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"Glückshormon" kontrolliert das Furchtgedächtnis

28.06.2018 -

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg haben gemeinsam mit Neurobiologen des Forschungsinstituts für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien herausgefunden, dass das Glückshormon Dopamin das Furchtgedächtnis kontrolliert und dafür sorgt, dass sich bedrohliche Ereignisse im Gehirn einprägen.

Die Forscher fanden heraus: Der Neurotransmitter Dopamin, der bisher vornehmlich als Vermittler von Belohnung und Motivation im Gehirn angesehen wurde, spielt auch eine wesentliche Rolle beim Abspeichern bedrohlicher Ereignisse. Die Studie wurde soeben vom Wissenschaftsjournal Nature Neuroscience veröffentlicht.

Bedrohliche Ereignisse einprägen, um Wiederholung zu vermeiden

Eine wichtige Überlebensstrategie für Mensch und Tier besteht darin, sich bedrohliche Ereignisse einzuprägen, um ihre Wiederholung zu vermeiden. Zuständig dafür ist das Furchtgedächtnis. Es lässt uns Anzeichen wie Gerüche oder Geräusche erkennen, die für das Wiederauftreten gefährlicher Situationen stehen, etwa einen Kampf oder eine Vergiftung. So können wir rechtzeitig reagieren, um Angriffen aus dem Weg zu gehen oder Verteidigungsreaktionen zu planen. Eine ungenaue Unterscheidung zwischen bedrohlichen und harmlosen Umgebungsreizen ist eine wesentliche Ursache für posttraumatische Belastungsstörungen (PTSD).

Es ist daher wichtig, gefährliche von ungefährlichen Umgebungssignalen eindeutig unterscheiden zu können. Die Wissenschaftler um den Neurobiologen Dr. Wulf Haubensak vom IMP gingen der Frage nach, ob Dopamin eine Rolle in diesem Prozess spielen könnte. Der Wirkstoff, bekannt als Glückshormon und Motivationssignal, erschien zunächst als abwegiger Kandidat. Andererseits wird Dopamin immer dann an Synapsen unseres Gehirns freigesetzt, wenn wir für etwas belohnt werden. Warum sollte es nicht auch beim Erlernen lebensbedrohlicher Signale eine Rolle spielen.

PAG DA neuronsEine spezielle Gruppe von dopaminergen Neuronen im Mittelhirn reagiert auf negative Ereignisse und signalisiert der Amygdala, diese Erfahrungen im Angstgedächtnis abzuspeichern.

Mit dem Physiologen Prof. Dr. Volkmar Leßmann und seinen Kollegen Dr. Susanne Meis und Dr. Thomas Munsch an der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg sind sie dieser Frage im Tiermodell nachgegangen. Dazu brachten sie Mäusen bei, einen bestimmten Ton – als Umgebungsreiz – mit dem Auftreten eines milden Fußschocks zu assoziieren. Mithilfe verschiedener High-Tech-Methoden wie Kalzium-Bildgebung und optogenetischer Stimulation in vivo gelang es ihnen, eine neue Klasse von Dopamin-Neuronen in der Mittelhirn-Region zu lokalisieren, die während des Lernvorgangs aktiv war.

Diese Neuronen wurden immer genau dann aktiv, wenn die Mäuse lernten, den Zusammenhang zwischen Ton und Fußschock im Furchtgedächtnis abzuspeichern. Die Aktivität der Neuronen führte zur Ausschüttung von Dopamin in der Amygdala, einer Zentrale für emotionales Lernen im Säugetiergehirn. Dort ermöglichte Dopamin die besonders effektive Abspeicherung des nun als bedrohlich empfundenen Tons im Langzeitgedächtnis. Folgerichtig konnte eine vorübergehende Inaktivierung der Dopamin-Neuronen während des Lernvorgangs eine Abspeicherung des Tons im Langzeitgedächtnis verhindern, während alleine die Stimulation dieser Neuronen die Erinnerung an den Ton auslöste.

