Künstliche Intelligenz
Forscher züchten „Ganzhirn“ im Mini-Format zur Erforschung von Krankheiten
Wissenschaftler der Johns Hopkins University haben ein Mini-Gehirn gezüchtet, bei dem Gewebe aus mehreren Regionen des Gehirns miteinander verbunden ist und zusammenwirkt. Sie hoffen, damit eine neue Ära der Erforschung neuropsychiatrischer Erkrankungen einläuten zu können. „Die meisten Gehirn-Organoide, die man in Fachzeitschriften sieht, stellen eine einzelne Gehirnregion dar, wie den Kortex oder das Hinterhirn oder Mittelhirn. Wir haben ein rudimentäres Ganzhirn-Organoid gezüchtet“, erklärt die Hauptautorin der Arbeit, Annie Kathuria.
Zusammenhängendes Konstrukt
Das vom Forscherteam entwickelte sogenannte Multi-Region Brain Organoid soll die Entwicklung des Gehirns eines menschlichen Fötus nachbilden. Das gelingt laut den Forschern, weil es Organoide des Großhirns, des Mittel- und Hinterhirns sowie Blutgefäßstrukturen (Endothelorganoide) zu einem zusammenhängenden Konstrukt integriert. Damit handle es sich um eine neue Generation von Gehirn-Organoiden und eine erhebliche Verbesserung für die Modellierung der Gehirnentwicklung.
So gingen die Forscher vor: Zunächst züchteten sie Nervenzellen aus einzelnen Hirnregionen und rudimentäre Blutgefäße in separaten Laborschalen. Anschließend klebte das Team die einzelnen Teile mit Proteinen zusammen, die die Bildung von Verbindungen zwischen den Geweben ermöglichen. Als die Gewebe zusammenwuchsen, begannen sie, elektrische Aktivität zu erzeugen und als Netzwerk zu reagieren. Auch hätte das Team die Entstehung einer frühen Blut-Hirn-Schranke beobachten können. Sie dient als Barriere, die das Gehirn schützt, indem sie kontrolliert, welche Moleküle vom Blut ins Gehirn gelangen dürfen.
Neuronale Vielfalt
Laut den Forschern zeigte das entstandene Gehirn-Organoid eine große Vielfalt an neuronalen Zelltypen, deren Eigenschaften denen eines 40 Tage alten menschlichen Fötus ähnelten. Die Größe eines Hirns aus dem Labor beziffern sie auf zwei bis drei Millimeter. Es enthalte sechs bis sieben Millionen Neuronen, also einen Bruchteil der 86 Milliarden Neuronen im Gehirn eines Erwachsenen.
Die Ganzhirn-Organoide sollen helfen, neurologische Erkrankungen besser zu verstehen. „Krankheiten wie Schizophrenie, Autismus und Alzheimer betreffen das gesamte Gehirn, nicht nur einen Teil davon. Wenn wir frühzeitig verstehen, was in der Entwicklung schiefläuft, können wir möglicherweise neue Angriffspunkte für das Wirkstoffscreening finden“, sagt Kathuria. Anhand der Mini-Gehirne wollen die Forscher entstehende Störungen in Echtzeit beobachten und prüfen, ob Behandlungen wirken.
Das Team hat seine Arbeit frei zugänglich in Advanced Science veröffentlicht.
(dgi)
Künstliche Intelligenz
Digitalfunk-Desaster der Bundeswehr: Millionen für Berater sollen es richten
Seit Jahren kämpft die Bundeswehr mit der Ausrüstung des Heeres mit digitalen Funkgeräten. Nicht für die Truppe brauchbar und nicht gefechtstauglich, lauten die Hiobsbotschaften seit nunmehr über zwei Jahren. Interne Dokumente mit Stand Juli stellen den Zeitplan für den Einbau des Digitalfunks in die Fahrzeuge der Bundeswehr im Rahmen des Projekts „Digitalisierung Landbasierte Operationen“ (D-LBO), das insgesamt einen Umfang von rund 20 Milliarden Euro hat, weiter infrage. Selbst die von der Bundesregierung zugesagte NATO-Kampftruppe, die Division 2025, wird demnach voraussichtlich bis Ende 2027 „nicht vollständig umgerüstet“ sein.
