Mit Supercomputer

US-Wissenschaftler simulieren das Gehirn einer Katze

Wissenschaftlern von IBM ist es gelungen, mit einem Computer das Gehirn einer Katze zu simulieren. Zur Nachbildung der rund eine Milliarde Nervenzellen und zehn Billionen Synapsen in der Großhirnrinde der Katze wurde ein Supercomputer mit 147.456 Prozessoren und einem Hauptspeicher von 144 Terabyte eingerichtet.

Für den Supercomputer im Lawrence Livermore National Laboratory entwickelten die Forscher eine Simulation der neuronalen Vorgänge. So wurden dem Computer Firmenlogos wie das von IBM gezeigt. Die Wissenschaftler beobachteten, wie die verschiedenen Teile des simulierten Hirns zusammenwirken, um das Bild zu erkennen. Dabei ging es um die Erkenntnis der grundlegenden Abläufe. Denn trotz aller Technik arbeitet die Simulation auf dem Supercomputer rund 100 Mal langsamer als das Katzenhirn.

"Riesiger Schritt" mit Einschränkungen
Der Neurowissenschaftler Jim Olds vom Krasnow Institute for Advanced Study an der George Mason University sprach von einem "riesigen Schritt". Bisher seien Daten über die Arbeitsweise des Gehirns "wie Briefmarken gesammelt" worden, ohne dass die Zusammenhänge klar geworden seien.

"Wir haben gewaltige Fortschritte gemacht bei der Erhebung von Daten. Aber wir haben noch keine gemeinsame Theorie, wie dieses komplexe Organ namens Gehirn Dinge produziert wie Shakespeares Sonette und Mozarts Sinfonien. Der Heilige Gral der Neurowissenschaftler besteht darin, die Aktivität einzelner Nervenzellen so abzubilden, dass klar wird, wie Milliarden von Nervenzellen im Zusammenwirken agieren."

Bald Simulation des menschlichen Gehirns?
Vor drei Jahren haben Forscher 40 Prozent eines Mäusehirns simuliert, 2007 das Gehirn einer Ratte und heuer ein Prozent der menschlichen Großhirnrinde. Wenn die Entwicklung der IT-Technik weiter in diesem Tempo voranschreite, sei die Simulation des menschlichen Gehirns im nächsten Jahrzehnt denkbar, sagte der IBM-Experte für kognitive Computerwissenschaft, Dharmendra Modha.

Olds ist skeptischer. Die Simulation des menschlichen Gehirns sei ein derart aufwendiges Unterfangen, dass dafür selbst die Möglichkeiten der Supercomputer nicht ausreichen könnten: "Es gibt keine Garantien in diesem Spiel, weil die schiere Komplexität des Problems alles in den Schatten stellt, was wir zu tun versuchen."