Human Brain Projekt

Unser Wissen über die Struktur und Funktion unseres Gehirns hat in den letzten 100 Jahren bereits gewaltige Fortschritte gemacht. Laut vielen Wissenschaftlern stehen wir jedoch erst ganz am Anfang einer langen Reise, an deren Ende ein umfassendes Verständnis unseres faszinierendsten Organs steht. Das europäische Human Brain Project definiert ambitionierte Ziele. Vorbild könnte das Human Genome Project sein.

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Woher wissen wir, was wir über das Gehirn wissen? Es gibt verschiedene Forschungsansätze, die versuchen unser Wissen über die Struktur und Funktion unseres Gehirns zu erforschen. Die Methoden haben sich dabei in den letzten 100 Jahren stark verfeinert, unser Wissen nimmt jedes Jahr zu, jedes Jahr gibt es über 100.000 Veröffentlichungen im Gebiet der Neurowissenschaften. Zu den bekanntesten Ansätzen gehören dabei:

  • Tiermodelle: In Tieren können beispielsweise bestimmte Hirnregionen abgeschaltet werden, oder es können Tiere mit bestimmten Mutationen gezüchtet werden. Daraus lassen sich Ableitungen treffen. Problem: Gerade im Gehirn unterscheiden sich Menschen und Tiere stark voneinander, Rückschlüsse sind daher nicht immer zulässig.
  • Bildgebende Verfahren: MRT, EEG, PET sind die bekanntesten bildgebenden Verfahren. Dabei erhoffen sich Wissenschaftler dem Gehirn bei der Arbeit zuschauen zu können. Problem: Manche der Verfahren sind sehr ungenau, andere im Aufbau so kompliziert, dass das Gehirn nur unter bestimmten Bedingungen vermessen werden kann.
  • Hirnschäden: Phinaes Gages Kopf wurde bei einem Unfall in seiner Tätigkeit als Vorarbeiter 1848 von einer Stange durchbohrt. Er überlebte den Unfall und wurde in weiterer Folge das berühmteste Studienobjekt der Gehirnforschung. Derartige Hirnschäden ermöglichen es zu studieren, welche Gehirnteile wofür verantwortlich sind. Problem: Oftmals führt eine Schädigung eines Gebiets zu einer bestimmten Beeinträchtigung. Jedoch ist damit nicht gesagt, ob eine verletzte Region unmittelbar, oder lediglich mittelbar für eine bestimmte Funktion verantwortlich ist.

Human Brain Project: Ein integrierter Ansatz

Zwar ist jede dieser Methoden für sich genommen fehleranfällig, nichtsdestotrotz wurden über die Jahre hinweg viele wertvolle Daten gesammelt. Um jedoch den nächsten großen Schritt im Bereich der

Milliarden von Nervenzellen

Neurowissenschaften zu erreichen, wurde das Human Brain Project ins Leben gerufen. Das Projekt sieht vor das menschliche Gehirn mit einem Super-Computer nachzubauen. Das von mehreren europäischen Staaten geförderte Projekt verfolgt dabei einen interdisziplinären Ansatz, in
dem Mathematiker, Ingenieure, Neurowissenschaftler und Mediziner gemeinsam an der Entschlüsselung des Geheimnisses unseres Denkens arbeiten.

Wie wird aus Nervenzellen Bewusstsein?

Von Interesse sind dabei die grundlegenden Fragen, wie unser Denken funktioniert. Eine der Fragen, die die Wissenschaftler interessiert, ist beispielsweise das Zustandekommen von Bewusstsein. Wie ist es möglich, dass Milliarden von Gehirnzellen an unserem Denken beteiligt sind, wir aber das Gefühl eines zentralen Bewusstseins haben. Von praktischer Relevanz ist hingegen die Suche nach den Ursachen von neurologischen Erkrankungen.

Üppiges Budget

Das Human Brain Project ist dabei finanziell großzügig ausgestattet. Insgesamt stehen 1,19 Milliarden Euro für die Forschung bereit. Die Forschungsarbeiten werden dabei von Henry Markram am École Polytechnique in Lausanne koordiniert. Henry Markram betont, dass die Forschung circa 10 Jahre braucht, bis konkrete Resultate entstehen. Die benötigte Computerleistung ist enorm. Um eine Nervenzelle zu simulieren, wird die Rechenleistung eines Laptops benötigt, nur ein Supercomputer, bereitgestellt von IBM, ist in der Lage diese Rechenleistung bereitzustellen. Kritiker monieren, dass die Konzentration der finanziellen Mittel auf ein Projekt ein großes Risiko darstellt und verlangen nach eine breitflächigeren Förderung.

Human Genome Projekt als Vorbild

Ein Laptop pro Nervenzelle

Viele sehen dabei das Human Genome Projekt als Vorbild. Es wurde 1991 ins Leben gerufen und hatte das Ziel das gesamte menschliche Genom zu entschlüsseln. Der Erfolg dieses Projektes gibt Hoffnung, dass das Human Brain Project in 10 Jahren die elementarsten Funktionen unseres Gehirns entschlüsselt haben wird. Wir können gespannt sein, welche neuen Erkenntnisse die Zukunft bereithält.

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Quellen:

Mehr über das Projekt können Sie hier erfahren:

https://www.humanbrainproject.eu/de

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