Sunday, March 31, 2019

Lass uns über Chemie reden - Laura Howes ist jetzt bei Real Scientists DE!

Mit großer Vorfreude möchten wir euch unsere neue Kuratorin Laura Howes (@L_Howes) vorstellen! Eine Britin in Deutschland: Laura hat in Oxford Chemie studiert, danach aber eine Karriere in der Wissenschaftskommunikation und dem Wissenschaftsjournalismus eingeschlagen. Seit 2013 wohnt Laura in Heidelberg und arbeitet heute als Wissenschaftsjournalistin für Chemical & Engineering News, einer Zeitschrift für Mitglieder der Amerikanischen Gesellschaft für Chemie.


Wie bist du in der Wissenschaft gelandet? 
Ich bin in England aufgewachsen mit Eltern, die in technologischen und wissenschaftlichen Jobs gearbeitet haben und in der Schule waren die naturwissenschaftlichen Fächer immer meine Lieblingsfächer. Mit diesem Hintergrund und diesen Interessen war es für mich logisch, Chemie zu studieren. Damals hatte ich keinen Karriereplan - ich wusste nur, dass es viele Möglichkeiten für jemand mit einem Chemiediplom gibt.

Warum hast du dich für dein aktuelles Feld entschieden, und/oder was hält dich dort?
Nach meinem Diplom wollte ich nicht mehr im Labor arbeiten, die Wissenschaft und die Chemie mochte ich aber noch. Heute arbeite ich nicht mehr als Wissenschaftlerin, aber in der direkten Nachbarschaft der Wissenschaft, und ich hoffe, auf diesem Weg nicht nur in Kontakt mit Wissenschaft zu bleiben, sondern auch Wissenschaft und die Wissenschaftskultur zu verbessern. Vielleicht bin ich ein Idealist!

  
Erzähle uns etwas über deine Arbeit!
Journalist*innen sollten den Leuten die Information geben, die sie brauchen, um Entscheidungen über wichtige Dingen zu treffen. Für unsere Leser, die in der Chemie arbeiten, ist anderes wichtig als z.B. für einen Kassierer. Der Großteil meines Jobs besteht darin, Artikel von Chemiker*innen zu lesen und andere über diese Artikel und wissenschaftlichen Themen zu befragen. Anschließend spreche ich mit meinen Kolleg*innen, und wenn wir uns über die Story einig sind, schreibe ich los.
 

Warum sollte sich die Öffentlichkeit für deine Arbeit interessieren?

Ich habe ein gemischtes Jobprofil mit einem sogenannten "alternativen Wissenschaftsjob" und kann daher den Redaktionsprozess der Wissenschaftsnachrichten erklären.
Wenn ihr mein schlechtes Deutsch entschuldigt, kann ich auch die Schwierigkeiten und Freuden teilen, die ich als Migrantin in Deutschland erlebe. 

Hast du irgendwelche interessanten externen/zusätzlichen Aufgaben/Tätigkeiten?

Ich bin zweiter Vorstand eines Vereins für Bioinformatiker*innen und interessierten Leuten in Heidelberg und Umgebung: HeidelbergUnseminars in Bioinformatics.
Obwohl ich zunächst Chemie studiert habe, habe ich von 2011 bis 2017 neben meinem Job zusätzlich ein Bachelorstudium in Kunstgeschichte absolviert. 

Irgendwelche interessanten Hobbies, von denen du uns erzählen möchtest?

Nur das Übliche – skifahren, joggen, bouldern, Musik spielen. Ah ja, ich bin auch Hobbybrauerin. 

Wie sieht dein idealer freier Tag aus (Forscher sind ja auch nur Menschen)?

Ein angenehmer Tag mit Freunden und auch etwas Kulturelles, wie z.B. eine Ausstellung oder ein Konzert am Abend.

Bitte begrüßt Laura ganz herzlich bei Real Scientists DE!

Sunday, March 24, 2019

Die Koordination von Atomen - Janine George ist jetzt bei Real Scientists DE!

Wir freuen uns sehr, euch unsere neue Kuratorin Janine George (@MolecularXtal) vorstellen zu dürfen! Janine hat ihr Bachelor- und Master-Studium an der RWTH Aachen absolviert. Zwischen Bachelor und Master war sie Gaststudentin für wissenschaftliches Rechnen am Forschungszentrum Jülich. Von 2013 bis 2017 promovierte sie an der RWTH Aachen im Bereich der computergestützten Festkörperchemie. Seit 2018 ist sie Postdoktorandin an der Université catholique de Louvain in Louvain-la-Neuve, Belgien. Dort beschäftigt sie sich der Berechnung von Materialeigenschaften und deren Beziehung zur Kristallstruktur.

Wie bist du in der Wissenschaft gelandet?
Einen Einfluss darauf hatte sicher die Serie „Unsichtbar“ („Out of sight“). Dort kannte sich ein junger Schüler sehr gut mit Chemie aus und konnte so eine Chemikalie herstellen, die unsichtbar machte. Ich erinnere mich noch gut, wie ich als Viertklässlerin bei der Besichtigung der weiterführenden Schule fragte, wann der Chemieunterricht anfängt. Leider musste ich noch bis zur 8. Klasse warten. Ich war tatsächlich ziemlich enttäuscht darüber, dass ich noch so lange warten musste. Dann kamen normaler Chemieunterricht, Chemieleistungskurs, Teilnahme an der nationalen Auswahl der Chemieolympiade, mein Chemiestudium und die Promotion. In der Zeit gab es eigentlich selten Zweifel daran, dass ich Wissenschaft machen möchte. Mir macht es unglaublichen Spaß, wissenschaftliche Probleme zu lösen. Und gerade bei neuen Problemstellungen fällt es mir oft sehr schwer aufzuhören. Wissenschaft ist für mich wie ein großes Geduldsspiel.

