Das simulierte Gehirn: Aus Berlin in die Zukunft

Das Gehirn überraschte mich zwischen Posthörnern und Telegrammgeräten. Das verwundert im Nachhinein wenig, schließlich spielt bei allen dreien Kommunikation eine wesentliche Rolle. Aber sowieso lauert einem das Gehirn ständig und überall auf, egal ob man will oder nicht. Zu faszinierend und zu allgegenwärtig ist es – und das sage ich jetzt ganz unabhängig und nicht etwa als Autorin eines Neuroblogs. 😉
Ich sah also mitten im Berliner Museum für Kommunikation nach Posthörnern und Telegrammgeräten plötzlich dieses bunte Display mit einer interaktiven Gehirnsimulation darauf vor mir. Ich musste natürlich stehen bleiben und mir die Sache genauer ansehen. „Streit-Emotionen“ nannte sich die Installation und zeigte auf Fingerbefehl hin die Aktivität verschiedener Hirnareale bei unterschiedlichen Emotionen. Wie unterscheidet sich Zorn von Scham, Ekel von Eifersucht? Mehr Amygdala, weniger limbisches System? Häufig waren die Unterschiede erstaunlich unspektakulär, trotzdem interessierte mich der Hintergrund dieser Simulation. Erstellt wurde sie von der Sektion für Gehirnsimulation der Charité Universitätsmedizin Berlin.
Sektion Gehirnsimulation? Klingt spannend! Also schauen wir uns doch mal an, woran in der Hauptstadt so geforscht wird…

Das Gehirn simulieren – leichter gesagt als getan

Der Wunsch, das menschliche Gehirn simulieren zu können, ist nicht neu. Allein hier bei Hirn & Weg haben wir schon mehrmals über das Nachbilden neuronaler Netzwerke, Connectomics & Co geschrieben. Wie Friedrich in dem Zuge schon mal angemerkt hat, scheitern detaillierte Hirnmodelle bislang allein schon an der fehlenden Rechenpower bzw. der dafür nötigen Energie.
An dieser Stelle einmal (und um meine anfängliche Aussage zur Faszination des Gehirns zu unterstreichen): Wie cool ist es bitte, dass wir noch an etwas scheitern, was unser Gehirn jeden Tag ganz selbstverständlich schafft? Und das mit einem Verbrauch von gerade einmal etwa 500 kcal, also der Energie aus zwei Snickers-Riegeln am Tag?!

The Virtual Brain

Die besagte Sektion Gehirnsimulation an der Berliner Charité unter der Direktion von Prof. Dr. Petra Ritter stellt sich zusammen mit dem Berlin Institute of Health (BIH) und weiteren internationalen Partnern dennoch seit einigen Jahren der Mammutaufgabe. Entstanden ist eine open-source Software-Plattform für die Simulation des vollständigen Gehirns. Basierend auf fMRT-, MEG- und EEG-Scans von Patient:innen erstellt die Software jeweils eine individuelle Simulation des entsprechenden Gehirns.


Um den oben genannten Limitationen bei der Simulation zu begegnen, verzichtet das Modell auf mikroskopische Feinheiten, beachtet also zum Beispiel nicht die Funktion einzelner Ionenkanäle einzelner Neurone. An Modellen für diese mikroskopische Ebene wird zwar andernorts auch geforscht (sogenannter bottom-up-Ansatz, vom Detail ins Allgemeine aufbauend). The Virtual Brain konzentriert sich aber auf das Funktionieren des übergeordneten neuronalen Netzwerkes (top-down-Ansatz, vom Gesamten auf das Detail schließend). Ein solches Modell ist trotzdem noch lange nicht trivial. Denn erstens ist das Gehirn zwar ein ganzes großes neuronales Netz, gleichzeitig existieren aber noch diverse kleinere Netzwerke und Regelkreise, die berücksichtigt werden müssen. Daraus geht schon hervor, dass Abläufe im Gehirn selten linear in eine Richtung ablaufen, sondern auf Vorwärts-Signale auch wieder Feedback-Reaktionen passieren etc. Diese komplexe räumliche Organisation muss also nachgebildet werden. Hinzu kommt noch das Problem der zeitlichen Organisation. Je nach Synchronisation von Nervenzellen, je nach ihrer Verbindungsstärke, auch je nach Entfernung zwischen zwei Netzwerken oder Nervenzellen dauert die Informationsübermittlung nicht immer gleich lang, sondern läuft häufig verzögert ab. Diese zeitliche Komponente ist nach heutigem Wissen extrem wichtig für das Funktionieren der Hirnabläufe. Auch sie muss deshalb durch künstlich erzeugte Verzögerungen nachgebildet werden.

Quo vadis?

Der Forschungsgruppe von The Virtual Brain ist es gelungen, eine solide Hirnsimulation zu erstellen. Die Frage für Nicht-Wissenschaftler:innen lautet aber natürlich: Was bringt eine solche Simulation?

  • Erforschung der Krankheitsentstehung:
    Durch einen Vergleich der simulierten Funktionsweise zwischen gesunden und kranken Proband:innen kann beobachtet werden, worin sich die Gehirne unterscheiden. Außerdem kann geschaut werden, welche Folgen bestimmte Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson auf das gesamte neuronale Netzwerk haben. Die Simulation kann dann durchspielen: Welche Veränderungen sind die kritischen Wendepunkte, die zum Funktionsverlust des Netzwerks führen? Sprich, wo sollte eine mögliche Therapie im besten Falle ansetzen?
  • Neue Therapien entwickeln:
    Hirnsimulationen können eines Tages dazu dienen, personalisierte Therapien für die bislang kaum therapierbaren neurodegenerativen Erkrankungen (dazu zählen zum Beispiel die Parkinson-Krankheit und die Alzheimer-Demenz) zu entwickeln und den möglichen Therapieerfolg am PC vorherzusagen.
  • Bessere Prognosen erstellen:
    Wie beeinflusst ein Gewebeuntergang in einem Hirnareal, zum Beispiel im Rahmen eines Schlaganfalls, die Dynamik des gesamten restlichen Netzwerks? Wie kompensiert das Gehirn solche Schäden? Wenn man auf diese Fragen Antworten findet, kann man in einer Simulation besser vorhersagen, welche Folgeschäden zum Beispiel nach Schlaganfall bleiben werden und diese frühzeitig behandeln.  
  • Operationen besser planen:
    Schon jetzt wird in Studien untersucht, mittels The Virtual Brain die funktionellen Auswirkungen von Hirn-OPs hervorzusagen. Ziel ist es, vor Hirn-Operationen (zum Beispiel aufgrund von Hirntumoren oder Epilepsien) zunächst in einer simulierten Operation am Computer herauszufinden, wo die Schnittränder bei dem individuellen Patienten gesetzt werden müssen, um einerseits ausreichend Gewebe zu entfernen, aber andererseits möglichst viel Funktionalität zu erhalten.

