Warum sind manche Menschen besser in Mathematik als andere? Und wie können allergische Reaktionen zum Kampf gegen Krebs beitragen?

Forscher in Luxemburg haben eine Technologie entwickelt, die es in Zukunft ermöglichen wird, fast drei Milliarden Menschen in abgelegenen Gebieten mit dem Internet zu verbinden, und in diesem Jahr wurde eine Plattform ins Leben gerufen, die sich mit der luxemburgischen Sprache befasst.

Warum sind manche Menschen besser in Mathematik?

Universität Luxemburg

Die Analyse von mehr als 300 Studien hat gezeigt, dass Vorschulkinder, die in der Lage sind, Ablenkungen zu widerstehen, Aufgaben leicht zu wechseln und ihr Wissen zu aktualisieren, bessere Ergebnisse in Mathematik erzielen. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass diese drei Fähigkeiten alle gleichwertig sind, was ihren Beitrag zum Erfolg in Mathematiktests angeht. Mathematische Fähigkeiten bestimmen nicht nur den Erfolg in der Schule, sondern auch den Erfolg im Berufsleben. Aus diesem Grund ist es wichitg, die beteiligten Mechanismen schon in jungen Jahren zu verstehen, um Lösungen für Schüler mit Schwierigkeiten anbieten zu können.

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Unsichtbare Kristalle zur Verfolgung von Objekten

Université du Luxembourg, Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT).

Forscher der Universität haben in Zusammenarbeit mit einem amerikanischen Institut eine Art von Kristallen erfunden, die für das bloße Auge unsichtbar sind, aber von Scannern erfasst werden können. Diese Kristalle wurden in dünner Schicht auf verschiedene Objekte aufgebracht, um ihnen so einzigartige und nicht klonbare Marker zu verleihen. Die Idee dahinter ist, dass Roboter und Augmented-Reality-Geräte diese Objekte um sich herum mithilfe der enthaltenen Marker verfolgen können, was ihnen eine bessere Navigation im Raum ermöglicht. Die Eigenschaft der Unsichtbarkeit beruht darauf, dass diese Kristalle Licht in alle Richtungen reflektieren, aber nur in einem schmalen Wellenlängenband, das das menschliche Auge nicht erfassen kann.

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Sind Allergien ein Vorteil für die körpereigene Krebsabwehr?

Luxemburgisches Institut für Gesundheit (LIH)

Zahlreiche Studien haben einen Zusammenhang zwischen Allergien und einer besseren Abwehr gegen Gehirnkrebs beim Menschen gezeigt: Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass allergische Entzündungen die Immunität gegen Krebs stärken. Um zu verstehen, wie das funktioniert, führten Forscher des LIH eine Studie an Labormäusen durch, denen sie Hirntumore einpflanzten und bei denen ein Teil der Tiere zuvor allergisch geworden war. Die Ergebnisse zeigten, dass die allergischen Mäuse von einer Umprogrammierung der Immunzellen im Gehirn profitierten, die in einen aggressiveren Entzündungszustand gerieten und so die Tumorzellen bekämpften. Diese Mäuse produzierten auch eine größere Anzahl von T-Zellen, den ersten Verteidigern des Immunsystems, die die Krebszellen infiltrierten. Diese kombinierten Reaktionen führten zu einer Verlangsamung des Tumorwachstums. Im Gegensatz dazu profitierten die nicht-allergischen Mäuse von keiner dieser Schutzmaßnahmen und ihr Überleben war deutlich verkürzt. Dies bestätigte die Beobachtungen bei menschlichen Patienten.

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Wie passen sich Meeresmikroorganismen an, um den Klimawandel zu überleben?

Universität Luxemburg

Biophysiker der Universität Luxemburg haben untersucht, wie sich Phytoplankton (maritime Mikroorganismen, die für die Produktion der Hälfte des Sauerstoffs, den wir einatmen, verantwortlich sind) an eine nährstoffarme Umgebung anpasst. Um Fressfeinden zu entkommen, nach Nahrung oder Licht zu suchen, muss das Phytoplankton täglich vertikal (zwischen der Tiefe und der Wasseroberfläche) wandern. Das Team um Professor Anupam Sengupta hat herausgefunden, dass diese Mikroorganismen, um in einer nährstoffarmen Umgebung vertikal schwimmen zu können, ihre inneren Lipide strategisch nutzen, um ihre Schwimmeigenschaften zu regulieren und ihre Fitness zu maximieren.

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Wie können abgelegene Gebiete an das Internet angeschlossen werden?

Interdisziplinäres Zentrum für Sicherheit, Reliabilität und Vertrauen (SnT)

2,9 Milliarden Menschen haben weltweit keinen Zugang zum Internet. In abgelegenen Gebietenda wird die Verbindung durch die Installation physischer Strukturen (Antennen, Kabel...) geregelt. Oft leben dort aber nicht genügend Menschen, um eine ausreichende Nachfrage zu erzeugen, bei der sich die Konstruktion solcher Strukturen rentieren würde. Eine Lösung wäre es, eine direkte Verbindung zwischen dem Gerät des Endnutzers und den Satelliten herzustellen, aber technische Schwierigkeiten haben dies bisher unmöglich gemacht. Ein Forscherteam untersuchte die Möglichkeit, diese Verbindung mithilfe von 5G herzustellen, das im Gegensatz zu 4G und 3G die Distanz zwischen der Erde und den Satelliten überbrücken kann. Sie testeten diese Verbindung zwischen einem kommerziellen Satelliten in der Umlaufbahn und einem Gerät auf der Erde, das mit einer Software ausgestattet war, die Funkkommunikation ermöglicht. Sie schafften es mit dieser Verbindung, Dateien zu versenden, Sprachanrufe zu tätigen und sogar Videos auf Youtube anzusehen.

