Studie zeigt, wie und warum Akupunktur die Hirnaktivität verändert

Archiv: Akupunktur in der Anwendung | Copyright: K.Hunter/Public Domain

Essen/ Deutschland - Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) haben Essener Wissenschaftler die Hirnaktivitäten von Patienten während einer Schmerzstimulation mit und ohne Akupunkturbehandlung miteinander verglichen und dabei festgestellt, warum und wie die alternative Methode bei der Schmerzbehandlung wirkt.

Wie Dr. Nina Theysohn vom "Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie" am "Universitätsklinikum Essen" auf der Fachtagung der "Radiological Society of North America" (RSNA) in Chicago berichtete, war "die Rolle von Akupunktur bei der Wahrnehmung und Verarbeitung von Schmerzen bislang umstritten. Die funktionelle Magnetresonanztomographie ermöglicht es uns, jene Hirnregionen direkt zu beobachten, die während der Schmerzwahrnehmung aktiviert werden, und wie diese sich durch den Einsatz von Akupunktur verändert."

fMRI misst die minimalen metabolischen Veränderungen, die sich in aktiven Hirnregionen ereignen, während die untersuchte Person eine bestimmte Aufgabe durchführt oder externen Stimuli ausgesetzt wird.

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Gemeinsam mit der Fakultät für Naturheilkunde und Integrative Medizin an der "Universität Duisburg-Essen" haben die Forscher 19 gesunden freiwilligen Probanden während der fMRT-Scans elektrische Schmerzimpulse am linken Fußknöchel zugeführt. Danach wurden an drei Stellen, darunter zwischen den Zehen, unter dem Knie und in der Nähe des Daumens. Mit den so platzierten Nadeln, wurde der fMRT-Scan erneut durchgeführt, während die elektrischen Schmerzimpulse nun am linken Knöchel angesetzt wurden. Danach verglichen die Forscher die Aufnahmen und Daten der beiden Sitzungen miteinander: Tatsächlich erzeugte die Akupunktur deutlich geringere Aktivitäten in jenen Hirnarealen, die für die Schmerzwahrnehmung verantwortlich sind. 
Laut Theysohn wirkte sich die Akupunktur auch auf Hirnaktivitäten in Bereichen, die für die Schmerzwahrnehmung zuständig sind, in ähnlicher Weise aus, wie schmerzlindernde Placebos.

"Akupunktur wirkt wahrscheinlich über mindestens zwei Mechanismen: Zum einen durch unspezifische erwartungsbasierte Effekte und durch spezifische Veränderungen des ankommenden Schmerzsignals. Unsere Ergebnisse unterstützen die Ansicht, dass sowohl nichtspezifische als auch spezifische Mechanismen existieren und belegen, dass Akupunktur zur Schmerzlinderung beitragen kann."


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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / radiologyinfo.org / rsna.org

Drei mal mehr Sterne im Universum als bislang gedacht

Rote Zwerge im Visier der Astronomen: Ein vergleich zwischen der MIlchstraße (l.) und einer der neu unterscuhten Galaxien (r.), (Illu.) | Copyright: Yale University

New Haven/ USA - Astronomen haben herausgefunden, dass die Anzahl kleiner, lichtschwacher Sterne, sogenannter Roter Zwerge, deutlich höher ist als bislang gedacht und die Gesamtanzahl der Sterne im Universum damit wahrscheinlich verdreifacht. Gleichzeitig steigt damit auch die Anzahl möglicher Planeten um diese Sterne und damit auch die Wahrscheinlichkeit für intelligentes außerirdisches Leben.

Da Rote Zwerge in Vergleich etwa zu Sternen wie unserer Sonne relativ klein und lichtschwach sind, war es für Astronomen bislang verhältnismäßig schwer, diese zu entdecken. Es war also bislang auch nicht bekannt, welchen Anteil die Zwergsterne an der Gesamtzahl der Sterne im Universum einnehmen.

Mit neuen Instrumenten am "Keck Observatory" auf Hawaii ist es Forschern um Pieter van Dokkum von der "Yale University" nun gelungen, die schwachen Signaturen Roter Zwerge in acht massereichen und der Milchstraße relativ nahe gelegenen Galaxien mit Entfernungen von 50 bis 300 Millionen Lichtjahren nachzuweisen. Hierbei stellten die Wissenschaftler fest, dass es von den Sternen, deren Leuchtkraft nur 10 bis 20 Prozent jener unserer Sonne ausmacht, deutlich mehr gibt als bislang angenommen wurde.

