Die Welt - 20.03.2020

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antasie ist wichtiger als Wis-

sen, denn Wissen ist be-

grenzt.“ Für dieses Zitat und

ein kleines Foto von Albert

Einstein ist noch Platz. An-

sonsten ist die große blaue Doppel-

wandtafel im Arbeitszimmer von Ro-

bert Gütig übersät mit Formeln. Auch

wenn es hier um neuronales Lernen, das

Modellieren neurologischer Prozesse

und später um die Übersetzung gewon-

nener Erkenntnisse in Anwendungsfor-

men der künstlichen Intelligenz geht –

manches stellt sich analog besser dar.

Zumal hier noch Grundlagenforschung

betrieben wird und fundamentale Fra-

gen gestellt werden. „Ich will wissen,

wie das Gehirn denkt. Wir verstehen

noch nicht, warum die neuronalen Net-

ze so gut funktionieren und welche Al-

gorithmen im Gehirn laufen“, sagt der

Neurowissenschaftler, der im April 2018

an die Charité berufen wurde und seit-

dem sowohl dort als auch am Berlin In-

stitute of Health (BIH) eine W3-Profes-

sur für „Mathematische Modellierung

des neuronalen Lernens“ bekleidet.

„Das Herzstück unserer Forschung

ist es, zu verstehen, wie Nervenzellen

Informationen repräsentieren und ver-

arbeiten. Nervenzellen im Gehirn sind

nicht durchgängig aktiv. Sie ‚sagen‘ nur

etwas, wenn sie etwas zu sagen haben.

Ansonsten sind sie quasi ausgeschaltet.

Ich will verstehen, was dieser Algorith-

mus in unserem Gehirn ist“, so der ge-

bürtige Berliner, der nach Stationen am

Max-Planck-Institut für Experimentelle

Medizin in Göttingen, an der Heb-

räischen Universität von Jerusalem, in

Cambridge und Freiburg nun wieder in

seiner Heimatstadt tätig ist.

