Tag Archives: forscher

Feintuning im Gehirn

Forscher erklären mit einem Computermodell, wie Nervenzellverbindungen im Sehzentrum geformt werden

Wenn Menschen nach der Geburt zum ersten Mal die Augen öffnen, existieren schon Nervenzellen im Sehzentrum des Gehirns, die auf gewisse Reize spezialisiert sind – aber sie sind unsystematisch miteinander verbunden. Wie entstehen im Laufe der Zeit neuronale Netzwerke, die ausgeprägt auf bestimmte Eigenschaften des Reizes reagieren? Um diese Entwicklungsschritte besser verstehen und die komplizierten Prozesse der Reorganisation erklären zu können, hat nun ein internationales Forschungsteam ein Computermodell entwickelt, das die biologischen Abläufe genau nachvollzieht. Die Ergebnisse der Studie von Prof. Dr. Stefan Rotter, Bernstein Center Freiburg (BCF) und Exzellenzcluster BrainLinks-BrainTools der Albert-Ludwigs-Universität, in Zusammenarbeit mit Dr. Claudia Clopath vom Imperial College London/England sind nun in den Fachjournalen „PLOS Computational Biology“ und „PLOS ONE“ erschienen.

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Forscher enthüllen rasend schnellen, hocheffizienten Filtermechanismus in lebenden Zellen

Ionenkanäle sind von großer Bedeutung, wenn es darum geht, Informationen zwischen lebenden Zellen weiterzuleiten oder Funktionen wie die Herzfrequenz zu steuern. Forscher am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie und an der Universität Göttingen haben mit britischen Kollegen nun aufgeklärt, was Kaliumkanäle zu hocheffizienten Filtern macht. Wie sie herausfanden, liegt dem sehr schnellen Durchtritt der Ionen – anders als bisher gedacht – ein rein physikalisches Prinzip zugrunde. Die Ergebnisse der Forscher stellen das bisherige Wissen zur Funktionsweise solcher Kanäle auf den Kopf und helfen zu verstehen, warum bestimmte genetische Veränderungen des Kaliumionenkanals zu Krankheiten wie Herzrhythmusstörungen führen können.
(Science, 17. Oktober 2014) (more…)

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Forscher fordern ganzheitliches Wassermanagement

Alte Infrastruktur, Klimawandel und demografische Veränderungen erfordern Anpassung und Sanierung von Wasserversorgungs- und Abwassernetzen. Diese sollten mit Blick auf die gesamte Wasserinfrastruktur erfolgen, fordern nun die Umwelttechniker Wolfgang Rauch und Manfred Kleidorfer von der Universität Innsbruck in einem Beitrag in der Fachzeitschrift Science.

Vor Jahrzehnten errichtete Infrastrukturbauten für Wasserversorgung und Abwasserentsorgung kommen langsam in die Jahre. Bei einer Lebensdauer von 50 bis 100 Jahren sind auch in Mitteleuropa viele Versorgungsnetze heute veraltet. Der Klimawandel und demografische Veränderungen machen darüber hinaus Anpassungen notwendig. So lassen die zukünftigen klimatischen Bedingungen höhere Niederschlagsintensitäten erwarten. Um damit zurechtzukommen, müssen entweder zusätzliche Kanalsysteme gebaut oder andere Lösungen wie dezentrale Abwassersysteme eingeführt werden. Dort wo Städte rasch wachsen oder schrumpfen müssen die Versorgungsnetze entsprechend angepasst werden. Hier sind dezentrale Lösungen wie die häusliche Abwasserverwertung oft wesentlich günstiger als aufwändige Netzwerke zur Entsorgung der Abwässer. Die Einführung dezentraler Lösungen hat aber wiederum auch erheblichen Einfluss auf die Funktion bestehender Netzwerke, weil etwa die Durchflussmengen in den Abwassernetzwerken sinken und dadurch in den Kanälen verstärkt Sedimente abgelagert werden. (more…)

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Forscher lösen Rätsel des “Flügels auf Rädern”

Vor 75 Jahren stellten Strömungsforscher der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen (AVA) ein Auto vor, das lange Zeit als konsequenteste Umsetzung der Aerodynamik im Fahrzeugbau galt: den so genannten Schlörwagen. Um den Verbleib des Fahrzeuges ranken sich zahlreiche Mythen. Einige der Rätsel konnten im Archiv des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Nachfolger der AVA, gelöst werden. (more…)

