Neuronale Schaltkreismodelle helfen besser zu verstehen, wie Nervenzellen im Gehirn zusammenarbeiten, und lassen sich rechnergestützt weiter für die Hirnforschung nutzen. Ein wichtiger Schritt hin zu computergestützten Neurowissenschaften war das Modell des frühen sensorischen Kortex von Dr. Tobias Potjans und Prof. Markus Diesmann, kurz PD14 genannt. Veröffentlicht im Jahr 2014, wurde es zu einem Standard in der Forschung – als Grundlage für komplexere Gehirnmodelle, als Testwerkzeug für Rechenmethoden und als Maßstab für die Leistungsfähigkeit neuer Computersysteme.

Im April 2024 kamen Forschende aus aller Welt am Käte Hamburger Kolleg Cultures of Research der RWTH Aachen zusammen, um anlässlich des zehnjährigen Jubiläums des Modells seine Bedeutung für die Forschung in den Computer- und theoretischen Neurowissenschaften zu beleuchten. Die Ergebnisse des Symposiums wurden jetzt im Fachmagazin Cerebral Cortex veröffentlicht. Im Interview gehen Prof. Markus Diesmann und Prof. Hans Ekkehard Plesser, Erstautor des Reports, auf die Bedeutung von PD14 sowie Chancen und Herausforderungen der digitalen Neurowissenschaften ein, wie sie sich z. B. in der europäischen Forschungsplattform EBRAINS zeigen.

KI-Modelle sind in der Lage, Regeln der menschlichen Sprache herzuleiten, ohne dass sie mit expliziten Informationen über Grammatik und Wortklassen versorgt werden. Das haben Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) in einem Experiment nachgewiesen. Damit stützen sie die Theorie der kognitiven Linguistik, nach der – im Gegensatz zur Theorie der Universalgrammatik – das Verständnis für syntaktische Konstruktionen nicht angeboren ist, sondern beim Sprachgebrauch erlernt wird. Die Ergebnisse der Studie sind im renommierten Sammelband Recent Advances in Deep Learning Applications: New Techniques and Practical Examples veröffentlicht worden.

Forschenden am Göttingen Campus ist es erstmals gelungen, die winzigen Synapsen im Innenohr – die Kontaktstellen zwischen den Haarsinneszellen und den Hörnervenzellen – auf molekularer Ebene zu untersuchen. Sie konnten zeigen, dass sich Ionenkanäle und weitere synaptische Proteine, die für das Hören essentiell sind, in spezifischen Mustern organisieren. Diese Anordnung sorgt für eine optimierte Weiterleitung der Hörinformationen an das Gehirn. Diese Erkenntnisse könnten dazu beitragen, Therapien für Hörstörungen mit synaptischer Ursache zu entwickeln. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen.