Physiker bauen ein sich dynamisch, regulierendes Gehirnmodell

Physiker an der Universität Kiel haben mit Hilfe von elektronischen Bauelementen ein neuronales Netz gebaut um ein tieferes Verständnis zur Funktionsweise des Gehirns zu erhalten.
Lernen und Gedächtnis erfolgt im Gehirn, wenn ein angebotener äußerer Reiz relevant für uns ist, d.h. uns mit einer gewissen Reizstärke und -dauer angeboten wird. Diese biologischen Zusammenhänge möchte das elektrische Schaltungsmodell simulieren.
Es besteht aus Widerständen und Kondensatoren, die die Nervenzellen im System übernehmen und den sog. memristiven Bauteilen, die die Funktion der Synapsen simulieren. Memristoren sind neuartige, elektronische Bauelemente, die im Rahmen des Projekts kontinuierlich adaptiert werden.
Das Wort Memristor setzt sich zusammen aus „Memory (=Speicher)“ und „Resistor (=Widerstand)“. Sie haben die Funktion eines Widerstandes, der eine Speicherkapazität hat. Die Grundlage für diesen neuronalen Netz-Bausatz ist das mathematische Modell des Physikers und Neurowissenschaftlers Christoph von der Malsburg. Damit lassen sich höhere, kognitive Aufgaben wie die Mustererkennung untersuchen. Als zukünftige Anwendung kann daraus aber auch eine neue Generation von noch leistungsstärkeren Computern entstehen. https://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/news/2017/wir-wollen-die-funktion-des-gehirns-nachbilden/

Das kleinste Raubsäugetier der Welt.

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Picture credit: Pixabay

Im August diesen Jahres hatte ein Informatiker aus Holzkirchen einen besonderen Besucher in seinem Büro: ein Mauswiesel

Mauswiesel sind die kleinsten Vertreter der Familie der Marderartigen und können zwischen 10 bis 25 cm „groß“ werden. Damit sind Sie so groß wie ihre bevorzugte Beute, die Wühlmäuse. Mit Hilfe ihres schmalen, langen Körperbaus können Sie wunderbar in den Bau der Mäuse eindringen und ihrer Beute in den unterirdischen Gängen nachjagen. Ihr Körperbau bedingt aber auch dass Sie schnell an Wärme verlieren. Sie haben eine hohe Stoffwechselrate und mit 500bpm eine ebenso hohe Herzfrequenz wie Mäuse. Das bedeutet aber auch, dass die Mauswiesel einen hohen Energiebedarf haben udn auch schon mal Jagd auf größere Beute wie junge Kaninchen machen. Getötet wird ihr Opfer durch einen gezielten Nackenbiss.

Das Mauswiesel ist schwer zu finden. Es bewohnt Felder bzw. Wiesen und versteckt sich gern in verlassenen Maus- oder Maulwurfhöhlen, Stein- bzw. Holzhaufen. Also haltet die Augen auf beim nächsten Feld- unn Wiesenspaziergang. Vielleicht könnt ihr dieses kleinste Raubsäugetier der Welt entdecken.

Mondfinsternis und Meteoriteneinschlag

Am vergangenen Montag konnte man weltweit eine totale Mondfinsternis beobachten. Die NASA hat nun ein beeindruckendes Bild von unserem Erdtrabanten veröffentlicht. Darauf sieht man nicht nur die charakteristische, rötliche Verfärbung während der Verfinsterung, sondern man kann auch einen Meteoriteneinschlag erkennen, der zum Zeitpunkt der Aufnahme festgehalten wurde.

Wie sieht die Hautfarbe von Geparden und Löwen aus?

Die Farbe des Fells bzw. der Haut wird gesteuert durch Melanozyten. Diese Pigmentzellen sitzen entweder im Tierfell in den Haarfollikeln oder in der Haut neben den Follikeln. Die Verteilung der Melanozyten ist bei den Tieren ganz unterschiedlich, wie wir schon im vorangegangenen Artikel gesehen haben.

Bei Raubkatzen ist die Pigmentierung innerhalb der Familien unterschiedlich angelegt. Bei Geparden, die nicht der Gruppe der Großkatzen angehören sondern der Kleinkatzen, ist die Haut uniform hellbraun, wohingegen Tiger und Leoparden eine pigmentierte Haut haben. Löwen gehören wie die Tiger, Leoparden und Jaguaren zur Familie der Panthera, den Großkatzen und würden nach dieser Theorie eine ähnliche Fleckfärbung der Haut aufweisen wie ihre Fell wenn Sie denn gefleckt wären.

Im National Geographic gibt es einen interessanten Artikel zu diesem Thema. Enjoy 🙂

Die spannende Evolution von Pfeilgiftfröschen

In Südamerika leben Pfeilgiftfrösche die morphiumähnliche Toxine produzieren, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Das Gift mit dem Namen Epibatidin blockiert die Erregungsübertragung des Transmitters Acetylcholin am Muskel. Es reicht in seiner Konzentration aus um einen Wasserbüffel zu töten.


Beide Moleküle sind in der Lage am Rezeptor des Acetylcholins zu binden. WissenschaftlerInnen der Universität Texas haben nun die DNA dieser Froschart sequenziert und herausgefunden, dass der Acetylcholinrezeptor im Pfeilgiftfrosch eine Mutation an der Erkennungsstelle des Rezeptors aufweist. Epibatidin kann nicht mehr an den Rezeptor binden im Gegensatz zum Acetylcholin.
Den Artikel mit beeindruckenden Bildern der farbenfrohen Frösche gibt es hier im National Geographic zum Nachlesen.

Die mathematische Schönheit von Schneeflocken

Es ist wieder soweit. In München schneit es und das ist ein Anlass für mich diesen Artikel über die Schönheit und Symmetrie von Schneeflocken zu teilen.
Viel Spass damit.

Das Internet der Tiere. Wie Ziegen bei Prognosen von Vulkanausbrüchen helfen.

Am MPI für Ornithologie werden Ziegen, am Fuße des italienischen Vulkans Ätna, mit Miniatursendern ausgestattet um Effekte zwischen einem veränderten Weideverhalten der Tiere und der seismischen Aktivität des Vulkans zu untersuchen

Das Projekt erhält jetzt Unterstützung durch das internationale Forschungsprojekt ICARUS.
Es handelt sich dabei um eine globale Kooperation von WissenschaftlerInnen des DLR, des MPI für Ornithologie und der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos. Mit Hilfe von Satelliten wird das Wanderungsverhalten von Kleintieren aus dem Weltraum beobachtet und analysiert.
Die Datenerhebung dient den ForscherInnen nicht nur um Erkenntnisse bei Umweltveränderungen bzw. Naturkatastrophen zu gewinnen sondern auch um Aussagen über die Ausbreitungen von Infektionskrankheiten machen zu können.

Ein elektrisches Pflaster beschleunigt Wundheilung

Amerikanische Wissenschaftler haben eine Wundheilungsmethode entwickelt bei der Sie ein elektrisches Feld mit Hilfe eines Nanogenerators auf einer Verletzung generiert haben. Die so behandelten Wunden heilten innerhalb von 3 Tagen, wohingegen ähnliche Verletzungen bei Kontrollen 12 Tagen Heilungszeit benötigten.