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🗞 43/2024

Beeinflussen Gedanken die visuelle Wahrnehmung? · Hoffnung auf nachhaltige Behandlung von Morbus Crohn · Hilft KI in der Notaufnahme ?· Verursacht Feinstaub Schäden im Gehirn? · Wie wirkt sich Winterzeit auf unsere Stimmung aus?

Mirjam Bauer Karl-Richard Eberle

📌 5 weekly picks

1 📌 Wie Gedanken die visuelle Wahrnehmung beeinflussen

Unsere Wahrnehmung im gegenwärtigen Augenblick hängt nicht nur davon ab, was in diesem Augenblick in unsere Augen gelangt (Bottom-up-Informationen), sondern in unterschiedlichem Maße auch davon, was wir in der Vergangenheit wahrgenommen haben (Top-down-Informationen). Die Visuelle Vorstellungskraft beeinflusst nachfolgende Wahrnehmungen.

Die Ergebnisse einer aktuellen Studie der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg und des Instituts für Grenzgebiete der Psychologie und Psychohygiene weisen darauf hin, dass nicht nur unsere bisherige Wahrnehmung (über verschiedene Gedächtniszeitskalen hinweg), sondern auch unsere jüngste visuelle Vorstellungskraft Einfluss darauf haben kann, wie wir die Welt um uns herum im gegenwärtigen Augenblick wahrnehmen. d.h. dass die neuronalen Mechanismen bei visueller Vorstellungskraft und realer Wahrnehmung sehr ähnlich sind.

Die Literatur zur Imagination lehrt uns, dass sowohl reale Wahrnehmung als auch Vorstellungskraft das „Wahrnehmungsgehirn“ als zugrunde liegende Hardware benötigen. Unsere Korrelationsergebnisse bieten eine einfache und überzeugende Möglichkeit, diesen Befund verhaltensmäßig zu untermauern. ... Unsere Forschung zeigt, dass wenn wir uns etwas vorstellen, unser Gehirn quasi die gleichen neuronalen Strukturen nutzt, die auch bei der Verarbeitung realer visueller Reize zum Einsatz kommen“,

sagt PD Dr. Jürgen Kornmeier, Studienleiter und Leiter des Instituts für Grenzgebiete der Psychologie und Psychohygiene.

Die Studie wurde am 18. Oktober 2024 in der Fachzeitschrift nature veröffentlicht.

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Originalpublikation
„Visual imagination can influence visual perception – towards an experimental paradigm to measure imagination“
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-74693-x

2 📌 Hoffnung auf nachhaltige Behandlung der chronisch-entzündlichen Darmerkrankung Morbus Crohn

Wenn Störungen in den Mitochondrien vorliegen, hat das offenbar einen fundamentalen Einfluss auf die chronisch-entzündliche Darmerkrankung Morbus Crohn. Das haben jetzt erstmals Forschende der Technischen Universität München (TUM) nachgewiesen. Bisher gilt Morbus Crohn als nicht heilbar, die Behandlung lindert lediglich die Symptome. Wenn es gelänge, die Störungen in den Mitochondrien wieder zu “reparieren”, könnten die Entzündungsprozesse möglicherweise behoben werden.

Chronischer Durchfall, Bauchschmerzen und Fieber sind typische Symptome von Morbus Crohn. Die Ursache dieser Krankheit ist bis heute nicht vollständig geklärt, jedoch ist seit einigen Jahren bekannt, dass sich das Darm-Mikrobiom, also die Zusammensetzung der Mikroben im Verdauungstrakt, bei Entzündungserkrankungen verändert. Warum das so ist, versucht ein Team um Dirk Haller, Professor für Ernährung und Immunologie und Direktor des Zentralinstituts für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (ZIEL) der TUM, herauszufinden. Er hat sich auf die Suche nach dem Grund für die Veränderungen des Mikrobioms gemacht und das Zusammenspiel von Mikrobiom, Darmepithel und Mitochondrien untersucht. Das Darmepithel ist die Zellschicht, die das Innere des Darms auskleidet, Nährstoffe aufnimmt und Krankheitserreger abwehrt. Mitochondrien sind kleine Strukturen in Zellen, die Nährstoffe in Energie umwandeln und damit den Stoffwechsel und die Funktionsfähigkeit von Zellen beeinflussen.

