Das FIAS konnte den Neuroinformatiker Prof. Dr. Gordon Pipa als neuen Fellow gewinnen. Der Lehrstuhlinhaber für Neuroinformatik und Direktor des Instituts für Kognitionswissenschaft an der Universität Osnabrück befasst sich mit der Informationsverarbeitung im Gehirn. Dabei nutzt er Methoden, die von der mathematischen Beschreibung über Computer-basierte Methoden bis zum maschinellen Lernen und der künstlichen Intelligenz reichen.

Ziel seiner Forschung ist es, die Prinzipen der neuronalen Informationsverbreitung zu verstehen und in künstlichen Systemen umzusetzen. Dabei untersucht seine Gruppe vor allem die Informationsverarbeitung durch Nervenzellen. Sie nutzen sehr kurze elektrische Impulse, die Aktionspotenziale. Diese Eigenschaft unseres Gehirns erlaubt es, Informationsverarbeitung extrem effizient auch bezüglich der notwendigen Energie, die von dem System verbraucht wird, umzusetzen. Eine besondere Rolle bekommt dabei das Sammeln der eingehenden Informationen im Dendriten – faserige Fortsätze der Nervenzellen, die wie komplexe Antennen des Systems funktionieren. 

Pipas Arbeitsgruppe untersucht die Verarbeitung der Informationen im Dendriten und erstellt konzeptuelle Modelle, um die Funktion der dendritischen Informationsverarbeitung im Kontext des großen neuronalen Netzwerks zu verstehen. Zudem beschäftigt sich die Neuroinformatik mit den experimentellen Methoden der virtuellen Realität, der Schlafforschung, insbesondere des Luziden Träumens, der Emergenz von Intelligenz in kognitiven Systemen, und dem Maschinellen, um dynamische Systeme auf experimentell beobachteten Daten abzuleiten. In diesem Bereich modelliert die Gruppe aktuell die Ausbreitung infektiöser Krankheiten wie COVID-19, mit einer bisher unerreichten räumlichen Auflösung.

Pipa hat in Frankfurt am Main studiert und war bereits vor vielen Jahren Junior Fellow am FIAS; später forschte er am MIT in Cambridge, und am Massachusetts General Hospital in Boston (USA). „Forschung ist die Erfüllung meines Lebenstraums“, so Pipa. Er versuche jeden Tag mit Freude, gemeinsam mit anderen Konzepte der Informationsverarbeitung in komplexen Systemen wie unserem Gehirn zu verstehen. „Damit ermöglichen wir neue, bessere und effizientere Technologien".

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