47 Die neue MesslatteDie Astronomische Einheit wurde nun auf den Meter genau festgelegt. Doch ihren historischen Bezug hat sie damit verloren.

> Künstliche Nanopore aus DNA > Zwergplanet Makemake

enthüllt Details > Zweischneidiges Immunsystem schützt und stört bei Tuberkulose

TITELTHEMA: KOSMOLOGIE

Mit ausgewählten Inhalten aus

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STADTLEBEN

Krank durchAusgrenzung

TRAUMAFORSCHUNG

Die Wurzeln der Widerstandskraft

MEINUNG: AGRARENERGIE

Problematisches Öl

DIE WOCHE

201222.11.

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Liebe Leserin, lieber Leser,manche Menschen sind erstaunlich be-lastbar: Selbst schwerste traumatische Erlebnisse verkraften sie einigermaßen gut, an denen viele andere zerbrechen würden. Langsam kommen die Hirnforscher hinter deren »Wurzeln der Widerstandskraft«. Ihre Erkenntnisse könnten vielleicht eines Tages anderen Betroffenen helfen – zum Beispiel der zunehmenden Zahl an Städtern, die an Psychosen erkranken, die durch das stres-sige Leben in den Metropolen zumindest mitbedingt sind. Viele werden »krank durch Ausgrenzung« wie der Berliner Mediziner im Gespräch erzählt.

Eine erkenntnisreiche Lektüre wünscht

Daniel Lingenhöhl Redaktionsleiter Spektrum – Die WocheE-Mail: lingenhoehl@spektrum.comTwitter: @lingenhoehl

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EDITORIAL IMPRESSUM

Chefredakteur: Dr. Carsten Könneker (v.i.S.d.P.)Redaktionsleiter: Dr. Daniel LingenhöhlRedaktion: Antje Findeklee, Jan Dönges, Dr. Jan OsterkampStändige Mitarbeiter: Lars Fischer, Maike PollmannArt Direction: Karsten KramarczikLayout: Marc GroveSchlussredaktion: Christina Meyberg (Ltg.), Sigrid Spies, Katharina WerleBildredaktion: Alice Krüßmann (Ltg.), Anke Lingg, Gabriela RabeVerlag: Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH,Slevogtstraße 3–5, 69126 Heidelberg, Tel. 06221 9126-600, Fax 06221 9126-751; Amtsgericht Mannheim, HRB 338114, UStd-Id-Nr. DE147514638Verlagsleiter: Richard ZinkenGeschäftsleitung: Markus Bossle, Thomas BleckMarketing und Vertrieb: Annette Baumbusch (Ltg.)Leser- und Bestellservice: Helga Emmerich, Sabine Häusser,Ute Park, Tel. 06221 9126-743, E-Mail: service@spektrum.com

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3

INHALT

02 EDITORIAL/IMPRESSUM

04 BILD DER WOCHE

Die Spur der Teilchen

06 MEINUNG

»Problematisches Öl« von Kate Wong

37 REZENSION

Thomas Trösch: Der Siegeszug des Lebens

38 NATURE JOBS

09 FLUGSICHERHEIT

Warum Stechmücken bei Nebel am Boden bleiben

11 HUMANEVOLUTION

Machte mehr Bewegung den Frühmenschen schlauer?

13 PLANETENFORSCHUNG

Zwergplanet Makemake enthüllt Details

17 FLUIDDYNAMIK

Nanopartikel erzeugen Dampf mit Sonnenlicht

18 INFEKTIONSKRANKHEITEN

Zweischneidiges Immunsystem schützt und stört bei Tuberkulose

20 DNA-ORIGAMI

Künstliche Nanopore aus DNA

25STADTLEBEN

Krank durch Ausgrenzung Psychische Krankheiten in den Metropolen häufen sich

SPEKTROGRAMM

30 TRAUMAFORSCHUNG

Die Wurzeln derWiderstandskraft Nicht alle Menschen sind schlecht gegen posttraumatischen Stress gerüstet

TITELTHEMA: KOSMOLOGIE

Die neue MesslatteAstronomen widmeten sich der Astronomischen Einheit

21

44

BILD DER WOCHE

Die Spur der Teilchenvon Daniel Lingenhöhl

55

BILD DER WOCHE

Wüsten sind oft sehr

staubige Regionen –

das ist ein Allgemein-

platz. Wie stark sie

allerdings stauben,

überrascht den Betrachter dann aber viel-

leicht doch, etwa wenn er dieses globale

Porträt der Aoerosole betrachtet: der feins-

ten Partikel, die vom Wind über den Plane-

ten verteilt werden.

Diese von der NASA mit Hilfe von Satel-

litendaten erzeugte Simulation zeigt, wel-

che Art von Feinstäuben in welchen Berei-

chen der Erde wie verteilt werden. Deut-

lich erkennbar ist beispielsweise, wie Staub

(orange Töne) aus der Sahara mit den Pas-

satwinden über den Atlantik bis nach

Südamerika und in die Karibik verfrach-

tet werden - ein wichtiger Mineraldünger

für die Regenwälder der Neuen Welt. Aber

auch andere Wüsten, wie die Taklama-

kan oder der Arabischen Halbinsel liefern

Staub in großen Mengen. Auf der Süd-

halbkugel ist das Phänomen dagegen we-

niger stark ausgeprägt, da auch die Wüs-

ten kleiner sind.

In Grün dargestellt sind wiederum Ruß-

partikel, wie sie bei Waldbränden entste-

hen. Ihre wichtigste Quelle sind denn auch

die Rodungsfeuer in Amazonien, auf den

indonesischen Inseln oder aus Afrikas Sa-

vannen. Weiß markiert dagegen Sulfate, die

entweder von Vulkanausbrüchen oder aus

der Verfeuerung fossiler Brennstoffe stam-

men: Sie markieren unter anderem die ex-

treme Luftverschmutzung in Ostasien.

Blau kennzeichnet schließlich Salz aus

dem Ozean, das zusammen mit dem Was-

ser durch Stürme aus dem Meer gerissen

wird und als Teil der Gischt mit den Zyklo-

nen verteilt wird. Besonders betroffen von

diesem Phänomen sind also die Gebiete

mit Westwindzirkulation im Nordatlantik

oder der »Furiosen Fünfziger« im Südpo-

larmeer. <

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MEINUNG

AGRARENERGIE

Problematisches Ölvon Kate WongDer weltweit wachsende Appetit auf billiges Palmöl zerstört Regenwälder und verstärkt den Klimawandel. Dabei steht es in der Macht der Konsumenten, die Industrie zum Umdenken zu zwingen.

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MEINUNG

Im Tripa-Regenwald der indonesi-

schen Provinz Aceh starben die sel-

tenen Orang-Utans. Flammen ver-

zehrten die Bäume, die Luft war

verräuchert, und für die roten Men-

schenaffen bot sich kein Fluchtweg mehr.

Die Brände waren absichtlich gelegt wor-

den, um Land für Ölpalmenplantagen

frei zu räumen - Bäume, aus deren Früch-

ten das begehrte Palmöl gewonnen wird,

das vielfach Verwendung als Agrarkraft-

stoff, in Kosmetika oder der Lebensmittel-

industrie Verwendung findet. Obwohl das

Land eigentlich geschützt sein sollte, erließ

der Gouverneur von Aceh im August 2011

eine Genehmigung für die indonesische

Palmölfirma PT Kallista Alam, damit diese

1600 Hektar im Tripa »entwickeln« dürfe.

Im September 2012 wurde diese Lizenz auf

Druck von Umweltgruppen annulliert. Was

wie ein Sieg für den Naturschutz aussieht,

ist jedoch nur ein winziger Ausschnitt der

landesweiten Entwaldungskrise, die der

Palmölboom antreibt.

Palmöl ist billig und lange haltbar, was

es in vielen Teilen der Erde zum bevorzug-

Waldverluste auf BorneoWaldverluste auf Borneo: Seit 1950 gehen die Wälder auf Borneo rapide zurück. Bis 2020 dürften kaum mehr geeignete Flächen im Verbreitungsgebiet der Orang-Utans übrig sein. Ein Großteil der Verluste geht direkt auf die Ausweitung von Ölpalmenplantagen zurück.

UNEP

Exklusive Übersetzung aus

88

MEINUNG

ten Speiseöl macht. Die Pflanze zählt zu den

wichtigsten kommerziellen Agrarproduk-

ten armer Landwirte in Entwicklungs- und

Schwellenländern wie Indonesien, dem welt-

weit größten Produzenten. Plantagen bede-

cken dort etwa 8,2 Millionen Hektar Land -

mehr als die Fläche Bayerns. In den nächs-

ten Jahren dürften sie sich außerdem noch

deutlich vergrößern, da das Land seine Pro-

duktion bis 2030 verdoppeln möchte. Ex-

porte erwirtschaften jedes Jahr 40 Milliar-

den US-Dollar für Malaysia und Indonesien.

Dieser Profit hat jedoch einen schreckli-

chen Preis. Wenn man Regenwald in Plan-

tagen umwandelt, zerstört man dadurch

nicht nur die Heimat von Orang-Utans, son-

dern auch die der vom Aussterben bedroh-

ten Sumatra-Tiger und Sumatra-Nashör-

ner. Die Entwaldung dieser Gebiete durch

Abholzen und Brandrodung setzt darüber

hinaus riesige Mengen an Treibhausgasen

frei. Vielfach wachsen die Regenwälder auf

Torfmoorböden, deren Entwässerung und

Entzündung sogar noch mehr Kohlendi-

oxid produziert als die Zerstörung der da-

rauf wachsenden Bäume. Eine kürzlich in

»Nature Climate Change« veröffentlichte

Studie prognostiziert, dass allein auf der

Insel Borneo bis 2020 geschätzte 558 Mil-

lionen Tonnen Kohlendioxid in die Atmo-

sphäre geblasen werden, würden alle ge-

planten Plantagen umgesetzt.

Die Ausbreitung der Ölpalmenplanta-

gen darf nicht weiter auf Kosten von ur-

sprünglichen Wäldern gehen. Der viel-

versprechendste Plan, dies zu beenden,

stammt aus dem REDD-Programm der

Vereinten Nationen, das darauf abzielt, die

Emissionen aus Abholzung und Degradie-

rung von Wäldern zu reduzieren. In dessen

Rahmen zahlen Industrieländer an sich

entwickelnde Staaten eine Art Ausgleich,

damit diese keine Bäume fällen. Im De-

zember findet in Doha, Katar, der nächste

Weltklimagipfel statt, der eine gute Gele-

genheit für die Vertragsstaaten bietet, um

REDD endgültig zu verabschieden. Und das

sollten sie auch erledigen!

