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SUMMARY:Wie verarbeitet das Gehirn sensorische Informationen während der Entscheidungsfindung?  Prof. Dr. Armin Bahl\, Universität Konstanz
DESCRIPTION:Menschen und Tiere sammeln fortlaufend Informationen aus ihrer Umgebung und verknüpfen sie über Zeit und Raum\, um Entscheidungen zu treffen. Welche neuronalen Prozesse diesen erstaunlichen Berechnungen zugrunde liegen\, ist jedoch noch weitgehend ungeklärt. In meinem Vortrag stelle ich zunächst Verhaltensexperimente mit Zebrafischlarven vor. Dabei zeigt sich\, dass die Tiere bei Entscheidungen überraschend ähnliche Strategien nutzen\, wie sie bereits bei Menschen und Affen beschrieben wurden. Da Zebrafischlarven fast vollständig transparent sind\, können wir mithilfe moderner Mikroskopieverfahren die Aktivität des gesamten Gehirns beobachten\, während die Tiere Informationen verarbeiten. Elektronenmikroskopische Aufnahmen\, mit der Auflösung von einzelnen Synapsen\, ermöglichen es uns anschließend\, die Verbindungen zwischen einer großen Zahl von Nervenzellen in dem beteiligten Netzwerk zu untersuchen. Auf diesen Messdaten aufbauende Computermodelle zeigen schließlich\, wie die Fähigkeit\, Informationen über die Zeit zu sammeln\, aus den biologisch gemessenen Verbindungen zwischen Nervenzellen entstehen kann. \nDas Bernstein Center Freiburg und die Fakultät für Biologie laden im Wintersemester 2026/27 wieder zu spannenden Fragen\, kreativen Ansätzen und praxisbezogenen Methoden rund um das Thema Neurowissenschaften ein. Herausragende Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus ganz Deutschland werden jeweils aus Sicht ihrer Disziplin anschaulich und verständlich über ihre Forschung berichten.
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SUMMARY:Digitale Zwillinge großer Hirnnetzwerke - Forschungsplattformen für die künstliche Intelligenz (Prof. Dr. Markus Diesmann\, FZ Jülich)
DESCRIPTION:Das Großhirn von Säugetieren beruht auf einem einheitlichen Baustein: Lokalen Netzwerken von Nervenzellen\, sogenannten Mikro-Schaltkreisen. Menschen haben mehr vom Gleichen. Von der Maus zum Menschen vergrößert sich das Volumen des Großhirns etwa tausendfach. Ähnliche Gewebe finden sich zudem in den verschiedenen Hirnarealen derselben Art\, unabhängig davon\, ob sie visuelle oder auditorische Information verarbeiten\, oder mit der Planung von Bewegungen beschäftigt sind. Auf dieser zweifachen Einheitlichkeit beruht die Hoffnung\, dass wir grundlegende Prinzipien der Informationsverarbeitung des Gehirns entdecken können.\nDer Vortrag bespricht\, wie digitale Zwillinge von Hirnnetzwerken als Forschungsplattform dienen können\, um effiziente\, skalierbare KI-Systeme zu entwickeln. \nDas Bernstein Center Freiburg und die Fakultät für Biologie laden im Wintersemester 2026/27 wieder zu spannenden Fragen\, kreativen Ansätzen und praxisbezogenen Methoden rund um das Thema Neurowissenschaften ein. Herausragende Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus ganz Deutschland werden jeweils aus Sicht ihrer Disziplin anschaulich und verständlich über ihre Forschung berichten.
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SUMMARY:Künstliche natürliche Intelligenz - Wie funktioniert Lernen in künstlichen und biologischen neuronalen Netzen? Prof. Dr. Robert Gütig\, Charité Berlin
DESCRIPTION:Künstliche neuronale Netze sind biologischen Netzen nachempfunden. Doch die künstlichen Nervenzellen verhalten sich nicht wie echte. Die erfolgreichen Lernalgorithmen künstlicher neuronaler Netze machen sich diesen Unterschied zunutze und sind daher für biologische Gehirne ungeeignet. Wie können wir die Lernalgorithmen anpassen\, damit sie uns zu verstehen helfen\, wie Lernen in biologischen (unseren) Gehirnen funktioniert? Und können wir dann die Leistung künstlicher neuronaler Netze steigern\, wenn wir sie aus Neuronen zusammensetzen\, die sich biologisch verhalten?  \nDas Bernstein Center Freiburg und die Fakultät für Biologie laden im Wintersemester 2026/27 wieder zu spannenden Fragen\, kreativen Ansätzen und praxisbezogenen Methoden rund um das Thema Neurowissenschaften ein. Herausragende Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus ganz Deutschland werden jeweils aus Sicht ihrer Disziplin anschaulich und verständlich über ihre Forschung berichten.
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SUMMARY:Merkwürdiger Riechsinn: Von Minineuronen und Mustererkennung im Bulbus Olfactorius (Prof. Dr. Veronica Egger\, Universität Regensburg)
DESCRIPTION:Der Geruchssinn ist einer der ältesten Sinne und im Vergleich zu anderen Sinnen wie Hören und Sehen noch wenig untersucht. Olfaktorische Objekte wie beispielsweise der Duft von Kaffee unterscheiden sich grundlegend von visuellen Objekten wie etwa einer Kaffeetasse\, da Gerüche im Gehirn zunächst als großräumig verteiltes Aktivierungsmuster repräsentiert werden. Die neuronalen Netzwerke der Geruchsverarbeitung haben daher fundamental andere Aufgaben zu lösen als Netzwerke des visuellen Systems.\nSowohl beim Riechen als auch beim Sehen finden sich in der zweiten Verarbeitungsebene nach den Sinnesrezeptoren spezielle Schaltkreise auf kleinstem Raum\, über die die beteiligten Nervenzellen in beide Richtungen Signale austauschen können. Im Riechsystem beinhalten diese sogenannten reziproken Schaltkreise eine anatomisch und physiologisch einzigartige Ausprägung der lokalen synaptischen Verarbeitung\, die ich als „Mini-Neuron“ bezeichnen möchte. Ich werde aufzeigen\, wie diese Mini-Neurone die Synthese olfaktorischer Objekte bereits auf einer frühen Verarbeitungsebene ermöglichen könnten \nDas Bernstein Center Freiburg und die Fakultät für Biologie laden im Wintersemester 2026/27 wieder zu spannenden Fragen\, kreativen Ansätzen und praxisbezogenen Methoden rund um das Thema Neurowissenschaften ein. Herausragende Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus ganz Deutschland werden jeweils aus Sicht ihrer Disziplin anschaulich und verständlich über ihre Forschung berichten.
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