Warwick: Forschung an der Gehirnzellenbasis
Der britische Cyborg-Forscher Kevin Warwick experimentiert mit Implantationsschnittstellen zwischen Mensch und Computer und Gehirnzellen von Ratten. Er präsentierte am Freitag seine Versuche in Wien.
Intelligenz und auch Bewusstsein - sei es nun in biologischen oder elektronisches Gehirnen - ist für Warwick von der University of Reading nur eine Frage der Komplexität. Seine Experimente, kleine, fahrbare Roboter durch Gehirnzellen von Ratten steuern zu lassen, sorgen für Aufsehen. Am Freitag war Warwick beim Symposion "Android & Eve" am Vienna Biocenter zu Gast.
Experimente mit Gehirnzellen von Ratten
Mit seinen Experimenten forscht der Brite an der Basis der Gehirnentstehung. Ausgangspunkt sind derzeit etwa 100.000 Gehirnzellen von Ratten, die auf einem Nährboden wachsen. Die ganze Kultur ist auch mit 128 Elektroden bestückt, die Nervenimpulse der Zellen weiterleiten und auch umgekehrt Impulse an die Zellen übermitteln können. So sollen die Zellen mit der Umwelt kommunizieren.
In den Versuchen steuern die Kulturen ein kleines Roboterwägelchen, das vor- und zurückfahren sowie sich um die eigene Achse drehen kann. Als Sensoren stehen ausschließlich Abstandsmesser zur Verfügung, die eine Annäherung an die Bande registrieren. Anfangs wirken die von den Zellen gesteuerten Bewegungen völlig zufällig, mit der Zeit lernen sie dann - ohne irgendwie programmiert zu sein -, Kollisionen mit der Bande zu vermeiden.
Zellen übernehmen unterschiedliche Aufgaben
Warwick nennt solche Nervenzellenkulturen bewusst "Gehirne". Neben der Entstehung von immer mehr Verbindungen zwischen den Zellen beginnt sich in der Kultur nach einiger Zeit des Trainings nämlich so etwas wie Arbeitsteilung zu etablieren, sagte Warwick am Rande des Symposions. Zellen, die direkt an und um die Elektroden sitzen, übernehmen hauptsächlich sensorische und motorische Aufgaben. Das heißt, sie sind für das Senden und Empfangen von Signalen vom und an den Roboter zuständig.
Zellen weiter weg von den Elektroden übernehmen dagegen hauptsächlich Leitungsaufgaben, sie sind für den Transport der Informationen an andere Zellen verantwortlich. Daneben gibt es aber auch immer wieder Zellen oder auch Gruppen von Zellen, die sich gleichermaßen zurücklehnen und das ganze Vorgehen zu überwachen scheinen, berichtete Warwick.
Vorgänge des Gehirns verstehen
Dem Wissenschaftler geht es nach eigenen Angaben nicht darum, irgendwelche Mensch-Maschine-Monster zu schaffen, vielmehr möchte er grundlegende Vorgänge des Gehirns und der Gehirnentwicklung verstehen. "Bis heute ist nicht geklärt, ob bei Alzheimer-Patienten wirklich die Erinnerungen im Gehirn verloren gehen", so Warwick. Es wäre durchaus auch möglich, dass entweder nur die Weiterleitung von Informationen oder die Koordination zwischen den einzelnen Aufgaben der Nervenzellen versagt.
Dreidimensionale künstliche Gehirne in Planung
Als nächstes plant Warwick die Entwicklung von dreidimensionalen künstlichen Gehirnen aus Nervenzellen. Damit könnte die Komplexität von derzeit 100.000 Neuronen in der Fläche auf rund 30 Millionen Zellen in drei Dimensionen gesteigert werden. Er ist zuversichtlich, dass die Gehirne dann auch immer intelligenter werden, denn Intelligenz ist für den Wissenschaftler nur eine Frage der Komplexität und absolut "nichts Magisches". Ähnlich sieht er die Entstehung von Bewusstsein.
Menschliche Gehirnzellen statt Rattenzellen
Anstatt Zellen von Ratten möchte Warwick demnächst auch menschliche Gehirnzellen einsetzen. Dass diese den Nager-Neuronen in Sachen Intelligenz überlegen sind, glaubt der Wissenschaftler nicht. Möglicherweise reagieren sie sogar langsamer, dass wäre dann kein besonders schmeichelhaftes Ergebnis für den Menschen.
Noch einen Coup planen die Forscher um Warwick: Sie möchten die Gehirne gezielt programmieren und arbeiten dazu an einer Art von Belohnungssystem. Immer wenn der Roboter etwas Gewünschtes erledigt, könnte etwa kurz die Nährstoffkonzentration in der Nährlösung erhöht und so das Wachstum von bestimmten Verbindungen zwischen den Zellen gefördert werden. Ob der Rattenhirn-Roboter dann auch auf bestimmte Kunststücke getrimmt werden kann, wird die Zukunft zeigen.
(APA)