Hoffnung im Kampf gegen resistente Keime

Eine der ganz großen Herausforderungen an die moderne Medizin ist die Resistenz von einigen lebensbedrohlichen Bakterien, darunter besonders der so genannten gram-negativen Keime, gegen alle Arten von Antibiotika.  Schweizer Wissenschaftler haben nun eine neue Klasse von Antibiotika mit einem einzigartigen Wirkungsmechanismus entdeckt – ein wichtiger Schritt im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen. Durch die Störung der Außenmembransynthese töten diese neuartigen Antibiotika gramnegative Bakterien ab.

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Wieviel Digital braucht das Kind?

Dass schon kleine Kinder emsig auf Smartphones wischen, wird von vielen Eltern als Beleg für ihre digitale Intelligenz gewertet. In der Realität bleiben die Kompetenzen der Kleinen aber recht limitiert. Die Study (ICILS) testete Achtklässlerinnen und Achtklässler auf ihre digitalen Kompetenzen im internationalen Vergleich. Die Studie wurde zum ersten Mal 2013 durchgeführt. Deutschland landet wie beim letzten Mal im Mittelfeld. Die Icils-2018-Studie testet zum ersten Mal das sogenannte Computational Thinking.  Es handelt sich um die Fähigkeit, mithilfe von digitalen Medien und Algorithmen Probleme zu bearbeiten. Beim Icils-Test müssen die Achtklässler zum Beispiel einen selbstfahrenden Schulbus steuern, oder sie müssen eine landwirtschaftliche Drohne so programmieren, dass Saatgut passgenau auf die Felder ausgebracht wird.

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Kommt vorschulisches Lernen in Kitas zu kurz?

Kita-Erzieherinnen und -Erziehern in Deutschland ist es besonders wichtig, dass die von ihnen betreuten Kinder ein gutes Sozialverhalten entwickeln und gut sprechen lernen. Für weniger wichtig halten sie Spiele und Übungen, die den Kindern die Grundlagen des Lesens, Schreibens und Rechnens nahebringen. Dieses Ergebnis einer internationalen Befragung von Fachkräften in der frühkindlichen Erziehung hebt das Bildungsdirektorat der OECD für Deutschland hervor.

Ziel der Studie „Starting strong“ (Stark starten) ist es, die Qualitätsentwicklung in der frühkindlichen Bildung zu fördern. In neun OECD-Ländern wurde 2018 jeweils eine repräsentative Stichprobe von Kitakräften befragt, in Deutschland nahmen rund 2500 Erzieherinnen und Erzieher sowie gut 500 Leitungspersonen teil. In der Türkei geben 80 Prozent der Kitaerzieherinnen an, Zahlenspiele mit den Kindern zu spielen, in Chile und Israel sind es um die 60 Prozent, in Deutschland aber nur rund 30 Prozent.

Gleichzeitig ist Deutschland eines der Länder mit der geringsten Diversitätsförderung in der Kita. Bücher, die Menschen unterschiedlicher ethnischer oder kultureller Herkunft zeigen, setzen nur 40 Prozent der Befragten ein. Bei Spielen aus anderen Kulturkreisen sind es sogar nur 15 Prozent. Zum Vergleich: In der Türkei, in Chile und Korea arbeiten knapp über oder unter 80 Prozent nach eigenen Angaben mit diversitätsfördernden Büchern. Diese Angabe konnten ebenso wie die Inhalte der Bücher nicht überprüft werden, erläutert Studienleiter Arno Engel.

Masernimpfung schützt auch vor Gedächtnisverlust der Körperabwehr

Dass Masern bei Kindern tödlich verlaufen können oder mit schweren Komplikationen verbunden sein können, ist leidlich bekannt. Dass Masernepidemien in Entwicklungsländern besonders oft tödlich sind, weil die Kinder durch andere Erkrankungen geschwächt sind, ist ebenso lange bekannt. Dass Masernviren aber auch bei gesunden Kindern jahrelang wirksame Beeinträchtigungen des Körperabwehrsystems zur Folge haben können, wurde in zwei neueren Arbeiten eindrucksvoll belegt.

So kommt es bei einer Maserninfektion häufiger auch zu weiteren Infektionen wie beispielsweise bakteriell bedingten Lungen- oder Mittelohrentzündungen. In einer kürzlich im Vereinigten Königreich (UK) durchgeführten Masern-Kohortenstudie wurde nachgewiesen, dass zehn bis 15 Prozent der Kinder noch fünf Jahre nach einer Maserninfektion Anzeichen einer deutlichen Beeinträchtigung des Immunsystems aufwiesen (und zwar speziell der Immungedächtniszellen B-Lymphozyten), was zu einem erhöhten Auftreten sekundärer Infektionen führte.

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Neuronennester

Neuronencluster

aus: wissenschaft.de

Schon im Mutterleib bilden sich so die Anfänge der komplexen Netzwerkarchitektur unseres Gehirns aus. In dieser sind die Nervenzellen nicht zufällig angeordnet – sie bilden komplexe funktionelle Einheiten.

In einer Computersimulation haben Forscher nun nachvollzogen, wie sich diese Struktur während der Hirnentwicklung des Fötus ausbildet. Dabei zeigte sich, dass sich die Hirnzellen zunächst selbstorganisiert zu Gruppen stark vernetzter Neurone zusammenfinden. Diese Cluster wiederum sind über schwächere Verbindungen sowohl mit ihren Nachbarn als auch mit weiter entfernten Clustern vernetzt. Die Simulation ergab, dass dabei das Zusammenspiel des aktivitätsabhängigen Wachstums von Zellfortsätzen und der Wanderung von Nervenzellen in hohem Maß den späteren Grad an Modularität beeinflusst. Gemeinsam bilden diese Prozesse die Grundlage für die späteren Funktionseinheiten unseres Gehirns.

Diese Grafik zeigt im unteren Teil die in der Computersimulation entstandenen Netzwerkcluster, im oberen Teil sind solche Cluster in der Großhirnrinde einer jungen Ratte zu sehen. Die Forscher bildeten sie mithilfe von Fluoreszenzmarkern in einer Mikroskop-Aufnahme ab.

Kinderklinik zwischen Ethik und Ökonomie

Die Besonderheiten des Kindesalters machen die klinische Pädiatrie finanziell  schwer berechenbar. Kinderkliniken leiden seit vielen Jahren an knappen Finanzmitteln und werden in vielen Großkliniken als „lästiger Appendix“ betrachtet. Vielen kleinen Spezialbereichen droht daher der Rotstift. Die Zahl der pädiatrischen Fachabteilungen und der Kinderklinik-Betten ist in den letzten zwei Jahrzehnten erheblich gesunken.

Einsparungen werden vornehmlich beim Personal gemacht und damit dem wichtigsten Part einer kindgerechten Medizin. Chronische Überlastung ist die Folge, ebenso wie das steigende Risiko von Fehlentscheidungen. Neben der schwierigen ökonomischen Situation ist die ethische Anforderung einer kindgerechten Medizin unbestritten.

Eine Grafik, die jetzt im Deutschen Ärzteblatt veröffentlicht wurde, verdeutlicht die Situation: die Verweildauer der Kinder im Krankenhaus ist drastisch gesunken, die Fallzahl hingegen gestiegen.

Künstliche Intelligenz für Babys und Schulkinder

Das Weinens eines Babys löst oft Verunsicherung über die Ursache aus. Eltern beim zweiten oder dritten Kind jedoch, wie auch erfahrene Großeltern und Pflegepersonen, können zwischen dem Weinen als Äußerung von Langeweile, Unwohlsein und Krankheit unterscheiden. Das kann jetzt auch dank eines komplexen Algorhythmus (Compressed Sensing) künstliche Intelligenz. Was genau „abnormes Weinen“ ist, ist der Arbeit nicht zu entnehmen. Das rechnende neuronale Netzwerk kann zumindest die individuelle Lautgebung des Säugling differenzieren. Und die praktische Anwendung ist sogleich verfügbar: Griechische Software-Entwickler bieten jungen Eltern eine passende App namens iCry2Talk an, die angeblich mehrere Gründe für Geschrei, einschließlich Schmerzen und Hunger erkennt . Sie weiß sogar, wenn das Baby ein Bäuerchen machen will oder wann die Windel gewechselt werden muss.

