Wissenschaftliche Studien zeigen: E-Zigaretten können Lunge, Herz und Gehirn schädigen

Wissenschaftler aus Mainz und Boston veröffentlichen im „European Heart Journal“ neue Erkenntnisse über schädigende Mechanismen von elektronischen Zigaretten.

Die Nebenwirkungen von E-Zigaretten stehen im Fokus einer neuen Studie. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Zentrums für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz, des Instituts für Anorganische Chemie und Analytische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) sowie der Harvard Universität in Boston (USA) ist es gelungen, neue molekularen Mechanismen zu identifizieren, die zu Schädigungen an Lunge, Herz und Gehirn führen können.

Die Studienergebnisse sind jetzt in der aktuellen Ausgabe des renommierten „European Heart Journal“ veröffentlicht worden.

E-Zigaretten galten lange als gesündere Alternative zu herkömmlichen, brennbaren Zigaretten und wurden zudem als wirksame Methode zur Raucherentwöhnung vermarktet. Zwischenzeitlich mehren sich die Todesfälle nach dem Konsum von E-Zigaretten – nach jüngsten Angaben der US-Gesundheitsbehörde CDC (Centers for Disease Control and Prevention) sind in den USA mehr als 30 Menschen im Zusammenhang mit erhöhtem E-Zigaretten-Konsum gestorben.

Als möglicher Verursacher für die Todesfälle wurde nach Aussagen des Center of Disease Control (CDC) das Vitamin E-Acetat identifiziert.

Jüngste Forschungsergebnisse von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern um Univ.-Prof. Dr. Thomas Münzel vom Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz, des Instituts für Anorganische Chemie und Analytische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und der Harvard Universität in Boston (USA) konnten jetzt mögliche Mechanismen nachweisen, die aufzeigen, dass E-Zigaretten, bestehend aus Propylengykoll und Glyzerin mit und ohne Nikotin, Schäden an Lunge, Herz und Gehirn verursachen können.

Der Kardiologe Prof. Dr. Thomas Münzel, Leiter der Studie, erklärt: „Für die nun publizierte Studie haben wir bei 20 gesunden Rauchern die Wirkung von E-Zigarettendämpfen auf die Durchblutung der Brachialarterie im Oberarm untersucht, und zwar kurz bevor sie eine E-Zigarette dampften und 15 Minuten danach.

Ein entscheidendes Ergebnis ist, dass der Konsum schon einer E-Zigarette, das sogenannte Dampfen, ausreichend ist, damit sich die Herzfrequenz erhöht und die Arterien versteifen. Ein weiteres Ergebnis: Bei den Rauchern war die Endothelfunktion eingeschränkt – ein wichtiger Befund, der sich auf die Funktionalität der Blutgefäße auswirkt.“

Das Endothel kleidet die Arterien von innen aus, es ermöglicht, dass sich die Blutgefäße im gesunden Maß erweitern und verengen. Zudem schützt es durch die Auskleidung das Gewebe vor toxischen Substanzen, es reguliert Entzündungs- und Blutgerinnungsprozesse und verhindert den Prozess der Gefäßverkalkung (Athersosklerose). Ist das System gestört und liegt eine Endotheldysfunktion vor, kann sich eine Herz-Kreislauf-Erkrankung entwickeln.

Die Wissenschaftler/innen untersuchten auch rund 150 Mäuse, die zuvor an einem, drei oder fünf Tagen sechsmal täglich 20 Minuten lang E-Zigarettendampf eingeatmet hatten. Univ.-Prof. Dr. Andreas Daiber, Leiter der molekularen Kardiologie an der Universitätsmedizin Mainz erläutert: „Die Ergebnisse der Untersuchungen am Tiermodell zeigten, dass das Enzym NOX-2 in den E-Zigaretten-Dämpfen die Schädigung von Blutgefäßen, auch in der Lunge und im Gehirn, auslöst.

NOX-2 ist in die Immunreaktionen des Organismus in der Abwehr gegen Bakterien involviert. Es wird durch das toxische Aldhyd Acrolein, das beim Verdampfen entsteht, aktiviert und stimuliert die Bildung freier Radikale in Gefäßen, der Lunge und im Gehirn. Ein wichtiger Befund der aktuellen Studie ist, dass Mäuse, die NOX-2 nicht produzieren konnten (sogenannte NOX-2 knockouts), vor den schädlichen Auswirkungen des E-Zigaretten-Konsums auf Gefäße, Gehirn und Lunge nahezu vollständig geschützt waren.

Wurden die Mäuse mit den pharmazeutischen Substanzen Macitentan oder Bepridil behandelt, zeigten sie keine Anzeichen von einer Dysfunktion des Endothels, oxidativem Stress oder Bluthochdruck. Macitentan wird bei Patienten eingesetzt zur Behandlung von Funktions-störungen des Endothels, des Blutdruckanstiegs in den Lungengefäßen und von oxidativem Stress.