Studie identifiziert ein bislang unbekanntes neuronales Netzwerk

Die Entdeckung der Verbindung dieser bisher nahezu unbekannten Dopamin-freisetzenden Neuronen und dem Furchtgedächtnis der Amygdala war der Schlüssel zu den bahnbrechenden Ergebnissen der Studie: „Diese Ergebnisse werfen ein ganz neues Licht auf Dopamin-Neuronen, die bisher nur als Signalgeber für Belohnung und Motivation angesehen wurden“, sagt Dr. Florian Grössl, der Erstautor der Publikation und Postdoktorand im Haubensak-Labor. „Unsere Studie identifiziert ein bislang unbekanntes neuronales Netzwerk, bestehend aus Dopamin-Neuronen und Nervenzellen der Amygdala, das für die Auswertung von Emotionen essenziell ist: Es filtert aus der Vielzahl der Umgebungsreize diejenigen heraus, die lebenswichtig sind, und speichert sie im Langzeitgedächtnis ab.“

Beim Menschen sind die Dopamin-Neuronen in gleicher Weise mit der Amygdala verbunden wie bei Mäusen. Sie sind an der Schmerzwahrnehmung und, wie man seit kurzem weiß, auch an Lernvorgängen beteiligt. Ausgehend von den nun im Mausmodell erhaltenen Ergebnissen kann vermutet werden, dass beim Menschen eine fehlerhafte Funktion der Dopamin-Neuronen an psychischen Störungen wie z. B. der posttraumatischen Belastungsstörung beteiligt ist. Zukünftige Untersuchungen könnten in dieser Hinsicht zeigen, ob eine Behandlung mit Dopamin-ähnlichen Medikamenten hier Linderung verschaffen kann.

 

Bild zum Download

Bild1 Quelle: http://connectivity.brain-map.org/projection/experiment/272699357

© 2011, Allen Institute for Brain Science. Allen Mouse Brain Connectivity Atlas. Available from: connectivity.brain-map.org

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Zwei Experimente der OVGU auf dem Weg zur ISS

29.06.2018 -

Am 29. Juni 2018 um 11:42 Uhr unserer Zeit (5:42 Uhr am EST) startete eine Falcon 9–Rakete mit dem Dragon-Raumschiff vom Kennedy Space Center zur Internationalen Raumstation (ISS). An Bord befinden sich zwei Experimente der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg auf einer Mission zur Beantwortung einer der grundlegenden Fragen der bemannten Raumfahrt: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen herausfinden, wie menschliche Zellen sich an die Schwerelosigkeit anpassen und wie auftretende Störungen des Immun- und Knochensystems bei längeren Aufenthalten im Weltraum künftig vermieden werden können.

Bild 3 (c) NASAStart von Space X CRS-15 zur Internationalen Raumstation, 29. Juni 2918 um 5:42 Uhr EST vom Kennedy Space Center (Quelle: NASA)

„Langzeitmissionen im Weltraum werden den Menschen vor neue und ungleich größere medizinische Herausforderungen stellen“, so Prof. Dr. Dr. Oliver Ullrich, Professor für Weltraumbiotechnologie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und Gründer der Magdeburger Arbeitsgemeinschaft für Forschung unter Raumfahrt- und Schwerelosigkeitsbedingungen MARS. „Bisherige Studien unserer Arbeitsgruppe haben gezeigt, dass menschliche Zellen ein enormes und auch schnelles Anpassungspotenzial an Schwerkraftänderungen besitzen. Wie diese Anpassung aber erklärbar ist, ist bisher völlig unbekannt. Das soll mittels der beiden Experimente aufgeklärt werden, die während Alexander Gersts Mission ‚horizons - Wissen für Morgen‘ durchgeführt werden.“

