{"id":4555,"date":"2023-08-23T19:30:59","date_gmt":"2023-08-23T19:30:59","guid":{"rendered":"https:\/\/dailyai.com\/?p=4555"},"modified":"2024-03-28T00:44:59","modified_gmt":"2024-03-28T00:44:59","slug":"exploring-impact-of-the-human-brain-project-hbp-on-science-and-ai","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dailyai.com\/de\/2023\/08\/exploring-impact-of-the-human-brain-project-hbp-on-science-and-ai\/","title":{"rendered":"Erforschung der Auswirkungen des Human Brain Project (HBP) auf Wissenschaft und KI"},"content":{"rendered":"

Das zehnj\u00e4hrige europ\u00e4ische Human Brain Project (HBP) geht im September dieses Jahres zu Ende und markiert damit einen bedeutenden Moment in der Geschichte der digitalen Neurowissenschaften und der KI.\u00a0<\/strong><\/p>\n

Initiiert im Jahr 2013, der HBP<\/a> ist ein Pionierprojekt im Bereich der Neurowissenschaften und der Technologie, bei dem es darum geht, realistische Simulationen des menschlichen Gehirns zu erstellen.<\/span><\/p>\n

Im M\u00e4rz dieses Jahres trafen sich fast 700 Forscher aus 27 L\u00e4ndern zum letzten HBP-Gipfel<\/a> in Marseille, Frankreich,<\/span>\u00a0um die bleibenden Beitr\u00e4ge des Projekts und den weiteren Weg der Hirnforschung zu diskutieren.<\/span><\/p>\n

Die Forscher pr\u00e4sentierten die F\u00fclle wissenschaftlicher Beitr\u00e4ge, die aus dieser Zusammenarbeit hervorgegangen sind, und positionierten das Projekt als einen Eckpfeiler der multidisziplin\u00e4ren Forschung oder \"Big Science\", mit der wissenschaftliche Programme mit massiver Finanzierung auf internationale Ebene ausgeweitet werden sollen.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"HBP
Das Human Brain Project (HBP). Quelle: HBP<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Obwohl das HBP grandiose Ziele verfolgt und mit rund 600 Mio. \u20ac ($651 Mio. \u20ac) finanziert wird, war es nicht immer ein Selbstl\u00e4ufer.<\/span><\/p>\n

W\u00e4hrend seiner 10-j\u00e4hrigen Laufzeit stand das Projekt im Mittelpunkt zahlreicher Kontroversen, <\/span>einschlie\u00dflich einer Petition<\/span><\/a> von etwa 150 Neurowissenschaftlern, die erkl\u00e4rten, dass sie nicht teilnehmen w\u00fcrden, bis der leitende Direktor, Henry Markram, entlassen w\u00fcrde. <\/span><\/p>\n

Der F\u00fchrungsstil von Markram wurde als chaotisch und sporadisch beschrieben und b<\/span>2016 verlor er seinen Posten in der Projektleitung und wurde angewiesen, nicht mit der Presse zu sprechen. <\/span><\/p>\n

Von 2016 bis 2020 wurde die Verwaltung des Projekts stark umstrukturiert.\u00a0<\/span><\/p>\n

Dennoch bleibt das HBP eines der ehrgeizigsten Projekte seiner Art und ist mit Tausenden von Studien verbunden.<\/span><\/p>\n

Als die Forschung im Bereich der k\u00fcnstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens (ML) in den letzten Jahren an Fahrt aufnahm, begann das HBP, seine ehrgeizigen Visionen zu verwirklichen, um die kompliziertesten Prozesse des Gehirns zu modellieren, blieb aber weitgehend hinter dem Ziel zur\u00fcck, ein echtes Verst\u00e4ndnis von schwer fassbaren Konzepten wie dem Bewusstsein zu erlangen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Man k\u00f6nnte sagen, dass die Komplexit\u00e4t des menschlichen Gehirns das ehrgeizigste neurowissenschaftliche Projekt der Welt besiegt hat.<\/span><\/p>\n

Dies kann jedoch die anderen Erfolge des Projekts nicht v\u00f6llig in den Hintergrund dr\u00e4ngen. <\/span><\/p>\n

