Synapsen – ein Wissenschaftspodcast

Wie kann man Blinde wieder sehend machen? Der Elektrotechniker Philipp Löhler arbeitet an einem Retina-Implantat.

Dass Schlafen gar nicht so eine einfache Sache ist, wissen viele Menschen, die unter Schlafstörungen leiden. Diese komplexe Sache hat viele wichtige Funktionen - und Forschenden lange Rätsel aufgegeben.

Vom Schlaflabor bis zum zirkadianen Rhythmus, von Schlafstörungen bis zu Parkinson-Therapien - Wissenschaftsjournalist Patric Seibel hat sich durch die aktuelle Forschung zum Schlaf gearbeitet. Im Gespräch mit Host Lucie Kluth erklärt er, warum Schlaf immer schon mehr getan hat, als nur den frühen Menschen davor zu bewahren, gegen im Dunkeln gegen die Höhlendecke zu laufen. Er hat Forschende dabei begleitet, erstaunliche neue Erkenntnisse zu entwickeln und erzählt von einer möglichen neuen Therapie-Methode für Parkinson-Erkrankte.

Die Hintergrundinformationen:

Historischer Überblick über wissenschaftliches und kulturelles Wissen über den Schlaf im 20. Jahrhundert:

Ahlheim, H. Der Traum vom Schlaf im 20. Jahrhundert, Konstanz, Wallstein-Verlag 2018

Wie hängen Schlaf, Stimmung mit Licht und dem Schlaf-Wach-Rhythmus zusammen:

Blume C, Garbazza C, Spitschan M. Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood. Somnologie (Berl). 2019 Sep; 23(3):147-156. doi: 10.1007/s11818-019-00215-x. Epub 2019 Aug 20. PMID: 31534436; PMCID: PMC6751071.

Wie wir im Schlaf Erinnerungen abspeichern:

Diekelmann, S, Born, J. The memory function of sleep. Nat Rev Neurosci 11, 114–126 (2010). https://doi.org/10.1038/nrn2762

Wir speichern vor allem Erinnerungen, die wir für wichtig halten:

Barner, C, Werner, A-S, Schörk, S, Born, J, Diekelmann, S. The effects of sleep and targeted memory reactivation on the consolidation of relevant and irrelevant information, Sleep, 25 May 2023, Volume 2 - 2023 | https://doi.org/10.3389/frsle.2023.1187170

Christian Baumann zu Schlafqualität, Digitalisierung und Gesundheit:

Baumann, C. Forum Schlaf und Digitalisierung, Universitätsspital Zürich, https://www.youtube.com/watch?v=pWixfX4d5dk, abgerufen 23.08.2023

Zum Zusammenhang zwischen verminderter Schlafqualität im Tiefschlaf und neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson:

Schreiner, S, Imbach, L, Valko, P, Maric, A, Maqkaj, R, Werth, E, Baumann, C, Baumann-Vogel, H. Reduced regional NREM sleep slow-wave activity is associated with cognitive impairment in Parkinson Disease, Frontiers in Neurology, 12, 2021, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fneur.2021.618101,

Wie wir im Schlaf lernen:

Born, J. Lernen im Schlaf, ein Interview mit dem Schlafforscher Jan Born, Magazin der Techniker-Krankenkasse, https://www.tk.de/techniker/magazin/life-balance/besser-schlafen/schlaf-lernen-gedaechtnis-interview-jan-born-2059292, abgerufen 23.08.2023

Neue hirnanatomische Einblicke in die Gedächtnisbildung:

Eschenko, O. Wie das Gedächtnis im Schlaf aufgebaut wird, Forschungsbericht 2012 - Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, https://www.mpg.de/6804083/jb_2012, abgerufen 23.08.2023

Und hier geht es zum Wissenschaftspodcast unserer Kolleg*innen vom Bayerischen Rundfunk, radioWissen:

https://www.ardaudiothek.de/sendung/radiowissen/5945518/

Was können Biobrennstoffzellen tatsächlich? Die Physikerin Maxi Frei mit einem originellen Versuchsaufbau.

Ethiker*innen blicken mit Sorge auf die rasante Entwicklung in der KI-Forschung - in manchen Bereichen aber auch mit Gelassenheit. Denn man muss zwischen verschiedenen Dimensionen von künstlicher Intelligenz unterscheiden, und die sind mit ganz unterschiedlichen Risiken behaftet.

Bislang regulieren KI-Entwickler sich höchstens selbst, und das soll zunächst auch so bleiben. Doch im Alltag steckt viel mehr KI, als das vielen bewusst ist. Deshalb mahnt die Forschung eine Regulation an, wie die EU sie jetzt auf den Weg bringen will. Das gilt auch für das menschliche Feedback, mit dem Anwendungen und Algorithmen optimiert werden sollen - und hier besteht noch immer eine regulatorische Lücke.

