Literatura académica sobre el tema "Alpha-Effekt"

Zusammenfassung. Binaurale Stimulationen sind akustisch erzeugte Schwebungen, die im Hirnwellenspektrum liegen und daher als Möglichkeit diskutiert werden, neurophysiologische Entspannungszustände zu induzieren. Die Qualität und Aussagekraft bisheriger Studien ist wissenschaftlich jedoch stark umstritten. In der vorliegenden Arbeit ist daher der Effekt einer binauralen Alpha-Stimulation auf subjektive und physiologische Entspannungs-Parameter untersucht worden. Hierzu wurden 102 Probanden zufällig drei Gruppen zugewiesen: (1) Audio-Beschallung mit binauraler Stimulation, (2) Audio-Beschallung ohne binaurale Stimulation, (3) keine akustische Beschallung. Die subjektive Entspannung wurde vor und nach einer 20-minütigen Stimulation erfasst, die physiologische Entspannungsreaktion über Herzrate, Atemfrequenz und ausgewählte Parameter der Herzratenvariabilität während der Intervention erhoben. Die Ergebnisse zeigen keine spezifische Zunahme an subjektiver oder physiologischer Entspannung. Der aktuelle Forschungsstand zur binauralen Stimulation wird im Lichte dieses Ergebnisses diskutiert.

ZUSAMMENFASSUNGDie Rapid-Eye-Movement (REM)-Schlafverhaltensstörung (RBD) ist eine Parasomnie, bei der es zu einem unwillkürlichen Ausleben von Trauminhalten während des REM-Schlafes kommt. Die physiologische Muskelatonie während des REM-Schlafes ist aufgehoben. Die Mehrheit (> 90 %) der Patienten mit einer isolierten RBD (iRBD) entwickeln im weiteren Verlauf eine alpha-Synukleinopathie (M. Parkinson, Demenz mit Lewy-Körperchen, Multisystematrophie). Liegt eine RBD vor, führt die Degeneration von Schaltkreisen des Nucleus subcoeruleus, die inhibierend auf die medulläre Formatio reticularis und in die spinalen Vorderhörner einwirken, dazu, dass Bewegungen während des REM-Schlafs möglich werden. Um die Diagnose einer RBD stellen zu können, ist der Nachweis einer fehlenden Muskeltonusabsenkung während des REM-Schlafes (REM-sleep without atonia, RWA) notwendig, was nur mit Hilfe einer Videopolysomnografie möglich ist. Grundvoraussetzung für die Beurteilung von Verhaltensauffälligkeiten und Vokalisationen ist die zeitsynchrone Aufzeichnung von Video und Ton. Kurative oder krankheitsmodulierende Therapien existieren nicht. Groß angelegte Behandlungsstudien, die einen Effekt in der symptomatischen Behandlung nachweisen, liegen ebenfalls nicht vor, sodass Therapieempfehlungen meist auf Expertenmeinungen und Daten retrospektiver Fallserien basieren. Dabei zeigten sich Melatonin 3–12 mg und Clonazepam 0,25–2 mg als wirksam. Da die RBD ein Frühstadium einer neurodegenerativen Erkrankung darstellt, bietet sie sich in der Zukunft als Ausgangspunkt für neuroprotektive Studien an.

Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz weisen ein erhöhtes Risiko für ventrikuläre und supraventrikuläre Arrhythmien, insbesondere Vorhofflimmern, auf, die ihrerseits zu einer erhöhten Morbidität und Mortalität in dieser Patientengruppe beitragen. Die Frage des Therapieziels bei Patienten mit Herzinsuffizienz und Vorhofflimmern (Konversion in Sinusrhythmus oder Frequenzkontrolle und Antikoagulation) ist bislang noch nicht abschließend beantwortet. Die therapeutische Entscheidung sollte daher auf der Basis des jeweiligen individuellen klinischen Nutzens getroffen werden: Bei intermittierendem Vorhofflimmern mit klinischer Symptomatik ist der Konversion und der Rezidivprophylaxe der Vorzug zu geben. Insbesondere auch aufgrund von Hinweisen darauf, dass diese Therapieoption nicht nur eine Verbesserung der Herzleistung ermöglicht, sondern auch eine Lebensverlängerung mit sich bringen kann. Diese positiven Effekte beruhen auf einer antiarrhythmischen Therapie mit Amiodaron, der grundsätzlich bei Patienten mit Herzinsuffizienz der Vorzug gegeben werden sollte, da dieser Substanz, bei guter antiarrhythmischer Effektivität in dieser Patientengruppe, im Gegensatz zu vielen anderen Antiarrhythmika (insbesondere Klasse