Warum hast du dich für dein aktuelles Feld entschieden, und/oder was hält dich dort?
In meinem Studium habe ich mich auf Festkörperchemie und Computerchemie spezialisiert. Das faszinierte mich am meisten. Das war dann auch Thema meiner Promotion. Dort habe ich voraussetzungsfreie (ab initio) Rechenmethoden verwendet, die nur Naturkonstanten und keine Messwerte verwenden, um unter anderem die Bewegung von Atomen in Kristallen bei verschiedenen Temperaturen zu beschreiben und zu untersuchen. Diese Bewegung ist unter anderem für die Bestimmung der Kristallstruktur eines Materials von Bedeutung und meine Berechnungen haben in diesem Zusammenhang bereits geholfen. Die Fähigkeiten, die ich während meiner Promotion und auch schon davor erlernt habe, helfen mir auch jetzt noch, auch wenn sich der Fokus meiner Forschung ein wenig verschoben hat. Jetzt suche ich nämlich auf Grundlage dieser voraussetzungsfreien Rechenmethoden nach neuen Materialien für bestimmte Anwendungen (z.B. in Solarzellen, Batterien). Um das erfolgreich machen zu können, müssen deutlich mehr Materialien berechnet werden. Dazu ist viel Automatisierung nötig. Neben der Aussicht, neue spannende Materialien an sich zu finden, macht mir auch dieser eher technische Teil der Automatisierung und Datenanalyse großen Spaß.

Erzähle uns etwas über deine Arbeit!
Jetzt wird es ein wenig abstrakt. Im Moment beschäftige ich mich hauptsächlich mit sogenannten Koordinationsumgebungen in Kristallstrukturen, die dazu benutzt werden nächste Umgebungen von Atomen in Kristallen zu beschreiben. In folgendem Beispiel wäre X linear von zwei Sauerstoffatomen umgeben: O--X--O. Bereits 1919 übertrug Paul Pfeiffer dieses Konzept von Koordinationsverbindungen auf Kristallstrukturen. Linus Pauling nutzte diese Koordinationsumgebungen und die von ihm aufgestellten Regeln zu Stabilität von Kristallen, um Kristallstrukturen vorherzusagen. Die Regeln, die Pauling 1929 dazu aufstellte, werden bis heute in abgewandelter Form verwendet. Neben der Stabilität sind diese Koordinationsumgebungen auch z.B. mit elektrischen oder optischen Eigenschaften in Kristallstrukturen verknüpft.

Zunächst haben meine Kollegen einen sehr robusten Algorithmus entwickelt, diese Koordinationsumgebungen für Tausende von Kristallstrukturen zu bestimmen. Die früheren Algorithmen waren immer sehr empfindlich gegenüber kleinen Positionsveränderungen der Atome. Dann bestimmten diese Statistiken der Koordinationsumgebungen für alle Metallionen in Oxiden aus einem großen Datensatz von ca. 10.000 Kristallstrukturen. Solche Statistiken gab es nämlich bis zu diesem Zeitpunkt nicht. Mit Hilfe dieser Statistiken kann nun jeder beurteilen, ob die Koordinationsumgebunden, die er in bestimmten Kristallstrukturen von Oxiden vorfindet, gewöhnlich oder eher ungewöhnlich sind. So etwas kann auf Fehler in Kristallstrukturbestimmungen hindeuten.

Ich beschäftige mich nun etwas genauer damit, wie diese Koordinationsumgebungen mit der Stabilität und anderen Eigenschaften verknüpft sind. So sollen vorhandene Regeln auf Basis der Koordinationsumgebungen zur Stabilität von Kristallen verbessert werden. Im Moment betreibe ich daher recht viel Datenanalyse. Wir werden auch versuchen, die Koordinationsumgebungen mit anderen Eigenschaften von Materialien zu verknüpfen, sodass zukünftig andere Struktur-Eigenschafts-Beziehungen ermittelt werden können. Das soll dann die Suche nach Materialien, die für Anwendungen interessante Eigenschaften haben, erleichtern.

Nebenbei beschäftige ich mich auch immer mit dem Einfluss bestimmten chemischer Bindungen auf bestimmte Eigenschaften des Materials wie z.B. der Stabilität. Das kann mittlerweile problemlos mittels voraussetzungsfreier Verfahren berechnet werden.

Warum sollte sich die Öffentlichkeit für deine Forschung/Arbeit interessieren?
Die anorganischen Materialien, die wir in unserer Forschung untersuchen, sind essentiell für unser modernes Leben und es besteht die Erwartung, dass diese zur Lösung vieler aktueller Probleme beitragen können: Beispielsweise können thermoelektrische Materialien, die Wärme in Elektrizität umwandeln, dazu genutzt werden, um die Energieeffizienz von Produktionsanlagen, Flugzeugen oder Autos zu verbessern.  Wir hoffen durch ein besseres Verständnis der Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaft von Materialien dazu beitragen zu können, dass solche Materialien schneller gefunden werden können und so auch schneller zum Einsatz kommen können.

