Bernstein Netzwerk

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Das Bernstein Netzwerk (offizielle Bezeichnung: Nationales Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience; kurz NNCN) ist ein deutsches Forschungsnetzwerk, das 2004 als Förderinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) eingerichtet wurde. Ziel der Initiative war die langfristige Etablierung der Forschungsdisziplin Computational Neuroscience in Deutschland.[1]

Im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung wird das Bernstein Netzwerk mittlerweile mit einem Gesamtvolumen von rund 170 Mio. Euro unterstützt. Das Netzwerk umfasst bundesweit über 200 Arbeitsgruppen an mehr als 25 Standorten.[2] Die beteiligten Forschungsgruppen sind an Universitäten und außeruniversitären Forschungsinstituten (Fraunhofer-, Helmholtz-, Leibniz- und Max-Planck- Instituten) angesiedelt. Mithilfe einer BMBF-Anfinanzierung wurden an deutschen Universitäten im Rahmen des Bernstein Netzwerks 22 neue Professuren im Themenfeld der Computational Neuroscience geschaffen, die dauerhaft von den Bundesländern weitergeführt werden.

Wissenschaftler des Netzwerks sind an Studiengängen und Weiterbildungsangeboten beteiligt.

In Kooperation mit mehr als zwanzig Industriepartnern werden konkrete biomedizinische oder technologische Anwendungsperspektiven (weiter-)entwickelt (s. z. B. Brain-Computer-Interface, Retina-Implantat, Cochlea-Implantat, Prothese, Fahrerassistenzsysteme, Neuromorphe Chips). In Zusammenarbeit mit klinischen Forschern werden neue Diagnosemethoden, Therapieansätze oder Hilfsmittel für neurologische oder psychiatrische Erkrankungen erforscht (z. B. Epilepsie, Tinnitus, Amyotrophe Lateralsklerose, Parkinson-Krankheit, Schlaganfall, Depression, Schizophrenie).

Namensgeber für das Netzwerk war der deutsche Physiologe Julius Bernstein (1839–1917). Seine „Membrantheorie“ lieferte die erste biophysikalische Erklärung dafür, wie Nervenzellen Informationen durch elektrische Ströme weiterleiten und verarbeiten. Mit seiner mathematischen Beschreibung ebnete er auch den Weg, neuronale Vorgänge des Gehirns im Computer zu simulieren.

Struktur[Bearbeiten]

Sechs Bernstein Zentren (in Berlin, Freiburg, Göttingen, Heidelberg-Mannheim, München und Tübingen)[3][4] bilden lokale Strukturkerne des Bernstein Netzwerks. Als zusätzliche, kleinere Strukturkerne wurden fünf Bernstein-Gruppen (in Bochum, Bremen, Heidelberg, Jena und Magdeburg) eingerichtet.[5] Elf Bernstein Kooperationen verknüpfen Bernstein Zentren mit weiteren, deutschlandweit verteilten Arbeitsgruppen.[6]

Seit 2006 hat das BMBF jährlich einen Bernstein Preis an herausragende Nachwuchswissenschaftler im Forschungsfeld der Computational Neuroscience vergeben.[7] Der Preis ist mit bis zu 1,25 Mio. Euro über fünf Jahre dotiert und ermöglicht den Aufbau einer unabhängigen Nachwuchsgruppe an einer deutschen Forschungsinstitution.

Seit 2008 bzw. 2009 beinhaltet das Bernstein Netzwerk zwei thematische Foki, in denen erste Schritte in Richtung Anwendungen exploriert werden. Der Bernstein Fokus: Neurotechnologie umfasst 4 lokale Verbundprojekte (in Berlin, Göttingen, Frankfurt und Freiburg-Tübingen)[8], der Bernstein Fokus: Neuronale Grundlagen des Lernens acht Verbundprojekte[9].

Einbindung in die internationale Forschungslandschaft[Bearbeiten]

Der deutsche INCF-Knoten (G-Node) verbindet das Bernstein-Netzwerk mit dem internationalen Netzwerk der International Neuroinfomatics Coordination Facility.