Frederik Schulz-Greve hat mit Wissenschaftler*innen gesprochen, die sich mit den ethischen Grundlagen und Folgen der Anwendung von Künstlicher Intelligenz beschäftigen. Im Gespräch mit Host Lucie Kluth erklärt er, wo Potenziale liegen, warum Hochschulen auch angstbefreit an den Umgang mit ChatGPT herangehen könnten, wie Crowdworker Feedback geben und was all das zum Beispiel mit der Entwicklung von Antibiotika zu tun hat.

Die Hintergrundinformationen:

Stellungnahme des Deutschen Ethikrats zum Thema Künstliche Intelligenz (KI): Deutscher Ethikrat. Mensch und Maschine – Herausforderungen durch Künstliche Intelligenz. https://www.ethikrat.org/publikationen/publikationsdetail/?tx_wwt3shop_detail%5Bproduct%5D=168&tx_wwt3shop_detail%5Baction%5D=index&tx_wwt3shop_detail%5Bcontroller%5D=Products&cHash=2832da3eabd1b566403727910cee637e [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Nvidia über Wettervorhersage mithilfe von KI: Nvidia. Stormy Weather? Scientist Sharpens Forecasts With AI. Nvidia Blog. https://blogs.nvidia.com/blog/2022/11/01/ai-weather-forecasts-durran/ [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Studie über Bauchspeicheldrüsenkrebsforschung mithilfe von KI: Placido D et al. A deep learning algorithm to predict risk of pancreatic cancer from disease trajectories. Nature Medicine. 2023;29: 1113-1122. https://doi.org/10.1038/s41591-023-02332-5

Informationen zur Häufigkeit von Bauchspeicheldrüsenkrebs in Deutschland: Zentrum für Krebsregisterdaten. Bauchspeicheldrüsenkrebs (Pankreaskarzinom). https://www.krebsdaten.de/Krebs/DE/Content/Krebsarten/Bauchspeicheldruesenkrebs/bauchspeicheldruesenkrebs_node.html [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Studie zur Krankenhauskeimforschung mithilfe von KI: Liu G et al. Deep learning-guided discovery of an antibiotic targeting Acinetobacter baumannii. Nature Chemical Biology. 2023. https://doi.org/10.1038/s41589-023-01349-8

Informationen über die Projekte von Professor Bela Gipp: https://gipplab.org/projects/ [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Deutschlandfunkbeitrag über KI in chinesischen Schulen: DLF: Alles unter Kontrolle - Chinas intelligenter Schule entgeht nichts. https://www.deutschlandfunk.de/alles-unter-kontrolle-chinas-intelligenter-schule-entgeht-102.html [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Studie des DIW zu KI im Arbeitsumfeld: Giering O et al. Künstliche Intelligenz in Deutschland: Erwerbstätige wissen oft nicht, dass sie mit KI-basierten Systemen arbeiten. DIW Wochenbericht 2021;48. https://www.diw.de/documents/publikationen/73/diw_01.c.830715.de/21-48-1.pdf [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Nicht begutachtete Analyse der Entwickler:innen von ChatGPT zu den Auswirkungen von KI auf den Arbeitsmarkt: Eloundou T et al. GPTs are GPTs: An Early Look at the Labor Market Impact Potential of Large Language Models. Working paper; 2023. https://arxiv.org/pdf/2303.10130.pdf [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Analyse von Goldman Sachs zu den Auswirkungen von KI auf den Arbeitsmarkt: Hatzius J et al: Global Economics Analyst - The Potentially Large Effects of Artificial Intelligence on Economic Growth. Goldman Sachs – Economics Research; 2023. https://www.gspublishing.com/content/research/en/reports/2023/03/27/d64e052b-0f6e-45d7-967b-d7be35fabd16.html [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Studie zu den Effekten von KI auf den chinesischen Arbeitsmarkt: Zhou G et al. The effect of artificial intelligence on China’s labor market. China Economic Journal. 2020; 13(1), 24-41. https://doi.org/10.1080/17538963.2019.1681201

Weitere Informationen zu Auswirkungen von KI auf den Arbeitsmarkt:

KI und Arbeitsmarkt: Welche Effekte sind zu erwarten? Science Media Center. https://www.sciencemediacenter.de/alle-angebote/science-response/details/news/ki-und-arbeitsmarkt-welche-effekte-sind-zu-erwarten/[aufgerufen am 22. Juni 2023]

EU-KI-Verordnung - Gesetzesvorschlag der EU-Kommission: EUR-Lex. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A52021PC0206 [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Informationen zur KI-Verordnung für Unternehmen von einer Anwaltskanzlei: Die KI-Verordnung kommt. Leitfaden für Unternehmen. Schürmann Rosenthal Dreyer. https://www.srd-rechtsanwaelte.de/ki-verordnung/ [aufgerufen am 22. Juni 2023]

Informationen über geheilten Querschnittsgelähmten: Lorach H et al. Walking naturally after spinal cord injury using a brain-spine interface. Nature. 2023;618: 126-133. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06094-5

Studie von Paul Rainey zum Thema KI und Evolution: Rainey P. Major evolutionary transitions in individuality between humans and AI. Philosophical Transactions of the Royal Society B – Biological Sciences. 2023;378. https://doi.org/10.1098/rstb.2021.0408

Raus aus der Komfortzone: Mit Gesang lernt sich's leichter, sagt der Germanist Nils Bernstein - und erklärt wie.

