Hirnforschung ist alleine schon wegen seiner immensen Größe ein gigantisches Projekt. Man geht inzwischen davon aus, dass das menschliche Gehirn aus etwa 100 Milliarden besteht, die etwa 500 Billionen Verbindungen haben. Dieses Netzwerk ist immer aktiv und ruht nie.
500 Billionen!
Die Möglichkeiten der Untersuchung, sind detaillierter geworden. CT-Bilder sind grob. Bunte Areale werden inzwischen viel genauer untersucht. Sie geben nicht wieder, wie Neuronen verbunden sind und miteinander Information austauschen.
Der Austausch ist dynamisch und nicht so mechanisch oder automatisch, wie man denkt. Dabei werden immer andere Verbindungen genutzt. Erinnerungen werden nicht abgespeichert, sondern jedes Mal erzeugt. Erinnerungen werden zusammengesetzt und geben den Signalen, die von außen kommen seinen individuellen, auf den Körper abgestimmten Sinn. Es gibt keine „Festplatte“ im Gehirn. Bereiche sind multifunktional und können Arbeit und Aufgaben flexibel neu verteilen.
Es geht im Gehirn zu wie im Zentrum des Stadtverkehrs mit Autos, Radfahrern und Fußgängern mit Kinderwagen und Rollator. Wenn man sich dieses zweidimensionale Bild des Verkehrs vor Augen führt und sich dann noch vorstellt, dass alle Beteiligten auch fliegen können, dann bekommt man eine ungefähre Ahnung von der dreidimensionalen Komplexität.
Es findet im Gehirn ein permanentes Strömen und Fließen von Hormonen, Transmittern, Proteinen statt. Ein bisschen stelle ich seine Form mir wie ein Meer vor. Ein Meer, in dem ich Spaghetti koche. Neuronen nehmen miteinander Verbindungen auf und tauschen Stoffe aus. Sie stärken ihre Verbindungen und bauen Verbindungen wieder ab. Es werden Verbindungen optimiert, um noch schneller Information zu übertragen, und es werden Übertragungen gehemmt, in sehr großem Maße sogar. Es ist keineswegs einer Autobahn vergleichbar.
Sebastian Seung hat 2012 das Projekt EyeWire begonnen, ein kollaboratives „Spiel“, bei dem es darum geht, Neuronen und ihre Dendriten zu färben, damit so ein dreidimensionales Modell des Netzwerks (Konnektom) entsteht. Natürlich ist das kein richtiges Spiel, sondern eine Arbeit, die so umfangreich ist, dass man sie auf möglichst viele Menschen verteilen muss.
„A map of a full retina is definitely a big job. Eyewire is built around the E2198 dataset, which is a small section (just 350×300×60 µm^3[1]) of Harold’s (the mouse) retina.“
What specifically am I working towards?
„The EyeWire is based on the images that were acquired at the Max Planck Institute for Medical Research in Heidelberg, Germany. This dataset, known as E2198, was the basis of Wiring specificity in the Direction-Selectivity Circuit of the Retina. The source retina was obtained from a dark-adapted adult wild-type (C57BL/6) mouse.“
https://wiki.eyewire.org/E2198
…
„The researchers measured both neural activity and connectivity in the same retina by applying two imaging methods one after the other: two-photon microscopy (2P) and serial block-face scanning electron microscopy (SBFSEM).“
1: cubic micrometer is equal to the volume of a cube with sides each measuring one micrometer (1 µm) in length
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