Neben diesen möglichen Anwendungen sind auch die zu entdeckenden Prinzipien an sich interessant für die Öffentlichkeit: Es besteht häufig ein großes öffentliches Interesse an Teilchenphysik. Aber ist es nicht auch interessant, was einen Kristall eigentlich stabil macht?

Hast du irgendwelche interessanten externen/zusätzlichen Aufgaben/Tätigkeiten?
2007 bin ich in den Förderverein Chemieolympiade eingetreten. Dieser Verein fördert einige Schulwettbewerbe zum Thema Chemie in ganz Deutschland. Darunter sind die „Internationale Chemieolympiade“, „Chemie- die stimmt“, und verschiedene Experimentalwettbewerbe. In den Anfangsjahren meiner Vereinstätigkeit war ich dort deutlich aktiver: Ich habe zum Beispiel sogenannte Schnupperpraktika vermittelt und Wettbewerbsteilnehmer/innen auf Veranstaltungen betreut. Über Jahre habe ich dort sehr engagierte Menschen kennen gelernt. Ich besuche noch heute jedes Jahr den Workshop und versuche den Vereinsmitgliedern meine Forschung nahe zu bringen.

Daneben war ich über einige Jahre hinweg als Patin für Schüler/innen der Internatsschule Schloss Hansenberg tätig. Das sollte den Schülern/Schülerinnen den Übergang zwischen Schule und Studium erleichtern. Das half mir noch einen Bezug zu meinem ehemaligen Internat zu erhalten. Letztes Jahr habe ich dort auch einen Vortrag zu meiner aktuellen Forschung gehalten.

Irgendwelche interessanten Hobbies, von denen du uns erzählen möchtest?
Ich beschäftige mich gerne mit dem Leben anderer Menschen – meistens in Form von Biographien oder Dokumentationen. Sicherlich zu den Favoriten unter den Autobiographien zählt Patti Smith’s „Just Kids“. Patti Smith ist als die „Godmother of Punk“ bekannt geworden. Kürzlich habe ich auch die Biographie von Dorothy Hodgkin – einer Kristallographin und Nobelpreisträgerin - gelesen – ich wünschte, dass ich dieses Werk bereits viel früher entdeckt hätte. Allerdings fehlt eine deutsche Übersetzung, sodass es für mich als Jugendliche sicherlich schwer zugänglich gewesen wäre. Besonders fasziniert hat mich auch das Buch „Daily Rituals – How Artists Work“, in dem der Autor die Tagesabläufe berühmter Künstler beschreibt. Vor wenigen Tagen ist eine Fortsetzung erschienen, die sich nun auf den Tagesablauf von Frauen konzentriert – ich habe sie bereits gekauft. Sonst schaue ich sehr, sehr gerne Serien und laufe ab und zu.

Wie sieht dein idealer freier Tag aus (Forscher sind ja auch nur Menschen)?
Ausschlafen. Essen. Vielleicht ein bisschen Lesen. Definitiv mit Serien.

Bitte begrüßt Janine ganz herzlich bei Real Scientists DE!

Sunday, March 17, 2019

Bloß nicht austrocknen - Kristina Corthals ist jetzt bei Real Scientists DE!


Mit großer Vorfreude möchten wir euch unsere neue Kuratorin Kristina Corthals (@K_Corthals) vorstellen! Kristina hat in Göttingen Biologie studiert und dabei offenbar ihre Liebe für Drosophila entdeckt - deren Verhaltensanpassungen an Lichtmangel widmete sie nämlich im Anschluss ihre Doktorarbeit am Department of Cellular Neurobiology, ebenfalls in Göttingen. Ende letzten Jahres schloss sie dort die Promotion erfolgreich ab und arbeitet jetzt als Postdoc in der Abteilung Functional Zoology in Lund, Schweden.
Hier ist Kristina in ihren eigenen Worten:

Wie bist du in der Wissenschaft gelandet?  
Schon als Kind wollte ich immer den Mechanismus hinter allem verstehen, hab Sachen auseinander gebaut um zu gucken wie sie funktionieren. Kennt ihr diese Bären, die brummen wenn man sie umdreht? Naja, meinen konnte ich jedenfalls nicht mehr richtig zusammenbauen, also hatte ich dann einen stummen Bären… Eigentlich hatte ich schon immer Lust auf etwas Wissenschaftliches, aber das hat gewechselt von Archäologie (nachdem ich „Die Mumie“ gesehen habe), Geologie, Geschichte und dann irgendwann Biologie, ich weiß aber nicht mehr, warum ich das plötzlich so sicher wusste.
Ich habe dann Biologie in Göttingen studiert und mir war fast die ganze Zeit klar, dass ich auch noch eine Doktorarbeit machen will. Das habe ich dann auch gemacht und im Dezember 2018 meine Arbeit verteidigt. Tatsächlich habe ich während der Doktorarbeit zwar viel geflucht, aber war mir trotzdem immer sicher, dass ich wenigstens ein Jahr als Postdoc arbeiten will und auch, dass ich gerne ins Ausland ziehen möchte dafür. Zum Glück habe ich dann relativ schnell eine Stelle an der Universität in Lund gefunden und arbeite da seit Anfang Februar.
 
