Millionenschweres US-Forschungsprojekt 23.05.2014, 09:55 Uhr

Eine Echtzeit-Straßenkarte fürs Gehirn

Ein millionenschweres Forschungsprojekt soll das menschliche Gehirn kartographieren und Gehirnströme in Echtzeit abbilden, um Epilepsie, Schlaganfällen und andere Krankheiten erforschen und heilen zu helfen. US-Präsident Barack Obama hat das Projekt an die Deutschstämmige Cori Bargmann und ihren Kollegen Bill Newsome übergeben – die beiden stehen jetzt vor einer riesigen Herausforderung. 

US-Präsident Barack Obama hat die Leitung eines millionenschweren Forschungsprojekts zum Gehirn an die Deutschstämmige Cori Bargmann und ihren Kollegen Bill Newsome übergeben. Ziel ist es, das menschliche Gehirn zu kartographieren und Gehirnströme in Echtzeit abzubilden, um Epilepsie, Schlaganfällen und andere Krankheiten erforschen und heilen zu helfen.  

US-Präsident Barack Obama hat die Leitung eines millionenschweren Forschungsprojekts zum Gehirn an die Deutschstämmige Cori Bargmann und ihren Kollegen Bill Newsome übergeben. Ziel ist es, das menschliche Gehirn zu kartographieren und Gehirnströme in Echtzeit abzubilden, um Epilepsie, Schlaganfällen und andere Krankheiten erforschen und heilen zu helfen.  

Foto: dpa

Eine Art Straßenkarte für das Gehirn – darum geht es beim millionenschweren Gehirnprojekt von US-Präsident Barack Obama. Die Langzeit-Initiative soll eine „Brain Activity Map“ erstellen, die die Abläufe des Gehirns kartiert und die Funktionsweise der Nervenzellen aufschlüsselt. Das soll dabei helfen, Ursachen und Heilungsmethoden für zahlreiche bislang unheilbare Krankheiten wie Alzheimer und Epilepsie zu entdecken. Die Leitung des Mammutprojekts, das oft mit dem Humangenomprojekt aus den 1990er Jahren verglichen wird, hat der US-Präsident persönlich der Wissenschaftlerin Cori Bargmann von der Rockefeller University in New York und ihrem Kollegen Bill Newsome von der Stanford University aufgetragen.

Brillante Forschung, gut verständlich erklärt

Cori Bargmann, Tochter deutscher Eltern und mit dem Medizin-Nobelpreisträger Richard Axel verheiratet, ist eine der erfolgreichsten Neurowissenschaftlerinnen der USA. Die 52-Jährige gilt nicht nur als brillante Forscherin, sondern besitzt nach Aussage ihrer Kollegen die unschätzbare Fähigkeit, komplizierteste Fakten auch Laien einfach verständlich zu machen. Die positiven Attribute überschlagen sich nahezu, wenn Forscherkollegen über die Ausnahmewissenschaftlerin sprechen: Sogar von einem „Supercomputer auf zwei Beinen“ ist die Rede.

Die Wissenschaftlerin Cori Bargmann 2005 in ihrem Büro in New York vor Computern: Bargmann gilt als eine der erfolgreichsten Forscherinnen ihres Feldes in den USA. Zahlreiche Preise hat sie schon gewonnen, darunter 2012 die Kavli-Auszeichnung, die als ein Vorbote für den Nobelpreis gilt. 

Die Wissenschaftlerin Cori Bargmann 2005 in ihrem Büro in New York vor Computern: Bargmann gilt als eine der erfolgreichsten Forscherinnen ihres Feldes in den USA. Zahlreiche Preise hat sie schon gewonnen, darunter 2012 die Kavli-Auszeichnung, die als ein Vorbote für den Nobelpreis gilt. 

Foto: Zach Veilleux/The Rockefeller University/dpa

Die studierte Biochemikerin promovierte 1987 am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Damals befasste sie sich mit Krebs-Genen und wandte sich danach der Neurobiologie zu. In den vergangenen zehn Jahren forschte Bargmann an der Rockefeller University in New York an Fadenwürmern, deren Geruchssinn sie unter anderem nachwies. Der Fadenwurm besitzt genau 302 Neuronen – also Nervenzellen – und ist damit ein bevorzugtes Studienobjekt in den Neurowissenschaften. Dabei entdeckte sie unter anderem ein Gen, das eng mit einem menschlichen Gen verwandt ist, das bei Angst und Appetit eine wichtige Rolle spielt.

