9.1.18
IST-Austria-Forscher stellten Neuro-"Weltformel" auf
So wie Physiker waren
Neurowissenschafter bisher auf der Suche nach einer "Theorie für Alles",
mit der man unterschiedlichste Phänomene erklären kann. Forscher des
Institute of Science and Technology (IST) Austria haben nun eine
einheitliche Formel aufgestellt, wie neuronale Informationen kodiert
werden. Sie ist ein Rahmenwerk, das bisherige Ansätze verbindet,
berichten sie im Fachjournal "Pnas".
Bisher hatte man drei Haupttheorien mit jeweils
verschiedenen Annahmen über die Eigenschaften der sensorischen Neuronen,
also Nervenzellen, die Informationen aus der Umwelt verarbeiten,
erklären die Forscher um Gasper Tkacik vom IST Austria in Klosterneuburg
(NÖ) in einer Aussendung. Bei der "effizienten Kodierung" ging es zum
Beispiel darum, dass Neuronen trotz Signalrauschen so viele
Informationen wie möglich auswählen und weiterleiten. Die "vorhersagende
Kodierung" setzte voraus, dass trotz Reizflut nur jene Information
Eingang findet, die auch in Zukunft benötigt wird, wie zum Beispiel eine
Bewegungsrichtung. "Spärliche Kodierung" wiederum bedeutete, dass immer
nur wenige Neuronen aktiv sind. Wie sehr solche Theorien überlappen
oder vereinbar sind, war aber unklar.
Die IST-Forscher haben nun ein Rahmenwerk und
eine mathematische Formel dafür geschaffen. Der neuronale Code hängt
demnach von mehreren Parametern ab: Dem Rauschen, ob das Signal in
Zukunft verwendet wird, und wie komplex es ist. Die bisherigen Theorien
galten nur für einzelne Bereiche, die mit der neuen Funktion aber
gänzlich umfasst werden. Damit sei es nun möglich, Phänomene zu
erklären, die man zwar beobachtet hat, aber mit keinem der bisher
existierenden Modelle interpretieren konnte, meinen sie.