Hirn ohne Schmalz

10. Februar 2010
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Es klingt ein wenig nach Science Fiction, wenn der Schweizer Neurowissenschaftler Henry Markram über seine Arbeit in Lausanne erzählt. Doch seine Forschung zum Verständnis des menschlichen Gehirns ist ebenso faszinierend wie real - und zudem erfolgreich.

Irgendwann in diesem Jahrhundert werde es Maschinen geben, die intelligenter seien als Menschen. Diese Maschinen würden auch Gefühle haben. In wenigen Jahren schon, etwa 2020, werde ein 1000-Dollar-Computer so leistungsfähig sein wie ein menschliches Gehirn, und nur wenige Jahre später ein PC so viel Power haben wie 1000 menschliche Gehirne. Um die Mitte des Jahrhunderts herum werde ein 1000-Dollar Computer dann so rechenstark sein wie die Gehirne aller Menschen auf der Erde.

Alles nur eine Frage der Rechenpower und Finanzen

Man kann das, was der US-amerikanische Computerspezialist und Visionär der künstlichen Intelligenz Raymond Kurzweil meint, für eine Vision, gar Spinnerei halten. Aber das, was Schweizer Wissenschaftlern um Professor Henry Markram bereits gelungen ist, ist schon Realität – nämlich die Computer-Simulation eines Grundmoduls des Rattengehirns, genauer gesagt einer kortikalen Kolumne, die aus rund 10 000 Nervenzellen besteht, die miteinander über 30 000 000 Synapsen verbunden sind. Das Gehirn des Menschen enthält zwar rund 100 Milliarden Neuronen und fast eine Billiarde Synapsen, aber für den gebürtigen Südafrikaner und Direktor der „École Polytechnique Fédérale de Lausanne“ ist die Lösung auch dieses Problems mehr eine Frage der ausreichenden Rechnerkapazität und Finanzierung denn prinzipieller Art. In zehn Jahren könnte es soweit sein mit dem ersten synthetischen Gehirn, das Forschern tiefe Einblicke in menschliche Bewusstseinsvorgänge und in die Wahrnehmung ermöglichen würde, hieß es daher vor kurzem in vielen Medien unter Berufung auf Markram.

Ein Blue-Gene-Supercomputer macht‘s möglich

„Man braucht einen Laptop, um all das berechnen zu können, was eine einzige Nervenzelle berechnen kann. Um mit 10 000 Neuronen gleichzuziehen, braucht man daher Tausende von Laptops“, sagt Markram. Er und seine Kollegen haben allerdings keine Tausende von Laptops. Was sie haben, ist ein Supercomputer, und zwar einen IBM-Blue-Gene-Supercomputer, der unter anderem für Genom-Analysen und Analysen komplexer biochemischer Vorgänge wie der Proteinfaltung genutzt wird. Seit einigen Jahren schon arbeiten Markram und seine Mitarbeiter am „Brain Mind Institute“ in Lausanne daran, die Funktionsweise des Gehirns von Säugetieren mit einem Computer zu simulieren. „Blue Brain“ lautet der Name ihres Projekts, das 2005 ins Leben gerufen wurde.

Ziel ihrer Forschung mit dem Supercomputer ist, wie die Schweizer Wissenschaftler sagen, unter anderem zu verstehen, wie Informationen im Gehirn verarbeitet und gespeichert werden und auch, wie Bewusstsein zustande kommt. Zudem soll ihre Forschung das Verständnis von Gehirnerkrankungen wie Morbus Alzheimer verbessern und auch viele Tierversuche überflüssig machen. Markram: „Was wir wollen ist, biologische Systeme und vor allem ihre Störungen, also Krankheiten etwa, verstehen.“ Denn derzeit gebe es keine Hirnerkrankung, bei der wirklich verstanden werde, was da im Zusammenspiel der Neuronen falsch laufe.

Erkenntnis, nicht ein Kunsthirn, ist das Ziel

Ziel sei dagegen nicht, ein künstliches Gehirn bzw. eine Art artifizieller Intelligenz zu kreieren. „Das zu schaffen ist weder sehr wahrscheinlich noch notwendig“, sagt der Chef des Blue-Brain-Projektes. Das wäre auch sehr schwierig. Bisher sei man dabei, Hirnfunktionen auf zellulärer Ebene zu simulieren. Noch sehr viel komplizierter sei eine Simulation auf molekularer Ebene. Markram: „Jedes Molekül ist selbst ein sehr starker Computer. Wir müssten die Struktur und Funktion aber nicht allein eines einzigen Moleküls simulieren, sondern die von Billionen über Billionen Molekülen. Wir würden dafür Computer benötigen, die billionenfach größer und schneller sein müssten als jeder derzeit verfügbare Rechner.“ Außerdem sei das Gehirn eben nicht ein nur sehr komplizierter Computer. Im Gegensatz zu einem Rechner sei das Gehirn vor allem ein dynamisches, biologisches System, das sich unter dem Einfluss der Gene und externer Reize ständig, innerhalb von Millisekunden bis über Jahre hinweg, neu organisiere. „Wir sind im Moment aber noch sehr weit weg davon, diese Wandlungsprozesse zu verstehen“, gibt sich der Neurowissenschaftler bescheiden.

