Hirnforschung und Graphen, hoch dotierte Forschungsfelder der Zukunft.
Das „Future and Emerging Technologies" (FET) Programm der EU stattet für einen Zeitraum von zehn Jahren die sogenannten „Flagship Projects“ mit einem Budget von jeweils 1 Mrd. Euro aus. Damit sollen revolutionäre wissenschaftliche Ergebnisse in bisher noch nie dagewesenem Ausmaß erzielt werden.  Foto: (c) TU Wien

Den Verstand verstehen

140 Partner aus 20 Nationen widmen sich im "Human Brain Project" sämtlichen Aspekten der Gehirnforschung – von der Informatik bis zur Biologie. "Das menschliche Gehirn zu verstehen, ist eine der großen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Von neuen Behandlungsmethoden für Gehirnerkrankungen über revolutionäre Informations- und Kommunikationstechnologien bis hin zu wissenschaftlichen Antworten auf die fundamentale Frage „Was bedeutet es, Mensch zu sein?“ ist das Spektrum relevanter Aspekte breit. „Es gibt vielfältigste Bestrebungen in der Gehirnforschung. In dieser Vielfalt orten wir gleichzeitig auch ein großes Hindernis: Wir produzieren weltweit Daten und Fakten, verlieren uns mittlerweile aber in Details“, erklärt Wolfgang Maass, Leiter des Instituts für Grundlagen der Informationsverarbeitung der TU Graz. Eine gesamtheitliche Betrachtung und Integration sämtlicher an der Gehirnforschung beteiligter Forschungsdisziplinen hat bislang gefehlt.

Der Leiter der Innsbrucker Abteilung für Experimentelle Psychiatrie, Univ.-Prof. Dr. Alois Saria an der Medizinischen Universität Innsbruck, ist einerseits im Managementboard vertreten und wird andererseits im Rahmen des Projektes das menschliche Gehirn simulieren. Er soll in dem zukunftsweisenden Projekt die Ausbildung von rund 500 bis 1.000 PhD Studierenden koordinieren, neue Ausbildungsmodelle und Curricula entwickeln sowie eine neue Fernstudienplattform für junge WissenschafterInnen aufbauen. In dem Projekt werden darüber hinaus weitere Wissenschafter aus Österreich mitarbeiten. Der renommierte Hirnforscher Prof. Peter Jonas vom Institute of Science and Technology Austria in Klosterneuburg wird essentielle Daten aus dem Hippocampus generieren, die dann in das Simulationsmodell einfließen.

„Da Teile des Projektvolumens offen ausgeschrieben werden, besteht die Möglichkeit für weitere Fachgruppen, sich an dem Projekt in Zukunft zu beteiligen,“ erklärt Prof. Alois Saria.

Licht aus dem Galsfaserkabel

127 Projektpartner aus 17 Nationen forschen an den Graphen. Spätestens seit der Verleihung desr Nobelpreises für Physik an Andre Geim und Kostya Novoselov für die ersten Graphen-Experimente, gilt das neue Material aus wabenförmig angeordneten Kohlenstoff-Atomen als Hoffnungsträger. Wenn Lichtteilchen auf das Material treffen, können dadurch Elektronen aus ihrem Platz gelöst werden. Sie beginnen sich zu bewegen, Strom beginnt zu fließen.
Diese Umwandlung von Licht in elektrischen Strom ist für die Computertechnik äußert wichtig – etwa wenn man Lichtsignale aus einem Glasfaserkabel in elektrische Signale für den Computer umwandeln möchte. Foto: Graphen: Durch Lichteinstrahlung werden Ladungsträger freigesetzt und Strom beginnt zu fließen. (c) TU Wien,

Graphen ist ein Material von besonders leichten aber stabilen Strukturen. Es ist durch seine 2dimensionale Kristallstruktur das dünnste Material, gleichzeitig auch das leichteste, 300 mal stärker als Stahl, härter als Diamant, transparent wie Glas, leitet Strom wesentlich besser als bisher bekannte Materialien, ist biegsam und kann jede Form annehmen.

Nicht nur in der Computertechnik soll künftig Graphen eingesetzt werden: Aufgrund der speziellen elektronischen Struktur eignet sich das Material auch zum Detektieren langwelliger Strahlung – das könnte für Molekülspektroskopie nützlich sein, weil genau diese langwellige Strahlung eng mit Vibrationen oder Rotationen in Molekülen in Verbindung steht. Auch im Bereich der Medizintechnik soll Graphen neue Möglichkeiten eröffnen.

Rückfragehinweis: