Simulation ahmt Gehirnfunktionen nach
Wissenschaftler der Institute for Medicine and Engineering und des Institute of Neurological Science der Universität Pennsylvania sind in dem Versuch, eine Maschine zur Nachahmung der menschlichen Gehirnfunktion zu konstruieren, einen wesentlichen Schritt vorangekommen.
Unter der Leitung von Harold Hawkins konnten die Forscher in der Simulation biologisch realistische und detaillierte Gehirnfunktionen einzelner Gehirnneuronen nachahmen.
Dadurch kann erklärt werden, wie das menschliche Gehirn Informationen verarbeitet. "Derzeitige Technologien zur Beobachtung der mikroskopischen Gehirntätigkeit sind bei weitem nicht perfekt", sagte Bioingenieur Leif H. Finkel. Herkömmlich eingesetzte Mikroelekroden und Bildgebungsverfahren wie MRI seien in ihrer Wirkung limitiert.
Finanziert wird das Projekt von der David-und-Lucile-Packard-Stiftung, die jedes Jahr zehn Millionen USD an 50 ausgewählte Forschungseinrichtungen vergibt.
Neuroengineering Research LabKortex-Nachbau
Derzeit baut das Team um Finke ein Modell eines Miniteils des so genannten visuellen Kortex. Eine derart genau Computersimulation reflektiere relativ genau die Basisoperationen echter Neuronen, so Finkel.
Der Bioingenieur Kwabena Boahen arbeitet zurzeit an einem Chip, der ähnlich wie die Netzhaut des Menschen funktioniert und elektrische Signale erzeugt. Der Chip könnte eines Tages als Netzhautimplantat eingesetzt werden. Zur Modellentwicklung der Sehhirnrinde dienen reale Gehirnaufnahmen.
Durch die Übertragung der neuronalen Netzwerke auf Computerchips sowie die Erstellung mathematischer Modelle entwickeln die Wissenschaftler Hard- und Softwaresysteme.