Warum hast du dich für dein aktuelles Feld entschieden, und/oder was hält dich dort?
Das Feld in dem ich arbeite nennt sich „Neuroethologie“ und versucht die neuronalen Grundlagen von verschiedenen Verhalten zu verstehen. Typische Modelle für neuroethologische Arbeiten sind z.B. die Echolokation von Fledermäusen, das Navigationsverhalten von Insekten und (Zug-)Vögeln und die verschiedenen Sinnessysteme von ungefähr jedem vorstellbaren Tier. Ich mag besonders, dass man dabei versucht nicht nur zu verstehen wie ein Verhalten funktioniert, sondern auch was für einen Sinn es z.B. in dem natürlichen Habitat macht. Viele Neuroethologen machen auch Feldforschung um „ihre“ Tiere im natürlichen Verhalten zu beobachten und zu verstehen.
Ich finde super interessant, wie die verschiedenen Sinne und deren Verarbeitung im Gehirn dazu führen, wie die Umwelt wahrgenommen wird. Für meinen Postdoc habe ich vom visuellen System zur Feuchtigkeitswahrnehmung gewechselt und bin sehr gespannt, was wir herausfinden werden.

Erzähle uns etwas über deine Arbeit!
Im Grunde versuche ich zu verstehen, wie Feuchtigkeitswahrnehmung bei Insekten auf einer neuronalen Ebene funktioniert. Für Insekten ist es furchtbar wichtig die richtige Feuchtigkeit zu erkennen, denn wenn es zu trocken ist, dann können sie aufgrund ihrer sehr geringen Körpermasse schnell austrocknen (nicht so gut). Aber wenn es zu feucht ist, dann könnte das kondensierte Wasser ihre Flügel oder andere Teile des Körpers verkleben (auch nicht so gut).
Mein Chef hat letztes Jahr drei Rezeptoren bei Drosophila gefunden, die das Verhalten regeln. Allerdings sind noch viele Fragen offen und an die wagen sich jetzt das Team aus Anders, dem Chef, und Elton und mir, den Postdocs. Wir sind also ein ganz neues Labor und bauen uns einen Grundstock aus Methoden auf, die wir verwenden wollen, um der ganzen Sache auf den Grund zu gehen.
 
Warum sollte sich die Öffentlichkeit für deine Forschung/Arbeit interessieren?
Also erst mal wäre es unheimlich spannend zu verstehen, wie genau Luftfeuchtigkeit wahrgenommen und verarbeitet wird. Es scheint ein relativ wichtiger Umweltfaktor zu sein und den Mechanismus dahinter zu verstehen, bringt und wieder etwas mehr wissen darüber, wie Tiere ihre Umwelt wahrnehmen.
Ist der Mechanismus einmal bekannt, dann könnte man versuchen ihn auf Roboter zu übertragen, vielleicht sogar welche die so klein sind wie Insekten? Das könnte dabei helfen die gängigen Luftfeuchtigkeitsmessungen zu verfeinern oder auch die Messung von Feuchtigkeit in Hauswänden zu verbessern.
 
Hast du irgendwelche interessanten externen/zusätzlichen Aufgaben/Tätigkeiten?
Wie alle die an der Uni arbeiten, betreue ich immer mal wieder Studenten in Praktika. Ab Mai bekommen wir 3 Studentinnen in unser Labor, die für 6 Wochen ein Projekt mit mir zusammen bearbeiten wollen. 

Irgendwelche interessanten Hobbies, von denen du uns erzählen möchtest?
In Schweden lernt man am einfachsten Leute kenne, indem man eine gemeinsame Aktivität findet. Deswegen habe ich angefangen einen Bollywoodtanzkurs zu machen und es macht einfach unheimlich viel Spaß!
 
Wie sieht dein idealer freier Tag aus (Forscher sind ja auch nur Menschen)?
Ausschlafen (natürlich), am liebsten irgendwo draußen sein, Wandern, Schwimmen oder Klettern zum Beispiel und zwischendrin eine große Schüssel Pasta essen.

Bitte begrüßt Kristina ganz herzlich bei Real Scientists DE!

Sunday, March 10, 2019

Mensch-Maschine Interaktion - Philipp Wintersberger ist jetzt bei Real Scientists DE!

Wir freuen uns sehr, euch unseren neuen Kurator Philipp Wintersberger (@philwintersberg) vorzustellen! Philipp Wintersberger, geboren 1984 in Oberösterreich, beschäftigt sich aktuell mit der Forschung im Bereich Fahrer-Fahrzeug-Interaktion, Augmented/Virtual Reality, "Trust in Automation" und der Akzeptanz automatisierter Fahrzeug- und Verkehrssysteme. Sein Diplom wurde ihm 2015 von der Kepler Universität Linz verliehen, der Fokus hierbei lag auf Mensch-Maschine-Interaktion und Computer Vision. Nach 10-jährigem Aufenthalt in der Industrie im Bereich Softwareentwicklung/-Architektur wechselte er 2016 an das neu eröffnete Forschungszentrum CARISSMA in Ingolstadt.

