Synapsen – ein Wissenschaftspodcast

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!

Nele Rößler, Wissenschaftsjournalistin und Expertin für aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen, diskutiert mit Host Lucie Kluth die umstrittene Verbindung zwischen Ego-Shootern und Gewalt. Sie beleuchtet Forschungsergebnisse, die häufig widersprüchlich sind, und erklärt, wie Statistik die Wahrnehmung beeinflusst. Herausforderungen bei der Messung von Aggressivität in Laboren und die Replikationskrise in der Psychologie werden thematisiert. Zudem zeigt sie, dass trotz wachsendem Verbrauch von Videospielen kein Anstieg aggressiven Verhaltens in der Gesellschaft zu verzeichnen ist.

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

"Wir wollen das bauen, was die Natur nicht gebaut hat", sagt einer der deutschen Pioniere der synthetischen Biologie. Das Ziel: die großen Probleme der Menschheit im Labor lösen. Dabei werden Zellen neu zusammengesetzt wie Bausteine, Gen-Schaltkreise gebaut und neue lebendige Kombinationen hergestellt. Wie es funktioniert, künstliche Organismen zu konstruieren, darüber spricht Host Lucie Kluth mit Wissenschaftsjournalistin Daniela Remus. Und natürlich geht es auch um die Frage: Wo beginnt überhaupt Leben? Und was ist ethisch vertretbar? DIE HINTERGRUNDINFORMATIONEN: Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Terrestrische Mikrobiologie in Marburg zu künstlichen Chloroplasten:https://www.mpg.de/14786713/0506-terr-138345-fotosynthese-im-tropfen Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Terrestrische Mikrobiologie in Marburg zum Forschungsnetzwerk Synthetische Biologie: https://www.mpg.de/14804169/tobias-erb-kuenstliche-fotoysnthese Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Terrestrische Mikrobiologie in Marburg Algen und Photosynthese: https://www.mpg.de/14793996/kuenstliche-fotosynthese Originalpublikation von Tobias Erb und Team zur künstlichen Photosynthese: Miller, T.E.; Beneyton, T.; Schwander, T.; Diehl, C.; Girault, M.; McLEan, R.; Chotel, T.; Claus, P.; Socorro Cortina, N.; Baret, J.-C.; Erb, T.J. Light-powered CO2 fixation in a chloroplast mimic with natural and synthetic partsScience Vol. 368 (6491), S. 649. https://doi.org/10.1126/science.aaz6802 T Schwander, L Schada von Borzyskowski, S Burgener, NS Cortina, ... A synthetic pathway for the fixation of carbon dioxide in vitro Science 354 (6314), 2016; S. 900-904. https://doi.org/10.1126/science.aah5237 TE Miller, T Beneyton, T Schwander, C Diehl, M Girault, R McLean, ... Light-powered CO2 fixation in a chloroplast mimic with natural and synthetic parts Science 368 (6491), 2020; S. 649-654. https://doi.org/10.1126/science.aaz6802 Pressemitteilungen des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried/München/Petra Schwille, zum funktionalen Ablauf einzelner Moleküle: https://www.biochem.mpg.de/6319084/SingleMoleculeMethods Pressemitteilungen des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried/München zur synthetischen Biologie: https://www.biochem.mpg.de/6319190/SyntheticBiology Originalpublikationen von Petra Schwille und Team: Schwille, P. Bottom-up synthetic biologiy: engineering in a tinkerer´s World . Science 333(6047) 2011, S. 1252-4 https://doi.org.10.1126/science.1211701 Loose, M., Kruse, K. & Schwille, P. Protein self-organization: lessons from the min system. Annu Rev Biophys (2011) 40 S. 315-336. https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-biophys-042910-155332 Kohyama, S.*, Merino-Salomón, A.*, Schwille, P. (*contributed equally) In vitro assembly, positioning and contraction of a division ring in minimal cells. Nature Communications (2022); 13. https://www.nature.com/articles/s41467-022-33679-x Über den iGem Wettbewerb: https://competition.igem.org

Warum sollte KI uns zu denken geben? Der Informatiker Jonas Betzendahl sagt: Es ist nur das drin, was wir reinstecken.