Do, 30.12.2021 — Nora Schultz

Tiere sind häufig in Bewegung – auf der Suche nach Futter, Partnern oder Sicherheit. Dafür brauchen sie ein Nervensystem, das Sinneseindrücke und Verhalten gut aufeinander abstimmt. Wichtige Sinneseindrücke müssen schnell erkannt und korrekt interpretiert werden, um daraus angemessene Verhaltensbefehle für das motorische System zu entwickeln. In der einfachsten Variante reicht ein Reiz, um eine eindeutige Reaktion auszulösen. Manches Verhalten lässt sich daher bottom-up, von unten nach oben erklären, etwa manche Reflexe. Oft ist die Lage aber komplizierter. Dann beeinflussen höhere Netzwerke aufgrund von Erfahrungen, Erwartungen und multiplen sensorischen Informationen die Verarbeitung in den senso-motorischen Netzwerken – eben top-down. Dabei laufen Informationen oft in komplizierten und dynamischen Rückkopplungen zwischen Sensorik, Motorik und assoziativen „höheren“ Netzwerken. Die Entwicklungsbiologin Nora Schultz berichtet über dieses neue Kapitel der Hirnforschung*

Do, 23.12.2021 — Francis S. Collins

An diesem Wochende hat Francis S. Collins seinen Abschied als Direktor der US-National Institutes of Health (NIH) , der weltweit größten Forschungs-und Forschungsförderung-Einrichtung, genommen. Collins, zuvor bereits einer der berühmtesten Pioniere der Genforschung (Entdecker einiger wichtiger krankheitsverursachender Gene, Leiter des Human Genome Projekts) kann in seiner 12-jährigen Amtszeit auf große Erfolge verweisen: abgesehen von 39 Nobelpreisträgern, deren Arbeiten durch NIH-Förderung ermöglicht wurden, wurden die Brain Initiative, die Präzisionsmedizin Initiative (All of Us) gestartet , ein neues Zentrum für "Advancing Translational Sciences" eröffnet und schließlich in Zusammenarbeit mit Moderna innerhalb kürzester Zeit ein sicherer Impfstoff gegen COVID-19 entwickelt, der sich auch als der derzeit wirksamste erweist. Bestrebt neue Entdeckungen in Biologie und Medizin einem breiten Publikum zu kommunizieren, hat Collins dies in seinem NIH-Director's Blog getan. 2016 hat er unserem ScienceBlog gestattet seine Beiträge übersetzt, unter seinem Namen in unseren Blog zu stellen. Wir sind dafür ungemein dankbar und stolz auf bislang 32 seiner leicht verständlichen Artikel über Spitzenforschung, die wir  in unseren Blog stellen durften.

So viel zum Wissenschafter Collins. Den Menschen Collins kann man wohl nicht besser charakterisieren, als dies Rebeecca Baker, Direktor der NIH HEAL Initiative in 3 Worten getan hat. Er vereint in seiner Person: "Human, Kindness, Action". (Humanity und Hoffnung spricht auch aus seiner Paraphrasierung von "Somewhere  over the Rainbow", s.u.)

Wir wünschen Francis Collins nun allen seinen bislang zu kurz gekommenen Hobbies nachkommen zu können und weiterhin eine nicht abreißende Erfolgssträhne, wenn er wieder in sein Labor zurückkehrt.*

Do. 16.12.2021  — Inge Schuster

Die Omikron-Variante von SARS-CoV-2 weist eine hohe Zahl an Mutationen auf, insbesondere im Spikeprotein, mit dem es an unsere Zellen andockt. Wie Labortests zeigen kann Omikron deshalb in hohem Maße der schützenden Immunantwort durch Antikörper entkommen, die durch Impfung oder Infektion gegen ein nicht-(weniger-)mutiertes Spikeprotein erzeugt worden waren. Eine großangelegte britische Studie an mehr als 180 000 Personen zeigt nun erstmals in welchem Ausmaß die aktuellen Vakzinen von Pfizer und AstraZeneca vor symptomatischen Infektionen mit den Omikron-und Delta-Varianten schützen können. Auch wenn über die Zeit hin neutralisierende Antikörper bereits verschwunden sind, bleibt ein gewisser Schutz noch bestehen, möglicherweise durch eine substantielle Beteiligung von T-Zellen an der Immunantwort.

