Exkursion zum Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

Gepostet am 20.09.2019 in Allgemein

#studium #wissenschaft

Für mein Bachelorstudium waren mehrere Exkursionen vorgeschrieben und über eine mussten wir einen Bericht schreiben. Ich entschied mich für den Besuch des Max-Planck-Institutes für Kognitions- und Neurowissenschaften, wo wir einige Vorträge hörten und zwei Forschungseinrichtungen besuchten. Da der Exkursionsbericht durchweg auf gutes Feedback stieß, möchte ich ihn hier einfach teilen, obwohl er inzwischen mehrere Jahre alt ist. Folgend also der eingereichte Text im Original.

Übrigens kann man hier inzwischen wieder Kommentare hinterlassen - darüber würde ich mich sehr freuen! Dazu einfach die Einzelansicht eines Eintrags durch Klick auf die Überschrift öffnen und dann unten den Kommentarbereich ausfüllen. Kommentare werden nach Moderation freigeschaltet.

Vorträge

Nach der Anreise zum Max-Planck-Institut wurden wir gegen 10 Uhr begrüßt und erhielten zunächst einen Überblick über das MPI in Leipzig sowie die Max-Planck-Gesellschaft als Ganzes. Hierbei wurden bereits einige Fragen zu möglichen Anstellungen im MPI bzw. zur Forschung am MPI beantwortet. Das Institut stellte sich vergleichsweise positiv dar (u.a. wegen der zur Verfügung stehenden Geldmittel), es wurde aber auch schnell klar, dass sich eine Bewerbung hier gegen viele Konkurrenten durchsetzen muss.

Anschließend stellte eine Forscherin des Instituts ihre aktuelle Arbeit vor. Wir lernten dabei vor allem die Theory of mind kennen; in den vorgestellten Studien wurde untersucht, ab welchem Alter Kinder die Fähigkeit entwickeln, zu verstehen, was andere denken, und das die Annahmen anderer Personen falsch sein können, und mit welchen Gehirnregionen diese Fähigkeit korreliert ist.

Führung 7-Tesla-Scanner

Als zweiter Programmpunkt im MPI stand ein Vortrag mit Besichtigung des MPI-eigenen MRT-Scanners an. Dieser unterscheidet sich von den in Medizin und Forschung häufiger gebrauchten Geräten durch eine 4 bis 5,5 Tesla höhere magnetische Feldstärke (Faktor 2,3 bis 4,6). Die höhere Feldstärke führt zu einer größeren Zahl ausgerichteter Protonen, wodurch sich wiederum das Signal-Rausch-Verhältnis deutlich verbessert und letztlich eine höhere Auflösung erreicht werden kann - im Falle des 7T-Scanners können Blöcke mit einer Größe von weniger als 1mm unterschieden werden.

Neben diesem Vorzug eines stärkeren Magnetfeldes im MRT lernten wir auch mehrere Problematiken kennen, die das aus dem Studium gewohnte Bild des einfach universell verwendbaren Hilfsmittels an die Realität anpassten. So sind bei höherer Feldstärke Interferenzeffekte zu beobachten, die bei den „handelsüblichen“ Feldstärken nicht auftreten. Gesundheitliche Risiken bei dieser Belastung sind noch nicht abschließend erforscht. Außerdem wurde bei der Führung klar, welcher technische Aufwand (Abschirmung, Kühlung, aufwändige Verstärkertechnik) zum Betrieb eines MRT-Gerätes notwendig ist.

Vortrag und Besichtigung MEG - Außenstelle Bennewitz

Auch die letzte Station der Exkursion, das MEG-Labor in der MPI-Außenstelle Bennewitz, war besonders in Bezug auf die verschiedenen Problematiken beim Betrieb moderner Medizintechnik lehrreich. Wir erfuhren bald, dass bereits die Wahl des Standortes der Reduktion von äußeren Störeinflüssen diente. Diese ausreichend zu beseitigen gestaltet sich wesentlich schwieriger als die Durchführung der eigentlichen Messung, da die am Gehirn messbaren Signale so schwach sind, dass selbst weit entfernte Quellen (z.B. Zug-Oberleitungen) ein Problem darstellen.

Außer der Wahl eines von Stadtzentren entfernten Standortes wurde daher zusätzlich eine Abschirmung um den Versuchsraum errichtet und es werden durch verschiedene spezielle Geräte (z.B. optische Schalter mit Lichtwellenleitern) Störeinflüsse aus dem Versuchsraum reduziert. In den im Gerät verbauten Sensoren werden ebenfalls Maßnahmen zur Auslöschung von Störsignalen angewendet; so werden etwa planare Gradiometer mit zwei gegensinnigen Spulen zur Messung der magnetischen Felder verwendet. Durch die Nähe zum Kopf des Probanden können damit Unterschiede in den vom Gehirn stammenden Magnetfeldern festgestellt werden, während von außen kommende Störsignale gleichermaßen auf beide Spulen treffen und so durch deren Gegensinnigkeit ausgelöscht werden.