Bepridil findet bislang Einsatz in der Therapie von oxidativem Stress, Zelltod bei hohem Blutdruck, Angina pectoris oder Brustschmerzen. Die positiven Effekte dieser Medikamente lassen auf die zentrale Funktion von zwei Eiweißmolekülen im Körper schließen: das an der Verengung der Arterien beteiligte Protein Endothelin 1 und das vor oxidativem Stress schützende Protein FOXO-3.

Prof. Dr. Thomas Münzel, Direktor der Kardiologie I im Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz und Leiter der heute im  „European Heart Journal“ veröffentlichten Studie „Short-term e-cigarette vapour exposure causes vascular oxidative stress and dysfunction: evidence for a close connection to brain damage and a key role of the phagocytic NADPH oxidase (NOX-2)” schätzt E-Zigaretten daher als gesundheitsgefährdend ein:

„Wir wissen, dass E-Zigaretten im Vergleich zu normalen Tabakzigaretten weniger toxisch sind. Unsere Studie belegt jedoch, dass ein Kurzzeitgebrauch von E-Zigaretten den oxidativen Stress in Gefäßen, Lunge und Gehirn erhöhen kann. Dies kann sowohl kurzfristig als auch langfristig negative Auswirkungen auf die Funktion dieser Organe haben. Unsere Daten deuten darauf hin, dass E-Zigaretten keine gesunde Alternative zu herkömmlichen Zigaretten sind.

Es sind dringend Langzeitstudien erforderlich, um die möglichen gesundheitlichen Folgen von E-Zigarettengebrauch besser beurteilen zu können. E-Zigaretten haben ein Suchtpotential, das Konsumenten häufig unterschätzen. Es hat sich gezeigt, dass Kinder, die E-Zigaretten geraucht haben, auch verstärkt dazu neigen, später Tabakzigaretten zu konsumieren. Daher fordern wir ein Werbeverbot von E-Zigaretten. Entscheidend ist auch, Jugendliche und ihre Familien über die Gefahren von Tabakerzeugnissen aufzuklären und die Erforschung der nachteiligen gesundheitlichen Folgen von E-Zigarettengebrauch intensiv voranzubringen.“

Quelle: Universitätsmedizin Mainz  –  Erstes Foto: Peter Pulkowski


Neue Studie: E-Zigaretten können Lunge, Herz und Gehirn schädigen

E-Zigaretten galten lange als gesündere Alternative zu den herkömmlichen, brennbaren Zigaretten und wurden zudem als wirksame Methode zur Raucherentwöhnung vermarktet.     

Doch inzwischen sind Todesfälle nach einer vermehrter Nutzung von E-Zigaretten bekannt geworden – nach jüngsten Angaben der US-Gesundheitsbehörde CDC (Centers for Disease Control and Prevention) sind in den USA bislang rund 30 Menschen im Zusammenhang mit dem erhöhten Konsum gestorben.

Wissenschaftlern des Zentrums für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz, des Instituts für Anorganische Chemie und Analytische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und der Harvard Universität in Boston (USA) ist es im Rahmen einer Studie nun gelungen, neue molekularen Mechanismen zu identifizieren, weshalb der E-Zigarettengebrauch zu Nebenwirkungen an Lunge, Herz und Gehirn führen kann.

Die Studienergebnisse werden in der kommenden Ausgabe des renommierten „European Heart Journal“ veröffentlicht.

Quelle: Universitätsmedizin Mainz


Chancen und Gefahren Künstlicher Intelligenz

Von Dr. Bernd F. Pelz

Unter Künstlicher Intelligenz (KI) versteht man generell das Konzept, dass man Maschinen beibringen kann, menschliches Lernverhalten und menschliche Entscheidungsfindung zu imitieren und letztlich eigene kreative Schöpfungen zu erstellen.

Wie man lesen kann, hat die Bundesregierung  –  aufgeschreckt durch zahlreiche Publikationen und Veranstaltungen zum Thema Künstliche Intelligenz (KI)  – beschlossen, bis 2025 in verschiedener Form gut drei Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung auf diesem Sektor zur Verfügung zu stellen. Das ist gut, wenn auch viel zu spät.

Wie der ehemalige Prof. C. D. Kernig von der Universität Trier in mehreren Veröffentlichungen zeigte, hinken führende Politiker in ihrem Verständnis der Realität  –  aufgrund der Mechanismen, bis sie in höhere Staatsämter gelangen – der tatsächlichen Realität ca. 20 – 25 Jahre hinterher.

Ein eklatantes Beispiel dafür ist Kanzlerin Merkel, die noch am 19.6.2013 in einer Pressekonferenz mit Barack Obama der Meinung war, dass das Internet für uns alle Neuland ist. 