Bild 2 (c) Regina SablotnyVorbereitung des Weltraumexperimentes. Dr. Svantje Tauber (links) und Dr. Cora Thiel (rechts). (Quelle: Regina Sablotny)

Das erste Experiment „Gene Control Prime“ untersucht den Zusammenhang zwischen der Schwerkraft und der Regulation der Genfunktion. Es kann im Zellkern aufdecken, welche Moleküle unter veränderter Schwerkraft welche Gene an- oder abschalten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Oliver Ulrich wollen durch die gewonnenen Daten verstehen, wie menschliche Zellen grundsätzlich die Schwerkraft wahrnehmen und sich an die Schwerelosigkeit auf Raumflügen anpassen bzw., wie mechanische Kräfte grundsätzlich auf unsere Gene wirken. Erstmalig in diesem Experiment wird auch die Anpassung an die Schwerkraft des Mars untersucht, die wichtige Daten für bemannte Explorationsmissionen zum Planeten Mars liefern kann.

„Alle Experimente, bei denen die Wirkung von mechanischen Kräften untersucht werden, sind auf der Erde immer durch die Schwerkraft limitiert. In einer Umgebung ohne Schwerkraft können wir somit viel besser auf die grundlegenden Mechanismen schauen. Der Weltraum ist hier nicht mehr und nicht weniger als ein hervorragendes Forschungswerkzeug für die Forschung auf der Erde“, so Prof. Ullrich.

Bild 1 (c) DLRInternationale Raumstation ISS (Quelle: DLR)

Das zweite Experiment, FLUMIAS, testet erstmalig ein von Airbus DS im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR entwickeltes, hochauflösendes Laser-Fluoreszenzmikroskop, mit dem die Struktur und molekulare Prozesse in menschlichen Zellen direkt beobachtet werden können. „Damit werden räumlich-zeitliche Einblicke in die Zellveränderungen unter fehlender Schwerkraft möglich, eine Revolution im Vergleich zu den bisher durchgeführten Messungen nur des Endzustandes“, so der Weltraumbiologe.

Als Untersuchungsobjekt dienen bei beiden Experimenten menschliche Fresszellen (Makrophagen), die aus Blutspenden gewonnen worden sind. Diese Zellen „reinigen“ normalerweise den Körper von schädlichen Bakterien und abgestorbenen Zellen.

„Beide Experimente folgen dem Konzept, dass angesichts der enorm komplexen Steuerprozesse auf Zellebene der Blick auf das gesamte System gerichtet werden sollte, um unser Verständnis wenigstens einigermaßen der biologischen Realität anzunähern“, so Prof. Oliver Ullrich. „Aufgrund des systemischen Ansatzes werden auch bessere Risikovorhersagen für die bemannte Raumfahrt möglich.“

 

Bilder zum Downlod

Bild 3: Start von Space X CRS-15 zur Internationalen Raumstation, 29. Juni 2918 um 5:42 Uhr EST vom Kennedy Space Center (Quelle: NASA)

Bild 2: Vorbereitung des Weltraumexperimentes. Dr. Svantje Tauber (links) und Dr. Cora Thiel (rechts). (Quelle: Regina Sablotny)

Bild 1: Internationale Raumstation ISS (Quelle: DLR)

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Neuer Bachelorstudiengang Elektromobilität

03.07.2018 -

An der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wird ab dem kommenden Wintersemester 2018/19 erstmals der Studiengang Elektromobilität angeboten. Das 6-semestrige Bachelorprogramm ist ein gemeinsames Angebot der Fakultäten für Maschinenbau sowie für Elektrotechnik und Informationstechnik.

Studierende werden interdisziplinär und forschungsorientiert in den Bereichen Elektrotechnik, Informationstechnik und im Maschinenbau ausgebildet. Elektromobilität wird dabei im ganzheitlichen Systemansatz komplexer elektromobiler Konzepte und Anwendungen sowie nachhaltiger Mobilitätskonzepte betrachtet.