Die Industrieländer selbst können dar-

über hinaus auch vor ihrer eigenen Haus-

tür aktiv werden. Im letzten Januar kam

die US-amerikanische Umweltbehörde EPA

zum Schluss, dass Agrardiesel aus Palm-

öl die Kriterien für Treibstoffe aus erneu-

erbaren Quellen nicht erfüllt. Bereits die-

se Stellungnahme veranlasste Palmölfir-

men, prominente Lobbyisten anzustellen,

die gegen diese Entscheidung opponier-

ten. Solange keine Gegenbeweise erbracht

werden, dass die grundlegenden wissen-

schaftlichen Ergebnisse für die EPA-Stel-

lungnahme falsch sind, sollte die Behör-

de standhaft bleiben. Zudem besitzen die

Konsumenten - wie seit jeher - die Macht,

Unternehmen zum Umdenken zu zwin-

gen. Kentucky Fried Chicken oder der Süß-

warenhersteller Cadbury ersetzten in den

vergangenen Jahren Palmöl durch ande-

re pflanzliche Fette - in Produkten, die für

den australischen Markt bestimmt sind:

Dort ist die öffentliche Aufmerksamkeit

zu den ökologischen Folgen des Öls beson-

ders groß. Und im April verpflichtete sich

der britisch-niederländische Konzern Uni-

lever - der größte Einzelkäufer von Palm-

öl weltweit -, bis zum Jahr 2020 seinen ge-

samten Bedarf aus nachvollziehbar nach-

haltigen Quellen zu beziehen. Wir sollten

daher stets Transparenz über die Herkunft

des Palmöls in unseren Konsumgütern ver-

langen - und unser Geld anderweitig aus-

geben, wenn Produkte wertvolle Ökosyste-

me gefährden. Unsere eigene Verantwor-

tung wächst in dem Maß, wie auch andere

Regenwaldnationen wie Brasilien oder Ka-

merun ihre Bemühungen verstärken, ihr

Stück am Palmölkuchen zu sichern. <

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SPEKTROGRAMM

FLUGSICHERHEIT

Warum Stechmücken bei Nebel am Boden bleiben

von Jan Dönges

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SPEKTROGRAMM

Optimale Flugbedingungen herr-schen für Stechmücken natürlich

vor allem dann, wenn die Luft trocken ist. Aber auch Regen macht den Pla-gegeistern nicht allzu sehr zu schaf-fen: Gelegentliche Kollisionen mit den fallenden Tropfen, die teils erheblich größer sind als die Tiere selbst, führen zwar zu einem kurzfristigen Taumeln, schränken ihre Bewegungsfreiheit je-doch nur in geringem Maß ein. Anders Nebel: Der fein verteilte Dunst zwingt kleine Mücken zu einer Flugpause.

Warum das so ist, erforschten jetzt Wissenschaftler des Georgia Institute of Technology mit Hilfe von Hochge-schwindigkeitsaufnahmen. Zwar sei es in der Tat so, dass der Zusammenprall mit den nur mikrometergroßen Parti-keln kaum etwas an der Flugbahn än-dern könne - vergleichbar einem Jogger, der von Krümeln bombardiert wird –, berichtet das Team um Andrew Dicker-son. Ihre Wirkung entfalteten die Was-sertröpfchen dementsprechend auch an ganz anderer Stelle: an den so ge-nannten Halteren, wichtigen Steue-rungsorganen der Insekten.

Dieses verkümmerte zweite Flügel-paar schlägt im Gegentakt zu den ei-gentlichen Flügeln und hilft der Mücke, ihre Lage zu stabilisieren. Dabei muss es rund 400-mal pro Sekunde auf und ab schwingen. Bei Nebel ist das fatal: Die empfindlichen Sinnesorgane pral-len in jeder Sekunde auf mehrere tau-send Tropfen, was schon nach kürzes-ter Zeit zu einem Totalausfall führt. Das Insekt ist schlicht nicht mehr in der Lage, die eigenen Flugbewegungen zu steuern.

So gesehen seien sich Insekten und die Mannschaft älterer Flugzeuge ei-gentlich recht ähnlich, merken die For-scher an: Beide müssten bei Nebel am Boden bleiben, wenn sie ihre Umge-bung nicht mehr wahrnehmen könn-ten. »Bei Menschen ist es die Sicht, bei Insekten eben ihr gyroskopischer Flug-lagesensor.« <

Mosquito Flight Failure in Heavy Fog, 65th An-

nual Meeting of the American Physical Society

Division of Fluid Dynamics, San Diego, 18.-

20.11.2012

Winzige FluglagereglerDie beiden Schwingkölbchen oder Halte-ren sind bei genauerem Hinschauen hin-ter jedem Flügel zu erkennen. Bei jeder Körperdrehung oder -verlagerung des Tiers im Flug wird mindestens immer eine Haltere im Verhältnis zum Körper abgewinkelt. Dadurch wirken Scherkräf-te auf Sinneszellen, deren Signale das Insekt für die Flugsteuerung nutzt.

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SPEKTROGRAMM

HUMANEVOLUTION

Machte mehr Bewegung den Frühmenschen schlauer?

von Jan Osterkamp

Körperliche Aktivität ist gesund: Regel-mäßiges Ausdauertraining beugt zum

Beispiel schädlichem Übergewicht vor, trägt aber auch zu einer stabileren geistigen Kon-stitution und Leistungsfähigkeit bei und ver-bessert Gedächtnis und Stimmung, wie ver-schiedene Studien in den letzten Jahren be-legt haben. Das spiegelt sich ganz konkret im Gehirn wider, denn in gut trainierten Men-schen und verschiedenen Versuchstieren werden vermehrt Signalstoffe ausgeschüt-tet, die für leistungsfördernde Durchblutung, stärkere Verknüpfung der Nervenzellen und neue Neurone sorgen. Der Effekt von Sport ist dabei so frappant, meinen nun zwei ame-rikanische Forscher, dass sein Effekt auf die Vergangenheit der Menschheit bisher un-terschätzt wurde. Denn einst, so ihre Hypo-these, half der Zwang zu vermehrter körper-licher Aktivität womöglich sogar entschei-dend mit, aus affenähnlichen Vormenschen

clevere Menschen zu formen. Tatsächlich zei-gen sich an den ersten echten Vertretern der Gattung Homo vor etwa zwei Millionen Jah-ren anatomische und morphologische Ver-änderungen. Die Vermessung von Schädeln etwa hatte schon vor langer Zeit enthüllt, dass die Gehirnvolumina immer stärker zu-nahmen. Weniger prominent blieben Befun-de, die eine deutlich stärker körperlich aktive Lebensführung der Frühmenschen belegen - also die ganz affenuntypische Fähigkeit, sich lange und ausdauernd zu bewegen und da-bei womöglich routinemäßig weite Stre-cken schnell zurückzulegen. Im Skelett zeigt sich das etwa an im Verhältnis immer länge-ren Beinknochen, aber auch an der Form des Gleichgewichtsorgans im Innenohr.

Offenbar, so die gängige Hypothese der Anthropologen, stand am Beginn der Evolu-tion des Menschen eine Veränderung seiner Lebensgewohnheiten: Die Frühmenschen

Homo erectus

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SPEKTROGRAMM

begannen vor etwa 1,8 Millionen Jahren tat-sächlich in einer veränderten Umwelt ver-mehrt umherzuwandern, um sich so auch neue Jagdgebiete und Methoden anzueig-nen. Gleichzeitig könnten sie sich dabei bes-sere Nahrungsquellen erschlossen und ener-giereichere Kost erobert – und sich eben des-halb auch ein immer größeres, mehr Energie verbrauchendes Gehirn geleistet haben. Dies wurde zudem immer mehr auch be-nutzt, etwa beim Ersinnen neuer Jagdstra-tegien oder weil die Anforderungen sozia-ler Interaktion in den Gruppen immer höher wurden.

David Raichlen von der University of Ari-zona in Tucson und John Polk von der Uni-versity of Illinois in Urbana weisen nun auf den nach ihrer Ansicht unterschätzten di-rekten physiologischen Effekt einer aktive-ren Lebensweise hin. Bei vielen Säugetieren wie auch dem modernen Menschen steigert regelmäßiges Training die Gehirnleistung. Dies liegt zum Beispiel daran, dass Signale wie Neurotrophine und Wachstumsfaktoren in höheren Mengen ausgeschüttet werden - Stoffe, die nicht nur während des Trainings den Stoffwechsel modulieren, sondern lang-fristig auch im Gehirn die Verschaltung von Neuronen und die Neurogenese fördern. So-

mit könnte die aktivere Lebensführung der Frühmenschen ganz direkt eine Ursache der Hirnvergrößerung gewesen sein, meinen die Forscher – und damit eine Ursache der her-vorstechendsten Eigenschaft des späteren Homo sapiens.

Natürlich sei dieser physiologische Um-stand nicht als singulärer Auslöser der menschlichen Entwicklung anzusehen, son-dern habe sich vielmehr mit anderen Fakto-ren im Evolutionsprozess glücklich ergänzt, so Raichlen und Polk. Es sei aber gut denk-bar, dass Selektionsprozesse auf die frühen Menschen gewirkt haben, die nicht Indivi-duen mit leistungsfähigen Gehirnen, son-dern solche mit besserer körperlicher Fitness bevorzugt hätten. Weil die bessere körperli-che Fitness bei Säugetieren aber leistungs-fähigere Hirne mit sich bringt, sei das auch dem Denkvermögen zugutegekommen. <

Proc. R. Soc. B 201222250, 2012

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SPEKTROGRAMM

PLANETENFORSCHUNG

Zwergplanet Makemake enthüllt Details

von Tilmann Althaus

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SPEKTROGRAMM

Im äußeren Sonnensystem jenseits der Um-laufbahn des äußersten Planeten Neptun

umrunden vier Himmelskörper die Sonne, die von der Internationalen Astronomischen Union offiziell als Zwergplaneten klassifi-ziert wurden – darunter Pluto. Ein interna-tionales Astronomenteam um José L. Ortiz am Instituto de Astrofísica de Andalucía in Granada nutzte nun eine Sternbedeckung durch den Zwergplaneten Makemake, um mehr über dieses Objekt herauszufinden.

Berechnungen hatten ergeben, dass Ma-kemake am 23. April 2011 den lichtschwachen Stern NOMAD 1181-0235723 bedecken würde – ein seltenes Ereignis, denn der Zwergpla-net bewegt sich wegen seiner großen Son-nendistanz nur langsam am Himmel und läuft derzeit durch eine sternarme Him-melsregion. Um es für die Erforschung des Himmelskörpers zu nutzen, organisierte das Astronomenteam eine Beobachtungskam-pagne, um bessere Daten über die Gestalt und eine eventuelle Atmosphäre von Make-make zu erhalten. Erfolgreiche Beobachtun-gen konnten unter anderem drei Teleskope der Europäischen Südsternwarte ESO in Chi-le verbuchen. Sie alle registrierten, wie sich Makemake langsam vor den Hintergrund-stern schob und ihn dabei für rund eine Mi-

Zwergplanet Makemake bedeckt einen SternAm 23. April 2011 wurde mit sieben verschiedenen Teleskopen die Bedeckung des Sterns NOMAD 1181-0235723 durch den Zwergplaneten Makemake beobachtet. Die beiden obe-ren Lichtkurven wurden gleichzeitig von zwei Messinstrumenten am New Technology Te-lescope der Europäischen Südsternwarte ESO registriert. Deutlich lässt sich die Abnahme der Helligkeit während der rund eine Minute langen Verfinsterung des Sterns erkennen. Am linken Rand ist die relative Helligkeit aufgetragen, unten die verstrichene Zeit in Se-kunden. Die Teleskope befinden sich an verschiedenen Standorten auf dem südamerika-nischen Kontinent, so dass die Bedeckung zu unterschiedlichen Zeiten eintrat.