Mit seinem Team geht er auch der

Frage nach, wie sich Gedanken in einem

Netzwerk aus Nervenzellen darstellen

lassen. Dies sei erforderlich, um nach-

vollziehen zu können, wie das mensch-

liche Gehirn Informationen verarbeite

und „wie wir überhaupt lernen“. Dafür

entwickelt Robert Gütig mathemati-

sche Modelle von biologischen und neu-

ronalen Netzen. Mittels dieser Simula-

tionen können dann etwa die Verarbei-

tung von Sinnesreizen, wie Gerüche

oder Geräusche, im Gehirn dargestellt

werden. Ziel ist es, die Funktionsweise

von biologischen neuronalen Netzen zu

analysieren sowie zu erfahren, wie sich

das Lernen steuern lässt und welche Re-

geln daraus abzuleiten sind. „An der

Charité möchte ich die Modellierung

von mehrschichtigen neuronalen Net-

zen weiter vorantreiben, damit wir die-

se auch für komplexere neuronale

Schaltkreise verwenden und zelluläre

Prozesse noch realistischer abbilden

können“, sagt Gütig, der seine For-

schung im Rahmen des durch Bund und

Länder geförderten Exzellenzclusters

„NeuroCure“ betreibt. Die Übertragung

theoretischer Erkenntnisse in die Pra-

xis sieht er als mittelfristigen Prozess

an: „Klinisch helfen können sie viel-

leicht schon in einigen Monaten oder

aber in wenigen Jahren.“

Die Umsetzung von Forschungser-

gebnissen ist an der Charité ohne Um-

wege möglich. Für Peter Gocke, Leiter

der Stabsstelle Digitale Transformation,

ist das „der große Vorteil von Universi-

tätskliniken“. Man könne, „sehr schnell

etwas erproben, selbstverständlich im

Rahmen der ethischen und gesetzlichen

Rahmenbedingungen – Patientinnen

und Patienten dürfen auf gar keinen Fall

gefährdet werden“. Künstliche Intelli-

genz wird dabei immer wichtiger, spe-

ziell Diagnostik und Qualität der Prog-

nosen sollen so stetig verbessert wer-

den. Über trainierte Algorithmen sind

Informationen aus den großen Daten-

mengen herauszulesen, die bei einer

Auswertung durch menschliches Perso-

nal vielleicht gar nicht oder erst sehr

spät erkannt werden würden. „So wis-

sen wir, wann sich Schäden oder Zu-

stände verändern, bevor sie direkt über

die herkömmliche Datengewinnung in

Laborergebnissen oder auf einem Moni-

tor sichtbar sind, und können so umge-

hend reagieren, etwa Behandlungsart

oder Medikation anpassen.“

Was dem Experten Sorge macht, ist

der geringe Grad der Digitalisierung des

deutschen Gesundheitssystems. Gehe

man nach EMRAM, das den Digitalisie-

rungsgrad von Krankenhäusern misst,

stehe es nicht gut, so Peter Gocke. Das

Electronic Medical Record Adoption

Model kenne acht Level, von null bis

sieben. „Nur auf Level sechs und sieben

ist man wirklich digital. Im Durch-

schnitt erreicht Deutschland den Wert

2,4, womit wir im Vergleich zu anderen

Ländern eher schlecht aufgestellt sind.“

Die Charité liegt deutlich über diesem

Schnitt, die stetig steigenden Daten-

mengen werden von einem eigenen

Hochleistungsrechenzentrum in Berlin-

Buch unterstützt. Ein Grund für den all-

gemein geringen Digitalisierungsgrad

sei, dass man in Deutschland noch über

kaum strukturierte Daten verfüge.

„Noch immer ist zu viel nur in PDF-

Form hinterlegt“, und damit könne man

nicht richtig digital arbeiten, schon gar

nicht, wenn es um KI-basierte Anwen-

dungen gehe. Diese erforderten struk-

turierte Daten in hoher Qualität. „Jetzt

aber tut sich einiges, es ist viel Bewe-

gung insbesondere bei den Digitalisie-

rungsbestrebungen im Gesundheitswe-

sen zu registrieren“, so der Digitalchef

der Charité.

KI verändert auch die Radiologie, den

wohl visuellsten medizinischen Fachbe-

reich. Nicht zuletzt erlaube sie es, „we-

sentlich treffsichere Diagnosen zu stel-

len, weil man in hochdimensionale Räu-

me und viel tiefere Ebenen eindringen

kann“, sagt Tobias Penzkofer von der

Klinik für Radiologie an der Charité. Ein

prädestiniertes Einsatzgebiet ist das

aufwendige Sichten und Analysieren

von Bildern, auch weil moderne CT-

oder MRT-Geräte Organe immer fein-

teiliger vermessen. Ein einziges Lun-

gen-Screening produziert bis zu 800

Bilder. Deshalb sei es bei „einfacheren,

sich wiederholenden Tätigkeiten gut

möglich, dass die KI uns bald deutlich

entlasten wird“. Bei komplexen Fällen

werde allerdings wohl noch lange der

Mensch gefragt bleiben. „Aufgrund sei-

nes breiteren Verständnisses und der

Begabung, über den Tellerrand hinaus-

blicken zu können, kann er eine umfas-

sendere Einschätzung der Situation

treffen.“ Unabhängig von KI sieht Tobi-

as Penzkofer die Radiologie als den

Fachbereich an, bei dem die Digitalisie-

rung am weitesten fortgeschritten ist.

„Bilder, Befunde, Daten – in der Radio-

logie ist seit geraumer Zeit fast alles di-

gital.“

Unterdessen treibt den studierten

Physiker Robert Gütig eine Frage be-

sonders um: „Gibt es den einen, kom-

pakten Algorithmus – oder spielen sich

in unserem Gehirn doch viele Einzellö-

sungen für unterschiedliche Situatio-

nen ab?“ Würde es sich als „eine Art

großer Baumarktkiste mit einer An-

sammlung von einzelnen Lösungen“

entpuppen, wäre das schon eine Enttäu-

schung. „Mein Traum ist es, etwas zu

finden, mit dem sich die Arbeitsweise

des Gehirns mit wenigen Grundprinzi-

pien verstehen lässt, etwa so wie in der

klassischen Mechanik.“ Gelingt ihm

das, wäre ein Nobelpreis unabwendbar.

Nicht nur der kleine Einstein rechts un-

ten an der Wandtafel wäre stolz auf Ro-

bert Gütig.

Neurowissenschaftler Robert Gütig erforscht

vor allem die neuronalen Netze im menschlichen

Gehirn. Kommt man hinter ihre Geheimnisse,

kann dies Behandlungsmethoden revolutionieren –

mittels Künstlicher Intelligenz

VON JOCHEN CLEMENS

GETTY IMAGES/ARTPARTNER-IMAGES

Professor

Robert Gütig

will an der

Charité die

Möglichkeiten

der

KKKünstlichenünstlichen

Intelligenz

ausloten

JOCHEN CLEMENS

AAAuf deruf der

SUCHE nach

dem einen

Algorithmus

Computergenerierte Abbildung von Nervenknoten, die zum

neuronalen Netzwerk gehören

WR 3

20.03.20 Freitag,20.März2020

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Freitag,20.März2020

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DIE WELT FREITAG,20.MÄRZ2020 MEDIZIN DER ZUKUNFT 3

rité eingebettet in die Berlin University

AAAlliance, den Zusammenschluss der Ber-lliance, den Zusammenschluss der Ber-

liner Exzellenzuniversitäten.

