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Elektrische Hirnstimulation verbessert die kognitiven Fähigkeiten

05.06.2023

Amerikanische Forscher führten eine Metaanalyse von 102 wissenschaftlichen Arbeiten über die Auswirkungen der nicht-invasiven elektrischen Hirnstimulation durch und kamen zu dem Schluss, dass das Verfahren die kognitiven Fähigkeiten sowohl bei gesunden Erwachsenen als auch bei älteren Menschen und Patienten mit neuropsychiatrischen Störungen verbessert.

Rhythmische Schwankungen in der neuronalen Aktivität des Gehirns sind einer der charakteristischsten Faktoren, die mit kognitiven Fähigkeiten verbunden sind. Verstöße gegen diese Schwankungen sind mit unterschiedlichen geistigen Fähigkeiten zwischen Menschen sowie mit Abweichungen wie Autismus-Spektrum-Störungen oder Schizophrenie verbunden. In einigen Fällen ist es möglich, diese Gehirnaktivität durch transkranielle elektrische Stimulation des Gehirns mit Wechselstrom – von außen durch die Kopfhaut und den Schädel – zu normalisieren.

Diese Behandlungstechnik wurde in den letzten Jahren aktiv untersucht, die Daten zu ihrer Wirksamkeit sind jedoch verstreut. Um sie zu kombinieren und Schlussfolgerungen zu ziehen, begannen Wissenschaftler der Boston University mit amerikanischen Kollegen.

Die Forscher analysierten die Ergebnisse von 102 wissenschaftlichen Arbeiten zum Thema transkranielle Elektrostimulation, an denen insgesamt 2893 erwachsene Freiwillige teilnahmen. Zu den Teilnehmern gehörten sowohl Gesunde als auch Patienten mit Depressionen, Schizophrenie, kognitiven Beeinträchtigungen und anderen neuropsychiatrischen Störungen.

Es wurde festgestellt, dass das Verfahren Aspekte der kognitiven Funktion wie Arbeits- und Langzeitgedächtnis, Aufmerksamkeit, Intelligenz und exekutive Funktion geringfügig verbessert. Darüber hinaus betraf das Ergebnis sowohl Teilnehmer mit Behinderungen als auch gesunde Menschen, darunter auch ältere Menschen. Daher liefert die Studie neue Argumente für weitere Untersuchungen der Möglichkeit, transkranielle Elektrostimulation zur Verbesserung der geistigen Fähigkeiten des Menschen einzusetzen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Festkörper-Maser, der kontinuierlich bei Raumtemperatur arbeitet 01.04.2018

Bereits 1954 wurde ein Quantengenerator für Mikrowellenstrahlung, ein Maser (Maser, Mikrowellenverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission), erfunden, der der nächste Verwandte des Lasers ist. Im Gegensatz zu den inzwischen sehr weit verbreiteten Lasern werden Maser jedoch viel seltener eingesetzt, da ihr normaler Betrieb eine Kühlung auf eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt von -273 Grad Celsius erfordert.

Dank der Bemühungen von Wissenschaftlern des Imperial College und des University College London wurde jedoch der erste Maser seiner Art geboren, der bei Raumtemperatur kontinuierlich betrieben werden kann. Diese Errungenschaft ebnet den Weg für die praktische Anwendung von Masern in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Technologie. „Wir hoffen, dass unsere Arbeit Maser genauso populär machen wird wie herkömmliche Laser“, sagt Dr. Jonathan Breeze.

Im Jahr 2012 zeigte ein Team von Wissenschaftlern, dass ein Maser auf Basis der organischen Verbindung Pentacen bei Raumtemperatur arbeiten kann und Mikrowellenstrahlungsimpulse von Tausendstelsekunden Dauer erzeugt. Jeder Versuch, den Maser über einen längeren Zeitraum zu betreiben, führte zum Schmelzen seines Kristalls.

Als Körper des neuen Masers verwendeten die Wissenschaftler einen Diamanten, der in einer mit Stickstoff angereicherten Atmosphäre gezüchtet wurde. Infolgedessen wurden unter dem Einfluss eines fokussierten Elektronenstrahls viele Kohlenstoffatome in der Struktur von synthetischem Diamant durch Stickstoffatome ersetzt, wodurch Defekte im Kristallgitter gebildet wurden, die als Stickstoffleerstellen bekannt sind. Der Diamant wurde dann auf eine hohe Temperatur erhitzt, wodurch die Stickstoff- und Kohlenstoffatome Paare bilden konnten, die manchmal als Qubits in der Quantentechnologie verwendet werden.

Ein verarbeiteter synthetischer Diamantkristall wurde in einen Saphirring eingesetzt, der als Konzentrator für Mikrowellenenergie fungierte, und mit grünem Laserlicht beleuchtet. Experimente haben gezeigt, dass ein solcher Maser beliebig lange bei Raumtemperatur arbeiten kann.

Die Wissenschaftler, die diese Entdeckung gemacht haben, glauben, dass die von ihnen geschaffenen Maser sehr bald in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden können, darunter Radiographie, Flughafensicherheitssysteme, Radioastronomie und Weltraumkommunikationssysteme. Darüber hinaus können Maser in Quantencomputing-Technologien verwendet werden, die eine Zustandskontrolle bereitstellen und Informationen lesen, die in Quantenbits, Qubits, gespeichert sind.

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