Neuartiger Chip ahmt menschliches Gehirn nach

Forscher an der australischen RMIT-University nahmen das menschliche Gehirn als Vorbild für einen elektronischen Speicher und wollen diesen mittels Optogenetik umsetzen. [...]

Der neue Chip-Typ imitiert den besten Computer der Natur: das menschliche Gehirn.
Der neue Chip-Typ imitiert den besten Computer der Natur: das menschliche Gehirn. (c) RMIT Universität

Optogenetik erlaubt es, mit unglaublicher Präzision in das elektrische System des menschlichen Körpers hineinzuschauen und Neuronen mit Licht zu manipulieren und sie ein- und auszuschalten.

Natur als Konstruktionsvorlage

Der „Gehirnchip“ ist auf einem ultradünnen Material aufgebaut, das seinen elektrischen Widerstand in Anhängigkeit von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichts ändert. Das ermöglicht es, die Funktion nachzuahmen, die es Neuronen ermöglicht, Daten zu speichern und zu löschen. Laut Forschungsleiter Sumeet Walia von der RMIT–Universität bringt diese Technologie die Menschheit näher an die Künstlicher Intelligenz heran, die die Fähigkeiten des Gehirns komplett nachahmt.

„Unser Chip, inspiriert von der Optogenetik, imitiert die fundamentalen Funktionen des besten Computers der Natur, des menschlichen Gehirns„, erklärt Walia. Die Fähigkeit, Daten zu speichern, auszulesen und zu löschen, sei ein Schwachpunkt in der Computertechnik. Das Gehirn hingegen beherrsche diese Fähigkeiten perfekt. „Wenn wir unseren Chip mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen anstrahlen, ahmen wir die Funktion des Gehirns nach“, so der Computerwissenschaftler.

Die RMIT-Forscher Sumeet Walia and Taimur Ahmed. (c) RMIT Universität

Rechnen mit Licht statt Strom

Die Entwicklung ist dem Experten nach doppelt bedeutsam. Sie bringe den auf Photonen statt Elektronen basierten Computer näher und sei der Grundstein für die Realisierung eines bionischen Gehirns, eines „Gehirns auf dem Chip„, das von seiner Umwelt lernt, so wie es Menschen tun. Das Ergebnis sei auch wichtig für das Verständnis der Gehirnfunktionen und deren Störungen, etwa durch Alzheimer, sagt Taimur Ahmed, der zum Team gehört.

Der innovative Chip basiert auf schwarzem Phosphor, der natürlich vorkommt. Gegenwärtig hat er allerdings noch so viele Fehlstellen, dass er für eine technische Nutzung nicht infrage kommt. Normalerweise versucht man, Fehlstellen zu beheben. Die australischen Forscher nutzten sie dagegen gezielt aus, um etwas ganz Neues zu erschaffen.

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