Laut Katrin Amunts, der wissenschaftlichen Forschungsdirektorin des HBP, hat das Projekt \"weltweit f\u00fchrende 3D-Gehirnatlanten, Durchbr\u00fcche f\u00fcr die personalisierte Medizin auf der Grundlage der computergest\u00fctzten Gehirnmodellierung, vom Gehirn abgeleitete KI und Computertechnik, die einen neuen Weg f\u00fcr die Technologie er\u00f6ffnet, und vieles mehr\" hervorgebracht.<\/span><\/p>\n

Trotz des bevorstehenden Abschlusses des HPB waren die Forscher auf der Konferenz optimistisch, was die zuk\u00fcnftigen Auswirkungen betrifft.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"Ein Projekt hat per Definition immer einen Anfang und ein Ende, aber was wir jetzt am Ende des Human Brain Project sehen, ist eine Fortsetzung\", sagt Viktor Jirsa, Forscher an der Universit\u00e4t Aix-Marseille.\u00a0<\/span><\/p>\n

Stephanie Forkel von der Radboud-Universit\u00e4t in den Niederlanden betonte die Bedeutung der internationalen Zusammenarbeit: \"Wir sind alle aus unseren Silos herausgekommen.\"<\/span><\/p>\n

In einem auf dem Gipfel vorgestellten Papier, an dem 98 Forscher aus 16 L\u00e4ndern mitgewirkt haben, wird eine gemeinsame Vision f\u00fcr diesen Bereich dargelegt.\u00a0<\/span><\/p>\n

Das Papier, das w\u00e4hrend der Veranstaltung an die Europ\u00e4ische Kommission \u00fcbergeben wurde, beschreibt \"die Forschungsbereiche, die wir f\u00fcr die n\u00e4chsten Jahre sehen, die ben\u00f6tigten Instrumente und die zentralen M\u00f6glichkeiten\", so Amunts.<\/span><\/p>\n

Der Beitrag des HBP zur Medizintechnik<\/span><\/h2>\n

Eine Vorzeigeleistung des HBP ist <\/span>EBRAINS<\/span><\/a>eine Forschungsinfrastruktur, die offenen Zugang zu einer F\u00fclle von Daten, fortschrittlichen Technologien und Dienstleistungen f\u00fcr die Hirnforschung bietet.\u00a0<\/span><\/p>\n

Durch die Zusammenf\u00fchrung von 3D-Karten, die etwa 200 Strukturen in der Gro\u00dfhirnrinde und in tieferen Regionen des Gehirns abdecken, entwickelten die HBP-Forscher den Human Brain Atlas, der \u00fcber die Plattform verf\u00fcgbar ist.\u00a0<\/span><\/p>\n

Dieser umfassende Atlas bietet eine vielschichtige Sicht auf die Architektur des Gehirns, die von zellul\u00e4ren und molekularen Strukturen bis hin zu funktionellen Clustern und Konnektivit\u00e4tsnetzwerken alles umfasst.<\/span><\/p>\n

\"Stellen Sie sich den Human Brain Atlas als Google Maps f\u00fcr die Neurowissenschaften vor\", sagte Amunts in einer Pressekonferenz anl\u00e4sslich des HBP Summit 2023 im M\u00e4rz.<\/span><\/p>\n

\"Gehirn-Atlas\"
Gehirnatlas in EBRAINS. Quelle: EBRAINS<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Die Neurowissenschaftlerin Nicola Palomero-Gallagher unterstreicht den Nutzen dieser Plattform: \"F\u00fcr Arbeiten, f\u00fcr die ich fr\u00fcher zwei Tage brauchte, ben\u00f6tige ich jetzt nur noch zehn Minuten. Ich arbeite mit dem menschlichen Hirnatlas auf EBRAINS, der enorm gro\u00dfe Datenmengen enth\u00e4lt, die man nicht einfach auf einem normalen Laptop verarbeiten kann. Man braucht Supercomputer... Jetzt hat sich das wirklich vereinfacht, und ich kann von \u00fcberall auf der Welt auf die Daten zugreifen und mit ihnen arbeiten - und das kann jeder Forscher in der Hirnforschung auch!\"<\/span><\/p>\n

Auch im klinischen Bereich gab es zahlreiche Erfolge. Die aus dem Projekt hervorgegangene Forschung war entscheidend f\u00fcr die Erforschung und Entwicklung neuer Therapien f\u00fcr neurologische Erkrankungen wie Epilepsie und Parkinson-Krankheit. <\/span><\/p>\n

