Simulierten Hirnfunktionen

Computer-Modelle der neokortikale Säule sollen Hirnfunktionen nachvollziehbar machen

30.06.2006

(dpa) - Supercomputer sind nach Ansicht des Physikers Felix Schürmann ein wichtiger Schlüssel zum Verständnis von Nervenleiden wie Epilepsie und Autismus. Von simulierten Hirnfunktionen erhoffen sich die Forscher langfristig neue Einsichten in solche Krankheiten. «Wir entwickeln mit Hilfe eines Superrechners gerade ein Modell der neokortikale Säule», erläuterte Schürmann auf der internationalen Supercomputerkonferenz (ISC) in Dresden. Die neokortikale Säule gilt als kleinste funktionelle Einheit im Hirn und unterscheidet Säugetiere von den Reptilien.

Schürmanns Team vom Polytechnikum Lausanne bildet im Computer zunächst die nur wenige Millimeter große neokortikale Säule junger Ratten nach. Dafür müssen rund 10 000 Neuronen mittels 50 Millionen Synapsen miteinander verknüpft werden, erläuterte der Teamchef des «Blue Brain»-Projekts. Die neokortikale Säule des Menschen enthält etwa 60 000 Neuronen. «Der Großrechner ermöglicht uns, korrekte Modelle für 10 000 Nervenzellen zu erstellen», sagte Schürmann. Damit könne die komplizierte Interaktion im Hirn veranschaulicht werden.

Die Schweizer Forscher haben nach eigenen Angaben ausreichend Daten für eine nahezu vollständige digitale Beschreibung von Struktur und Funktion der neokortikalen Säule gesammelt. «Viele bisherige Modelle zeigen Nervenzellen nur als Punkte, 90 Prozent der Zelle bestehen aber aus Verästelungen», sagte Schürmann.

Der von IBM gebaute Hochleistungsrechner gebe den Wissenschaftlern die Chance, die Komplexität der Vorgänge im Hirn nachzuvollziehen. «Mit dem Supercomputer dringen wir in eine ganz neue Dimension vor», betonte Schürmann. Dazu gehöre auch, die Modelle der Nervenzellen im Detail sichtbar machen zu können. «Viele Fragen können wir auf diese Weise neu stellen - aber wir werden natürlich auch weiterhin nicht wissen, was jemand denkt.»

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