Warum entdecken manche Gehirne die Gesetze des Universums, während andere Soulmusik oder Bilder schaffen? Wie entstehen Gedächtnis und Bewusstsein? Bei der Klärung dieser und weiterer Fragen wollen nun chinesische Wissenschaftler helfen.

Wir können Milliarden von Sternen beobachten und Wellen im Weltall entdecken, aber wir verstehen nur wenig von dem Organ, das uns diese Erkundung des Universums ermöglicht: unser Gehirn.

Bislang können wir die ausgeklügelte Struktur und die Anzahl der Neuronen unseres Gehirns nur erahnen und schätzen.

Chinesische Wissenschaftler planen nun, die bisher eindeutigste dreidimensionale Karte der komplizierten Neuronen und Blutgefäße im menschlichen Gehirn anzufertigen.

Dieses ehrgeizige Projekt ist vergleichbar mit der Erstellung von 3D-Fotografieren eines riesigen Waldes mit fast 100 Milliarden Bäumen. Dabei werden nicht nur der gesamte Wald, sondern auch jeder Zweig und jedes Blatt an jedem Baum erfasst.

„Unsere derzeitigen Methoden sind nicht in der Lage sowohl die Bäume als auch den Wald zu erfassen. Wir möchten nun neue Methoden entwickeln, um anhand einer hochauflösenden Karte deutlich zu sehen, wie das neuronale Netzwerk verbunden ist“, so der Forschungsleiter Luo Qingming.

Luo ist Präsident der Hainan-Universität und Chefwissenschaftler des Suzhou Instituts für Hirnforschung an der Huazhong-Universität für Wissenschaft und Technologie in der ostchinesischen Provinz Jiangsu. Er sagte, die Forschung werde bei der Analyse der Mechanismen von Hirnerkrankungen helfen und die Entwicklung künstlicher Intelligenz fördern.

„Die ständigen Veränderungen neuronaler Netzwerke und Gehirnaktivitäten stellen die Analyse von Gehirnfunktionen vor große Herausforderungen. Wir glauben jedoch, dass Gehirnfunktionen und -aktivitäten von den Basiszellen abhängen, so wie eine Netzwerkschaltung von seiner Basiseinheit abhängt - den elektronischen Komponenten“, erklärt Luo.

„Verschiedene Arten von Neuronen sind die Grundlage für die Analyse der Hirnfunktionen und für die Diagnose und Behandlung von Erkrankungen des Gehirns“, so der Chefwissenschaftler.