Neues Gehirn-Atlas mit 18 Aufgaben und 11 Probanden
Das Individual Brain Charting (IBC)-Projekt hat seine umfangreichste Datenveröffentlichung vorgestellt. Dabei handelt es sich um die fünfte und aktuellste Version eines hochauflösenden fMRI-Datensatzes, der nun 18 neue kognitive Aufgaben umfasst. Diese zusätzlichen Daten stammen von elf Freiwilligen, die wiederholt gescannt wurden. Durch diese wiederholten Aufnahmen unter streng kontrollierten Bedingungen erhält jeder der Teilnehmer im Durchschnitt etwa 40 Stunden Scandaten. Die Daten sind frei über die EBRAINS-Plattform zugänglich und werden in einer neuen Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Scientific Data detailliert beschrieben. Das IBC-Projekt startete bereits im Jahr 2014 mit dem Ziel, die Funktionsweise individueller Gehirne über ein breites Spektrum kognitiver Funktionen hinweg zu kartieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Studien, bei denen oft verschiedene Gruppen unterschiedlicher Aufgaben durchgeführt werden, konzentriert sich dieses Projekt auf wenige Teilnehmer, die viele verschiedene Aufgaben unter identischen Bedingungen ausführen. Dies ermöglicht einen einzigartigen Einblick in die individuelle Variabilität der Gehirnorganisation. Ana Fernanda Ponce, erste Autorin der Studie und Forscherin an der Universität Paris-Saclay, betont, dass dieser Ansatz wichtige Details verlorene Einzelfallinformationen wieder sichtbar macht. So lässt sich beobachten, wie verschiedene kognitive Prozesse in einem einzigen Gehirn zusammenwirken. Mit dieser aktuellen Veröffentlichung umfasst der Datensatz nun insgesamt 67 verschiedene Aufgaben, 530 Vergleiche zwischen Aufgabenbedingungen und 188 kognitive Konzepte. Diese Erweiterung schafft eine solide Grundlage für eine hochpräzise Gehirnkartierung und rechnergestützte Modellierung. Der Datensatz ist besonders wertvoll für die Validierung neuer Modelle in der Kognitionsforschung sowie für die Entwicklung von KI-Modellen neuronaler Aktivität. Da dieselben Personen über so viele verschiedene Aufgaben hinweg untersucht wurden, können Forscher untersuchen, wie kognitive Prozesse innerhalb eines Individuums interagieren. Zudem lässt sich prüfen, wie gut computergestützte Gehirmodelle verschiedene Aufgaben oder Kontexte bewältigen können. Die gesamten Daten stehen über den EBRAINS Knowledge Graph zur Verfügung und erfüllen dabei die Standards für Auffindbarkeit, Zugänglichkeit, Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit (FAIR) sowie die Vorgaben der Datenschutz-Grundverordnung (GDPR). Ein zentrales Element für den Erfolg des Projekts ist die langfristige Motivation der Probanden. Wie Ponce anmerkt, ist es eine besondere Herausforderung, Teilnehmer für eine so intensive Studienreihe zu gewinnen, die viele wiederholte Scansitzungen erfordert. Die Forscher zeigen sich außerordentlich dankbar für das Engagement und die Beständigkeit der Freiwilligen. Diese Daten werden die neurologische Forschung langfristig prägen, indem sie detaillierte Einblicke in die Individualität menschlicher Gehirnfunktionen ermöglichen.
