Der Schlaf der gerechten Oktopusse

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Ihr Nervensystem und ihr kurioses Verhalten bieten Anlass zum Staunen: wie sich Kopffüßer ausruhen – und warum sie bei Bedarf auch ihre Artgenossen verspeisen. Eine Reise in die Tiefen des Meeres und der Entwicklungsgeschichte.

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Klaus M. Stiefel

Schlaf ist ein ebenso selbstverständlicher wie wesentlicher Teil unseres Tagesablaufs. Nur wer gut geschlafen hat, ist halbwegs leistungsbereit und wohlgestimmt. Und Schlaf ist kein Monolith. Während einer typischen Nacht wechselt sich der Tiefschlaf mit dem viel flacherem REM-Schlaf ab, gekennzeichnet durch schnelle Augenbewegungen (REM: „Rapid Eye Movement“).

Die Gehirnaktivitäten, die während der beiden Schlafphasen stattfinden, unterscheiden sich ganz wesentlich. Im Tiefschlaf schwingen die elektrischen Wellen in unserem Gehirn langsam und gleichmäßig. Alle Gehirnregionen sind dann etwa gleichzeitig geladen oder entladen. Im Gegensatz dazu schwingen beim REM-Schlaf die elektrischen Gehirnwellen viel schneller, und die Aktivität in benachbarten Hirnregionen gleicht sich nicht. Diese Muster der Gehirnaktivität im REM-Schlaf sind denen eines wachen Menschen also viel ähnlicher als die im Tiefschlaf.

Faszinierende Farbmuster

Eine analoge Abfolge der Schlafphasen gibt es auch bei anderen Säugetierarten. Aber nicht nur diese mit uns relativ nahe verwandten Tiere schlafen ähnlich wie wir: Neuere wissenschaftliche Ergebnisse vom Team um Aditi Pophale vom „Okinawa Institute of Science and Technology“ in Japan zeigen, dass sogar Oktopusse verschiedene Schlafphasen erleben. Bei diesen Tieren heißen die beiden Schlafphasen aktiver und ruhiger Schlaf. Beim aktiven Schlaf treten zwei Phänomene gemeinsam auf: Die Farbmuster auf der Haut des Oktopusses ändern sich in rascher Abfolge, und die verschiedenen Gehirnregionen des Tieres sind stark aktiv und schwingen schnell. Die sich ändernden Farbmuster auf der Oktopus-Haut kommen durch die Kontraktion in der Haut eingebetteter Muskeln zustande: Sie sind also auch ein Resultat der im aktiven Schlaf verstärkten Aktivität des Oktopus-Nervensystems.

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1947

Biologie und Ethik

Pflanze, Tier und Mensch unterliegen infolge ihres zelligen Aufbaues und der dadurch bedingten grundsätzlichen übereinstimmenden körperlichen Organisation gewissen gleichen Gesetzlichkeiten, die es gestatten, innerhalb dieses Bereiches nach Parallelen zu suchen und Vergleiche anzustellen. Für die biologische Forschung sind solche Parallelen ungemein wertvoll. Werden aber auf Grund bloßer äußerlicher Ähnlichkeiten bewußte Handlungen des Menschen in Parallele zu rein vegetativen Vorgängen anderer Lebewesen gesetzt, so bedeutet dies nicht nur eine grobe Oberflächlichkeit und

1948

Von den Morgen- und den Abendmenschen

Selbst der von psychologischen und medizinischen Kenntnissen unbeschwerte Laie hat schon öfter die Beobachtung gemacht, daß ein und derselbe Mensch, mit dem ihn der Alltag in Verbindung bringt, vormittags oder frühmorgens völlig anders wirkt als abends.

