Erstmals "Todeswelle" im menschlichen Gehirn gemessen

Was sich kurz nach dem Tod im Gehirn abspielt, ist in vielen Details noch ungeklärt. Nur in Tierversuchen konnte bisher nachgewiesen werden, dass Sauerstoffmangel, etwa verursacht durch einen Herzstillstand, der den Blutfluss stoppt, binnen etwa zehn Minuten im Großhirn enorme Schäden verursachen kann, die sich einer Welle gleich durch das Gewebe fortsetzen. Nun aber ist es einem Team um Jens Dreier von der Charité – Universitätsmedizin Berlin erstmals gelungen, diese "Todeswelle" im Gehirn eines Menschen anhand der zerebralen elektrischen Aktivität nachzuweisen.

Wie die Wissenschafter in den "Annals of Neurology" schreiben, setzt sich der Hirntod aus einer Reihe aufeinander folgender Ereignisse zusammen: Innerhalb von 20 bis 40 Sekunden stellt das Hirn demnach in einer Art Energiesparmodus seine elektrische Aktivität ein, die Kommunikation der Nervenzellen stoppt dabei vollständig. Minuten später, wenn die Energiereserven aufgebraucht sind, bricht das energiebedürftige Ionen- und Spannungsgefälle zwischen dem Inneren der Nervenzellen und ihrer Umgebung zusammen. Dies passiert in Form einer massiven elektrochemischen Entladungswelle, die als Spreading Depolarization oder auch bildhaft als Tsunami bezeichnet wird, wie die Forscher berichten.

Diese Welle zieht durch die Hirnrinde und andere Hirnstrukturen und stößt dabei Schadenskaskaden an, die die Nervenzellen allmählich vergiften. Wichtig sei, dass die Welle bis zu einem bestimmten Zeitpunkt reversibel sei und sich die Nervenzellen vollständig erholen können, wenn die Durchblutung rechtzeitig wieder einsetzt. "Damit konnten wir nachweisen, dass die terminale Spreading Depolarization bei Mensch und Tier vergleichbar ist", sagt Dreier. Die aktuellen Erkenntnisse könnten nach Angaben der Forscher neue Behandlungsstrategien bei Herzkreislaufstillstand und Schlaganfall liefern.

Foto: Oregon State University

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Teile von San Francisco versinken im Meer

Eine Kombination zweier problematischer Faktoren könnte dazu führen, dass Teile der kalifornischen Metropole San Francisco allmählich im Meer versinken: Ein Team um Roland Bürgmann von der University of California, Berkeley, und Manoochehr Shirzaei von der Arizona State University hat anhand von Satellitenmessungen nachgewiesen, dass sich in einigen Zonen der Bay Area sowohl der Boden langsam senkt – teilweise um bis zu zehn Zentimeter pro Jahr – und zugleich der Meeresspiegel an der kalifornischen Küste je nach Emissions-Szenario des Weltklimarates IPCC um vier bis 30 Zentimeter bis 2030 bzw. 42 bis 167 Zentimeter bis 2100 hebt.

Das im Fachjournal "Science Advances" präsentierte Resultat dieses doppelt unangenehmen Prozesses: Je nach tatsächlicher Klimaentwicklung könnten bis 2100 zwischen 98 und 218 Quadratkilometer der Region im Meer versinken, darunter auch der Flughafen von San Francisco – und dies sei laut Bürgmann eine reichlich konservative Prognose. Treten zusätzlich Sturmfluten oder Starkregen auf, könnte es für Millionen Menschen zur Katastrophe kommen, so die Wissenschafter.

Foto: AP/Eric Risberg

Zehntausende außerirdische Zivilisationen

Sind wir allein oder existieren doch auch andere intelligente Zivilisationen in unserer Milchstraße? Vieles, was zu dieser Frage bisher veröffentlicht wurde, basiert auf der sogenannten Drake-Gleichung, einer 1961 von dem US-Astronomen Frank Drake entwickelten mathematischen Formel, deren einzelne Faktoren bis heute großteils nur geschätzt werden können (eine Vergrößerung der oberen Grafik gibt es hier). Erst Ende Jänner hat der bekannte Astronom Seth Shostak vom Seti-Institut in Kalifornien die Drake-Formel neu interpretiert und ist dabei auf ein reichlich optimistisches Resultat gekommen: Bis zu 10.000 außerirdische Zivilisationen könnte demnach unsere Heimatgalaxie beherbergen – damit wäre die nächste im Schnitt nur 2.000 Lichtjahre entfernt.

Nun aber will der US-amerikanische Raumfahrtingenieur Robert Zubrin einen entscheidenden Fehler in den bisherigen Anwendungen der Drake-Gleichung entdeckt haben. Vor allem sei die Annahme problematisch, dass Leben und Intelligenz nur einmal pro Planetensystem entstehen würde. Nachdem jedoch Sterne viele Milliarden Jahre existieren, die Entwicklung von Intelligenz aus tierischen Vorfahren auf der Erde aber nur wenige Millionen Jahre gedauert hat und die Entstehung einer raumfahrenden menschlichen Hochkultur überhaupt nur wenige Tausend Jahre benötigte, könnte man auf entsprechend geeigneten Exoplaneten vermutlich von einer Serie von Zivilisationen ausgehen.

Selbst wenn sich die Menschheit als Zivilisation selbst auslöschen würde, so sei es laut Zubrin nicht unwahrscheinlich anzunehmen, dass auf Basis nur weniger Überlebender etwa einer nuklearen Selbstzerstörung binnen 1.000 Jahren erneut eine Zivilisation entsteht. Der Wissenschafter gibt zu bedenken, dass es selbst nach dem Asteroideneinschlag, der die Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren vernichtet hat, nur wenige Millionen Jahre gedauert hat, ehe hoch entwickelte Säugetiere die Erde bewohnt haben.

Darüber hinaus würde in der Drake-Formel nicht berücksichtigt, dass sich sowohl das Leben selbst, als auch eine außerirdische Zivilisation auf andere Sternensysteme ausbreiten könnte. Stellte man diese Faktoren in Rechnung, so könnte die Zahl der intelligenten Nachbarn in der Milchstraße bedeutend höher liegen, so Zubrin. Der Wissenschafter kam bei seinen Kalkulationen auf eine Zahl von 80.000 – dies würde bedeuten, dass die nächste extraterrestrische Zivilisation im Durchschnitt nur 122 Lichtjahre entfernt liegt.

Illustr.: University of Rochester

Um die Ecke schauen

Ein Gerät, das einem erlaubt, ohne Spiegel um die Ecke oder hinter eine Sichtbehinderung zu blicken: Was zunächst nach Science Fiction klingt, funktioniert mittlerweile tatsächlich verblüffend gut. Wie Wissenschafter von der Stanford University im Fachjournal "Nature" berichten, basiert die Non-line-of-sight-Bildgebung auf einem Laser, einem hochempfindlichen Photonendetektor und einem leistungsfähigen Datenverarbeitungssystem. Der Laser wird dabei von einer Fläche reflektiert und trifft auf das zu erfassende Objekt hinter der Ecke. Dieses wirft ein diffuses "Lichtecho" zurück, das von dem Detektor aufgefangen wird.

Während es in den vergangenen Jahren noch an der notwendigen Rechenleistung fehlte, sind moderne Computersysteme mittlerweile in der Lage, aus den vagen Lichtimpulsen ein konkretes Abbild des verborgenen Gegenstandes zu generieren. Als mögliches Anwendungsgebiet sehen die Forscher beispielsweise die Fahrzeugindustrie: Ein Sicherheitssystem, das Gefahren erkennen kann, die um die Ecke lauern, würde den Verkehr wesentlich sicherer machen, so die Wissenschafter.

Foto: Stanford Computational Imaging Lab

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Der Shinmoe-dake bricht aus, der Mayon beruhigt sich

Auf dem japanischen Vulkan Shinmoe-dake ist es in der vergangenen Woche nach jahrelanger Ruhe zu Dutzenden heftigen Eruptionen gekommen. Der auf der südlichen Insel Kyūshū gelegene Feuerberg spuckte am Mittwoch bis zu drei Kilometer hohe Aschewolken aus. Aufnahmen zeigten Lava und dicke graue Wolken über dem Kegel des Shinmoe-dake. Anrainer wurden aufgefordert, sich dem Vulkan nicht zu nähern.