Seit 2010 fördert das BMBF in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation (NSF) und den National Institutes of Health (NIH) im Rahmen des Bernstein-Netzwerks bzw. dem CRCNS-Programm deutsch-US-amerikanische Kooperationsprojekte auf dem Gebiet der Computational Neuroscience.[10][11]

In Zusammenarbeit von BMBF, Deutscher Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Japan Science and Technology Agency (JST) wurden 2011 erstmals deutsch-japanische Kooperationsprojekte in Computational Neuroscience ausgeschrieben.[12][13]

Bernstein-Konferenz[Bearbeiten]

Mitglieder des Bernstein-Netzwerks richten seit 2005 die jährliche Bernstein-Konferenz (bis 2008: „Bernstein Symposium“) an wechselnden Standorten des Netzwerks aus.[14]

Bernstein Computational Neuroscience[Bearbeiten]

Mitglieder des Bernstein-Netzwerks haben 2009 den gemeinnützigen Verein Bernstein Computational Neuroscience e. V. gegründet, dessen Ziele die Förderung von Wissenschaft, Forschung und Lehre in Computational Neuroscience und die Vermittlung von Forschungsinhalten und -ergebnissen an die Öffentlichkeit sind.[15] Seit März 2014 kann jede natürliche oder juristische Person Mitglied werden, die auf dem Gebiet der Computational Neuroscience oder in verwandten Fächern wissenschaftlich tätig ist und zur Erreichung der Vereinszwecks beiträgt.

Literatur[Bearbeiten]

  • Peter Dayan, Larry F. Abbott: Theoretical neuroscience: computational and mathematical modeling of neural systems. MIT Press, Cambridge, Mass 2001, ISBN 0-262-04199-5.
  • William Bialek, Fred Rieke, David Warland, Rob de Ruyter van Steveninck: Spikes: exploring the neural code. MIT Press, Cambridge, Mass 1999, ISBN 0-262-68108-0.
  • David Sterratt, Bruce Graham, Andrew Gillies, David Willshaw: Principles of Computational Modelling in Neuroscience. Cambridge University Press, 2011, ISBN 978-0521877954.
  • Sonja Grün, Stefan Rotter (eds.): Analysis of Parallel Spike Trains. Springer Series in Computational Neuroscience, 2010. ISBN 978-1441956743.
  • Hanspetter A. Mallot: Computational Neuroscience: A first course. Springer Series in Bio-/Neuroinformatics, 2013. ISBN 978-3319008608.
  • James M. Bower (ed.): 20 years of Computational Neuroscience. Springer Series in Computational Neuroscience, 2013. ISBN 978-1461414230.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Überblick des Bundesministeriums für Bildung und Forschung über das Bernstein Netzwerk
  2. Überblick über das Bernstein Netzwerk
  3. Beitrag im Biotechnologie-Forum zur zweiten Förderperiode der Bernstein Zentren
  4. Informationen zu den Bernstein Zentren auf der Webseite des Bernstein Netzwerks
  5. Informationen zu den Bernstein Gruppen auf der Webseite des Bernstein Netzwerks
  6. Informationen zu den Bernstein Kooperationen auf der Webseite des Bernstein Netzwerks
  7. Übersicht zum Bernstein Preis auf der Webseite des Bernstein Netzwerks
  8. Informationen zum Bernstein Fokus Neurotechnologie auf der Webseite des Bernstein Netzwerks
  9. Informationen zum Bernstein Fokus Lernen auf der Webseite des Bernstein Netzwerks
  10. CRCNS-Programm
  11. Informationen zu D-USA Kooperationen der Webseite des Bernstein Netzwerks
  12. Deutsch-Japanisches Förderprogramm in Computational Neuroscience
  13. Informationen zu D Kooperationen der Webseite des Bernstein Netzwerks
  14. Webseite der Bernstein Konferenz
  15. Webseite des Bernstein Computational Neuroscience e. V.