1952

Fortschritt der Gehirndiagnose

Unter Elektroencephalographie versteht man die Aufzeichnung von Spannungsschwankungen, sogenannten „Aktionspotentialen“ des Gehirns, die von der Schädeldecke abgeleitet werden. Es ist ja heute bereits weit bekannt, daß jeder Lebensvorgang mit geringen elektrischen Spannungsänderungen einhergeht. Diese sollen an einzelnen aus dem Verband gelösten Zellen ein zwanzigstel Volt erreichen, doch fällt diese relativ große Spannung, deren Ausbreitung das umgebende Gewebe große Widerstände entgegengesetzt, an der äußeren Schädeldecke bis auf einige Millionstel Volt ab. Erst seit den

Denken Elekironengehirne?

Elektronengehirne nannte die Presse öfter jene großen amerikanischen Rechengeräte, die mit Elektronenröhren arbeiten und selbst für unsere heutigen Begriffe erstaunliche Leistungen vollbringen. Diese Bezeichnung erweckt zu weitgehende Vorstellungen, aber wenn man alle Phantasie unkundiger Berichterstatter wegläßt und nur die nüchternen Tatsachen schildert, klingt das wie eine alte Riesensage im Gewand der technischen Sprache, Und nach wenigen Blicken in die Welt der großen Rechenmaschinen stellt man sich mit leichtem Bangen die Frage: Ist die Technik daran, auch den

1957

Vom heilsamen Fasten

Auf einer kürzlich in Linz veranstalteten Aerztetagung über Altersheilkunde und Fürsorge wurde dem grundlegenden Problem der Art und Zeit des körperlichen Lebensendes nicht die Beachtung gewidmet, die ihm gebührt hätte. Da somatische Geschehen des Alterns und Sterbens stand vielmehr in seinen Ursachen und Vorbeugungsmöglichkeiten nicht zur Diskussion. Man war nur bemüht, diese „unabwendbare und gegebene Tatsache" durch soziale Maßnahmen in beruflicher und gesellschaftlicher Hinsicht genießbarer zu gestalten. Nun sind aber di Lebenserfahrungen der heutigen und der vergangenen

1958

Eine neue Geheimwaffe

In der amerikanischen Zeitschrift „Sociology 6nd Social Research“ las ich vor einiger Zeit die folgende selbstbewußte Prophezeiung: „Da wir imstande sind, Pflanze und Tier uns dienstbar zu machen, da wir den Lauf der Flüsse lenken und... die Temperatur im Inneren unserer Behausungen beliebig zu regulieren vermögen, muß man logischerweise auch annehmen, daß es • uns gelingen wird, die Willensimpulse der Menschen zu verändern.“Vor einem Vierteljahrhundert hätte eine solche Behauptung noch als pure Spekulation gelten müssen. Seither jedoch haben die „Wissenschaften vom

1959

Seelenchirurgie—Seelenchemie

Noch um die Jahrhundertwende gab es prak- ; tisch keine Behandlung von Geisteskranken, sondern lediglich die Gesellschaft konnte vor ihnen geschützt werden, indem man die Kranken oft auf Lebensdauer internierte, sofern nicht spontan eine Besserung oder Heilung eintrat.Ja, vereinzelt gab es um diese Zeit noch in manchen Ländern die Prügelstrafe als „Therapie”. Dieser therapeutische Nihilismus der Psychiatrie wurde erstmals im Jahre 1917 mit der erfolgreichen Einführung der Malariatherapie der syphilitischen Gehirnerweichung durch den Wiener Psychiater und Nobelpreisträger Wagner-

1964

LARM, BILD UND BILDUNG

Meine Kindheit fiel in die Zeit des ersten Weltkrieges. Ich lebte in Stockholm. Es war Notzeit; jedermann mußte mit Brennstoff und Beleuchtung sparen. Die Straßen, die damals meist noch nicht asphaltiert, sondern mit Kopfsteinen gepflastert waren, dröhnten tagsüber von dem ohrenbetäubenden Lärm, den die von riesigen Ardennenpferden gezogenen Bierfuhrwerke verursachten. Am Abend aber wurden die Straßen in einem Maß still, von dem sich die heutige Jugend keine Vorstellung machen kann. Autos waren ungewöhnlich. Pferdefuhrwerke befanden sich nach Sonnenuntergang nur seltön auf den