Vom Fadenwurm zum menschlichen Gehirn

Das zeigt: es gibt Parallelen – trotzdem ist das menschliche Hirn mit seinen zehn Milliarden Neuronen und zehn Millionen Synapsen eine ganz andere Nummer als der Fadenwurm. „Eine einzige Wahrnehmung, wie das Erkennen der Stimme des Bruders am Telefon, könnte schon Millionen von Neuronen benötigen“, gibt Cori Bargmann ein Beispiel. Das macht das amerikanische Gehirnprojekt, bei dem es darum geht, Gehirnströme mithilfe von Computern sichtbar zu machen, auch so anspruchsvoll. Die Bahnen, die die Impulse nehmen, sollen wie auf einer Straßenkarte verfolgt werden können. Auf diese Weise wollen die Forscher die komplexen Aktivitäten des menschlichen Gehirns wirklich verstehen und nicht nur abbilden. Die meisten bisherigen Projekte setzen lediglich auf die Analyse individueller Nervenzellen oder die Gesamtaktivität des Gehirns bzw. einzelner Bereiche.

Bill Newsome, Professor für Neurobiologie, leitet gemeinsam mit Cori Bargmann das Gehirn-Projekt.

Bill Newsome, Professor für Neurobiologie, leitet gemeinsam mit Cori Bargmann das Gehirn-Projekt.

Foto: Standford University

Zunutze machen wollen sich Cori Bargmann und ihre Kollegen bei ihrer ans Unmögliche grenzenden Aufgabe die jüngsten Fortschritte in der Computertechnik. „Wir können inzwischen zum Beispiel viele Nervenzellen auf einmal beobachten oder auch einzelne Zellen anregen“, sagte Bargmann. Wie das aussehen kann, hat sie kürzlich auf einer hochkarätig besetzten Wissenschaftskonferenz mithilfe eines Zebrafisch-Modells demonstriert. Nebenbei bewies sie, dass Wissenschaft auch mal einen Witz verträgt: Als es zwischen mehrfachem Blinken und Flackern einmal besonders hell blitzt, sagte sie: „Oh, der Fisch hatte gerade eine Erleuchtung!“

Mehr als visuelle Darstellung

Allein bei der visuellen Darstellung soll es beim US-Gehirnprojekt nicht bleiben: Die Verantwortlichen erhoffen sich aufschlussreiche Informationen und handfeste Ergebnisse für die Hirnforschung, die nützlich für Bereiche wie Schlaganfall-, Alzheimer- und Epilepsietherapie ist. Auch für die Erforschung von Depressionen könnte sich das Projekt als nützlich erweisen. Denkbar seien irgendwann zum Beispiel eine App, die per Stirnband mit dem Hirn eines Patienten verbunden sei ­– oder sogar implantierte Elektroden – die ihn auf die Einnahme von Medikamenten oder auch einen Besuch im Krankenhaus hinweise.

Die Herausforderung, vor der Cori Bargmann und Bill Newsome stehen, ist riesig; manche sprechen sogar von „unmöglich“. Sollten die Forscher aber – nicht zuletzt aufgrund modernster Technik – erfolgreich sein, wäre sogar der Nobelpreis drin, spekulieren Beobachter. Die Kavli-Auszeichnung, die als Vorbote für die höchsten wissenschaftlichen Weihen gilt, hat Cori Bargmann bereits 2012 erhalten. 

Von Judith Bexten

Top Stellenangebote

Infineon Technologies AG-Firmenlogo
Infineon Technologies AG Berechnungsingenieur FEM - Strukturmechanik und Thermik (w/m) Warstein
Landeshauptstadt München Ingenieur/in der Fachrichtung Versorgungstechnik / Gebäudetechnik München
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Director Supplier Quality Management EMEA (m/w) Bad Homburg
Bayernhafen GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bayernhafen GmbH & Co. KG Bauingenieur (m/w) Schwerpunkt Bahnbau / Tiefbau Regensburg
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Projektingenieur Maschinenbau (m/w) St. Wendel
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Projektingenieur Verfahrenstechnik (m/w) St. Wendel
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Projektingenieur Elektrotechnik (m/w) St. Wendel
Heraeus-Firmenlogo
Heraeus Global Engineering Coordinator (m/w) Kleinostheim
P&A Diplom-Ingenieur (Bau) / Master für Statik/Konstruktion (m/w) Eisenach, Hörselberg-Hainich, Gerstungen, Gotha, Mühlhausen
VISHAY ELECTRONIC GmbH-Firmenlogo
VISHAY ELECTRONIC GmbH Product Marketing Engineer (m/w) Landshut, Selb