Eingebettet in das Thema Mobilitätswende vermittelt der Studiengang ein vielfältiges Spektrum an Kenntnissen und wissenschaftlichen Methoden über den Einsatz und die Nutzung von Elektromobilität. Die Bandbreite reicht von den Grundlagen der Energiespeicherung über die effiziente Umsetzung der Energie zum Fahrzeugantrieb sowie Wirkungsgradaspekte bis hin zu Informations- und Kommunikationstechnologien zur Steuerung der Fahrzeugflotten, einer intelligenten / gesteuerten Ladung und Fragen der Netzanbindung der Elektrofahrzeuge.

Studiengang Elekttromobilität an der Uni Magdeburg

Der Studiengang richtet sich insbesondere an technisch interessierte Studienbewerber. Vorausgesetzt werden solide Kenntnisse in der Mathematik und den naturwissenschaftlichen Fächern sowie die Fähigkeit, sich mathematische und naturwissenschaftliche Kenntnisse und Betrachtungsweisen anzueignen und sie auf technische Problemstellungen anzuwenden.

Während des Studiums sind die Teilnahme an einem Forschungsprojekt, ein Praktikum sowie die Anfertigung der Bachelorarbeit verpflichtend. Der Abschluss Bachelor of Science qualifiziert für den aufbauenden Masterstudiengang Elektromobilität ebenso wie für verschiedene Studienprogramme der Elektrotechnik und des Maschinenbaus. Dessen Abschluss Master of Science ist äquivalent mit dem früher vergebenen akademischen Grad Diplomingenieur.

Absolventinnen und Absolventen können sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch der Produktion, dem Vertrieb und Management Aufgaben übernehmen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, als Selbstständige in der Elektrotechnik, Mess- und Sensortechnik, Informations- und Nachrichtentechnik, Kfz-Industrie sowie im Maschinenbau tätig zu werden.

Der Studiengang ist zulassungsfrei. Studieninteressierte können sich ab sofort online einschreiben.

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50 Studierende - 16 Studiengänge - 1 Ziel

06.07.2018 -

Über 50 Studierende aus 16 Studiengängen der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg präsentierten gestern auf dem Unicampus ihren neu konzipierten Rennwagen, mit dem sie sich als UMD-Racing-Team für alle europäischen Rennen des internationalen Konstruktionswettbewerbs Formula Student qualifiziert haben.

Beim diesem weltweiten studentischen Wettbewerb geht es darum, einen funktionsfähigen Formel-Rennwagen zu entwickeln, zu bauen und gegen hunderte andere Teams anzutreten. Dabei werden mehr als nur die klassischen Ingenieursleistungen verlangt, da es nicht darum geht, wer zuerst ins Ziel kommt. Vielmehr wird das beste Gesamtkonzept aus Konstruktion, Fahrperformance, Finanzplanung und Geschäftsmodell von einer Expertenjury honoriert werden. Das erste Rennen wird vom 6. bis 12. August 2018 auf dem Hockenheimring stattfinden.

Das fakultätenübergreifende studentische Projekt UMD-Racing-Team vereint Studierende der Studiengänge:

Gemeinsam sorgen sie neben ihren Vorlesungen und Seminaren für Design, Konstruktion, Finanzierung und die Vermarktung des Rennwagens.

UMD-Racing-Team (c) Harald KriegEin Teil des UMD-Racing-Teams mit dem Rektor der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan (re.) mit dem neu konzipierten Formel-Rennwagen auf dem Unicampus. (Foto: Harald Krieg/Uni Magdeburg)