Mit jedem neuen Weltklimabericht wird klar: Die Klimaziele sind allein durch CO2-Einsparungen nicht zu erreichen. Die Netto-Null-Emmission braucht Kohlenstoffsenken - auch künstlich erzeugte.

Dabei sind Politikerinnen und Forscher nicht unbedingt immer davon überzeugt, dass Methoden wie CCS (Carbon Capture and Storage) tatsächlich die Lösung sind. Auch für unsere Autorin Yasmin Appelhans war das ein Lernprozess. Heute sagt sie: Verfahren, um Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entnehmen, sind nicht die Lösung - aber ein Teil davon. Und dabei spielt das Meer eine größere Rolle als lange Zeit angenommen.

Yasmin Appelhans hat ein Forschungsprojekt auf Helgoland besucht, das die Folgen der Alkalisierung von Meerwasser untersucht: Mit Hilfe von Gesteinsmehl wird der pH-Wert des Wassers erhöht - das Meer kann mehr CO2 binden. Im Gespräch mit Host Lucie Kluth erklärt sie, was es mit Schläuchen und Schirmchen vor der Hochseeinsel auf sich hat, warum naturnahe Lösungen nicht immer die überlegenen sein müssen und wie groß der Anteil von Climate Engineering an der Klimawende sein könnte.

DIE HINTERGRUNDINFORMATIONEN:

Wirtschaftliche Aspekte des Climate Engineerings: Klepper G, Rickels W. The Real Economics of Climate Engineering. Economics Research International. 2012;2012: e316564. https://doi.org/10.1155/2012/316564.

Bericht zum Stand der Kohlenstoffentnahme: The State of Carbon Dioxide Removal. https://www.stateofcdr.org [Abgerufen am 11. Mai 2023].

Studie zur Notwendigkeit der Kohlenstoffentnahme: Rickels W, Merk C, Reith F, Keller DP, Oschlies A. (Mis)conceptions about modeling of negative emissions technologies. Environmental Research Letters. 2019;14(10). https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab3ab4

Bericht zum globalen Kohlenstoffbudget 2022: Friedlingstein P, O’Sullivan M, Jones MW, Andrew RM, Gregor L, Hauck J, et al. Global Carbon Budget 2022. Earth System Science Data. 2022;14(11): 4811–4900. https://doi.org/10.5194/essd-14-4811-2022

Informationen des Bundesumweltministeriums zur Auswirkung von Heizen mit Holz auf das Klima: Klimaauswirkungen von Heizen mit Holz. https://www.bmuv.de/WS6881 [Abgerufen am 21. Mai 2023].

Bericht des Weltklimarates IPCC zur Mitigation des Klimawandels: AR6 Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change — IPCC. https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-3/ [Abgerufen am 11. Mai 2023].

Informationen zu wiedervernässten Mooren des Umweltbundesamtes: Stallmann M. Paludikultur: Wiedervernässte Moore für mehr Klimaschutz. https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/paludikultur-wiedervernaesste-moore-fuer-mehr [Abgerufen am 12. Mai 2023].

FAQ der Bundesantalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) zur unterirdischen CO2-Speicherung mit Einschätzung der Risiken: BGR - Häufig gestellte Fragen. https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Nutzung_tieferer_Untergrund_CO2Speicherung/CO2Speicherung/FAQ/faq_node.html [Abgerufen am 8. Juni 2023].

Studie zu Algenschleim, der Kohlenstoff binden kann: Buck-Wiese H, Andskog MA, Nguyen NP, Bligh M, Asmala E, Vidal-Melgosa S, et al. Fucoid brown algae inject fucoidan carbon into the ocean. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023;120(1): e2210561119. https://doi.org/10.1073/pnas.2210561119

Website des Projekts RETAKE, das auch Versuche auf Helgoland durchführt: Was wir machen : RETAKE. https://retake.cdrmare.de/was-wir-machen/ [Abgerufen am 12. Mai 2023].

Studie zur Einstellung der deutschen Bevölkerung zu Verschiedenen Methoden der Kohlenstoffentnahme und Einschätzung, dass Wünsche nach mehr Aufforstung nicht mit Klimazielen vereinbar sind: Merk C, Liebe U, Meyerhoff J, Rehdanz K. German citizens’ preference for domestic carbon dioxide removal by afforestation is incompatible with national removal potential. Communications Earth & Environment. 2023;4(1): 1–9. https://doi.org/10.1038/s43247-023-00713-9

Studie von June Sekera und Kolleg*innen zur Wichtung verschiedener Maßnahmen zur Kohlenstoffentnahme: Sekera J, Cagalanan D, Swan A, Birdsey R, Goodwin N, Lichtenberger A. Carbon dioxide removal–What’s worth doing? A biophysical and public need perspective. PLOS Climate. 2023;2(2): e0000124. https://doi.org/10.1371/journal.pclm.0000124

Kann man das Rätsel der Varusschlacht mit Hilfe von Laboranalysen lösen? Die Chemikerin Annika Diekmann sagt: ja!

Der Amokläufer von Utoya gab zu Protokoll, sich mit dem Computerspiel „Call of Duty“ vorbereitet zu haben. Ein Zusammenhang zwischen so genannten Ego-Shootern und Gewaltbereitschaft erscheint plausibel. Doch geben die Forschungsdaten das überhaupt her?  

Nele Rößler hat mit Gewaltforschern aus den USA und Deutschland gesprochen und ein verblüffend widersprüchliches Gesamtbild recherchiert. Im Gespräch mit Host Lucie Kluth erklärt sie, warum die Einschätzungen so auseinandergehen und wieviel das mit Grundbegriffen der Statistik zu tun hat. Kann man Aggressivitäts-Trigger unter Laborbedingungen überhaupt simulieren? . Es geht um die „Replikationskrise“ der psychologischen Forschung, um den ziemlich unangenehmen „Noiseblast“-Test und die Frage, ob Shooter positive Effekte haben können. Und natürlich kommt auch ein Gamer zu Wort. 

DIE HINTERGRUNDINFORMATIONEN:

Definitionen von Videospiel-Genres | https://www.internet-abc.de/eltern/spieletipps-lernsoftware/videospiele-verschiedene-arten-und-genres/#c10137 

Meta-Analyse zum Einfluss von gewaltvollen Videospielen auf die Aggressivität von Craig Anderson | Anderson CA, Shibuya A, Ihori N, Swing EL, Bushman BJ, Sakamoto A, u. a. Violent video game effects on aggression, empathy, and prosocial behavior in eastern and western countries: a meta-analytic review. Psychol Bull. März 2010;136(2):151–73.

Meta-Analyse zum Einfluss von gewaltvollen Videospielen auf die Aggressivität von Christopher Ferguson | Ferguson CJ. The good, the bad and the ugly: a meta-analytic review of positive and negative effects of violent video games. Psychiatr Q. Dezember 2007;78(4):309–16.

Zusammenhang zwischen dem CRTT-Test und realer Gewaltbereitschaft | Ferguson CJ, Rueda SM. Examining the validity of the modified Taylor competitive reaction time test of aggression. Journal of Experimental Criminology. 1. Juni 2009;5(2):121–37.

Studie zur Standardisierung des CRTT-Tests | Elson M, Mohseni MR, Breuer J, Scharkow M, Quandt T. Press CRTT to measure aggressive behavior: the unstandardized use of the competitive reaction time task in aggression research. Psychol Assess. Juni 2014;26(2):419–32.

Studie zum Zusammenhang zwischen realer Gewaltbereitschaft unter Alkoholeinfluss und dem CRTT-Test | Giancola PR, Parrott DJ. Further evidence for the validity of the Taylor Aggression Paradigm. Aggress Behav. April 2008;34(2):214–29.

Veröffentlichung zur Replikationskrise in der Psychologie | Open Science Collaboration. Estimating the reproducibility of psychological science. Science. 28. August 2015;349(6251):aac4716.

Antwort auf die Veröffentlichung zur Replikationskrise in der Psychologie | Gilbert DT, King G, Pettigrew S, Wilson TD. Comment on “Estimating the reproducibility of psychological science”. Science. 4. März 2016;351(6277):1037–1037.

Ergebnisse einer Studie des Universitätsklinikums Eppendorf und der Krankenkasse DAK zu Mediensucht bei Jugendlichen | https://www.dak.de/dak/bundesthemen/dak-studie-in-pandemie-hat-sich-mediensucht-verdoppelt-2612364.html#/

Angaben zum Anteil der Computer- und Videospieler in Deutschland in den Jahren 2013 bis 2022 des Branchenverbands der deutschen Informations- und Telekommunikationsbranche Bitkom| https://www.bitkom.org/sites/main/files/2022-08/220823_CT_Studie_2022.pdf

Die Wirtschaftspsychologin aus Oldenburg erforscht das Verhalten von Konsumenten. Sie spricht über Bezahlungsschmerz und mentale Buchführung.