Abschließend zur Besichtigung des MEG-Labores wurden einige Fragen zum Betriebsablauf des Labores und zur Verwendung und Wartung der Geräte gestellt. Hierbei wurde klar, dass die Komplexität längst das Niveau überstiegen hat, auf dem sich ein typischer Anwender bewegt. Forscher und Techniker sind hier also eindeutig verschiedene Personen(gruppen), nur einfachste Wartungsarbeiten können von den Mitarbeitern des Labores selbst durchgeführt werden. Diese Erkenntnis wirft ein weiteres Mal die Frage auf, welche Berufsfelder Studenten der Sensorik und kognitiven Psychologie außerhalb der Forschung tatsächlich offenstehen - wenn selbst das Wissen im Hauptfach ausgebildeter Ingenieure gerade zur Bedienung und zum Verständnis moderner Messgeräte ausreicht.

Insgesamt hat uns die Exkursion vor allem einen interessanten Einblick in die tatsächliche Anwendung von MRT und MEG und in den realen Forschungsalltag gegeben. Während das bisher vermittelte Wissen durchaus ausreichte, um den Inhalten der Vorträge zu folgen, zeigte sich schnell, dass in der Praxis auch ganz andere Themen und Probleme eine Rolle spielen. Weitere Einblicke in Anwendungsbereiche außerhalb der Universität sind daher stark zu empfehlen.

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Gedanken über das Leben: Lasst mal einen Normalsterblichen da dran

Gepostet am 14.04.2013 in Archiv

#menschen #Gedanken #sinnfreies #wissenschaft #technik

Gelegentlich mache ich mir in meiner kindlichen Naivität Gedanken über unser Leben. Kürzlich mussten dabei die Planungsexperten unserer Welt dran glauben. Wer ist zum Beispiel bei Flugzeugen auf die Idee gekommen, die Luft für die Klimaanlage neben den Triebwerken einzusaugen? Nun habe ich ja keine Ahnung vom Flugzeugbau und möglicherweise ist das tatsächlich die einzige Stelle, an der man so ein Lüftungsrohr enden lassen kann.
Aber: Ich bezweifele das. Enteisungsmittel, Schwefelsäure und was da sonst noch so durch die Triebwerke jagt - super Idee, direkt daneben die Atemluft abzugreifen. Da übertreffen sich natürlich Bestürzung und Verwunderung wechselseitig in ihrer Größe, wenn dann plötzlich giftige Dämpfe durch die Kabine wabern.

Es geht aber noch besser, nein, BEsseR: Mit der Pappnase, die die Brandschutzanlage für den neuen deutschen Prestigeflughafen konstruiert hat, möchte ich auch gerne mal über seine Berufserfahrung sprechen. Zunächst wollen wir uns kurz über ein paar Grundsätze der Physik im Klaren werden: Rauch steigt nach oben. Beim Absaugen von Luft entsteht ein Unterdruck.

Wie sieht nun folglich die perfekte Rauchabzugsanlage aus? Richtig: man sauge den Rauch möglichst nahe am Boden ab. Genau so hat man sich das beim Aushängeschild aller deutschen Bauruinen wohl auch gedacht. Und dann geschah das Unglaubliche, mit dem keiner gerechnet hatte. Es stellte sich heraus, dass der Unterdruck beim Absaugen des Rauches die Rohre der Brandschutzanlage von innen zerquetschen könnte. Wir wiederholen noch einmal: Geplant war, den - im Allgemeinen nach oben steigenden - Rauch in Bodennähe mit einer Wahnsinnskraft einzusaugen. Und warum das alles? Richtig: um die hässlichen Rohre an der Decke zu sparen.

Vielleicht sollte man auf die Pläne jedes größeren Projektes mal einen Normalsterblichen draufschauen lassen. Der unbedarfte Laie ist nicht betriebsblind und eröffnet so eine wunderbare Gelegenheit zur Selbstreflektion. Nächstes mal besprechen wir dann, wie man den Geometrieunterricht in einer sechsten Klasse dazu nutzen kann, dem Einbau von zu kurzen Rolltreppen vorzubeugen.