Der ca. 2,80 Meter lange Formel-Rennwagen ist ein sogenannter Monoposti, ein Rennwagen mit einem einzigen, in der Wagenmitte angeordneten Sitz. Formel-Rennwagen sind Fahrzeuge, bei denen die Leistungsfähigkeit durch technische Regeln (Formeln) in bestimmten Bereichen festgelegt ist, um für die Wettbewerber annähernd gleiche Bedingungen zu schaffen. Der Wagen des UMD-Racing-Teams ist eine Weiterentwicklung des bisherigen Modells mit grundlegenden Änderungen am Fahrzeugkonzept. Auf der Basis eines Stahlrohrrahmens haben die 42 Männer und 8 Frauen ein neues Fahrwerk entwickelt. Ein Suzuki-GSR-600-Motor sorgt für eine Beschleunigung von 0 auf 100 Kilometer pro Stunde in gut vier Sekunden bei reduziertem Verbrauch. Die Studierenden schafften es darüber hinaus, das Gewicht des Vorgängers um 20 Kilogramm, auf nur 215 Kilogramm zu reduzieren.

„Um das hinzubekommen, war das Wissen und der Einsatz aller notwendig“, so Tobias Gamm, Masterstudent im Maschinenbau. Auch, wenn ein Großteil des Teams aus Maschinenbaustudenten bestehe, brauche es doch das Fachwissen aller. „Wir brauchen Elektrotechniker für die Bordelektronik, Informatiker für die Steuergeräte, Betriebswirtschaftler für das Marketing und so weiter. Interessen, Herangehen und Sichtweisen unterscheiden sich teilweise sehr stark, doch die Tatsache, dass wir alle dasselbe Ziel vor Augen haben, schweißt uns zusammen.“

Unterstützung von regionalen und internationalen Unternehmen

Denn eigentlich gehe es in dem Projekt gar nicht um den Motorsport, so Gamm weiter. „Die Idee, die hinter der Formula Student steht, ist, Studierenden über Studieninhalte hinaus Kompetenzen und Wissen zu vermitteln. Im Fokus stehen hier Projektmanagement, Teamarbeit und Selbstmanagement mit einem starken Praxisbezug. Das Thema Motorsport ist dabei lediglich der Aufhänger des Ganzen, um das Projekt attraktiver für Studierende sowie Sponsoren zu machen.

Vor dem ersten Start auf dem Hockenheimring wird der Rennwagen am 9. Juli 2018 in der Motorsportarena Oschersleben zum ersten Test starten. „Das ist für uns extrem spannend zu sehen, wie die Performance des Fahrzeuges ist und vor allem, ob alles hält. Hier wird sich zeigen, wie gut wir die letzten 10 Monate gearbeitet haben.“

Der Verein erhält neben der Förderung durch die Universität auch Unterstützung von regionalen und international agierenden Unternehmen. Sie stärken den Verein durch finanzielle Zuwendungen, Wissens- und Erfahrungsaustausch.

„Mit dem UMD-Racing-Team verbindet uns die Leidenschaft für innovatives Engineering und smarte Lösungen“, beschreibt Mathias Bode vom Vorstand der FuelCon AG das Engagement seines Unternehmens. „Diese Werte leben wir in unserem Unternehmen und unterstützen das studentische Projekt daher gerne bei der Realisierung.”

Das UMD-Racing-Team

Ziel des vor 10 Jahren gegründeten studentischen Vereins ist es, akademisch erworbenes Wissen anzuwenden und zu vertiefen und dabei über das Fachwissen hinaus soziale Kompetenzen und methodische Fähigkeiten zu erwerben. Das Team arbeitet in einzelnen Arbeitsbereichen wie Motor und Antriebsstrang, Verkleidung und Aerodynamik, Elektronik, Fahrwerk, Innenausstattung oder Marketing. Die Studierenden nehmen regelmäßig an nationalen und internationalen Wettbewerben teil und präsentieren sich auf Messen wie der Hannover Messe oder der Ideen Expo.

Das UMD Racing-Team bei der FSG 2017.

 

Bilder zum Download:

Bild 1 // Quelle: Harald Krieg/Uni Magdeburg // Bildunterschrift: Ein Teil des UMD-Racing-Teams mit dem Rektor der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan (re.) mit dem neu konzipierten Formel-Rennwagen auf dem Unicampus.