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SPEKTROGRAMM

nute bedeckte. Aus den dabei gewonnenen Beobachtungsdaten leitete das Forscher-team eine leicht elliptische Gestalt für Ma-kemake ab: Die Längsachse misst 1502 Kilo-meter, die kürzere Achse 1430 Kilometer. Da-mit ähnelt Makemake dem Zwergplaneten Haumea, der aber eine noch stärkere Ellip-senform aufweist und fast schon mit einer dicken Zigarre zu vergleichen ist. Aus den Di-mensionen ergibt sich eine mittlere Dichte von 1,7 Gramm pro Kubikzentimeter, ein Hin-weis darauf, dass der Zwergplanet aus einer Mischung aus Eis und dichteren Bestandtei-len besteht. Die Astronomen stellten zudem fest, dass der Zwergplanet etwa drei Viertel des auf ihn einfallenden Sonnenlichts reflek-tiert. Seine Oberfläche ist somit deutlich hel-ler als die von Pluto, der rund die Hälfte des Lichts zurückwirft, aber dunkler als diejeni-ge des Zwergplaneten Eris, der einem Spie-gel gleich rund 96 Prozent reflektiert.

Als Makemake den Stern bedeckte, er-folgten die Auslöschung und das Wiederer-scheinen des Sternlichts schlagartig. Somit kann er nur eine sehr dünne Atmosphäre aus Stickstoff oder Methan besitzen, deren Oberflächendruck im Bereich von wenigen Milliardsteln des irdischen Luftdrucks liegt. Die Spanne beträgt zwischen vier und zwölf

Nanobar, der irdische Luftdruck liegt bei ei-nem Bar. Die Forscher vermuten, dass es möglicherweise Taschen mit höheren Drü-cken über wärmeren Gebieten des Zwerg-planeten geben könnte.

Makemake wurde im Jahr 2005 von ei-nem Forscherteam um Mike Brown am Cali-fornia Institute of Technology entdeckt und ein Jahr später in die neu geschaffene Kate-gorie der Zwergplaneten eingestuft. Im Jahr 2008 erhielt er seinen endgültigen Namen nach einem Schöpfergott der Einwohner der Osterinsel. Der Zwergplanet umrundet die Sonne in einem mittleren Abstand von 45,7 Astronomischen Einheiten, also dem 45,7-fa-chen Abstand der Erde zur Sonne. Ein Um-lauf dauert rund 309 Jahre. <

Nature 491, S. 566-569, 2012

Künstlerische Darstellung der Oberflä-che des Zwergplaneten MakemakeDer Zwergplanet Makemake besitzt eine aus verschmutztem Eis bestehende Oberfläche die rund 77 Prozent des auftreffenden Lichts ins All zurückwirft. Makemake umrundet die Sonne in einem mittleren Abstand von 45,7 Astron-mischen Einheiten und benötigt dafür rund 309 Jahre.

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WUNDER DES UNIVERSUMSBBC2012, Laufzeit ca. 200 Min., Verlag: Polyband

Bestell-Nr. 3656 € 14,99 (D), € 14,99 (A)Die Dokumentation nimmt Sie mit auf eine Entdeckungsreise quer über unseren Planeten,

von den verbrannten Ebenen Afrikas hin zu den schneebedeckten kanadischen Rockies. Diese Reisen quer über unseren Planeten werden mit spektakulären Bildern aus dem Weltraum kombiniert. Mittels beein-druckender Bilder aus Teleskopen und com-putergenerierten HD-Aufnahmen liefert Wunder des Universums Eindrücke von gigantischen Supernovae, Gammastrahlen-explosionen und kürzlich entdeckten Gala-xien und gibt Aufschluss über die entfern-testen Bereiche des Universums. Sprachen: Deutsch und Englisch; INFO-Programm gem. §14 JuSchG.

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Norbert Welsch, Jürgen Schwab, Claus Liebmann

MATERIEErde, Wasser, Luft und Feuer2012, XX, 568 S., 514 Farbabb., geb, Spektrum

Bestell-Nr. 3756 € 49,95 (D), € 51,40 (A)Dieses Bild-Lese-Buch

spannt einen großen Bogen: von der Wahr- nehmung unserer stofflichen Umgebung über die wissenschaftliche Interpretation zahlreicher alltäglicher Phänomene bis hin zu den uns ganz persönlich berührenden Fragen, wie derjenigen nach unserem eigenen Ursprung. Dank der interdisziplinä-ren Herangehensweise der Autoren, dank hunderter klarer Grafiken und an- sprechender Fotografien, erschließt das Werk oft unerwartete Zusammenhänge.

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DVD-VIDEO

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SPEKTROGRAMM

Nanopartikel erzeugen Dampf direkt aus kaltem Wasser, ohne den Flüssig-

keitskörper zu erhitzen. Nach den Ergebnis-sen eines Teams um Naomi Halas von der Rice University in Houston setzen Licht ab-sorbierende Nanopartikel mehr als 80 Pro-zent des eingestrahlten Sonnenlichts di-rekt in Dampf um, während die Erwärmung des Flüssigkeitskörpers gering ausfällt. Ur-sache ist nach Angaben der Forscherinnen, dass die absorbierte Sonnenenergie wesent-lich schlechter von der Flüssigkeit abgeleitet wird, als makroskopische Modelle erwarten lassen. Auf diese Weise könnte man Dampf deutlich schneller und effizienter erzeugen als durch siedende Flüssigkeiten.

Nanoteilchen, die kleiner sind als die Wel-lenlänge des sichtbaren Lichts, absorbie-ren dieses sehr effektiv durch elektronische Zustände an ihrer Oberfläche, so genannte Plasmonen. Dabei heizt sich die »Haut« der

Partikel extrem auf und erzeugt eine winzi-ge Dampfblase. Blasen dieser Größe kolla-bieren unter normalen Umständen sofort wieder und geben ihre Energie komplett an die umgebende Flüssigkeit ab. Da jedoch das Nanoteilchen im Zentrum kontinuierlich Sonnenenergie in Hitze verwandelt, existie-ren die Blasen lange genug, um an die Ober-fläche zu gelangen und zu entweichen. Im Experiment genügten zehn Minuten Son-neneinstrahlung, um den Gasraum über ei-nem Wasserbehälter mit 150 Grad Celsius heißem Dampf zu füllen, ohne dass die Flüs-sigkeit den Siedepunkt erreichte.

Das Team um Halas verwendete für die Versuche zwei unterschiedliche Arten von Nanopartikeln, zum einem geschichtete aus Gold und Siliziumdioxid, zum anderen ex-trem feine Rußpartikel. Nach ihren Anga-ben funktionierte das Prinzip mit beiden Arten von Nanopartikeln, jedoch heizen sie

die umgebende Flüssigkeit unterschiedlich stark auf. Die Forscher hoffen nun, das Prin-zip auf industrielle Prozesse mit Heißdampf anwenden zu können, zum Beispiel die Ste-rilisierung medizinischer Geräte oder die de-stillative Trennung von Flüssigkeiten. <

ACS Nano (im Druck)

FLUIDDYNAMIK

Nanopartikel erzeugen Dampf mit Sonnenlicht

von Lars Fischer

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SPEKTROGRAMM

INFEKTIONSKRANKHEITEN

Zweischneidiges Immunsystem schützt und stört bei Tuberkulose

von Kristin Schneeweiß

TuberkulosebakterienTuberkulose ist noch immer eine der am häufigsten töd-lich verlaufenden Infektions-krankheiten weltweit. Hier der Erreger, das Bakterium Mycobakterium tuberculosis.

CDC

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SPEKTROGRAMM

Damit aus Neugier Wissen wird.

Für alle Wissbegierigen zwischen 10 und 14 Jahren, die nicht nur das »Was«, sondern auch das »Wie« und »Warum« interessiert, gibt es jetzt Spektrum neo. In jeder Ausgabe wird ein großes Thema behandelt.

In Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissen -schaften und Mathematik in Kiel

www.spektrum-neo.de

Die häufig tödlich verlaufende Tuberkulo-se wird besonders gefährlich, wenn der

Erreger eine überschießende Immunant-wort auslöst, die dann immunpathologi-sche Gewebeschäden nach sich zieht. Chris-topher Sassetti und sein Team der University of Massachussetts Medical School konnten nun den immunregulatorischen Mechanis-mus aufdecken, welcher der Überreaktion des Immunsystems zu Grunde liegt. Könnte man ihn manipulieren, würde dies womög-lich die charakteristischen Folgen lindern.

Bei einer Tuberkuloseinfektion wird das Immunsystem durch den eingeatmeten Er-reger, das Bakterium Mycobakterium tuber-culosis, überlistet: Gelangt es im Lungenge-webe ins Innere spezialisierter Fresszellen, den Alveolarmakrophagen, so nistet es sich in zelluläre Vesikel ein, die es vor dem un-spezifischen Immunsystem schützen. Die so ausmanövrierten Immunzellen schüt-ten trotzdem weiter Botenstoffe - wie Inter-leukin-1 (IL-1) - und toxische Substanzen aus und schädigen dabei das umliegende Gewe-be. Hiergegen geht im Körper ein Mechanis-mus des »erworbenen Immunsystems« vor: Stickstoffmonoxid (NO) wird ausgeschüttet, wirkt als regulatorisches Schlüsselmolekül

und hilft, den Gewebeschaden zu unterdrü-cken, wie die Forscher herausfanden. Somit übernimmt NO eine unerwartete duale Rol-le bei der Tuberkulosebekämpfung: Bekannt war bereits, dass NO auch eine direkte anti-mikrobielle Reaktion gegen das unkontrol-lierte Wachstum des Bakteriums auslöst.

Die Experimente mit Zellkulturen und Versuchsmäusen enthüllten die Mechanis-men, über die das Stickstoffmonoxid Gewe-beschäden minimiert. Das Signal blockiert die Herstellung des Entzündungssignals IL-1, weil NO auf den Multiproteinkomplex, das Inflammasom der Alveolarmakrophagen, einwirkt: Durch chemische Modifizierung, eine S-Nitrosylierung an einem Protein des Komplexes, wird das Inflammasom deakti-viert. Die typische IL-1-gesteuerte Entzün-dungsreaktion wird damit unterbunden.

In Zukunft hoffen die Forscher ihre neu-en Erkenntnisse zur besseren Bekämpfung der Tuberkulose nutzen zu können. So könn-te eine Kombination aus NO und IL-1-Anta-gonisten zumindest in der Theorie Gewebe-schädigungen vielleicht mindern. <

Nature Immunology 2012

2020

SPEKTROGRAMM

DNA-ORIGAMI

Künstliche Nanopore aus DNAvon Lars Fischer

Ein künstlicher Ionenkanal, bestehend aus DNA-Strukturelementen und kon-

struiert von einem Team um Martin Lan-gecker von der Technischen Universität München, verhält sich analog zu natürli-chen Ionenkanälen und lagert sich selbst-tätig in Membranen ein. Das Konstrukt be-steht aus einem röhrenförmigen Stiel, der die Membran durchspannt, und einer fass-förmigen Hülle am oberen Ende des Stiels, die das gesamte Konstrukt an der Mem-bran verankert. In Experimenten lagerte sich der Ionenkanal in künstliche Membra-nen ein und leitete einen Strom wie seine natürlichen Vorbilder. Außerdem können diese Konstrukte prinzipiell zwischen zwei verschiedenen Zuständen unterschiedli-cher Leitfähigkeit umschalten.

Die Bauelemente der Nanopore sind DNA-Doppelhelices, die sich selbsttätig zur fertigen Struktur zusammenlagern. Der zentrale Stiel besteht aus sechs dieser stabförmigen DNA-Strukturen, die eine Röhre mit dem Innendurchmesser von

zwei Nanometern bilden. Der Andock-Teil am oberen Ende des Stiels besteht aus 48 in einem Honigwabengitter angeordne-ten Helices, von denen einige mit Choles-teroleinheiten bestückt sind. Diese glei-ten in die Membran hinein und verankern die Pore so.

Wie die Forscher um Langecker zeigen konnten, entspricht die Leitfähigkeit der Ionenkanäle den theoretischen Vorhersa-gen. Auch DNA-Einzelstränge ließen sich durch die Poren fädeln und anhand der veränderten Leitfähigkeit beim Durchtritt nachweisen. Außerdem konstruierten sie Strukturvarianten der Poren, die dank ei-nes frei beweglichen DNA-Stücks im Ka-nal ein anderes Schaltverhalten zeigten als die Originale, so dass es prinzipiell möglich ist, die elektrischen Eigenschaf-ten künstlicher Ionenkanäle gezielt zu steuern. <

Science 338, 2012, S. 932-936

Ionenkanal aus DNADie künstliche Membranpore besteht aus Alpha-Helices, hier als Zylinder dargestellt, sowie einer Plattform aus DNA-Strängen und Cholesterolmo-lekülen, die das Konstrukt an die Membran bin-den. Der rot gekennzeichnete Teil ragt durch die Membran hindurch und bildet eine etwa zwei Na-nometer weite Pore.

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21

KOSMOLOGIE

Die neue Messlattevon Rainer KayserDie Astronomische Einheit wurde nun auf den Meter genau festgelegt. Doch ihren historischen Bezug hat sie damit verloren.

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22

Die Astronomische Ein-

heit beträgt exakt 149 597

870 700 Meter: der mitt-

lere Abstand zwischen

Erde und Sonne. Das hat

die Internationale Astronomische Union

(IAU) Ende August auf ihrer 28. General-

versammlung in Peking beschlossen. Die

Neudefinition der Maßeinheit löst eine

seit 1976 geltende Regelung ab. Das Haupt-

problem der alten Definition war ihre zeit-

liche Variabilität – aber als fixierte Größe

verliert die Astronomische Einheit nun ih-

ren historischen Bezug.

Denn geschichtlich betrachtet hatte die

Astronomische Einheit ein wichtige Rolle:

Sie war eine relative Einheit, ein Maßstab,

mit dem sich relative Abstände im Son-

nensystem sehr genau angeben ließen –

auch wenn die absoluten Abstände bis in

die Neuzeit hinein nur höchst ungenau be-

kannt waren. Schon in vorgeschichtlicher

Zeit konnten aufmerksame Himmelsbeob-

achter die Regelmäßigkeiten der Bewegun-

gen von Sonne, Mond und hellen Planeten

erkennen, stetig verbesserte Winkelmess-

instrumente lieferten immer genauere Da-

ten der Planetenpositionen am Himmel.

Aber aus diesen Daten ein räumliches Bild

des Sonnensystems abzuleiten, war ein ge-

waltiger Kraftakt, denn die Entfernungen

der Himmelskörper untereinander waren

ebenso unbekannt wie der Abstand der

Sonne von der Erde.

Aristarch von Samos als PionierDen ersten überlieferten Versuch, die Ent-

fernung der Sonne von der Erde zu be-

stimmen, unternahm 280 v. Chr. Aristarch

von Samos - mit einem Ergebnis von rund

7,5 Millionen Kilometern. Erst Johannes

Kepler gelang es – 19 Jahrhunderte später!

– anhand seiner Untersuchung der Mars-

bahn zu zeigen, dass der von Aristarch an-

gegebene Wert um ein Vielfaches zu klein

sein muss. Keplers große Leistung war es,

aus den genauen Beobachtungsdaten ins-

besondere von Tycho Brahe ein maßstabs-

gerechtes Modell des Sonnensystems abzu-

leiten. Mit seinen berühmten drei Gesetzen

beschreibt er die Bewegung der Planeten

um die Sonne – aber diese Beschreibung

ist relativer, nicht absoluter Natur. So setzt

das dritte keplersche Gesetz die Größe der

Planetenbahnen zueinander ins Verhält-

nis, die absoluten Größen bleiben dabei je-

doch unbekannt. Es war also naheliegend,

die Bahn der Erde als Maßstab für das Son-

nensystem zu verwenden. Lange Zeit war

es üblich, ein Zehntel der großen Halbach-

se der Erdbahn als Einheit zu nutzen. In der

ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts bürger-

te sich dann langsam der Begriff »Astrono-

mische Einheit« für die Länge der großen

Halbachse der Erdbahn ein.

Unterdessen lieferten beispielsweise

die Beobachtungen von Venusdurchgän-

gen vor der Sonne sowie die Messung der

Parallaxen von Mars und nahen Asteroi-

den immer genauere absolute Abstands-

werte. Der große Durchbruch bei der Ver-

messung des Sonnensystems kam dann

in den 1960er Jahren mit der Radartech-

nik, die eine genaue Messung der Lauf-

zeit der Radiopulse von der Erde zu Pla-

neten oder Asteroiden und zurück er-

möglichte. Auf der Grundlage der ersten

Ergebnisse dieser neuen Methode akzeptier-

te die Generalversammlung der IAU 1964

einen Wert von 149 600 000 Kilometern

für die Astronomische Einheit.

Genauer, als die Natur erlaubtDoch mit diesem ersten Versuch, die Ast-

ronomische Einheit endgültig festzulegen,

begannen neue Probleme. Denn die Mes-

sungen wurden nun genauer als die Natur

23

Venustransit vor der SonneDie Astronomische Einheit ist ein Längenmaß in der Astronomie und entspricht etwa dem mittle-ren Abstand zwischen Erde und Sonne (hier während des letzten Venustransits).

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24

selbst: Die Bahn der Erde ist nicht konstant,

sondern sie wird durch den gravitativen

Einfluss der anderen Planeten, insbeson-

dere Jupiter, gestört. Konstant wäre die

Erdbahn nur in einem idealen Zwei-Kör-

per-System aus Sonne und Erde.

So versuchte sich die Internationale As-

tronomische Union 1976 mit einer neuen

Definition auf Basis einer idealisierten Vor-

stellung: Die Astronomische Einheit ist da-

nach der Radius der Kreisbahn eines Ob-

jekts vernachlässigbarer Masse um die Son-

ne, dessen Umlaufzeit ein Jahr beträgt. Um

alle Störungen zu eliminieren, betrachte-

ten die Astronomen also ein isoliertes Sys-

tem aus Sonne und Erde, ließen die Erde

auf einer idealen Kreisbahn laufen und

machten die Erde zu einem physikalischen

Testteilchen mit vernachlässigbarer Masse.

Problematisch war nun einzig die Festle-

gung des Jahres – das ja eigentlich schlicht

die Umlaufzeit der Erde um die Sonne ist.

Hier fügten die Himmelsforscher eine fes-

te Zahl in die Definition ein, die dem mitt-

leren siderischen Jahr der Erde entspricht

– also der wahren Dauer eines Umlaufs

der Erde um die Sonne: 2π/k, wobei k die

gaußsche Gravitationskonstante ist, die

zugleich auf den Wert k = 0,01720209895

fixiert wurde. Diese weder Laien noch As-

tronomiestudenten leicht vermittelbare

Definition des Jahres und die damit ver-

bundene Fixierung der gaußschen Gravita-

tionskonstanten ist die Schwachstelle der

Definition von 1976. Die gaußsche Gravita-

tionskonstante ist die Wurzel der newton-

schen Gravitationskonstanten, aber nicht

in den üblichen Standardeinheiten des SI-

Systems ausgedrückt, sondern in Einhei-

ten, die in der Astronomie üblich sind: Er-

denjahre statt Sekunden, Astronomische

Einheiten statt Meter und Sonnenmas-

sen statt Kilogramm. So wird die Definiti-

on hier einerseits rekursiv, weil sie die Ast-

ronomische Einheit bereits enthält (dieser

Rekursion entgeht sie durch die Fixierung

des Werts von k), andererseits ist der Wert

von k in diesen Einheiten eben keine Kon-

stante, weil die Erdbahn und insbesondere

auch die Masse der Sonne sich ändern.

Nun also ein neuer, radikaler Versuch,

die Astronomische Einheit zu definieren,

um diese Probleme zu beseitigen. Mit der

Festlegung der Astronomischen Einheit

auf einen festen Zahlenwert - der auf den

besten Messwerten unter der vorherigen

Definition basiert - ist nun tatsächlich jede

Änderung auf Grund physikalischer Pro-

zesse ausgeschlossen. Der Preis dafür ist,

dass die Astronomische Einheit endgültig

ihre Anbindung an die Bahn der Erde und

damit ihren historischen Kontext verliert.