In den Blättern für Vorgesetzte wandte sich der Bundesarbeitgeberverband Chemie bereits 1997 mit einem Aufruf zum „Aufbruch in das vernetzte Zeitalter“ an die Führungskräfte. Ähnliches geschah in anderen Branchen.

Die deutsche Industrie nahm sich der Thematik der Vernetzung und Künstlichen Intelligenzen vor allem in den Bereichen selbstfahrende Fahrzeuge, vorbeugende Instandhaltung, kollaborative Roboter, Optimierung der Sensorik, Produktionsprozesse und Qualitätssicherung sowie der Steuerung der Supply Chain an.

Eine Umfrage 2018 des Vereins Deutscher Ingenieure nach den Führungspositionen im Bereich der KI zeigte die USA und China weit in Führung vor der Bundesrepublik, den anderen asiatischen Ländern ohne China sowie vor Indien.

Ebenfalls 2018 untersuchte Roland Berger, in welchen Ländern die meisten KI- Startups zu finden sind. Deutschland landete dabei auf dem siebten Platz nach den USA, China, Israel, Großbritannien, Kanada, Japan und Frankreich.

IBM lieferte 2019 einen Überblick über die weltweit immens wachsende Datenflut (Big Data): Big Data vergrößert sich gegenwärtig pro Sekunde um über 8000 Tweets und 850 Instagram Fotos. Pro Sekunde werden über 3200 Skype-Gespräche geführt, über 74000 YouTube Videos angesehen, knapp 3 Millionen e-Mails verschickt und knapp 68000 Google-Suchen durchgeführt.

Aus dieser Tatsache leitet sich für Unternehmen die Notwendigkeit ab, bei der Analyse und Nutzung von Big Data dabei sein zu müssen. Deep Learning bezeichnet dabei eine Form des maschinellen Lernens, bei dem Systeme komplexe Aufgaben ausführen , indem sie Datenauswertungen in mehreren Ebenen durchführen und verknüpfen, und so Erkenntnisse über das Erkennen von Mustern von Stufe zu Stufe verfeinern können.

Dabei gilt: je mehr Daten (das „neue Gold“) zur Analyse und Verarbeitung zur Verfügung stehen, desto treffsicherer ist die künstliche Intelligenz.

Praktische Anwendung künstlicher Intelligenzsysteme sind bereits weit verbreitet, wie z.B. bei der Auswertung der Bilder von Überwachungskameras, der Steuerung von Prozessen durch Sprachanalyse und Spracheingabe, der Darstellungen von Kaufempfehlungen aus der Analyse personalisierter Daten, und besonders auch im militärischen Bereich.

Die Gründe für die Akzeptanz und Verbreitung künstlicher Intelligenzen liegen generell einmal in der menschlichen Neugier, dem steigenden Verlangen der Menschen nach Information und nicht zuletzt der Lust an Unterhaltung.

Zum anderen gründet sich die Akzeptanz und Verbreitung künstlicher Intelligenzen auf die bereits erzielten und weiter zu erwarteten Vorteile für Produktionsprozesse, Wertschöpfungsketten und das Wachstumspotential nationaler Bruttosozialprodukte (1).

Letztlich gründet sich die Akzeptanz und Verbreitung von KI auch auf der Einsicht, dass die steigende Komplexität der Welt ohne KI nicht mehr zu bewältigen ist (2).

Gefördert wird die weitere Entwicklung und Verbreitung von KI von der globalen Finanzindustrie, die sich mit Hilfe von KI eine weitere Stärkung der Dominanz der Finanzsysteme verspricht. Richtig angewandt, könnte KI helfen, dem „Superorganismus“ Menschheit eine friedvolle Entwicklung zu geben (3). 

Egal, was geschieht, für den Einzelnen heißt es, dass er im Bezug auf das stetig wachsende Wissen immer dümmer wird. Aus diesem Gefühl des Unbehagens heraus haben zahlreiche Autoren Kritik an der unüberschaubaren Entwicklung geäußert.

Holger Volland, der im Kulturbereich tätig ist (4), hat dazu ein Buch über die kreative Macht der Maschinen geschrieben, in dem er in ausgewogener Weise darstellt, warum künstliche Intelligenzen bestimmen, was wir morgen fühlen und denken werden und wie wir uns auf diese Entwicklung einstellen sollten (5).

BILD: Titelfoto – und hier die Buch-Daten: KI – Die kreative Macht der Maschinen von Holger Volland. Gebundene Ausgabe, 19,85 €. 253 Seiten. Beltz-Verag. 2018. ISBN-10: 3407865090

Nachfolgend ein Einblick in das für Normalsterbliche sehr lesenswerte Buch, das die „gigantische Wette in die Zukunft der Menschheit“ zu durchdringen versucht.

Auf knapp 250 Seiten beschreibt Volland, was KI bedeutet, welche Methoden benutzt werden und wie sich KI der Sprache, der Bilder, der Kreativität, der Emotion, der Gestalt, der Sinne, der Erlebnisse und unserer Geschichte bemächtigt und was für uns auf dem Spiel steht.

