Bernstein Center Freiburg auf den Science Days 2016 im Europa Park Rust

Wie Nervenzellen zusammenarbeiten

In unserem Gehirn bilden Milliarden von Nervenzellen ein Netzwerk. Nur gemeinsam können sie ihre Arbeit verrichten, denn jede Leistung unseres Gehirns entsteht erst durch die Kooperation vieler Zellen. In einigen Fällen sind die Prinzipien, nach denen dieses Zusammenspiel geschieht, schon recht gut verstanden. Wir zeigen euch an unserem Stand mit einem Spiel, wie Nervenzellen durch gemeinsame Aktivität eine Bewegung steuern: Hierfür schlüpft ihr selbst in die Rolle von Nervenzellen und versucht als Gruppe eine Aufgabe zu lösen, die nur scheinbar simpel ist.

Ehsan's und Sreedhar's Closed-Loop Stimulationssimulator

Um die Symptome von Krankheiten wie Parkinson und Epilepsie zu behandeln, werden neuronale Netzwerke mithilfe von Elektroden stimuliert. Dabei ist es wichtig, den besten Zeitpunkt zu finden. Denn wenn die Neuronen feuern, entlädt sich das Netzwerk und ist für einige Zeit nicht mehr „ansprechbar.“ Doch der richtige Zeitpunkt lässt sich gar nicht so einfach bestimmen. Das Netzwerk ist sehr spontan aktiv und daher unvorhersehbar.

Am Bernstein Center Freiburg bestimmen WissenschaftlerInnen diesen Zeitpunkt mithilfe intelligenter Computer, die von der Aktivität eines Netzwerkes lernen. Als Anschauungsobjekt dienen gezüchtete Neuronennetzwerke in der Petrischale. Dieses Vorgehen nennt man „Closed-Loop Control” (geschlossener Regelkreis). In unserem Spiel tretet ihr gegen den Computer an und versucht, so viele Neuronen wie möglich zu stimulieren. Wer hier wohl gewinnen wird?

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