{"id":464312,"date":"2022-08-11T09:30:04","date_gmt":"2022-08-11T07:30:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/?p=464312"},"modified":"2022-07-18T10:42:13","modified_gmt":"2022-07-18T08:42:13","slug":"musik-und-wissenschaft-wenn-molekuele-in-musik-verwandelt-werden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/inspire\/musik-und-wissenschaft-wenn-molekuele-in-musik-verwandelt-werden\/","title":{"rendered":"Musik und Wissenschaft: Wenn Molek\u00fcle in Musik verwandelt werden"},"content":{"rendered":"

Die Umwandlung von DNA-Sequenzen und Teilchenschwingungen in Noten erm\u00f6glicht es Forschern, ungesehene Muster zu erkennen und daraus Musik zu erschaffen. Mit der sogenannten molekularen Musik werden wissenschaftlich fundierte Methoden entwickelt, die etwa in der Therapeutik bahnbrechende Behandlungsmethoden erm\u00f6glichen sollen. Die algorithmischen Ans\u00e4tze sind inspirierend, die Ergebnisse faszinierend. Offensichtlich hat die Musik der Wissenschaft viel zu bieten. Es sind nur l\u00e4ngst noch nicht alle Visionen durchkomponiert.<\/strong><\/p>\n

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Sonifikation \u2013 die Transformation von Daten in Kl\u00e4nge<\/strong><\/h2>\n

In seinem Labor an der Western Sydney University arbeitete der medizinische Molekularbiologe Mark Temple lange Zeit an der Erforschung neuer Medikamente f\u00fcr die Krebstherapie. Dabei extrahierte er DNA aus Zellen und f\u00fcgte einen Wirkstoff hinzu, um zu erkennen, an welcher Stelle der chemischen Sequenz das Medikament bindet. Zumal die Interpretation der DNA-Kombination visuell reiz\u00fcberflutet \u00fcberw\u00e4ltigend war, suchte Temple nach einer simpleren und zugleich aussagekr\u00e4ftigeren M\u00f6glichkeit, g\u00fcnstige Strukturen zu identifizieren.<\/p>\n

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Seine L\u00f6sung: Die Kombination von akustischen Signalen und optischer Anzeige. Er wollte die Daten h\u00f6ren. Daraufhin hat Mark Temple sein eigenes System erschaffen, in dem er DNA-Elementen Noten zuordnet. Die KI-gest\u00fctzte molekulare Melodie mit lediglich vier Noten erleichtert es ihm, Sequenz-Muster zu erkennen und darauf basierende Entscheidungen zu treffen.<\/p>\n

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Die DNA-Melodie auf dem Klavier gespielt<\/strong><\/h2>\n

Die Umwandlung von wissenschaftlichen Daten in Noten klingt innovativ, ist es aber nur bedingt. Seit mehr als vierzig Jahren experimentieren Wissenschaftler an der Transformation biologischer Daten in Kl\u00e4nge. Bereits in den fr\u00fchen 1980er-Jahren fiel dem heutigen Biomolekularingenieur David Dreamer auf, dass drei der vier Basen der DNA Buchstaben entsprechen, die ebenso Noten zugeordnet werden k\u00f6nnen. Er tat exakt das; er ordnete zu und spielte daraufhin die DNA-Akkorde C-Dur6 und A-Moll7 auf dem Klavier. Musikern f\u00e4llt auf, dass die Akkorde aus denselben T\u00f6nen bestehen, lediglich anders geschichtet sind. Bis dahin war es eine Interpretation der DNA.<\/p>\n

\"Klavier<\/p>\n

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Die Quantenmusik der Proteine<\/strong><\/h2>\n

Etwa zur gleichen Zeit widmete sich der franz\u00f6sische Physiker Jo\u00ebl Sternheimer der Musik der Proteine, die letztlich als \u201eQuantenmusik nach Sternheimer\u201c bezeichnet wurde. Zugleich Komponist, \u00fcbertrug er die Schwingungsfrequenzen der zwanzig Aminos\u00e4uren der Proteine in Musiknoten und daraufhin in eine Partitur. Seither hat es etliche Ans\u00e4tze der Experten gegeben, beispielsweise genetische Informationen von Personen in personalisierte Melodien zu musifizieren. Auch gibt es die inzwischen erfolgreiche Beschallungstechnik, mit der Herzkrankheiten diagnostiziert werden. Geschulte Herzspezialisten k\u00f6nnen mit dieser Technologie krankhafte Ver\u00e4nderungen mit 78-prozentiger Treffsicherheit diagnostizieren.<\/p>\n

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Die Musik des K\u00f6rpers, die Kl\u00e4nge der Pflanzen<\/strong><\/h2>\n

