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Das Gehirn im Rechner

Freiburger Neurowissenschaftler erforschen Netzwerke von Nervenzellen mithilfe von Computer-Simulationen

Freiburg, 29.08.2016

Das Gehirn im Rechner

Durch Seherfahrung verstärken sich Verbindungen zwischen Nervenzellen, die auf ähnliche Reize reagieren (dicke Striche), während andere Verknüpfungen abgeschwächt werden (dünne Striche). Quelle: Stefan Rotter / Bernstein Center Freiburg

August 2016

Wie arbeiten Nervenzellen im menschlichen Gehirn zusammen? Wie wirken Sinneseindrücke auf die neuronalen Netzwerke ein, und wie können sie diese sogar umprogrammieren? Um Fragen wie diese zu beantworten, entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Bernstein Center Freiburg (BCF) mathematische Modelle und simulieren diese auf dem Computer. „Wir können unsere Ideen zur Funktionsweise des Gehirns durch Simulationen viel detaillierter untersuchen als mit jeder anderen Methode“, sagt Prof. Dr. Stefan Rotter. „Darüber hinaus erforschen wir die Ursachen von Krankheiten wie Epilepsie und Parkinson und testen mit Computermodellen neue Therapieoptionen.“

Die Forscherinnen und Forscher haben untersucht, wie sich die Nervenzellverbindungen im Sehzentrum von Säugetieren formen. „Der Neocortex nimmt erst durch intensiven Gebrauch in der frühen Kindheit seine besonderen Eigenschaften an“, erklärt Rotter. Bei Neugeborenen seien einzelne Nervenzellen des Sehzentrums bereits auf bestimmte Reize spezialisiert, trotz unspezifischer Kopplungen der Zellen untereinander. Nach dem ersten Öffnen der Augen aber verbinden sich die Nervenzellen je nach Benutzung systematisch miteinander und bilden spezialisierte Netzwerke, die dann den Reiz noch effizienter verarbeiten.

Stefan Rotter ist geschäftsführender Direktor des BCF und Mitglied im Vorstand des Exzellenzclusters BrainLinks-BrainTools der Universität Freiburg. Er ist Spezialist für Modellierung und Datenanalyse in den Neurowissenschaften und erforscht die Beziehung von Struktur, Dynamik und Funktion in neuronalen Netzwerken.

 

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Weitere Informationen zum Forscher und seine Kontaktdaten finden sich in einer Pressemitteilung, einer Pressemitteilung sowie in der Expertendatenbank.