Unterdessen haben die Philippinen die Warnstufe für ihren aktuell aktivsten Vulkan gesenkt, nachdem sich der Mayon in der vergangenen Woche einigermaßen beruhigt hat. Der Mayon, der sich rund 330 Kilometer südlich von Manila befindet, hatte zuvor seit Mitte Jänner Lava, Asche und Rauch Hunderte Meter hoch in die Luft gespien. Mehr als 80.000 Einwohner flohen daraufhin aus umliegenden Orten. Seit 1616 brach der Mayon rund 50 Mal aus. 1814 starben bei der bisher verheerendsten Eruption mehr als 1.200 Menschen, ein Dorf wurde begraben.

Foto: REUTERS/KYODO

Mysteriöses Phänomen unter Afrika schwächt das Erdmagnetfeld

Das Magnetfeld der Erde ist über große Zeiträume hinweg ständigen Schwankungen unterworfen. Besonders dramatisch sind die Veränderungen, wenn es zu einem sogenannten Polsprung kommt – ein solcher vollzieht sich entgegen der Bezeichnung, die eine plötzliche Umkehr suggeriert, in Wahrheit im Verlauf von Jahrhunderten. Bisherigen Erkenntnissen zufolge kehrt sich das Erdmagnetfeld durchschnittlich alle 300.000 bis 500.000 Jahre um. Der letzte Polsprung liegt allerdings bereits 780.000 Jahre zurück, wie an Gesteinsmagnetisierungen abzulesen ist. Damit scheint die nächste Umkehrung gleichsam überfällig.

Indizien sprechen tatsächlich dafür, dass ein solcher nach geologischen Zeitmaßstäben in nicht allzuferner Zukunft liegt: Seit Beginn der Messungen vor 170 Jahren hat sich das Erdmagnetfeld um rund zehn Prozent abgeschwächt. Eine nun von Wissenschaftern um Vincent Hare von der University of Rochester in New York veröffentlichte Studie sieht die sogenannte Südatlantische Anomalie als deutlichsten Hinweis darauf, dass das Erdmagnetfeld zur Zeit schwächelt. Die Region zwischen Chile und Zimbabwe zeichnet sich vor allem durch eine erhöhte Strahlungsaktivität aus, die auf ein lokal reduziertes Magnetfeld zurückgehen dürfte.

Die in den "Geophysical Review Letters" präsentierten Untersuchungsergebnisse aus dem südlichen Afrika zeigen, dass die Südatlantische Anomalie in den vergangenen 2.000 Jahren dreimal aufgetreten ist und somit eine Folge ungewöhnlicher Vorgänge an der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel unterhalb dieser Region sein dürfte. Die Wissenschafter vermuten, dass dafür eine Zone dichten zähflüssigen Gesteins verantwortlich ist, die etwa 2.900 Kilometer unter dem afrikanischen Kontinent liegt.

Illustr.: NASA Goddard Space Flight Center

Künstliche Intelligenz lernt Gedankenlesen

Einem japanischen Wissenschafterteam ist es gelungen, einer Künstlichen Intelligenz gleichsam das Lesen von Gedanken beizubringen. Ähnliche Experimente, bei denen Gehirnaktivitätsmuster von visuellen Eindrücken interpretiert wurden, haben schon in der Vergangenheit interessante Ergebnisse geliefert. Wirklich spektakulär wurden die Resultate nun aber, als das Team um Yukiyasu Kamitani von der University of Kyoto einen selbstlernenden Algorithmus ins Spiel brachte und Gehirnscan-Daten zur Interpretation präsentierte.

Zuvor war die AI-Software mit den Daten einer umfangreichen Studie gefüttert worden, bei der drei Menschen zahlreiche unterschiedliche Abbildungen betrachtet haben und die dabei entstehende Hirnaktivität gemessen wurde. Auf Basis dieser Werte war die Künstliche Intelligenz in der Lage, Magnetresonanztomographien von beliebigen Testpersonen, die sich zunächst geometrische Muster und in weiterer Folge auch viel komplexere Bilder angesehen hatten, äußerst akkurat zu interpretieren.

Auch wenn der Computer die gesehenen Bilder wohl nicht 1:1 wiedergeben konnte, so war es ihm dennoch sehr genau möglich, Farben, Formen, Struktur und einzelne wichtige Merkmale der Abbildungen aus den Gedankenmustern der Probanden zu rekonstruieren. Während die Wissenschafter die künftige Anwendung einer solchen Technologie, die in den kommenden Jahren vermutlich noch exaktere Ergebnisse liefern dürfte, vor allem in der Medizin sehen, befürchten Kritiker, dass die Methode bei der staatlichen Überwachung und im militärischen Bereich genutzt werden könnte.

Foto: Kamitani Lab

Umgekehrte Artenbildung

Normalerweise kennt man Evolution als einen Vorgang, bei dem sich immer neue Arten aus bereits existierenden Spezies aufspalten. Tatsächlich aber existiert auch der umgekehrte Weg, wie nun ein Team um Kevin Omland von der University of Maryland in College Park am Beispiel von Raben nachgewiesen hat: Die Forscher haben bei genetischen Untersuchungen herausgefunden, dass der moderne Kolkrabe (Corvus corax), der praktisch im gesamten Norden der Erde zu finden ist, ursprünglich aus zwei unterschiedlichen Entwicklungslinien hervorgegangen ist: Den "California"-Raben, die im Südwesten der heutigen USA lebten, und den "Holarktic"-Raben, die in anderen Regionen Nordamerikas, in Russland und in Europa vorkamen.

Wie Omland und seine Kollegen im Fachjournal "Nature Communications" schreiben, dürften sich diese beiden unterschiedlichen Arten seit etwa 10.000 Jahren wieder miteinander vermischt haben, was schließlich in der heute existierenden Spezies resultierte. Möglich war das, weil die beiden ursprünglichen Linien noch nahe genug miteinander verwandt waren, um zeugungsfähige Nachkommen hervorbringen zu können.

Foto: APA/dpa/Patrick Pleul

Bevor der Mond entstand, wurde die Erde komplett zerstört

Seine erdähnliche Zusammensetzung, vor allem aber seine ungewöhnliche Größe im Verhältnis zu unserem Heimatplaneten (die im Sonnensystem seinesgleichen sucht) machten den Mond für Astronomen zu einem Mysterium. Dass unser Trabant das Ergebnis einer kosmischen Katastrophe sein könnte, wurde erstmals 1946 von dem Kanadier Reginald Aldworth Daly angedacht. Doch erst in den 1980er Jahren hat die These in der Fachwelt Akzeptanz gefunden, dass die junge Erde von einem anderen Himmelskörper gestreift wurde und dabei genug Material freisetzte, um den Mond zu bilden.

Nun haben Wissenschafter um Simon Lock von der Harvard University eine modifizierte Variante dieser Theorie im Fachjournal "Journal of Geophysical Research" präsentiert, die von einem noch viel dramatischeren Zusammenstoß ausgeht: Die Forscher spekulieren, dass Theia, der etwa marsgroße Impaktor, die Erde vor 4,5 Milliarden Jahren nicht nur gestreift, sondern frontal getroffen hat. Dabei sei die Erde vollständig zerstört worden. Aus der resultierenden, ringförmigen und glühend heißen Materiewolke, eine sogenannte Synestia, könnten am äußeren Rand zunächst der Mond und schließlich im Zentrum auch die Erde hervorgegangen sein. Das neue Modell würde nach Ansicht von Lock und seinen Kollegen im Unterschied zum bisher gängigen Szenario erklären, warum sich Mond und Erde in ihrer Zusammensetzung so verblüffend ähnlich sind.

Illustr.: Sarah Stewart

Hunde haben ein Bild davon, was sie am Ende einer Geruchsspur erwartet

Was macht das Hundegehirn mit den Informationen, die es beim Erschnüffeln sammelt? Nun haben Wissenschafterinnen vom Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte möglicherweise eine Antwort auf diese Frage gefunden: Die Ergebnisse einer Testreihe mit 48 Vierbeinern deuten darauf hin, dass Hunde bei der Aufnahme einer Geruchsspur eine "mentale Repräsentation" des Zielobjekts besitzen.