S<\/span>Wissenschaftler erforschen M\u00f6glichkeiten, Techniken zur Tiefenhirnstimulation einzusetzen, die zun\u00e4chst modelliert und <\/span>durch HBP-Forschung verstanden<\/span><\/a>um die Symptome der Parkinson-Krankheit zu lindern.<\/span><\/p>\n

Mit KI visuelle Reize verstehen<\/span><\/h2>\n

Eine der wichtigsten Errungenschaften des HBP in den letzten Jahren ist das Verst\u00e4ndnis daf\u00fcr, wie die <\/span>Gehirn verarbeitet visuelle Reize<\/span><\/a>.\u00a0<\/span><\/p>\n

Forscher der Universit\u00e4t Amsterdam stellten fest, dass die visuellen Interpretationen des Gehirns nicht nur von den visuellen Eigenschaften der Reize, sondern auch von auditiven und taktilen Informationen abh\u00e4ngen. <\/span>Unser Sehsinn ist eng mit anderen Sinnen wie dem Geh\u00f6r und \u00fcberraschenderweise auch dem Tastsinn verbunden. <\/span><\/p>\n

Dies deutet darauf hin, dass unser Verst\u00e4ndnis der Umwelt ein interaktiver und multisensorischer Prozess ist, als bisher angenommen.\u00a0<\/span><\/p>\n

HBP-Forscher Cyriel Pennartz, einer der Autoren der Studie, erkl\u00e4rte, dass diese multimodale Sichtweise der sensorischen Verarbeitung die Theorie des \"Neurorepr\u00e4sentationalismus\" unterst\u00fctzt, die die Wahrnehmung als \"Konstruktion von bestm\u00f6glichen Repr\u00e4sentationen unserer Umgebung\" betrachtet.<\/span><\/p>\n

Auf der Grundlage dieser Forschung trainierten Wissenschaftler der Technischen Universit\u00e4t Graz im Rahmen des HBP ein gro\u00df angelegtes KI-Modell, das den prim\u00e4ren visuellen Kortex der Maus nachahmt.\u00a0<\/span><\/p>\n

Dann wird ein separate Studie<\/a> ein Gehirnimplantat entwickelt, das Sehbehinderten das Augenlicht wiedergibt, nachdem sie <\/span>Tests haben gezeigt, dass die Stimulation des visuellen Kortex die visuelle Wahrnehmung bei Affen f\u00f6rdert.\u00a0<\/span><\/p>\n

Dieser Ansatz stimuliert direkt das Gehirn und umgeht dabei die Augen und den Sehnerv. Er wurde bereits in einem <\/span>Prothesenprototyp<\/span><\/a> die es einer blinden Frau erm\u00f6glichte, \"einfache Formen und Buchstaben zu sehen\" - ein beispielloser Fortschritt bei der Behandlung von Blindheit.<\/span><\/p>\n

\"AI-Blindheit\"
Eine Kamera, die mit einem Eye-Tracker im Brillengestell verbunden ist, \u00fcbertr\u00e4gt visuelle Informationen an das Gehirnimplantat. Quelle: HBP<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Im Jahr 2023 ist eine explosionsartige Entwicklung von Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCI) zu beobachten, die Daten aus dem Gehirn genau lesen und analysieren und in Modelle des maschinellen Lernens (ML) einspeisen k\u00f6nnen. <\/span><\/p>\n

BCIs sind Wiederherstellung des Lebens nach einem Schlaganfall<\/a> und Unfall\u00fcberlebende, Gel\u00e4hmte und Menschen, die an schw\u00e4chenden Krankheiten wie Amyotropher Lateralsklerose (ALS) leiden.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"Die
Gehirn-Computer-Schnittstellen nutzen invasive und nicht-invasive Techniken, um die Gehirnaktivit\u00e4t zu lesen und an Computer und KI-Modelle weiterzugeben. Quelle: Emotiv<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Dies ist eine \u00c4ra, in der KI-Modelle eine Reihe von mechanischen und technologischen Ger\u00e4ten antreiben, die es den Menschen erm\u00f6glichen Bypass-Wirbels\u00e4ulenverletzungen<\/a> auf nat\u00fcrliche Weise zu gehen, sprechen, indem sie sich Gedanken vorstellen<\/a>und realistische Bilder heraufbeschw\u00f6ren, indem sie sie visualisieren.<\/a><\/span><\/p>\n