Volland bezweifelt nicht den Nutzen von KI im technischen und medizinischen Bereich, in Bezug auf den kulturellen Bereich des menschlichen Lebens warnt er jedoch zur Vorsicht:

„Wenn Algorithmen nun so funktionieren können wie unsere neuronalen Netze im Gehirn, dann können sie lernen, was Kultur ist und darauf basierend ihre eigene Kultur gestalten. Wir haben Maschinen entwickelt, die gerade dabei sind, den Schritt in die kulturelle Selbständigkeit zu gehen.“

Der Autor beschreibt, wie künstliche Intelligenzen lernen, unsere Sprache zu verstehen und sich unser gesamtes künstlerisches Weltwissen aneignen, um damit Geld zu verdienen. Künstliche Intelligenzen lernen von den besten Autoren:

„Sie werden mit hundertausenden Werken der Weltliteratur gefüttert, um zu verstehen, wie wir Menschen unsere Geschichten erzählen und Romane schreiben. Unersättlich stopfen sich Rechner voll mit Fotografien, Bildern, Skulpturen, Architekturmodellen, Notenblättern, Konzertaufführungen und Modeschnitten.“

Volland warnt: „Niemand weiß, wie sich der tägliche Umgang mit sprechenden und schreibenden Maschinen auf unsere Psyche auswirken wird. Die sprachlichen Fähigkeiten der Maschinen könnten sehr leicht dazu verwendet werden, uns zu manipulieren. Einstellungen und Meinungen eines großen Teils der Menschheit werden mittels der Auswahl und Gestaltung von Texten und Nachrichten von den Internet-Plattformen stark beeinflusst.“

Volland beschließt das Kapitel über KI und Sprache mit Fragen nach der Klärung der Urheberschaft von Sprache, Reden, Mails und Texten.

In der Einführung und im Kapitel über Bilder beschreibt Volland detailliert, wie Maschinen trainiert werden, um Kunstwerke zu imitieren, zu fälschen und eigene Kunstwerke zu schaffen. Der bereits erzielte Grad der Perfektion bewirkt, dass für die meisten Menschen nicht mehr ersichtlich ist, ob die Inhalte ihres Informationsmixes vertrauenswürdig sind oder nicht.

Der Autor befürchtet, dass wir so nicht nur das Vertrauen in die Medien verlieren, sondern auch in die Stabilität unserer Institutionen und unserer Gesellschaft als Ganzes. „Je bildhafter unsere Welt wird, desto größer wird der Einfluss der KI auf die Bewertung derselben.“

Im Kapitel über Kreativität beschreibt Volland, wie einfach es heute bereits ist, sich bei Jukedeck ein Musikstück in den verschiedensten Varianten „komponieren“ zu lassen; wie Jugendliche in den Internetforen ihre Selbstportraits professionalisieren und wie KI genutzt wird, um Welthits zu produzieren.

Volland ist überzeugt, dass KI unser Leben bunter aussehen lassen wird. Zugleich warnt er „dass unsere Kreativität dabei vor die Hunde geht, wenn wir nicht aufpassen“.

Im Weiteren beschreibt der Verfasser unsere Welt des „allgegenwärtigen Kreativseins“ und wie sich menschliche  Schöpferkraft von Kreativen Künstlichen Intelligenzen (KKI) unterscheidet: „KKIs durchlaufen keine kreativen Phasen, sondern können nach einem Lernprozess in ihrer jeweiligen Teildisziplin Output in beliebiger Menge produzieren. Als Bewertungsmaßstab für die Sinnhaftigkeit ihrer Ergebnisse dienen ihnen nur Wahrscheinlichkeiten.“

Volland geht dann ausführlich der Frage nach, ob wir „universal genial oder digital dement“ werden: „Wir müssen immer häufiger mit den Ergebnissen von Maschinen konkurrieren und uns an ihrer Perfektion messen lassen. Diese Erlebnisse werden uns tendenziell eher unglücklich zurücklassen.“

Er beschreibt dann, dass trotz der unglaublichen Möglichkeiten die Vielfalt von Design / Musik zurückgegangen ist, weil die zugrunde liegende Software so programmiert ist, dass die Elemente mit der größten Wahrscheinlichkeit den meisten Menschen gefallen.

Im Kapitel über Emotionen ist beschrieben, wie KIs unsere Beziehungen zu Robotern und zu anderen Menschen beeinflussen und bestimmen. Dies ist möglich, weil Sprachsynthese heute schon so gut ist, dass ein Unterschied zur echten menschlichen Sprache praktisch nicht mehr da ist.

Große KI-Systeme können zudem aus unserer Sprechweise (Tonlage, Tempo, Zittern, Länge von Sätzen) Hinweise ableiten, was gerade in uns vor sich geht (ebenso aus unseren Fotos).

