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Die Evolution des Neuroblastoms

Tumore sind heterogen: Sie unterscheiden sich in verschiedenen Teilen des Tumors genetisch voneinander. Diese intratumorale genetische Heterogenität spielt bei vielen Krebserkrankungen eine wichtige Rolle, da sie sich auf die Diagnostik sowie den Einsatz von zielgerichteten Therapien auswirken kann.

Dies gilt auch für das Neuroblastom, einer relativ häufigen Krebserkrankung bei Kindern. Eine deutsche Arbeitsgruppe untersuchte nun die Erbgutveränderungen, die den bösartigen Tumor auszeichnen und stellte fest, dass die für das Neuroblastom typischen Veränderungen im Verlauf der Erkrankung verschwinden oder aber neu entstehen können. Eines der untersuchten Gene (ALK) war etwa bei Diagnosestellung vorhanden, bei der nachfolgenden Operation aber nicht mehr. Die untersuchten Mutationen kommen zudem nicht gleichmäßig verteilt im Tumor vor, sondern nur in einzelnen Bereichen oder sogar nur in einzelnen Zellen eines Tumors, fasst Karin Schmelz, Erstautorin der Studie die zentrale Erkenntnis zusammen. Mitautor Roland Schwarz: „Die Zellen verändern fortlaufend ihre genetische Zusammensetzung und kämpfen ums Überleben, auch untereinander. Sie haben jeweils eigene Stammbäume, einige bilden später Metastasen oder werden schwerer behandelbar.“

Das Team untersuchte 140 Proben des Neuroblastoms die aus räumlich verschiedenen Bereichen des Tumors stammten und im Verlauf der Erkrankungen von zehn Kindern entnommen wurden. Für die Auswertung wurden moderne Sequenzierungsmethoden sowie computergestützte Analysen eingesetzt. Das Verständnis der Biologie des Tumors soll nun vor allem PatientInnen zugutekommen, die einen Rückfall erleiden, denn erst hier kommen personalisierte, gezielte Therapien zum Einsatz. Für die Behandlung der Ersterkrankung bleibt die Chemotherapie das Mittel der Wahl.

Referenz:
Charité Berlin
Spatial and temporal intratumour heterogeneity has potential consequences for single biopsy-based neuroblastoma treatment decisions, Nature Comm 2021; https://www.nature.com/articles/s41467-021-26870-z

#krebs #neuroblastom #kinder #tumor #tumorbiologie #genetik #tumorevolution #medizin #medimpressions

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43 österreichische Wissenschaftler unter den „Who is Who“

Das zum Datenkonzern Clarivate gehörende „Institute for Scientific Information“ hat auch heuer die Liste der „Highly Cited Researchers 2021“ veröffentlicht. Das „Who is Who“ der Wissenschaft inkludiert 6.602 Personen aus mehr als 70 Ländern, die das oberste Prozent der am meisten zitierten WissenschaftlerInnen repräsentieren. Auf dieser Liste der weltweit einflussreichsten Forscher finden sich auch 43 in Österreich tätige Forscher, deutlich mehr als im Jahr davor, da waren es nur 37. Einziger Wermutstropfen: unter den österreichischen ForscherInnen finden sich nur zwei Frauen, die Biotechnologin Angela Sessitsch (Austrian Institute of Technology) und die Biologin Sophie Zechmeister-Boltenstern (Universität für Bodenkultur, Wien).

Zwei Forscher des Internationalen Instituts für angewandte Systemanalyse in Laxenburg haben es geschafft, gleich in mehreren Kategorien zu punkten: Keywan Riahi zählt zu den nur 23 Forschern, die in drei oder mehr Gebieten zu den weltweit einflussreichsten Forschern gehören (Erdwissenschaften, Umwelt, Ökologie, Sozialwissenschaften) sowie Petr Havlik (Umwelt, Ökologie, Sozialwissenschaften). Im Bereich Medizin wurden folgende Forscher zitiert: Franz Fazekas, Medizin-Uni Graz; Michael Gnant, Hans Lassmann, Josef Smolen, Medizin-Uni Wien; Kurt Huber, Wilhelminenspital/Sigmund Freud Privat-Uni; Werner Poewe, Herbert Tilg, Medizin-Uni Innsbruck.

Die meisten der einflussreichsten WissenschaftlerInnen arbeiten nach wie vor in den USA (39,7%), allerdings mit sinkendem Anteil. China holt dagegen auf und hat seinen Anteil auf 14,2% Prozent fast verdoppelt. Auf den weiteren Rängen folgen: Großbritannien (492 Zitierungen), Australien (332), Deutschland (331), Niederlande (207), Kanada (196), Frankreich (146), Spanien (109) und die Schweiz (102).

Quelle: Pressemeldung Science.Apa 16.11.2021, 43 in Österreich tätige Forscher unter meistzitierten Wissenschaftern; https://science.apa.at/power-search/920465618408739153

#auszeichnung #forschung #wissenschaft #highlycitedresearcher #oesterreich #gesundheit #medizin #medimpressions

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Motorische Fähigkeiten verbessern das Sprachverständnis

2019 hatten Forscher bereits gezeigt, dass Personen, die im Umgang mit Werkzeugen besonders geübt sind, im Allgemeinen auch besser mit den Feinheiten der Sprache (der Syntax) umgehen können. Um das Thema tiefer zu erforschen, entwickelte dasselbe Team eine Reihe von Experimenten, die sich auf bildgebende Verfahren des Gehirns (funktionelle Magnetresonanztomographie) und Verhaltensmessungen stützten. Die Teilnehmer wurden gebeten, mehrere Tests zu absolvieren, die aus einem motorischen Training und Syntaxübungen in Französisch bestanden. Dies ermöglichte es den Wissenschaftlern, die für jede Aufgabe spezifischen, aber auch für beide Aufgaben gemeinsamen Gehirnnetzwerke zu identifizieren.

Sie entdeckten zum ersten Mal, dass der Umgang mit dem Werkzeug und die Syntaxübungen die gleichen Gehirnareale aktivieren. Im zweiten Teil der Studie konnten sie auch belegen, dass ein motorisches Training das Verständnis komplexer Phrasen verbessert und umgekehrt: Übungen, die zum Verstehen von Sätzen mit komplexer Struktur beitrugen, verbesserten auch die motorischen Leistungen. Bei der Kontrollgruppe, die die gleichen sprachlichen Aufgaben erfüllten, jedoch kein motorisches Training erhielten, zeigten sich keine Verbesserungen.

Die Ergebnisse könnten klinisch angewendet werden, etwa um die Rehabilitation von Patienten zu unterstützen, die einen Teil ihrer Sprachkenntnisse verloren haben. Plus, die Erkenntnisse geben uns darüber hinaus auch einen Einblick in die Entwicklung der Sprache im Laufe der Geschichte. Als unsere Vorfahren begannen, Werkzeuge zu konstruieren und zu verwenden, veränderte diese Fähigkeit offenbar auch das Gehirn in einer Weise, die es ermöglichte, eine differenziertere Sprache zu entwickeln, meinen die ForscherInnen.

Referenz:
Université de Lyon
Tool use and language share syntactic processes and neural patterns in the basal ganglia, Science 2021; https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe0874

#gehirn #motorik #sprache #rehabilitation #kognitiveleistung #syntax #gesundheit #medizin #medimpressions

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„Ein Schock“ – wenn blinde Kinder sehen lernen

In Entwicklungsländern ist der Graue Star (Katarakt) eine Hauptursache für Erblindung. Die Augenkrankheit ist teils angeboren, wird aber auch durch Unterernährung und schlechte Lebensbedingungen im Kindesalter ausgelöst. Grauer Star lässt sich operativ gut behandeln, indem die getrübte Linse durch eine Kunstlinse ersetzt wird, ist für Familien in Entwicklungsländern jedoch unerschwinglich.