Was tut die Charité, um exzellenten

wissenschaftlichen Nachwuchs zu be-

kommen?

Das ist eine ganz wesentliche Frage, die

sich in den nächsten Jahren noch ver-

schärfen wird, wenn der demografische

Wandel greift und die ersten geburten-

starken Jahrgänge in den Ruhestand ge-

hen. Darauf müssen wir vorbereitet

sein. Die Charité hat insbesondere im

Bereich des ärztlichen Nachwuchses er-

folgreich agiert. Um einen Facharzt zu

erwerben, müssen Nachwuchskräfte zu

100 Prozent ärztlich tätig sein. Die For-

schungszeit wird üblicherweise nicht

angerechnet. Das hat die Charité, auch

weil es in Berlin eine bemerkenswert

progressive Ärztekammer gibt, mit dem

Clinician Scientist Programm und der

BIH-Academy sehr gut gelöst. Es ist das,

glaube ich, deutschlandweit größte

Nachwuchsprogramm, in dem die ange-

henden Ärzte in einem geschützten

Rahmen sich ihrer Forschung widmen

können. Unsere Clinician Scientist sind

sehr erfolgreich. Sie sind häufig habili-

tiert, haben viele Drittmittel oder Publi-

kationen. Das wird jetzt mit dem Digital

in einer geeigneten Rechtsform zu verei-

nen. Wir hätten damit die Option auf ein

wirklich international wettbewerbs-

fffähiges Herzzentrum. Eine andere großeähiges Herzzentrum. Eine andere große

AAAktivität betrifft die Kooperation mitktivität betrifft die Kooperation mit

der Berliner Krankenhauskette Vivantes,

die über 5.800 Betten verfügt. Wir stre-

ben eine „Public-Public“-Partnerschaft

an, in der jeder zweite Patient in Berlin

in einem Bett der „öffentlichen“ Hand

liegt, was uns große Vorteile in der For-

schung, etwa bei klinischen Studien zu

Seltenen Erkrankungen, eröffnen würde.

Neben diesen Aktivitäten auf Kranken-

hausebene gibt es weitere im For-

schungsbereich. Eine davon betrifft das

Berliner Institut für Gesundheit (BIH),

das zum Ziel die schnelle Übertragung

erliner Institut für Gesundheit (BIH),

as zum Ziel die schnelle Übertragung

erliner Institut für Gesundheit (BIH),

von Forschungsergebnissen in die Klinik

hat. Es wird vom Bund und Land im Ver-

hältnis 90 zu 10 finanziert, mit einem

Jahresetat von 80 Millionen Euro und

soll zum 1. Januar 2021 strukturell in die

Charité integriert werden. Das entspre-

chende Gesetz ist in Vorbereitung. Die

andere institutionelle Zusammenarbeit,

die mir sehr wichtig ist und die wir gera-

de intensiv verhandeln, ist die mit dem

Max-Delbrück-Zentrum (MDC). Am

MDC gibt es hervorragende Grundlagen-

ffforschung, die wir näher an die Klinik he-orschung, die wir näher an die Klinik he-

ranrücken wollen. Außerdem ist die Cha-

Clinician Scientist Programm des BIH

ausgeweitet, um die Herausforderung

der Digitalisierung in der Nachwuchs-

ausbildung gezielt zu adressieren.

Welche Rolle messen Sie der Digitali-

sierung zu?

Wir sind dabei, eine Zukunftsstrategie

zu entwickeln: ‚Charité 2030 – gemein-

sam ein Ziel.‘ Dabei spielt auch der digi-

tale Wandel eine ganz zentrale Rolle.

Der demographische Wandel der nächs-

ten Jahre wird gerade in einem Univer-

sitätsklinikum nur dann zu bewältigen

sein, wenn alles, was nicht unbedingt

von Menschen an Menschen gemacht

werden muss, durch digitale Systeme

geleistet werden kann. Auf diesem Weg

wird sich das Narrativ der Digitalisie-

rung verändern. Das Ziel der Digitalisie-

rung ist nicht mehr, Arbeitskräfte ein-

zusparen, sondern Ressourcen freizu-

bekommen, um sich wieder mehr dem

individuellen Patienten zuzuwenden.

Noch sind dabei viele Probleme zu lö-

sen. Das betrifft die digitale Ausstat-

tung der Kliniken, aber auch Fragen des

Datenschutzes. Die Medizin wird in den

nächsten zehn Jahren einen ähnlichen

Veränderungsprozess durchlaufen wie

die Autoindustrie. Digitalisierung ist ein

Schlüssel für die Zukunft der Medizin.

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