Zuhause das eigene Gehirn simulieren mit der BrainModes-App

Die Forschungsgruppe rund um The Virtual Brain hat zusätzlich zur Vollversion für die Wissenschaft noch eine Art verkleinerte Version der Hirnsimulation erstellt, optimiert zur Nutzung auf Smartphones. Durch Tragen eines frei zu kaufenden Neuro-Headsets soll die App ermöglichen, das eigene Gehirn auf komplett neue Art kennenzulernen. Ein Bluetooth-Headset misst die EEG-Signale auf dem Kopf, die App simuliert daraus anhand eines Algorithmus fMRT-Signale.
Wie eine Art Bio-Feedback kann die App dann zum Beispiel in Echtzeit simulieren, ob das eigene Gehirn gerade Stress empfindet und durch dieses Feedback dabei helfen, Stress dauerhaft zu erkennen und zu reduzieren. Gleichzeitig soll es möglich sein, Spiele nur über die eigene Gehirnaktivität zu steuern und über bestimmte Trainings unter anderem die Konzentrationsfähigkeit zu steigern. Für die demnächst erscheinende, freie Beta-Version der BrainModes-App kann man sich derzeit online registrieren.

Vielleicht heißt es demnächst dann: Neuro-Headset statt Entspannungskurs. Würdet ihr eine solche App nutzen?

Museum für Kommunikation in Berlin, noch bis zum 27. August 2023 gibt es dort die Sonderausstellung „Streit. Eine Annäherung.“ (inklusive interaktivem Hirnmodell) zu sehen. Das ganze Museum ist sehr empfehlenswert!

Wer sich direkt online im dreidimensionalen Modell ansehen möchte, wo einzelne Gehirnfunktionen verortet sind, dem sei der BrainAtlas ans Herz gelegt, ebenfalls mitentwickelt von der Forschungsgruppe an der Charité.

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Veröffentlicht von

Martje Sältz studiert seit 2016 Humanmedizin am UKE in Hamburg und promoviert zum Einfluss der Ernährung auf die Halsgefäße. Medizin auf Italienisch lernte sie in ihrem Auslandssemester in Palermo kennen. Sie möchte wissenschaftliche Themen verständlich und spannend beschreiben und damit mehr Menschen für Gesundheit und ihren Körper begeistern.

33 Kommentare

  1. Nur ergänzend :

    1.) Die Rechenleistung des menschlichen Hirns ist (oder war, lol) mit der von zeitgenössischen “Supercomputern”, mit sehr leistungsfähigen so gemeinten Rechnern vergleichbar.

    2.) Seine Architektur mag ihm hier gewisse Vorteile bieten, auch langfristig noch, denn es ist an die Welt, an die Natur über Generationen, über viele davon, angepasst – im evolutionionsbiologischen Sinne.

    3.) Ein wie gemeinter Hirn-Nachbau müsste (aus diesseitiger Sicht) extra-schwer fallen, denn es gilt nicht nur seine grundsätzliche, grobe Funktionsweise zu verstehen zu suchen, sondern auch seine spezielle.
    Instrumente hier aufzuschlüsseln, sind dem Schreiber dieser Zeilen nicht bekannt; es ist auch noch so, dass selbst wenn so komplett erfasst werden könnte, der Mensch nicht “wegen Komplexität” selbst so ein Gesamtverständnis entwickeln wird – und “AI”, die ja schon irgendwie biologisch-menschlich (auch die Evolution (sic) im Rechnerischen nutzt) vorgeht, vorzugehen hat, ebenfalls “wegen Komplexität” an Kürzung und Selektivität gebunden ist, hier ebenfalls nur grobe Näherung suchen (und finden) kann.
    (So kann vielleicht im Voraus gewusst werden.)

    Mit freundlichen Grüßen
    Dr. Webbaer

  2. Was Martje Sältz das (Zitat) „Simulierte Gehirn“ nennt, würde ein Experte der Industrie 4.0 (smarte Industrie) einen Digital Twin nennen oder auf Deutsch: Digitaler Zwilling. In der Wikipedia liest man dazu:

    Ein digitaler Zwilling (engl. digital twin) ist eine digitale Repräsentanz eines materiellen oder immateriellen Objekts aus der realen Welt in der digitalen Welt. Es ist unerheblich, ob das Gegenstück in der realen Welt bereits existiert oder zukünftig erst existieren wird. Digitale Zwillinge ermöglichen einen übergreifenden Datenaustausch. Sie sind mehr als reine Daten und bestehen aus Modellen des repräsentierten Objekts und können daneben Simulationen, Algorithmen und Services enthalten, die Eigenschaften oder Verhalten des repräsentierten Objekts beschreiben, beeinflussen, oder Dienste darüber anbieten.

    Der digitale Zwilling sollte – wenn gut gemacht – auf den gleichen Input gleich reagieren wie das wirkliche Objekt. Das wirkliche Objekt ist in der Industrie 4.0 meist eine (teure) Maschine. Digitale Zwillinge ermöglichen damit, teure Maschinen in allen denkbare Betriebszustände zu bringen – und das ohne dass man sich die Hände schmutzig macht oder die reale Maschine gar schädigt.
    Etwas ganz ähnliches scheint das simulierte Gehirn zu sein, liest man doch oben (Zitat)

    “ Durch Tragen eines frei zu kaufenden Neuro-Headsets soll die App ermöglichen, das eigene Gehirn auf komplett neue Art kennenzulernen. Ein Bluetooth-Headset misst die EEG-Signale auf dem Kopf, die App simuliert daraus anhand eines Algorithmus fMRT-Signale.
    Wie eine Art Bio-Feedback kann die App dann zum Beispiel in Echtzeit simulieren, ob das eigene Gehirn gerade Stress empfindet und durch dieses Feedback dabei helfen, Stress dauerhaft zu erkennen und zu reduzieren.

