Bereits beim Zuhören versucht das Gehirn, die nächsten Worte zu antizipieren. Dies hat eine aktuelle Studie eines interdisziplinären Forschungsteams um PD Dr. Patrick Krauss, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), und PD Dr. Achim Schilling, Universität Heidelberg, ergeben. Dafür kombinierten die Forschenden drei Methoden: eine natürliche Hörsituation, hochauflösende Messungen der Hirnaktivität und ein KI-Sprachmodell als Referenz. Je wahrscheinlicher ein Wort im jeweiligen Kontext war, desto schwächer fiel die neuronale Reaktion bei seiner Verarbeitung aus. Gleichzeitig zeigten die Daten bereits vor Wortbeginn eine erhöhte Voraktivierung, was für ein prädiktives Gehirn spricht.

Die Leistung des menschlichen Gehirns, aus der Fülle von Informationen, die es ununterbrochen aufnimmt, die relevanten zu filtern, wird als Aufmerksamkeit bezeichnet. Wissenschaftler:innen des Forschungszentrums BIFOLD an der Technischen Universität Berlin haben nun in enger Zusammenarbeit mit Forscher:innen des „Kording Lab“ an der University of Pennsylvania (USA) ein vom Gehirn inspiriertes KI-Modell der visuellen Aufmerksamkeit vorgestellt. Besonders bemerkenswert ist, dass das Modell zahlreiche etablierte Verhaltens- und Wahrnehmungsphänomene der Psychologie und Neurophysiologie reproduziert, ohne dass sie explizit programmiert wurden. Dieses erweitert nicht nur das Verständnis der menschlichen visuellen Wahrnehmung, sondern bietet auch eine neue Perspektive und ein neues Rahmenwerk für KI-Forschende. Die gemeinsame Arbeit wurde nun in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

In den giftigen Schwefelquellen des tropischen Dschungels Südmexikos leben riesige Schwärme kleiner Fische. Die sogenannten Schwefelmollys schwimmen direkt unter der Wasseroberfläche, da nur dort Sauerstoff vorhanden ist. Doch diese Position macht sie anfällig für Angriffe räuberischer Vögel. Die Fischschwärme schützen sich mithilfe spektakulärer kollektiver Wellenbewegungen, die wie La-Ola-Wellen aussehen. Neue Forschungsergebnisse zeigen: Auch die gefiederten Jäger passen sich an. Sie verändern gezielt ihre Angriffspunkte, um die Schwarmverteidigung der Fische zu umgehen. Die Fische wiederum scheinen mit einer Form des „Schwarmgedächtnisses” zu reagieren. Ein einzigartiges Beispiel dafür, dass Tiere Informationen vergangener Ereignisse nicht nur individuell, sondern vorübergehend auch in den Dynamiken eines Kollektivs speichern können. Die Studie des Exzellenzclusters „Science of Intelligence“ (SCIoI) in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) ist in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B erschienen.