Streit um das Superhirn
Von Matthias Meili. Aktualisiert am 29.01.2012 15 Kommentare
Gründer und Direktor des Instituts für Neuroinformatik der ETH und der Uni Zürich: Der Südafrikaner Rodney Douglas (63). (Bild: PD)
«So wird Hoffnung vorgegaukelt»
Rodney Douglas, was macht das Gehirn einmalig?
Die Nervenzellen «konfigurieren» sich im Gehirn durch einen Prozess, der sich von konventionellen Computern fundamental unterscheidet. Trotzdem glauben wir, dass wir diese Grundlagen im Prinzip verstehen können.
Könnte die Simulation des Gehirns nicht zum Verständnis führen?
Das Human-Brain-Projekt gaukelt die Hoffnung vor, dies zu schaffen, ohne zu sagen, wie das gehen soll. Bevor man ein solches Projekt finanziell unterstützt, muss man die Prinzipien verstehen, mit denen das Ziel erreicht werden soll. Es reicht nicht, zu behaupten, dass das pure Sammeln unzähliger Daten automatisch zu mehr Wissen führe.
Tausende Hirnforscher weltweit kosten auch viel Geld.
Ich glaube, dass das nicht einmal so sehr eine Frage der Kosten ist als vielmehr eine Frage der Forschungsphilosophie. Es gibt heute viele junge Forscher, die neue Ideen haben. Die Frage für die Gesellschaft ist doch, wie wir das Fundament für solche neuen Ideen stärken. Nur indem wir alles alte Wissen in einem noch so grossen Computer bündeln, entstehen keine neuen Ideen.
Können Sie uns sagen, wann der Durchbruch gelingen wird, wenn man sich auf die Brainpower dieser jungen Forscher verlässt?
Die Fragen in der Hirnforschung werden immer präziser, sodass das jederzeit passieren könnte. Ich wäre nicht überrascht, wenn wir ein bedeutendes Ergebnis noch in meiner Lebenszeit erreichen könnten, also in den nächsten zehn bis zwanzig Jahren.
Seit 2011 am Friedrich-Miescher-Institut und Professor der Uni Basel: Der deutsche Hirnforscher Rainer Friedrich (43). (Bild: PD)
«Eine der ganz grossen Fragen»
Rainer Friedrich, was ist das Ziel der computerunterstützten Hirnforschung?
Wir möchten verstehen, wie die Bausteine des Gehirns – die Nervenzellen und Synapsen – die höheren Gehirnfunktionen ermöglichen. Da wir diese nicht direkt messen können, brauchen wir Modelle. Diese müssen ein Schritt auf dem Weg zu einer Theorie sein, die das fundamentale Verständnis des Gehirns ermöglicht.
Auf welchen Weg erreicht man dieses Ziel?
Es gibt keinen geradlinigen Weg, das Ziel kann nur mit kleinen Schritten erreicht werden. Wir brauchen viele verschiedene Methoden. Dazu gehören Experimente, um die fundamentalen Regeln zu verstehen, dazu gehören aber auch Simulationen. Und je weiter wir kommen, desto wichtiger werden mathematische Theorien.
Was kostet dieser Weg?
Unsere Experimente sind im Vergleich zu anderen Experimenten im Bereich Lifesciences höchstens mittelmässig teuer. Aber wir machen nur kleine Schritte. Am Ende wird das allerdings schon auf eine rechte Summe hinauslaufen.
Wann ist das Ziel erreicht?
Das ist eines der grossen Probleme in der Hirnforschung. Wir wissen schlicht nicht, wann wir das Verständnis erreicht haben, bei dem wir sagen können: Jetzt sind wir fertig. Der Grund dafür ist, dass wir das Ziel noch gar nicht definieren können. Das Bestreben, das menschliche Gehirn zu verstehen, ist jedoch sehr wichtig, es ist eine der grossen Fragen der Menschheit.
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Das menschliche Gehirn ist eines der letzten grossen Mysterien. 100 Milliarden Nervenzellen arbeiten auf geheimnisvolle Weise zusammen, das Resultat sind so komplizierte Fähigkeiten wie Denken und Fühlen – oder Krankheiten, wenn das Geflecht versagt. Hirnforscher Henry Markram von der ETH Lausanne glaubt, mit seinem Human Brain Project den Schlüssel zur Lösung des Rätsels zu haben: einen Supercomputer. Mit allen verfügbaren Daten über die Nervenzellen, so sein Ziel, lasse sich das menschliche Gehirn «in silicio» nachbauen und verstehen. Mit Unterstützung des ETH-Rats hat sich Markram um ein EU-Flagship beworben, ein gigantisches europäisches Förderprojekt, das die Finanzierung eines Projekts mit einer Milliarde Euro für zehn Jahre vorsieht.
