Ausstellung im Haus der Wissenschaft Forschung im Dienst der Gesundheit

Manche liefern Darstellungen des Körperinneren, andere untersuchen Arzneimittelrisiken: Einen Einblick in das, was Bremer Gesundheitsforscher tun, liefert eine Ausstellung im Haus der Wissenschaft.
11.02.2017, 00:00
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Forschung im Dienst der Gesundheit
Von Jürgen Wendler

Manche liefern Darstellungen des Körperinneren, andere untersuchen Arzneimittelrisiken: Einen Einblick in das, was Bremer Gesundheitsforscher tun, liefert eine Ausstellung im Haus der Wissenschaft.

Die Möglichkeit, Medizin zu studieren, gibt es im Bundesland Bremen nicht. Dies heißt jedoch nicht, dass medizinische Fragen und die menschliche Gesundheit an den Bremer Hochschulen keine Rolle spielen. Im Gegenteil: Außer der APOLLON Hochschule der Gesundheitswirtschaft beschäftigt sich noch eine Reihe weiterer Einrichtungen mit gesundheitswissenschaftlichen Themen. Dabei geht es unter anderem darum, bildgebende Verfahren zur Planung von chirurgischen Eingriffen zu nutzen, Computer- und Robotertechnologien einzusetzen, um Menschen mit Einschränkungen das Leben zu erleichtern, und zu klären, welche Risiken mit bestimmten Arzneimitteln verbunden sind. Einen Überblick über die unterschiedlichen Ansätze gibt die Ausstellung „Einfach wissenswert: Gesundheitswissenschaften“ im Bremer Haus der Wissenschaft, Sandstraße 4/5. Sie wird am Donnerstag, 16. Februar, um 19 Uhr eröffnet und dauert bis zum 22. April. Vermittelt werden die Informationen unter anderem mit Filmen, Spielen und grafischen Darstellungen.

Für die Gesundheit von Menschen spielen zahlreiche Faktoren eine Rolle. Auf manche davon, etwa Belastungen durch bestimmte Schadstoffe aus der Umwelt, hat der Einzelne keinen Einfluss. Über andere Faktoren entscheidet er selbst, etwa darüber, ob er zur Zigarette greift oder Alkohol trinkt. Gesundheitswissenschaftler gehen zum Beispiel bei gut einem Drittel der deutschen Männer im Alter von 65 bis 79 Jahren von einem riskanten Alkoholkonsum aus. Bei den Frauen liegt der Anteil bei 18 Prozent. Der Anteil der Raucher beträgt bei den Männern dieser Altersgruppe rund zwölf, bei den Frauen etwa neun Prozent. Vor dem Hintergrund solcher Zahlen beschäftigen sich Forscher unter anderem mit der Frage, wie sich die Gesundheit fördern lässt, auch gesellschaftlich und politisch.

Neu ist die Idee, Gesundheit auch als gesellschaftliche und politische Aufgabe zu betrachten, nicht. In früheren Jahrhunderten verbanden die Herrschenden damit nicht zuletzt das Ziel, möglichst viele gesunde Untertanen zu haben, die sich als Soldaten oder Arbeiter einsetzen ließen. Im 19. Jahrhundert entstand die Praxis, sich wissenschaftlich mit dem öffentlichen Gesundheitswesen zu befassen. Mit dem Begriff Sozialhygiene wurde das Ziel verbunden, die Volksgesundheit zu fördern. Nach den nationalsozialistischen Verbrechen im Namen der sogenannten „Rassenhygiene“ geriet das Thema hierzulande in den Hintergrund. Seit den 1990er-Jahren widmen sich ihm Gesundheitsforscher unter der Bezeichnung „Public Health“.

