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Tim Vogels

Bernstein Preis für Computational Neuroscience, 2012

"Was unser Gehirn so flexibel macht"

Wie ist es möglich, dass wir uns bei der kontinuierlichen Reizüberflutung, der wir oft ausgesetzt sind, ganz flexibel den jeweils relevanten Informationen zuwenden und alles andere ausblenden können? Man stelle sich nur ein großes Orchester mit fast hundert Musikern vor. Inmitten eines Stückes können wir dabei ganz gezielt unsere Aufmerksamkeit auf die Tuba zu lenken, ohne uns vom virtuosen Solo des ersten Geigers ablenken zu lassen. Einen Augenblick später schon lauschen wir dann der Oboe.

Diese Flexibilität, und die Mechanismen, die ihr im Gehirn zugrunde liegen, sind der Gegenstand von Tim Vogels’ Forschung. Sein Handwerkszeug sind theoretische Modelle. Mit ihrer Hilfe kann er im Computer neuronale Netzwerke simulieren und als virtuelle „Versuchskaninchen“ verwenden, um neue Hypothesen auszuformulieren, die dann auch testbare Vorhersagen für neurobiologische Experimente liefern. Ihn interessieren dabei sowohl langsame Veränderungen, wie sie typischerweise mit Lernprozessen einhergehen, als auch ganz kurzfristigen Änderungen, die uns beispielsweise einen schnellen Wechsel unseres Aufmerksamkeits-Fokus erlauben.

Vogels’ bisherige Forschungsarbeiten haben bereits die Grundlagen zur Untersuchung dieser Fragen gelegt: Dank Vogels’ und anderen Modellen weiß man heute, dass die neuronalen Netze im Gehirn vor allem durch eine genau abgestimmte Mischung von Reizung und Hemmung in einer sensiblen Balance gehalten werden. Vogels glaubt, dass darin der Schlüssel zu den flexiblen Umschaltmechanismen des Gehirns liegt. „Ich stelle mir vor, dass Reiz und  Hemmung miteinander wie Gast und Türsteher interagieren“, so Vogels. „Die Qualitäten von beiden entscheiden, welcher Gast, also welcher Umweltreiz, durchgelassen wird und welcher nicht. Aber auch andere Details können eine Rolle spielen, im übertragenen Sinne etwa, ob das Etablissement schon voll ist, oder mit wie vielen Freunden der Gast da ist.“

Tim Vogels hat nach Vergabe des Bernstein Preises eine Karriereoption außerhalb Deutschlands wahrgenommen. Da er die BMBF-Fördermittel im Ausland nicht nutzen kann, wurde der Bernstein Preis 2012 nachträglich an Ilka Diester vergeben.