2-Photonen Imaging System in Betrieb genommen

Im Rahmen des EU-Projektes „I-See“, das ein Verbundprojekt von Forschenden aus Deutschland, Kanada und der Schweiz ist, erhielt Prof. Dirk Jancke, Institut für Neuroinformatik, den Zuschlag vom BMBF für ein hochmodernes 2-Photonen Imaging System im Wert von ca. 725.000 €. Mit dem hochauflösenden Bildgebungssystem untersucht Jancke Wahrnehmungs- und Lernvorgänge im Gehirn, um unter anderem kortikale Prothesen für blinde Menschen zu entwickeln.

Das menschliche Gehirn, mit seinen etwa 85 Milliarden Nervenzellen, gilt als das komplexeste aller Organe. Kein Wunder also, dass trotz intensiver Forschung noch längst nicht alle Vorgänge entschlüsselt und verstanden sind. Die Dekodierung des Gehirns hält großes Potenzial für die Informatik, denn mit seiner informationsverarbeitenden Netzwerkstruktur stellt das Gehirn hinsichtlich Flexibilität und Effizienz in wechselnden Verhaltenskontexten bisher jeden Computer in den Schatten.

Das Gehirn ist lebenslang lernfähig. Bei jedem Lernvorgang vernetzen sich Gehirnzellen zu neuen neuronalen Netzwerken – das Gehirn wird also umstrukturiert. Mit dem 2-Photonen Imaging System können diese Lernvorgänge in Tierexperimenten auf Ebene einzelner Gehirnzellen in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung untersucht werden. „Wir wollen entschlüsseln, wie natürliche neuronale Netze an Zielfunktionen adaptieren, auch, um Struktur- und Funktionsveränderungen bei Erkrankungen des Gehirns besser verstehen zu können.“, erklärt Jancke sein Forschungsvorhaben.

Die Forschung mit dem 2-Photonen Imaging System ist nicht nur für die Biologie und Medizin interessant, sondern auch für die Informatik. Schließlich kann die Entschlüsselung des Gehirns einen Methodenkoffer zur effektiven mathematischen Behandlung riesiger Datenmengen hervorbringen und als Inspiration in der Entwicklung von beispielsweise Mikrochips für Mensch-Maschine Interaktionen und deren Datensicherheit dienen.