Wie es Kindern in Äthiopien geht, die ihr Augenlicht nach vielen Jahren der Blindheit im Rahmen von Entwicklungshilfeprojekten zurückerhalten, hat eine deutsch-israelische Gemeinschaftsarbeit untersucht. Mitautorin Irene Senna hatte vor allem große Freude und Aufregung erwartet. Die Realität war anders: „Das helle Licht der Sonne ist für viele wie ein Schock. Außerdem müssen die frisch Operierten erst lernen, den visuellen Input richtig zu interpretieren und die neuen Signale ins richtige Verhältnis zu setzen mit der Welt, wie sie sie kennen“, meint sie.

Zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach der Operation wurde auch erfasst, ob und in welchem Ausmaß sich die ProbandInnen auf den neu gewonnenen Sehsinn verlassen.
Das Ergebnis: Erst innerhalb von Wochen bis Monaten nach der OP hat sich bei der Kombination von Seh- und Tastinformation ein multisensorisches Gewichtungsverhalten ergeben, das dem von normalsehenden Kontrollpersonen ähnelte. Voraussetzung dafür war allerdings ein intensives Training. Dies belegt die enorme Plastizität des Gehirns, zeigt aber auch wie wichtig entsprechende Trainings- und Rehabilitationsmaßnahmen für die Verbesserung der therapeutischen Erfolgsaussichten sind. Wie ein solches Training bestmöglich gelingen könnte, untersucht nun eine Folgestudie.

Referenz:
Hebrew University of Jerusalem, Universität Ulm
Development of multisensory integration following prolonged early-onset visual deprivation, Current Biology 2021;
https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.08.060

#blindheit #augenheilkunde #entwicklungsland #katarakt #operation #gehirn #augenlicht #medizin #medimpressions

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Parkinson-Diagnose viele Jahre vor Krankheitsausbruch möglich

Bereits 20 Jahre vor einer Morbus Parkinson-Diagnose können erste Frühsymptome auftreten und auch ein Biomarker in der Haut könnte zur Frühdiagnose der Erkrankung herangezogen werden. Darauf weisen zwei Studien hin, die derzeit am 94. Kongress der deutschen Gesellschaft für Neurologie vorgestellt werden.

Eine Studie an 1,5 Millionen US-Kriegsveteranen ermittelte den genauen zeitlichen Beginn von Frühsymptomen bei 303.693 Parkinson-Erkrankten. Als häufigste Frühsymptome erwiesen sich gastroösophagealer Reflux, Motilitätsstörungen der Speiseröhre und sexuelle Dysfunktion (17, 16 und 15 Jahre vor der eigentlichen Diagnose). Die frühesten Symptome betrafen den Geruchs- und Geschmackssinn (20,9 Jahre vor der Diagnose), den oberen Magen-Darm-Trakt (20,6 Jahre) und die Sexualfunktion (20,1 Jahre). Als weitere Symptome wurden auch eine Prostatahypertrophie und eine spezielle Hautpilzerkrankung neu identifiziert.

Eine weitere Studie evaluierte Nachweismethoden von alpha-Synuklein in Hautbiopsien als diagnostischer Biomarker. Dieses Protein bildet aufgrund einer Fehlfaltung bei Parkinson-Erkrankten kleine Fasern, die verklumpen und sich im Gehirn ablagern, wo sie ihre zelltoxische Wirkung ausüben, die zu den bekannten Störungen der Parkinson-Erkrankung führen. Der Nachweis dieses Proteins in Hautproben erwies sich nun als zuverlässiger diagnostischer Biomarker und könnte ein wertvolles Tool für zukünftige Therapiestudien darstellen. Eine frühe Diagnose könnte auch Betroffenen helfen, frühzeitig Lebensstiländerungen vorzunehmen, um den Ausbruch der Erkrankung hinauszuzögern.