Zu den Bremer Einrichtungen, die auf dem Gebiet der Gesundheit forschen, gehört das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS. Ziel der Institutsmitarbeiter ist es, Ärzten mit Computerprogrammen die Arbeit zu erleichtern, das heißt: Sie befassen sich mit Verfahren zur bildgestützten Früherkennung, Diagnose und Behandlung von Krankheiten. Im Mittelpunkt stehen dabei Krebsleiden beziehungsweise Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems, des Gehirns, der Brust, der Leber und der Lunge. Die dreidimensionalen Darstellungen der Bremer Experten geben Einblicke in das Innere des Körpers, zum Beispiel in das Innere des Gehirns. Die Grundlage für diese Darstellungen liefern Daten, die mithilfe von Magnetresonanztomografen gewonnen wurden.

Hilfreiche Magnetresonanztomografen

Bei der Diagnose von Krankheiten haben bildgebende Verfahren in den vergangenen gut hundert Jahren immer stärker an Bedeutung gewonnen. Schon die Möglichkeit, Röntgenbilder zu machen, bedeutete vor gut einem Jahrhundert eine Revolution. Hinzugekommen sind im Laufe der Zeit die Ultraschalltechnik, die Computertomografie, bei der aus einer Vielzahl von zweidimensionalen Röntgenbildern mit Rechnerhilfe dreidimensionale Darstellungen werden, und die Magnetresonanz- oder Kernspintomografie.

Letztere liefert mithilfe von Magnetfeldern und Radiowellen ein besonders genaues Bild der inneren Organe und Gewebe. Sie macht sich den Umstand zunutze, dass sich die Kerne der Wasserstoffatome im Körper wie ein Kreisel um ihre eigene Achse drehen – daher der Ausdruck Kernspin – und dabei wie ein schwacher Magnet wirken. Mithilfe eines sehr starken Magnetfeldes werden die Kerne zunächst im Magnetresonanztomografen ausgerichtet. In einem zweiten Schritt kommen dann die Radiowellen zum Einsatz. Sie dienen dazu, die Kerne in den zu untersuchenden Bereichen des Körpers künstlich zu beeinflussen, das heißt ihre Ausrichtung zu verändern. Anschließend werden die Radiowellen abgeschaltet, und die Kerne richten sich wieder entlang des Magnetfeldes aus. Dabei senden sie ihrerseits schwache Radiowellen aus, die sich messen lassen. Fachleute sprechen in diesem Zusammenhang von Resonanz. Der Sinn dieser Prozedur besteht darin, dass sich aus dem messbaren Gehalt an Wasserstoffkernen Rückschlüsse auf die Eigenschaften des jeweiligen Gewebes ziehen lassen.

Ein Thema der Ausstellung im Haus der Wissenschaft ist das menschliche Gehirn mit seinen nach einer Schätzung rund 86 Milliarden Nervenzellen (Neuronen). Zu den Bestandteilen solcher Zellen gehören Dendriten, stark verzweigte Fortsätze, die chemische Signale von anderen Neuronen empfangen, sowie Axone, die solche Signale in elektrische Impulse umwandeln. Die Enden der Axone sind verzweigt. Dort können Impulse dazu führen, dass als Neurotransmitter bezeichnete chemische Botenstoffe freigesetzt werden. Auf diese Weise geben Zellen Signale an andere Zellen weiter. Die Stellen, an denen ein Teil einer Zelle mit einem Teil einer anderen Zelle in Kontakt kommt, heißen in der Fachsprache Synapsen. Die starke Verzweigung von Nervenzellen beziehungsweise die Vielzahl von Synapsen haben zur Folge, dass eine Nervenzelle mit Tausenden anderen in Verbindung stehen kann. Auf diese Weise entsteht im Gehirn ein äußerst komplexes Netzwerk, das die Fähigkeit besitzt, sich laufend an veränderte Bedingungen anzupassen, eine Eigenschaft, die Fachleute mit dem Ausdruck Plastizität verbinden. Hirnforscher betrachten Gedanken, innere Bilder und Gefühle als Ergebnis des Zusammenspiels von Zellen, das heißt der Verknüpfungen.

