Wissenschaft Spaun simuliert das Gehirn

Spaun ist das Modell eines Gehirns, das aus 2,5 Millionen Neuronen besteht. Es kann unter anderem Zahlen sehen, erkennen und aufschreiben. Ziel ist, den Zusammenhang von Gehirnaktivität und Verhalten zu verstehen.

Das menschliche Gehirn besteht aus rund 100 Milliarden Nervenzellen. Wie es genau funktioniert, ist noch nicht klar. Chris Eliasmith und seine Kollegen von der Universität in Waterloo in der kanadischen Provinz Ontario haben ein neues Computermodell entwickelt, anhand dessen sie das herausfinden wollen.

Semantic Pointer Architecture Unified Network (Spaun) heißt das Modell, das ein Gehirn aus 2,5 Millionen Nervenzellen simuliert. Dazu verfügt Spaun über ein virtuelles Auge sowie über einen Roboterarm, der schreiben kann. Ziel sei, den Zusammenhang zwischen der Nervenaktivität im Gehirn, die durch einen Reiz ausgelöst wird, und einer biologischen Funktion herzustellen, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Science.

Acht Aufgaben

Das System kann unter anderem Zahlen erkennen, einfache Aufgaben lösen und schreiben. So können die Forscher Spaun beispielsweise eine Zahl - mit der Hand geschrieben oder gedruckt - zeigen. Spaun erkennt sie und schreibt sie seinerseits auf. Das simulierte Gehirn kann sich zudem Zahlen merken, Zahlenreihen vervollständigen oder Bilder erkennen. Insgesamt kann es acht verschiedene Aufgaben absolvieren. Allerdings ist das System, da es fest verdrahtet ist, nicht in der Lage, neue Funktionen zu erlernen.

Wie das menschliche Gehirn ist auch das simulierte in verschiedene Regionen aufgeteilt, die für bestimmte Funktionen zuständig sind. Bei Spaun sind es sieben. Je nachdem, welche Aufgabe das Gehirn lösen soll, wird eine Information von einer Region zur nächsten weitergeleitet und dort verarbeitet.

Google X und Watson

Es gibt schon verschiedene Gehirnsimulationen, darunter etwa Google X oder IBMs Ratekönig Watson. Diese simulierten zwar das Verhalten der Neuronen im Gehirn, sagte Eliasmith dem US-Wissenschaftsmagazin Popular Science. Sie sagten jedoch nichts über den Zusammenhang zwischen Hirnstruktur und Aktion aus.

"Diese Gehirne machen nichts. Sie sehen nicht, sie erinnern sich nicht, sie erkennen keine Objekte". Sie erzeugten zwar komplexe Spannungsmuster. Diese stünden aber in keiner Verbindung zu einer Verhaltensweise, erklärte der Forscher.