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Online-Studium für den Leistungssport

12.07.2018 -

Sportwissenschaftlerinnen und Sportwissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg erarbeiten gemeinsam mit Kollegen aus ganz Europa erstmals ein Online-Studienprogramm zum Einsatz neuer Technologien im Leistungssport. Dieses neue Angebot mit dem Namen „Smart Sport“ richtet sich vor allem an Sportlerinnen und Sportler sowie Trainerpersonal, um sie mit dem Einsatz modernster Messtechnik zur Leistungsdiagnostik im Hochleistungssport vertraut zu machen.

shutterstock (c)  ESB ProfessionalAb Herbst 2019 können Leistungssportler zwischen Training und Wettkampf den Online-Studiengang "Smart Sport" an der Universität Magdeburg studieren. (Foto: shutterstock (c) ESB Professional)

„Zwischen Training und Wettkämpfen haben Hochleistungssportlerinnen und -sportler, aber auch Trainer oft nur sehr wenig Zeit, ihre beruflichen Karrieren zu verfolgen“, weiß Prof. Dr. Kerstin Witte, Hochschullehrerin am Lehrstuhl Sport und Technik / Bewegungswissenschaft an der Universität Magdeburg. „Mit den Online-Kursen möchten wir für sie ein zeitlich flexibel abrufbares Studien- und Weiterbildungsangebot aufbauen, das sie mit dem Smartphone oder Tablet überall dort nutzen können, wo ein Internet- beziehungsweise WLAN-Anschluss zur Verfügung steht.“ Egal ob auf dem Rückweg vom Wettkampf im Bus oder Flugzeug oder daheim während einer verletzungsbedingten Trainingspause, die Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden die vier Module mit je zwei Kursen ganz individuell durcharbeiten und die dazugehörigen Leistungsnachweise ablegen können. Voraussetzung für den Studienbeginn ist das Abitur. Nach Abschluss des 108 Stunden umfassenden englischsprachigen Kurses erhalten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer ein europäisches Zertifikat. Das Angebot wird kostenlos sein.

Start des Studiengangs im Herbst 2019

„Wir betreten mit diesem Online-Studium völliges Neuland“, betont Professorin Kerstin Witte. „Welche Lehrinhalte sollen vermittelt werden? Wie sind diese didaktisch mit neuen Medien umzusetzen? Wie kann die Vermittlung der Themen interaktiv gestaltet werden? Wie kann Mitmachen und Mitdenken immer wieder neu angeregt und realisiert werden? Das sind Fragen, die uns momentan umtreiben.“ Derzeit erarbeiten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Lehrstuhls Sport und Technik / Bewegungswissenschaft gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der Universität Wien, Österreich, eine Übersicht zum Stand der Forschung und Technik, aus der bis zum nächsten Frühjahr die Lehrinhalte der ersten Module generiert werden sollen. Im Herbst 2019 soll dann das Online-Studium „Smart Sport“ starten.

In dem mit 400.000 Euro von der EU geförderten Projekt arbeiten neben den Universitäten in Magdeburg und Wien das Bulgarische Olympische Komitee, das Mazedonische Olympische Komitee und die European University Sports Association, Slowenien, mit.

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Schaeffler Innovation Arward 2017 an Dr.-Ing. Christian Schadow verliehen

13.07.2018 -

Die Schaeffler FAG Stiftung hat den Schaeffler Innovation Award 2017 an Dr.-Ing. Christian Schadow vom Lehrstuhl für Maschinenelemente und Tribologie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg verliehen. Die Schaeffler FAG Stiftung fördert die Wissenschaft, Forschung und Lehre auf wissenschaftlich-technischem Gebiet mit Bezug zur Lagerungstechnik.

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Letzte Änderung: 21.06.2018 - Ansprechpartner:

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