    Die Gehirnsimulation/der „Gehirnzwilling“ ist hier also von der Absicht her ein Spiegelbild des eigenen Gehirns.

    Verdacht: Wer in Zukunft immer mehr und immer häufiger mit seinem digitalen Zwilling interagiert, wird dann, wenn ihm das über alles gefällt und er nicht mehr davon lassen kann, wohl irgendwann zur Klasse der digitalen Narzissten gehören.

    Ich warte schon auf Witze über den Narzissten 2.0, also über den Narzissten, der fast nur noch mit seinem digitalen Zwilling verkehrt.

    • Guten Tag, Herr “Holzherr” (die umrahmenden doppelten Anführungszeichen nur deswegen, weil Ihr sog. Reallife Name ein anderer ist), Dr. Webbaer führt gerne ein wenig zum Thema ‘Digital Twin’ aus :

      1.) Es liegt Marketing-Sprech vor, real existierende Personen, bspw. humaner oder ursischer Art können so nicht bearbeitet werden.

      2.) In der IT kam es recht schnell zur Entwicklung sog. Hochsprachen und zur Entwicklung von relationalen Datenhaltungssystemen, nicht viel später zu sog. RDBMSen, die sozusagen aktiv sind, eigene Agenten und Prozesse unterhalten.
      Es geht dann um sog. Geschäftslogik und den Markt, den ein Wirtschaftsunternehmen zu bedienen hat.

      3.) Wobei derart idT der Nachbau von real existierendem Sachverhalt gemeint ist.
      In Tabellen angelegt und über passende Entitätsbeziehungen und Regeln verwaltbar.
      (Dies ist auch heute die vorherrschende Art oder Kunst der Datenhaltung. [1])

      4.) Beim sog. Digital Twin wird (bspw. bei der bekannten Online-Enzyklopädie) die Interaktion zwischen real (“sachlich”) existierendem Gegenstand und dem in sozusagen IT gegossenen hervorgehoben.

      5.) Was keine Neuerung ist, die Interaktion zum IT-gestützten System erfolgt über die sog, Erfassung und andersherum sind idR sog. Trigger (früher auch : Läufe (das Fachwort an dieser Stelle, Opa W muss hier auch immer ein wenig schmunzeln) implementiert.

      6.) So ist im Gewerbe bereits seit langer Zeit softwareseitig implementiert.
      Vielleicht seit dem Entstehen sogenannter ISAM-Datenhaltung, vergleiche :
      -> https://de.wikipedia.org/wiki/Index_Sequential_Access_Method


      An die Möglichkeit der sinnhaften Simulation von Hirn glaubt Dr. W insofern nicht, wohl abär an die Möglichkeit (größere) Mengen erkennender Subjekte so zu bearbeiten.

      Mit freundlichen Grüßen
      Dr. Webbaer (der mal DB-Entwickler war, schon sehr Vieles war)

      [1]
      Ursisch-zynisch formuliert ist der Datenbankentwickler immer auch Philosoph und sozial sozusagen besonders abgefeimt.

      • @Dr Webbaer: Sie scheinen zu bezweifeln, dass Digital Twins etwas Neues sind.
        Das sind sie aber. Digital Twins sind mehr als Dazenbanktabellen, es sind digitale Modelle, die sich in vielerlei Hinsicht ähnlich verhalten wie das Original.

        Das you-Tube Video Digital Twins in 3 Minuten erklärt, gibt einen Eindruck davon, was es sein kann. Das Video zeigt auch, dass ein Digital Twin wenn schon eher einem animierten CAD-Modell (Computer Aided Design) als einem Datenbankmodell gleicht.

        Wenn sie etwas mehr Zeit haben, empfehle ich ihnen das Video Digitaler Zwilling als zentrale Voraussetzung für den Erfolg von Industrie 4.0

        • Zu diesem Jokus :

          -> https://www.youtube.com/watch?v=y0ZxE7hYf8w

          … hat Dr. Webbaer, wie er findet, “Marketing-Sprech” festzustellen, vergleiche mit ‘Ein digitaler Zwilling (engl. digital twin) ist eine digitale Repräsentanz eines materiellen oder immateriellen Objekts aus der realen Welt in der digitalen Welt. Ihre Nchricht bzw. Einschätzung]’, weiter oben bereits angeregt.

          Der Schreibär dieser Zeilen, Herr “Holzherr” (zu dieser Zeichensetzung siehe weiter oben), ist schon lange im Geschäft, kennt Möglichkeiten des Webs.
          War auch zeitweilig vertriebsnah oder dem Verkauf nahe.

          Hier liegt, aus diesseitiger Sicht klar erkennbar Gerede vor.
          Worum es geht, hat Ihr Langzeit-Kommentatorenfreund weiter oben erklärt.


          Nein. Dr, W hat hat nichts gegen neue Vertriebsmöglichkeiten.
          Wollte nur ein wenig ergänzen.

          Es geht hier – on topic – nicht um wie möglicherweise von Ihnen emeinzesG.Ein digitaler Zwilling (engl. digital twin) ist eine digitale Repräsentanz eines materiellen oder immateriellen Objekts aus der realen Welt in der digitalen Welt.Gemeintes .

          MFG
          WB (der auch nichts gegen werthaltigen Vortrag der hier vorkommenden primär publizierenden Kraft hat – noch nicht!, lol)

    • Ergänzung zu meinem Digital-Twin Kommentar:
      Das Horizon 2020 Projekt NeuroTwin geht sehr in Richtung der personalisierten Hirnkopie, der auf ein Individuum zugeschnittenen Hirnsimulation.

