Nieuw onderzoeksproject aan de FU Berlijn: Focus op hersenstructuren!

Nieuw onderzoeksproject aan de FU Berlijn: Focus op hersenstructuren!

Met een subsidie ​​van ruim 1,12 miljoen euro van de Volkswagen Foundation gaat op 16 juli 2025 een nieuw onderzoeksproject van start aan de Vrije Universiteit van Berlijn. Onder leiding van prof. dr. Peter Robin Hiesinger heeft het project de titel “The Information Content of Brain Wiring” en zal het vanaf januari 2026 gedurende vijf jaar worden gefinancierd. Dit project heeft tot doel de informatie-inhoud van biologische hersenstructuren, met name de fruitvlieghersenen (Drosophila), kwantitatief vast te leggen. Hiesinger benadrukt dat tot nu toe alleen kunstmatige neurale netwerken in bits kunnen worden gekwantificeerd, wat een kennislacune in het begrip van biologische netwerken aan het licht brengt.

Het onderzoeksteam is van plan experimentele benaderingen na te streven om lagere informatielimieten op verschillende beschrijvingsniveaus te bepalen. Een belangrijke stap zal het gebruik zijn van compressie-algoritmen en modelreconstructie op basis van live-beeldgegevens om de hersenstructuur te analyseren. Een interdisciplinaire aanpak slaat een brug tussen biologische en kunstmatige intelligentie. Het doel is om nieuwe inzichten te verwerven in de neurobiologie en de discussie over natuurlijke en kunstmatige denkprocessen te verrijken.

Interdisciplinaire samenwerking en financiering

Het project wordt niet alleen gefinancierd door de Volkswagen Foundation, maar ontvangt ook ongeveer 400.000 euro van de German Research Foundation (DFG) voor een aanvullend project. Het DFG-project getiteld “A bio-inspired Electrical Engineering Approach to Circuit Development” werkt samen met partners uit de elektrotechniek. Deze twee projecten versterken de onderzoekskracht van de Vrije Universiteit van Berlijn op het gebied van biologie, neurowetenschappen, computerwetenschappen en elektrotechniek en maken deel uit van een breder onderzoeksconcept dat zich bezighoudt met de opheldering van neuronale structuren.

Een van de fundamenten voor het onderzoeksproject is het connectoom, dat werd gereconstrueerd door het FlyWire Consortium. Het connectoom is van een zeven dagen oude volwassen vrouwelijke Drosophila melanogaster en bevat in totaal 127.978 neuronen en meer dan 2,6 miljoen drempelverbindingen. De nieuwste versies van de dataset laten zien dat de synapsen algoritmisch werden gedetecteerd, waarbij een betrouwbaarheidsscore tekenen van meetnauwkeurigheid bood. Neuronen zijn op basis van hun verbindingen in verschillende categorieën ingedeeld, die belangrijke inzichten verschaffen in hun functionaliteit in de hersenen.

Inzichten in de neurobiologie van kunstmatige intelligentie

Als onderdeel van de Dahlem Science Discussions zal prof. dr. Robin Hiesinger op 15 januari 2025 een lezing geven getiteld “Neurobiology of Artificial Intelligence”. Kunstmatig intelligente systemen zoals ChatGPT zijn gebaseerd op kunstmatige neurale netwerken, en de lezing zal de vergelijking tussen biologische en kunstmatige neurale netwerken bespreken. Vragen over genetisch gecodeerde ontwikkeling en de rol ervan in intelligentie zullen ook worden besproken.

De Dahlem Science Talks bieden iedere geïnteresseerde de mogelijkheid om meer te weten te komen over actuele onderzoeksonderwerpen. De evenementen vinden elke twee maanden plaats op de eerste woensdag om 18.00 uur. in het onderzoeksgebouw SupraFAB en zijn gratis. Hiesinger, woordvoerder van het DFG-onderzoeksconsortium FOR5289 (RobustCircuit.org) en auteur van het boek “The Self-Assembling Brain” (Princeton University Press, 2021), wil met zijn projecten niet alleen nieuwe wetenschappelijke kennis opdoen, maar ook duurzame data en publicaties aanreiken om de toegang tot onderzoek te vergemakkelijken.

Samenvattend belooft het eenjarige onderzoeksproject aan de Vrije Universiteit van Berlijn niet alleen diepere inzichten in het fruitvliegbrein, maar ook belangrijke inzichten in de interactie tussen biologische en kunstmatige systemen in de neurobiologie.