Beobachtend leitet Volland aus unserer Nutzung von Smartphones ab, wie sehr wir schon KI abhängig sind: „Smartphones sind unser Gedächtnis, unser Personalausweis, unser Geldbeutel, einziger Aufbewahrungsort unserer Fotos, Filme, Erinnerungen und damit auch eine Kopie von wichtigen Bestandteilen unserer Persönlichkeit.“

Der Verfasser untersucht dann die Beteiligung und Beeinflussung durch KI von Partnersuche, Liebe, Sex, Puppen- und Roboterbordellen, Bewerbungsgesprächen, sowie den Umgang mit Unterhaltungsrobotern (Chatbots).

In Bezug auf politische Wahlkämpfe, speziell von Präsident Trump, schreibt Volland:

„Die Maschinen beziehungsweise ihre Betreiber wussten genau über die Wähler Bescheid, an die sie die ihre Botschaften schicken sollten: Politische Haltung, Interessen und Befürchtungen hatten die Menschen durch ihr Verhalten im Netzt selbst bekanntgegeben.“

Über die großen Unternehmen, die KI entwickeln und vor allem mit Social Media, Suchmaschinen und E-Commerce Geld verdienen, schreibt der Autor: „Ziel dieser Firmen ist es, die Intensität des Besuches, den Konsum und die Abhängigkeit von ihrer Technologie zu steigern.“

Im Kapitel Gestalt beleuchtet Volland die neuen Geschäftsmodelle der Unterhaltungsindustrie mit Event Surrogaten wie Virtual-Reality-Konzerten, Hologramm-Stars und vollständig digitalen Künstlern und auch Politikern.

„Man kann so ziemlich jeden digital nachbauen, der einmal große Stadien gefüllt hat.. Manch toter Star verdient heute schon mehr Geld mit Musikverkäufen und Merchandising als die meisten anderen zu Lebzeiten….Die Rolle von Stars wandelt sich dabei vom agierenden Subjekt zum von Software gesteuertem virtuellem Wesen.“

Lustig und erschreckend zugleich sind Vollands Ausführungen zu Themenparks, in denen man den Anschlag eines Selbstmordattentäters, ein Turnier von Scharfschützen oder des Human Brain Projekts zur Erstellung der arbeitsfähigen Kopie eines menschlichen Gehirns oder der Erstellung von digitalen Doppelgängern.

Interessant sind dabei auch die Ausführungen, wie sich eine selbstbestimmte Person mit ihrer Kopie zur Persona, zur manipulierbaren Rolle und zu Geistigem Eigentum als Handelsware für Gebrauch und Missbrauch entwickeln kann. 

Ausgehend von dem Spiel „Pokémon Go“ , bei dem in das reale Bild künstliche Inhalte in Echtzeit hineingerechnet werden, beschreibt Volland „Augmented Reality (AR)“, die Vermischung von realer und virtueller Welt:

„Firmen wie Apple, Google, Facebook, aber auch tausende andere wetten darauf, dass AR zum nächsten Großen Geschäft mit Mobilgeräten werden wird. Kameras Mikrofone und Sensoren vermessen dabei unsere reale Welt und ergänzen und überlagern sie mittels intelligenter Programme mit Informationen, Bildern und Tönen. Das wird uns helfen, ganz neue Wahrnehmungen zu entdecken, kann aber auch unsere anderen Sinne verkümmern lassen.“ 

Ebenso besteht nach Volland die Gefahr einer Überlastung der Fähigkeiten unseres Gehirns, speziell von Kindern, in der Speicherung, Einsortierung und Bewertung der gleichzeitig bei AR auf das Gehirn einströmenden realen und virtuellen Reize.

Auf die Zukunft bezogen erklärt Volland:

„Das kommerzielle Internet von heute ist aufgrund der persönlichen Informationen schon lange nicht mehr fair und objektiv. Ihre „Filterblase“, also alle politischen, sozialen, kulturellen und sonstigen Einstellungen, sowie unendlich viele persönliche Informationen begleiten sie auf jedem Schritt im Netz. Welche Informationen für Sie in einen beliebigen Moment als relevant und sinnvoll eingeblendet werden, entscheidet dann die KI des Technologieanbieters, für dessen Ökosystem Sie sich entschieden haben. Diese geschlossenen Systeme werden zu einer möglichen Gefahr für Ihre persönliche Entscheidungsfreiheit.“

„Maschinen machen unser Leben zum Game – und unser Gehirn spielt begeister mit“ – so überschreibt Volland sein Kapitel Erlebnisse.

