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IBM und Schweizer Forscher wollen Teil des Gehirns simulieren

06.06.2005

MÜNCHEN (COMPUTERWOCHE) - Der Computerhersteller IBM und ein Schweizer Forscherteam wollen in den kommenden Jahren einen Teil des menschlichen Gehirns simulieren. "Wir wollen mit Hilfe eines Supercomputers lernen, wie das Gehirn genau funktioniert", sagte der israelische Wissenschaftler der Polytechnischen Hochschule Lausanne (EPFL), Henry Markram, in einem dpa-Gespräch. Ein medizinischer Nutzen des Projekts "Blue Brain" könne die Heilung von Krankheiten wie Alzheimer, Psychosen oder Autismus sein. "Davon sind wir aber noch viele Jahre entfernt." Als technische Neuerung könnten mit den Erkenntnissen Computerchips mit ungeahnter Rechenleistung entwickelt werden.

Um Informationen über die Wahrnehmungs-, Aufmerksamkeits- und Speicherkapazität der menschlichen Schaltzentrale zu gewinnen, wollen die Forscher mit dem Neuronenschaltkreis einen grundlegenden Baustein des Gehirns in einem Computerprogramm reproduzieren. Das Neuron sei wie ein Stecknadelkopfgroßer Baum, erläutert Markram. "Über die Äste gehen Informationen rein, über die Wurzeln wieder hinaus." Da sich allein in einem kleinen Teil des Gehirns rund 60.000 der Nervenzellen befänden, stießen wegen des begrenzten Platzes stets Wurzeln an Äste und Äste wieder an Wurzeln. Über den Kontakt, die Synapsen, würden Informationen übermittelt. "Das ist wie ein unheimlich dichter Wald."

Seit zehn Jahren untersuchen die Forscher den Wald aus Neuronen-Verbindungen im Gehirn: Was löst Impulse aus, wo rufen sie welche Reaktionen hervor. Die Erkenntnisse wurden in Gleichungssysteme umgesetzt, mit denen die Schweizer Gruppe nun ein Computermodell von rund 10.000 komplex vernetzten Neuronen erstellen will. "Das ist weltweit einmalig", sagte Markram. Bisher könne man Systeme bis etwa sechs Neuronen simulieren. Mit einem eigens entwickelten IBM-Supercomputer, der in einer Sekunde bis zu 22,8 Billionen Rechnungen erledige - das macht ihn nach Angaben des Unternehmens 3500 Mal schneller als ein handelsübliches Modell-, hoffen die Forscher die Experimentierdauer von drei Jahren auf wenige Sekunden zu verkürzen.

In den kommenden Jahren werden die Wissenschaftler den Computer mit den gesammelten Daten speisen und das errechnete System fein justieren. Dann werde das Modell allen Wissenschaftlern weltweit zur Verfügung gestellt. "Doch jetzt müssen wir das Programm erst einmal dazu bringen, sich so zu verhalten wie das menschliche Gehirn", sagte Markram. Im Jahr 2008 solle die perfekte Simulation eines ersten Gehirnteils möglich sein. (dpa/mb)