In der Begründung für die Neudefiniti-

on wird unter anderem darauf hingewie-

sen, dass bei der Genauigkeit heutiger Ab-

standsmessungen keine Notwendigkeit

mehr für einen messungsunabhängigen

Skalenfaktor, wie es die Astronomischen

Einheit ursprünglich war, besteht. Viel-

leicht hätte man es dabei belassen sollen:

dass nämlich die Astronomische Einheit

eine historische Größe ist – und zwar dann

wieder die große Halbachse der Erdbahn –,

für die es heute keine sinnvolle Verwen-

dung mehr gibt. Natürlich ist sie immer

noch ein »bequemer« Maßstab, um Grö-

ßenverhältnisse in Planetensystemen dar-

zustellen, aber für solche Darstellungen be-

darf es keiner auf zehn Dezimalstellen ge-

nauen Definition. Und für alle physikalisch

exakten Angaben stehen den Astronomen

entweder die SI-Einheiten – also Meter und

Kilometer – oder die astronomisch übli-

chen Lichtjahre zur Verfügung. <

25

STADTLEBEN

Krank durch Ausgrenzungvon Caroline RingDie Globalisierung bewirkt, dass überall auf der Welt Menschen vom Land in die Städte ziehen, um dort für ihre daheimgebliebenen Familien Geld zu verdienen. Als Migranten sind sie in ihrer neuen Heimat oft fremd und bisweilen ausgegrenzt. Doch die soziale Isolation birgt Stress und Gefahr für die Psyche. Beim letzten World Health Summit diskutierten Mediziner deshalb auch über die psychische Gesundheit der Städter. Spektrum.de sprach mit Andreas Heinz, der als Klinikdirektor für Psychiatrie und Psychotherapie an der Berliner Charité zu interkultureller Psychiatrie forscht.

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26

Herr Professor Heinz, warum treten psychische Probleme ausgerechnet in Städten vermehrt auf?

Andreas Heinz: Es sind nicht die Städte an

sich, die schlecht sind. Es geht darum, was

in den Städten passiert. Da gibt es verschie-

dene Belastungsfaktoren: Unglaublich be-

engte Wohnverhältnisse, Menschenmas-

sen, durch die man sich kämpfen muss –

das ist schon nicht angenehm. Aber als

wirklicher psychischer Belastungsfaktor,

der auch krank machen kann, geht es um

Fragen der sozialen Unterstützung oder

Ausgrenzung. Das hat etwas damit zu tun,

wie anonym ich in den Städten lebe, ob ich

ein Netzwerk aufweise von Leuten, auf die

ich mich verlassen kann, ob ich zu einer Be-

völkerungsgruppe gehöre, die akzeptiert

und respektiert ist, oder aber, ob ich zu ei-

ner gehöre, die ausgegrenzt ist und diskri-

minierend oder anderweitig schlecht be-

handelt wird. Das sind Faktoren, die wirk-

lich eine Rolle spielen für die psychische

Gesundheit.

Welche Gruppen sind davon besonders betroffen?

Es gibt natürlich die vereinsamenden al-

ten Menschen oder die körperlich Behin-

derten, die möglicherweise nicht einbe-

zogen werden. Es trifft unterschiedlichs-

te Menschen, die subjektiv oder objektiv

ausgeschlossen werden und nicht dazu-

gehören – Migranten bilden darunter

eine der größten Gruppen. Dazu existie-

ren beispielsweise gute Zahlen aus Eng-

land für das Auftreten von Psychosen,

also Schizophrenien und anderen Erkran-

kungen. Dort erkranken besonders die

Menschen, die auch rassistisch diskrimi-

niert werden können - also Einwanderer

aus Afrika und der Karibik, die bereits al-

lein durch ihre Hautfarbe auffallen. Auf-

fällig ist dabei, dass die Psychoseraten in

den Stadtteilen besonders hoch ausfal-

len, in denen besonders wenige Angehö-

rige dieser Gruppen leben. Das ist inso-

fern interessant, weil man ja leider da-

von ausgehen muss, dass Stadtteile mit

vielen Zuwanderern auch ärmer sind. Es

kommt also nicht einfach darauf an, wie

viel Geld im Stadtteil steckt, sondern da-

rauf, wie viel Solidarität die Bewohner er-

fahren und wie stark sie ausgegrenzt oder

diskriminiert werden.

Andreas Heinzist Direktor der Klinik für Psychiatrie und Psy-chotherapie der Charité - Universitätsmedizin Berlin.

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27

Worauf lässt sich das Gefühl der Ausgrenzung zurückführen?

Es tritt auf, wenn ich mich nicht mehr auf

bestimmte Formen der sozialen Interak-

tion verlassen kann, zum Beispiel auf ge-

genseitige Hilfe. Sehr wichtig ist zum an-

deren Vertrauen - das Wissen, wenn ich das

einhalte, richten sich auch die anderen da-

nach. Und umgekehrt kann ich mich dar-

auf verlassen, dass die Dinge ebenso Unter-

stützung erfahren und sicher sind, die ich

mache. Wenn man Stressskalen betrachtet,

liegen die Bereiche oder Ereignisse, die qua-

si sozialen Unterstützungsverlust bedeu-

ten, ganz vorn. Das sind offenbar für Men-

schen sehr schwer auszuhaltende Stress-

faktoren.

Was passiert dabei im Kopf, kann man das physiologisch erklären?

Bei den Psychosen scheint das Dopamin

eine große Rolle zu spielen, bei den affek-

tiven Erkrankungen – ganz allgemein ge-

sprochen – eher der Botenstoff Serotonin.

Dieser scheint nicht wie Dopamin die Be-

deutung von Sinneseindrücken hervor-

zuheben, sondern vermittelt eher ein Ge-

fühl der Sicherheit. Analog wird das Fehlen

von Serotonin mit solchen Phänomenen

wie erhöhter Angst, verstärkter Wahrneh-

mung von Bedrohung und übrigens auch

erhöhter Aggressivität in Verbindung ge-

bracht. Dieses Botenstoffsystem kann of-

fenbar durch soziale Isolation gestört wer-

den. Wenn etwa Affen nach der Geburt von-

einander getrennt werden und ihnen nicht

die Unterstützung durch ihre Eltern und

die Gruppe zuteilwird, dann geht der Sero-

toninumsatz im Gehirn massiv in den Kel-

ler. Allerdings in unterschiedlichem Aus-

maß, je nach der genetischen Konstitution

der Tiere.

Was macht das Serotonin in dem Moment im Körper?

Bildgebende Verfahren zeigen einem zwar

immer nur die Spitze des Eisbergs dessen,

was da passiert. Aber man kann sagen, dass

der Serotoninumsatz und -gehalt offenbar

mit der Aktivierbarkeit von Hirnregionen

wie dem Mandelkern – der Amygdala – zu-

sammenhängt, die man insbesondere mit

Gefühlen der Angst und Bedrohung in Ver-

bindung bringt. Darauf kann man offen-

bar durch soziale Interaktion Einfluss neh-

men. Wenn das Gefühl jedoch so verstärkt

zentralnervös prozessiert wird, dann müs-

sen die Betroffenen dies kompensieren: Sie

müssen sich quasi mit anderen Hirnteilen,

die eher der Sprache zugänglich sind oder

mit der Sprache verbunden sind, in der Si-

tuation wieder rational ein Stück beruhi-

gen. Und zum anderen müssen sie natür-

lich lebensgeschichtlich in der Lage sein,

sich etwas Beruhigendes einzuflüstern.

Wenn diese Menschen jedoch schon viele

schlechte Erfahrungen hinter sich haben,

in denen sie sich als bedroht oder ausge-

grenzt erlebten oder körperlich verletzt, se-

xuell missbraucht oder vergewaltigt wur-

den, fällt dies einem natürlich viel schwe-

rer. Dann kann man sich kaum einreden,

dass schon alles gut ausgehen werde, alles

vielleicht nicht so schlimm sei und man ja

im Zweifelsfall auch Hilfe erhalten könnte,

sollte man sich bedroht fühlen.

Wie spiegelt sich das dann bei Migranten wider?

Wir haben zum Beispiel bei Interviews mit

Patienten türkischer Herkunft erlebt, dass

sie erwarten, im Gesundheitssystem nicht

besser behandelt zu werden als auf dem

28

Wohnungsmarkt. Sie treten mit diesen ne-

gativen Erfahrungen erst einmal generali-

sierend an alle Institutionen heran. In die-

sem Moment ist es wichtig, dass sich die

Institution von sich aus bemüht, mit allen

Menschen offen und fair umzugehen und

auf Leute zuzugehen. Die Ermordung von

Migranten durch eine Untergrundorgani-

sation, die über Jahre unbemerkt bleibt, ist

ja nur die brutalste Ausprägung einer ge-

sellschaftlichen Gewalt, die leider existiert.

Das nehmen betroffene Menschen durch-

aus auch als Bedrohung wahr.

Sie beschäftigen sich in Berlin vor allem mit türkischstämmigen Migranten. Wie steht es hier um deren Versorgung?

Zunächst einmal finden sich in Deutsch-

land keine guten nationalen Zahlen über

Erkrankungsraten von Migranten gegen-

über der deutschstämmigen Bevölkerung.

Derartige Daten sollte man aber eigent-

lich haben, wir wissen wollen, wie hoch der

entsprechende Versorgungsbedarf ist. Die

türkischen Migranten bilden die größte

Zuwanderergruppe in Berlin. Deshalb ha-

ben wir eine von der VW-Stiftung geför-

derte Studie durchgeführt, in der wir nach

den Beschwerde- und Erkrankungsraten

bei diesem Personenkreis gefragt haben.

Dadurch entdeckten wir, dass diese Men-

schen überdurchschnittlich häufig psychi-

sche Beschwerden schildern, obwohl wir

nur vier türkischsprachige Psychiater in

Berlin aufweisen.

Gibt es da Bestrebungen, das in Zukunft zu ändern?

Bezüglich der Psychotherapeuten wird be-

reits diskutiert, ob bestimmte sprachliche

Kenntnisse ein Zulassungskriterium sein

könnten. Bisher wird das allerdings noch

nicht umgesetzt. Ich glaube aber, dass es

gar nicht immer nur um die Sprache geht.

Vielmehr möchten viele jemanden tref-

fen, der versteht, was man selber durchge-

macht hat - in welchen Situationen man

stecken kann, wie es im Ausländeramt zu-

geht oder wenn bestimmte Verhaltenswei-

sen oder Ängste auftreten. Es geht um das

Gefühl, dass mich mein Psychotherapeut

versteht, da er meine Erfahrungen mit mir

teilen kann.

Mit welchen Problemen müssen Sie dabei rechnen?

Wir müssen vor allem darauf achten, wie

man sich missverstehen kann. Zum Bei-

spiel können dieselben Worte in unter-

schiedlichen Zusammenhängen etwas an-

deres bedeuten. Das mag bisweilen natür-

lich kulturell bedingt sein. Aber wir dürfen

nicht vergessen, dass eben auch Unter-

schiede zwischen Schichten oder wegen

der Abstammung auftreten. Wir haben

etwa eine Befragung unter Jugendlichen

unterschiedlicher Herkunft gemacht, was

»Drogen« eigentlich sind. In unserem Sys-

tem würde man traditionell den Leuten

sagen, eine Droge macht dann abhängig,

wenn es körperliche Entzugserscheinun-

gen gibt, und wenn man sie absetzt, hat der

abhängige Mensch das Gefühl, er könnte

nicht ohne die Droge leben: Er kommt also

»nicht davon los«. Mit diesen Begriffen zie-

hen sie schon bei deutschen Jugendlichen

Kritik auf sich. Aber bei türkischen Alters-

genossen meinte ein großer Teil, dass dies

Quatsch sei, denn ein starker Mensch kön-

ne ohne alles leben. Unter Deutschen sag-

ten dies zehn Prozent, bei den Jugendlichen

mit türkischem Migrationshintergrund

stieg der Anteil dagegen auf fast die Hälfte

der Befragten. Sie können also mit den am

besten gemeinten Erklärungen völligen

29

Schiffbruch erleiden, wenn Sie sich nicht

mit den Menschen auseinandersetzen. Sie

müssen fragen, was dieses oder jenes für

bestimmte Bevölkerungsgruppen bedeu-

tet, wenn wir diesen oder jenen Punkt qua-

si übersetzen. Das kann man aber natürlich

nicht für alle Kulturen einzeln herausfin-

den und als Handreichung geben. Ich glau-

be, wir brauchen einfach ein Interesse und

müssen im direkten Kontakt nachfragen.

