Nr. 19/93— Seite 8

FORSCHUNG

Nichtlineare Dynamik trägt zur Erkennung von Hoch-Risiko­Patienten für einen plötzlichen Herztod bei

Von seiten der Universität Potsdam ist an diesem Projekt die Max-Planck-Arbeitsgruppe „Nichtlineare Dynamik“ betei­ligt. Die Gruppe wird von Dr. habil. Hans-Jürgen Kurths ge­leitet.

Foto: Rüffert

Dem plötzlichen Herztod, der durch finales Kammerflimmern herbeigeführt wird, erliegen in Deutschland jährlich nahezu

| 100 000 Menschen. Ohne Vor­

warnung kann dieser sogar bei

] bis dahin offenbar gesunden

bzw. medizinisch unauffälligen

‚| Personen auftreten. Bisher wer­

den nur 30% aller Betroffenen vorher als Risikopatienten dia­gnostiziert.

Der plötzliche Herztod zählt zu den dynamischen Krankheiten. Diese zeichnen sich dadurch aus, daß Gesunde ein nichtsta­tionäres Verhalten aufweisen, weil sie in der Lage sind, äußere Störeinflüsse auszugleichen. Im Sprachgebrauch der nichtlinea­ren Dynamik heißt das: Gesun­de sind chaosfähig. Deshalb ist die_Herzfrequenzvariabilität,

die man aus EKG-Messungen erhält, auch für Gesunde durch eine komplexe(anpassungsfä­hige) Dynamik charakterisiert. Folglich ist die Erkennung von Risikopatienten aus EKGs ein nicht-triviales Problem.

Dieser Herausforderung hat sich ein interdisziplinäres Team, in dem theoretische Physiker und Mathematiker von der Max­Planck-Arbeitsgruppe„Nichtli­neare Dynamik“ an der Univer­sität Potsdam, Bioinformatiker (Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin) sowie Kardiologen(FU Berlin; Franz­Volhard-Klinik, Berlin-Buch) zusammenwirken, gestellt. Un­ter Ausnutzung neuartiger Ver­fahren, wie sie in der Chaosfor­schung entwickelt werden— ins­besondere sei eine renormali­

sierte Entropie hervorgehoben— ist so ein Instrumentarium ent­standen, das eine überraschend wirkungsvolle Klassifikation in Gesunde und in Patienten mit hohem Risiko auf der Grundla­ge von EKGs ermöglicht.

Die ersten Resultate, die mit dieser Methodik in einer Pilot­studie erzielt wurden(Analyse der EKGs von ca. 90 Personen), wurden gemeinsam von den be­teiligten Theoretikern der Universität Potsdam sowie Bio­informatikern und Kardiologen aus Berlin-Buch am 14. 12. 1993 in Potsdam vorgestellt. Die Ergebnisse fanden bereits nachhaltige internationale Re­sonanz(u. a. Sonderpreis auf dem 20. Internationalen Kon­greß für Elektrokardiologie in Kanada).

Effiziente Nutzung moderner Methoden der Informationsbeschaffung und Wissensvermittlung

Seit Oktober 1992 wird an den Universitäten Saarbrücken und Potsdam ein vom Bundesmini­sterium für Bildung und Wis­senschaft gefördertes Modell­vorhaben, WINGS(Wissens­transfer und Informationstech­nologien in den Geistes- und Sozialwissenschaften) reali­siert.

Das Projekt versucht eine mög­liche Antwort zu geben auf die Fragen, wie die Aufgaben der Gegenwart mit den Traditionen der Vergangenheit in diesen Wissenschaftsdisziplinen zu verbinden sind, wie Stärken des Ausbildungskonzeptes klassi­scher Prägung in eine sich ver­ändernde Bildungslandschaft integriert werden können und entwickelt dazu Lehrmodule, die in erster Linie versuchen, den Arbeitsablauf wissenschaft­licher Tätigkeit und universitä­ren Lernens abzubilden.

Wir haben festgestellt, daß viele

Studierende, und nicht nur sie, an alltäglichen Arbeitsaufgaben scheitern, weil sie nicht über die angemessenen Arbeitstechni­ken verfügen oder sie nur unzu­reichend beherrschen. Unsere Aufgabe sehen wir darin, den Studierenden zu veranschauli­chen, daß es einen engen Zu­sammenhang gibt zwischen zu lösender Aufgabe, Medium und Arbeitsstil. Erfahrungen in der täglichen Lehrpraxis zeigen, daß diese Einsicht weit weniger verbreitet ist als man annehmen möchte. Neuere Forschungs­arbeiten bestätigen diese Er­kenntnis.

Zwei Beispiele sollen das ver­deutlichen: Für eine Vorle­sungsmitschrift sind Papier und Bleistift immer noch die ange­messenen Medien. Ähnliches gilt für das Erarbeiten erster konzeptioneller Entwürfe. Die Ausarbeitung von Vorlesungen oder Konzepten könnte dage­

gen viel effektiver durch den Einsatz eines Textverarbei­tungssystems erfolgen.

Auch bibliographiert wird im­mer noch nach den herkömmli­chen Methoden, indem man über Kataloge, Lexika und Standardwerke Literaturanga­ben ermittelt. Dabei stellen die neuen Möglichkeiten der Infor­mationstechnik— wie schneller Zugriff auf große Datenmengen in Bibliothekskatalogen und an­deren thematischen Datenban­ken, die Gewinnung neuer Er­kenntnisse durch die Verknüp­fung von Informationen, um nur einige zu nennen— ein wesentli­ches Erkenntnismittel und Ar­beitsinstrument für fast alle Fä­cher dar.

Auch für Geistes- und Sozial­wissenschaftler sind neue Ar­beitsmethoden und Denkweisen gefragt. WINGS hat sich zum Ziel gestellt, mit der Erarbei­tung und Erprobung neuer

Lehrmethoden eine Einheit von informationstechnischer Aus­bildung und fachspezifischen Methoden und Inhalten herzu­stellen. Dazu zählen das Vor­stellen von Möglichkeiten der gezielten Auswahl und Verar­beitung von Informationen, das Bewerten der selektierten Infor­mationen, das Erkennen kom­plexer fächerübergreifender Funktionszusammenhänge bis hin zur effizienten Gestaltung von wissenschaftlichen Arbei­ten mit Hilfe des PC am Ar­beitsplatz oder in einem der Pools an der Universität.

Themen, die wir zur Zeit bear­beiten, sind z. B.: Bibliogra­phieren, Aufbau einer eigenen Literatur- oder Terminologieda­tenbank, Exzerpieren mit dem PC, Idea-Processing und Glie­derung, Vorlesungsmitschrift aufarbeiten, effiziente Textpro­duktion für wissenschaftliche Arbeiten(Referate, Thesenpa­