      Zur Vision liest man auf der verlinkten Web-Site: Personalisierte Gehirnmodelle können neuartige neurowissenschaftliche Erkenntnisse erfassen, die Unsicherheit in der Diagnose reduzieren und die Grundlage für therapeutische Durchbrüche bilden. Dies kann durch Berücksichtigung individueller biophysikalischer und physiologischer Eigenschaften erreicht werden.

      Und zur Mission liest man: In diesem Projekt werden wir fortschrittliche Gehirnmodelle entwickeln, die die individuelle Pathologie charakterisieren und die physiologischen Auswirkungen der transkraniellen elektromagnetischen Stimulation vorhersagen, und sie verwenden, um optimale Hirnstimulationsprotokolle bei der Alzheimer-Krankheit zu entwerfen.

      In der kurzgefassten Kurzzusammenfassung liest man dazu:

      Neuropsychiatrische Störungen sind eine der Hauptursachen für in Behinderung verbrachte Lebensjahre, und es fehlen Lösungen. Können digitale Zwillinge nützlich sein? Zumindest in einigen Fällen sind wir der Ansicht, dass sie für den Fortschritt von zentraler Bedeutung sein werden.

      Mein Eindruck: Das NeuroTwin-Projekt wirbt damit, mittels personalisierter Hirnsimulation für (zukünftige) Alzheimer-Patienten bessere therapeutische Prozedere finden zu können, womit dann weniger EU-Bürger weniger Zeit in geistiger Umnachtung verbringen müssen.

  3. Die im einführenden Blogbeitrag vorgestellte Forschungsarbeit ist sehr beachtlich – aber ich kann mir trotzdem ein Schmunzeln nicht verkneifen.

    Mit Methoden wie PEG, N-IR, EEG, fMRT, Elektroden kann man ´nur´ Aktivitäten messen – aber nicht erklären, was dabei passiert.

    Im Rahmen von ´Nahtod-Erfahrungen´(NTE) kann man bewusst erleben, wie das Gehirn einen einzelnen Reiz/Gedanken systematisch und strukturiert verarbeitet (Schritt-für-Schritt). Denn dabei werden Inhalte+Stukturen der bewussten Wahrnehmung zugänglich.

    Das ist der direkteste Zugang zum arbeitenden Gehirn, den es überhaupt gibt.

    Aber ausgerechnet diese einmalige Chance, die Funktionsweise unseres Gehirns besser verstehen und erklären zu können – wird von der Gehirn-/Gedächtnisforschung bis heute nicht genutzt, indem man das Thema NTE ignoriert und der Esoterik überlässt.
    (Buch-Quelle: ´Kinseher Richard: Pfusch, Betrug, Nahtod-Erfahrung´)

    Ein konkretes Beispiel dazu:
    Bei NTEs werden Erlebnisse ab dem 5. Schwangerschaftsmonat beim Reaktivieren dem bewussten Erleben/Erinnern zugänglich – und zwar in der gleichen Reihenfolge, wie sich die physikalischen Sinne beim Fötus entwickeln: Tastsinn/Hautkontakt > Hören > Sehsinn > Geburt(indirekt) > erste Sozialkontakte > …
    Bisher gilt aber immer noch die Lehrmeinung ´infantile Amnesie´, welche besagt, dass Erlebnisse aus der frühen Kindheit dem bewussten Erinnern nicht zugänglich sind.
    D.h. eine Lehrmeinung ist nachweisbar falsch (und die gesamte Fachliteratur muss umgeschrieben werden) – aber bisher stört dies keine ´Wissenschaftler´- obwohl der Ehrenkodex und Qualitätsstandard ´Gute wissenschaftliche Praxis´ dazu verpflichtet, Hinweisen auf wissenschaftlichen Fehlern oder Fehlverhalten nachzugehen.

    • Fehlerkorrektur

      PEG ist keine Messmethode der Gehirnforschung

      richtige Begriffe wären
      MEG Magnetoenzephalographie – oder
      PET Positronen-Emissions-Tomografie

  4. Wie KRichard hier richtig feststellt werden hier lediglich die Aktivitäten, also die oberflächlichen Erscheinungen im Gehirn(Hirnströme) gemessen. Man sollte sich, wenn man das Gehirn verstehen will, mehr um die Ursachen dieser Hirnströme kümmern, was wiederum mit dieser Art der oben angeführten Gehirnsimulation sinnlos ist da hier ein tieferes Verständnis dafür zu fehlen scheint. Für dieses “Verständnis” benötige ich keine Höhe der Rechenleistungen und andere kognitive Ansätze sondern gehe hier von buddhistischen Ansätzen aus in dem ich mir Einblicke in mein Unterbewusstsein erlaube, was zuerst über die Gefühle erfolgt. Verfolge ich diese tiefer so verstehe ich auch die neuronalen Netze besser die diese “Blitzmuster” im Gehirn erzeugen.

    • @Hakel: “Verfolge ich diese tiefer so verstehe ich auch die neuronalen Netze besser die diese “Blitzmuster” im Gehirn erzeugen.”

      🙂 Doch genau vegetiert das größte Problem unserer systemrational-gepflegten Bewusstseinsschwäche, denn die Wahrheit, die dann zum Verständnis unserer Vernunftbegabung zu Tage tritt, die passt nicht zum wettbewerbsbedingten “Tanz um den heißen Brei”, selbst die Buddhisten wären dann höchstwahrscheinlich sehr angefressen. 👋🙂

  5. Zwei aktuelle Beispiele für Probleme bei der Forschung:

    A) Mit dem GEPRIS/DFG Projekt FOR 2812 “Constructing scenarios of the past: A new framework in episodic memory” versucht man seit 2019 mit riesigem Personen-, Geräte- und Finanz-Aufwand das Episodische Gedächtnis und seine Funktion zu erforschen
    https://FOR2812.rub.de

    Dass bei Nahtod-Erfahrungen (NTEs) Erlebnisse des episodischen Gedächtnisses ab dem 5. Schwangerschaftsmonat LEBENSLANG dem bewussten Erinnern zugänglich sind, wird in keinem einzigen der Teilprojekte beachtet. Dies bedeutet – dass schon die wichtigsten Grundlagen dieser Forschung fragwürdig sind.