Darin beschreibt er, wie KI es schafft, dass wir in eine künstliche Welt eintauchen, dass Immersion stattfindet, d.h. dass sich die Grenzen zwischen Bild und realer Welt in unserem Gehirn vermischen. Das ist möglich, weil KI es ermöglicht, mit den künstlichen Welten zu interagieren und unsere virtuelle Welt zu beeinflussen:

„Die Technologie ist erstmals in der Geschichte der Menschheit reif genug für eine echte Erweiterung unserer Welt hinein in die Virtualität durch perfekte immersive Umgebung und virtuelle Realitäten.“

Versuche unsere Vorfahren, Immersion zu erzielen, waren z.B. die Höhlenmalerei und die Darstellung religiöser Ereignisse durch Wandmalereien in Kirchen und Tempeln, und auch im 19.Jahrhundert die Dioramen genannten großen Schaukästen in Museen oder große bemalte Leinwände.

Heute  – so sagt Volland –   ist all den VR-Anwendungen, ob künstlerisch, medizinisch oder sexuell, gemeinsam, dass sie einen kommerziellen Nutzen haben.

Gegenwärtig ist noch nicht sicher, in welchem Maße VR-Anwendungen dazu führen können, das reale Leben uninteressant zu finden (Realitätsflucht) oder bestimmte kulturelle Fähigkeiten wie z.B. Lesen in Vergessenheit geraten zu lassen, oder auch Psyche und Selbstwahrnehmung beeinflussen.

Wir sind hier also tief im Bereich des Trial und Irrtums (6)!

Volland begrüßt, dass Schulen vermehrt damit beginnen, Online-Medienkompetenz zu vermitteln und so dazu beitragen, dass sich Kinder nicht ungeschützt den Manipulationen aussetzen.

Im Kapitel Geschichte legt Volland dar, wie sich KI verändernd auf Bibliotheken, Archive und Museen auswirken wird, da sie in zunehmendem Maße von Förderern abhängig und in breitenwirksame und leichtgängige Themen gedrängt werden.

Er geht davon aus, dass die kulturelle Vielfalt unter dem Einfluss privater Finanzierung leiden wird und auch zahlreiche Archive, Bibliotheken und Museen schließen werden: „Ein über Jahrhunderte aufgebautes kulturelles System aus Staat, Mäzenen, Institutionen, Künstlern und Konsumenten gerät derzeit an vielen Stellen in Bewegung.“

„Das Wissen der Welt zu organisieren“, so beschreiben die Google-Gründer den Geschäftszweck ihres Unternehmens.

Volland folgert, dass in Zukunft nur die Unternehmen erfolgreich und mächtig sein werden, die das größte Wissen über unsere hochvernetzte Welt besitzen.

Abschließend kann gesagt werden: Es steht viel auf dem Spiel:

„Mit zunehmenden Fähigkeiten (der KIs) steigen zugleich die Gefahren, vor allem durch den Missbrauch der neuen Technologie. KI wird uns helfen zu leben, und nicht unser Leben bestimmen. Das ist die Chance, die wir haben, wenn wir sie jetzt ergreifen.“

Unser Autor Bernd F. Pelz aus Bornheim bei Bonn ist Wirtschaftsexperte, Vortragsredner und professioneller Hobby-Fotograf (zahlreiche Fotos für unseren Ecclesia-Plakatdienst und für die Illustration dieser Webseite stammen von ihm)

Anmerkungen, Quellenangaben:
(1) MGI-Globalization in transition-The-future-of-trade-and-value-chains-Full-report.pdf
(2) Kapitza, Sergey P., Global Population Blow-Up and After, The Demographic Revolution and Information Society, 2006, ISBN 3-9809723-5-6
(3) Radermacher, Franz Josef, Welt mit Zukunft, Überleben im 21.Jahrhundert, 2008, ISBN 978-3-938017-86-9
(4) https://theartsplus.com/
(5) Volland, Holger, Die kreative Macht der Maschinen, Warum künstliche Intelligenzen bestimmen, was wir morgen fühlen und denken, 2018, ISBN 978-3-407-86509-0 (Print), 86526-7 (E-Book)
(6) https://www.linkedin.com/pulse/leben-einer-%C3%A4ra-des-versuchs-und-irrtums-dr-bernd-pelz/

Der Artikel ist zusätzlich im Internet zu finden unter: https://www.linkedin.com/pulse/ki-die-kreative-macht-der-maschinen-holger-volland-dr-bernd-pelz/?published=t


China: Neue Mischwesen-Experimente

Chinesische Forscher haben menschliche Gene in die Hirne von Rhesusaffen verpflanzt. Das berichtet das Online-Portal des „Deutsche Ärzteblatts“.

Wie das Blatt schreibt, hätten die Wissenschaftler die Intelligenz von Menschen erforschen wollen und das Gen MCPH1, das wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des menschlichen Gehirns spielt, bei elf Rhesusaffen eingesetzt.

Bei diesen Versuchstieren habe die Entwicklung des Gehirns länger gedauert als bei den Tieren der Vergleichsgruppe. Dafür hätten sie in Versuchen, bei denen das Kurzzeitgedächtnis und die Reaktionsschnelligkeit getestet wurden, besser abgeschnitten.