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Der für Januar 2026 geplante Beginn der seriellen Umrüstung Tausender Fahrzeuge ist laut den Papieren „fraglich“, meldet die ARD. Diese Darstellung widerspreche der offiziellen Linie des Verteidigungsministeriums. Das Ressort plant daher dem Bericht zufolge, über das IT-Haus der Bundeswehr (BWI) externe Unterstützungsleistungen für rund 156,7 Millionen Euro einzukaufen. Die Aufträge sollen an private Beraterfirmen wie Capgemini, PricewaterhouseCoopers (PwC) und MSG Systems gehen. Im Haushaltsausschuss wird über Tagessätze von 1200 Euro und mehr pro Berater getuschelt.
Der Einbau der Funkgeräte des Herstellers Rohde & Schwarz in rund 200 verschiedene Fahrzeugtypen und Ausstattungsvarianten gilt als komplex. Es mangelt Insidern zufolge oft an einfachen Dingen wie Kabelschächten oder passenden Lichtmaschinen. So soll allein der Einbau eines Funkgeräts in einen Leopard-Panzer zwei Techniker für etwa 400 Stunden beschäftigen. Die Rede ist von „Manufakturarbeit“, die sich nicht am Fließband erledigen lasse.
Grundlegend neue Handhabe der digitalen Technik
Die Umrüstung von über 16.000 Fahrzeugen bis weit in die 2030er-Jahre wurde an eine Arbeitsgemeinschaft der Rüstungsindustrie mit Rheinmetall und KNDS vergeben. Zusätzlich zu den bekannten Hardware-Problemen gebe es seit Frühsommer 2025 auch Schwierigkeiten mit der Software, heißt es bei der ARD. An deren Entwicklung ist unter anderem die Rheinmetall-Tochter Blackned beteiligt.
Bundestagsabgeordneten verspricht das Haus von Boris Pistorius (SPD) eine technische Zwischenlösung mit einem „Mischbetrieb“ inklusive der bisherigen analogen und leicht ortbaren Funkgeräte noch im November. Doch die Zweifel im Parlament an der Tauglichkeit und Umsetzbarkeit dieses Ansatzes wachsen.
Die BWI hat laut ihrem D-LBO-Manager Thomas Arendt die Aufgabe übernommen, die für die jeweiligen Fahrzeugtypen erforderlichen Einzelgeräte zusammenzustellen „und zur richtigen Zeit in der richtigen Konfiguration an den richtigen Umrüstungsort zu transportieren“. Dadurch könne die Ausstattung der Einsatzfahrzeuge „mit größtmöglicher Effizienz“ vorgenommen werden. Zudem schulten Spezialisten die Streitkräfte bei der „grundlegend neuen digitalen Handhabung“ der Funkapparate und im Hintergrund arbeitender gehärteter Notebooks und Server, die bei der Bundeswehr in verschiedenen Depots an unterschiedlichen Standorten gelagert würden.
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(mki)
Künstliche Intelligenz
Gnome wirft X11-Backend endgültig raus
Die Gnome-Entwickler haben tabula rasa gemacht und den Code des X11-Backends aus dem Entwicklungszweig getilgt. Der Schritt kommt nicht unerwartet. Die Programmierer hatten die X11-Session inzwischen bereits deaktiviert.
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Im kürzlich erschienenen Gnome 49 hatten die Entwickler die Standardeinstellungen bezüglich X11 angepasst. Damit bietet der Gnome Display Manager (GDM) keine X11-Session mehr an. Distributionen konnten jedoch noch darauf zurückgehen, da der Code noch enthalten war.
X11-Backend-Entfernung gemerged
Vor wenigen Stunden haben die Entwickler jedoch den vor vier Monaten angeleierten Prozess durch einen Merge im Gnome-50-Entwicklungszweig Richtung Ende geführt. Der besiegelte gegen kurz nach Mittag am 5. November das Ende von X11 in Gnome.
Damit setzt Gnome 50 nur noch auf Wayland für die Desktop-Umgebung. Die großen Linux-Distributionen sind ebenfalls auf diesem Pfad unterwegs. Das gerade erschienene Fedora 43 hat standardmäßig auf Wayland umgestellt und X11 aus Gnome Session getilgt – den letzten Schritt für die vollständige Entfernung aus dem Gnome Display Manager gehen die Maintainer dort jedoch noch nicht. Ubuntu 25.10 handhabt es ebenso. Die Kompatibilität mit X11-Anwendungen stellt dann XWayland her.
Einige wenige Änderungen müssen die Entwickler noch vornehmen, sahen diese jedoch nicht als gravierende Showstopper. “ Ich denke, es ist sinnvoll, dies frühzeitig zusammenzuführen und sich später mit den restlichen ‚hängenden Früchten‘ zu befassen“, schrieb der Entwickler Carlos Garnacho dazu.