Wie bist du in der Wissenschaft gelandet?
Ich habe seinerzeit (vor nunmehr fast 15 Jahren) zur zeitlichen Überbrückung auf den Zivildienst ein Informatikstudium begonnen. Da ich bereits eine abgeschlossene Berufsausbildung zum Programmierer hatte und in diesem Job gutes Geld verdienen konnte, lief das Studium einige Jahre „nur nebenbei“. Der Wunsch, dieses auch abzuschließen, verstärkte sich mit der Zeit und um mich neben meinem intensiven Job zu motivieren, suchte ich nach Themen für meine Abschlussarbeiten, die sich meiner Meinung nach auch „wissenschaftlich verwerten“ ließen. Daraus entstanden schnell erste Veröffentlichungen und die betreuenden Professoren nahmen mich mit auf Konferenzen wo diese präsentiert wurden. Dabei erkannte ich, wie sehr mir diese Form der Arbeit Spaß macht, und so quittierte ich nach über 10 Jahren in der Softwareentwicklung meinen Job und nahm eine Stelle als wissenschaftlicher Mitarbeiter mit Promotionsoption am CARISSMA Ingolstadt an.

Diese Entscheidung war nicht so einfach zu treffen, wie sie sich hier liest - immerhin war ich zu diesem Zeitpunkt schon über 30 und hatte es mir mit meiner Frau in meiner Heimatstadt Linz „eingerichtet“. Die Möglichkeit, an einem neuen Institut mit modernster technischer Ausstattung (CARISSMA wurde 2016 eröffnet) zu forschen und dabei ein Team „von null auf“ mitzugestalten (damals war ich der erste und einzige Mitarbeiter meines Profs., den ich schon von meiner Heimatuniversität Linz kannte), war jedoch sehr reizvoll und daher nahm ich die damit einhergehenden Strapazen in Kauf – seither pendle ich jede Woche nach Ingolstadt und versuche den Job möglichst gut mit meinem Privatleben zu vereinbaren, wobei ich von meinem Institut mittels Telearbeitsplatz mit eigenem Bürotelefon Zuhause unterstützt werde.

Warum hast du dich für dein aktuelles Feld entschieden, und/oder was hält dich dort?
Das hat mehrere Gründe. Zum einen war ich bereits als Kind begeistert von Fahrzeugen, Rennsport, aber auch Computern, und wie es der Zufall so wollte, war es möglich, diese Themen in meiner Bachelorarbeit miteinander zu verbinden. Zusätzlich ist automatisiertes Fahren sowohl in den Medien als auch in der Wissenschaft sehr präsent. Die in meinem Forschungsgebiet (Mensch-Maschine Interaktion) entstehenden Fragestellungen sind hochinteressant und lassen sich auch sehr gut abstrahieren: Wie soll eine zukünftige Welt aussehen, in welcher wir (Menschen) regelmäßig mit Robotern und künstlichen Intelligenzen (wie automatisierten Fahrzeugen) interagieren und auch kooperieren? Wie können wir dafür sorgen, dass uns Maschinen dabei „ermächtigen“ (unsere Fähigkeiten erweitern und Potentiale steigern) anstatt uns zu „amputieren“ (Menschen einfach nur zu ersetzen)? Meiner Meinung nach ziehen derartige Fragen die Trennlinie zwischen utopischen als auch dystopischen Zukunftsszenarien und sind von essentieller Bedeutung – das Zeitalter der Maschinen wird kommen, und es ist unsere Aufgabe, dieses bereits im Vorfeld „menschengerecht“ zu gestalten und vorzubereiten.

Erzähle uns etwas über deine Arbeit!
Im Wesentlichen besteht meine Arbeit daraus, die Interaktion zwischen Menschen und Fahrzeugen zu verbessern. Gemeinsam mit meinen Kollegen führe ich dabei Benutzerstudien (in Fahrsimulatoren, realen Fahrzeugen, manchmal aber auch nur als Fragebogen im Internet) durch, mit dem Ziel entweder Probleme zu identifizieren und besser zu verstehen, oder die Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine zu verbessern.

Zum Beispiel ist einer der häufig genannten Vorteile an automatisierten Fahrzeugen die Möglichkeit, fahrfremden Tätigkeiten nachzugehen: Neben Entertainment ist dabei produktives Arbeiten besonders relevant – etwa könnten in Zukunft LKW-Fahrer zusätzlich Speditionsaufgaben übernehmen. Trotzdem wird das Fahrzeug immer wieder auch den Input des Menschen benötigen, wie etwa um Hindernisse zu umfahren. So eine Fahrzeugübernahme findet mitunter bei Autobahngeschwindigkeiten statt und ist somit potentiell gefährlich. Stellen wir uns vor, der/die FahrerIn arbeitet gerade auf dem Laptop wenn eine Übernahmeaufforderung kommt; Um das Hindernis zu umfahren muss der Laptop weggelegt und das Lenkrad in die Hand genommen werden, gleichzeitig muss sich das Gehirn auf die neue Situation (Fahraufgabe) einstellen. Die Übernahme erfordert somit motorische und kognitive Prozesse. Diese versuchen wir nun durch den Einsatz von Technologie zu verbessern um in weiterer Folge die Sicherheit zu erhöhen. Wie wäre es zum Beispiel, wenn Content nicht am Laptop, sondern mit Augmented Reality direkt in der Windschutzscheibe angezeigt wird – dann sind im Falle einer Übernahme die Augen bereits „ausgerichtet“, und der physische Aufwand, das Gerät wegzulegen fällt weg.