Wie das „Ärzteblatt“ weiter schreibt, hätten nur fünf der elf genmanipulierten Tiere die Testphase überlebt.

Quelle: ALfA-Newsletter


Forschungsprojekt: Fette spielen eine wichtige Rolle bei psychiatrischen Erkrankungen

Wissenschaftler der Universitätskliniken Mainz und Münster haben herausgefunden, dass bioaktive Fette an neuronalen Kontaktstellen wirken und erregende Impulse im Gehirn verstärken. Infolgedessen kann es dort zu Übererregungszuständen kommen, die mit psychiatrischen Erkrankungen assoziiert werden.

Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler in ihrem vom Europäischen Forschungsrat (ERC) geförderten Projekt zeigen, dass sich die Produktion dieser Fette im Gehirn pharmakologisch hemmen lässt und so die neuronale Übererregung verschwindet. Das führt wiederum zur Rückbildung typischer Verhaltensmuster, die mit psychiatrischen Erkrankungen assoziiert sind.

Der entdeckte Hemm-Mechanismus eröffnet neue therapeutische Möglichkeiten für psychiatrische Erkrankungen, soll aber auch bei neurologischen Erkrankungen wie dem Schlaganfall eine wichtige Rolle spielen. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Molecular Psychiatry veröffentlicht.

Bislang war die Rolle von bioaktiven Fettsäuren im Gehirn nicht bekannt. Auch war der Entstehungsort der Fettsäuren an den Kontaktstellen von Neuronen nicht erforscht.

PD Dr. Johannes Vogt vom Institut für mikroskopische Anatomie und Neurobiologie der Universitätsmedizin Mainz und Dr. Dr. Robert Nitsch, Professor für Translationale Neurowissenschaften an der Universität Münster, konnten nachweisen, dass spezielle Fettsäuren lokal an neuronalen Kontaktstellen im Gehirn aus Vorläuferstoffen produziert werden. Des Weiteren konnten die Wissenschaftler zeigen, dass diese Fettsäuren die Weiterleitung erregender Impulse entscheidend verstärken.

„Dadurch kann es zu Übererregungszuständen im Gehirn kommen“, unterstreicht Dr. Vogt und ergänzt: „Es ist genau die Art von Übererregungszuständen, die für verschiedene psychiatrische Erkrankungen wie der Schizophrenie kennzeichnend ist.“

Den Wissenschaftlern gelang es, die Produktion dieser Fette im Gehirn pharmakologisch zu hemmen und so einen Rückgang der neuronalen Übererregung im Gehirn zu erzielen. „Diese Ergebnisse sind von entscheidender Bedeutung, um innovative therapeutische Ansätze zur Behandlung psychiatrischer Erkrankungen wie der Schizophrenie zu entwickeln. Darüber hinaus zeigen unsere Daten, dass sie einen therapeutischen Nutzen bei neurologischen Erkrankungen wie dem Schlaganfall haben, dem ebenso eine neuronale Übererregung zugrunde liegt“, so Dr. Vogt.

Professor Nitsch ergänzt: „Da bisherige Therapien, die erregende Impulse beeinflussen sollten bisher zu keiner therapeutisch relevanten Medikamentenentwicklung geführt haben, sind unsere Daten als ein Durchbruch bei der Entwicklung spezifischer Therapien für diese Erkrankungen zu werten.“

Aufgrund der Ergebnisse dieses Forschungsprojekts haben Dr. Vogt und Professor Nitsch einen internationalen Patentantrag zur Behandlung von Gehirnerkrankungen, die auf einer gestörten Regulation bioaktiver Fette und der daraus folgenden erregenden Impulse reagieren, eingereicht. Des Weiteren fördert der ERC in diesem Zusammenhang ein weiteres Forschungsprojekt mit einem ERC Proof-of-Concept Grant, bei dem es um die Entwicklung eines entsprechenden Medikaments gehen soll.

Quelle: Pressemitteilung der Universitätsmedizin Mainz


Multiple Sklerose: Schäden der Nervenzellfortsätze sind umkehrbar

Bei der Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose (MS) kommt es zu Überreaktionen des Immunsystems. Infolgedessen werden gesunde Nervenzellen attackiert, was zu einer fortlaufenden Schädigung der Nervenzellfortsätze (im Fachjargon Axone) führt. 

Die Degeneration der Nervenzellfortsätze ist allerdings umkehrbar:

Neurowissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz haben jetzt herausgefunden, dass Interleukin-4 (IL-4), ein Botenstoff des Immunsystems, in der Lage ist, die Schädigung des Axons umzukehren. Die Forscher gehen davon aus, dass die neuronale IL-4 Behandlung möglicherweise eine neue therapeutische Strategie darstellt, um Neurodegeneration in der chronischen MS zu beheben.

Die Forschungsergebnisse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Science Translational Medicine“ veröffentlicht.

