Übung zu 7: Kausalität

1. Sie haben über forward genetics herausgefunden, dass das Karthagener-Syndrom (gespiegelte Links-Rechts-Achse, situs inversus viscerum, das Herz ist also rechts, der Blinddarm links) mit einer Mutation im Gen für cytoplasmatisches Dynein korreliert. Sie wollen mithilfe des Modellorganismus Maus überprüfen, ob dieses Gen tatsächlich für die Links-Rechts-Achse verantwortlich ist). Ordnen Sie zu, was folgende Experimente aussagen:

Das Dynein ist für die korrekte Links-Rechts-Achse notwendig

Das Dynein ist für die korrekte Links-Rechts-Achse hinreichend

Das Dynein korreliert mit der Links-Rechts-Achse ist aber nicht zwingend die Ursache

  • Ein gezielter ko des Dyneins führt zum situs inversus
  • Auch bei Mäusen mit situs inversus findet man eine Mutation im Dyneingen
  • Ein knockin in situs inversus Mäuse mit einem WT-Dyneinallel führt zu normaler LR-Achse
  • Das Dyneintranskript ist zu dem Zeitpunkt der Embryogenese induziert, wenn die LR-Achse festgelegt wird
  • Wenn man die Funktion des Dyneins durch Injektion eines ATP-Analogons blockiert, erhält man einen situs inversus

2.         „Anpassung“ gilt als wesentlicher evolutionärer Mechanismus, wobei die (ökologische) Differenzierung der Galapagos Finken als Modell angeführt  wird. Läßt diese sich als „Ursache“ verstehen oder ist sie „Wirkung“? Wie könnte man überprüfen, ob es kausale Beziehungen zwischen Schnabelformen, deren Abundanz in der Population und dem Nahrungsangebot gibt? Gibt es Evolution ohne Anpassung?

3. Sogenannte Künstliche Intelligenz (KI) erregt derzeit die Gemüter –für die einen eine Verheißung, für die anderen ein Alptraum. Technisch umgesetzt wird KI über sogenannte “neuronale Netzwerke”, die aus mehreren Signal-Inputs, Signal-Outputs und einer verknüpfenden Zwischenschicht besteht. Mithilfe eines Trainingsdatensatzes werden dann die Verknüpfungsparameter so angepasst, dass die Abweichung des Inputs (der Trainingsdatensatz) und des Outputs (der zum Trainingsdatensatz passende, vom Entwickler vorgegebene Ergebnisdatensatz) minimal wird. Nachdem das System trainiert ist, kann es auch andere Inputs verarbeiten. Würden sie das Verhältnis von In- und Output eher mit linearen Ursache-Wirkungs-Folgen, mit kausalen Netzen oder mit bloß stochastischen Verknüpfungen darstellen? Ist KI intelligent? Habe ich nun eine Erklärung der Funktion des menschlichen Gehirns gewonnen?

 

4. Um die genetischen Ursachen für menschliche Krankheiten zu finden, scheiden Versuche wie Überexpression oder knockout aus ethischen Gründen aus. Oft behilft man sich mit einer Technik, die Genome Wide Association Sequencing (GWAS) genannt wird. Welche Art der vier Kausalitätsargumentation nach Mill kommt hierbei zum Einsatz?