Mit einem Vortest wurden zunächst für die Tiere zwei Spielzeuge ermittelt, die sie gerne apportierten. Beim eigentlichen Experiment folgte jeder Hund insgesamt vier Mal ohne Begleitung einer Geruchsspur, die mit einem der beiden Spielzeuge gezogen worden war. Am Ende der Spur erwartete die Hunde entweder das Spielzeug, mit dem die Spur gelegt worden war (Normalbedingung) oder aber das andere (Überraschungsbedingung).

Das Ergebnis (veröffentlicht im "Journal of Comparative Psychology") überraschte die Forscherinnen, wie Studienleiterin Juliane Bräuer berichtet: "Eine ganze Reihe von Hunden zeigte vor allem im ersten Testdurchgang der Überraschungsbedingung ein interessantes Verhalten, das wir als 'Zögern' bezeichneten: Obwohl sie das Spielzeug offensichtlich wahrgenommen hatten, suchten sie weiter, vermutlich nach dem Spielzeug, dessen Geruchsspur sie gefolgt waren." Nach Bräuers Einschätzung sind die Ergebnisse ein Hinweis darauf, dass Hunde eine konkrete Vorstellung davon haben, was sie am Ende einer Spur erwartet.

Foto: APA/AFP/YASUYOSHI CHIBA

"Magischer Winkel" und elektrische Spannung machen Graphen zum Supraleiter

Schon als es 2004 von Konstantin Novoselov und Andre Geim entdeckt wurde, galt Graphen als regelrechtes Wundermaterial: Die zweidimensionale bienenwabenartige Kohlenstoffschicht, die im Grunde aus einer Verkettung von Benzolringen besteht, besitzt tatsächlich eine ganze Reihe von herausragenden Eigenschaften. So zeichnet sie sich etwa durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit und außerordentliche mechanische Stabilität aus. Darüber hinaus entdeckten Wiener Forscher 2016, dass Graphen offenbar auch dazu imstande ist, Löcher in der Ladungsverteilung durch kurzfristig fließende starke Ströme quasi selbst zu heilen.

Legt man zwei Graphenschichten übereinander und verdreht sie gegeneinander um 1,1 Grad, dann ist das so entstandene Material plötzlich kein elektrischer Leiter mehr, sondern wird – im Gegenteil – zu einem Isolator. Nun haben Yuan Cao vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge im Experiment herausgefunden, dass aus dieser isolierenden Graphen-Doppelschicht ein Supraleiter wird, wenn man sie auf 1,7 Kelvin herunterkühlt und eine leichte elektrische Spannung anlegt. Der so hergestellte supraleitende Zustand ähnelt jenem von sogenannten Cupranten, Materialien auf Kupferbasis, die schon bei minus 100 Grad Celsius supraleitend werden, berichten die Wissenschafter im Fachjournal "Nature".

Illustration: MIT

Neue hochauflösende Bilder von Phobos

Der Mars besitzt mit Phobos und Deimos zwei vergleichsweise winzige Monde. Phobos, der mit einem maximalen Durchmesser von 26 Kilometern etwas größere der beiden, ist dem Untergang geweiht: Da der Mond den Mars auf einer sehr niedrigen Umlaufbahn umkreist, zerren fortwährend Gezeitenkräfte an ihm. In der Folge nähert sich Phobos seinem Mutterplaneten immer mehr an, bis er schließlich in einigen zehn Millionen Jahren auseinander bricht und abstürzt. Die Auswirkungen dieser Kräfte zeigen sich bereits heute in Form von tiefen, bis 200 Meter langen und 30 Meter breiten Gräben, die sich über einige Regionen auf der Mondoberfläche erstrecken.

Nun hat die europäische Sonde Mars-Express neue Aufnahmen von Phobos geschickt, auf denen diese Kerben gut zu erkennen sind. Die Bilder wurden im Sommer 2017 mit der Stereokamera HRSC aus einer Distanz von nur 115 Kilometern geschossen, was den Wissenschaftern vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Grundlage für ein sehr detailliertes Geländemodell des rätselhaften Marstrabanten lieferte. Bilder von Mars-Express haben im Jahr 2008 auch die überraschende Erkenntnis gebracht, dass Phobos kaum mehr ist, als eine Ansammlung von Geröll, die von einer 50 bis 100 Meter dicken festeren Hülle zusammengehalten wird. Nettes Detail am Rande: Bei einigen der aktuellen Aufnahmen von Phobos hat sich im Hintergrund der Saturn aufs Bild geschummelt.

