Künstliche Intelligenz (KI), die ein lebendiges Nervensystem steuert – klingt nach Science-Fiction, oder? Doch genau das ist einer Forschergruppe der Harvard University gelungen. Mithilfe einer innovativen Kombination aus KI und Biotechnologie haben sie das Verhalten winziger Fadenwürmer (C. elegans) gezielt beeinflusst. Diese Forschung eröffnet faszinierende Möglichkeiten für die Verbindung von KI und Biologie und könnte eines Tages sogar therapeutische Anwendungen finden.

Worum geht es in der Studie?

In dieser Studie haben Wissenschaftler eine KI mit dem Nervensystem von Fadenwürmern verknüpft, um deren Bewegungen zu steuern. Die Würmer wurden optogenetisch verändert – das bedeutet, sie wurden genetisch so angepasst, dass bestimmte Nervenzellen durch Lichtimpulse aktiviert oder gehemmt werden können. Diese Technologie ermöglichte es der KI, gezielte Lichtsignale zu senden, um das Verhalten der Würmer zu steuern.

Warum ist das spannend?

Das wirklich Bemerkenswerte an dieser Forschung ist, dass die KI nicht einfach nur als Steuermechanismus fungierte. Sie lernte, wie sie das Nervensystem der Würmer effizienter nutzen konnte, als die Würmer es von sich aus könnten. Das System war sogar flexibel genug, um sich an verschiedene Konfigurationen des Nervensystems anzupassen – eine beeindruckende Leistung, die zeigt, wie KI und Biologie zusammenarbeiten können, um komplexe Aufgaben zu lösen.

Was wurde herausgefunden?

Die KI lernte, wie sie die Würmer zu einer Futterquelle navigieren konnte, indem sie präzise auf das Nervensystem der Würmer einwirkte. Diese Technik funktionierte nicht nur in einer Umgebung, sondern auch in verschiedenen neuen Umgebungen. Das zeigt, dass die KI sich an veränderte Bedingungen anpassen und dennoch erfolgreich das Verhalten der Würmer lenken kann. Es handelte sich also um eine Art von Kooperation zwischen der KI und dem Nervensystem, nicht um ein reines Kontrollsystem.

Die Bedeutung für die Forschung

Diese Studie zeigt, wie KI und biologische Nervensysteme miteinander interagieren und kooperieren können. In der Zukunft könnte dieses Wissen einen großen Einfluss auf die Neurowissenschaften haben, insbesondere in Bezug auf neue Therapieansätze für neurologische Erkrankungen. Parkinson oder andere Erkrankungen des Nervensystems könnten eines Tages von dieser Art der Forschung profitieren, wenn es gelingt, die Mechanismen weiter zu verfeinern und ethische Fragen zu klären.

Grundlagenforschung als Schlüssel

Diese Forschung ist ein Paradebeispiel dafür, warum Grundlagenforschung so wichtig ist. Auch wenn der Gedanke an eine direkte medizinische Anwendung noch weit entfernt erscheint, legen solche Studien den Grundstein für künftige Innovationen. Indem Wissenschaftler die Funktionsweise von Nervensystemen in Kombination mit KI erforschen, schaffen sie das Wissen, das später für konkrete medizinische Anwendungen genutzt werden kann.

Fazit

Die Verschmelzung von KI und Nervensystemen eröffnet spannende neue Perspektiven für die Biologie und Neurowissenschaften. Diese Studie zeigt, dass es möglich ist, lebende Organismen gezielt zu beeinflussen, indem man KI einsetzt, um mit deren Nervensystem zu interagieren. Die Forschung steckt zwar noch in den Anfängen, doch das Potenzial ist enorm – für Wissenschaft, Medizin und vielleicht sogar die Art und Weise, wie wir über das Zusammenspiel von Mensch und Maschine denken.

Li, C., Kreiman, G. & Ramanathan, S. Discovering neural policies to drive behaviour by integrating deep reinforcement learning agents with biological neural networks. Nat Mach Intell 6, 726–738 (2024). https://doi.org/10.1038/s42256-024-00854-2