Kirchentag diskutiert

Gepostet am 26.07.2010 in Eventberichte

#wissenschaft #technik #messe #digital life #politisches #kirchentag #energie #debatte

Im letzten Beitrag zum Kirchentag hatte ich schon die vielen Podiumsdiskussionen und ähnliche Veranstaltungen angesprochen. Tatsächlich gibt es auf jedem Kirchentag ein breites Themenspektrum mit Diskussionspotenzial. Auf dem Messegelände der Veranstaltungsstadt und überall verteilt in Kirchen und anderen öffentlichen Gebäuden finden sich Politiker, Wissenschaftler, Forscher, Wirtschaftler und andere Meinungsvertreter zusammen, um die verschiedensten Themen zu diskutieren.

Ein großes Thema war die Verlässlichkeit der Kirche - die Missbrauchsskandale waren gerade brandaktuell und Margot Käßmann wurde mit Alkohol am Steuer erwischt. Ich hörte von einer öffentlichen Entschuldigung und von Stimmen, die sie ins Amt zurück fordern. Selber war ich aber eher im Bereich Technik & Umwelt unterwegs.

Eine interessante kleine Veranstaltung zum Thema Virtualität ist eine von denen, die ich mir vollständig angesehen habe. Es ging dort darum, was Virtualität überhaupt bedeutet und welche Konsequenzen das hat - Potenzial, z.B. wieder mal auf "Killerspielen" rumzuhacken, dem war aber gar nicht so. Beispiel für virtuelle Handlungen war unter anderen das ganz reale Militär - schließlich werden dort Drohnen eingesetzt, die irgendwo im Kriegsgebiet sind und von weit weg über einen PC gesteuert werden. Hier fehlt der direkte Kontakt zum Geschehen. Das war aber vor der Zeit der PCs nicht anders - Artillerieschützen sehen ihr Ziel auch nicht, auch hier waren und sind Außenposten erforderlich um Erfolg oder Nichterfolg zu vermelden.

Bei Mitmenschen gehen wir davon aus, dass sie wirklich empfinden, bei Computerfiguren nicht - ein wesentliches Merkmal von virtuellen Dingen, das nicht so weit als normal gelten darf, dass man es in den Alltag überträgt und reale Menschen wie virtuelle behandelt. Virtuelle Dinge sind reversibel - reale nicht immer.

Jeden Gedanken und jedes Thema hier auszuführen würde den Rahmen eines Blogbeitrags mit Sicherheit sprengen, daher an dieser Stelle mal ein Sprung und ein kurzer Anriss zu einer weiteren Veranstaltung zum Thema alternative Energieversorgungen - diesmal in einer Messehalle, sehr gut besucht, Vertreter waren u.a. ein Sprecher der RWE und ein energiepolitischer Sprecher des Bundestags.

Es drehte sich immer wieder um Solarenergie. Solarkraftwerke in der Wüste wurden diskutiert und im Endeffekt als übertrieben gewertet, da zu weit weg, zu aufwändig und schlicht nicht nötig, da wir hier über genug Solarenergie verfügen. Ein großes Problem ist wohl die Speicherung - klassische Kraftwerke laufen ständig und versorgen das Netz mit dem benötigten Strom. Solarkraftwerke können nachts nicht laufen und müssen daher die tagsüber gewonnene Energie speichern - das ist aber bisher nur in kleinen Maßstäben möglich. Eine sehr dezentrale Energieversorgung wäre eine Möglichkeit - das würde aber 1. bedeuten, dass die großen Konzerne nicht mehr so leicht ein Atomkraftwerk mit Lizenz zum Gelddrucken bauen können, 2. bedeuten, dass man in viel mehr Gegenden mal eben ein kleines Solarkraftwerk rumstehen hat, oder 3. bedeuten dass viel mehr Gebäude Solartechnik installieren müssen. Interessant beim Thema Solarkraft: Die Zuschüsse zum Bau von Solaranlagen wurden gekürzt, weil die Anlagen inzwischen einen ausreichend hohen Gewinn erzielen. Die taz berichtete im Mai außerdem, dass zwar die Fördermittel zur Vergütung von über Solartechnik eingespeistem Strom gekürzt werden, aber dennoch bereits so viele Anlagen installiert sind, dass die an einem sonnigen Sommertag erzeugbare Leistung (8000MW) mehr als 10% des Bundesbedarfs decken könnte.