1965

Vom Leib zur Seele

Die Verarbeitung, Umsetzung, Metamorphose von physikalisch meßbaren Gegebenheiten der Außenwelt dn psychische Erscheinungen, also in teils unmeßbare, oft unsagbare Qualitäten hat von alters her das psychologisch-metaphysische Interesse des Menschen erregt und zu verschiedenen weittragenden Spekulationen Anlaß gegeben. Wie die Phänomene von Geburt und Tod, Schlaf und Traum stellt die Außenwelt-Leib-Seele-Beziehung ein komplexes erkenntnistheoretisch-metaphysisches, psychologisch-physiologisches Problem dar, an dem kein großer Denker beaohtungslos vorbeiging. Sie ist gleichsam eines

1966

Information und ihre Verarbeitung

Information ist von sonderbarer Natur. Sie ist nicht Stoff und nicht Geist, aber sie bedarf beider, um Information zu sein: Ohne Stoff und ohne Energie kann sie weder gespeichert noch übertragen werden, und ohne Geist ist sie bedeutungslose Form. So ist es vorwiegend der Mensch, der Information übermittelt und verbraucht. In den letzten beiden Dekaden aber ist die merkwürdige Kategorie der Information auch noch der Maschine erteilt worden, und damit hat ein neues Zeitalter begonnen.Historische EntwicklungSpeicherung und Übertragung von Information und die technischen Mittel dafür

1967

WISSENSCHAFT - TELEGEN

Nicht alle Zweige der Wissenschaft können ihre Probleme auf dem Bildschirm für den Beschauer interessant demonstrieren. Die Sprödigkeit mancher Themen oder gar die Unmöglichkeit, wesentliche Vorgänge photographisch zu erfassen, stehen allen noch so bemühten Regieeinfällen oder Bildgestaltungen entgegen. In den letzten Wochen wurden wir nun Zeugen bildlicher Visionen über den Menschen, die einen infolge ihrer photographischen Verfremdung durch Zeitraffer oder Zeitlupe zuerst in oft amüsiertes Erstaunen setzten, zuweilen aber sogar schockierten. Und es gab und gibt viele, die sich durch

Das Jahr 2000

Ich bin überzeugt, daß ich keine Vorhersagen für 2000 n. Chr. machen kann. Obwohl es nur wenig mehr als eine Generation ist, glaube ich nicht, daß irgendein Mensch so weit vorausblicken kann wie diese 35 Jahre. Die Veränderung, die in dieser Periode vor sich gehen wird, wird größer sein als irgendeine andere der Menschheitsgeschichte. Alle „Trend“-Kurven, die wir uns vorlegen mögen, zeigen Raten der Beschleunigung und des Anwachsens, die auf völlig Neuartiges hinweisen. Tabellen von Erfindungen sind dabei nicht allzu signifikant, weil es schwer ist, bestimmte Erfindungen in ihrer

1970

Die Gesellschaft der Gesunden

Der Europäer der Zukunft: Ein Mensch, der in geschlossenen Stadtlandschaften lebt, sich mit Millionen anderer Menschen in heute noch nicht konstruierten Fahrzeugen an seine Arbeitsstätte begibt, die nicht mehr eine verrußte Fabrik ist, sondern ein klinisch sauberes technisches Büro — das ist die Vision der Futurologen, jener Wissenschaftler, die sich mit der Zukunft, ihren Erwartungen und Problemen beschäftigen. Diese Futurologen sind heute schon in unzähligen wissenschaftlichen Bereichen tätig. Private und öffentliche Institutionen bedienen sich ihrer Kenntnisse und Methoden. Und was sie sagen, ist nicht Kaffeesud oder Astrologie, es sind von Computern hochgerechnete Eingaben aus unserer Gegenwart.