Vielen Dank für das Gespräch.

Stress in der StadtDie Lebensbedingungen in den Metropolen erhöhen offensichtlich das Risiko für psy-chische Erkrankungen. Betroffen sind davon überdurchschnittlich oft Migranten. FO

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TRAUMAFORSCHUNG

Die Wurzeln der Widerstandskraftvon Virginia HughesDie meisten Menschen sind nach einem traumatischen Erlebnis schnell wieder auf den Beinen – manche aber nie. Wissenschaftler wollen herausfinden, was den Unterschied macht.

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31

In einer eisigen Nacht im Januar 1986

trug Elizabeth Ebaugh ihre Lebens-

mittel über den leeren Parkplatz ei-

nes Einkaufszentrums am Stadtrand

von Washington DC. Sie stieg in ihr

Auto und warf die Tasche auf den freien

Beifahrersitz. Aber als sie die Tür schließen

wollte, war die von einem kleinen, unge-

pflegten Mann mit großem Messer in der

Hand versperrt. Er zwang sie, auf den Bei-

fahrersitz zu rutschen, und setzte sich hin-

ters Steuer.

Der Mann fuhr ziellos durch die Land-

schaft und schimpfte dabei über seine un-

treue Freundin und seine Zeit im Gefäng-

nis. Ebaugh, damals 30 Jahre alt und ausge-

bildete Psychotherapeutin, versuchte ihn

zu beruhigen, um ihre Freiheit auszuhan-

deln. Nach mehreren Stunden mit ein paar

Stopps schleppte er sie in ein Motel, schau-

te sich einen Pornofilm an und vergewal-

tigte sie. Dann zwang er sie zurück zu ih-

rem Auto.

Auf Ebaughs verzweifeltes Bitten hin

versprach er, sie frei zu lassen. Als er dann

um etwa zwei Uhr nachts auf einer Brücke

anhielt und ihr befahl auszusteigen, dach-

te sie schon, sie hätte es geschafft. Doch

dann gab er ihr Zeichen, von der Brücke zu

springen. »Da bin ich dann völlig durchge-

dreht«, erinnert sich Ebaugh: Angst und Er-

schöpfung ließen sie in Ohnmacht fallen.

Sie kam im freien Fall zu sich. Der Mann

hatte sie - schwach wie sie war und an den

Händen gefesselt - aus einer Höhe von vier

Stockwerken von der Brücke gestoßen. Als

sie ins eisige Wasser tauchte, drehte sie

sich auf den Rücken und begann mit den

Füßen zu strampeln. »In dem Moment war

ich mir völlig sicher, ich würde es schaf-

fen«, sagt sie.

Nur wenige müssen solche psychischen

und körperlichen Qualen erleiden wie

Ebaugh in dieser Nacht. Extremer Stress ist

aber nicht selten. Schätzungsweise 50 bis

60 Prozent aller Amerikaner haben irgend-

wann in ihrem Leben ein traumatisches

Erlebnis, sei es bei einem Militäreinsatz,

einem Überfall, einem schweren Autoun-

fall oder einer Naturkatastrophe. Heftiger

Stress löst eine starke Reaktion im Körper

aus und knüpft im Gehirn Verbindungen

zwischen dem Ereignis und der Angst. Bei

etwa acht Prozent aller Traumaopfer blei-

ben diese über mehr als einen Monat beste-

hen, und man spricht von einer Posttrau-

matischen Belastungsstörung (PTBS; engl.:

Posttraumatic Stress Disorder, PTSD). Im-

mer wiederkehrende, Furcht einflößende

Erinnerungen, die Vermeidung jeglicher

Triggersituationen der Erinnerungen und

ein erhöhter Erregungszustand gelten als

die drei diagnostischen Hauptkriterien.

Auch Ebaugh entwickelte in den Mo-

naten nach dem Überfall solche Sympto-

me und erhielt die Diagnose PTBS. Mit Hil-

fe von Freunden, Psychologen und Seel-

sorgern besserte sich ihr Zustand; etwa

fünf Jahre später waren die Symptome ver-

schwunden. Sie eröffnete ihre eigene Pra-

xis, heiratete und bekam einen Sohn.

Etwa zwei Drittel aller PTBS-Patienten er-

holen sich letztendlich wieder. »Die meis-

ten tolerieren sogar Angst einflößende

Stresssituationen und erneute Traumata

recht gut, meint Robert Ursano, der Direk-

tor des Center for the Study of Traumatic

Stress an der Uniformed Services Universi-

Exklusive Übersetzung aus

32

ty of the Health Sciences in Bethesda, USA.

Er und seine Kollegen wollen wissen, was

zu dieser mentalen Stärke führt. »Wie er-

klärt sich diese psychische Belastbarkeit

der menschlichen Seele?«

Seit den 1970er Jahren ist klar, dass psy-

chosoziale Faktoren - etwa ein starkes so-

ziales Netzwerk, die Bereitschaft, sich mit

Ängsten auseinanderzusetzen und eine

optimistische Lebenseinstellung bei der

Rekonvaleszenz - hilfreich sind. Inzwi-

schen wird der Einfluss biologischer Fakto-

ren untersucht. So wurden bei Menschen

und im Tiermodell genetische Varianten

gefunden, die das individuelle PTBS-Risi-

ko beeinflussen. Erforscht wird auch, wie

sich Körper und Gehirn beim Erholungs-

prozess verändern und warum Psychothe-

rapie nicht immer hilft. Ziel ist es letztlich,

Behandlungsmöglichkeiten zur Verbesse-

rung der psychischen Belastbarkeit zu ent-

wickeln.

Eine ganz normale ReaktionNiemand wird je ganz nachvollziehen kön-

nen, was sich während des Angriffs im Kopf

Ebaughs abspielte - immerhin aber lernen

Forscher langsam immer mehr über die

physiologischen Reaktionen des Körpers.

Die Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) etwa

sendete, als Ebaugh Angreifer und Messer

sah, Signale an die über den Nieren liegen-

den Nebennieren, die nun wiederum die

Stresshormone Adrenalin und Kortison

ausschütteten: Ihr Puls beschleunigte sich,

ihr Blutdruck stieg, ihre Schweißdrüsen

auf der Haut wurden aktiv und die Sinne

geschärft. Neuronenschaltkreise verknüpf-

ten sich und verdrahteten das Erlebnis so

fest im Gedächtnis: Bei einer neuerlichen

Bedrohung wird sie sich sofort wieder an

die Angst erinnern und fliehen wollen.

Die Nachwirkungen sind heftig. In der

ersten Woche nach dem Überfall »fühlte

ich mich wie ein Neugeborenes«, berich-

tet Ebaugh. »Ständig wollte ich im Arm ge-

halten werden; zumindest aber musste im-

mer jemand in der Nähe sein.« Zum stän-

digen Zitter kamen Schreckhaftigkeit und

andauernde Angstgefühle - sowie die Un-

fähigkeit, auch nur in die Nähe des Ein-

kaufszentrums zu gehen.

Fast jeder Traumapatient kennt solche

PTBS-Symptomen zumindest teilweise.

Viele leiden später an schweren Depressi-

onen, Abhängigkeit oder Suizidgedanken.

PTBS kann einen horrenden Tribut for-

dern. Als zwischen 2005 und 2009 eine

wachsende Zahl von Soldaten im Irak und

Afghanistan stationiert wurden, stieg die

Suizidrate in der US-Army und bei den Ma-

rines fast auf das doppelte.

In den letzten 20 Jahren haben Wissen-

schaftler mit unterschiedlichen bildge-

benden Verfahren das Gehirn von Trau-

mapatienten untersucht. Dabei fielen zwei

Hirnareale von PTBS-Patienten auf, die

stressbedingt zu schrumpfen scheinen:

der Hippokampus - ein basaler Teil des lim-

bischen Systems, wichtig für die Gedächt-

nisbildung – und der Anteriore cinguläre

Cortex (ACC), ein Teil des präfrontalen Kor-

tex, der für Vernunft und Entscheidungs-

findung verantwortlich ist. Misst man mit

funktioneller Magnetresonanztomogra-

phie (fMRT) den Blutfluss im Gehirn so

zeigt sich, dass PTBS-Patienten, die an ihr

Trauma erinnert werden, einen weniger

aktiven präfrotalen Kortex und eine über-

aktive Amygdala haben. Bei der Amygda-

la handelt es sich um eine weitere Region

des limbischen Systems, in der Angst und

Emotionen verarbeitet werden.

Bei Traumapatienten, die keine PTBS

entwickeln, ist der präfrontale Kortex da-

gegen aktiver. Wie der Neurowissenschaft-

ler Kerry Ressler von der Emory University

33

in Atlanta, USA, mit seinen Kollegen im Au-

gust zeigen konnte, sind der ACC und der

Hippocampus bei bei solchen weniger an-

fälligen Patienten stärker miteinander ver-

schaltet [1]. Somit scheint die Belastbarkeit

des Menschen zumindest teilweise davon

abzuhängen, wie intensiv die Schaltkreise

für eine rationale Bewertung im Kortex mit

denen für die emotionale Verarbeitung im

limbischen System interagieren. »Belastba-

re Menschen finden anscheinend eine sehr

heilsame Reaktion auf negative Stimuli,«

erläutert Dennis Charney, der als Psychia-

ter an der Mount Sinai School of Medicine

in New York arbeitet und sich mit bildge-

bender Analyse des Gehirns von Vergewal-

tigungsopfern, Soldaten und anderen trau-

matisierten Patienten beschäftigt hat.

Schützendes UmfeldNach der gewaltsamen Entführung begab

sich Ebaugh in Psychotherapie und pro-

Die Kennzeichen von akutem StressBedrohliche Ereignisse lösen eine Kaskade von Reaktionen im Körper aus.

