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ÖSTERREICH JOURNAL NR. <strong>210</strong> / 18. 04. 2024 Wissenschaft & Technik 146 essentieller Veränderungen in der Menschheitsgeschichte“. Gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam untersucht sie die drei Fundstellen Bushman Rock Shelter, Rose Cottage Cave und Sibhudu Cave in der Republik Südafrika. Die drei Orte liegen in drei unterschiedlichen Vegetationszonen und in Regionen, die bislang noch wenig er - forscht sind. Viola Schmid: „Alle drei Fundorte weisen Besiedelungsschichten aus dem sogenannten Middle Stone Age des marinen Isotopenstadiums 5 auf, das die Zeit von 135.000 bis 75.000 Jahren einschließt. Es handelt sich dabei um eine Periode mit guten klimatischen Bedingungen, nämlich insgesamt wärmer und humider als in den Phasen direkt davor und danach. Zu dieser Zeit treten vermehrt neue Verhaltensweisen auf und der Beginn von erkennbaren, regional organisierten Jäger- und Sammlergesellschaften mit unterschiedlichen Kompetenzen und Vor - stellungen macht sich bemerkbar. Damit manifestieren sich deutliche Entwicklungen in der kulturellen Evolution des Menschen. Fun de zeigen, daß der Mensch zu dieser Zeit neue Ideen testete und seine Verhaltenskomplexität aufgrund verschiedener interner so - wie externer Umstände zunahm. Wir versuchen, die möglichen Auslösemechanismen dafür zu identifizieren und analysieren auch die Vernetzung und den Wissenstransfer zwischen den drei Fundplätzen.“ Im Speziellen untersuchen die ForscherInnen die Versorgung mit Rohmaterialien, die Produktion von Werkzeugen, die Beschaf - fung von Nahrungsmitteln, Landnutzungsstrategien und technologische Neuerungen. Funde zeigen frühe technologische Errungenschaften Das Team um Viola Schmid und Will Archer, Direktor der Abteilung für Anthropologie und Archäologie am Nationalmuseum in Bloemfontein in Südafrika, arbeitet in der Rose Cottage Cave, die auf einer Höhe von 1.676 m liegt und als Wohnsitz diente. Es handelt sich dabei weniger um eine Höhle als um einen geschützten Felsüberhang. Der Ort bot neben einer nahegelegenen Wasserstelle auch einen guten Ausblick auf das umgebende Grasland und die damals existierende üppige Tierwelt. Das Besondere ist, daß es sich dabei um den einzigen „überdachten Fundplatz“ in dem Gebiet aus dem Zeitabschnitt des Middle Stone Age handelt, während die anderen Fundorte Freilandfundstellen sind. Erhalten ist eine Abfolge von Kul turschichten mit bis zu sieben Metern, Foto: ÖAW-ÖAI/Viola Schmid Mareike Stahlschmidt von der Universität Wien/HEAS bei der Entnahme von Sedimentblöcken für mikromorphologische Untersuchungen. Ziel ist es, auf mikroskopischer Ebene Informationen zu den menschlichen Aktivitäten und den natürlichen Prozessen während der Ablagerung sowie post-sedimentär zu erhalten. die von den ältesten Schichten, die auf ca. 100.000 Jahre vor heute datieren, bis hin zu Besiedlungshorizonten der letzten WildbeuterInnen mit einem Alter von ca. 500 Jahren reichen. Die bisherigen Analysen der ältesten Funde aus früheren Grabungen, beispielswei - se speziell gefertigte Spitzen, die als Speerspitzen gedient haben dürften, und Stücke, die den Einsatz neuartiger Verarbeitungsweisen der Rohmaterialien zu Steinwerkzeugen belegen, deuten auf einen Homo sapiens mit komplexen kognitiven Fähigkeiten, ähnlich denen des modernen Menschen. Die Bewohner:innen waren gute Jäger, die fortgeschrittene Jagdwaffen und -strategien besaßen. Neue Grabungen in der Rose Cottage Cave auf 1.600 Metern In diesem Jahr sind Oberflächenbegehungen in der Umgebung und einem erweiterten »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at Radius geplant. Die ArchäologInnen sammeln dabei Informationen über die verwende - ten Gesteinsarten, deren Herkunft, das Ressourcenmanagement sowie die Strategien zur Beschaffung der Rohmaterialien durch die steinzeitlichen Gruppen. Nach ersten Feldarbeiten Ende 2023 findet im November dieses Jahr eine neuerliche Grabung statt. Das neue Fundmaterial und gezielte Datierungen der Befunde werden weitere Antworten zur Geschichte der Fundstelle liefern können. Um die aktuellen Ergebnisse zu präsentieren, findet Anfang Dezember gemeinsam mit den Kooperationspartnern von der Universität Witwatersrand und dem österreichischen Außenministerium der „Austrian Ar - chaeology in South Africa Day“ am Origins Centre in Johannesburg statt. n https://www.oeaw.ac.at https://en.wikipedia.org/wiki/Rose_Cottage_Cave
ÖSTERREICH JOURNAL NR. <strong>210</strong> / 18. 04. 2024 Wissenschaft & Technik Weltweit erstes hochauflösendes Gehirn aus dem 3D-Drucker Ein neues Modell von TU Wien und der MedUni Wien kann Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen vorantreiben. In einem gemeinsamen Projekt der TU Wien und der MedUni Wien wurde das weltweit erste 3D-gedruckte „Gehirn-Phantom“ entwickelt, das dem Aufbau von Gehirnfasern nachempfunden ist und mit einer speziellen Variante von Magnetresonanztomografie (dMRT) bildlich dargestellt werden kann. Wie ein wissenschaftliches Team unter Leitung der TU Wien und der MedUni Wien nun im Rahmen einer Studie gezeigt hat, kann mit Hilfe dieser Gehirnmodelle die Erforschung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und Multiple Sklerose vorangetrieben werden. Die Forschungsarbeit wurde in der Fachzeitschrift „Advanced Materials Technologies“ publiziert. Die Magnetresonanztomografie (MRT) ist ein weitverbreitetes Verfahren der bildgeben - den Diagnostik, das vor allem für die Untersuchung des Gehirns verwendet wird. Mit der MRT können Aufbau und Funktion des Gehirns ohne Verwendung von ionisierender Strahlung untersucht werden. In einer speziellen Variante der MRT, der diffusionsgewichteten MRT (dMRT), kann darüber hinaus auch die Richtung der Nervenfasern im Gehirn bestimmt werden. Allerdings ist die korrekte Bestimmung der Nervenfaserrichtung an den Kreuzungspunkten von Nervenfaserbündeln sehr schwierig, da dort Überlagerungen von Nervenfasern mit unterschiedlichen Richtungen auftreten. Um das Verfahren weiter zu verbessern sowie Analyse- und Auswertungsmethoden zu testen, entwickelte ein internatio - nales Team in Zusammenarbeit mit der TU Wien und der Medizinischen Uni versität Wien ein sogenanntes „Brain Phantom“ (Gehirn- Phantom) das mit einem hochauflösenden 3D-Druckverfahren hergestellt wur de. Winziger Würfel mit Mikrokanälen Dabei arbeiteten Forschende der Medizini - schen Universität Wien als MRT-Exper tIn - nen und der TU Wien als 3D-Druck-Ex - pertIn nen eng mit KollegInnen der Universität Zürich und dem Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf zusammen. Bereits im Jahr 2017 wurde an der TU Wien ein Zwei- Foto: TU Wien Franziska Chalupa-Gantner und Aleksandr Ovsianikov bei der Arbeit. Photonen-Polymerisations-Drucker entwikkelt, der einen hochskalierten Druck ermöglicht. Im Zuge dessen wurde gemeinsam mit der Medizinischen Universität Wien und der Universität Zürich auch an Gehirn-Phantomen als Anwendungsfall gearbeitet. Das daraus entstandene Patent bildet die Basis für das nun entwickelte Gehirn-Phantom und wird vom Forschungs- und Transfersupport der TU Wien betreut. Optisch hat dieses Phantom nicht viel mit einem echten Gehirn zu tun. Es ist viel kleiner und hat die Form eines Würfels. In seinem Inneren befinden sich feinste, mit Wasser befüllte Mikrokanäle in der Größenordnung einzelner Hirnnerven. Die Durchmesser dieser Kanäle sind fünfmal dünner als ein menschliches Haar. Um das feine Netzwerk der Nervenzellen im Gehirn nachzuahmen, griff das Forschungsteam um die ErstautorInnen Michael Woletz (Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik, MedUni Wien) und Franziska Chalupa- Gantner (Forschungsgruppe 3D Printing and »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at 147 Biofabrication, TU Wien) auf eine dafür eher unübliche 3D-Druckmethode zurück: die Zwei-Photonen-Polymerisation. Diese hochauflösende Methode wird vor allem zum Druck von Mikrostrukturen im Nano- und Mikrometerbereich verwendet – nicht für den Druck dreidimensionaler Strukturen im Bereich von Kubikmillimetern. Um Phantome in geeigneter Größe für die dMRT zu er - stellen, beschäftigten sich die Forschenden an der TU Wien damit, das 3D-Druck - verfahren hochzuskalieren und den Druck von größeren Objekten mit hochaufgelösten Details zu ermöglichen. Durch den hochskalierten 3D-Druck erhalten die Forschenden sehr gute Modelle, die – unter der dMRT betrachtet – verschiedene Nervenstrukturen zuordenbar machen. Michael Woletz vergleicht diesen Ansatz, die Diagnosefähigkeiten von dMRT zu verbessern, mit der Funk - tionswei se einer Handykamera: „Den größten Fortschritt bei der Fotographie mit Handykameras sehen wir nicht unbedingt bei neuen, besseren Linsen, sondern bei der
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Foto: BKA/Florian Schrötter ÖSTER
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