Ganz schön bunt und unerforscht - unser Gehirn by Mokratie
Das Gehirn ist eines der wenigen Phänomene, über das der Mensch bisher nur sehr wenig weiß. Dennoch ist es wohl der am weitest entwickelte Computer der Welt. Dessen menschliche Arbeitsweise wollen Forscher des Instituts für Grundlagen der Informationsverarbeitung (IGI) der TU Graz nun nutzen, um schon intelligenten Maschinen richtiges Leben einzuhauchen. (Beschreibung zum Bild am Ende des Artikels)
Die Hirnforschung hat seit geraumer Zeit seine dominante Rolle, nur bei der Erforschung des Menschen mitzuwirken, abgetreten. Eine weitere Hauptrolle spielen Maschinen, die nicht nur mitdenken, sondern auch aktiv dazulernen. Die Wissenschafter wollen eine neue Generation von Neurocomputern entwerfen, die auf Rechenprinzipien und Lernmechanismen im Gehirn beruht und gleichzeitig neue Erkenntnisse über Lernmechanismen im Gehirn gewinnen.
Bildbeschreibung: Ein typisches Neuron im Gehirn hat viele Tausende von Synapsen, d.h. Kontaktpunkte mit anderen Neuronen - hier gezeigt für ein Neuron als rote Punkte (links oben). Nur etwa ein Promille der anderen Neurone, zu denen es Kontakte hat, wird hier dargestellt.
Wichtige Basis für selbstständiges Denken
Auf drei Jahre ist das Projekt "Nobel Brain Inspired Learning Paradigms for Large-Scale Neuronal Networks" kurz "Brain-i-Nets" ausgelegt. Gefördert von der Europäischen Union sollen sogar ungeklärte Effekte angegangen werden. So besteht das menschliche Gehirn aus einem Netzwerk von mehreren Milliarden Nervenzellen. Verbunden sind diese durch eigene Kontaktstellen, die Synapsen. Diese verändern sich ständig – man spricht dann von synaptischer Plastizität. Dieses hoch komplexe System stellt eine wichtige Basis für selbstständiges Denken und Lernen dar. Forschern gibt es bis heute noch immer viele Rätsel auf: „Im Gegensatz zu heutigen Computern führt das Gehirn kein fixes Programm aus, sondern passt Funktionen immer wieder an und programmiert diese neu. Viele dieser Effekte sind daher noch nicht erklärt“, erläutern IGI-Leiter Wolfgang Maass und Projekt-Koordinator Robert Legenstein.
In Kooperation mit Neurowissenschaftern und Physikern wollen sie nun mit Hilfe von neuen experimentellen Methoden die Mechanismen der synaptischen Plastizität im Organismus erforschen.
Informationsgesellschaft revolutionieren
Aus ihrer Arbeit erhoffen sich die Forscher neue Erkenntnisse über Lernmechanismen im menschlichen Gehirn. Diese wollen sie nutzen, um neue Lernmethoden für künstliche Systeme zu entwickeln, die Informationen verarbeiten: Langfristiges Ziel der Wissenschafter ist es also, lernfähige Rechner mitzuentwickeln, die das Potenzial haben, die heutige Informationsgesellschaft zu revolutionieren.