I) keine wesentlich negativ inotropen Eigenschaften und insbesondere keine Erhöhung der Mortalität nachgewiesen werden konnte. Dofetilide kommt als Alternative bei selektierten Patienten und kontinuierlicher Überwachung in den ersten Tagen der Behandlung in Frage. Bei Patienten mit chronischem Vorhofflimmern steht die Frequenzkontrolle im Vordergrund der Behandlung und kann, unter Berücksichtigung des Nebenwirkungsprofils vorzugsweise mit Amiodaron, gegebenenfalls auch in Kombination mit einem verträglich dosierten Betarezeptorenblocker, vorgenommen werden. Bei pharmakologischem Therapieversagen kommt alternativ die His-Bündel-Ablation mit konsekutiver Implantation eines frequenzadaptiven Herzschrittmachersystems in Frage, eine Therapieoption, die durch die in Zukunft zu erwartende Einführung der biventrikulären Stimulation zur Verbesserung der linksventrikulären Funktion bei Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz zunehmend an klinischer Bedeutung gewinnen könnte. Mit eine der wichtigsten Herausforderungen der Kardiologie ist jedoch die Risikostratifikation und Behandlung von Patienten, die aufgrund lebensbedrohlicher ventrikulärer Arrhythmien vom plötzlichen Herztod bedroht sind. Aufgrund der insgesamt therapeutisch eher ungünstigen Ergebnisse von Studien mit Antiarrhythmika der Klasse I und III beschränkt sich die pharmakologische Behandlung ventrikulärer Arrhythmien auf Patienten mit symptomatischen, ventrikulären Ektopien, gelegentlich kurzen asymptomatischen ventrikulären Salven und solchen mit Vorhofflimmern. Bevorzugtes Antiarrhythmikum für diese Patienten stellt unter Abwägung des klinischen Nutzens und des potentiellen Nebenwirkungsspektrums das Klasse III-Antiarrhythmikum Amiodaron dar. Die gegenwärtige Datenlage rechtfertigt dagegen keinen systematischen Einsatz von Amiodaron bei Patienten mit Herzinsuffizienz, gleich welcher Ursache, und erhöhtem Risiko für lebensbedrohliche Arrhythmien (z.B. überlebter plötzlicher Herztod, anhaltende Kammertachykardien, nicht-anhaltende ventrikuläre Tachykardien und Synkopen). Bei diesen Patienten hat sich vielmehr der implantierbare Defibrillator (ICD) bei der Reduktion des Mortalitätsrisikos nachweislich als jeder anderen antiarrhythmischen Therapieform überlegen erwiesen (sekundäre Prävention). Entsprechend der ersten verfügbaren Untersuchung zur Primärprävention (MADIT, MUSTT) scheint der ICD jedoch auch bei asymptomatischen Risikopatienten einen positiven, lebensverlängernden Effekt aufzuweisen. Zur endgültigen Beurteilung des diesbezüglichen, klinischen Nutzens sollten jedoch die Ergebnisse derzeit durchgeführter Studien (z.B. MADIT III, SCD-HeFT) abgewartet werden, da die bisherigen Ergebnisse auf einem hochselektierten und bezüglich der Herzinsuffizienz gemischten Patientenkollektiv beruhen. Betarezeptorenblocker können aufgrund ihrer antiarrhythmischen Eigenschaften durch Hemmung des proarrhythmischen sympathischen Nervensystems, auch unter dem Aspekt ihrer positiven Wirkung auf die Symptome der Herzinsuffizienz, grundsätzlich als Basismedikation angesehen werden. Ebenso hat sich die Kombination von Amiodaron und einem Betarezeptorenblocker als bezüglich der Reduktion arrhythmischer Komplikationen als vorteilhaft erwiesen. In erster Linie kommen die Substanzen Metoprolol (beta 1-selektiv), Bisoprolol und Carvedilol (beta 1, beta 2, alpha-selektiv; Zulassung durch FDA mit der Indikation Herzinsuffizienz) in Frage. Vor dem Hintergrund der multifaktoriellen Genese plötzlicher Todesfälle bei Patienten mit Herzinsuffizienz müssen für den Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz individuelle auf das jeweilige Risiko abgestimmte Therapiekonzepte erstellt werden, die sowohl antiarrhythmische (ICD, Amiodaron, Betarezeptorenblocker), als auch bezüglich der Herz-insuffizienz kausale (z.B. antiischämisch, antihypertensiv), symptomatische (z.B. Nitrate, Diuretika) und prognostische (ACE-Hemmer, Spironolacton [60]) Therapieverfahren berücksichtigen.

