging es dabei darum, wer von den beiden als erster die Grundzüge der Infinitesimalrechnung entwickelt – also im Endeffekt die heutige Differential- bzw. Integralrechnung begründet hat. Es folgten jahrelange Streitereien um Plagiate, selbst verfasste anonyme Lobreden auf die eigene Arbeit bzw. selbst verfasste und anderen untergeschobene kritische Kommentare zum Werk des anderen.

 

Bibel, Alchemie und Esotherik

 
An anderer Stelle vergleicht Freistetter seinen Protagonisten mit dem Pseudowissenschafter Erich von Däniken: Newton beschäftigte sich – durchaus nicht untypisch für seine Zeit – auch mit heute als esoterisch geltenden Fragestellungen. Mindestens genauso wichtig wie die Naturwissenschaften seien ihm Bibelaus- legung, religiöse Chronologie, Alchemie und Prophezeiungen gewesen. In Newtons Privatbibliothek fanden sich fast 500 Bücher über Theologie, aber nur 52 über Physik. Die Texte in seinem Nachlass umfassten rund drei Millionen von ihm geschriebene Worte, fast die Hälfte davon zu Theologie und Religion, 650.000 widmete er der Alchemie. (APA, 18.3.2017)

Zum Thema

Freistetter-Blog: Hier irrt die Wissenschaft
 
Termin
Buchpräsentation am 17. März, 19.00 Uhr in der Buchhandlung Thalia

Das Bewusstsein sitzt in einer riesigen Zelle.

aus derStandard.at, 6. 3. 2917

Riesige Nervenzelle als mögliche Quelle des Bewusstseins

Was das menschliche Gehirn so leistungsfähig macht und letztendlich auch unser Bewusstsein hervor- bringt, ist trotz jahrzehntelanger aufwändiger Forschungen nach wie vor eine weitgehend ungelöste Frage. Immerhin dürfte mittlerweile klar sein, dass die komplexen Verschaltungen der zerebralen Nervenzellen eine bedeutende Rolle dabei spielen. Um diesem gewaltigen Netzwerk, dem sogenannten Konnektom, auf den Grund zu gehen, haben sich deutsche Wissenschafter, wie zuletzt berichtet, auch Hilfe bei künstlichen neuronalen Netzen gesucht.

In den USA könnte eine Gruppe von Wissenschaftern auf der Suche nach dem Ursprung des Bewusstseins nun aber an einer anderen Stelle fündig geworden sein: Das Team um Christof Koch vom Allen Institute for Brain Science in Seattle hat bei Mäusen mit einem neuen bildgebenden Verfahren eine riesige Nerven- zelle (im Bild eine digitale Rekonstruktion) entdeckt, die das gesamte Gehirn umschließt und dicht mit beiden Hemisphären verknüpft ist.[?] Koch schließt aus den gewonnen Daten, die zwei weitere ähnlich ausgedehnte Neuronen einschließt, dass die Nervenzelle die Signale aus dem Claustrum, der am dichtesten vernetzten Schicht grauer Gehirnzellen, koordiniert. Da das Claustrum bereits zuvor mit dem Bewusstsein in Verbindung gebraucht wurde, vermuten die Forscher, dass die Harmonisierung der Signale aus diesen Arealen mithilfe der neu entdeckten Nervenzelle letztlich unsere bewussten Gedanken hervorbringen könnte. 


Nota. - Kein Homunculus, kein Kommandant, sondern ein Sammler und Koordinator. Offen bleibt, wer wie wo die Entscheidungen trifft.
JE

Das Bewusstsein am Modell rekonstruieren.

aus derStandard.at, 28. Februar 2017, 14:30                                                  Konnektom

Künstliche Intelligenz soll nach Quelle des Bewusstseins suchen

Neuronales Netzwerk hilft bei der Entschlüsselung des Konnektoms. System überrascht mit geringer Fehlerrate

Martinsried – Das menschliche Gehirn ist trotz zahlreicher Forschungsprojekte nach wie vor ein großes Rätsel. Vor allem über den Ursprung unseres Bewusstseins können die Wissenschafter vorerst allenfalls Vermutungen anstellen. Wahrscheinlich steht es in engem Zusammenhang mit dem komplexen Schaltplan des Gehirns. Doch den zu entschlüsseln ist eine enorm zeitaufwendige Aufgabe. Nun haben sich Wissenschafter des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried Hilfe bei künstlicher Intelligenz gesucht. Die Forscher haben neuronale Netze so trainiert, dass die Rekonstruktion von Nervenzellschaltplänen enorm beschleunigt wird.

Nervenzellen brauchen Gesellschaft. Während eine einzelne Zelle wenig bewirken kann, werden Nervenzellen im Verbund zu einem mächtigen Netzwerk, das zum Beispiel unser Verhalten steuert. Dabei tauschen die Zellen Informationen über ihre Kontaktstellen, die Synapsen, aus. Das Wissen darüber, welche Nervenzellen wann und wo miteinander verbunden sind, trägt entscheidend dazu bei, grundlegende Hirnfunktionen ebenso wie übergeordnete Prozesse wie Lernen, Gedächtnis, Bewusstsein und Erkrankungen des Nervensystems zu verstehen. Denn Forscher vermuten, dass der Schlüssel zu alldem in der Verschaltung der rund 100 Milliarden Zellen im menschlichen Gehirn liegt.

Automatisierte Abtastung

Um diesen Schlüssel verwenden zu können, müsste jedoch das Konnektom erfasst werden – jede Nervenzelle eines Gehirns mit ihren tausenden Kontakten und Partnerzellen. Noch vor wenigen Jahren schien so etwas gänzlich unmöglich. Von "unmöglich" lassen sich die Wissenschafter in der Abteilung "Elektronen – Photonen – Neuronen" am Max-Planck-Institut für Neurobiologie allerdings kaum abschrecken. So entwickelten und verbesserten sie in den vergangenen Jahren Färbe- und Mikroskopiemethoden, mit denen Hirngewebeproben in einem automatisierten Prozess in dreidimensionale, hochaufgelöste Elektronenmikroskopbilder verwandelt werden.

Ihr neuestes Mikroskop, dass als Prototyp in der Abteilung im Einsatz ist, tastet die Oberfläche einer Probe gleich mit 91 Elektronenstrahlen parallel ab, bevor die nächste Probenebene freigelegt wird. Im Vergleich zum Vorgängermodell erhöht sich die Datenerfassungsrate so um mehr als das Fünfzigfache. Ein ganzes Mäusegehirn könnte anstatt in vielen Dekaden, innerhalb weniger Jahre erfasst werden.

Jahrelange Bilderanalyse

Während es somit nun möglich ist, ein Hirngewebestück in wenigen Wochen in Billionen Pixel zu zerlegen, dauert die Analyse dieser elektronenmikroskopischen Bilder viele Jahre. Das liegt daran, dass herkömmliche Computeralgorithmen oft zu ungenau sind, um die hauchdünnen Fortsätze der Nervenzellen über lange Strecken zuverlässig zu verfolgen und die Synapsen zu erkennen. Daher müssen immer noch Menschen in stundenlanger Bildschirmarbeit die Synapsen in den Bilderstapeln aus dem Elektronenmikroskop identifizieren.

Doch auch diese Hürde nehmen nun die Forscher um Jörgen Kornfeld mit Hilfe künstlicher neuronaler Netze. Diese Algorithmen können aus Beispielen und Erfahrungen lernen und dieses Wissen auch verallgemeinern. Bereits heute werden sie sehr erfolgreich in der Bildverarbeitung und Mustererkennung eingesetzt. "Da war der Weg nicht weit zum Einsatz eines künstlichen Netzes für die Analyse eines echten neuronalen Netzes", so Kornfeld, Hauptautor der in "Nature Methods" erschienen Studie. Ganz so einfach wie es klingt, war es dann doch nicht. In monatelanger Arbeit trainierten und testeten die Wissenschafter sogenannte "Convolutional Neural Networks" darauf, Zellfortsätze, Zellbestandteile und Synapsen in den Bilddaten zu erkennen und voneinander zu unterscheiden.

Überraschend geringe Fehlerrate

Das so entstandene SyConn Netzwerk kann nun, nach einer kurzen Anlernphase, diese Strukturen selbstständig und äußerst zuverlässig identifizieren. Die Anwendung auf Datensätze aus dem Singvogelgehirn zeigte, dass SyConn so zuverlässig ist, dass ein menschliches Fehlerlesen überflüssig wird. "Das ist absolut fantastisch, denn mit einer so geringen Fehlerrate hatten wir eigentlich gar nicht gerechnet", meint Kornfeld. Die neu entwickelten künstlichen neuronalen Netze können Neurobiologen in Zukunft viele tausend Stunden monotoner Arbeit abnehmen – und so die Zeit bis zur Entschlüsselung des Konnektoms, und vielleicht auch des Bewusstseins, um viele Jahre verkürzen. (red)

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Abstract
Nature Methods: "Automated synaptic connectivity inference for volume electron microscopy."