In ihren Untersuchungen konnten Dirk Haller und sein Team nun nachweisen, dass Störungen in den Mitochondrien ursächlich an Gewebeschäden im Darm beteiligt sind und darüber hinaus erkrankungsrelevante Änderungen im Mikrobiom auslösen. Für Betroffene könnte diese Erkenntnis wichtig werden, denn sie bietet Ansätze für neue Therapien. Aktuell lindert man mit entzündungshemmenden Medikamenten vor allem die Symptome von Morbus Crohn. „Die große Hoffnung ist, dass man Wirkstoffe findet, die die Funktionalität gestörter Mitochondrien wiederherstellen, sie also sozusagen reparieren, und so die Darmschädigung als Auslöser für chronische Entzündungsprozesse begrenzt,“ sagt Dirk Haller. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Arzneien, die auf die mitochondrialen Stoffwechselwege einwirken oder die Verbindungen zwischen Mikrobiom und Mitochondrien angehen, ein Schlüsselelement zu einer besseren Behandlung sein könnten.“

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Originalpublikation
Urbauer, E., Aguanno, D., Mindermann, N. et al.: Mitochondrial perturbation in the intestine causes microbiota-dependent injury and gene signatures discriminative of inflammatory disease. Cell Host & Microbe (2024), Volume 32, Issue 8. DOI: 10.1016/j.chom.2024.06.013

3 📌 KI soll Patienten in der Notaufnahme priorisieren

Können KI-Sprachmodelle wie etwa das Large Language Model (LLM), zu dessen bekanntestem Vertreter ChatGPT gehört, medizinisches Personal dabei unterstützen, Patienten in der Notaufnahme schneller zu priorisieren und dabei alle Anforderungen hinsichtlich Privatshäre und Datenschutz erfüllen? Das zu beantworten ist die Aufgabenstellung des Verbundprojektes ILLUMINATION, das jetzt gestartet ist.

Um eine ganzheitliche Sicht auf den Einsatz großer Sprachmodelle im medizinischen Bereich abzubilden, bringt ILLUMINATION die Charité – Universitätsmedizin Berlin, die Universität Heidelberg, die Freie Universität Berlin (FU), und das Berliner Startup algonaut unter der Leitung des CISPA Helmholtz-Zentrum für Informationswissenschaft zusammen. Um sensible Patientendaten zuverlässig zu schützen und gleichzeitig die Vorteile von LLMs für die medizinische Versorgung zu nutzen, werden im Rahmen des Projektes gesetzeskonforme Privatsphäremethoden für LLM-basierte Anwendungen entwickelt.

Über interaktive Chats sollen Patienten ihre Beschwerden mit dem LLM teilen können, welches die Symptome dann auswertet und eine Priorisierung der Patienten vorschlägt. Aufbauend auf dieser Vorarbeit ermittelt das medizinische Personal zusätzliche Vitalparameter und trifft eine Entscheidung über die weitere Behandlung.

„Mithilfe von LLMs wollen wir Ärztinnen und Ärzte im zeitkritischen Umfeld der Notaufnahmen entlasten. Aufgrund der Privatsphärerisiken war der Einsatz von LLMs in der Vortriage bisher noch nicht möglich.“
Franziska Boenisch, Projektkoordinatorin von ILLUMINATION und leitende Wissenschaftlerin am CISPA

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert ILLUMINATION über drei Jahre mit insgesamt rd. 1,7 Mio. Euro.

Zur Mitteilung des Bundeministeriums für Bildung und Forschung

Zur Pressemitteilung des CISPA Helmholtz-Zentrum für Informationswissenschaft

4 📌 Abbau kognitiver Fähigkeiten durch Feinstaub?

Aktuelle Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass Luftverschmutzung auch unsere Gehirngesundheit beeinträchtigen kann. Die als Feinstaub (PM2,5) bezeichnete Staubfraktion enthält 50% der Teilchen mit einem Durchmesser von 2,5 µm. Partikel dieser Größe sind maximal so groß wie Bakterien und können bis in die Lungenbläschen gelangen. Während die Belastung mit PM 2,5 schon lange mit Gewebeschäden und Entzündungen in der Lunge in Verbindung gebracht wird, erlangt seine Rolle beim Abbau kognitiver Fähigkeiten erst jetzt Aufmerksamkeit. In einer aktuellen bevölkerungsbasierten Studie haben Forscher der Universitäten Rostock, Bonn und Luxemburg eine mögliche Verbindung aufgedeckt: Eine systemische Entzündung, die durch eine Zunahme von Monozyten – einer Art weißer Blutkörperchen – verursacht wird, könnte ein wichtiger Vermittler dabei sein, wie die Belastung mit PM 2,5 zu kognitiven Beeinträchtigungen beiträgt. Die Studie wurde in der wissenschaftlichen Zeitschrift Alzheimer's & Dementia veröffentlicht .

Während sich die meisten Studien zum Abbau kognitiver Fähigkeiten auf ältere Menschen konzentrieren, mehren sich die Hinweise darauf, dass eine chronische geringe Belastung mit PM 2,5 auch jüngere Erwachsene betreffen kann. Die Forscher fanden heraus, dass die Belastung mit PM 2,5 mit einem Rückgang der kognitiven Verarbeitungszeit (CPT) korreliert, einem Maß dafür, wie schnell das Gehirn auf Reize reagieren kann. Interessanterweise vermittelte ein Anstieg der Anzahl weißer Blutkörperchen, insbesondere der Monozyten, des größten Subtyps, der an Immunreaktionen beteiligt ist, einen erheblichen Teil dieses Effekts.

„Eine systemische Entzündung kann als wichtiger Vermittler fungieren, der die Belastung mit PM 2,5 mit beeinträchtigten kognitiven Funktionen in Verbindung bringt. Dies ist die erste groß angelegte Studie, die Veränderungen der Anzahl weißer Blutkörperchen direkt mit den kognitiven Auswirkungen von Feinstaub in Verbindung bringt."

Dr. Benjamin Aretz, Wissenschaftler am Universitätsklinikum Bonn und Erstautor der Studie

„Wir gehen davon aus, dass die Zahl der weißen Blutkörperchen als Reaktion auf Schadstoffe steigt. Es wurde bereits gezeigt, dass Entzündungen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen spielen. Daher können die Entzündungen, die wir als Reaktion auf Luftverschmutzung sehen, die Immunfunktionen im Gehirn stören und so indirekt die kognitive Gesundheit beeinträchtigen.“

Prof. Gabriele Doblhammer, Gruppenleiterin am DZNE in Rostock

Angesichts der Alterung der Bevölkerung und der zunehmenden Urbanisierung ist es wichtiger denn je, die Rolle der Luftverschmutzung bei neurodegenerativen Erkrankungen zu verstehen und anzugehen betont Prof. Michael Heneka, Direktor des Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) an der Universität Luxemburg und Hauptautor der Studie.

Pressemitteilung der Universität Luxemburg

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Originalpublikation:
"The role of leukocytes in cognitive impairment due to long-term exposure to fine particulate matter: A large population-based mediation analysis"; Benjamin Aretz, Gabriele Doblhammer and Michael T. Heneka, Alzheimer’s & Dementia, 16 October 2024. https://doi.org/10.1002/alz.14320

5 📌 Wie wirkt sich die Winterzeit auf unsere Stimmung aus?

Die Briten sind laut dem britischen Guardian aufgefordert, sich an einer Studie zu beteiligen, die herausfinden möchte, ob die “Stimmung” durch die Zeitumstellung besser oder schlechter wird. Pünktlich zum Beginn der Winterzeit am 27. Oktober startet ein Projekt von Prof. Ruth Ogden von der Liverpool John Moores University, die herausfinden möchte, ob sich die Umstellung auf die Winterzeit positiv oder negativ auf das Wohlbefinden und die Zeitwahrnehmung der britischen Landsleute auswirkt

"Ich bin daran interessiert zu verstehen, wie es sich anfühlt, wenn Ihr tägliches Zeitgefühl durch eine äußere Kraft gestört wird: Haben Sie das Gefühl, dass Sie mehr oder weniger Zeit und ein höheres oder geringeres Maß an Wohlbefinden haben?”

Ogdens Forschung konzentriert sich darauf, wie Menschen den Lauf der Zeit wahrnehmen. Sie interessiert sich besonders dafür, wie unsere Handlungen, Erfahrungen und Emotionen unsere Erfahrung mit der Geschwindigkeit der Zeit beeinflussen. Ogden arbeitet auch mit der Europäischen Weltraumorganisation und dem Argentinischen Antarktis-Institut zusammen, um zu untersuchen, wie extreme Isolation und Beschränkung unsere Zeiterfahrung beeinflussen.

Die Studie steht (leider nur) allen Erwachsenen im Vereinigten Königreich offen und beinhaltet die Teilnahme an einer Online-Umfrage zu ihrem Alltagsleben und dem Zeitdruck, den sie verspüren. Sie kann entweder in der Woche vor oder nach der Zeitumstellung oder in beiden Wochen durchgeführt werden.

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Wir sind gespannt auf die Ergebnisse der Untersuchung und legen das Thema auf #wiedervorlage.

Zur Internetseite von Prof. Ruth Ogden

Zum Originalartikel im Guardian

PLUS … In eigener Sache

⚧️  Ärztinnen und Ärzte für geschlechtsspezifische Medizin

Immer öfter werden geschlechtsspezifische Unterschiede in Gesundheit und Krankheit thematisiert. Studien zeigen, dass es zwischen den Geschlechtern Unterschiede in der Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten, im Krankheitsverlauf oder im Ansprechen auf Therapien gibt. Grund genug für uns, sich in der Ärzteschaft einmal umzuhören und Mediziner:innen zu recherchieren, die sich dem Thema verstärkt zuwenden und eine entsprechende patienten- und geschlechtsspezifische Behandlung anbieten.

Die Rechercheergebnisse werden diese Woche von FUNKE Medien publiziert.

Weitere Informationen bei MINQ

Gendermedizin - MINQ
Gendermedizin: Der Schlüssel zu einer besseren Versorgung – Die Medizin hat in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Doch erst in jüngerer Zeit rückt ein Aspekt immer stärker in den Fokus: die geschlechtsspezifischen Unterschiede in Gesundheit und Krankheit. Zahlreiche Studien zeigen, dass es zwischen den Geschlechtern erhebliche Unterschiede in der Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten, im Krankheitsverlauf und im Ansprechen auf Therapien gibt. Durch eine aufwendige Recherche hat MINQ Ärztinnen und Ärzte identifiziert, die sich intensiv mit den Themen der Gendermedizin auseinandersetzen und eine patientenzentrierte Behandlung anbieten.

📬 Mailbox

1. Zitat Karl Lauterbach: “Über die Zukunft der Krankenhäuser”

Es ist ganz klar, dass wir in zehn Jahren spätestens ein paar Hundert Krankenhäuser weniger haben werden. Das ist auch richtig so. Für diese Krankenhäuser haben wir nicht den medizinischen Bedarf. (…) Jetzt steht jedes dritte Bett leer. Wir haben dafür nicht das Personal. Und es ist auch ein Gewinn der Qualität, wenn wir wie in anderen Ländern auch, die Versorgung mit komplizierteren Eingriffen zentralisieren. (…) Somit: Ein paar Hundert Häuser werden weg sein. Viele davon in westdeutschen Großstädten.“

Quelle: https://www.bild.de/politik/inland/karl-lauterbach-im-interview-deutschland-wird-hunderte-kliniken-verlieren-670fc28bb3637d7cb5b6d0d1

2. Zitat Karl Lauterbach: “Über die Zukunft der Krankenkassen”

„Ich will nicht darüber spekulieren. Aber es ist ganz klar: Wir können uns ein paar Dutzend Krankenkassen weniger gut vorstellen. Es muss aber über die Qualität kommen und daher machen wir jetzt per Gesetz die Qualität der Krankenkassen vergleichbar. Das gefällt übrigens auch nicht jedem Krankenkassen-Manager.“

Quelle: https://www.bild.de/politik/inland/karl-lauterbach-im-interview-deutschland-wird-hunderte-kliniken-verlieren-670fc28bb3637d7cb5b6d0d1

📣 Ankündigungen

1️⃣ Unterschätzter Power-Nap - 32. Jahrestagung der Schlafforscher

Die wichtige Funktion des Schlafes ist nach Ansicht von Thea Herold, Mitgründerin des Expertennetzwerkes Schlafakademie Berlin, immer noch zu wenig bekannt. Viele Schüler schlafen zu kurz und häufen „Schlafschulden“ an, wie es Thea Herold nennt. Körperliche Regeneration, Zellerneuerung, Wachstum, geistige und mentale Erholung – all das findet im Schlaf statt. Auch Jugendliche brauchen ein Bewusstsein für den Wert dieser Abläufe, die nur während des Schlafes stattfinden und die entscheidend für ihre körperliche und geistige Entwicklung sind.

Auf der 32. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin (DGSM) werden übefr 1800 Schlafexperten aus der ganzen Welt erwartet. Dort sollen auch Strategien beraten werden, wie Eltern und Lehrer, aber vor allem die Jugendlichen dazu bebracht werden können, mehr über den Schlaf zu verstehen und den Schlaf mehr zu wertschätzen!

Weitere Informationen

📅 Wann: 14.-16. November

📍 Wo: Messe Essen

2️⃣ Bremer Symposium „AI in Health“

Am 2. und 3. Dezember 2024 veranstaltet die U Bremen Research Alliance in Kooperation mit JUST ADD AI, dem Transferzentrum für künstliche Intelligenz BREMEN.AI und dem Integrierten Gesundheitscampus Bremen (IGB) das zum dritten Mal stattfindende Bremer Symposium „AI in Health“. Hier werden die neuesten Entwicklungen und innovativen Ansätze im Bereich der Künstlichen Intelligenz für die Gesundheitsversorgung vorgestellt und über die Zukunft der Gesundheitsversorgung und den transformativen Beitrag von digitalen Technologien, insbesondere von KI, diskutiert.

Vorträge u.a.: „Mythos, Hoffnung und Realität: KI in der Klinik heute und morgen", „Künstliche Intelligenz in Public Health“ oder „Künstliche Intelligenz für nachhaltige Gesundheit und Resilienz?

Die Teilnahme ist kostenfrei. Eine Registrierung ist erforderlich: https://www.bremen-research.de/ai-in-health

📅 Wann: 2. und 3. Dezember 2024

📍 Wo: In der Bremische Bürgerschaft (Am Markt 20, 28195 Bremen) sowie im Haus der Wissenschaft (Sandstraße 4/5, 28195 Bremen)

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