Brainflight: Flug durchs Mäusegehirn

Es wird ein Actionspiel, aber es ist auch Unterstützung für Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie: Noch vor Ende 2013 sollen Spieler in Brainflight durch die 3D-Labyrinthe eines Mäusegehirns sausen und so helfen, den Denkapparat zu kartieren.

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3D-Darstellung aus einem Mäusegehirn
3D-Darstellung aus einem Mäusegehirn (Bild: Max-Planck-Institut für Neurobiologie in München)

Ein Computer ist sehr gut darin, den Weg über die Autobahn von München nach Berlin zu finden. Bei einer anderen kartographischen Herausforderung versagen aber selbst Hochleistungsrechner: der Verfolgung von Verästelungen des Gehirns. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in München wollen daher noch vor Ende 2013 ein Onlinespiel namens Brainflight veröffentlichen, "in dem Internetnutzer auf der ganzen Welt Nervenbahnen nachfliegen und Punkte sammeln können", so Moritz Helmstaedter, der das Projekt leitet.

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Er und sein Team haben kürzlich nach vier Jahren Datenanalyse und mit Hilfe von rund 200 Studenten ein Diagramm erstellt, das alle Nervenzellen und ihre Verbindungen in einem Stück der Netzhaut einer Maus zeigt. Bereits dieser vergleichsweise kleine Einblick ins Gehirn brachte sowohl einen neuen Zelltyp ans Licht als auch Verschaltungen, die bestimmte Reaktionen einzelner Netzhautzellen erklären könnten. Nun wollen die Wissenschaftler ein ganzes Mäusegehirn analysieren, das rund 200.000-mal größer als das Stück Netzhaut ist.

Das Mäusegehirn soll zuerst in einem automatisierten Prozess durch ein Elektronenmikroskop dreidimensional erfasst werden - was mindestens ein oder zwei Jahre dauert. Das eigentliche Problem ist dann aber die Analyse dieser Daten. An diesem Punkt kommt Brainflight ins Spiel: Die hauchdünnen Fortsätze der Nervenzellen müssen über lange Strecken verfolgt und Verbindungen zwischen ihnen erkannt werden.

Die Entscheidungen über reale und falsche Abzweigungen in den neuronalen "Drähten" können Menschen immer noch deutlich besser fällen als Computeralgorithmen. "Gleichzeitig sagen uns ihre Entscheidungen etwas über die realen Verbindungen zwischen Nervenzellen", so Helmstaedter. Die Daten der Gamer sollen somit auch bei der Entwicklung besserer Algorithmen für die computergestützte Datenanalyse helfen.

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