NAT

URE

34

bierte verschiedene alternativ-medizini-

sche Behandlungen aus. Dass sie mit ihrem

Erlebnis fertig werden konnte, schreibt sie

aber vor allem ihrem fürsorglichen Um-

feld zu - Helfern, die sich schon unmittel-

bar nach der Tat um sie kümmerten. Etwa

der LKW-Fahrer, der ihr - nachdem sie sich

gerade über die felsige Böschung des Flus-

ses geschoben hatte - sofort an der nächst-

gelegen Raststätte mit heißem Tee versorg-

te. Auch die herbeigerufenen Polizisten wa-

ren mitfühlend und geduldig und der Arzt

im Krankenhaus behandelte sie wie seine

eigene Tochter. Dann nahm sie ein guter

Freund für eine Weile auf, und ihre Fami-

lie gab ihr Rückhalt und moralische Unter-

stützung. »Anfangs musste ich die Leute

fast von Besuchen bei mir abhalten, weil es

so viele waren«, berichtet sie.

Für verschiedene Traumata konnte ge-

zeigt werden, wie soziale Unterstützung

die Entwicklung von PTBS und anderen

psychischen Probleme dämpft. Der Psy-

chologe James Coan von der University of

Virginia in Charlottesville in USA hat eine

Reihe von Untersuchungen mittels fMRT-

Scanner durchgeführt. Dabei lagen Frau-

en in einem fMRT-Scanner und erhielten

immer wieder beängstigende Hinweise,

wie die Ankündigung eines kleinen elektri-

schen Schlags am Fußgelenk in den nach-

folgenden 4 bis 10 Sekunden. Die Hinweise

lösten sensorische Erregungen aus und ak-

tivierten Hirnregionen, die mit Furcht und

Angst im Zusammenhang stehen. Viel we-

niger heftig fiel ihre Reaktion aus, sobald

ihr Partner oder Freunde sie an der Hand

hielten [2, 3].

Warum Sozialkontakt Linderung schafft,

vermag niemand genau zu erklären: Zu

viele Hirnkreisläufe und neurochemische

Prozesse sind beteiligt. Eine Berührung

setzt in unserem Gehirn offenbar natürli-

che Opioide wie die Endorphine frei - und

weil der ACC viele Opioidrezeptoren trägt,

beeinflussen vielleicht gerade Berührun-

gen auch unsere Stressantwort.

Auch das Hormon Oxytocin, dass bei so-

zialen Kontakten im Gehirn zirkuliert, Ver-

trauen fördert und Angst mindert spielt

eine Rolle. In einer Studie bekamen Pro-

banden zunächst eine Dosis Nasenspray

verabreicht, in die entweder Oxytocin oder

ein Plazebo gemischt war. Dann wurden

Angst einflößende Bilder präsentiert und

die Reaktion mit bildgebenden Verfahren

ausgewertet. Tatsächlich zeigten die oxy-

tocinbehandelten Teilnehmer schwächere

Aktivitäten in der Amygdala und weniger

starke Verbindungen zwischen Amygdala

und dem Hirnstamm, in dem Stressreak-

tionen wie die Herzfrequenz kontrolliert

werden. Die Ausschüttung von Oxytocin

beim Kontakt mit anderen Leuten vermin-

dert möglicherweise unsere Antwort auf

Stress, vergleichbar den Endorphinen.

Auch die sozialen Erfahrungen aus der

Vergangenheit können wichtig sein. Ohne

jeden Zweifel ziehen chronische Vernach-

lässigung oder Missbrauch eine Reihe psy-

chischer Probleme nach sich und und ein

erhöhtes Risiko für PTBS. Allerdings weist

Ressler auch auf einen gut dokumentier-

ten, dabei aber kaum verstandenen Neben-

effekt hin: Die »Stressabhärtung«. Sie führt

dazu, dass zumindest Nagetiere [5] und Af-

fen [6] im späteren Leben belastbarer sind,

wenn sie in der frühen Kindheit vereinzel-

te Stressereignisse erleiden mussten, etwa

einen Elektroschock oder die kurzfristige

Isolation von der Mutter.

Auch Ebaugh meint, frühzeitiger Stress

verbunden mit der Sicherheit, ihn zu be-

wältigen, hat ihr bei der Erholung geholfen.

Als Zehnjährige waren ihre Knie wegen ei-

ner angeborenen Fußfehlstellung operiert

worden, worauf sie sich ein Jahr lang inten-

35

siver Rehabilitationsmaßnahmen unter-

ziehen musste. »Mit Schmerzen zu leben,

tapfer zu sein und sich durchzubeißen war

mir nicht fremd« meint sie. »So etwas trai-

niert - wie einen Muskel, der dadurch stär-

ker wird.«

Von Natur aus belastbarDie meisten Traumapatienten erholen sich

zwar - manche aber schaffen es nie. Eine

Ursache suchen einige Wissenschaftler im

Epigenom, also den chemischen Modifika-

tionen, die beim An- und Abschalten der

Gene beteiligt sind. Andere untersuchen

die Gene selber, zum Beispiel FKBP5. Die-

ses Gen schaltet sich in die hormonellen

Feedbackmechanismen zur Regulation der

Stressantwort im Gehirn ein. Ressler und

Kollegen präsentierten im Jahr 2008 Un-

tersuchungen zu Innenstadtbewohnern

mit niedrigem Einkommen, die als Kinder

physisch oder sexuell missbraucht worden

waren. Bei ihnen fand er einige Varianten

des FKBP5-Gens, die für PTBS im Erwachse-

nenleben prädisponierten und andere, die

davor schützten [7].

Im Brennpunkt des Interesses steht als

Biomarker psychischer Widerstandsfä-

higkeit aber vor allem das Neuropeptid Y

(NPY), ein vom Gehirn unter Stress freige-

setztes Hormon. Anders als die klassischen

Stresshormone, die den Körper in Alarm-

stufe versetzen, wirkt NPY auf Rezepto-

ren in verschiedenen Teilen des Gehirns

- einschließlich der Amygdala, dem präf-

rontalen Kortex, dem Hippokampus und

dem Gehirnstamm – und schaltet dort den

Alarm wieder ab. »Dieses Bremssystem

scheint der wichtigste Regulator der Be-

lastbarkeit zu sein,« meint die Neurowis-

senschaftlerin Renu Sah von der Universi-

ty of Cincinnati in Ohio.

Das Interesse am Zusammenhang von

NPY und psychischer Belastbarkeit wurde

im Jahr 2000 von einer Studie mit US-Sol-

daten geweckt, bei der in einem Überlebens-

training eine Kriegsgefangenschaft simu-

liert - inklusive Essens- und Schlafentzug,

Isolierung und verschärften Verhören [8].

Dabei stieg der NPY-Level im Blut der Pro-

banden während der Befragungen an. Sol-

daten von Sondereinsatzkommandos, die

auf besonders harte Belastungen trainiert

waren, hatten außerdem von Haus aus hö-

here NPY-Spiegel als sonstige Soldaten.

Inzwischen wird in Tiermodellen die

Funktionsweise von NPY untersucht. In ei-

nem an der Indiana University School of

Medicine in Indianapolis durchgeführten

Experiment wurden Ratten erst für 30 Mi-

nuten in einem engen Plastikbeutel isoliert

und anschließend wieder in eine Box mit ei-

ner weiteren Ratte freigelassen [9]. Das Ein-

zwängen machte die Ratte so ängstlich, dass

sie 90 Minuten lang den Kontakt mit dem

anderen Tier vermied. Wurde einer Ratte

aber vor dem Einzwängen NPY gespritzt,

ging sie anschließend mit dem Käfiggenos-

sen um, als ob nichts gewesen wäre.

Diese Beobachtungen könnten neue

Therapien anstoßen. Charneys Arbeits-

gruppe am Mount Sinai führt eine Pha-

se-II-Studie durch, in der NPY-Nasenspray

bei PTBS-Patienten getestet wird. Andere

Forscher untersuchen die Freisetzung von

NPY beim Einsatz so genannter »small mo-

lecules«, also kleiner Moleküle, welche die

Blut-Hirnschranke überschreiten können.

Diese blockieren Rezeptoren, die die Frei-

setzung von NPY regulieren.

StressbewältigungBei der Suche nach weiteren biologischen

Markern der psychischen Belastbarkeit ist

das US-Militär führend. Auch auf Grund

steigender Suizidraten unter Soldaten ko-

operiert das US-Militär seit 2008 im Rah-

36

men des 65 Millionen teuren Projektes

STARRS (the Study to Assess Risk and Resi-

lience in Servicemembers) mit dem Natio-

nal Institute of Mental Health und verschie-

denen akademischen Instituten. STARRS

besteht aus mehreren Unterprojekten, ein-

schließlich einer retrospektiven Analy-

se der anonymisierten medizinischen und

verwaltungstechnischen Akten von über

1,6 Millionen Soldaten. Ziel ist es, Vorzei-

chen von Suizid, PTBS und anderen menta-

len Problemen zu erkennen. Die Projektmit-

arbeiter sammeln auch von zehntausenden

aktiver Soldaten Blutwerte, Daten zur me-

dizinischen Vorgeschichte und Ergebnisse

kognitive Tests. Erste Ergebnisse sollen im

kommenden Jahr veröffentlicht werden.

Darüber hinaus finanziert das Militär

Untersuchungen im Tiermodell. Die meis-

ten Nagetiere assoziieren sehr schnell einen

schmerzhaften Elektroschock am Fuß mit

einem bestimmten Signal wie einem Ton

oder einem bestimmten Käfig. Sobald sie

diese Assoziation erkannt haben, erstarren

sie beim Ertönen des Signals, auch wenn der

Elektroschock ausbleibt. Vor einigen Jah-

ren verpaarte Abraham Palmer, ein Geneti-

ker von der University of Chicago in Illinois,

gezielt Mäuse, die für ungewöhnlich kur-

ze Zeit erstarrten. Nach etwa vier Genera-

tionen hatte er besonders belastbare Mäu-

se, die etwas halb so lange erstarrt blieben

[10]. Dies lag aber nicht an einer veränder-

ten Schmerzsensitivität oder allgemeinen

Lernfähigkeit der Tiere. Stattdessen zeigt

sich bei den Mäusen eine ungewöhnlich

niedrige Aktivität in Amygdala und Hip-

pokampus, wie der Neurowissenschaftler

Luke Johnson von der Uniformed Sevices

University bemerkte. Seine Daten passen zu

Befunden bei PTBS-Patienten. Darüber hin-

aus fand er im Urin der Mäuse niedrige Le-

vel des Stresshormons Korticosteroid.

»Das Stresssystem dieser Mäuse ist

deutlich herunterreguliert, auch in Ruhe-

phasen,« kommentiert Johnson. »Offen-

bar existieren biologische Mechanismen,

die die Angsterinnerungskapazitäten be-

einflussen.« In zukünftigen Experimenten

will Johnson mit Hilfe der Mäuse NPY und

mögliche neue Therapien untersuchen.

Ebaugh hat sich inzwischen auf die Be-

handlung von Traumaopfern spezialisiert.

Auch sie glaubt, dass Medikamente zur

Genesung beitragen können. Manche Pa-

tienten mögen auf anderen Wege Erleichte-

rung finden – religiöse Praktiken etwa, die

Altruismus, das Gemeinschaftsdenken und

den Lebenssinn ins Zentrum stellen haben

sich beispielsweise als hilfreich erwiesen.