1981

Nicht an der Zukunft des Menschen verzweifeln

Einem naturwissenschaftlich einigermaßen Vorgebildeten ist es heute jedenfalls nicht mehr ohne weiteres erlaubt, die Evolution allgemein und die der menschlichen Spezies im besonderen so einfach als beendet und abgeschlossen zu betrachten. Zwar merken wir alle in unserem kurzen Erdendasein nichts von diesem umfassenden, immer noch fortwährenden Prozeß. Das liegt aber nur an unserm für biologische Zeiträume viel zu kurzen A tem, an unserm mangelnden erdgeschichtlichen Überblick und an unserer Unfähigkeit, sehr langsame Veränderungen wahrzunehmen.

1984

REM-Schlaf: Der Stoff, aus dem Träume sind

Traumdeutung hat es immer schon gegeben. Die wissenschaftliche Erforschung des Schlafs und seiner Begleitumstände ist jünger - und sie liefert hochinteressante Resultate.

1985

Die Wirklichkeit ist ganz anders

Die Salzburger Pädagogische Werktagung („In die Zukunft begleiten”, 15. bis 19. Juli 1985) begann mit einem richtungweisenden - hier gekürzt wiedergegebenen - Referat.

1987

Kein Recht auf ewige Existenz

Nahe der Jahrtausendwende begreifen wir mit Staunen, daß Wirklichkeit wird, wovor schon vor längerem gewarnt wurde, und unheilvolle Prozesse sich dramatisch beschleunigen.So starb von den damals bekannten Vogelarten vor dem 18. Jahrhundert nur eine aus, im 19. Jahrhundert wurde bereits durchschnittlich alle 25 Jahre eine Vogelart unwiderruflich ausgerottet, zwischen 1900 und 1945 alle zehn Jahre, seither stirbt alle drei bis fünf Jahre ein Vogel aus.1976 kamen 22 heimische Brutvögel in Österreich nicht mehr vor, 68 Arten galten nach den Roten Listen schon damals als gefährdet. Hält man

1990

Ein Künstler wie Leonardo

„Der Computer unterschei-det genau zwischen Original und Restauration"

Angeborene Fremdenangst?

Es kann nicht überraschen, daß gerade in Zeiten, in denen Gesellschaften Belastungen ausgesetzt sind, für die sie noch keine Lösungsstrategien konzipiert haben, auf einfache, pseudologische „Gesetzmäßigkeiten" zurückgegriffen wird. Wie einfach ist doch die Welt zu erklären! Des eigenen Vorurteiles hat man sich nicht mehr zu schämen, verfügt man doch über Argumentationsfiguren, die „wissenschaftlich" belegt sind. So verwundert es nicht, wenn sich Europas „Neue Rechte" (besonders in Frankreich) bei ihrem Konzept des „Ethnopluralismus" auf Verhaltensforschung, Anthropologie und

1991

Ein „Sesam öffne dich” fürs Gehirn

Menschen trainieren seit Jahrtausenden ihr Gedächtnis. Wie es funktioniert, blieb lange ein Rätsel und ist es zu einem guten Teil noch immer. Neue Erkenntnisse und uralte Methoden ermöglichen es aber jedem, sein Gedächtnis besser auszunutzen.

1994

Wenn die Nächte lang werden

15 Prozent der heimischen Bevölkerung leiden unter echten Schlafstörungen, jeder fünfte Österreicher hat Probleme mit dem Einschlafen.

Ohne Träume kein Leben

Traumlos zu schlafen, das gibt es nicht. Wer glaubt, nie geträumt zu haben, irrt. Träumen ist sogar - so unglaublich das klingt - lebensnotwendig.

