Lernen und Gedächtnis in balancierten Systemen

Henning Sprekeler untersucht, wie das Gehirn einerseits stabile Aktivität, beispielsweise Erinnerungen, erhalten, und sich dennoch durch Lernvorgänge verändern kann. Jede Nervenzelle in unserem Gehirn ist mit vielen tausend anderen Nervenzellen verknüpft. Ein solches Netzwerk besteht nicht nur aus Zellen, die andere erregen, sondern auch aus hemmenden Nervenzellen. Die Aktivität hemmender und erregender Nervenzellen muss stets gut ausbalanciert sein. Störungen dieses Gleichgewichts spielen vermutlich bei Krankheiten wie Epilepsie und Schizophrenie eine wichtige Rolle. Gleichzeitig muss das Gehirn in der Lage sein, sich durch Lernprozesse zu verändern. Kürzlich stellte Sprekeler gemeinsam mit Kollegen ein Modell vor, das eine kontinuierliche Balance zwischen Aktivierung und Hemmung in komplexen Netzwerken ermöglicht. Dabei zeigte sich, dass diese Stabilisierung wiederum Einfluss auf den Lernvorgang selbst hat - welchen genau, ist noch völlig unbekannt.

Mit seinem Forschungsansatz verbindet Sprekeler zwei große Forschungsbereiche der Neurowissenschaft, den des Lernens mit dem der Modellierung balancierter neuronaler Netze. „Ich möchte dazu beitragen, dass man irgendwann versteht, wie komplexe Netzwerke wie unser Gehirn lernen“, erklärt der Preisträger. Außerdem interessiert ihn, inwiefern sich diese Lernvorgänge auf einfache Prinzipien zurückführen lassen, die die Informationsverarbeitung von Sinnesreizen im Gehirn beschreiben.

Preisträger
Dr. Henning Sprekeler Institute für Theoretische Biologie Humboldt-Universität zu Berlin Invalidenstr. 43 10115 Berlin Tel.: +49 30 2093 8630