    B) Bei Nahtod-Erfahrungen ist deutlich erkennbar, dass dabei Erlebnisse ab dem 5. Schwangerschaftsmonat LEBENSLANG dem bewussten Erinnern zugänglich sind – weshalb die Lehrmeinung ´infantile Amnesie´ nicht stimmen kann.

    Ich habe im letzten Jahr drei Forschungsprojekte gefunden (D, CH, UK) wobei mit einer Fördersumme von insgesamt 5,7 Mio. Euro Tierversuche gefördert wurden, mit denen man die neurologischen Grundlagen der ´infantilen Amnesie´ finden will.

    Das sind nur zwei Beispiele von aktueller Forschung – wo man zu keinen zufriedenstellenden Ergebnissen kommen wird, wenn man NTEs nicht beachtet. Hinzu kommt, dass sinnlose Tierversuche aus ethischen Gründen abzulehnen und als Tierquälerei zu betrachten sind.

    Sollten aber fragwürdige Annahmen in das ´The Virtual Brain´-Modell einfließen, dann wird man auch dort zu Fehlern kommen

    • @KRichard: “Im Rahmen von ´Nahtod-Erfahrungen´(NTE) kann man bewusst erleben, wie das Gehirn …

      Dein Unterbewusstsein, müsste (besonders) auch Dir andeuten, wo Du Fehler/Schwachpunkte in der Denke hast – Nicht das Gehirn …!?

      “Tastsinn/Hautkontakt > Hören > Sehsinn > Geburt(indirekt) > erste Sozialkontakte > …”

      Seit den Berechnungen zur Höchstwahrscheinlichkeit des holographischen Universums, müsste es (zumindest aus dem Rahmen der Wissenschaft) ein deutlich hörbares Umdenken geben, doch der wettbewerbsbedingte Geschäfts-Sinn ist weiter die Grundlage unseres illusionär-konfusionierten “Zusammenlebens”, vielleicht nur, weil die Ausrede “Wir können das nur noch nicht bestätigen, weil uns der Zugriff zu den Schwarzen Löchern noch nicht möglich ist” passt (zu den anderen Ausreden, angefangen mit: “Gottes Wege sind unergründlich”)!?
      🙈🙉🙊 👋🙂

    • @hto
      Mir ging es mit meinen Beiträgen nur darum, auf ein schweres Problem von Wissenschaft im Bereich der Gehirnforschung aufmerksam zu machen:

      Wenn man nicht bereit ist, belegten und beschriebenen Hinweisen auf wissenschaftliche Fehler nachzugehen, dann besteht das Risiko, dass diese unbeachteten Fehler in Forschungsarbeiten zu falschen Schlussfolgerungen und Ergebnissen führen können.

      • @KRichard: “… schweres Problem von Wissenschaft …”

        Offensichtlich ist Mensch in keinster Form weise genug, weil die URSACHE, aller Probleme unseres “Zusammenlebens”, der bewusstseinsbetäubende WETTBEWERB ist – Ein “schweres Problem von Wissenschaft” sehe ich allerdings nicht.

  6. Bonuskommentar zur eigentlichen Frage :

    1.) Die Hirnforschung ist eine sozusagen Soft Science.

    2.) Nicht gemeint ist so, dass so nicht versucht werden soll, sondern das Gegenteil davon.
    Bspw. hat sich Dr. Webbaer mit dem hiesig vorkommenden Dr. Stephan auseinander gesetzt und wars nicht unzufrieden.

    3.) Insofern wird die Näherung gesucht, die nützlich sein kann, für Patienten, aber auch schädlich.

    4,) Hirnforschung geht (nicht nur) ein wenig mit der Psychologie zusammen, beide Wissenschaften funktionieren am besten, wenn eine größere Patienten- oder Probandenzahl gemeint ist.
    In concreto, am Mann sozusagen, oder am femininen Subjekt, sieht es im Speziellen mau aus, potentiell.
    Es darf aus diesseitiger Sicht so versucht werden, insbes. dann, wenn andere Versuche keinen Erfolg zeitigten.

    5.) Kleiner Gag : ” If the Human Brain Were So Simple That We Could Understand It, We Would Be So Simple That We Couldn’t [Quelle]”- nicht ganz richtig, aber doch, wie einige finden, schlau (oder klug).

    6.) So gerne sein lassen :

    -> https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Ape_Project


    Die Idee Erkenntnissubjekten biologisch i.p. Hirn, Intention und wie gemeinter Ausdauer nachzuspüren, so zu theoretisieren zu versuchen, ist aus diesseitiger Sicht, der Schreiber dieser Zeilen ist Philosoph, nicht (besondere Ableitung meinend) zielführend.
    Es kann sich alternativ am Verhalten wie gemeinter Probanden festgehalten werden.
    Wie gemeint geübt werden soll aus dieseitiger Sicht schon.

    Mit freundlichen Grüßen
    Dr. Webbaer

  7. Dr. Webbaer schrieb (16.01.2023, 18:43 Uhr):
    > […] 5.) Kleiner Gag : »If the Human Brain Were So Simple That We Could Understand It, We Would Be So Simple That We Couldn’t.« [Quelle]

    Quellen-Weiterverfolgung.

    > – nicht ganz richtig, aber doch, wie einige finden, schlau (oder klug).

    Sozusagen: aphoristisch. [ Link aus SciLogs-Kommentar-Dokumentations-taktischen Gründen im Memo. — FW ]
    Oder doch nachvollziehbarer:

    »Wäre das menschliche Hirn so einfach, dass wir es schon ganz verstanden hätten,
    dann fehlte uns Menschen die Ambition, es noch besser verstehen zu wollen.«

    • Howdy, Kommentatorenfreund Dr. Frank Wappler,
      Ihr Kommentatorenfreund geht davon aus, dass das sog. Nash-Equilibrium wie auch Gags der Art dreifache Logiken, oder mehrfache Logiken im menschlichen, vielleicht auch im ursischen Hirn evolutionär implementiert sind.
      Wenn doch eigentlich (in vielen Problemfällen) binär unterschieden werden könnte, vgl. mit Schrödingers Katze und dem sog. Null-Wert in Systemen der relationalen Datenhaltung.

