An international research team led by Andre Fenton von der New York University und Abhishek Kumar von der University of Wisconsin–Madison forscht am Marine Biological Laboratory (MBL) in Woods Hole, Massachusetts, an innovative Ansatz zur Aufklärung der molekularen Grundlagen menschlicher Gedächtnisbildung. Inspiriert von Platons Philosophie, dass Erfahrungen neuronale Veränderungen im Gehirn bewirken, zielen die Wissenschaftler darauf ab, Gedächtnis nicht nur als Speicher vergangener Ereignisse, sondern als Vorhersagemodell für die Zukunft zu verstehen. Ihr Fokus liegt auf dem Hippocampus – einem seahorseähnlichen Hirnareal, das entscheidend für die Bildung langfristiger Erinnerungen ist. Hier betrachten sie die Neuronen als „Neuronenwald“, wobei die Zellkörper wie Baumstämme und die Dendriten wie Blätter erscheinen. Die Herausforderung besteht darin, spezifische Proteinmarker – nur etwa 1 Prozent aller Marker – zu identifizieren, die für die Speicherung von Erinnerungen entscheidend sein könnten. Diese Suche war bislang extrem zeitaufwendig und datenintensiv. Mit Unterstützung von NVIDIA RTX-GPUs und HP Z-Arbeitsstationen sowie der VR-Plattform syGlass gelang es dem Team erstmals, 10 Terabyte hochauflösender 3D-Bild-Daten zu erfassen, zu überprüfen und zu speichern. Diese Technologien ermöglichten eine visuelle Inspektion der komplexen neuronalen Strukturen in Echtzeit und transformierten die Forschung in eine interaktive, immersive Erfahrung. Die Kombination aus künstlicher Intelligenz, leistungsstarker Hardware und virtueller Realität beschleunigt die Analyse erheblich und eröffnet neue Wege, um die Beziehung zwischen Struktur und Funktion von Hirnzellen zu entschlüsseln. Das langfristige Ziel ist es, die molekularen Mechanismen der Gedächtnisbildung zu entschlüsseln, um so die Ursachen neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Demenz besser zu verstehen. „Fast alle psychischen Störungen hängen mit dem ab, was das Gehirn speichert – mit Überzeugungen, Erwartungen, Ängsten“, betont Fenton. Die Forscher untersuchen, wie sich Gedächtnisstörungen ergeben, wenn Proteine an falsche Stellen im Hippocampus wandern. Die Erkenntnisse könnten künftig zur Entwicklung präziserer Diagnose- und Therapieansätze beitragen. Ein besonderer Erfolg war die Einbindung von drei High-School-Studenten in das Projekt. Mit Hilfe von syGlass-VR-Headsets konnten die Jugendlichen in die 3D-Bilder eintauchen und spezifische, gedächtnisrelevante Proteine identifizieren – eine Aufgabe, die selbst für Experten herausfordernd ist. Die positive Resonanz motiviert das Team, die Kooperation in Zukunft zu erweitern: „Warum nur drei Schüler?“, fragt Fenton. „Nächstes Jahr könnten es zehn sein – an mehreren Standorten.“ Industrieexperten loben die Initiative als wegweisendes Beispiel für die Integration von KI, VR und High-Performance-Computing in der akademischen Forschung. Die Synergie aus NVIDIA-Technologie, HP-Arbeitsstationen und syGlass zeigt, wie moderne Tools nicht nur die Effizienz steigern, sondern auch die wissenschaftliche Bildung und den Zugang zu komplexer Forschung für jüngere Generationen erweitern. Die MBL-Forschung demonstriert, wie interdisziplinäre Innovationen die Grenzen des Verständnisses des menschlichen Geistes erweitern und gleichzeitig die nächste Generation von Wissenschaftlern begeistern können.