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Simuliertes Hirn

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Simuliertes Hirn
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Credit: Thinkstock
Wenn Sie diese Zeilen lesen, ist das bereits eine Fähigkeit, die der Wissenschaft Kopfzerbrechen bereitet: Trotz intensiver Forschung ist noch weitgehend unklar, wie das Gehirn Informationen verarbeitet. Um die Geheimnisse unseres Denkorgans zu erforschen, haben Forscher nun ein Computermodell des menschlichen Gehirns entwickelt. Das Cyber-Hirn namens ?Spaun? basiert auf zweieinhalb Millionen miteinander verbundenen virtuellen Nervenzellen und hat bereits einige beeindruckende Fähigkeiten: ES kann mit einem simulierten Arm Bewegungen ausführen, Bilder erkennen, sich Zahlen merken und Aufgaben lösen, berichten die Forscher um Chris Eliasmith von der kanadischen Universität von Waterloo.

Wie die Nervenzellen das menschlichen Gehirns sind auch die virtuellen Neuronen von Spaun in Funktionsbereiche unterteilt, die für verschiedene Aufgaben zuständig sind: die Verarbeitung von Bildeindrücken, Gedächtnisleistungen und Bewegungen. Diese Funktionsbereiche sind virtuell untereinander vernetzt und kommunizieren sogar über ein System, das der Funktion der nervlichen Neurotransmitter nachempfunden ist. Es gab bereits zuvor ähnliche Simulationen des Gehirns. Allerdings konnten bei keinem System Reize so komplexe Verhaltensweise auslösen wie bei Spaun, sagen die Forscher.

Spaun ?denkt? und kritzelt dann eine 5

Das Cyber-Hirn kann Bildinformationen erfassen, sich Zeichen merken und mit seinem virtuellen Arm sogar die Ergebnisse von Aufgaben aufschreiben. Beispiel: Spaun ?sieht? die Ziffernreihen 1, 2, 3 und 5, 6, 7. Anschließend soll das Cyber-Hirn bei der Folge 3, 4, ? das Fragezeichen der Logik gemäß durch die richtige Zahl ersetzen. Nach einer kurzen Bedenkzeit kritzelt Spaun nun eine 5 auf die virtuelle Tafel des Systems. Wie die Forscher berichten, sei besonders spannend, dass Spaun sogar zu menschlichen Schwächen zu neigen scheint: Das Cyber-Hirn konnte sich in einer Zahlenreihe die ersten und die letzten Zahlen besser merken als die mittleren.


Video: Beschreibung von Spaun (Englisch)

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Das Modell erreiche bei einigen Aufgaben von IQ-Tests sogar ähnlich gute Ergebnisse wie menschliche Testkandidaten, berichten Chris Eliasmith und seine Kollegen. Dem menschlichen Verstand macht es aber dennoch nicht einmal ansatzweise Konkurrenz: Es verfügt zumindest bisher nicht über die Anpassungsfähig des menschlichen Gehirns und kann keine neuen Fähigkeiten dazu lernen, betonen die Wissenschaftler. Dennoch biete Spaun neue Möglichkeiten, Ideen zu den biologischen Grundlagen menschlicher Denkleistungen zu überprüfen. Wie der komplexe Verstand oder gar unser Bewusstsein aus dem Konzert der rund 86 Milliarden menschlichen Nervenzellen entsteht, wird allerdings vermutlich noch lange ein Mysterium bleiben.

Chris Eliasmith (Universität von Waterloo) et al.: Science, doi:10.1126/science.1225266 © wissenschaft.de – Martin Vieweg
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