ChemieXtra 5/2020

NEWS

Bild: RUB, Kramer

Serotonin balanciert die Kommunikation im Gehirn aus

Dirk Jancke ist Leiter des Optical Imaging Lab an der RUB.

Unser Gehirn befindet sich im ständigen Selbstgespräch. Diese interne Kommunikation wird fortwährend durch äussere Reize beeinflusst. Dabei müssen aktuelle Sinneswahrnehmungen und laufende Hirnaktivität

aufeinander abstimmt werden. Ein Forschungsteam der Neurowissenschaft an der Ruhr-­ Universität Bochum hat herausgefunden, wie der Botenstoff Serotonin diese Prozesse im Gehirn reguliert. «Man kann sich das Problem des Gehirns, interne und externe Information aufeinander abzustimmen, folgendermassen vorstellen», erklärt Privatdozent Dr. Dirk Jancke, Leiter der Arbeitsgruppe Optical Imaging am Institut für Neuroinformatik: «Sie sitzen mit Ihrer Familie

am Tisch und diskutieren hitzig und lautstark interne Angelegenheiten. Plötzlich klingelt das Telefon. Sie nehmen den Anruf entgegen. Damit gleichzeitig sowohl die Familiendiskussion im Hintergrund ungestört weitergehen kann, als auch Ihr Gespräch mit dem externen Anrufer, müssen die jeweiligen Lautstärken angepasst werden. Bei vergleichbaren Prozessen im Gehirn hilft Serotonin.» Experimente zeigten: Ein Anstieg des Serotoninlevels im visuellen Cortex, der Sehein-

drücke verarbeitet, bewirkt eine Abschwächung von Aktivitäten aufgrund visueller Reize und eine Abschwächung von Signalen interner Kommunikation. Ein niedriger Serotoninspiegel, wie er während der nächtlichen Schlafphase auftritt, begünstigt Gehirn-interne Kommunikation und somit möglicherweise die wichtige Funktion des Träumens. Medienmitteilung Ruhr-Universität Bochum www.rub.de

Smartphones mit Licht desinfizieren Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Op­ tronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik-­ AST haben eine innovative Lösung zum Desinfizieren von Smartphones entwickelt. Diese können damit innerhalb weniger Sekunden von Bakterien und Viren wie Sars-CoV-2 befreit werden. Smartphones, Tablets und ähnliche mobile Wegbegleiter werden täglich unzählige Male

in die Hand genommen. Meist spielen hygienische Aspekte dabei allerdings eine eher untergeordnete Rolle. Im klinischen Bereich sieht es jedoch anders aus. Hier werden Tablets und Smartphones inzwischen vielseitig genutzt und gehen auch von Hand zu Hand. Eine Desinfektion ist daher zur Verhinderung von Erregerübertragungen unbedingt nötig. Der Einsatz von chemischen Mitteln verbietet sich hier allerdings. Dafür ha-

ben Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer IOSBAST eine technische Innovation entwickelt: Sie sieht von aussen wie eine handelsübliche Mikrowelle aus. Im Inneren kommen aber so genannten UVC-LEDs – Leuchtdioden, die mit ultraviolettem Licht arbeiten – mit einer Wellenlänge von 269 nm zum Einsatz. Insgesamt sind zwei separate UVC-LED-Module mit jeweils zehn UVC-LEDs für die Ober-

und Unterseite des Smartphones verbaut. Jede UVC-LED besitzt eine Leistung von 100 Milliwatt, so dass die Gesamtstrahlleistung zwei Watt beträgt. So wird in nur wenigen Sekunden eine Bestrahlungsdosis von 800 J/m² erreicht, was eine effiziente Inaktivierung von Bakterien und Viren ermöglicht. Medienmitteilung des Fraunhofer-Instituts Ilmenau www.fraunhofer.de

Den Regen für Hydrovoltaik nutzen Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elek­ trischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungs30

erzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Demnach könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler liessen nacheinander Tropfen über eine geneigte Fläche aus hydrophobem Glas gleiten. Sie mas-

sen die gesammelte Ladung in Abhängigkeit von der Gleitlänge sowie von der Ladung, die von älteren Tropfen zurückgelassen worden war. Sie entwickelten ein theoretisches Modell, das zwei gegensätzliche Effekte kombiniert: die schnelle Deposition von Ladung durch aufeinanderfolgende Tropfen und die langsame Entladung der Oberfläche hinter den Tropfen. Aus Anwendungssicht könnte der Ef-

fekt genutzt werden, um kleine Mengen an Strom zu erzeugen, wo keine andere Quelle zur Verfügung steht. Dies kann beispielsweise bei kleinen, stromsparenden Sensoren in isolierten, regnerischen Umgebungen der Fall sein. Medienmitteilung Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz www.mpip-mainz.mpg.de 5/2020