Linda Long, Biochemikerin an der britischen Universit\u00e4t von Exeter, \u00fcbersetzt per Sonifizierung pflanzliche Proteine als auch menschliche Hormone in Musik. Entstanden sind dabei sogar zwei Musikalben. Abh\u00e4ngig von der jeweiligen Form kristallisiert und r\u00f6ntgt sie Proteine, wodurch sie die Struktur sichtbar macht. Die in diesem Verfahren extrahierten Zahlenreihen stellen die dreidimensionale Struktur der Proteinmolek\u00fcle dar. Long schickt die Sequenzen durch ein Computerprogramm, woraufhin die Daten in Musiknoten gewandelt werden. Das Resultat: Man kann die Proteinformen tats\u00e4chlich h\u00f6ren. \u00dcberzeugt ist die Biochemikerin daran, mit molekularer Musik die Verbindung zwischen Geist und K\u00f6rper zu st\u00e4rken. Longs Meinung nach sprechen die Lieder das Unterbewusstsein mit therapeutischem Nutzen an und k\u00f6nnen somit die Selbstheilungskr\u00e4fte f\u00f6rdern.<\/p>\n

\"Musik<\/p>\n

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Molekulare Musik als therapeutisches Hilfsmittel<\/strong><\/h2>\n

Sie arbeitet etwa an molekularen Musikst\u00fccken f\u00fcr den Einsatz in Hypnotherapiesitzungen. Patienten sollen beispielsweise bei der Gewichtsabnahme mit Musik unterst\u00fctzt werden, die aus dem fettverbrennenden Botenstoff Irisin \u00fcbersetzt wurde. Und sie geht sogar noch einen mutigen Schritt weiter. Long produziert Musikst\u00fccke aus \u00fcbersetzten menschlichen Antik\u00f6rpern, die das Corona-Virus neutralisieren. Ihr Ziel ist es, ein widerstandsf\u00e4higes Immunsystem zu visualisieren. Als therapeutische Ma\u00dfnahme eingesetzt wurde ihre DNA-Musik bislang nicht, auch ist es bislang unm\u00f6glich zu sagen, ob die Arbeit klinisch relevante Eigenschaften hat. Experten wie die Musiktechnologin Carla Scaletti sind skeptisch.<\/p>\n

\"Musik<\/p>\n

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Vermittlung antiviraler Eigenschaften eher nicht denkbar<\/strong><\/h2>\n

Weitestgehend einig hingegen sind sich die Forscher zwar, dass Musik und Kl\u00e4nge tiefgreifende Wirkung haben, Menschen sogar in der Lage sind, sich selbst die f\u00fcr die jeweilige Situation n\u00fctzliche Musik zurechtzulegen. Vehement bezweifelt wird allerdings die These, H\u00f6ren einer \u00dcbersetzung der dreidimensionalen Proteinstruktur als Tonfolge k\u00f6nne die antiviralen Eigenschaften des urspr\u00fcnglichen Proteins vermitteln. Dennoch gibt es Experten, die \u00fcberzeugt sind, die Verbindung von Molek\u00fclen und Musik k\u00f6nne \u00fcber die Effekte der Musiktherapie hinaus f\u00fcr neue Behandlungsmethoden genutzt werden.<\/p>\n

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Wie eine Flamme zum Musikinstrument wird<\/strong><\/h2>\n

So hat Markus Buehler, Werkstoffingenieur am Massachusetts Institute of Technology und Komponist von experimenteller Musik, beispielsweise datengetrieben ein Spinnnetz in eine raschelnde Melodie transformiert oder die Vibrationen einer Flamme in einen meditativen Hall aus Gongs. Seine These: Man k\u00f6nne alles als Instrument nutzen und somit in Kl\u00e4nge \u00fcbersetzen, zumal alles vibriert. Dabei geht B\u00fchler mit seinem KI-basierten System auch den umgekehrten Weg, wobei er nicht Proteine in Musik, sondern Musik in Proteine umwandelt. Geschaffen hat er Proteine, die in dieser DNA-Sequenz in der Natur nie zuvor gefunden wurden. Laut Buehler ist es m\u00f6glich, das Protein zu einer optimierten Variante seiner selbst zu machen. Gegenw\u00e4rtig sucht der Ingenieur nach einem Protein, dass die Haltbarkeit verderblicher Lebensmittel verl\u00e4ngert. Er kann sich noch viel weitreichendere Anwendungen vorstellen.<\/p>\n

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Wir sind gespannt, was noch alles mit Sonifikation und Molekularmusik m\u00f6glich sein wird. Habt ihr Ideen? Wir freuen uns darauf!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Musik und Wissenschaft \u2013 ohne Zweifel eine faszinierende Kombi. Mit der sogenannten molekularen Musik werden wissenschaftlich fundierte Methoden entwickelt, lest hier mehr! <\/p>\n","protected":false},"author":16,"featured_media":464887,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"tblog_post_audio_url":"","footnotes":""},"categories":[10686],"tags":[2327,20935,20937,20933],"class_list":["post-464312","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-inspire","tag-musik","tag-musik-und-wissenschaft","tag-sonifikation","tag-wissenschaft"],"category_colors":{"color_key":"inspire","css_classes":{"text":"cat-inspire","text_light":"cat-inspire-light","bg":"cat-bg-inspire","bg_light":"cat-bg-inspire-light","border":"cat-border-inspire","text_on_bg":"cat-text-on-inspire"}},"reading_time":{"minutes":4,"formatted":"4 Min."},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/464312","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=464312"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/464312\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/464887"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=464312"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=464312"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thomann.de\/blog\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=464312"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}