Bei den Podien ist es, gerade bei den gut besuchten, recht schwierig selbst mitzudiskutieren. Bei kleineren Veranstaltungen geht das noch, da moderieren die Vortragenden teilweise selbst, aber zumindest in der Messe wird das Publikum immer durch sogenannte "Anwälte des Publikums" vertreten, das heißt, die Zuschauer können ihre Fragen und Gedanken auf Zetteln notieren und nach vorne geben, die "Anwälte" versuchen dann, möglichst viele Fragen an die diskutierenden Gäste zu stellen. Leider ist immer sehr wenig Zeit für eine solche Veranstaltung vorhanden, so dass oft weder die von selbst laufende Diskussionsrunde noch die Fragen des Publikums vollständig abgearbeitet werden können. Es wäre sicher auch möglich, durch Ausweitung der Zeiten solcher Veranstaltungen zwei Wochen Kirchentag anzubieten...

Gelegenheit sich selbst zu informieren, zu unterhalten und zu diskutieren gibt es oft an den einzelnen Messeständen. Ich bin auf dem Kirchentag zum Organspendeausweis gekommen, außerdem sind immer zahlreiche Vertreter ethischer und religiöser Gruppierungen und Verbände sowie sozialer Einrichtungen vertreten, die gerne über ihre Arbeit informieren und Fragen beantworten. Meine Behauptung, zu jedem Aspekt des Kirchentages sei genug vorhanden, sich alleine damit fünf Tage zu beschäftigen, mag gewagt sein - es stimmt aber definitiv, dass man sich alleine auf der Messe die ganze Zeit aufhalten kann.

Schlafphasenwecker: Biorhythmus und Technik

Gepostet am 04.02.2010 in Archiv

#wissenschaft #technik #innovation #technik im alltag #nacht #schlaf #rezensionen und tests

Vor längerer Zeit habe ich mal davon gehört, dass es spezielle Wecker gibt, die mit Sensoren den Schlaf überwachen und dann in einer Phase wecken, in der man sowieso nahezu wach ist. Ich fand das Konzept faszinierend, aber irgendwie hab ich mich nie weiter damit beschäftigt. Mit den massiven Aufstehproblemen in letzter Zeit hat sich das geändert.

Die Idee ist simpel und die Umsetzung klingt nachvollziehbar: Wenn es nicht gerade ein irre teures Modell mit Hirnstrommessungen ist, wird auf irgendeine Art ein Beschleunigungssensor oder etwas ähnliches genutzt, um Schlafphasen zu erkennen. Das basiert darauf, dass man sich nicht in allen Schlafphasen gleich verhält - bei Wikipedia ist es recht gut erklärt, der Artikel über Schlafphasenwecker ist vielleicht für den Anfang verständlicher. Das Ziel ist, innerhalb eines einstellbaren Zeitfensters vor dem Zeitpunkt wo man spätestens aufstehen muss, eine Phase zu finden in der man ohnehin nur sehr leicht schläft, um möglichst angenehm aufzuwachen wenn man geweckt wird.

Es gibt im Wesentlichen zwei Modelle, den aXbo und den Sleeptracker. Der erste arbeitet mit einem Armband, was mit dem Wecker verbunden ist, also hab ich den zweiten getestet, der aussieht wie eine Armbanduhr und sich auch so trägt (und auch als solche verwendet werden kann). Da gibt's also schonmal Pluspunkte.

Beide Modelle bieten eine umfangreiche PC-Auswertungsfunktion (der aXbo nur für Windows), die ich aber nahezu nicht getestet habe. Die Software vom Sleeptracker bietet auf den ersten Blick eine Funktion um seine Schlafphasen anzusehen und ein Schlaftagebuch zu führen (auf Wunsch öffentlich). Dort lassen sich auch Faktoren eintragen, die das Einschlafen negativ beeinflussen. Ich habe das aber nur ganz kurz getestet, da ich die Daten nicht parat hatte um sie von Hand einzutragen und der Verbindungsstecker das schlecht haltendste und am merkwürdigsten konstruierteste ist was ich je gesehen habe. Für sämtliche Datenauswertungen ist es beim Sleeptracker erforderlich, eine To-Bed-Zeit anzugeben (kann auf einfache Art auf 30 Minuten nach dem aktuellen Zeitpunkt eingestellt werden). Ich werde die verbleibenden Tage dazu nutzen, 1. zu testen wie sich der Signalton anhört und 2. was der Sleeptracker tut, wenn man die To-Bed-Time einzustellen vergisst. Der aXbo ermittelt das laut Website übrigens selbstständig... vielleicht teste ich den auch nochmal.

Zum Weiteren dann einfach mal die Ergebnisse der bisher sieben Nächte, die ich den Sleeptracker bisher getestet habe.