Foto: ESA/DLR/FU Berlin

Neue Bärtierchen-Spezies entdeckt

Bärtierchen sind faszinierende Lebewesen: Kaum größer als ein Sandkorn, haben es die achtbeinigen, tonnenförmigen Kreaturen geschafft, in praktisch allen Biotopen der Erde zu gedeihen. Mehr noch: Experimente zeigten, dass sie wesentlich mehr aushalten, als irgendeine Umgebung auf der Erde zu bieten hat. Bärtierchen verkraften den sechsfachen Druck, der am tiefsten Punkt der Erde im 11.000 Meter tiefen Marianengraben herrscht. Und selbst die tödliche Strahlung und das Vakuum des Weltraums können ihnen kaum etwas anhaben.

Nun haben internationale Forscher um Kazuharu Arakawa von der Keiō-Universität in Japan eine bisher unbekannte Bärtierchen-Spezies entdeckt. Die Macrobiotus shonaicus benannte Art fand sich auf Moos, das auf dem Parkplatz eines Wohnhauses in Tsuruoka, Japan, wächst, wie die Forscher im Fachjournal "PLoS ONE" berichten. Untersuchungen der Eier ergaben, dass M. shonaicus näher mit zwei Arten verwandt ist, die ebenfalls erst kürzlich in Afrika und Südamerika entdeckt wurden.

Foto: Stec et al

Physiker erschaffen Kugelblitz im Nanomaßstab

Manche Wissenschafter halten sie für eine Sinnestäuschung, doch unzählige Augenzeugenberichte sprechen eher dagegen: Welche physikalischen oder meteorologischen Mechanismen hinter den mysteriösen Kugelblitzen stecken könnten, ist bis heute nicht einmal annähernd geklärt. Nun allerdings ist es einer Gruppe um Mikko Möttönen von der finnischen Aalto-Universtät in Helsinki gelungen, quantenphysikalische Phänomene zu beobachten, die verblüffend gut zu einer 40 Jahre alten Theorie über die Entstehung von Kugelblitzen passen.

Möttönen, der selbst einmal einen Kugelblitz beobachtet haben will, und sein Team haben bei ihren Experimenten magnetische Felder einer Wolke von extrem gekühlten Rubidium-Atomen gleichsam verknotet. Dieses sogenannte Skyrmion verhält sich dabei nicht nur wie ein einzelnes Riesenatom, es zeigte im Labor auch Charakteristika, die sich mit den meisten Kugelblitzbeobachtungen decken.

"Die verknotete Struktur eines Skyrmions besteht aus miteinander verbundenen und verknoteten Schleifen", schreiben die Forscher im Fachjournal "Science Advances". Die von einem solchen Knoten hervorgerufenen Magnetfelder würden demnach exakt jenen entsprechen, die von einem Kugelblitz-Modell vorher gesagt werden. Die Wissenschafter hoffen auf Basis ihrer Untersuchungen künftig einen echten Kugelblitz im Labor erzeugen zu können.

Illustr.: Heikka Valja

Exil im Dritten Reich

Rund 500.000 Menschen sind während des Nationalsozialismus von 1933 bis 1945 aus dem damaligen Deutschen Reich ins Exil geflüchtet. Ihren Erfahrungen ist eine Dauerausstellung gewidmet, die seit dem 8. März in der Deutschen Nationalbibliothek in Frankfurt zu sehen ist. Die Spuren des Exils soll in 250 einzigartigen Zeugnissen und mehr als 300 Exilveröffentlichungen deutlich gemacht werden.

Die Ausstellung – sie existiert auch als virtuelle Schau – kann auf die Bestände des "Deutschen Exilarchivs 1933-1945" zurückgreifen, das bei der Deutschen Nationalbibliothek in Frankfurt angesiedelt ist. Es werden fast nur Originaldokumente gezeigt, wie die Bibliothek mitteilte. Zur Eröffnung hielt der israelisch-österreichische Schriftsteller und Historiker Doron Rabinovici einen Vortrag.