      Dr. W dankt für diesen Webverweis Ihrerseits :

      -> https://quoteinvestigator.com/2016/03/05/brain/

      Mit freundlichen Grüßen und ein schönes Rest-Wochenende noch
      Dr. Webbaer

      • Dr. Webbaer schrieb (22.01.2023, 16:21 Uhr):
        > […] Dr. W dankt für diesen [obigen] Webverweis […]

        Ich danke im Gegenzug insbesondere für die neulich (an anderer Stelle) geleistete Erwähnung von E.-W. Böckenförde, der mir (“aus Gründen” …) bislang nicht geläufig war; und die damit verbundene Anregung, das Verfassungs-[[Prinzip der praktischen Konkordanz]] ein weiteres Mal ausdrücklich zu würdigen, sowie dessen Befolgung auch bei der SciLogs-Ausübung nahezulegen.

        p.s.
        > […] sog. [[Null-Wert]]

        … wird eigentlich entweder als “(bis-auf-Weiteres-noch-)Leer-Zeichen” oder ggf. als “(prinzipiell-)unbewertbar-Markierung” verstanden; aber leider eben doch oft so wie genannt genannt.

        • Der sog. Null-Wert ist frickin interessant, im Bereich der relationalen Datenhaltung (Welche Datenhaltung ist anders?), er kann auch durch eine Funktion ersetzt werden, die Merkmale mit ihren Ausprägungen transportiert.
          Sie sind, Kommentatorenfreund Dr. Frank Wappler, ein bisschen vom Fach, nicht wahr?, also kann Dr. W Ihnen vertellen, dass der Null-Wert entweder “bisher unerfasste Einheit” meint oder “per se nicht erfassbare Einheit” meint oder Anderes (siehe weiter oben, Funktion und so).
          “Old Dockie” schmunzelt insofern immer ein wenig über bspw. Schroedingers Katze.
          Vielen Dank für Ihre kommentarische Mitarbeit, ja, Dr. W weiß, dass Sie ein wenig speziell sind, zehrt aber gerne vom Miteinander und von Ihrer Verständigkeit, wollte an anderer Stelle, jetzt, wo Sie auch “Böckie” zitieren, ist ihm dies ein besonderes Anliegen, nicht allzu grell sein.
          Mit freundlichen Grüßen
          Dr. Webbaer

  8. B) Bei Nahtod-Erfahrungen ist deutlich erkennbar, dass dabei Erlebnisse ab dem 5. Schwangerschaftsmonat LEBENSLANG dem bewussten Erinnern zugänglich sind – weshalb die Lehrmeinung ´infantile Amnesie´ nicht stimmen kann.

    Neuere Untersuchungen deuten darauf hin, daß das erst ab der 20. Schwangerschaftswoche gilt,
    da hat das Gehirn erst 50g, nicht genug Platz, um Speicher zu verschwenden.

    • @senf
      Die Gehirnentwicklung beim Fötus hängt von mehreren Faktoren ab – z.B. spielt es eine große Rolle ob nur einer oder mehrere Föten gleichzeitig im Mutterbauch heranwachsen. Bei Mehrlingen wird das Gehirn stärker stimuliert und entwickelt sich etwas schneller.
      Für die Gehirnforschung ist hauptsächlich von Bedeutung, dass man die Reihenfolge in der sich die physikalischen Sinne beim Fötus entwickeln – in Form von Erinnerungen bei ´Nahtod-Erfahrungen´ (NTEs) deutlich erkennen kann. (z.B. wenn man die Entwicklung des Sehsinns erinnert – werden manchmal parallel dazu Geräusche berichtet. Denn der Hörsinn entwickelte sich vor dem Sehsinn)
      Zusätzlich kann die Geburt indirekt erkannt werden, weil die erinnerte Lichtwahrnehmung von matt zu leuchtend hell wechselt.
      Die Reihenfolge von solchen reaktivierten Erinnerungen stimmt mit der tatsächlichen biologischen Entwicklung überein: Korrelation = 1

      Um aber auf das aktuelle Blogthema ´Gehirnsimulation´ Bezug zu nehmen: Dass im Rahmen von NTEs LEBENSLANG Erlebnisse aus der Fötus-Zeit dem bewussten Erinnern zugänglich sind – wird von der Forschung immer noch ignoriert. Es gilt immer noch die Lehrmeinung ´infantile Amnesie´, welche besagt, dass Erlebnisse der frühen Kindheit dem bewussten Erinnern nicht zugänglich sind.
      Dies bedeutet, dass Simulationsmodelle des Gehirns auf fehlerhaften Grundlagen aufgebaut sein können. Ob und wie sich dies auswirkt, vermag ich nicht zu beurteilen. Mir geht es nur darum, auf diesen Fehler deutlich hinzuweisen.
      Um solche Simulationsmodelle zu erstellen wird ein erheblicher Personal-, Geräte-, Finanzaufwand betrieben. Und viele Ergebnisse werden fragwürdig, wenn wichtige Grundlagen/Annahmen nicht stimmen.

      noch weitere Beispiele dazu:
      – Wenn man Inhalte/Strukturen von NTEs untersucht – kann man DENKEN als Ergebnis einer einfachen Mustervergleichsaktivität beschreiben. SPIEGELNEURONEN braucht man dazu nicht! (Für die Erforschung der ´Spiegelneuronen´ wurden seit den 1990er Jahren viele Tierexperimente durchgeführt)
      – Dass im Rahmen der NTEs Erlebnisse ab dem 5. Schwangerschaftsmonat LEBENSLANG dem bewussten Erinnern zugänglich sind – bedeutet, dass auch die dafür notwendigen neuronalen Strukturen LEBENSLANG unverändert vorliegen müssen (d.h. das Thema ´neuronale Plastizität´ ist zu diskutieren)
      – wenn man Inhalte/Strukturen von NTEs untersucht, kann man z.B. verstehen warum unser Gehirn mit wenig Energieaufwand so schnell arbeitet: Diese Mechanismen zu studieren wäre z.B. für Robotik-/KI-Projekte von Interesse