Ebaugh selbst hat von Yoga, Meditation, Na-

turheilmitteln und Akupunktur profitiert.

Inzwischen kauft sie ihre Lebensmittel

wieder in genau dem Supermarkt, auf des-

sen Parkplatz sie entführt wurde. Sie fährt

auch wieder über die Brücke, von der sie ge-

worfen wurde, als wäre es irgendeine Stra-

ße. Dem Täter habe sie vergeben, meint sie.

Wenn sie darüber nachdenkt, was er ge-

macht hat, dann tut sie dies ohne Ärger,

Traurigkeit oder Angst. »Im Moment wird

mein Leben davon gar nicht beeinflusst, zu-

mindest nicht negativ,« sagt sie. »Wenn ich

das Positive herausziehen möchte, erkenne

ich, wie viel ich durch alles gelernt habe.« <

[1] Neuropsychopharmacology 10.1038/

npp.2012.146, 2012

[2] J. Psychol.Sci. 17, 1032, 2006

[3] J. P. Int. J. Psychophysiol. (in press)

[4] J. Neurosci. 25, 11489, 2005

[5] Clin. Neurosci. 8, 397, 2006

[6] J. Traum. Stress 20, 423, 2007

[7] J. Am. Med. Assoc. 299, 1291, 2008

[8] Biol. Psychiatry 47, 902, 2000

[9] J. Neurosci. 28, 893, 2008

[10] Genes Brain Behav. 6, 736, 2007

3737

REZENSION

Dagmar Röhrlich UrmeermareverlagISBN: 3866481233

Dieses Buch können Sie im Science-Shop für 28,00 € (D), 28,80 € (A) kaufen.www.science-shop.de/artikel/1157065?et_cid=15&et_lid=28

REZENSION

Der Siegeszug des Lebensvon Thomas Trösch

Alles beginnt mit einem Haifisch:

Als der dänische Naturforscher

Nicolaus Steno (1638-1686) im

voll besetzten Anatomischen

Theater zu Florenz den Kopf der

Raubfischs seziert, fällt ihm die markante Form der

Zähne ins Auge. Ähneln sie nicht jenen Zungenstei-

nen, die seit alters her als Amulett Schutz vor allen

Arten von Giften versprechen? Doch wenn die ver-

meintlichen Steine in Wirklichkeit fossile Haifisch-

zähne sind, warum findet man sie dann auch in Ge-

birgen fernab aller Meere?

Diese Szene aus dem Jahr 1666 stellt Dagmar

Röhrlich an den Anfang ihres Werkes und führt uns

damit gleich an eine der zentralen Fragen der frühen

Naturwissenschaft heran: Wie lassen sich die zahl-

reichen versteinerten Überreste früher Lebensfor-

men mit den seinerzeit gängigen, christlich gepräg-

ten Vorstellungen von der Entstehung der Erde und

des Lebens auf ihr in Einklang bringen? Eine Frage,

deren Beantwortung das überkommende Weltbild

ähnlich stark erschüttern sollte wie die Erkenntnis-

se eine Kopernikus, Kepler oder Galilei. Doch Röhr-

lichs Buch ist keine Biografie des »Vaters der Geolo-

gie«, auch wenn uns Nicolaus Steno an verschiede-

nen Stellen des Werkes immer wieder begegnet: Die

Haifischszene bildet nur den Auftakt zu einer Reise

durch vier Milliarden Jahre Erdgeschichte - von den

frühesten Anfängen des Lebens bis zu Triumph der

Säugetiere, an dessen vorläufigem Ende der Mensch

steht. Wir erleben den »Urknall des Lebens« mit – so

die Überschrift eines der insgesamt 13 Kapitel des

Buches -, begegnen merkwürdigen Organismen der

Frühzeit wie der »lebenden Pizza« Dickinsonia, be-

gleiten die Wirbeltiere auf ihrem unaufhaltsamen

Siegeszug ebenso wie in den katastrophalen Zeiten

globalen Massensterbens und enden schließlich in

der Gegenwart, bei einem nachdenklichen Ausblick

auf die schwerwiegenden Folgen unseres Eingrei-

fens in die marinen Ökosysteme.

All das ist fesselnd und mit großer Sachkenntnis

erzählt. Die Illustrationen von Jürgen Willbarth ma-

chen das Buch zudem auch zu einem optischen Ge-

nuss. Insgesamt ein sehr gelungenes Werk und als

Weihnachtsgeschenk für Freunde kluger Sachbü-

cher unbedingt empfehlenswert. <

Der Rezensent ist Wissenschaftsredakteur in Düsseldorf.

38

Assistent (m/w) für das SOFIA Bildungs- und Öffentlichkeits-programmArbeitgeber: Universitat StuttgartStandort Stuttgart, Germany

Gültig bis 15. December 2012

Referenz EPO

Das amerikanisch-deutsche Gemeinschafts-projekt SOFIA – Stratosphären Observatori-um Für Infrarot Astronomie – ist eine flie-gende Sternwarte für die Grundlagen for - schung im Bereich der Infrarot- und Submil-limeter-Astronomie. Die Universität Stutt-gart betreibt im Raumfahrtzentrum Baden-Württemberg das Deutsche SOFIA Institut (DSI) als wissenschaftliche Einrichtung zur Vorbereitung und Durchführung der wissenschaftlichen Nutzung von SOFIA.SOFIA stellt aber nicht nur für die Wissen-schaftler eine einzigartige Beobachtungs-plattform … (mehr)

SPS-SoftwareentwicklerArbeitgeber : Schmieder GmbHStandort Germany

Gültig bis 17. December 2012

Referenz Euraxess-euraxess-

jobs-33835244

Für unseren Kunden, ein renommiertes Un-ternehmen am Bodensee suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt, im Rahmen der privaten Arbeitsvermittlung, einen SPS-Soft-wareentwickler.Ihre Aufgaben:> Selbstständiges Projektieren von komple-

xen Steuerungen für Sondermaschinen und verfahrenstechnische Anlagen

> Softwareerstellung und Inbetriebnahme von PC-basierenden SPS-Steuerungen, Vi-sualisierungs-, Datenerfassungssystemen sowie intelligenten Bedienfeldern

> Softwareerstellung und Wiederinbetrieb-nahme sowie Anlaufbetreuung … (mehr)

10 Doctoral Researcher positions: Research projects on several topics in Natural and Life SciencesArbeitgeber: Jena School for Microbial Communication (JSMC) at the Friedrich Schiller University JenaStandort Jena, Germany

Gültig bis 2. December 2012

The Jena School for Microbial Communica-tion (JSMC) is funded by the German Excel-lence Initiative. JSMC is an ambitious Gra-duate School with over 150 PhD students who are educated in a structured, interdis-ciplinary training program based on top-le-vel fundamental research. It conceptionally combines different research areas to a comprehensive picture of microbial com-munication (www.jsmc.uni-jena.de). Insti-tutes at five faculties of the Friedrich Schil-ler University Jena, six non-university research institutes … (mehr)

Jobs of the Week spektrum.naturejobs.com

präsentiert

39

Promotion zum Thema: Mikro fluidisches Handlingsystem für die synthetische BiologieArbeitgeber: Karlsruhe Institute of Techno-logy (KIT)– Helmholtz AssociationStandort Karlsruhe, Germany

Gültig bis 30. June 2013

Referenz Helmholtz-32-2012-IMT

Work group: Institut für Mikrostrukturtech-nik (IMT)Area of research: PHD ThesesTätigkeitsbeschreibung: Am Institut für Mi-krostrukturtechnik (IMT) des KIT werden mikro- und nanofluidische BioMEMS-Syste-me auf Basis polymerer Werkstoffe für viele neuartige Anwendungen und Messungen in der modernen Biologie, Biotechnologie oder Medizintechnik entwickelt. Zusam-men mit dem Institut für Toxikologie und Genetik (ITG) des KIT soll ein mikroflui-disches Handlingsystem … (mehr)

Informatiker/InArbeitgeber: Helmholtz Centre Potsdam – GFZ German Research Centre for Geosciences – Helmholtz AssociationStandort Germany

Gültig bis 10. December 2012

Referenz Helmholtz-56/RZ/12 G

Das Helmholtz-Zentrum Potsdam Deut-sches GeoForschungsZentrum (GFZ) ist als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft das nationale Forschungszentrum für Geowis-senschaften in Deutschland.Für das Rechenzentrum suchen wir ein/eine Informatiker/inAufgaben: > Administration und Weiterentwicklung

des zentralen Backup- und Archivsystems, Mitarbeit am zentralen Massendatenspei-chersystems des GFZ unter Nutzung wick-lungslinien, Ableitung von Konsequenzen für das GFZ … (mehr)

Abteilungsleitung ChemikaliensicherheitArbeitgeber: Bundesinstitut für Risiko-bewertungStandort Berlin, Germany

Gültig bis 7. December 2012

Referenz 1009/2012

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) ist das nationale Institut, das auf der Grundlage international anerkannter wis-senschaftlicher Bewertungskriterien Gut-achten und Stellungnahmen zu Fragen der Lebensmittel-, Futtermittel- und Chemikali-ensicherheit und des gesundheitlichen Verbraucherschutzes erstellt. In diesen Be-reichen berät es die Bundesregierung sowie andere Institutionen und Interessengrup-pen. Das BfR betreibt eigene Forschung zu Themen, die in engem Zusammenhang mit seinen Bewertungsaufgaben stehen. … (mehr)

Jobs of the Week spektrum.naturejobs.com

präsentiert

40

Maschineningenieur (Konzeption und Optimierung mechatronischer Systeme und Komponenten)

Arbeitgeber: Swisselect agStandort Olten, Switzerland

Gültig bis 19. December 2012

Referenz Euraxess-euraxess-

jobs-33835242

Junger Daniel Düsentrieb oder weibliches Genie mit Potential um Benchmarks in der Hightech elektromechanischen Bewegungs-technik zu setzen!Unsere Kundin, zwischen Bern und Zürich gelegen, steht für wegweisende Innovation und Spitzentechnologie im Umfeld Mecha-tronik, Robotik und Automation. Zu den Kun-den zählen weltweit renommierteste Unter-nehmen für Hightech Produktionsanlagen welche mit hoch präzisen Komponenten und Systemlösungen beliefert werden. … (mehr)

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Verkaufsleitung Spektrum Stellenmarkt

Thomas Fiebig

Tel.: +44 (0) 207 843 4932Fax: +44 (0) 207 843 4996Email: spektrum@nature.com

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38 Das Gespenst von Genf wird greifbarAm Mittwoch hat das CERN die Entdeckung eines neuen Teilchens bekannt gegeben. Auf das Higgs-Boson wollen sich die Forscher aber noch nicht endgültig festlegen.

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> Schwarzes Loch zerreißt Stern und bildet Materiescheibe aus

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