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Künstliche Intelligenz spricht jetzt luxemburgisch!

Interdisziplinäres Zentrum für Sicherheit, Zuverlässigkeit und Vertrauen (Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust, SnT)

Forscher des SnT haben das erste luxemburgische Sprachmodell für die Verarbeitung natürlicher Sprache entwickelt: Luxembert. Dieses basiert auf der BERT-Technologie , die 2018 von google entwickelt wurde. Natürliche Sprachmodelle sind wichtig für die Funktion von auf künstlicher Intelligenz basierender Technologien wie Übersetzungssoftware, Chatbots und Texterkennung. Das in Zusammenarbeit mit BGL BNP Paribas entwickelte Modell wird der Öffentlichkeit kostenlos zur Verfügung gestellt und soll als Grundlage für die Entwicklung des Ökosystems für künstliche Intelligenz im Land dienen. Beispielsweise können Unternehmen es für die Entwicklung mehrsprachiger virtueller Assistenten nutzen, die das Kundenerlebnis verbessern, indem sie auf jede Anfrage und zu jeder Zeit eine schnelle Antwort geben.

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Das erste selbstfahrende Auto auf Luxemburgs Straßen.

Interdisziplinäres Zentrum für Sicherheit, Zuverlässigkeit und Vertrauen (SnT)

Nach fünf Jahren Forschung wurde das erste autonome Familienauto in Luxemburg auf die Straße gebracht. Es wurde auf dem Kirchberg-Plateau in den Verkehr gemischt, mit freiwilligen Passagiere. Dieses selbstfahrende Auto ist die Testplattform für die vom SnT entwickelte Navigationstechnologie und die High-Definition-Karten (HD). HD-Karten sind die Grundlage für die autonome Navigation und enthalten entscheidende Informationen wie Straßenschilder und -markierungen. Sie sind wesentlich detaillierter als Karten mit Standardauflösung, die man zum Beispiel für die GPS-Navigation verwendet.

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Verlust der Biodiversität: Welche menschlichen Faktoren sind vorallem daran beteiligt?

Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

Der Klimawandel wird oft als Hauptursache für den Rückgang der Biodiversität angeführt, aber Forscher des LIST haben gezeigt, dass er nicht der einzige Schuldige ist. Es gibt noch andere anthropogene (vom Menschen verursachte) Faktoren, die sich genauso stark auswirken wie der Klimawandel und in manchen Lebensräumen sogar noch stärker. Im terrestrischen Bereich ist zum Beispiel die intensive Nutzung landwirtschaftlicher Flächen der größte Belastungsfaktor für die biologische Vielfalt. Insgesamt wurden vier Faktoren identifiziert, die sich direkt auf die Biodiversität auswirken: Die Landnutzung, die direkte Nutzung bestimmter Arten, Umweltverschmutzung und invasive Arten.

Experten schätzen, dass etwa eine Million Tier- und Pflanzenarten vom Aussterben bedroht sind. Deshalb ist es wichtig, die Faktoren zu identifizieren, die zu diesem alarmierenden Rückgang beitragen, um ihn zu verhindern oder zumindest zu bremsen.

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Online gekaufte Medikamente könnten ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko darstellen.

Nationales Gesundheitslabor (National Health Laboratory, NHL)

Jedes Jahr werden mehrere Tausend Medikamente illegal nach Luxemburg eingeführt, nachdem Privatpersonen sie auf Internetseiten gekauft haben. Die toxikologische Abteilung des LNS hat herausgefunden, dass etwa ein Drittel der vom Zoll beschlagnahmten Medikamente nicht den europäischen Rechtsvorschriften entsprachen. Diese Medikamente können die Gesundheit der Verbraucher schädigen, indem sie Antibiotikaresistenzen, Infektionen oder andere unvorhergesehene Nebenwirkungen bis hin zum Tod verursachen. Die Gesundheitsbehörde fordert die Öffentlichkeit demnach auf, die Rechtmäßigkeit von Online-Händlern zu überprüfen, bevor sie Medikamente jeglicher Art kaufen.

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Die Komplexität der Sozialwissenschaften erfordert eine transparente und kollaborative Forschung.

Universität Luxemburg

Forscher der Abteilung für Sozialwissenschaften haben an einer groß angelegten Studie teilgenommen, die die Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen überprüfen sollte. Dazu untersuchten verschiedene Forscherteams unabhängig voneinander, ob die Zuwanderung die öffentliche Unterstützung für die von der Regierung vorgeschlagenen sozialen Maßnahmen verringert. Die verschiedenen statistischen Modelle, die die Forscher verwendeten, führten zu unterschiedlichen Ergebnissen, obwohl sie alle die gleichen Daten verwendeten. Die Autoren der Studie kamen zu dem Schluss, dass es ein Universum der Ungewissheit gibt, das sich in dieser Art von Studien versteckt, insbesondere inden Sozialwissenschaften. Siebetonten die Bedeutung von Zusammenarbeit und Transparenz bei diesen Arbeiten.

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Autorin: Lilia Hassouna

Editorinnen: Lucie Zeches (FNR), Michèle Weber (FNR)

Fotos: Gemälde, Niesen, Roboter und Auto (wikimedia commons), Antenne und Algen (flickr)

Neues aus der Wissenschaft Die wichtigsten Neuigkeiten aus der Forschung in Luxemburg - Juli 2022

Die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse aus Luxemburg in kurzen, leicht verständlichen Absätzen zusammengefasst.

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LIH

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