Leibniz-Gemeinschaft fördert Junior Research Group NeuroSIM von Laura Heinen am DWI
Der Senat der Leibniz-Gemeinschaft hat sieben neue Leibniz-Junior Research Groups für eine fünfjährige Förderung ausgewählt. Darunter ist auch das Forschungsprojekt „NeuroSIM“ von Dr. Laura Heinen, die sich im starken Wettbewerb durchgesetzt hat und ab 2026 rund 1,7 Millionen Euro erhält, 700.000 Euro davon stellt das Institut als Eigenbeteiligung bereit. Mit ihrer Nachwuchsgruppe verfolgt sie das ambitionierte Ziel, interaktive Materialien zu entwickeln, die Informationen ähnlich wie biologische Nervenzellen aufnehmen, verarbeiten und weitergeben können.
Vom Nervensystem inspiriert
In lebenden Organismen wird komplexe Information durch elektrische Signale zwischen Nervenzellen übertragen. Sie ermöglichen es uns, uns zu bewegen, zu lernen, uns Dinge zu merken, unsere Umgebung wahrzunehmen und auf sie zu reagieren sowie Informationen effizient zu verarbeiten. Digitale Systeme versuchen diese Fähigkeiten bereits durch künstliche neuronale Netzwerke nachzuahmen. Doch in synthetischen, weichen Materialien steckt dieses Potenzial noch in den Kinderschuhen: Es fehlt an vielschichtiger Komplexität, Persistenz und echter Autonomie. Genau hier setzt das Projekt NeuroSIM an.
Materialien mit „künstlicher Synapsenfunktion“
Dr. Heinen entwickelt mit ihrem Team synthetische Zellen, die als aktive, energiegetriebene Bausteine für zukünftig neuartige „Informationsmaterialien“ dienen sollen. Das Gerüst dieser künstlichen Zellen besteht aus Lipiden, die sich zu kleinen kugelförmigen Vesikeln anordnen und somit eine Membranschicht bilden, die ihr inneres Kompartiment von der äußeren Umgebung abgrenzt. „Die aktiven Funktionen dieser Zellen werden durch spezifische Membranproteine ermöglicht, wodurch elektrische und chemische Signale empfangen, verarbeitet und autonom weitergeleitet werden können – ganz nach dem Vorbild echter Neuronen“, erläutert Laura Heinen.
Mit den Junior Research Groups unterstützt die Leibniz-Gemeinschaft die frühe wissenschaftliche Selbstständigkeit herausragender Nachwuchsforscherinnen und -forscher. Neben der finanziellen Förderung aus Mitteln des Leibniz-Wettbewerbs profitieren die Gruppenleitungen von umfangreichen Angeboten zur Vernetzung und Weiterbildung im Rahmen des Leibniz Best Minds-Netzwerks.