Oder aber, das Fahrzeug könnte uns genau beobachten und versuchen, uns nicht während, sondern zwischen einzelnen Arbeitsaufgaben zur Übernahme aufzufordern – so wird der nötige kognitive Aufwand verringert, zwischen den einzelnen Aufgaben hin- und herzuwechseln. Was aber ist, wenn direkt vor uns ein Unfall passiert und nicht mehr genügend Zeit für eine sichere Übernahme bleibt und wir gerade auf einem Tablet oder Smartphone lesen – könnten wir nicht einfach wie in einem Computerspiel dieses einfach zu einem Lenkrad umfunktionieren um möglichst schnell reagieren zu können?

Derartige Interfaces setzen wir prototypisch in unserem Fahrsimulator um und evaluieren diese mit menschlichen Probanden. Dabei werten wir verschiedenste Parameter wie Fahrperformance, physiologische Reaktionen (z. B. Hautleitwert, Puls oder Augenbewegungen) aus, und stellen sie subjektiven Bewertungen (Fragebögen zu Technologieakzeptanz oder auch Interviews) gegenüber, um herauszufinden, wie sehr das Interface erlaubt den Status Quo zu verbessern und Probleme zu eliminieren. Die erfordert sowohl intensives wissenschaftliches Arbeiten, aber auch eine Menge Erfindergeist und macht unglaublich Spaß.

Warum sollte sich die Öffentlichkeit für deine Forschung/Arbeit interessieren?
Wie bereits kurz angesprochen werden wir in Zukunft immer mehr wichtige Aufgaben an Maschinen delegieren. Neue Technologien haben riesiges Potential, müssen aber richtig eingesetzt werden, denn ihr Einsatz verändert auch uns. Etwa deuten Studien darauf hin, dass unsere Navigationsfähigkeit durch intensive Nutzung von GPS degradiert wird, während manuelle Orientierung unser Gehirn trainiert. Ein anderes Beispiel ist die permanente Nutzung von Smartphones und modernen Kommunikationsmitteln („Always-on-Mentalität“), welche unsere Konzentration hemmt und nachweislich unsere Produktivität stört. Plakativ dargestellt müssen wir Menschen uns somit entscheiden, zwischen einer Zukunft, in der Maschinen uns infantilisieren, und einer, in welcher wir Technologie nutzen um uns alle zu „Superhelden“ zu augmentieren.

Hast du irgendwelche interessanten externen/zusätzlichen Aufgaben/Tätigkeiten?
Nicht wirklich. Wie oft üblich bin ich an der Hochschule auch in der Lehre aktiv, die restliche Zeit versuche ich jedoch mich möglichst intensiv mit der Forschung zu beschäftigen.

Irgendwelche interessanten Hobbies, von denen du uns erzählen möchtest?
Ich fahre sehr gerne Fahrrad - etwa war ich letztes Jahr so verrückt und habe die knapp 300 Kilometer lange Strecke von Ingolstadt zu mir nach Hause in einer Tagesetappe absolviert. Ob Rennrad, klassisches Mountain-Bike oder auch Downhill, diesbezüglich bin ich für alles zu haben. Ansonsten bin ich derzeit wohl etwas langweilig. Ich habe aber schon eine lange Liste and Wünschen an mich selbst für die Zeit nach Fertigstellung meiner Doktorarbeit 😉

Wie sieht dein idealer freier Tag aus (Forscher sind ja auch nur Menschen)?
An meinem idealen freien Tag befinde ich mich mit meiner Frau auf Tour mit unserem Campingbus und schlafe mich erstmal genüsslich aus. Nach dem spätvormittags eingenommenen Frühstück bezwingen wir ein oder mehrere Gipfel auf unseren Rädern geben uns bergab dem Geschwindigkeitsrausch hin. Es folgt eine Abkühlung – bevorzugt im Salzwasser – und ein ausgiebig delikater Abend mit kulinarischen Köstlichkeiten und ein paar guten Tropfen. Das einzige, was unsere Situation dabei noch verbessern könnte wäre, wenn uns der Bus automatisch über Nacht zu unserer nächsten Destination kutschiert...

Bitte begrüßt Philipp ganz herzlich bei Real Scientists DE!

Sunday, March 3, 2019

Wie sehen wir die Welt? - Benedict Wild ist jetzt bei Real Scientists DE!

Wir freuen uns sehr, euch unseren neuen Kurator Benedict Wild (@BenedictWild) vorzustellen! Benedict hat sein Bachelor-Studium der Psychologie in Heidelberg und Amsterdam absolviert. Von 2013 bis 2015 war er Teil des Masterstudiengangs “Neuro-Cognitive Psychology” an der Ludwig-Maximilians-Universität München und verbrachte währenddessen auch einen Sommer für ein Forschungspraktikum an der New York University.  Seit 2016 arbeitet er als Doktorand in der Abteilung Kognitive Neurowissenschaften am Deutschen Primatenzentrum in Göttingen. Er beschäftigt sich damit wie das Gehirn visuelle Informationen verarbeitet, speziell Informationen über Bewegungen.

