Manchmal laufen chemische Reaktionen nicht nur stationär in eine Richtung ab, sondern zeigen räumlich-zeitliche Schwankungen. An der TU Wien wurde dabei nun ein Übergang zum chaotischen Verhalten auf der Nanometer-Skala beobachtet. Chaotisches Verhalten kennt man normalerweise von großen Dingen: Vom Wetter zum Beispiel, von Asteroiden im Weltraum, die von mehreren großen Himmelskörpern gleichzeitig angezogen werden, oder von schwingenden Pendeln, die man miteinander koppelt. Auf atomaren Größenordnungen hingegen stößt man normalerweise nicht auf Chaos – dort überwiegen fast immer andere Effekte….
Feedback-Mechanismen im Gehirn funktionieren auch ohne Belohnung. Beim Lernen spielen Belohnungen oft eine Rolle, weil man glaubt, dadurch den Erfolg unterstützen zu können. In der Schule bekommen Kinder gute Noten oder werden gelobt. In wissenschaftlichen Lernexperimenten wird in der Regel mit Belohnungsreizen wie Geld gearbeitet. Dr. André Brechmann und Dr. Susann Wolff vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) Magdeburg haben nun herausgefunden: Auch ohne positives Feedback durch Belohnung können Versuchspersonen durchaus schnell Strategien erlernen, um richtige von falschen Tönen zu unterscheiden….
Stimulierung durch das Hormon Leptin führt in Mäusen dazu, dass Hunger kurzzeitig unterdrückt wird, wenn sich die Möglichkeit zu sozialer Interaktion mit dem anderen Geschlecht und zur Fortpflanzung eröffnen. Ist der Hunger jedoch zu stark, wird die Nahrungsaufnahme vorgezogen / Veröffentlichung in „Cell Metabolism“. Fressen oder sich paaren? Da beides für Tier und Mensch überlebenswichtig ist, kann die Wahl zuweilen schwerfallen. Die Antwort zeigt, dass beides durchaus zusammenhängt: Mäßig hungrige Mäuse entscheiden sich im Zweifelsfall für die Paarung, während für…
Stoff wandelt schädliche Verbindungen in nachhaltig verwertbare Chemikalien um. Wissenschaftlern der Universität Paderborn ist es gelungen, ganz besondere Katalysatoren, sogenannte Lewis-Supersäuren, herzustellen, mit deren Hilfe starke chemische Bindungen gespalten und Reaktionen beschleunigt werden. Die Herstellung dieser Stoffe hat sich bislang als äußerst schwierig erwiesen. Mit der Entdeckung der Chemiker könnten biologisch nicht-abbaubare fluorhaltige Kohlenwasserstoffe, ähnlich wie Teflon, und perspektivisch sogar klimaschädliche Treibhausgase wie Schwefelhexafluorid wieder in nachhaltig verwertbare Chemikalien umgewandelt werden. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler jetzt im renommierten Journal…
Bluthochdruck schädigt Herz, Gehirn und Blutgefäße. Eine wichtige Rolle spielt dabei das Immunsystem, schreibt Suphansa Sawamiphak vom Max Delbrück Center im Fachjournal „Cardiovascular Research“. Bei Zebrafischen bewirken Entzündungen, dass Makrophagen, Blutgefäße nicht schützen, sondern sie angreifen. Bluthochdruck steht ganz oben auf der Rangliste der chronischen Gesundheitsprobleme: Rund ein Drittel der Weltbevölkerung ist betroffen, in Deutschland sogar knapp 44 Prozent der Bürgerinnen und Bürger. Ist der Druck in den Blutgefäßen erhöht, leiden die Organe des Körpers, allen voran, das Gehirn, das…
Wie Elektronen und Atomkerne OLEDs zum Leuchten bringen. Mit organischen Leuchtdioden (OLEDs) lässt sich aus Strom kostengünstig und nachhaltig Licht erzeugen. Zentral dafür ist die Verwendung von effizienten Farbstoffmolekülen. Deren Funktionsweise hat nun ein Team von theoretischen Chemiker*innen der Universität Wien mittels Computer-Simulationen aufgeklärt. Ihre Ergebnisse sind jetzt im renommierten Journal “Angewandte Chemie” veröffentlicht worden. Organische Leuchtdioden (OLEDs) bringen die Bildschirme von Smartphones, Computern und TV-Geräten zum Leuchten. Verglichen mit herkömmlichen, anorganischen LEDs sind diese flexibler, kostengünstiger und nachhaltiger herzustellen….