Blick ins Gehirn

Mithilfe von Daten zu Wassermolekülen entlang der Axone sind Experten in der Lage, den Verlauf von Axonen beziehungsweise Nervenfasern zu rekonstruieren. Dies kann helfen, die Sicherheit bei neurochirurgischen Eingriffen zu erhöhen. Ärzte können sich auf diese Weise vor einem Eingriff ein Bild von den Verhältnissen im Gehirn machen. Der Hintergrund: Im Gehirn stehen unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Aufgaben in Verbindung, etwa mit dem Sehen, dem Sprechen, dem Fühlen und der Steuerung von Bewegungen. Alle Bereiche sind über Nervenfaserbahnen miteinander verbunden, und bei Operationen besteht die Gefahr, dass diese beschädigt werden. Eine mögliche Folge sind Funktionsstörungen, zum Beispiel Lähmungen. Wichtig ist deshalb, über möglichst genaue Informationen zu den Nervenfaserbahnen verfügen zu können.

Wie am Fraunhofer-Institut, so geht es auch am Bremer Standort des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz darum, die Möglichkeiten moderner Technologien bestmöglich auszuschöpfen. Besucher der Ausstellung im Haus der Wissenschaft erhalten Informationen zum „Bremen Ambient Assisted Living Laboratory“ (BAALL), einem Wohnlabor. Mitarbeiter des Forschungszentrums arbeiten dort gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Bremen daran, praktische Hilfen für körperlich eingeschränkte Menschen zu entwickeln und zu testen.

Beim Wohnlabor handelt es sich um eine vollständig eingerichtete Wohnung, die an die Bedürfnisse der jeweiligen Bewohner angepasst werden kann. So wird beispielsweise das Mittel der Gesichtserkennung genutzt, um die Höhe des Spiegels und des Waschbeckens der Größe des Benutzers entsprechend einzustellen. Auch die Höhe der Toilette und Küchenschränke kann automatisch angepasst werden. Beleuchtungssysteme und Türen lassen sich über eine App auf dem Smartphone oder Tablet sowie mithilfe der Sprache steuern, und das Wechseln von Fernsehprogrammen wird dadurch erleichtert, dass aus einer Reihe von Karten mit den Logos der Sender eine ausgewählt und einfach an eine bestimmte Stelle auf dem Nachttisch gelegt werden kann. Auch bei der Kleiderwahl können sich die Bewohner auf die Technik verlassen: Der Schrank liefert Vorschläge. Als Grundlage dienen dabei beispielsweise die Wettervorhersage oder ein bestimmter Anlass. Steuern lässt sich auch der Schrank über eine App. Ein weiteres Hilfsmittel ist ein Rollstuhl, der seinem Nutzer unter anderem bei der Navigation hilft. Wenn Innenräume kartiert sind, wie dies bei dem Wohnlabor der Fall ist, genügt ein Sprachkommando, und der Rollstuhl steuert das angegebene Ziel an.

Mögliche Risiken von Wirkstoffen

Um kranken Menschen helfen zu können, nutzen Mediziner nicht nur moderne Geräte, sondern auch Medikamente. Zu den Forschungseinrichtungen, die sich mit den Risiken von Arzneimitteln beschäftigen, gehört das Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie (BIPS). Mit Blick auf die Arbeit des Instituts wird bei der Ausstellung erklärt, welche Unterschiede es zwischen der Prüfung vor und nach der Zulassung von Arzneimitteln gibt.

Nach der Markteinführung werden solche Mittel von sehr viel mehr Menschen genutzt als zuvor. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Neben- oder Wechselwirkungen auftreten, die bei den klinischen Studien vor der Einführung noch nicht beobachtet worden waren. Mitarbeiter des Bremer Leibniz-Instituts haben sich in den vergangenen Jahren unter anderem mit der Sicherheit sogenannter Neuroleptika und Antidepressiva beschäftigt, mit denen in Deutschland zahlreiche ältere Menschen behandelt werden. Neuroleptika werden zum Beispiel genutzt, weil sie eine beruhigende Wirkung haben und Wahnvorstellungen entgegenwirken. Antidepressiva werden unter anderem gegen Depressionen und Angststörungen eingesetzt. Die Bremer Wissenschaftler ermittelten Risiken bestimmter Nebenwirkungen bei der Nutzung einzelner Mittel. Ihre Erkenntnisse sollen helfen, solche Risiken zu minimieren.

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