Wie bist du in der Wissenschaft gelandet?
Ich hatte mein Psychologiestudium eigentlich mit dem Ziel begonnen, mich im Bereich Wirtschaftspsychologie zu spezialisieren (weil ich nicht wusste, dass das, was ich damals eigentlich interessant fand, Marketing heißt). Während meines Zivilersatzdiensts an einer Universität in Äthiopien hab ich dann schon mal in der Bibliothek vor Ort in ein paar Psychologie-Bücher reingeschnuppert — und festgestellt, dass ich den Bereich Kognitive Psychologie viel spannender fand. Glücklicherweise gab es dort auch ein Buch über Kogvitionspsychologie; und in dem Buch fand ich wiederum das Kapitel über die neuronalen Grundlage der Kognition am spannendsten. Bis ich dann endlich mit dem Studieren anfangen konnte, hatten sich meine Pläne geändert und ich wusste praktisch ab dem 1. Semester, dass ich an der Uni bleiben und das Gehirn erforschen wollte (damals ging ich auch noch davon aus, dass ich alle Fragen innerhalb von 3-4 Jahren lösen würde 😀).

Warum hast du dich für dein aktuelles Feld entschieden, und/oder was hält dich dort?
Für mich gibt es keine spannendere Frage als wie das Gehirn funktioniert. Letzten Endes sind es einfach nur physikalische Prozesse: positiv und negativ geladene Moleküle werden zwischen dem Inneren und dem Äußeren von Zellen hin- und hergeschoben. Aber dieser eine physikalische Prozess unterscheidet sich von allen anderen Prozessen, die wir kennen, darin, dass er Bewusstsein erschafft. Wir können unsere Umwelt wahrnehmen, mit ihr interagieren, komplexe Probleme lösen, uns an die Vergangenheit erinnern, uns die Zukunft ausmalen, grandiose Kunstwerke erschaffen, uns verlieben — und das alles hängt irgendwie von diesen Molekülen ab, die ab und zu durch eine Zellwand durchgehen. Ich glaube nicht, dass wir in den nächsten paar Jahrzehnten genau verstehen werden, wie das alles zusammengehört. Und so lange diese Frage unbeantwortet bleibt, kann ich mir nichts spannenderes als Neurowissenschaften vorstellen.

Erzähle uns etwas über deine Arbeit!
ch versuche zu verstehen wie das Gehirn Informationen verarbeitet. Da das Gehirn insgesamt ziemlich kompliziert ist, beschränke ich mich auf den visuellen Kortex, also den Teil der Großhirnrinde, der für das Sehen zuständig ist. Da auch das immer noch ein sehr weites Feld ist, konzentriere ich mich noch weiter darauf, wie das Gehirn Bewegungen sieht. Das ist zum einen spannend, weil Bewegungen ein wichtiger Teil unseres alltäglichen Lebens sind (stellt euch mal kurz vor, wie es wäre keine Bewegung erkennen zu können — der Straßenverkehr wäre tödlich); zum anderen lassen sich Bewegungen relativ einfach definieren: sie haben eine Richtung und eine Geschwindigkeit und das war’s im großen und ganzen. Das macht die Forschung wenigstens ein bisschen einfacher (oder zumindest dachte ich das irgendwann einmal).

Wir wissen inzwischen, dass bereits einzelne Zellen oder kleine Gruppen von Zellen sehr komplexe Informationen verarbeiten können (zum Beispiel die Flugrichtung eines Balls erkennen, den ich fangen möchte). Um zu verstehen, wie sie das genau tun, müssen wir auch die Aktivität einzelner Zellen messen. Die gängigen nicht-invasiven Methoden (wie z.B. Elektroenzephalographie (EEG) oder funktionelle Kernspintomographie (fMRT)) messen aber immer nur die gesammelte Aktivität vieler tausend oder Millionen Zellen. Um die Aktivität einer einzelnen Zelle zu messen, muss man wirklich ins Gehirn hinein. Da das bei gesunden Menschen aus ethischen Gründen nicht möglich ist (und auch bei Patienten nur in sehr seltenen Ausnahmefällen), arbeiten wir mit Tieren. Dabei ist vorgeschrieben, dass die Tierversuche nur genehmigt werden, (a) wenn sie unterlässlich und ethisch vertretbar sind, (b) wenn keine Alternativmethoden eingesetzt werden können, (c) wenn Schmerzen, Leiden und Schäden minimiert werden und (d) wenn eine Tierart mit dem einfachst-möglichen Nervensystem verwendet wird (das heißt ein Versuch mit einer Maus wird nicht genehmigt, wenn die gleiche Fragestellung auch durch einen Versuch mit einer Fruchtfliege beantwortet werden kann). Da wir uns für sehr komplexe Prozesse interessieren, brauchen wir auch ein Tier mit einem komplexen Nervensystem, in unserem Fall sind das Rhesus Affen. Da das Gehirn selbst kein Schmerzempfinden hat, kann ich die Aktivität einzelner Zellen mit einer haardünnen Elektrode messen, während der Affe bei Bewusstsein ist und verschiedene visuelle Reize (also Bilder oder Filme) auf einem Monitor sieht. Mit dieser Methode versuche ich zu verstehen, worauf die Zellen genau reagieren (z.B. auf die Richtung einer Bewegung, oder die Geschwindigkeit, oder eine Mischung aus beidem). Wir stellen dann Hypothesen auf, welche Art von Informationen diese Zelle von anderen Zellen bekommen haben muss, um ihre spezielle Präferenz zu entwickeln. Das kann man auch am Computer simulieren, aber eben erst, wenn durch den Tierversuch überhaupt eine Idee bekommen hat, worauf die Zelle reagiert.