Referenz:
Health and Science university, Oregon; University School of Medicine, Ohio
Onset of Skin, Gut, and Genitourinary Prodromal Parkinson’s Disease: A Study of 1.5 Million Veterans, Mov Disord 2021; https://movementdisorders.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mds.28636
Skin α-Synuclein Aggregation Seeding Activity as a Novel Biomarker for Parkinson Disease, JAMA Neurol 2020, https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/fullarticle/2771032

#neurologie #parkinson #synuklein #diagnose #gehirn #reflux #medizin #medimpressions

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Mit Kälte gegen multiple Sklerose

Autoimmunerkrankungen treten auf, wenn das Immunsystem körpereigene Organe angreift. Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems. Die Krankheit zeichnet sich durch die Zerstörung des Myelins aus, das eine schützende Isolierung der Nervenzellen darstellt und für die korrekte und schnelle Übertragung elektrischer Signale wichtig ist. Seine Zerstörung führt somit zu neurologischen Behinderungen bis hin zu Lähmungen.

Dieser Prozess benötigt eine Menge Energie. Wird diese anderweitig verwendet, könnte man die Erkrankung möglicherweise aufhalten, postulierten deshalb Forschende der Universität Genf. Um diese Theorie zu verifizieren, entzogen sie Mäusen mit einer MS-ähnlichen Erkrankung Energie, indem sie sie einer kälteren Umgebungstemperatur aussetzten. Die Tiere benötigen dadurch mehr Ressourcen, um ihre Körpertemperatur aufrecht zu erhalten. Im Ergebnis führte dies tatsächlich dazu, dass sich ihre Erkrankung verbesserte. Durch die Reduzierung der Umgebungstemperatur um zehn Grad, kam es zu einer Abnahme entzündungsfördernder Immunzellen und die Mäuse waren viel agiler. Zudem verringerte sich das Ausmaß der im Zentralnervensystem beobachteten Demyelinisierung.

Ob und wie sich dieses Konzept klinisch nutzen lässt, ist allerdings noch unklar. Aber es bietet möglicherweise eine Erklärung dafür, warum die in den letzten Jahrzehnten spürbare Verbesserung der Lebensbedingungen in den westlichen Ländern zu einer Zunahme von Autoimmunerkrankungen geführt hat. Obwohl dieser Anstieg vermutlich mehrere Gründe hat, könnte eine zu warme Umgebungstemperatur eine noch wenig verstandene Rolle bei der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen spielen, meinen die Wissenschaftler.

Referenz:
Université de Genève
Cold exposure protects from neuroinflammation through immunologic reprogramming, Cell Metabolism 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413121004800?via%3Dihub

#ms #multiplesklerose #autoimmunerkrankung #kaelte #immunologie #entzuendung #medizin #medimpressions

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Haaranalysen zeigen: Meditation verringert Stress

Das Meditation erfolgreich zur Stressverringerung beitragen kann, belegen zahlreiche Studien, die auf Selbstauskünften der Untersuchten beruhen. Nun gibt es erstmals einen objektiven Beweis dafür, dass mentales Training körperliche Anzeichen von langen Stressphasen verringert, auch bei gesunden Menschen.

Als geeignete Messgröße für die Belastung durch anhaltenden Stress gilt die Konzentration von Cortisol im Haar. Je länger der Stress anhält, umso länger zirkuliert eine erhöhte Konzentration von Cortisol im Körper – und desto mehr sammelt sich davon im Haar an. Um das Stresslevel von StudienteilnehmerInnen während eines neunmonatigen Achtsamkeits-Trainings zu messen, analysierten die ForscherInnen also die Cortisol-Menge alle drei Monate. Untersucht wurden jeweils die ersten drei Haar-Zentimeter, beginnend an der Kopfhaut.
Das 9-monatige mentale Trainingsprogramm mit 80 Teilnehmern beinhaltete westliche und fernöstliche Übungen, die jeweils einen bestimmten Fähigkeitsbereich wie Aufmerksamkeit oder sozio-affektive Fähigkeiten wie Mitgefühl oder auch die Fähigkeit zur Perspektivübernahme gegenüber eigenen und fremden Gedanken, schulten.