Foto: Deutsche Nationalbibliothek, Stephan Jockel

Warum manche Menschen Musik als Farben sehen

Synästhesie ist verblüffend häufig: Bei etwa einem von 25 Menschen verbindet sich eine Sinneswahrnehmung automatisch mit einer anderen. Synästhetiker können beispielsweise Klänge sehen, schmecken oder als geometrische Figuren wahrnehmen. Woher diese Fähigkeit kommt, war bisher weitgehend rätselhaft. Nun aber hat ein Team vom Max-Planck-Institut für Psycholinguistik und der University of Cambridge Hinweise auf die genetischen Ursachen von Synästhesie entdeckt. "Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Schaltkreise im Gehirn erwachsener Menschen mit Synästhesie etwas anders verschaltet sind als bei Menschen, die solche besonderen Sinnesverknüpfungen nicht erleben. Wir wissen aber nicht, wie diese Unterschiede zustande kommen", sagt Amanda Tilot, Genetikerin am Max-Planck-Institut für Psycholinguistik.

Bei genetischen Analysen von drei Familien, in denen generationenübergreifend mehrere Familienmitglieder beim Hören von Klängen Farben sehen, fanden Tilot und ihre Kollegen zwar kein einzelnes Gen, das für das Phänomen verantwortlich ist. Dafür allerdings entdeckten sie eine Anreicherung von Genen, die an der Axonogenese und der Zellmigration beteiligt sind, wie sie im Fachjournal "PNAS" berichten. Die Axonogenese ist ein Schlüsselprozess, der den Gehirnzellen ermöglicht, sich mit den richtigen Partnern zu verschalten. "Unsere Studie enthüllt damit, wie genetische Unterschiede – möglicherweise über eine veränderte Vernetzung im Gehirn – unsere Sinneserfahrungen beeinflussen können. Die Synästhesie ist daher ein eindeutiges Beispiel für Neurodiversität, die wir respektieren und schätzen sollten", erklärt Simon Baron-Cohen, Direktor am Autism Research Centre der Universität von Cambridge, und Koautor der Studie.

Foto: APA/AFP/SAFIN HAMED

Drei Kisten mit Material vom Mond sind immer noch ungeöffnet

Als die USA zwischen 1969 und 1972 sechs bemannte Mondmissionen durchführten, brachten sie insgesamt neun Kisten mit Material von der Oberfläche des Erdtrabanten nachhause. Drei davon sind bis heute ungeöffnet und lagern in einem Gebäude der Lunar Sample Laboratory Facility am Johnson Space Center der Nasa (JSC) in Houston. Das obere Bild zeigt einen solchen Apollo Lunar Sample Return Container (ALSRC) von der Apollo-11-Mission. Die nach wie vor versiegelten Behälter stammen von den Missionen Apollo 15, 16 und 17. Ihr Inhalt wurde nach Angaben der US-Weltraumbehörde vor allem deshalb bisher noch nicht untersucht, weil man die Entwicklung besserer Technologien und genauerer Analyseverfahren abwarten wollte, um so den wissenschaftlichen Nutzen zu maximieren.

Jetzt aber könnte es vielleicht bald soweit sein: Eine Gruppe von Forschern will sich auf der 49. Lunar and Planetary Science Conference in The Woodlands, Texas, am 23. März dafür stark machen, einen der versiegelten Behälter zu öffnen, um zu untersuchen, welche Schätze sich darin verbergen. Die Forscher rund um Charles Shearer von der University of New Mexico und Clive Neal von der University of Notre Dame in Indiana sind davon überzeugt, dass in den Kisten noch einige Überraschungen warten. Vor allem jedoch enthielten sie Informationen, die für die Planung künftiger Mondmissionen essenziell sein dürften, so die Wissenschafter.

Foto: Smithsonian National Air and Space Museum

Zauberbäume im NHM

Ein Durchmesser von bis zu elf Metern, eine Höhe von bis zu 30 Metern, ein Alter von bis zu 1.800 Jahren und eine Form wie aus einem Fantasyfilm: Baobabs gehören zu den wohl eindrucksvollsten Lebewesen der Erde. Der französische Fotograf Pascal Maitre hat dem Afrikanischen Affenbrotbaum 27 Reisen nach Madagaskar gewidmet, seine Bilder sind nun im Naturhistorischen Museum (NHM) Wien zu sehen. Acht Baobab-Arten gibt es weltweit, sieben sind auf Madagaskar heimisch, sechs davon kommen nirgendwo sonst vor.