Doch die Kritik der Forscherkollegen an dem Vorhaben wird immer lauter. Vergangene Woche organisierte die Schweizerische Akademie der Wissenschaften – sozusagen die Dachorganisation aller Forscher – ein Symposium zu dem Thema, an dem neben Markram eine Reihe renommierter Hirnforscher aus der Schweiz und dem Ausland teilnahmen. Hintergrund der Veranstaltung waren insbesondere die finanziellen Folgen für den Forschungsplatz. Denn die in Aussicht gestellten Gelder werden nur zur Hälfte von der EU finanziert, den Rest müssten die nationalen Förderagenturen berappen. «In einem Punkt müssen wir klar sehen», betonte der in Genf forschende Neurowissenschaftler Alexandre Pouget, «das Geld, das in den Supercomputer gesteckt wird, fehlt dann in anderen Projekten.»
Es regnet nicht im Computer
Doch es ist auch ein Ringen um den «richtigen» Ansatz in der Hirnforschung. Henry Markrams Weg ist die massive Datenverarbeitung per Supercomputer. Er möchte alles Wissen über Nervenzellen – chemische Eigenschaften, genetische Aktivität, elektrische Signale und so weiter – in einen Hochleistungsrechner einspeisen. Dieser verwebt die Daten dann zu virtuellen Nervennetzwerken, zuerst tausend Zellen, dann Millionen und zuletzt die 100 Milliarden Nervenzellen des Gehirns. Bei jedem Schritt würden – so die Hoffnung – neue Regeln offenbar. Intelligente Software könne letztlich ein Modell des gesamten Gehirns bauen, das auch unser Verhalten simulieren und Krankheiten verständlich machen würde. Früher versprach Markram ein solches Modell bis in zehn Jahren. An der Tagung war er vorsichtiger. Es gehe vor allem darum, die nötige ungeheure Computerpower aufzubauen.
Die Kritiker dieses Ansatzes glauben nicht, dass ein solches Modell die Realität widerspiegeln kann. «Es ist wie bei den Wettermodellen», sagte der in Zürich tätige Neuroinformatiker Rodney Douglas, «so ausgefeilt die Simulationen auch sind, im Computer regnet es nie.» Rainer Friedrich, der am Friedrich- Miescher-Institut in Basel das Riechsystem von Zebrafischen experimentell erforscht, um mit gewonnen Modellen die Informationsverarbeitung von Nervenzellen zu studieren, betonte zwar die Notwendigkeit von Computer-Simulationen. Der Computer sei jedoch nicht dazu da, möglichst viele Daten zu erfassen, sondern diese aufgrund einer klaren Fragestellung zu vereinfachen.
EU-Entscheid im Januar 2013
Im abschliessenden Podium der Tagung sah sich Markram der Kritik praktisch aller Referenten ausgesetzt. Er zeigte sich überzeugt, dass sich sein Ansatz durchsetzen werde. Er geniesse die Unterstützung Hunderter Forscher weltweit. Zudem war das Projekt vor einem knappen Jahr in einem vom ETH-Rat beauftragten Gutachten positiv evaluiert worden. Verantwortlich für die Auswahl der Referenten war ein wissenschaftliches Komitee der Akademie, präsidiert vom Neurobiologen Denis Monard. Auf die Frage, wieso zum Beispiel kein Gutachter zur Tagung eingeladen war, erklärt Monard, dass es nicht darum ging, das Human Brain Project zu evaluieren oder gar eine Art Richterspruch zu fällen. Ziel sei gewesen, den Stand der Forschung in der computerunterstützten Hirnforschung aufzuzeigen. «Das waren alles Modelling-Freaks», sagt Monard über die Referenten.
Das Projekt würde gut in die Strategie der EU-Flagships passen. Diese sind im Förderbereich Future- and Emerging Technologies (FET) angesiedelt und sollen Europas Kapazitäten in den Informationstechnologien stärken. Neben dem Human Brain Project befinden sich fünf weitere Vorhaben in der Endausscheidung um die FET-Flagships. Nach dem neusten Fahrplan müssen die Projektleiter ihre Projekte bis Ende Oktober zur Evaluation einreichen. Der Entscheid über die zwei Sieger soll gemäss dem zuständigen EU-Beamten Wolfgang Boch Anfang Januar 2013 fallen. Ein Votum der Heimnation für oder gegen ein Projekt, sagt Boch, würde ebenfalls in den Entscheid einfliessen. (Tages-Anzeiger)
Erstellt: 29.01.2012, 20:16 Uhr
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Ungeheuren Summe in wissenschaftliche Projekte aller Art sollten angesichts der sozialen Probleme, der Energiewende, der angespannten weltwirtschaftlichen Situation in die Lösung dieser investiert werden. Ist es gesellschaftlich relevant und vertretbar jetzt ein Gehirn im Computer, die Entstehung des Universums (Cern) etc. nachzubauen und dafür das Menschliche zu ignorieren? Ist es das? Priorität? Antworten
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