Nach sechs Monaten Training war die Cortisol-Menge in den Haaren der ProbandInnen im Schnitt um 25% gesunken. In den ersten drei Monaten waren leichte Effekte zu sehen, die sich in den darauffolgenden drei Monaten verstärkten. Im letzten Drittel blieb die Konzentration dann auf niedrigem Niveau. Offenbar führt erst ein ausreichend langes Training zur gewünschten Stress-reduzierenden Wirkung. Der Effekt erwies sich aber als unabhängig vom Inhalt des Trainings. Möglicherweise sind also mehrere dieser Ansätze ähnlich effektiv, um den Umgang mit chronischem Alltagsstress zu verbessern.

Referenz:
Max Planck Institut Leipzig
Contemplative Mental Training Reduces Hair Glucocorticoid Levels in a Randomized Clinical Trial, Psychosomatic Medicine, https://journals.lww.com/psychosomaticmedicine/Fulltext/2021/10000/Contemplative_Mental_Training_Reduces_Hair.10.aspx

#meditation #achtsamkeit #stress #stressreduktion #kortison #training #haaranalyse #medizin #medimpressions

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Internetsurfen ist gut für das alternde Gehirn

Internetsurfen in der Pension kann die kognitive Leistungsfähigkeit verbessern. Das zeigt eine Untersuchung, in der die Merkfähigkeit von mehr als 2.100 Pensionisten aus zehn europäischen Ländern getestet wurde.

Die Forschenden verwendeten dazu einen Merktest, bei dem den Studienteilnehmern eine Liste von zehn Wörtern gezeigt wurde, die sie anschließend und ein weiteres Mal fünf Minuten später wiedergeben sollten. Personen, die nach ihrer Pensionierung das Internet nutzten, konnten im Durchschnitt 1,22 Wörter mehr abrufen als Nicht-User.

Frauen profitierten dabei deutlich stärker: Regelmäßig im Internet surfende PensionistInnen konnten sich an 2,37 Wörter mehr erinnern als Frauen, die lieber offline blieben. Männliche Internetnutzer konnten sich an 0,94 Wörter mehr erinnern als Pensionisten, die nicht surften. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Nutzung des Internets nach dem Pensionsantritt zu einer deutlichen Verringerung des kognitiven Abbaus führt“, erklärte Studienleiter Vincent O’Sullivan in einer Aussendung.

Personen, die bereits im Berufsleben mit Computern gearbeitet hatten, geben dies mit größerer Wahrscheinlichkeit auch nach ihrer Pensionierung nicht auf.
Interessanterweise wurden zwischen den Ländern große Unterschiede in der Internetnutzung festgestellt: In Italien surften nur zwölf Prozent der PensionistInnen, in Dänemark über 60 Prozent. In Österreich sind es 28 Prozent, womit diese unter dem Durchschnitt der teilnehmenden Länder (Schweiz, Deutschland, Belgien, Dänemark, Frankreich, Italien, Israel, Spanien, Schweden) liegen (35,1 Prozent). Über die Ursachen des positiven Effekts auf die kognitive Leistungsfähigkeit wird derzeit noch gerätselt.  

Referenz:
Lancaster University
Pressemeldung Science APA 5.10.2021; https://science.apa.at/power-search/17273922493942560527
Originalpublikation: Internet usage and the cognitive function of retirees, Journal of Economic Behavior and Organization 2021; http://dx.doi.org/10.1016/j.jebo.2021.08.013

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Immunzellen teilen sich die Arbeit im Gehirn

Das Protein Alpha-Synuclein (aSyn) erfüllt in den Nervenzellen des Gehirns wichtige Aufgaben. Deren Moleküle können jedoch auch miteinander verklumpen und unlösliche Aggregate bilden, die Neuronen schädigen. Die Immunzellen des Gehirns, die Mikrogliazellen, versuchen daher, diese Aggregate abzubauen und zu entsorgen. Dieser Prozess ist zeitaufwendig und kann auch dazu führen, dass die Mikrogliazellen selbst zugrunde gehen.