Box-Simulationen von rotierender Magnetokonvektion im flüssigen Erdkern Numerische Simulationen der 3D-MHD Gleichungen sind mit Hilfe des Codes NIRVANA durchgeführt worden. Die Gleichungen für kompressible rotierende Magnetokonvektion wurden für erdähnliche Bedingungen numerisch in einer kartesischen Box gelöst. Charakteristische Eigenschaften mittlerer Größen, wie der Turbulenz-Intensität oder der turbulente Wärmefluss, die durch die kombinierte Wirkung kleinskaliger Fluktuationen entstehen, wurden bestimmt. Die Korrelationslänge der Turbulenz hängt signifikant von der Stärke und der Orientierung des Magnetfeldes ab, und das anisotrope Verhalten der Turbulenz aufgrund von Coriolis- und Lorentzkraft ist für schnellere Rotation wesentlich stärker ausgeprägt. Die Ausbildung eines isotropen Verhaltens auf kleinen Skalen unter dem Einfluss von Rotation alleine wird bereits durch ein schwaches Magnetfeld verhindert. Dies resultiert in einer turbulenten Strömung, die durch die vertikale Komponente dominiert wird. In Gegenwart eines horizontalen Magnetfeldes nimmt der vertikale turbulente Wärmefluss leicht mit zunehmender Feldstärke zu, so dass die Kühlung eines rotierenden Systems verbessert wird. Der horizontale Wärmetransport ist stets westwärts und in Richtung der Pole orientiert. Letzteres kann unter Umständen die Quelle für eine großskalige meridionale Strömung darstellen, während erstes in globalen Simulationen mit nicht axialsymmetrischen Randbedingungen für den Wärmefluss von Bedeutung ist. Die mittlere elektromotorische Kraft, die die Erzeugung von magnetischem Fluss durch die Turbulenz beschreibt, wurde unmittelbar aus den Lösungen für Geschwindigkeit und Magnetfeld berechnet. Hieraus konnten die entsprechenden α-Koeffizienten hergeleitet werden. Aufgrund der sehr schwachen Dichtestratifizierung ändert der α-Effekt sein Vorzeichen nahezu exakt in der Mitte der Box. Der α-Effekt ist positiv in der oberen Hälfte und negativ in der unteren Hälfte einer auf der Nordhalbkugel rotierenden Box. Für ein starkes Magnetfeld ergibt sich zudem eine deutliche abwärts orientierte Advektion von magnetischem Fluss. Ein Mean-Field Modell des Geodynamos wurde konstruiert, das auf dem α-Effekt basiert, wie er aus den Box-Simulationen berechnet wurde. Für eine äußerst beschränkte Klasse von radialen α-Profilen weist das lineare α^2-Modell Oszillationen auf einer Zeitskala auf, die durch die turbulente Diffusionszeit bestimmt wird. Die wesentlichen Eigenschaften der periodischen Lösungen werden präsentiert, und der Einfluss der Größe des inneren Kerns auf die Charakteristiken des kritischen Bereichs, innerhalb dessen oszillierende Lösungen auftreten, wurden untersucht. Reversals werden als eine halbe Oszillation interpretiert. Sie sind ein recht seltenes Ereignis, da sie lediglich dann stattfinden können, wenn das α-Profil ausreichend lange in dem periodische Lösungen erlaubenden Bereich liegt. Aufgrund starker Fluktuationen auf der konvektiven Zeitskala ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Reversals relativ klein. In einem einfachen nicht-linearen Mean-Field Modell mit realistischen Eingabeparametern, die auf den Box-Simulationen beruhen, konnte die Plausibilität des Reversal-Modells anhand von Langzeitsimulationen belegt werden.
Box-simulations of rotating magnetoconvection in the Earth's fluid core. Simulations of the 3D MHD-equations have been performed using the code NIRVANA. The equations for compressible rotating magnetoconvection are numerically solved in a Cartesian box assuming conditions roughly suitable for the geodynamo. The characteristics of averaged quantities like the turbulence intensity and the turbulent heat flux that are caused by the combined action of the small-scale fluctuations are computed. The correlation length of the turbulence significantly depends on the strength and orientation of the magnetic field and the anisotropic behavior of the turbulence intensity induced by Coriolis and Lorentz force is considerably more pronounced for faster rotation. The development of an isotropic behavior on the small scales -- as it is observed in pure rotating convection -- vanishes even for weak magnetic fields, which results in a turbulent flow that is dominated by the vertical component. In the presence of a horizontal magnetic field the vertical turbulent heat flux slightly increases with increasing field strength, so that cooling of the rotating system is facilitated. Horizontal transport of heat is always directed westwards and towards the poles. The latter might be a source of a large-scale meridional flow whereas the first would be important in global simulations in case of non-axisymmetric boundary conditions for the heat flux. The mean electromotive force describing the generation of mean magnetic flux by turbulence in the rotating fluid is directly calculated from the simulations and the corresponding α-coefficients are derived. Due to the very weak density stratification, the α-effect changes its sign in the middle of the box. It is positive at the top and negative at the bottom of the convective instable layer. For strong magnetic fields we also find a clear downward advection of the mean magnetic field. Finally the quenching behavior of the α-effect in dependence of the imposed magnetic field strength is presented. A geodynamo-model is constructed, which is based on an α-effect that has been computed from the box simulations. For a highly restricted class of radial α-profiles the linear α^2-model exhibits oscillating solutions on a timescale given by the turbulent diffusion time. The basic properties of the periodic solutions are presented and the influence of the inner core size on the characteristics of the critical range that allows for oscillating solutions is shown. Reversals are interpreted as half of such an oscillation. They are rather seldom events because they can only occur if the α-profile exists long enough within the small critical range that allows for periodic solutions. Due to strong fluctuations on the convective timescale the probability of such a reversal is very small. Finally, a simple non-linear mean-field model with reasonable input parameters based on the box-simulations demonstrates the plausibility of the presented theory with a long-time series of a (geo-)dynamo reversal sequence.