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Tandem aus Experiment und Theorie

Serie über Gehirnforschung im Göttinger Bernstein-Zentrum / Teil 1 Tandem aus Experiment und Theorie

Es sieht aus wie nicht ganz durchgebratenes Rührei, doch es vollbringt komplexere Leistungen als jeder noch so leistungsfähige Computer. Das Gehirn gibt den Menschen viele Rätsel auf. Ihrer Lösung versuchen die Wissenschaftler des Bernstein Zentrums in Göttingen auf die Spur zu kommen. In einer Serie stellt das Tageblatt Forschungsbereiche des Zentrums vor. Teil 1 gibt einen Überblick über die Aufgabenstellung.

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Quelle: dpa

Das Gehirn ist enorm anpassungsfähig. Mit jeder neuen Erfahrung verändert es sich und reagiert auf die nächste Situation etwas anders. Jede Wahrnehmung und jeder Handlungsplan wird im Gehirn in einem komplexen räumlichen und zeitlichen Muster neuronaler Aktivität verschlüsselt. Dieser Aktivität wollen die Wissenschaftler des Bernstein Zentrums auf die Spur kommen.

„Wir betreiben hier Grundlagenforschung“, macht Prof. Theo Geisel vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPI) als Koordinator des Bernstein Centers für Computational Neuroscience Göttingen (BCCN) deutlich. Computational Neuroscience ist ein noch junges Forschungsgebiet, das durch mathematische und theoretische Methoden im Zusammenspiel mit Experimenten die Funktion des Gehirns zu entschlüsseln versucht. Mit entscheidend für den Erfolg ist der interdisziplinäre Ansatz, der nicht allein verschiedene Forschungseinrichtungen verbindet, sondern Wissenschaftler aus den Bereichen Medizin, Physik, Biologie und Mathematik zusammenbringt.

Ein wichtiges Verfahren bei der Forschung für das Zentrum ist das Tandem-Prinzip. Gemeint ist die Zusammenarbeit von experimentellen und theoretischen Neurowissenschaftlern. Doch Grundlagenforschung soll kein Selbstzweck bleiben. Während das Bernstein Zentrum hochkompetitive Grundlagenforschung betreibt, unterhält der Bernstein Fokus Neurotechnologie Kooperationen mit Industriepartnern in der Region, etwa im Bereich der Prothetik. Ein Konzept mit Zukunft – wie auch die Zahlen zeigen. Denn in den vergangenen Jahren sind durch Bernstein Zentrum und Bernstein Fokus vier Neuberufungen an der Universität Göttingen möglich geworden.

Das Bernstein Zentrum Göttingen ist Teil des Nationalen Bernstein Netzwerks Computational Neuroscience. 2005 wurde das Zentrum gegründet und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 11,3 Millionen Euro gefördert. Projektpartner des BCCN sind die Universitätsmedizin Göttingen, das Deutsche Primatenzentrum, die Göttinger Max-Planck-Institute für experimentelle Medizin und für biophysikalische Chemie sowie das Medizintechnikunternehmen Otto Bock Health Care.

Im vergangenen Jahr kam die Entscheidung: Der erfolgreiche Forschungsverbund aus Göttinger Wissenschaftlern wird für weitere fünf Jahre mit 8,5 Millionen Euro unterstützt. Das Göttinger Zentrum ist Teil eines nationalen Bernstein Netzwerks Computational Neuroscience mit mittlerweile insgesamt etwa 200 Arbeitsgruppen.

Benannt wurden die Zentren nach dem Physiologen Julius Bernstein (1839-1917). Seine „Membrantheorie“ enthielt erstmalig eine biophysikalische Erklärung für die neuronale Erregungsausbreitung an Nervenfasern. Damit etablierte Bernstein die erste wirklich quantitative Theorie der Elektrophysiologie.

Seit 2004/2005 hat das BMBF vier Zentren in Berlin, München, Freiburg und Göttingen mit insgesamt rund 40 Millionen Euro gefördert. In der zweiten Periode seit 2010 werden die fünf Zentren Berlin, München, Heidelberg-Mannheim, Tübingen und Göttingen mit etwa 43 Millionen Euro unterstützt. Wissenschaftler des Bernstein Zentrums Göttingen haben nicht nur den Bernstein Fokus Neurotechnologie gegründet. Sie beteiligen sich auch an zwei Forschungsverbünden zum Thema „Neuronale Grundlagen des Lernens“ und an verschiedenen Bernstein Partner-Projekten. Insgesamt haben die Mitglieder des Göttinger Zentrums in den verschiedenen Programmen des BMBF bislang Fördermittel in Höhe von rund 30 Millionen Euro eingeworben, so Geisel.

Von Ute Lawrenz

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