MS ist eine Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). In welchem Maße Betroffene von MS beeinträchtigt werden, hängt in hohem Maße davon ab, wie viele Axone im Krankheitsverlauf eine irreversible Schädigung davon tragen. Das wissen MS-Forscher bereits seit etwa 20 Jahren.

Konkret bewirken die entzündlichen Attacken im Gehirn von MS-Patienten krankhafte Schwellungen beziehungsweise Schädigungen der Axone, die jedoch reversibel sein können. Die Idee war somit, dass es körpereigene Faktoren geben muss, die Schädigungsprozesse in Schach halten oder gar reparieren.

Im Modellversuch konnten die Direktorin der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin Mainz, Univ.-Prof. Dr. Frauke Zipp, und ihr Team jetzt zeigen, dass das Immunzytokin IL-4 direkt in den Nervenzellen einen schnellen Signalweg anstoßen und die Neurodegeneration aufhalten kann.

Ferner beobachteten sie, dass sich mit Hilfe von IL-4 sogar Wachstumsprozesse der Nervenfortsätze ankurbeln lassen. Die Effekte des IL-4 stellen sich unabhängig vom Immunsystem ein – so weitere Erkenntnisse der Forscher um Prof. Zipp.

„Gegenwärtig verfolgen die meisten Strategien zur Behandlung von MS zwei Kernziele: Entweder gilt es zu verhindern, dass körpereigene, autoaggressive Immunzellen in das zentrale Nervensystem (ZNS) eindringen. Oder es geht darum, Entzündungsprozesse im ZNS zu hemmen“, berichtet Prof. Zipp:

„Um eine neue therapeutische Strategie zu entwickeln, mit der sich die axonalen Schäden bekämpfen lassen, halten wir die neuronale IL-4-Behandlung für einen vielversprechenden Ansatz. Denn die Protektion oder gar Regeneration der Nervenbahnen könnten den chronischen Verlauf der MS erheblich verbessern.“

Nun wollen Prof. Zipp und Dr. Christina Vogelaar, die maßgeblich in das Forschungsprojekt eingebunden war, der Frage nachgehen, in welcher Form sich eine solche Therapie tatsächlich eignet, um bei MS-Patienten axonale Schäden zu beseitigen.

Neben Wissenschaftlern des Forschungszentrums Translationale Neurowissenschaften (FTN) der Johannes Gutenberg Universität Mainz (JGU) waren noch weitere Forscher an der aktuellen Forschungsarbeit beteiligt. Dazu zählen das Department of Pathology, Neuropatholgy am Albert Einstein College of Medicine in New York, das Center for Brain Immunology and Glia am Department of Neuroscience der University of Virginia und das Insitut für Translationale Neurowissenschaften der Universitätsmedizin Münster.

Originalpublikation: Christina Vogelaar, Shibajee Mandal, Steffen Lerch, Katharina Birkner, Jerome Birkenstock, Ulrike Bühler, Andrea Schnatz, Cedric S. Raine, Stefan Bittner, Johannes Vogt, Jonathan Kipnis, Robert Nitsch, Frauke Zipp. DOI: 10.1126/scitranslmed.aao2304

Quelle: Pressemitteilung der Universitätsmedizin Mainz

 


Hirnforscher kritisiert Patientenverfügungen als „nicht selten voreilig“

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Die „Rheinische Post“ berichtet am 13. Mai 2014  in ihrer Online-Ausgabe von den schwerwiegenden Bedenken eines bedeutenden Neurobiologen hinsichtlich der heute weitverbreiteten Patienenverfügungen.   Dein Gehirn weiß mehr, als du denkst - Niels Birbaumer
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In einem bemerkenswerten Artikel schreibt Wolfram Goert, der renommierte Hirnforscher Niels Birbaumer habe darauf hingewiesen, daß Patienten auch in „grenzwertiger Lage“ durchaus noch Zufriedenheit und Glück erfahren könnten.
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Daher handle es sich bei Patientenverfügungen „nicht selten um vorschnelle Entscheidungen“, die sich dann, wenn der Ernstfall eintritt, nicht mehr rückgängig machen lassen.
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Professor Goert   –  er ist einer der angesehensten Gehirnforscher der Welt  –  sei überzeugt, so der Autor, daß „viele Betroffene diese Korrektur in einer solchen Situation als Patienten aber gern vornähmen“.
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In seinem neuen Buch „Dein Gehirn weiss mehr, als du denkst“ (Ullstein-Verlag) berichtet er von ermutigenden Erfahrungen, die er z.B. mit Schlaganfall-Patienten gemacht habe. (Buch-Infos siehe hier: http://www.ullsteinbuchverlage.de/nc/buch/details/dein-gehirn-weiss-mehr-als-du-denkst-9783550080319.html)
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HINWEIS unserer Redaktion: Eine Vorsorgevollmacht ist empfehlenswerter als eine Patientenverfügung