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Forscher der Universität Wien entwickeln neue Software für die Europäische Südsternwarte (ESO)

Kalibrierung astronomischer Beobachtungsdaten optimiert Datenreduktionspipeline

Ohne Kalibrierung können astronomische Beobachtungsdaten nicht wissenschaftlich ausgewertet werden. Forscher um Astrophysiker Werner Zeilinger und Mathematiker Hans Georg Feichtinger, beide Universität Wien, entwickelten im Auftrag der Europäischen Südsternwarte (ESO) spezielle Softwaremodule für eine weitgehend automatisierte Kalibrierung. Diese neue Software, die in Datenreduktionspipelines der ESO Anwendung finden wird, filtert erfolgreich und effizient Verzerrungen aus Bildern heraus, die im optischen und infraroten Wellenlängenbereich aufgenommen wurden. (more…)

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Ideengeber aus der Natur

Forscher der Universität Tübingen an neuem Sonderforschungsbereich Transregio zur Bionik beteiligt

Materialien, Strukturen und Prozesse nach dem Vorbild der Natur könnten Architektur und Bauwesen in den kommenden Jahrzehnten revolutionieren. Gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universitäten Stuttgart und Freiburg wollen Tübinger Forscher in den kommenden Jahren hier grundlegende Fragen klären. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat kürzlich den neuen Sonderforschungsbereich Transregio (SFB TRR) „Biological Design and Integrative Structures“ bewilligt, an dem die Universität Tübingen beteiligt ist. Die DFG fördert den SFB TRR, der von der Universität Stuttgart koordiniert wird, in den kommenden vier Jahren mit insgesamt 9,3 Millionen Euro. (more…)

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Dreiteilchenverschränkung besteht härtesten Test

Forscher der University of Waterloo und der Universität Innsbruck haben erstmals drei miteinander verschränkte Photonen unabhängig von einander gemessen. Die in der Zeitschrift Nature Photonics veröffentlichten Ergebnisse bestätigen eindrucksvoll die Theorie der Quantenverschränkung.

Quantenphysik zeichnet sich durch einige für den Laien schwer verständliche Eigenschaften aus. So geht die klassische Physik davon aus, dass Vorgänge nur Auswirkungen auf ihre direkte räumliche Umgebung haben. Die in der Quantenmechanik formulierte Möglichkeit, dass verschränkte Teilchen auch über weite Distanzen hinweg stark miteinander verbunden sein können, veranlasste Albert Einstein einmal dazu, von einer „spukhaften Fernwirkung“ zu sprechen. Bis heute suchen deshalb Zweifler nach möglichen verborgenen Eigenschaften, die die Quantenmechanik doch den Gesetzen der klassischen Physik unterordnen. Diese Bemühungen erfahren nun erneut einen Rückschlag. Mit der örtlich unabhängigen Messung von drei miteinander verschränkten Photonen bestätigen Physiker um Gregor Weihs vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck sowie Thomas Jenewein und Kevin Resch vom Institute for Quantum Computing (IQC) der University of Waterloo in Kanada eindrucksvoll die Richtigkeit der Quantenmechanik. (more…)

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Flippers neuer brasilianscher Bruder

WWF: Neue entdeckter Delfin durch Verbauung der Flüsse bedroht

Forscher haben im Regenwald Brasiliens einen neuen Flussdelfin identifiziert. Der WWF freut sich über die sensationelle Entdeckung und weist auf die Gefährdung der Tiere, insbesondere durch den Ausbau der Wasserkraft und diverse Staudammprojekte hin. “Seit fast 100 Jahren wurde keine neue Süßwasserdelfinart entdeckt”, freut sich Roberto Maldonado, Lateinamerikareferent vom WWF Deutschland. Man wusste zwar, dass es in den Flüssen Araguaia und Tocantis im Osten des Amazonasbeckens Zahnwale gibt, allerdings war man bislang davon ausgegangen, dass es sich um Exemplare des Rosa Flussdelfins (Inia geoffrensis) handelt, die in Südamerika relativ breit verbreitet sind. Die neue Art trägt den Namen Inia araguaiaensis, Araguaia Delfin, und unterscheidet sich von ihren Verwandten durch einen längeren Schädel und weniger Zähne. Darüber hinaus beobachteten die Forscher ein ungewöhnliches Jagdverhalten. Forscher berichten, die Tiere treiben ihre Beute gelegentlich ans Ufer und “picken” sie dann auf. (more…)

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