Do, 02.12.2021 — Roland Wengenmayr

Brennstoffzellen ermöglichen die direkte Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie. Verglichen mit der von fossilen Brennstoffen ausgehenden Stromerzeugung haben Brennstoffzellen dementsprechend einen sehr hohen Wirkungsgrad. Die im folgenden Artikel beschriebene Zelle verwendet kontinuierlich zuströmenden Wasserstoff als Brennstoff, der Reaktionspartner ist Sauerstoff. Dabei entstehen Strom, Wasserdampf und Wärme. Wie diese Zelle funktioniert, wovon ihre Effizienz abhängt und wie sie praxistauglicher gemacht werden kann, erklärt der Physiker und Wissenschaftsjournalist DI Roland Wengenmayr*.

Do, 25.11.2021 — Ricki Lewis

Die Dämmerzone der Ozeane ist eine Wasserschicht, die sich in einer Tiefe von 200 bis 1000 m unter der Meeresoberfläche über den ganzen Erdball erstreckt. Es ist eine kalte Zone, in die Sonnenlicht nicht mehr durchdringt, in der es aber von unterschiedlichsten Lebewesen nur so wimmelt - insgesamt dürften davon hier mehr zuhause zu sein als in den gesamten übrigen Schichten der Meere. Bislang ist dieses, vermutlich größte Ökosystem auf Erden kaum erforscht. Die Woods Hole Oceanographic Institution hat 2018 das Ocean Twilight Zone Project gestarted, das mit neuesten Methoden, u.a mittels Bestimmung der Umwelt-DNA (eDNA) Forschern Hinweise darauf gibt, welche Arten sich in der Dämmerzone befinden, wie häufig sie vorkommen und wie sie sich dort bewegen. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet darüber.*

Do, 18.11.2021 — Francis S. Collins

Auf der Basis von außerordentlich positiven klinischen Interims-Ergebnissen hat der Pharmagigant Pfizer vorgestern bei der FDA um die Notfallzulassung für sein neues, oral anwendbares COVID-19 Therapeutikum Paxlovid angesucht. Laut Pressemitteilung von Pfizer konnte Paxlovid -innerhalb von 5 Tagen nach Diagnosestellung/Auftreten von Symptomen angewandt - weitestgehend Hospitalisierung und Letalität verhindern. Noch fehlen allerdings Angaben zur Sicherheit einer breiten Anwendung dieses möglichen Game-changers. Wie Paxlovid wirkt und welches Potential dieses neue Therapeutikum haben kann, beschreibt Francis S. Collins - ehem. Leiter des Human Genome Projects, Entdecker mehrerer krankheitsverursachender Gene und seit 2009 Direktor der NIH.*

Do, 11.11.2021 — IIASA

Während die Auswirkungen des Klimawandels gravierender werden und Adaptierungen bald an ihre Grenzen stoßen, werden vulnerable Gemeinschaften verschiedene Arten der Finanzierung benötigen, um Resilienz (Widerstandsfähigkeit) aufzubauen und Umgestaltungen für ihren Selbstschutz vorzunehmen. IIASA-Forscher haben nun ein neues Dossier erarbeitet, das einen Finanzierungsrahmen für solche Klimarisiken vorlegt und relevante Modelleinblicke zur Information internationaler Debatten über Adaptierung und "Loss and Damage" - Verluste und Schäden - bietet.*

Do, 04.11.2021 — Redaktion

Von der Produktion von Fallschirmen bis zum Bau von Taucherglocken reichen die faszinierenden Kreationen der Spinnentiere. Spinnenseide ist ein Wundermaterial; auf Gewicht bezogen kann sie stärker als Stahl, fester als Kevlar und elastischer als Gummi sein. Zudem ist sie formbar und antimikrobiell. Wissenschaftler haben diese Seide verwendet, um kugelsichere Rüstungen, Geigensaiten, medizinische Bandagen, Glasfaserkabel und sogar extravagante Kleidung herzustellen. Die Physikerin Shi En Kim (Universität Chikago) hat kürzlich im Smithonian Magazine einen umfassenden (allerdings sehr langen), reich illustrierten Überblick über die diversen Anwendungsarten gegeben, mit denen Spinnen ihre Seide nutzen.*