Wie lernen Mensch und Maschine?

Der Mensch lernt, indem sich die Netzwerke aus Nervenzellen im Gehirn in ihrer Struktur und Funktion an neue Situationen anpassen. Künstliche neuronale Netze verhalten sich ähnlich. Doch was läuft bei Mensch und Maschine genau ab? Und warum zeigen einige Kinder Lern- und Entwicklungsstörungen?

Wenn ein Kind sich nicht wie erwartet entwickelt oder in der Schule eine Lernschwäche zeigt, suchen seine Eltern Unterstützung, zum Beispiel bei Entwicklungspädiatern. Trotz einiger Therapiemöglichkeiten ist der Erfolg jedoch häufig nicht so gross wie erhofft. Denn noch immer wissen wir viel zu wenig über die Mechanismen, die es den neuronalen Netzwerken im Gehirn erlauben, sich richtig zu entwickeln und sich an neue Aufgaben und Situationen anzupassen.

Im universitären Forschungsschwerpunkt «Plastische Hirnnetzwerke für Entwicklung und Lernen» wollen wir diese Mechanismen entdecken und unter anderem herausfinden, welche genetische Faktoren dafür zuständig sind. Mittels Verhaltenstests und moderner bildgebender Verfahren möchten wir Zusammenhänge zwischen Störungen in der Anpassungsfähigkeit von Hirnnetzwerken und Entwicklungs- oder Lerndefiziten finden. Der Vergleich mit künstlichen neuronalen Netzwerken kann dabei helfen, Prinzipien der Anpassungsfähigkeit besser zu verstehen. Die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung wollen wir in die Klinik übertragen und so neue diagnostische Verfahren und innovative Therapien entwickeln.

An unserem Stand erfahren Sie, wie wir in der Grundlagenforschung im Labor und in klinischen Projekten mit den Kindern und Jugendlichen arbeiten. Sie können mit unserem neuartigen und selbstgebauten Lichtscheibenmikroskop «mesoSPIM» hochauflösende 3D Bilder von ganzen Hirnstrukturen aufzunehmen. Zudem dürfen Sie bei einem einfachen Verhaltenstest gegen andere Teilnehmende oder gegen eine Maschine antreten. Dabei erfahren Sie, wie sich das Lernen bei Mensch und Maschine unterscheidet. Auch Kinder kommen bei uns nicht zu kurz. Wir zeigen euch, wie das Gehirn aus einer Buchstabensuppe ein Wort macht.