Neues Verbundprojekt an der Freien Universität bewilligt

Bundesregierung fördert Projekt „Bernstein Fokus: Neuronale Grundlagen des Lernens“ mit 2,3 Millionen Euro über fünf Jahre

Nr. 165/2009 vom 23.06.2009

Das Bundesforschungsministerium fördert einen neuen Forschungsverbund, der an der Freien Universität angesiedelt ist. Darin wird die Rolle des Gedächtnisses bei der Entscheidungsfindung untersucht. Der Verbund entsteht im Rahmen der Förderinitiative „Bernstein Fokus: Neuronale Grundlagen des Lernens“, wird über einen Zeitraum von fünf Jahren eingerichtet und mit 2,3 Millionen Euro unterstützt. Die Wissenschaftler der Freien Universität arbeiten in dem Vorhaben eng mit Forschern der Universität Würzburg und der Universität Freiburg zusammen.

Der Forschungsverbund ist Teil des bundesweiten Förderprogramms „Computational Neuroscience“, zu dem auch die 2004 und 2008 gegründeten Berliner "Bernstein Zentrum für Computational Neuroscience“ und „Bernstein Fokus: Neurotechnologie“ zählen.

Ziel des an der Freien Universität angesiedelten Projektes ist es, neue Erkenntnisse über die Funktionsweise des Gedächtnisses auf die Robotik zu übertragen. Die Neurobiologin Prof. Dr. Dorothea Eisenhardt, Koordinatorin des Förderprogramms und Wissenschaftlerin der Freien Universität erläutert, „jede Entscheidungsfindung beruht auf unserem Wissen, also auf dem, was wir gelernt haben.“ So könne eine Biene oder Fliege beispielsweise lernen, dass bestimmte Gerüche mit einer Futterbelohnung assoziiert seien und auf die gelernten Düfte reagieren.

Zu den wissenschaftlich interessanten Fragen zählen unter anderem: Wie wird Gelerntes im Gehirn gefestigt und gespeichert, sodass es in verschiedenen Entscheidungssituationen abgerufen werden kann? Wie werden unterschiedliche gelernte Informationen, etwa Gerüche eingestuft, wenn Bienen Entscheidungen treffen? Per Computer werden Erkenntnisse aus der Gedächtnis- und Entscheidungsforschung modelliert und überprüft.

„Bisher hat sich die Computersimulation neurobiologischer Prozesse vor allem mit dem Problem befasst, wie Informationen aus der Umwelt oder Handlungsanweisungen im Nervensystem repräsentiert sind“, sagt der Neuroinformatiker Prof. Dr. Martin Nawrot von der Freien Universität. Neu sei es, Netzwerkmodelle zu konstruieren, in dem zwischen verschiedenen Repräsentationen entschieden werde. Mit einem solchen Modell würden die verhaltensbiologischen Erkenntnisse in eine mathematische Sprache übersetzt, die dann in Roboter implementiert und getestet werden können. Roboter sollen so die „Fähigkeit“ erlangen, abhängig von der Interaktion mit der Umwelt ihre Steuerungsstruktur zu modifizieren und durch „spontanes“ Verhalten ihre Umwelt zu erkunden. Von den Forschungsarbeiten soll auch die biologische Grundlagenforschung profitieren. Neurobiologin Eisenhardt rechnet damit, dass Ergebnisse der Tests zu neuen Hypothesen über biologische Mechanismen führen und zu neuen Forschungsprojekten anregen.

Neben Dorothea Eisenhardt und Martin Nawrot sind an dem Bernstein Fokus der Neurobiologe Prof. Dr. Randolf Menzel, der Informatiker Prof. Dr. Raúl Rojas von der Freien Universität, PD Dr. Bertram Gerber (Universität Würzburg) und Prof. Dr. Martin Riedmiller (Universität Freiburg) beteiligt. Die Kooperation von Wissenschaftlern der Disziplinen Neurobiologie, Computermodellierung und Neuroinformatik sowie künstlicher Intelligenz soll zu einem besseren Verständnis des Zusammenhangs zwischen Lernen, Gedächtnis und den Mechanismen der Entscheidungsfindung führen.

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:

  • Prof. Dr. Dorothea Eisenhardt, Institut für Biologie, Freie Universität Berlin,

Telefon: 030/838-56781, E-Mail: theodora@neurobiologie.fu-berlin.de

  • Dr. Katrin Weigmann, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Nationales Bernstein Netzwerk „Computational Neuroscience“, Telefon: 0551/5176 434, E-Mail: weigmann@nld.ds.mpg.de