Noch bevor wir überhaupt beginnen, die Welt zu erkunden, könnte das Gehirn bereits über eine Art innere Landkarte «wie ein GPS» verfügen, die uns dabei hilft, uns darin zurechtzufinden, eine Hypothese, die noch erforscht wird und die die norwegische Neurowissenschaftlerin May-Britt Moser, Nobelpreisträgerin für Medizin 2014, fasziniert, die seit Jahrzehnten versucht zu entschlüsseln, wie wir uns orientieren können.
«Es scheint, als hätten wir eine innere Landkarte, die bereits für uns bereitsteht, sobald wir uns fortbewegen und die Umgebung erkunden», erklärt Moser in einem Interview mit EFE, weist jedoch darauf hin, dass die Ergebnisse, an denen sie derzeit arbeitet, noch nicht veröffentlicht wurden.
Moser verweist auf den Philosophen Immanuel Kant und auf die Möglichkeit, dass das Gehirn, um die Welt wahrzunehmen, bestimmte vorgegebene Strukturen benötigt, die es ihm ermöglichen, das Wahrgenommene zu ordnen.
Gitterzellen: Angeborene innere Landkarte wird an Ratten erforscht
Aber gab es diese Strukturen überhaupt?
Die norwegische Neurowissenschaftlerin versucht nun herauszufinden, ob eine dieser Strukturen bereits vorhanden ist, bevor ein Tier (in ihrem Fall Ratten) beginnt, sich fortzubewegen und seine Umgebung kennenzulernen.
Der Hinweis stammt von den sogenannten «Gitterzellen», die Moser gemeinsam mit ihrem Ehemann Edvard Moser entdeckt hatte und die dazu beitrugen, dass sich die beiden den Nobelpreis mit dem britischen Neurowissenschaftler John O’Keefe teilten.
Diese Neuronen werden nach einem sehr regelmäßigen «räumlichen Muster» aktiviert, das, da es die Orte abbildet, an denen eine einzelne Zelle feuert, während sich eine Ratte fortbewegt, die Bildung gleichseitiger Dreiecke zwischen ihren verschiedenen Aktivitätsfeldern ermöglicht, wie sie in ihrem Vortrag erläuterte.
Eine Genauigkeit, die Moser nach wie vor überrascht, wie sie sagt, gerade weil das Gehirn ein biologisches System ist und man daher eigentlich viel mehr Rauschen und viel mehr Fehler erwarten würde.
«Da das Gehirn ein biologisches System ist, müsste man eigentlich mit vielen Fehlern rechnen. Und gäbe es viele Fehler, würden wir niemals ein Muster wie das beobachten, das wir bei den Gitterzellen sehen, wo sich gleichseitige Dreiecke zwischen den einzelnen Aktivitätsfeldern einfügen lassen, während sich das Tier durch die Umgebung bewegt. Das ist unglaublich», betont sie.
Torus-Struktur bleibt selbst im Schlaf aktiv
So wird die Geometrie noch seltsamer, wenn Wissenschaftler die Aktivität zahlreicher Gitterzellen gleichzeitig erfassen und mathematische Werkzeuge einsetzen, um sie dreidimensional darzustellen.
Was dann erscheint, ist ein «Torus», eine donutförmige Fläche, über die sich die neuronale Aktivität offenbar bewegt, eine Art Karte, die zudem nicht verschwinden würde, wenn die Außenwelt verschwindet.
«Diese interne Landkarte ist auch dann aktiv, wenn das Tier schläft, sodass es keine Informationen von außen benötigt, um weiter zu funktionieren. Es ist einfach die Art und Weise, wie die Zellen miteinander verbunden sind, die dieses Muster ermöglicht», fügt sie hinzu, wobei offen bleibt, ob diese Architektur oder dieses Gerüst bereits vor Beginn der Erkundung existiert.
Moser ist zuversichtlich, dass die Kombination aus neuen Technologien, mit denen sich Tausende von Neuronen erfassen lassen, besseren mathematischen Theorien und Computermodellen in den kommenden Jahren zu enormen Fortschritten im Verständnis des Gehirns führen wird.
Künstliche Intelligenz soll Bewusstseinsforschung unterstützen
«Aber wie Professor Geoffrey Hinton (der bei Starmus anwesend war und als Pate der KI gilt) sagte, kann es ziemlich schwierig sein, zu verstehen, wie wir dieses Gefühl des Lebendigseins und des Bewusstseins erlangen können», überlegt Moser.
Künstliche Intelligenz, fügt sie hinzu, könne geradezu zu einem Werkzeug für die Erforschung dieser Frage werden, unter anderem weil sie es ermögliche, zu vergleichen, wie eine Maschine und ein Gehirn ähnliche Aufgaben lösen.
KI-Risiken ändern Mosers Hoffnung nicht
Auf die Frage, ob sie in Bezug auf KI eher optimistisch oder ein «Doomer», also ein Katastrophenprophet, sei, antwortet Moser, dass der Verlust der Hoffnung unweigerlich zur Kapitulation führe.
«Aber ich glaube, wir brauchen Hoffnung», antwortet die Neurowissenschaftlerin, für die Werkzeuge sowohl zum Guten als auch zum Schlechten eingesetzt werden können, und künstliche Intelligenz beseitigt diese alte menschliche Eigenschaft nicht, kann ihre Folgen jedoch enorm verstärken, fügt sie hinzu.
«Es wird gefährlich, wenn böse Menschen dieses Werkzeug nutzen, um noch böser zu werden. Aber sie können auch ihren Verstand einsetzen, um böse zu sein», erklärt sie.
Angesichts einer internationalen Lage, die sie beim Betrachten der Nachrichten als «deprimierend» bezeichnet, plädiert sie für Zusammenarbeit, Wissenschaft und Bildung und erinnert an Persönlichkeiten, die in der Lage sind, viele andere zu mobilisieren, von Malala Yousafzai über Greta Thunberg bis hin zu Jane Goodall.
So merkt Moser an, dass sie angesichts dieses bedrückenden Szenarios auch keine intellektuelle Überlegenheit der Maschinen sieht.
«Im Moment glaube ich, dass das Gehirn das beste Werkzeug ist, das wir haben», schließt sie.
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