Für Schüler ist ein Stift in Arbeit, der dank KI dabei hilft, Schreibfehler während des Schreibens zu erkennen und dabei zu helfen, die Rechtschreibung zu erlernen. Während das Kind auf Papier schreibt, wird die Schrift in Echtzeit auf ein Tablet übertragen und von der KI-basierten Signalverarbeitung ausgewertet. Beispielsweise diktiere eine Tablet-App einen Text und erkenne im Zusammenspiel mit dem Stift die Schrift und Rechtschreibfehler, heißt es in der Projektbeschreibung. Der Stift soll dabei Informationen zu eventuellen motorischen Defiziten liefern. Tablet oder Stift bieten sofortige Rückmeldung oder Hilfestellung und passen das Diktat „intelligent“ an. Schüler können so während des Schreibens Schriftbild und Rechtschreibung trainieren.

Insulin durch intelligente Pumpe, Stammzellen oder aus dem Containertier?

Chimäre

Diabetiker, die auf Insulin-Injektionen angewiesen sind, wissen meist, dass solche Spritzen die differenzierten Regelkreise des Stoffwechsels nur sehr grob imitieren. Da bietet eine eingepflanzte künstliche Bauchspeicheldrüse mit einem Blutzuckersensor schon ein wesentlich sensiblere Reaktion auf natürliche Zuckerschwankungen im Blut. Im Juni 2019 wurde ein solches System, das auch bei Kindern funktioniert, auf einer  Tagung der American Diabetes Association vorgestellt. Noch höher fliegen die Medizinerträume, mit Hilfe von Stammzellen die kaputten Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) einfach zu ersetzen und so dem Patienten die lebenslange Insulin-Ersatztherapie und die mehrmals täglich notwendigen Messungen des Blutzuckerspiegel zu ersparen. Einer Forschungsgruppe in München ist es gelungen, die Differenzierung von menschlichen Stammzellen zu induzieren, zumindest im Labor und erfolgreich bei Mäusen. Solch ein körpereigener Zellersatz könnte dem Menschen in seine Bauchspeicheldrüse transplantiert werden, ohne dass eine Abstoßungsreaktion befürchtet werden muss. Und was wäre, wenn es gelänge, menschliche Stammzellen in einem Tierembryo wachsen zu lassen?

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Schwache Nerven bei Legasthenie

Dyslexie

Strukturelle Untersuchungen bei Menschen mit Lese-Rechtschreib-Schwierigkeiten (LRS) gibt es in großer Zahl. Eine wesentliche Ursache für eine LRS ist u.a. eine Störung der auditiven Verarbeitung und Wahrnehmung. Den bisher schon publizierten Belegen ist nun eine neue hinzugefügt worden. ForscherInnen aus Leipzig, München, Hamburg und Barcelona haben mittels Traktographie, einer speziellen Kernspintechnik, die neuronale Verbindungen darstellen kann, gezeigt, wie eingeschränkt von LRS Betroffene Gehörtes  an die Hirnrinde weiterleiten.

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Nutri Score: die Ampel für Lebensmittel

Nutri

Nun kommt sie doch: die Ampel für eine gesunde Ernährung. Nach zehnjähriger Diskussion, heftiger Lobby-Arbeit und erheblichen Widerständen wird ab Oktober der Nutri Score beim Lebensmittelkauf sichtbar werden, sagte Bundesernährungsministerin Julia Klöckner (CDU). Eine gute Nährwertkennzeichnung kann dabei helfen, eine bessere Ernährung umzusetzen und Krankheiten wie Adipositas, Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorzubeugen.

Der Nutri-Score informiert im fünfstufigen Ampelsystem mit Farben und Buchstaben über die Qualität eines Lebensmittels. Er berücksichtigt, wie viel Zucker, Fette, Salz und andere Nährstoffe enthalten sind. Ein Nahrungsmittel mit einem A auf dunkelgrünem Grund bietet eine hohe Qualität, eines mit einem E auf rotem Grund einen schlechten Nährwert. Die Kennzeichnung ist das Ergebnis einer Umfrage unter 1.600 Verbrauchern: Sie haben aus vier Modellen den Nutri-Score mit 57 Prozent zum Favoriten gewählt.

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