Sogar Hummeln sind intelligent.

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aus derStandard.at, 23. Februar 2017, 20:37

Hummeln lernen Ball spielen
Allein durch Beobachten und Nachahmen schafften Hummeln es im Experiment, einen kleinen Ball in ein Ziel zu bugsieren 

von Thomas Bergmayr

London/Wien – Menschenaffen können es, einige Vögel ebenfalls, und auch Meeressäuger sind dazu in der Lage, komplexe Aufgaben mithilfe von fremden Gegenständen zu erfüllen. Dass diese Fähigkeit offenbar auch Insekten besitzen, ist dagegen völlig neu: Einem britischen Wissenschafterteam ist es nun gelungen, Hummeln mit ein bisschen Training dazu zu bringen, Objekte geschickt zu manipulieren, mit denen sie normalerweise nichts zu tun haben.

Bereits frühere Studien konnten belegen, dass die pelzigen Bienenverwandten eine ganze Reihe kognitiv fordernder Tätigkeiten ausführen können. Diese standen allerdings stets mit Aufgaben in Zusammenhang, denen sie sich im herkömmlichen Hummelalltag ohnehin stellen müssen. Olli J. Loukola und sein Team von der Queen Mary University of London animierten die Tiere nun aber zum Ballspielen – und die Hummeln nahmen die Herausforderung bereitwillig an. 



"Unser Ziel war es, die kognitiven Grenzen von Hummeln auszuloten, indem wir ihnen unvertraute Objekte gaben, um ein Problem zu lösen, mit dem sie bisher noch nicht zu tun hatten", erklärt Clint Perry, Koautor der im Fachjournal "Science" veröffentlichten Studie.

Schnell gelernt

Im Rahmen ihres Experiments sollten die Hummeln einen kleinen Ball vom Rand einer Plattform zu einem markierten Bereich bugsieren. Als Belohnung gab es dafür Zuckerwasser. Zunächst fungierten künstliche Hummeln als "Lehrer" für eine Trainergruppe.

Diese angelernten Hummeln, die schnell begriffen hatten, wohin sie den Ball schieben müssen, um an ihre Leckerei zu kommen, dienten der eigentlichen Versuchsgruppe als Vorbilder. Einer zweiten Gruppe führten die Forscher Bälle vor, die per Magnet ans Ziel bewegt wurden. Eine dritte Partie erhielt als Anschauungsmaterial nur die bereits im markierten Bereich platzierte Kugel.

Erwartungsgemäß gelang es Gruppe eins am schnellsten, den Ball ins Ziel zu bringen: Von 30 Hummeln lösten 25 die Aufgabe bereits beim ersten Versuch. Etwas weniger geschickt war jene Hummelschar, die den Ball zuvor nur wie von Geisterhand bewegt gesehen hatte. Schließlich aber schafften es selbst einige der dritten Gruppe, zu begreifen, wohin sie den Ball platzieren sollten. Dieses Resultat zeigte nach Ansicht der Forscher vor allem, dass soziales Lernen bei Hummeln eine große Rolle spielt.

Überraschend war zudem, dass die Insekten ihre Aufgaben sogar dann problemlos erfüllen konnten, wenn diese verändert wurde: Die Hummeln, die zuvor Zuschauer gewesen waren, ahmten das Verhalten, das sie beobachtet hatten, also nicht einfach nach, sie optimierten es sogar. Insgesamt hatten sie die Wahl zwischen drei Bällen auf der Plattform. Bei den zuerst trainierten Hummeln waren zwei der Bälle angeklebt. Diese konnten jeweils nur den Ball bewegen, der am weitesten vom Loch entfernt war.

Das beeindruckte ihre Hummel-Zuschauer aber nicht: Als diese selbst aktiv werden durften, entschieden sie sich überwiegend für den Ball, der dem Loch am nächsten – und in ihrem Fall nicht angeklebt war. Damit wählten sie die effizienteste Lösung. Außerdem war die Farbe des Balles nicht entscheidend: Die Hummeln rollten auch einen schwarzen statt des gelben Balles zum Ziel, wenn dieser der Vertiefung am nächsten war.

"Die Tiere kopierten damit nicht bloß, was sie sahen, sondern fanden sogar ganz neue Lösungswege", meint Loukola. "Das demonstriert eine beeindruckende kognitive Flexibilität." Das gelte vor allem dann, wenn ihre Lebensumstände diese Fähigkeiten und Anpassungen von ihnen erfordern. 

Abstract
Science: "Bumblebees show cognitive flexibility by improving on an observed complex behavior."

PS. Es tut mir leid, es gelingt mir nicht, das Video zu aktivieren.
JE

Johannes Kepler.

aus Die Presse, Wien, 20. Februar 2017, 05:30

Ein Pionier auf der Suche nach der Weltharmonie
Der Wiener Astronom Thomas Posch widmet sich auch den weniger bekannten Spuren von Kepler als Naturphilosoph, Mathematiker und Theologe

Wien – Der Astronom Johannes Kepler (1571-1630) gilt als einer der Begründer der modernen Naturwissenschaft: Mit der Formulierung der Gesetze der Planetenbewegung wurde er zu einem Pionier der neuzeitlichen Astronomie. In einem neuen Buch zeichnet der Wiener Astronom Thomas Posch das Porträt des Forschers und widmet sich auch dessen weniger bekannten Spuren als Naturphilosoph, Mathematiker und Theologe.

Nikolaus Kopernikus (1473-1543) revolutionierte die Sicht auf das Sonnensystem, als er erklärte, nicht die Erde, sondern die Sonne stehe in dessen Mittelpunkt. Kepler baute auf dieses heftig umstrittene heliozentrische Weltbild auf: Er sah es nicht wie Kopernikus nur als hilfreiches mathematisches Konstrukt, sondern als physikalische Realität und entdeckte auf der Suche nach einer "Weltharmonie" drei fundamentale Gesetzmäßigkeiten für die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne.

Keplers Gesetze

Die drei Keplerschen Gesetze besagen, dass sich die Planeten nicht auf kreisförmigen, sondern elliptischen Bahnen bewegen. Das tun sie umso schneller, je näher sie der Sonne kommen. Und schließlich fand er Gesetzmäßigkeiten im Verhältnis zwischen den Umlaufzeiten der Planeten und deren mittleren Abständen von der Sonne.

Posch zeichnet Keplers Leben und Wirken anhand dessen Lebensstationen nach, beginnend bei seiner Herkunft aus der Stadt Weil bei Stuttgart, seinem Studium der Theologie in Tübingen, seinen Jahren als Mathematiklehrer an der protestantischen Stiftsschule in Graz, als kaiserlicher Mathematiker unter Rudolf II. in Prag und Linz sowie seinen turbulenten letzten Jahren, in denen er u.a. astrologischer Berater von General Wallenstein war. Ausführlich widmet sich das Buch auch der Rezeption von Keplers Werk bis ins 20. Jahrhundert.

Anhand zahlreicher Zitate aus Werken und Briefen Keplers gibt Posch einen lebendigen Einblick in Leben und Arbeit eines Forschers in der Renaissancezeit, zunächst noch ohne Fernrohr (das erste wurde erst 1608 gebaut) und mit einfachsten Hilfsmitteln wie einem selbst aus Holzlatten zusammengebauten Winkelmessgerät. Er vermittelt auch das vielseitige Schaffen Keplers, der nicht nur in der Astronomie Bedeutendes geleistet hat, sondern auch dessen Errungenschaften in der Optik und der Mathematik.

Krankheit, Geldnot und der Dreißigjährige Krieg

Gleichzeitig beschreibt die Biographie Keplers nicht immer einfachen Alltag. Der war geprägt von Krankheit, Geldnot, ungewisser Zukunft und den historischen Entwicklungen mit heftigen konfessionellen Auseinandersetzungen, der Gegenreformation und dem Dreißigjährigen Krieg.

Auch wenn er heute vor allem als Astronom bekannt ist, sah Kepler in der Theologie "seine primäre Berufung", schreibt Posch, für den alle großen Werke des Astronomen nicht nur naturwissenschaftliche, sondern ebenso sehr naturphilosophische und theologische Arbeiten sind. Der Autor betont zwar Keplers Abgrenzung gegenüber pseudowissenschaftlichen Bestrebungen, stört sich aber nicht an der Vermischung vom ganzheitlichen Blick mit dem Glauben an einen übernatürlichen Weltenplan. Keplers Worte wie "Ich wollte Theologe werden ... Nun aber seht, wie Gott durch mein Bemühen auch in der Astronomie gefeiert wird", sind für Posch "Kern des keplerschen Denkens".

Kepler träumt von der "Weltharmonik"

Voltaire und Laplace orteten bei Keplers metaphysischen und theologischen Ausführungen sowie seiner Suche nach Gesetzen der musikalischen Harmonie in der Anordnung des Sonnensystems "Träumereien" bzw. "Verirrung einer träumerischen Einbildungskraft". Für Posch ist der keplersche Kosmos dagegen einer, "dessen geistige Struktur dem Menschen erlaubt, sich darin staunend und mit großer Freude wiederzufinden". Der Autor räumt aber ein, dass dieser Grundgedanke der "Weltharmonik" über Jahrhunderte hinweg einen Stein des Anstoßes bildete und auch "den Menschen des 20. und 21. Jahrhunderts ein 'harmonikaler' Kosmos im Durchschnitt wohl noch fremder als seinen Vorgängern in der Kepler-Rezeption ist". (APA.) 

Zum Thema
Heliozentrismus: Die Irrtümer des Kopernikus

Selbstbewusste Rhesusäffchen.

aus derStandard.at, 14. Februar 2017, 19:53

Trainierte Rhesusaffen können sich im Spiegel erkennen

Haben sie erst einmal die Funktionsweise des Spiegels verstanden, werden Zähne und Genitalien inspiziert und die Haare gekämmt

Schanghai – Es mag uns seltsam erscheinen, aber nur die wenigsten Tiere sind dazu in der Lage, sich im Spiegel zu erkennen: Menschenaffen, Delfine, Indische Elefanten können es; Menschenkinder schaffen es ab etwa zwei Jahren. Nun schlagen Forscher um den renommierten Neurowissenschafter Mu-ming Poo (Schanghai-Institut für Biowissenschaften) im Fachblatt "PNAS" vor, den exklusiven Klub um ein neues Mitglied zu erweitern – wenn auch unter bestimmten Bedingungen.
 
Durch einige Tricks gelang es den Forschern nämlich, auch Rhesusaffen diese Fähigkeit beizubringen. Diese Primatenart kann sich – wie auch Hunde und Schweine – im Normalfall zwar selbst nicht im Spiegel erkennen, aber diesen immerhin dazu nützen, um Futter zu finden.

Das Schlüsselexperiment

 
Um drei jungen Rhesusaffen diese ihnen ansonsten unbekannte Art der Selbstwahrnehmung beizubringen, wurden die Tiere vor einem Spiegel gesetzt, ehe man ihre Umgebung mit einem harmlosen Laserpointer anstrahlte. Berührten die Tiere den Lichtpunkt, den sie nur über den Spiegel wahrnehmen konnten, gab es Futter.
 
"Das war der Schlüssel", sagt Poo.

So lernten die Affen, wie Spiegel funktionieren.

Denn danach wurde den drei trainierten Affen ein geruchloses rotes, schwarzes oder grünes Tixoband so angeklebt, dass sie es ohne Spiegel nicht sehen konnten, ehe sie in einen Käfig mit Spiegel gesteckt wurden. Die Affen zögerten nicht und griffen sofort in Richtung der Tixostreifen, die sie im Spiegel entdeckten. Und als sie dann von den Forschern alleine gelassen wurden, taten sie das, was man von jemandem erwarten würde, der gerade entdeckt hat, wie ein Spiegel funktioniert: Die Affen inspizierten mit dem Spiegel ihre Zähne, kämmten sich ihre Haare und inspizierten ihre Genitalien.
Die Affen der untrainierten Kontrollgruppe hingegen taten nichts dergleichen. (tasch)

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Abstract
PNAS: "Spontaneous expression of mirror self-recognition in monkeys after learning precise visual-proprioceptive association for mirror images"


Nota. - Ein zählebiges Dogma der Biologie hat sich im allgemeinen Volksbewusstsein festgesetzt, möchte man meinen: "Die Natur verschwendet nichts." Ein Dogma, weil es blind geglaubt wird ohne jede empirische Grundlage, ja entgegen dem bloßen Augenschein. Tatsächlich war sein Gang auch umgekehrt: Nicht aus der Wissenschaft ins Volksvorurteil, sondern aus dem Volks-, genauer: Bour- geois-Vorurteil hat es einen Weg in die Wissenschaft genommen. Im Gegenteil müsste es heißen: Nichts tut die Natur systematischer als verschwenden! Systematisch muss es ja wohl auch sein, wenn die Evolution durch Auslese stattfinden soll; Auslese der am besten Geeigneten aus einer großen Masse von Irrläufern. 

Die Rhesusäffchen sind ein Beispiel. Dass Schimpansen und Gorillas imstande sind, sich im Spiegel als 'ich-selbst' wiederzuerkennen, ist lange bekannt. Doch erstens sind sie als Menschenaffen unsere nächsten Verwandten, und es muss uns nicht kränken; aber zweitens geschieht es nur unter außerge- wöhnlich günstigen Umständen, nämlich in der Versuchsstation; im Urwald liegen keine Spiegel herum.

• Können Affen reflektieren?

Und nun lernen wir: Wenn man sie dressiert, können's Rhesusaffen auch. Wer weiß - und vielleicht die Katta-Lemuren?

Hypertelie hat Adolf Portmann die Neigung der Natur genannt, ihre Lebewesen mit viel mehr Fähig- keiten auszustatten, als sie in ihrer natürlich Umwelt gebrauchen können - und es für ihr allgemeines Gesetz gehalten: "Übers Ziel hinaus" müssen die Lebewesen - wenigstens immer ein paar in jeder Gattung - equipped sein, wenn die Gattungen sich auf veränderte Lebensbedingungen um- und ein- stellen können sollen.

Man könnte auf die Idee kommen, dass auch wir Menschen uns unsere besondere Intelligenz, die wir Geist nennen, nur zugezogen haben, weil wir seinerzeit overequipped in die Welt gekommen sind.
JE

Dein Schlaf pulsiert.

schlafende Jünger am Ölberg, Rohrdorf

aus derStandard.at, 12. Februar 2017, 16:05

Gehirn wechselt im Schlaf alle 25 Sekunden zwischen Alarm- und "Offline-Modus"

Neuen Erkenntnissen könnten zu besserem Verständnis von Schlafstörungen beitragen

Lausanne – Ob Mensch oder Maus: Säugetiere brauchen Schlaf für ihre körperliche und geistige Gesundheit. Beim Schlafen erholt sich der Körper, Erinnerungen werden gefestigt. Dafür muss der Schlaf kontinuierlich sein und Gehirn und Körper "abschalten". Gleichzeitig muss der Zustand ein bisschen instabil sein, damit man bei einer möglichen Gefahr aufwacht.

Anita Lüthi von der Uni Lausanne hat mit Kollegen von der Uni Tübingen erforscht, wie sich die widersprüchlichen Ansprüche ans Schlafen miteinander vereinbaren lassen. Dafür haben sie Hirn- und Herzaktivität bei schlafenden Menschen und Mäusen gemessen.

Auf größeren Zeitskalen lässt sich der menschliche Schlaf in abwechselnde REM- ("rapid eye movement") und Nicht-REM-Phasen einteilen. Während wir in der REM-Phase träumen, sind Träume in der Nicht-REM-Phase selten. Letztere dient der Erholung und der Festigung von Gedächtnisinhalten.

Wechsel im Halbminutentakt

Wie Lüthi und ihr Team nun herausgefunden haben, wechselt der Schlaf in dieser Phase alle 25 Sekunden zwischen zwei Zuständen – dem kontinuierlichen Schlaf zur Erholung und Festigung von Erinnerungen, bei dem aber Sinnesreize kaum ins Bewusstsein gelangen, und dem fragilen für die Wachsamkeit.

Hirn und Herz sind also jeweils 25 Sekunden "in Alarmbereitschaft", bevor sie für 25 Sekunden quasi in den "Offline-Modus" gehen. Diese sich stetig wiederholenden Zyklen fanden die Forschenden sowohl bei den Mäusen als auch bei den Menschen, wie sie im Fachjournal "Science Advances" berichten.

"Wenn Sie zum Beispiel gerade in der kontinuierlichen Schlafphase sind und Ihre Katze aufs Bett springt, wird Sie das unbeeindruckt lassen", erklärten die beiden Erstautoren Sandro Lecci und Laura Fernandez. "Wenn die Katze aber ein paar Sekunden später auf Ihrem Kopfkissen landet, wenn Sie sich gerade in der fragilen Schlafphase befinden, werden Sie aufwachen."

Neue Einblicke in Schlafstörungen

Mit den neuen Erkenntnissen hoffen die Forschenden auch, zum Verständnis von Schlafstörungen und der Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten beizutragen. "Zu verstehen, warum und wie sich schlechter Schlaf negativ auf das Herz auswirkt und zur Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankun- gen beiträgt, ist eine weitere Achse unserer künftigen Forschung", sagte Lüthi. (APA, red,)

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Abstract
Science Advances: "Coordinated infraslow neural and cardiac oscillations mark fragility and offline periods in mammalian sleep."