Uusi tutkimusprojekti FU Berlinissä: Keskity aivojen rakenteisiin!

Uusi tutkimusprojekti FU Berlinissä: Keskity aivojen rakenteisiin!

Volkswagen-säätiön yli 1,12 miljoonan euron apurahalla uusi tutkimusprojekti alkaa Berliinin vapaassa yliopistossa 16.7.2025. Prof. Dr. Peter Robin Hiesingerin johdolla hanke on nimeltään "The Information Content of Brain Wiring" ja sitä rahoitetaan viiden vuoden ajan tammikuusta 2026 alkaen. Tämän hankkeen tavoitteena on tallentaa aivojen informaation biologinen rakenne erityisesti biologisesti kvantitatiivisesti, kvantitatiivisesti. (Drosophila). Hiesinger korostaa, että toistaiseksi vain keinotekoiset hermoverkot voidaan kvantifioida bitteinä, mikä paljastaa tietovajeen biologisten verkkojen ymmärtämisessä.

Tutkimusryhmä suunnittelee jatkavansa kokeellisia lähestymistapoja alempien tietorajojen määrittämiseksi eri kuvaustasoilla. Tärkeä askel on pakkausalgoritmien käyttö ja reaaliaikaiseen kuvatietoon perustuva mallin rekonstruointi aivojen rakenteen analysointiin. Tieteidenvälinen lähestymistapa luo sillan biologisen ja tekoälyn välille. Tavoitteena on saada uusia näkemyksiä neurobiologiasta ja rikastuttaa keskustelua luonnollisista ja keinotekoisista ajatteluprosesseista.

Tieteidenvälistä yhteistyötä ja rahoitusta

Hanketta ei rahoita vain Volkswagen-säätiö, vaan se saa myös noin 400 000 euroa Saksan tutkimussäätiöltä (DFG) täydentävään hankkeeseen. DFG-projekti nimeltä "Bio-inspired sähkötekniikan lähestymistapa piirikehitykseen" tekee yhteistyötä sähkötekniikan kumppaneiden kanssa. Nämä kaksi hanketta vahvistavat Berliinin vapaan yliopiston tutkimusvoimaa biologian, neurotieteen, tietojenkäsittelytieteen ja sähkötekniikan aloilla ja ovat osa laajempaa tutkimuskonseptia, joka käsittelee hermosolujen rakenteiden selvittämistä.

Tutkimusprojektin yhtenä lähtökohtana on FlyWire Consortiumin rekonstruoima konnektori. Konnektoomi kuuluu seitsemän päivän ikäiselle aikuiselle Drosophila melanogaster -naaralle ja sisältää yhteensä 127 978 neuronia ja yli 2,6 miljoonaa kynnysyhteyttä. Tietojoukon uusimmat versiot osoittavat, että synapsit havaittiin algoritmisesti, ja luottamuspisteet tarjoavat merkkejä mittaustarkkuudesta. Neuronit on luokiteltu eri luokkiin niiden yhteyksien perusteella, mikä antaa tärkeitä näkemyksiä niiden toimivuudesta aivoissa.

Näkemyksiä tekoälyn neurobiologiasta

Osana Dahlem Science Discussions -tapahtumaa Prof. Dr. Robin Hiesinger pitää luennon "Tekoälyn neurobiologia" 15. tammikuuta 2025. Keinotekoiset älykkäät järjestelmät, kuten ChatGPT, perustuvat keinotekoisiin hermoverkkoihin, ja luennossa käsitellään biologisten ja keinotekoisten hermoverkkojen vertailua. Myös kysymyksiä geneettisesti koodatusta kehityksestä ja sen roolista älykkyydessä käsitellään.

Dahlem Science Talks tarjoaa kaikille kiinnostuneille mahdollisuuden saada lisätietoa ajankohtaisista tutkimusaiheista. Tapahtumat järjestetään kahden kuukauden välein ensimmäisenä keskiviikkona klo 18. SupraFAB-tutkimusrakennuksessa ja ovat maksuttomia. Hiesinger, DFG-tutkimuskonsortion FOR5289 (RobustCircuit.org) tiedottaja ja kirjan "The Self-Assembling Brain" (Princeton University Press, 2021) kirjoittaja, pyrkii hankkeillaan paitsi hankkimaan uutta tieteellistä tietoa, myös tarjoamaan kestävää dataa ja julkaisuja, jotka helpottavat tutkimukseen pääsyä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Berliinin vapaan yliopiston yksivuotinen tutkimusprojekti lupaa paitsi syvempiä oivalluksia hedelmäkärpästen aivoihin, myös merkittäviä näkemyksiä biologisten ja keinotekoisten järjestelmien vuorovaikutuksesta neurobiologiassa.