Projekte wie Wayback schicken sich an, Xorg zu ersetzen. Das ist ein auf dem moderneren Wayland-Protokoll aufbauender Compositor, der auch ohne das veraltete und nicht mehr so recht weiterentwickelte Xorg Desktop-Umgebungen wie Mate oder Xfce den Betrieb ermöglicht. Ein Entwickler versucht, der Entwicklung durch den Fork Xlibre des Xservers aus Xorg wieder signifikant Leben einzuhauchen. Der Maintainer von Xlibre fiel jedoch des Öfteren mit Aussagen und Herangehensweisen aus dem politisch rechten Spektrum auf, was ihm von vielen Seiten Kritik einbrachte. Dem Projekt haben sich eigenen Angaben zufolge inzwischen 30 Maintainer angeschlossen, die Code-Änderungen beisteuern.
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(dmk)
Künstliche Intelligenz
Pilze statt Silizium: Shiitake-Myzel zeigt Memristor-Eigenschaften
Ein Forschungsteam der Ohio State University hat Memristoren aus Shiitake-Myzel entwickelt, also aus dem Wurzelgeflecht eines Speisepilzes. Memristoren sind elektronische Bauelemente, deren Widerstand vom bisherigen Stromverlauf abhängt. Sie können sich Zustände merken und gelten als Schlüsselbausteine für neuromorphe Systeme, also Elektronik, die ähnlich wie biologische Nervennetze funktioniert und Aufgaben wie Lernen oder Mustererkennung erledigen soll.
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Statt auf seltene Metalle und Reinraumfertigung zu setzen, kultivierten die Forscher Myzel in einfachen Nährmedien, trockneten die Proben und reaktivierten sie später durch leichtes Befeuchten. Das Material behielt seine elektrischen Eigenschaften bei und zeigte typische Memristor-Kennlinien bei niedrigen Frequenzen um 10 Hz. Gleichzeitig konnten die Proben im Versuch als flüchtiger Speicher bis 5,85 kHz arbeiten. Und das mit etwa 90 Prozent Genauigkeit beim Auslesen des Zustands.
Wachsende Elektronik
Für Maker ist das weniger ein Aufruf zum Pilzzüchten, sondern ein Hinweis auf eine mögliche technologische Richtung: Elektronik, die wächst, statt gefertigt zu werden. Biologische Materialien bringen Eigenschaften mit, die klassische Mikroelektronik erst aufwendig imitieren müsste: Verteilte Struktur, Anpassungsfähigkeit, Selbstorganisation und Reparaturpotenzial. Myzel bildet von Natur aus verzweigte Netze, in denen elektrische Impulse sich verändern und verstärken können.
Hinzu kommen Nachhaltigkeitsaspekte. Memristoren gelten als zentrale Bausteine für Edge-KI. Wenn sie zukünftig aus organischem Material bestehen könnten, würde das Rohstoffe, Energie und Industrieanlagen sparen. Die Studie zeigt, dass das Grundprinzip funktioniert und Pilz-Basiselemente nach einer einfachen Trocknung lager- und transportfähig bleiben. Diese Stabilität ist für Anwendungen entscheidend, die nicht in Laboren laufen.
Zukunftsmusik
Interessant sind auch mögliche Einsatzgebiete außerhalb klassischer IoT-Szenarien. Shiitake-Myzel gilt als vergleichsweise strahlenresistent. Elektronik, die kosmischer Strahlung wenig Angriffsfläche bietet und nicht gekühlt werden muss, wäre z.B. in Satelliten ein Vorteil. Noch ist das Zukunftsmusik, doch das Thema knüpft an laufende Experimente mit widerstandsfähigen Pilzen in der Raumfahrt an.
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Trotz der vielversprechenden Ergebnisse steht die Forschung noch am Anfang. Die bisherigen Proben sind groß, variieren stark und arbeiten zuverlässig vor allem bei niedrigen Frequenzen. Für Chips, die mit heutiger Hardware konkurrieren, wäre eine Miniaturisierung hinunter bis in Mikro- oder sogar Nanostrukturen nötig. Außerdem müssten Herstellungsprozesse standardisiert werden, damit Bauteile konsistent funktionieren.
Wer jetzt mehr Grün in den eigenen Maker-Projekten braucht, findet es in unserem Artikel über Salatzüchtung mit Arduino.
(das)
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