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Großprojekte: Wettlauf ums Gehirn

Heidelberg. Mehrere Milliarden Euro wollen Europa und die USA in die Entschlüsselung des menschlichen Gehirn investieren. Viele Wissenschaftler sind begeistert, doch auch Kritik an den Mega-Forschungsprojekten wird laut. "Gehirn und Geist" stellt die aktuellen Initiativen vor und beschreibt die Hürden, vor denen sie stehen.
Pyramidenbau

Ende Januar 2013 verkündete die EU-Kommission, welche Großprojekte im Rahmen der "Flaggschiff-Initiative" zehn Jahre lang gefördert werden sollen. Eines der gekürten Vorhaben ist das "Human Brain Project" (HBP), das die Arbeitsweise des menschlichen Denkorgan am Computer simulieren soll. Die EU hat dafür eine Fördersumme von insgesamt einer Milliarde Euro in Aussicht gestellt.

Pyramidenzellen | Einzelne Neurone lassen sich heute bereits detailliert im Computer simulieren. Hier ist eine Gruppe von Pyramidenzellen aus der Hirnrinde dargestellt. Der Raum zwischen den Neuronen ist in Wahrheit jedoch nicht leer, sondern mit Stützgewebe gefüllt.
Was den Europäern recht ist, ist den Amerikanern billig: Im April 2013 rief US-Präsident Barack Obama die Initiative "BRAIN" (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) aus. Das auch "Brain Activity Map Project" genannte Vorhaben widmet sich der Kartierung des menschlichen Gehirns und soll zehn Jahre lang mit jährlich etwa 300 Millionen Dollar finanziert werden.

Die Gesamtheit der Nervenverbindungen im Gehirn, das "Konnektom", nimmt zudem das bereits laufende "Human Connectome Project" (HCP) der US-amerikanischen National Institutes of Health ins Visier. Das HCP soll im Sommer 2015 abgeschlossen werden. Und auch China mischt inzwischen beim Wettlauf ums Gehirn mit und will mit seinem "Brainnetome"-Projekt den Rätseln des Denkapparats auf die Spur kommen.

Doch lässt sich so etwas Komplexes wie das menschliche Gehirn in Computermodellen beschreiben? Sind solche Mammutprojekte, an denen teils mehr als 100 Forschungseinrichtungen beteiligt sind, überhaupt sinnvoll? Welche Techniken stehen den Hirnforschern zur Verfügung? Das Magazins "Gehirn und Geist" stellt die Großprojekte in seiner neuesten Ausgabe (1-2/2014) vor.

Gehirn und Geist 1-2/2014
Viele Wissenschaftler sehen in den ambitionierten Forschungsvorhaben große Chancen – nicht nur für Medizin und Hirnforschung, sondern auch für die Computertechnologie und Robotik. Andere halten einen Erfolg für fraglich, da selbst die exakte Simulation eines einzigen Neurons bislang scheiterte. Zudem gehe der hohe finanzielle Aufwand womöglich auf Kosten anderer lohnender Forschung.

Ob die technischen Hürden überwunden werden können, muss sich erst noch zeigen. Zwar gelingt es Forschern mittels Hightech-Werkzeugen aus der Nanotechnik, Optik und Genetik heute immer besser, die Vorgänge im Gehirn zu messen. Auch beim Erstellen hochaufgelöster anatomischer Karten des Gehirns können sie auf erhebliche Fortschritte verweisen. Die größte Herausforderung liegt jedoch in der Verrechnung und Auswertung der enormen Datenmengen. Hier steht die Wissenschaft noch am Anfang.

Abdruck honorarfrei bei Quellenangabe: Gehirn&Geist, Januar 2014
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