Bei einer Reise durch unbekanntes Gebiet sind Karten sehr nützlich. Auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verlassen sich auf Karten, wenn sie den komplexen Aufbau des Gehirns verstehen wollen. Forscher am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz haben nun einen neuen Kartensatz für das Zebrafischgehirn erstellt. Sie bestimmten die Aktivität hunderter Gene und stellten sie in einem interaktiven Atlas zusammen. Das Online-Tool erlaubt es, sich im Gehirn dieses Wirbeltiers zurechtzufinden, und bietet neue Einblicke in die Funktion und zelluläre Struktur des Gehirns. Ein komplexes…
Studie an Mäusen zeigt verbesserte Gesundheit im Alter nur bei Männchen. Insulin ist nicht nur ein Regulator des Blutzuckerspiegels, sondern hat auch Einfluss auf die Lebenserwartung. Wird der Insulin-Signalweg gehemmt, leben Tiere länger. Doch welches Gewebe ist dafür entscheidend? Und reagieren Männchen und Weibchen auf die gleiche Weise? Forschende des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns in Köln haben den Insulin-Signalweg in verschiedenen Geweben von männlichen und weiblichen Mäusen gezielt heruntergefahren. Ihre Studie zeigt, dass die Lebenserwartung der Mäuse nur dann…
Der Spiegelrotschwanz verlegt seine Nistplätze in die Nähe von menschlichen Siedlungen oder sogar in Gebäude hinein, wenn Kuckucke in der Nähe sind. Auf diese Weise schützen die Sperlingsvögel ihr Nest vor Brutparasitismus, da Kuckucke menschliche Siedlungen meiden. Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen konnte dies bei Spiegelrotschwänzen im Nordosten Chinas beobachten und erstmals experimentell belegen. Die Studie zeigt, wie sich das Brutverhalten einer Art unter Einfluss einer anderen Art anpassen kann. Sie gibt uns auch einen Einblick, wie sich die Urbanisierung…
… in Lockstoffe für den Borkenkäfer. Borkenkäfer nutzen von Pilzen verstoffwechselte Abbauprodukte pflanzlicher Abwehrsubstanzen als chemische Signale, wenn sie Fichten befallen. Wie ein Forschungsteam unter Federführung des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie zeigen konnte, besitzen die Insekten spezialisierte Geruchssinneszellen für das Aufspüren dieser flüchtigen Verbindungen. Die Stoffwechselprodukte der Pilze liefern vermutlich wichtige Hinweise für die Käfer über die Anwesenheit nützlicher Pilze, den Verteidigungsstatus der Bäume sowie die Populationsdichte ihrer Artgenossen. Die Studie unterstreicht die Bedeutung der chemischen Kommunikation für die Symbiose…
MHH-Gastroenterologe Dr. Bernd Heinrich sucht neue Therapien gegen das hepatozelluläre Karzinom (HCC), einen bösartigen Lebertumor. Die Deutsche Krebshilfe zeichnet ihn dafür mit dem Max-Eder-Nachwuchsprogramm aus und unterstützt seine Forschung mit 800.000 Euro. Das hepatozelluläre Karzinom (HCC) ist eine der häufigsten Krebserkrankungen weltweit. Obwohl Virushepatitis und starker Alkoholkonsum wichtige Risikofaktoren sind, ist die nichtalkoholische Fettleber (NAFLD) aufgrund ungesunder Ernährung vor allem in den Industrieländern mittlerweile mit eine der Hauptursachen für diese Form von Leberkrebs. Die Behandlung ist schwierig. Es gibt Hinweise,…