130 Wertungen (3.83 ø)
Allgemein

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10 Kommentare:

Rettungsassistent

@ 21:
Gotthard Günther hat die Arbeit “Das Bewusstsein der Mschinen” bereits 1957 verfasst und hier die Problematik der dualen Logik herausgearbeitet. Von 1961 an arbeitete er an der sog. Polykontexturalitätstheorie, die das theoretische Modell einer mehrwertigen (also nicht-dualen) Logik, die selbstbezügliche Prozesse wie das Erklären des eigenen Bewusstsein widerspruchsfrei im Modell darstellen kann. Vom Standpunkt der philosophischen Logik ist das Problem also gelöst.

@22:
Es gibt keine einheitliche Definition des Begriffes “Intelligenz”, der Informatiker versteht etwas anderes darunter als beispielsweise der Neuropsychologe. Aber in allen Fachdisziplinen dürfte unstrittig sein, dass ein Waschprogramm nichts mit Intelligenz zu tun hat.

#10 |
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Dr. med. Otto Hey
Dr. med. Otto Hey

Interessant, auch die Kommentare, aber leider auch viel “heisse Luft”.
Ich könnte die o. g. Aussage begründen, werde meine kostbare Zeit jedoch anderweitig nutzen.

#9 |
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Rettungsassistent

Was ist eigentlich so verwerflich daran ergründen zu wollen, wie das Gehirn funktioniert? Wie sollen wir denn Erkenntnisse über uns rätselhafte Vorgänge gewinnen, wenn wir von vornherein sagen, dass es unmöglich sei, über ein solches komplexes System überhaupt Erkenntnisse zu gewinnen? Wenn wir in unserer Geschichte gegenüber zunächst unerklärlicher Phänomene in ehrfurchtsvoller Starre verfallen wären, würden wir heute noch glauben, dass eine Sonnenfinsternis entsteht weil ein böser Drache die Sonne fressen will. Ich finde diese Forschungen höchst interessant und bin auch überzeugt davon, dass sie erstaunliche Ergebnisse zutage fördert, auch wenn wir noch weit dovon entfernt sind, das Gehirn in seiner ganzen Komplexität zu verstehen.

#8 |
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Rettungsassistent

Das Wesen des Geistes/der Persönlichkeit/des Bewusstseins zu verstehen zu versuchen oder dasselbe simulieren zu wollen bzw. zu können, sind meiner Meinung nach zwei verschiedene Paar Schuhe. Ob man eine Billiarde Synapsen in absehbarer Zeit computergestützt simulieren kann, wage ich zu bezweifeln. Was konkret unter Geist zu verstehen ist, wie Bewusstsein entsteht und was eine Persönlichkeit ausmacht, sollte sich dennoch auf technischem Wege zumindest ansatzweise herausfinden lassen – auch ohne auf Gott oder andere metaphysischen Elemente zurückgreifen zu müssen.

#7 |
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Heilpraktikerin Hildegard Pannucci
Heilpraktikerin Hildegard Pannucci

Der Mensch ist ein Geistwesen, denn der Geist belebt die sonst tote Materie, den menschlichen Geist wird kein Computer der Welt jemals simulieren, denn dann wäre er Gott.
H.Pannucci

#6 |
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Physiotherapeut

Um mit dem Geist den Geist zu begreifen gibt es nur eine Methode.
Alles andere ist wegen der in der Quantenmechanik beschriebenen Unschärferelation von vornherein zum Scheitern verurteilt.
Und da nachgewiesen ist, das das Gehirn sich aufgrund seines “Input” ständig neu organisiert ist nicht einmal die Trennung von Hardware und Software eindeutig zu vollziehen.

#5 |
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Rettungsassistent

Bewusstsein, Persönlichkeit, Geist… Ist das letztlich denn nichts anderes als ein spezifischer Status auf der Softwareebene in der Hardware Gehirn? Das angesprochene Zusammenspiel mit dem Körper ist ebenso wie die vielen Sinneseindrücke und Erfahrungen doch letztlich nichts anderes als ein Softwareinput, der vom Gehirn verarbeitet wird und zu einer Zustandsänderung führt – wie bei einem Rechner. Was veranlasst uns eigentlich zu der – meiner Meinung nach – vermessenen Ansicht, wir Menschen seien etwas besonderes oder gar etwas besseres als eine hochkomplexe Rechenmaschine? Unsere Persönlichkeit ist doch letztlich nichts anderes als das Ergebnis einer spezifische Verschaltung unserer Neuronen.

#4 |
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dr Thorsten Geschonke
dr Thorsten Geschonke

hasta la vista baby

#3 |
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Ein faszinierendes Forschungsgebiet.M.E. läßt sich der menschliche Geist letztlich nicht in rechnergestützte Systeme programmieren.Das Wesen des Lebendigen,die Existenz sind so nicht “faßbar”.Unerwartete Erkenntnisse werden die “neuronalen” Modelle aber sicherlich bringen und wohl auch Fortschritte die nützlich sind.”Der Rechner” und der “Geist” werden sich möglicherweise “gegenseitig” zu neuen Theorien und Schöpfungen stimulieren und ergänzen.Die Genmanipulation kommt noch dazu.Schade daß wir noch so kurz leben.Jenseits der Rechner werden Superrechner stehen…jenseits des Geistes???Erkenntnistheorie hin oder her,zu Göttern wird es nicht reichen.Aber sauinteressant.R.Sautter

#2 |
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Rettungsassistent

So einfach wie bei einem PC scheint die Unterscheidung zwischen Hardware und Software beim Gehirn nicht zu sein. Was ist z.B. mit den Neurotransmittern? Sie dienen der Informationsübertragung, haben aber eindeutig Hardwarecharakter…

#1 |
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