Bin zufällig ausnahmsweise selbst aufgewacht, der Wecker ist sofort angegangen - funktioniert also, denn ich hatte ja damit quasi eine Wachphase innerhalb des von mir gewählten Zeitraums vor meinem Ultimatum wann ich raus muss.
Der Wecker weckt mich wie geplant zu einem Zeitpunkt, an dem ich nicht sehr tief schlafe, ich stehe aber aus irgendeinem Grund trotzdem nicht auf und schlafe wieder ein. Zum Ultimatum geht der Wecker nochmal, ich muss ja raus, werde auch wach, fühle mich aber jetzt wo ich wieder aus tieferem Schlaf geweckt wurde genauso beschissen wie sonst.
Auch am dritten Tag war's nicht toll, es gab wohl keine passende Phase, ich hatte das Zeitfenster in dieser Nacht probehalber recht kurz gewählt (20 Minuten) und wurde so ganz normal aus dem Schlaf gerissen, nur durch Vibration statt mit nem Piepen.
Der vierte Morgen war ein Fehlschlag. Ich bin nicht wach geworden, die Auswertung zeigt an, wann der Vibrationsalarm losging, aber es hat mich nicht wach gekriegt und ich habe verschlafen.
Auch am fünften Morgen habe ich verschlafen, diesmal aber selbst verschuldet, ich hatte nur zwei Stunden Schlaf, also kein Wunder dass der Vibrationsalarm mich nicht wach bekommen hat.
Nach den beiden totalen Fehlschlägen klappt's wie geplant. Ich werde wach und fühle mich ausgeschlafen. Toll! So hab ich mir das vorgestellt.
Und nochmal, weil's so schön war. Bin aufgestanden, aber nicht zur Uni gefahren (Streik und kein Bock auf Parkplatzsuche). Also wieder ins Bett, ohne Schlafphasenwecker, war ein Fehler und mittags fühle ich mich schlechter als morgens.

Fazit: Das Konzept funktioniert prinzipiell - es erfordert aber dennoch, früh schlafen zu gehen, denn weniger Schlafen muss man damit nicht. Im Gegenteil, eigentlich muss man etwa eine halbe Stunde eher ins Bett, da man ja nicht weiß, wann man genau geweckt wird - dafür bleibt evtl. Zeit für Dinge, die sonst morgens ausfallen. Der Vibrationsalarm allein reicht nicht immer aus - schade. Wenn ein akustisches Signal dazu kommt, sollte es aber bei der Preiskategorie die Möglichkeit geben, Musik vom PC einzuspielen oder wenigstens Radio - bieten beide Modelle nicht. Der aXbo wirbt mit Naturklängen, beim Sleeptracker werde ich morgen erfahren was das Signal ist, ich tippe aber auf normalen Piepton - das wiederum hätte dann mal so gar keinen positiven Effekt. (Nachtrag:Es IST ein ekliger Piepton, der sich mit dem Vibrationsalarm in verkürzenden Abständen abwechselt. Nervtötend! Da ist jedes angenehme Gefühl weg.)

Wenn andere Dinge dazu führen, dass man morgens unmotiviert ist aufzustehen, ist ein Schlafphasenwecker keine ausreichende Lösung. Man fühlt sich nicht wie vom LKW überfahren, läuft aber dennoch Gefahr, im gemütlichen Bett liegen zu bleiben. Aufgrund des hohen Preises werde ich mir programmiertechnisch mit Notebook (oder evtl. mit einem MP3-Wecker) und meinem genialen Hubschrauberwecker* eine andere Lösung basteln: Die Musik-Variante wird leise eingestellt, so dass ich nur davon wach werde, wenn ich gerade eine fast-wach-Phase habe, und auf eine Zeit ca 30 Minuten vorm Ultimatum. Der * Hubschrauberwecker, der ein grausames Piepen verursacht, was nicht aufhört, bevor man den Hubschrauber (kleines Plastikmodell ca 10cm) der vom Bett wegfliegt eingefangen hat, wird dann auf die Zeit gestellt zu der ich spätestens aufstehen muss, falls mich die Musik mal nicht weckt. Falls das funktioniert, wäre das Ziel des Schlafphasenweckers erreicht, und das mit einer zusätzlichen Motivation zum Aufstehen - denn wenn mich eins wirklich aufputscht, dann Musik!

Facharbeit zum Thema Autoaggression

Gepostet am 19.10.2008 in Archiv

#Gedanken #wissenschaft #forschung

Nicht aus aktuellem Anlass oder weil ich sie grad geschrieben habe (das war im Februar 2008), aber weil ich sie gerade wieder ausgegraben habe hier meine Facharbeit zum Thema Autoaggression. Vielleicht hilft sie ja mal jemandem weiter, und wenn nur als Weiterbildung aus Interesse.

Thema: Autoaggressives Verhalten bei Jugendlichen - Auftreten, Ursachen und Therapieansätze

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