1995

Strategien der Evolution

Wozu hat der Pfau solange Schwanzfedern, daß seine Flugfähigkeit beeinträchtigt wird? Wozu hat der Argusfasan so lange Schwungfedern, daß er gar nicht mehr fliegen kann? Warum leistet sich die Evolution den gigantischen Aufwand der sexuellen Vermehrung? Kann man lebende Systeme im Computerspiel erzeugen? Warum sind wir zu Verwandten netter als zu Fremden? Warum kollabieren Ökosysteme, obwohl wir alles geplant haben und nur das Beste wollten? Warum ist es erfolgreicher, zu kooperieren, als den Nachbarn auszubeuten? Auf diese und ähnliche Fragen sucht die mathematische Spieltheorie

1999

"Die Katastrophe vor uns läßt sich vermeiden"

Hans Hass, der durch eine Unzahl von Büchern und Filmen bekannte Erforscher des Meereslebens, wurde 80. In der Bilanz seines Forscherlebens stellt er sich ganz auf den Boden des Darwinismus und ruft zur fundamentalen Zieländerung der Gesellschaft auf.

2002

Umspannwerk und Denkfabrik

ZUM DOSSIERDoris HelmbergerLebte Franz Joseph Gall im Heute, wie viel Mühe hätte er sich doch erspart! Mit Verve sammelte der zunächst in Wien tätige Arzt an der Wende vom 18. zum 19. Jahrhundert Menschenschädel, betastete die knöchernen Überreste und versuchte, anhand ihrer Beschaffenheit Rückschlüsse auf das zu Lebzeiten vorhandene "Hirnvermögen" zu ziehen. Zwar wurde Galls "Schädellehre" 1802 verboten - das Interesse der Allgemeinheit an den Vorgängen im Gehirn hatte er mit seiner ominösen Untersuchungsmethode, die später auf den Namen "Phrenologie" getauft wurde, in jedem

Hirngespinst "Ich"

Mit der These vom EndeSein jüngstes Opus "Fühlen, Denken, Handeln" ist vergriffen, seine Vorträge werden gestürmt: Gerhard Roth - Neurobiologe, Philosoph und neben seiner Tätigkeit als Vorstand des Instituts für Hirnforschung an der Uni Bremen auch Rektor des Hanse Wissenschaftskollegs - hat mit der Rede vom Ende der Willensfreiheit Aufsehen erregt. Zwar hat er nicht behauptet, dieses Problem gelöst zu haben, der Vorwurf des Reduktionismus steht dennoch im Raum. Im Interview mit der furche verteidigt Roth seine Thesen und spricht über ihre Folgen für Theologie, Philosophie und

2006

Na dann, gute Nacht

Schlafen scheint das Natürlichste der Welt zu sein. Genauso wie die Tiere tun es auch die Menschen. Und die Medizin weiß genau, was normaler Schlaf ist. Abweichungen davon werden als Schlafstörungen begriffen. Dem gegenüber verstehen Kulturwissenschafter den Schlaf auch als kulturelle Errungenschaft. Japaner etwa schlafen überall und zu jeder Zeit. Und in den USA wird zunehmend der Arbeitsplatz zum Schlafplatz. Unterschiede sind oft vielsagend. So beleuchtet die dunkle Seite des Lebens den Alltag der Menschen. Für keine andere Sache wenden wir soviel Lebenszeit auf, wie fürs Schlafen.

2014

Symphonie im Gehirn und ihre Störungen

Auch im Schlaflabor ist man den Träumen auf der Spur - vor allem im Sinne jener Menschen, die von "Schlaflähmung“ oder anderen Symptomen betroffen sind.Wenn sich das Traumgeschehen als Erzählung deuten lässt, dann befinden sich die Tinte und das Papier im träumenden Gehirn: Der jahrtausendealten Tradition der Traumdeutung steht die relativ junge naturwissenschaftliche Erforschung des Träumens gegenüber, die in den letzten Jahrzehnten intensiv vorangetrieben wurde. Jüngste Forschungen konnten einige der komplexen Vorgänge im Gehirn klären, die mit dem Träumen verbunden sind. Diese

Klaus M. Stiefel

Faszinierende Farbmuster

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Klaus M. Stiefel