In nicht allzu ferner Zukunft k\u00f6nnte eine Technologie, die es dem Menschen erm\u00f6glicht, komplexe Handlungen durch Gedanken zu manifestieren, in die kommerzielle Produktion gehen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Lektionen f\u00fcr Big Science<\/span><\/h2>\n

Obwohl das HBP eine Reihe von Errungenschaften in der neurowissenschaftlichen, biologischen und technologischen Forschung bietet, ist es nicht ohne R\u00fcckschl\u00e4ge geblieben.\u00a0<\/span><\/p>\n

Ein solcher Streitpunkt ist der zu ehrgeizige Umfang des Projekts, das darauf abzielt, ein umfassendes Verst\u00e4ndnis des gesamten menschlichen Gehirns zu erlangen, eine Aufgabe, von der viele glauben, dass sie noch jenseits unserer derzeitigen technologischen und wissenschaftlichen M\u00f6glichkeiten liegt. <\/span><\/p>\n

W\u00e4hrend j\u00fcngste Studien<\/a> zwar Fortschritte bei der Konstruktion leichter KI-Hardware gemacht haben, die Neuronen und anderen Gehirnstrukturen nachempfunden ist, aber die Komplexit\u00e4t und Effizienz biologischer Gehirne \u00fcbersteigt den Stand der Technik.\u00a0<\/span><\/p>\n

Obwohl das Projekt sehr umfangreich ist, wurden die wissenschaftlichen Ergebnisse als bruchst\u00fcckhaft und mosaikartig beschrieben, da sie sich auf einzelne Aspekte des Gehirns konzentrieren und nicht, wie urspr\u00fcnglich beabsichtigt, auf eine ganzheitliche Sichtweise.\u00a0<\/span><\/p>\n

Yves Fr\u00e9gnac, Mitglied des HBP, fasste dies mit den Worten zusammen: \"Ich sehe nicht das Gehirn, ich sehe Teile des Gehirns\".\u00a0<\/span><\/p>\n

Auch das HBP wurde von finanziellen Problemen geplagt. Urspr\u00fcnglich war ein Budget von 1 Milliarde Euro versprochen worden, die endg\u00fcltige Zuweisung betrug 607 Millionen Euro.\u00a0<\/span><\/p>\n

Auch wenn die Zukunft des HBP ungewiss ist, bietet das Projekt - sowohl in Bezug auf die Forschung als auch auf das Management und die Organisation - wertvolle Lektionen \u00fcber die Fallstricke und die Komplexit\u00e4t von Big Science, insbesondere wenn riesige Budgets und hohe Erwartungen mit grandiosen Visionen kollidieren.<\/span><\/p>\n

Da das Projekt nun in sein letztes Kapitel eintritt, wird es als ein entscheidender, wenn auch manchmal polarisierender Meilenstein in unserem Bestreben, das komplexeste Organ des menschlichen K\u00f6rpers zu verstehen, in Erinnerung bleiben. <\/span><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Das zehnj\u00e4hrige europ\u00e4ische Human Brain Project (HBP) geht im September dieses Jahres zu Ende und markiert damit einen bedeutenden Moment in der Geschichte der digitalen Neurowissenschaften und der KI. Das 2013 ins Leben gerufene HBP ist ein Pionierprojekt in den Neurowissenschaften und der Technologie, das realistische Simulationen des menschlichen Gehirns zum Ziel hat. Im M\u00e4rz dieses Jahres kamen fast 700 Forscher aus 27 L\u00e4ndern zum HBP-Abschlussgipfel in Marseille, Frankreich, zusammen, um \u00fcber die bleibenden Beitr\u00e4ge des Projekts und den k\u00fcnftigen Weg der Hirnforschung zu diskutieren. Die Forscher pr\u00e4sentierten die F\u00fclle der wissenschaftlichen Beitr\u00e4ge, die aus dieser Zusammenarbeit hervorgegangen sind, und positionierten das Projekt als Eckpfeiler der multidisziplin\u00e4ren<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":4558,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[84],"tags":[203,280,204,105,101,331],"class_list":["post-4555","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-industry","tag-biotech","tag-brain-machine-interface-bmi","tag-healthcare","tag-machine-learning","tag-medtech","tag-neuroscience"],"yoast_head":"\nExploring impact of the Human Brain Project (HBP) on science and AI | DailyAI<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"The decade-long European Human Brain Project (HBP) is drawing to a close this September, marking a poignant moment in the history of digital neuroscience.\u00a0\" 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