Nun haben deutsche Forschende einen Mechanismus entdeckt, der den Zellen die Arbeit erleichtert. Demnach können sich die Mikrogliazellen spontan zusammenschließen, um der Gefahr gemeinsam Herr zu werden. Sie bilden schlauchähnliche Fortsätze aus, die an benachbarte Mikrogliazellen andocken. Durch diese Verbindungen werden aSyn-Aggregate dann unter den Partnern des Netzwerks verteilt. So müssen nicht einzelne Zellen die ganze Arbeit übernehmen. Plus, die Verbindungskanäle erfüllen einen weiteren Zweck: Über sie können Mikrogliazellen ihre Nachbarn aufpäppeln, wenn diese zu stark in Bedrängnis oder gar in Lebensgefahr geraten. Über die „nano-tubes“ werden auch Mitochondrien verschickt, die bedrängten Zellen zusätzliche Energie liefern.

Bei bestimmten Mutationen, die sich gehäuft bei Parkinsonkranken oder der Lewy-Körperchen-Demenz finden, ist sowohl der Transport des aSyns als auch der Mitochondrien beeinträchtigt. Dieser Befund und die Entdeckung, dass sich Mikrogliazellen zusammenschließen können, eröffnet möglicherweise neue therapeutische Perspektiven bei Erkrankungen wie Parkinson oder Demenz.

Referenz:
Universität Bonn
Microglia jointly degrade fibrillar alpha-synuclein cargo by distribution through tunneling nanotubes, Cell 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421010540

#parkinson #demenz #alpha-synuclein #gehirn #immunzellen #nanotubes #mikroglia #medizin #medimpressions

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Mangelndes Vertrauen macht einsam

Bei einsamen Menschen kann das Risiko, psychisch zu erkranken, erhöht sein. Ein Grund für eine stark empfundene Einsamkeit kann wiederum mangelndes Vertrauen zu Mitmenschen sein – das ist das Ergebnis einer Untersuchung des Universitätsklinikums Bonn.

Die Studie umfasste über 3000 Erwachsene, die unter Einsamkeit, jedoch nicht an psychischen Symptomen litten, sowie 40 Kontrollpersonen, die angaben, sich nicht andauernd einsam zu fühlen. In den Untersuchungen zeigten sich mehre Hinweise darauf, dass einsame Menschen offenbar mit Vertrauensproblemen kämpfen. So teilten sie fiktives Spielgeld etwa weniger gern als Kontrollpersonen. Zudem zeigte sich bei Gehirnarealen, die in die Vertrauensbildung involviert sind, Abweichungen in der Verarbeitung gegenüber der Kontrollgruppe. Die Aktivität der vorderen Inselrinde (anteriore Insula) war bei Einsamen weniger aktiv und weniger ausgeprägt mit anderen Gehirnarealen vernetzt.

Nach einer standardisierte Gesprächssituation, bei der es um emotional positive Inhalte ging, untersuchten die Wissenschaftler anhand von Blut- und Speichelproben unter anderem einen Anstieg des Bindungshormons Oxytocin als Reaktion auf das Gespräch und maßen die Distanz in Zentimetern, die die Probanden zur Versuchsleitung einhielten.
Es zeigte sich, dass bei den von starker Einsamkeit betroffenen Personen die Stimmung nach dem Smalltalk weniger positiv war als bei der Kontrollgruppe, die Konzentrationen des Bindungshormons Oxytocin veränderten sich weniger und einsame Menschen hielten eine rund zehn Zentimeter größere räumliche Distanz zur Versuchsleitung ein als die kaum von Einsamkeit Betroffenen. Jetzt soll untersucht werden, ob diese negativen gedanklichen Verzerrungen durch psychotherapeutische Gruppeninterventionen reduziert werden können. 

Referenz:
Universität Bonn
Loneliness and the social brain: how perceived social isolation impairs human interactions, Advanced Science, Advanced Science 2021; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202102076

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