      • KRichard: “Bei Mehrlingen wird das Gehirn stärker stimuliert und entwickelt sich etwas schneller.
        😃👍

        Das kann ich sehr gut nachvollziehen, weil es ein deutliches Zeichen für den Bewusstseinszustand ist, den Mensch als ganzheitliches Wesen gestalten sollte/kann, doch leider wartet bisher immernoch nur wettbewerbsbedingter “Treibsand” von der Geburt an.🥴🤮🤯

    • @senf Nachtrag

      Bei Nahtod-Erfahrungen ist deutlich erkennbar, dass Gedächtnisinhalte in hierarchisch AUF- oder AB-steigender Reihenfolge reaktivert werden.
      Zusätzlich kann das Gehirn auch noch versuchen, eine Simulation der augenblicklichen Situation zu erstellen – die sogenannte ´Außerkörperliche Erfahrung´(AKE) (Wobei man meist scheinbar von oben auf den eigenen Körper blickt.)
      Eine AKE kann alleinstehend erlebt werden – oder am Anfang, zwischendurch oder am Ende eines erinnerten Lebenslaufs.

      Die hier vorgestellten Beispiele zeigen, wie variabel die Arbeitsweise des Gehirns ist. Wenn diese Möglichkeiten aber von der Forschung gar nicht beachtet und in Gehirn-Modellen berücksichtigt werden, dann ist es nur Zufall, dass das Gehirnmodell eine korrekte Aussage liefert.
      Dazu braucht man kein Computermodell des Gehirns – wenn man sich einen Würfel kauft ist die gewürfelte Trefferquote vermutlich höher.

  9. “Aus Berlin in die Zukunft…”
    Aus Berlin in die Vergangenheit – denn ich sehe hier immer wieder die alten Fehler in Bezug auf das Verständnis der Abläufe im Gehirn. Für mich funktioniert jedes Gehirn anders ,hat andere “Schaltkreise” aber alle haben ein bestimmtes Grundschema, eine einheitliche Basis. Wer solche neuronale Netzwerke “simuliert” versteht das Individium nicht und wird dieses dann wahrscheinlich in Behandlungen mit Psychopharmaka zuschütten weil er in seinem Studium nichts besseres gelernt hat. An einem Ort wo ich wohnte ist mal eine Frau vom Kirchturm gesprungen und eine Ursache war wohl die Behandlung mit Psychopharmaka und ich stelle mir hier vor wie diese “Behandler” Gehirnmodelle “simulieren” um zu therapieren. Wer die Psyche von Menschen allein über neuronale Netzwerke ,Ionenkanäle oder Rechenpower analysieren will sollte wahrscheinlich besser ein anderes Studienfach belegen, wenn man die Psyche überhaupt studieren kann was ich anzweifele.

    • Zitat: „ wenn man die Psyche überhaupt studieren kann was ich anzweifele.“
      Erraten kann man die Psyche vielleicht. Denn trotz viel individuellem/speziellen gibt es auch ein Repertoire von ähnlichen Prozessen, die ein erfahrener Psychologe oder eben auch ein Hirnsimulator nachempfinden oder nachstellen kann.

      Zudem: Nicht einmal einem selbst ist die eigene Psyche völlig vertraut. Wenn man über Psychisches spricht, so scheint mir, dann sucht und findet man nicht nur, man erfindet auch.
      Und wenn einem die Erfindung gefällt, dann bleibt man dabei und baut sie aus.

  10. @KRichard: “Eine AKE kann alleinstehend erlebt werden – oder am Anfang, zwischendurch oder am Ende eines erinnerten Lebenslaufs.”

    Das ist häufiger Teil einer Traumsequenz, keine AKE mit Vision.
    🤏😎

    • @hto
      Mir ging es bei diesem Beispiel darum, zu zeigen, dass Gehirnsimulationen zu falschen Ergebnissen führen können – wenn die Grundlagen mit denen diese Modelle erstellt sind, falsch sind oder nicht richtig verstanden wurde.

      Es geht hierbei um grundsätzliches: Wenn Gehirn-´forscher´ sich weigern, zur Kenntnis zu nehmen, dass die Arbeitsweise des Gehirns im Rahmen von NTEs der bewussten Wahrnehmung zugänglich ist – dann kann deren ´Forschung´ mit großen Fehlern behaftet sein.

      Es gibt bereits Bibliotheken mit Tausenden von NTEs (die für die Analyse von Inhalten + Strukturen verwendet werden könnten) – und ich habe seit 2006 ein komplettes Erklärungsmodell für NTEs entwickelt und veröffentlicht:
      d.h. es gibt keine Entschuldigung mehr für wissenschaftliches Fehlverhalten.

      (Denn es gibt die Möglichkeit für Rückfragen um eventuelle Unklarheiten zu beseitigen.)

  11. @KRichard: “… mit großen Fehlern behaftet sein.

    Mit Fehlern die so beschränkt/begrenzt wie das “Individualbewusstsein” in wettbewerbsbedingt-konfusionierter Ausbeutung und Unterdrückung sind, wo nur das ganzheitliche Wesen Mensch diese Beschränkt-/Begrenztheit richtig / wirklich-wahrhaftig und zweifelsfrei-eindeutig überwinden kann!!! 👋😉 Das Gehirn ist nur das Interface / die Schnittstelle zur unter-/zentralbewussten Seite.

  12. Zu KRichard
    “Spiegelneuronen braucht man dazu nicht…”
    Da liegen sie aber völlig falsch denn Spiegelneuronen setzen -auch sie-garantiert ein wenn sie andere Personen bewerten. Empathie ohne Spiegelneuronen ist nicht möglich genau wie das Verhalten von Babys, was sie meinen, ohne Spiegelneuronen nicht möglich ist. Babys “spiegeln” sich in dem Verhalten ihrer Eltern, übernehmen so quasi Verhaltensmuster ,unbewusst. Sie,die Babys, werden sich daran nicht erinnern können weil das Bewusstsein im 5. Monat nur aus Gefühlswelten besteht. Ihre These ist also sehr fragwürdig da Babys in dem Alter, meiner Sicht nach, nur ihre Eltern spiegeln, also über ihre Spiegelneuronen und noch über keinen eigenen Bewertungsmechanismus, sprich BEWUSSTSEIN, verfügen, verfügen können. Vielleicht könnten sie sich an Bilder (Traumbilder)erinnern aber nicht an deren Aussagen.Wenn zum Bsp. ,wie sie schreiben, das Baby eine Geburt erkennen kann, dann muss es vorher wissen was eine Geburt ist., muss also über WISSEN verfügen. Da es nichts weis kann es auch nichts erkennen.