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"Niemand wusste bislang, wie viele dieser Sterne es tatsächlich gibt", erläutert van Dokkum, der die Ergebnisse dessen Team die neuen Beobachtungen aktuell im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht hat. "Unterschiedliche theoretische Modelle gingen bislang von einer Vielzahl möglicher Werte aus."

Alleine in elliptischen Galaxien entdeckten die Forscher 20 Mal mehr Rote Zwerge als in unserer Milchstraße. "Für gewöhnlich nehmen wir an, dass andere Galaxien ähnlich aussehen wie unsere. Die neuen Daten aber legen nahe, dass in anderen Galaxien auch andere Bedingungen vorherrschen können", kommentiert der ebenfalls an der Entdeckung beteiligte Astrophysiker Charlie Conroy vom "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics". "Diese Entdeckung könnte weitreichende Konsequenzen für unser Verständnis der Entstehung und Evolution von Galaxien haben." Beispielsweise könnten Galaxien deutlich weniger Dunkle Materie beinhalten als bislang ebenfalls anhand von theoretischen Berechnungen vermutet.

Zusätzlich zu dem Anstieg der Anzahl bekannter Sterne im Universum, steigert die Entdeckung der Astronomen auch die mögliche Anzahl von Planeten um diese Sterne und erhöht damit zugleich auch die Wahrscheinlichkeit für außerirdisches Leben. Vor diesem Hintergrund verweist van Dokkum besonders auf die kürzliche Entdeckung eines Planeten innerhalb der sogenannten habitablen Zone (also jener Region um einen Stern, innerhalb der aufgrund gemäßigter Oberflächentemperaturen Wasser in flüssiger Form auf einem Planeten existieren kann), um den roten Zwergstern "Gliese 581" (...wir berichteten, s. Links). "Es ergibt sich [nun] die Möglichkeit von Billionen von erdähnlichen Planeten um derartige Sterne." Da laut den Forschern die meisten der entdeckten Roten Zwerge älter als 10 Milliarden Jahre alt sind, könnten sich auf ihnen auch schon komplexe Lebensformen und Intelligenz entwickelt haben.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / yale.edu

Neu entdeckte Lebensform in Salzsee erweitert Definition für Leben

Blick über den Mono Lake | Copyright: NASA

Washington/ USA - NASA-Wissenschaftler haben in einem für Leben, wie wir es bislang kannten, giftigen Salzsee Mikroben entdeckt, die im Aufbau ihrer DNA das von Wissenschaftlern bislang als Grundvoraussetzung für sämtliche Lebensformen betrachtete Phosphor mit dem eigentlich hochgradig giftigem Arsen ersetzen können. Damit stellt die Entdeckung der Mikroben die bislang gültige feste Definition der Grundlagen des irdischen Lebens auf den Kopf und erweitert zugleich die Möglichkeiten, unter welchen Bedingungen sich nicht nur auf der Erde sondern auch auf anderen Himmelskörpern Leben entwickelt haben könnte.

Wie die Forscher um die NASA-Astrobiologin Felisa Wolfe-Simon von der "U.S. Geological Survey" im Fachmagazin "Science Express" berichten, gedeihen und reproduzieren sich die Mikroorganismen in der bislang für absolut lebensfeindlich gehaltenen stark aresenhaltigen Umgebung des Mono Lakes im kalifornischen Yosemite-Nationalpark.

"Die Definition für Leben wurde gerade erweitert", erläutert Ed Weiler Wissenschaftler am NASA-Hauptquartier. "Während wir unsere Bemühungen bei der Suche nach Leben in unserem Sonnensystem fortführen, müssen wir nun sehr viel weiter und vielfältiger denken und Lebensformen in Betracht ziehen, wie wir sie bislang noch nicht kannten."

Die Entdeckung eines alternativen biochemiemikalischen Aufbaus von Lebewesen, da sind sich die Wissenschaftler einig, wird die biologische Lehrmeinung grundlegend verändern und den Rahmen für die Suche nach außerirdischem Leben erweitern.

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Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel galten als die sechs Grundbausteine aller bislang bekannten organischen Lebensformen auf der Erde. Phosphor selbst bildet dabei sozusagen das Rückgrad von DNA und RNA, jenen Strukturen also, wie sie die genetischen Informationen des Lebens tragen, und galt als unverzichtbares Element aller bekannter lebenden Zellen. Zugleich ist Phosphor ein zentraler Bestandteil der zellulären Energieversorgung und bildet in Form von phosphorhaltigen, amphiphilen Lipiden alle bislang bekannten Zellmembranen.

Das Halbmetall Arsen hingegen gleicht zwar rein chemisch Betrachtet dem Phosphor, ist jedoch für alle bislang bekannten Lebensformen hochgradig giftig, weil es gerade aufgrund dieser Ähnlichkeit sehr leicht Zugang in die Organe und Zellen findet und später den Stoffwechsel massiv behindert.

"Bislang kannten wir zwar bereits Mikroben, die Arsen verzehren können, die nun entdeckten Mikroben tun aber etwas vollkommen Neues: Sie konstruieren Teile von sich selbst auf der Grundlage von Arsen", erläutert Felisa Wolfe-Simon und folgert: "Wenn etwas hier auf der Erde etwas derartig unerwartetes tun kann, dann stellt sich die faszinierende Frage, was das Leben sonst noch vollbringen kann."

Der neu entdeckte Mikrobenstamm mit der Bezeichnung GFAJ-1, gehört zu einer gewöhnlichen Gruppe von Bakterien, den sogenannten Gammaproteobacteria, die derzeit artenreichste Klasse der Proteobacteria.

Das Bakterium "GFAJ-1" gewachsen unter Phosphor als Nährstoff | Copyright: NASA

Im Labor gelang es den Forschern, die Mikroben aus dem Mono Lake mit einer stark phosphorarmen Nahrung zu züchten, in dem sie Phosphor durch Arsen ersetzten. Selbst als sie das Phosphor gänzlich durch Arsen ersetzten, führten die Bakterien ihr Wachstum stetig fort. Weiterführende Untersuchungen zeigten dann, dass die Mikroben das Arsen nutzen, um daraus ihre Zellen zu produzieren.

Das Bakterium "GFAJ-1" gewachsen unter Arsen als Nährstoff | Copyright: NASA

Die Schlüsselerkenntnis der Forscher war jedoch, dass die Mikroben das Arsen auch innerhalb ihres vitalen biochemischen Aufbaus, also innerhalb ihrer DNA, den Proteinen, Fetten und Zellmembranen integrierten.

Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass ihre Entdeckung große Auswirkung auf zahlreiche Wissenschaftsgebiete haben wird, darunter auch das Studium der Evolution des irdischen Lebens, der organischen Chemie, biochemischer Zyklen, Krankheitsbekämpfung und des Erdsystems. Aber auch und besonders der Mikrobiologie werde sie neue Wege aufzeigen.

"Die Vorstellung einer alternativen Biochemie des Lebens ist ein bekannter Teil der Science Fiction", kommentiert Carl Pilcher, Direktor des" Astrobiology Institute" am "Ames Research Center" der NASA. "Bislang galten Lebensformen, die Arsen als Baustein verwendeten, lediglich als rein theoretische Modelle. Jetzt aber wissen wir, dass derartiges Leben im Mono Lake existiert."

"Wir haben die Tür ein klein wenig geöffnet - und dabei gesehen, was für das Leben anderswo im Universum möglich ist", so Wolfe-Simon auf der NASA-Pressekonferenz. Die neuen Erkenntnisse sollen zukünftig auch dabei behilflich sein, außerirdisches Leben zu finden. Gerade unter dem Einfluss großer Kälte böte Arsen durchaus Vorteile für Lebensformen, erläutert der Chemiker Steven Benner von der "Foundation for Applied Molecular Evolution". Arsen ist demnach chemisch flexibler als Phosphor und somit leichter verfügbar, wodurch es Leben auch unter bislang als unwirtlich geltenden Bedingungen auf fremden Himmelskörpern ermöglichen könnte. Zukünftig sollten Missionen auf der Suche nach Leben auf fremden Planeten und Monden auch nach Arsen als Hinweis auf Leben achten, so die Forderung der Forscher.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov