Die Neurowissenschaften kommen schnell voran ...

Die Neurowissenschaften schritten unterdessen vor allem auf der experimentellen Seite zügig voran. Eine Vielzahl neuer Techniken ermöglichte es, tief ins Innere des Gehirns zu blicken und die Vorgänge dort auf unterschiedlichen Zeit- und Größenskalen zu beobachten.

War man anfangs noch auf lichtmikroskopische Untersuchungen von Gewebeschnitten oder recht grob aufgelöste Messungen elektrischer Felder auf der Kopfhaut mittels Elektroenzephalografie (EEG) angewiesen, so eröffneten sich seit Mitte des 20. Jahrhunderts zunehmend Möglichkeiten, Vorgänge im lebenden Hirngewebe detailliert und bis hin zum Verhalten einzelner Neuronen zu beobachten.

Dank der fortschreitenden Entwicklung an Mikroelektroden können heute die elektrischen Aktivitäten Tausender Einzelneuronen parallel gemessen werden. Seit den 1990er Jahren erlaubt es die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI), die Aktivierung unterschiedlicher Hirnareale hochaufgelöst, dreidimensional und in Echtzeit anhand ihres Sauerstoffumsatzes zu verfolgen.

Mit diesen und vielen weiteren Methoden wurde eine enorme Menge an experimentellen Daten zu biologischen Gehirnen generiert und unterschiedlichste Phänomene beobachtet.

So wurden neben den schon erwähnten Kantendetektoren auch Neuronen gefunden, die beim Anblick bestimmter Objekte oder Personen aktiv werden - darunter auch das berühmt-berüchtigte Jennifer-Aniston-Neuron (das bei einer bestimmten Versuchsperson immer bei Hinweisen auf die namengebenden Schauspielerin feuerte). Bei anderen Hirnzellen wurde beobachtet, dass ihre Aktivierung abhängig ist von der Position eines Versuchstieres im Raum, der Blickrichtung seines Kopfes oder der relativen Position einer Belohnung.

... und wissen immer mehr über das Gehirn

Neben derartigen Ergebnissen für einzelne Zellen existiert eine unüberschaubare Vielfalt empirischer Beobachtungen zur kollektiven Dynamik des Hirngewebes, die sich zum Beispiel in unterschiedlichsten Arten von Wellenausbreitungen und Schwingungen äußert.

Interessanterweise bedient sich die Hirnforschung mittlerweile auch an den Methoden der künstlichen Intelligenz, zum Beispiel um die massenhaft generierten Mikroskopiebilder von Hirnschnitten automatisiert auszuwerten und daraus die genauen Verbindungen zwischen Neuronen (das sogenannte Konnektom).

Allgemein anerkannte theoretische Modelle, die ein konzeptionelles Verständnis der im Gehirn ablaufenden Algorithmen ermöglichen würden, sind allerdings äußerst rar. Selbst Grundlegendes wie die Art der Darstellung von Information im Gehirn - also dem Analogon zu Nullen und Einsen im Computer - ist im Wesentlichen unbekannt.