    • @Hakel
      zuerst ein Buchtipp: “Thomas Nagel: What Is It Like to Be a Bat? / Wie ist es eine Fledermaus zu sein” Reclam 978-3-15-019324-2
      In Kurzform: Genau so wenig wie wir nachvollziehen können, was eine Feldermaus empfindet/erlebt – können wir es auch nicht bei anderen Lebewesen.
      Diese Abhandlung stammt aus dem Jahr 1974: d.h. die Idee der ´Spiegelneuronen´ war schon widerlegt, bevor sie erfunden wurde (Anfang der 1990er Jahre). Denn wenn wir gar nicht verstehen können, was Andere empfinden, können wir dies auch nicht ´spiegeln´.

      Wenn wir andere Menschen und deren Verhalten beobachten, dann reaktivert unser Gehirn sofort eine zu der beobachteten Situation passende eigene Erfahrung. Dies ist unsere allerwichtigste Überlebensstrategie, da sie eine sofortige+schnellste Reaktion ermöglicht (Fachbegriff: predictive coding / processing). Das ist ungefähr so, als wie wenn wir im Internet einen LINK anclicken: die gesamte Information ist verfügbar.
      D.h. wir verstehen, was wir beobachten nur auf Grundlage unserer EIGENEN Erfahrungen, die wir dazu passend reaktivieren.
      (´Spiegelneuronen´ als zwischengeschaltete Gehirnfunktion braucht es dazu nicht – denn damit würde die Reizverarbeitung nur verzögert.)
      Diese Arbeitsweise ist die Grundlage von Empathie, des sich in Andere hineinversetzen (Theory of Mind) aber auch von Vorurteilen (weil dabei unsere eigenen Erfahrungen reaktiviert werden, diese können falsch sein).

      Diese Arbeitsweise ist unsere schnellste Reaktion, die eine sofortige Handlungsantwort auf eine beobachtete Situation ermöglicht. Wenn wir nicht sofort reagieren müssen, dann kann man das Ganze noch einmal überdenken und korrigieren. Prof. Kahnemann hat für diese beiden Strategien die Begriffe ´schnelles Denken – langsames Denken´ vorgeschlagen.

      Ein Baby lernt, indem es sein eigenes körperliches/emotionales Verhalten soweit wie möglich mit beobachtetem Verhalten synchronisiert – auf diese Weise wird das beobachtete Verhalten imitiert und somit eine Kopie der beobachteten Situation erzeugt – die dann als eigene Erfahrung im Gedächtnis abgespeichert wird. Synchronisation > Imitation > Kopieren > eigene Erfahrung – das ist eine Strategie, wie Babys lernen.

      Zum Thema NTE haben Sie mich falsch vestanden: Wenn man bei NTEs erlebt, dass man sich in einem dunklen Tunnel befindet, wo man ein kleines Licht bemerkt und sich rasch auf dieses Licht zubewegt, welches immer größer wird und plötzlich seine Intensität von matt zu leuchtend hell wandelt – dann ist dieses sogenannte ´Tunnelerlebnis´ nur eine optische Illusion, bei der sehr schnell hintereinander im Gedächtnis gespeicherte Erlebnisse zur Entwicklung des Sehsinns reaktiviert und somit wiedererlebt werden. Wenn sich die Lichtwahrnehmung von matt zu leuchtend hell ändert – dann ist dies die erinnerte Lichtwahrnehmung vor(matt) und nach(leuchtend hell) der Geburt.
      D.h. die Geburt wird nur indirekt erinnert.
      Wenn Menschen von NTEs erzählen können, dann ist dies nur/erst in einem Alter möglich, wo sie zur sprachlichen Ausdrucksfähigkeit in der Lage sind.
      Die Erlebnisse vor/nach der Geburt werden beim Erinnern mit dem aktuellen Verstand neu interpretiert (Fachbegriff: state dependent retrieval /zustandsabhängiges erinnern: WAS/WIE wir erinnern hängt von unseren körperlichen, intellektuellen und emotionalen Fähigkeiten ab – wo wir A) eine Erfahrung gemacht und im Gedächtnis abgespeichert habe – UND B) wenn wir dieses Erlebniss beim Erinnern erneut reaktivieren. D.h. Gedächtnisinhalte können durch Reaktivieren A) > B) deutlich verändert werden.)

    • @Hakel – ich habe noch etwas vergessen

      Ich habe geschrieben, dass wir das Verhalten anderer Menschen verstehen, indem wir sofort zu der beobachteten Situation passende eigene Erfahrungen reaktiveren. Das ist die wichtigste Grundlage – z.B. von Empathie.
      Eine ´Erfahrung´ besteht in unterschiedlichen Anteilen aus a) Faktenwissen, b) Körper-Reaktion, c) Sinnes-Reaktion, d) Immunsystem-Reaktion und e) Emotionen.

      Versuche haben gezeigt, dass das Verständnis anderer bzw. die Empathiefähigkeit deutlich gestört wird, wenn z.B. Gesichtsmuskeln mit Botox gelähmt sind oder wenn man Schmerzmittel eingenommen hat.

      Sind die Gesichtsmuskeln mit Botox gelähmt – dann können wir diese beim Reaktivieren einer eigenen Erfahrung nicht passend dazu bewegen und somit ist unsere Empathiefähigkeit verringert.
      Wenn wir sehen, wie anderen Menschen Schmerzen zugefügt wird – dann wird das Reaktivieren einer vergleichbaren eigenen Empfindung gestört/verhindert, wenn man Schmerzmittel eingenommen hat

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