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Digitaler Tierversuch: Doom läuft jetzt auch mit Fruchtfliegen

Ein Experiment zeigt, wie sich biologische Verschaltungen auf virtuelle Umgebungen wie Doom übertragen lassen.
/ Peter Steinlechner
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Fruchtfliegen in einem Labor (Bild: Joe Klamar / AFP) (Photo by JOE KLAMAR/AFP via Getty Images)
Fruchtfliegen in einem Labor Bild: Joe Klamar / AFP) (Photo by JOE KLAMAR/AFP via Getty Images

Bekanntlich läuft Doom auf Geldautomaten, Schwangerschaftstests und praktisch allem, was rechnen kann. Nun kommt eine ungewöhnliche Plattform hinzu: das rekonstruierte Nervensystem einer Fruchtfliege.

Grundlage ist MaleCNS v1.0, eine detaillierte digitale Rekonstruktion des Gehirns und des zentralen Nervensystems einer männlichen Fruchtfliege der Art Drosophila melanogaster. Das sogenannte Connectom umfasst rund 166.700 Nervenzellen und ihre Verbindungen.

Der Softwareentwickler Alex Wormuth nutzt das Modell(öffnet im neuen Fenster), um damit das ursprüngliche Doom zu steuern. Einzelne Bilder des Spiels werden in Signale für simulierte sensorische Nervenzellen übersetzt. Die Aktivität des digitalen Nervensystems wiederum wird auf Steuerbefehle in Doom abgebildet.

Ein E-Sport-Champion wird die digitale Fruchtfliege eher nicht

Nimmt die Spielfigur Schaden, werden zwei Nervenzellen stimuliert, die bei echten Fruchtfliegen mit Dopamin und Lernprozessen in Verbindung stehen.

Wormuth lässt die Simulation über Tausende Durchgänge laufen und untersucht, ob sich ihr Verhalten durch die Rückmeldungen verändert. Ein ernstzunehmender Doom-Spieler auf Wettkampfniveau ist das digitale Nervensystem bislang allerdings nicht.

Ähnliche Ansätze gab es mit simulierten Fliegen-Connectomen bereits für Beat Saber, Super Mario 64 und Minecraft. Letzteres basiert auf dem älteren Flywire-Connectom einer weiblichen Fruchtfliege. MaleCNS ist mit rund 166.700 Neuronen größer als das Flywire-Modell mit 139.255 Neuronen.

Das Forschungsprojekt hinter dem Connectom verfolgt andere Ziele als das Spielen von Doom. Die möglichst vollständige Karte des Nervensystems soll Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie neuronale Verschaltungen Wahrnehmung, Bewegung und Verhalten hervorbringen. Doom dient hier vor allem als ungewöhnliche virtuelle Versuchsumgebung.


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