Charakteristisch sind ihre dicken, sich häufig flaschenförmig verjüngenden Stämme und die weit ausladenden, an ein Wurzelwerk erinnernden Baumkronen. Baobabs können in ihrem Inneren Tausende Liter Wasser speichern. Neben den Fotografien Maitres, der für Magazine wie Geo, Stern, Paris Match oder National Geographic arbeitet, bietet das NHM eine begehbare Baobab-Konstruktion, die mit einem Durchmesser von vier Metern die gewaltigen Dimensionen des Baumes erahnen lässt.

Foto: Pascal Maître

Neuer Fast Radio Burst: Phänomen könnte auch von einer außerirdischen Zivilisation stammen

2015 startete der russische Milliardär Juri Milner das 100-Millionen-Dollar-Projekt "Breakthrough Listen", bei dem mit Teleskopen eigentlich nach Signalen von intelligentem Leben außerhalb unseres Sonnensystems gefahndet wird. Nun haben Astronomen im Rahmen dieser Initiative ein seltenes astrophysikalisches Phänomen beobachtet, das Forschern nach wie vor Rätsel aufgibt: Das Team entdeckte am 1. März 2018 mit dem Parkes Radio Telescope in Australien einen sogenannten schnellen Radioblitz.

Fast Radio Bursts (FRB) zählen zu den großen ungelösten Rätseln der Astrophysik. Die kurzzeitigen, hochenergetischen Radioblitze in fernen Galaxien, die in den vergangenen zehn Jahren kaum mehr als ein Dutzend Mal beobachtet werden konnten, entziehen sich noch weitgehend den wissenschaftlichen Erklärungsversuchen.

Klar scheint bisher nur, dass bei ihrer Entstehung enorme Kräfte im Spiel sind: Die Energiemenge, die bei den Blitzen von nur wenigen Millisekunden Dauer frei wird, spricht für eine Beteiligung von Schwarzen Löchern, Neutronensternen oder womöglich noch exotischeren Objekten, vermuten Forscher. Das "Breakthrough Listen"-Team hält es allerdings auch für möglich, dass hinter dem nun erspähten Radioblitz FRB 18030 und all den anderen bisher bekannten Fast Radio Bursts auch außerirdische Zivilisationen stecken könnten.

In einer Studie, die demnächst in den "Astrophysical Journal Letters" erscheinen soll, spekulieren die Forscher um Abraham Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics über die Möglichkeit, dass FRBs auch gezielt ins All gesendete Botschaften sein könnten. Oder aber es handelt sich um ein Phänomen, das von einem Antriebssystem eines außerirdischen Raumfahrzeugs hervorgerufen wird.

Foto: breakthroughinitiatives.org

Zoowelt

Ein rauchender Menschenaffe sorgte in der vergangenen Woche in Indonesien für Proteste unter Tierschützern. Ein Video, das sich schnell im Internet verbreitete, zeigt das 22-jährige Orang-Utan-Männchen Ozon, wie es in seinem Gehege im Zoo von Bandung routiniert an einem Glimmstängel zieht, den ein Besucher in sein Gehege geworfen hatte. Am Mittwoch reagierte die Zooleitung und äußerte ihr Bedauern über den Vorfall. Es sei verboten, den Affen Lebensmittel oder Zigaretten zu geben, sagte ein Zoosprecher. Vor dem Affengehege stehe ein entsprechendes Hinweisschild.

Es ist nicht das erste Mal, dass ein Affe in einem indonesischen Zoo mit einer Zigarette erwischt wurde. 2002 wurde ein Orang-Utan-Weibchen sogar nikotinsüchtig, weil es jahrelang in den Käfig geworfene Zigaretten rauchte. Die Affendame musste schließlich auf Entzug gesetzt werden. Indonesische Tierschützer verurteilten das achtlose Verhalten des Zoobesuchers in Bandung, der seine brennende Zigarette gezielt dem Tier zuzuwerfen schien. (tberg, red, 11.3.2018)

Daniel Kalemasi