Abteilung Biomedizinische Optik

Dabei ergeben sich zwei wichtige Stoßrichtungen: die Messung der Aktivität und die Rekonstruktion der Schaltkreise. Der schnelle Informationsfluss im Gehirn erfolgt im Wesentlichen über die Nervenausläufer, Axone genannt, in denen sich eine elektrochemische Erregung aktiv fortpflanzen kann.

Entlang dieser Axone befinden sich in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen spezielle zellbiologische Strukturen, die in der Lage sind, auf chemischem oder elektrischem Weg Verbindungen zu benachbarten Auswüchsen (Dendriten) von anderen Nervenzellen herzustellen und damit Information auf diese Zellen zu übertragen. Diese als "Synapsen" bezeichneten Verbindungen zwischen den Zellen sind höchstwahrscheinlich einer der Orte, wo Information dauerhaft gespeichert wird (das Langzeitgedächtnis).

Um jedoch zu verstehen, was sich zum Beispiel bei der Erkennung eines Gesichts oder eines Geruchs oder auch nur bei der Wahrnehmung einer Bewegung wirklich abspielt, ist es nötig zu wissen, wie zum einen die elektrische und chemische Aktivität bis hinein in die feinsten Verästelungen verteilt ist und wie zum anderen das Netzwerk der Verbindungen geknüpft ist, durch das sich diese Aktivitäten wiederum gegenseitig bedingen.