Mithilfe des Schweizer Freie-Elektronen-Röntgenlasers SwissFEL und der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS haben Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI einen Film gedreht, der der Entwicklung einer neuen Art von Medikamenten einen entscheidenden Schub geben könnte. Den Fortschritt erzielten sie auf dem Gebiet der sogenannten Photopharmakologie. Diese Disziplin entwickelt Wirkstoffe, die sich gezielt mit Licht aktivieren oder inaktiveren lassen. Die Studie erscheint heute im Fachmagazin Nature Communications. Die Photopharmakologie ist ein neuer Bereich der Medizin, dem eine grosse Zukunft vorausgesagt wird. Mit…
Geckos können mit ihrer Zunge den eigenen Körpergeruch von demjenigen ihrer Artgenossen unterscheiden, wie Forschende der Universität Bern in einer neuen experimentellen Studie zeigen. Die Ergebnisse legen nahe, dass Geckos die Fähigkeit haben, sozial zu kommunizieren und somit intelligenter sind als bisher angenommen. Selbsterkennung ist die Fähigkeit, Reize zu erkennen, die von einem selbst stammen. Etwa wir Menschen und auch einige Tiere können uns im Spiegel visuell selbst erkennen. Aber nicht alle Tiere verlassen sich in erster Linie auf den…
Tausende von ihnen wurden erst kürzlich entdeckt und sind beim Menschen einzigartig: evolutionär junge Miniproteine. Im Journal „Molecular Cell“ beschreibt Norbert Hübner in Zusammenarbeit mit u.a. dem BIH ihre Entstehungsgeschichte und ihren womöglich wichtigen Einfluss auf zelluläre Prozesse. Dass kleine Strukturen bisweilen eine große Wirkung haben, ist in der Biologie ein alter Hut: Millionen an Signalmolekülen, Hormonen oder anderen Biomolekülen tummeln sich in den Zellen und im Gewebe und sind an vielen grundlegenden Prozessen im Körper ausschlaggebend beteiligt. Trotz dieses…
Bei der Alzheimer-Erkrankung lassen sich kognitive Beeinträchtigungen direkt auf molekulare Veränderungen an den Synapsen des Gehirns zurückführen. Dr. Michael R. Kreutz hat mit seinem Team vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) Magdeburg und vom Zentrum für Molekulare Neurobiologie Hamburg (ZMNH) und dem Team von Prof. Dr. Stefan Remy vom LIN in einer neuen Studie, die kürzlich im EMBO-Journal publiziert wurde, herausgefunden: Die Substanz Nitarsone verhindert im Alzheimer-Mausmodell den Verlust synaptischer Plastizität, indem sie die Aktivität des Transkriptionsfaktors CREB aufrechterhält. Bei einer…
Ein Team um Dr. Prashanth W. Menezes (HZB/TU-Berlin) hat Kobalt-Eisen-Oxyhydroxide an BESSY II untersucht. Diese Materialklasse zählt zu den besten Anoden-Katalysatoren, um elektrolytisch Wasser aufzuspalten und grünen Wasserstoff zu gewinnen. Insbesondere gelang es, die Oxidationsstufen der aktiven Elemente in verschiedenen Konfigurationen zu bestimmen. Die Ergebnisse könnten zur wissensbasierten Entwicklung neuer hocheffizienter und kostengünstiger katalytisch aktiver Materialien beitragen. Sobald wie möglich müssen wir ohne fossile Brennstoffe auskommen, nicht nur im Energiesektor, sondern auch in der Industrie. Die aber ist auf Kohlenwasserstoffe…
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