Neben diesen physiologischen Messungen, führen wir auch Verhaltensexperimente mit menschlichen Probanden durch. Hier versuchen wir die Grenzen auszuloten, was der menschliche Sehsinn leisten kann. Diese Studien stehen immer in engem Zusammenhang mit der Physiologie: wenn ein Mensch eine bestimmte Aufgabe unerwartet kann (oder nicht kann), stellt sich die Frage, welche Prozesse im Gehirn dazu führen. Und umgekehrt führt ein unerwartetes Ergebnis in der Physiologie oft dazu, dass man untersucht ob sich das auch auf das Verhalten auswirkt.

Warum sollte sich die Öffentlichkeit für deine Forschung/Arbeit interessieren? 
Ich denke, dass neurowissenschaftliche Grundlagenforschung für die Öffentlichkeit aus verschiedenen Blickwinkeln interessant ist:

Auf einer sehr grundsätzlichen, philosophischen Ebene versucht die Hirnforschung ja letztlich die elementarsten menschlichen Fragen zu beantworten: Wer bin ich? Warum bin ich so, wie ich bin? Warum bin ich anders als (oder ähnlich wie) meine Mitmenschen? Mögliche Erkenntnisse im Bezug auf diese Fragen haben natürlich auch Auswirkungen auf Politik, Recht und unsere Gesellschaft ganz allgemein.

Auf einer eher praktischen Ebene geht es darum, was Forschung (vor allem biomedizinische Forschung) darf (Stichwort Genmanipulation) und was für konkrete Anwendungen sie uns in Zukunft ermöglichen kann (Stichwort Therapiemöglichkeiten für neurologische und psychiatrische Erkrankungen). Daran arbeiten wir in der Grundlagenforschung zwar nicht direkt, aber ohne solide Grundlage(nforschung) kann es auch keine Anwendung geben.

Zuletzt ist es für den speziellen Fall Tierversuche wichtig, dass wir als Gesellschaft immer wieder neu evaluieren, wo Grenzen zu ziehen sind. Das erfordert ein sorgfältiges Abwägen des Nutzens und der Kosten von Tierversuchen und das wiederum ist nur möglich, wenn alle Beteiligten den status quo kennen (was leider nicht der Fall ist). Ich würde mich freuen, dazu in dieser Woche ein bisschen beitragen zu können.

Hast du irgendwelche interessanten externen/zusätzlichen Aufgaben/Tätigkeiten?
Hast du irgendwelche interessanten externen/zusätzlichen Aufgaben/Tätigkeiten?

Da ich Wissenschaftskommunikation sehr wichtig finde (sonst wäre ich ja nicht hier ;-), mache ich seit ca. 1 Jahr auch regelmäßig bei “Skype-a-Scientist” mit. Dabei werden Wissenschaftler mit Lehrern zusammengebracht (so eine Art Wissenschaftskommunikations-Tinder :) und unterhalten sich dann für eine Unterrichtsstunde per Video-Chat mit der Klasse des Lehrers.

Irgendwelche interessanten Hobbies, von denen du uns erzählen möchtest?
Ich war früher Gelegenheits-Jogger und habe dann zu Beginn meiner Promotion angefangen, das ein bisschen ernsthafter zu betreiben. Inzwischen bereite ich mich auf meinen sechsten Marathon vor, laufe 6-7 mal die Woche und träume davon, evtl. in Zukunft noch ein bisschen weiter als 42,195km zu laufen. Auf dem Foto laufe ich gerade an ein paar Freunden bei Kilometer 23 des Berlin Marathons 2018 vorbei :) Zum Ende meiner Real Scientists Woche gibt’s dazu noch was ganz konkretes, also seid gespannt und bleibt dabei!

Wie sieht dein idealer freier Tag aus (Forscher sind ja auch nur Menschen)?
Wie ihr euch nach der vorherigen Frage schon denken könnt, geht ein guter Tag für mich mit Laufen los. Ich bin überzeugter und begeisterter Morgenläufer, im Sommer gerne auch schon vor 6:00 Uhr. Wenn ich dann nicht zur Arbeit muss, lass ich mir danach auch gerne Zeit für Dehnen und “Ausschwitzen”, bevor ich unter die Dusche hüpfe. Eine Sache, die ich am Laufen liebe ist, dass man sich danach guten Gewissens etwas gönnen kann :-D. Daher geht mein Tag dann mit einem ausgiebigen Frühstück/Brunch mit Freunden in einem Cafe weiter. Abends treffe ich mich sehr gerne mit Leuten für einen Spieleabend. Dummerweise mag ich am liebsten die Spiele, die auch mal 3 - 4 Stunden dauern können (Monopoly, Risiko, etc.). Und die will außer mir in meinem Freundeskreis anscheinend niemand spielen :-D Aber meistens finden wir dann doch noch einen guten Kompromiss mit dem alle leben können (und meine Hoffnung stirbt zuletzt).

Bitte begrüßt Benedict ganz herzlich bei Real Scientists DE!