Der Begriff "Blaues Gehirn" kann sich auf verschiedene Dinge beziehen, von einem ungewöhnlichen Käse bis hin zu einer wichtigen Struktur im menschlichen Gehirn. Dieser Artikel untersucht die unterschiedlichen Bedeutungen und Kontexte des Begriffs "Blaues Gehirn", von der kulinarischen Welt bis hin zu den Bereichen Neurowissenschaften und künstliche Intelligenz.
Das Blaue Hirni: Ein Schweizer Käse mit Charakter
Das Blaue Hirni, auch bekannt als Blau’s Hirni oder Blaues Belper Hirn, ist ein Frischkäse mit Blauschimmel aus Kuhmilch, der in Belp im Schweizer Kanton Bern von der Chäs Glauser AG unter der Leitung von Peter Glauser hergestellt wird.
Geschichte und Entstehung
Die Entstehung des Blauen Hirnis ist eher einem glücklichen Zufall als einer geplanten Entwicklung zu verdanken. Es wird berichtet, dass das Blaue Hirni mehr oder minder das Ergebnis eines Produktionsfehlers ist. Unbeabsichtigt kam eine Charge Frischkäse mit Blauschimmel in Kontakt. Schnell stellte man fest, dass das Ergebnis der Zufallskombination extrem lecker ist, und versuchte in vielfältigen weiteren Versuchen, die optimale Rezeptur für diese Neukreation zu finden. Nach zahlreichen weiteren Versuchen entstand schließlich das Blaue Hirni, bei dessen Herstellung Weiß- und Blauschimmel verwendet wird.
Herstellungsprozess
Heutzutage verwendet man für die Herstellung des Blauen Hirnis Frischkäse aus Rohmilch der regional ansässigen Simmentaler Rinder, einer Rasse, die allesamt aus der näheren Umgebung der Käserei stammen und artgerecht gehalten werden. Der frischen Milch wird bei der Produktion Blauschimmel (Penicillium roqueforti) und Weißschimmel (Geotrichum Candidum) zugegeben. Diese sorgen später für die blaue Färbung (Penicillium roqueforti) und die wellenförmige, hirnartige Oberfläche (Geotrichum Candidum) des Käses. Nach Dicklegung wird der Käse kuppelartig geformt und dann gesalzen.
Der Frischkäse reift dann etwa vier bis sechs Wochen in speziellen Reifekellern. Während der Reife entwickelt sich auf der zunächst reinweißen, im Aussehen an eine Kugel Vanilleeis erinnernde, Käseoberfläche allmählich der Blauschimmel. Dieser benötigt für sein Wachstum Sauerstoff. Da das Blaue Hirni jedoch nicht pikiert, d.h. mit Nadeln durchstochen wird, wie dies bei anderen Blauschimmelkäsen wie bspw. dem Roquefort oder dem Gorgonzola üblich ist, kann der Blauschimmel dabei nicht in das Innere des Käses dringen, so dass das Innere des Käses weiß bleibt und nicht mit Blauschimmeladern durchzogen ist. Gleichzeitig bildet der Weißschimmel während der Reifung die typische, an ein Gehirn erinnernde Oberfläche.
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Die beiden Schimmelarten sorgen bei jedem Käse für ein individuelles Aussehen. Je nachdem, in welchem Maße welcher Schimmel wächst und wie sie sich gegenseitig vermischen, kann ein Blaues Hirni eine blaue, aber auch eine graue, eine grünliche oder sogar eine schwarze Oberfläche haben.
Jedes Blaue Hirni kommt in einer runden, durchsichtigen und wieder verschließbaren Verpackung aus Kunststoff in den Handel, auf der die Herstellungswoche vermerkt ist. Somit kann jeder Verbraucher selbst bestimmen, wie lange er sein Hirni im eigenen Kühlschrank noch weiterreifen lassen will. Peter Glauser empfiehlt eine Reifung von zehn Wochen ab Herstellungsdatum. Während der Reifung lässt sich gut beobachten, wie sich Oberfläche und Farbe des Hirnis in Form und Farbe verändern.
Aussehen und Geschmack
Seinen Namen verdankt Blaues Hirni der Tatsache, dass sich während der Reifezeit auf der Oberfläche des halbrunden Käses eine wellenartige Struktur bildet, die an Walnüsse oder eben an Gehirn erinnert. Da sich während der Reifezeit auf der Oberfläche eine wellartige Schicht aus blauem Edelschimmel bildet, die an Walnüsse erinnert, aber auch schnell die Assoziation an ein Gehirn hervorruft, erhielt der Käse den besonderen Namen „blaues Hirni“.
Blaues Hirni hat eine halbkugelförmige, kuppelartige Form bei einem Gewicht von ca. 120 Gramm. Die Oberfläche des Käses hat, je nach Reifezeit eine mehr oder weniger ausgeprägte wellige Form, die an die Oberfläche einer Walnuss oder an die Windungen eines Gehirns erinnern. Je nach Reifedauer und dem Zusammenspiel der einzelnen Schimmelarten bildet sich auf der Oberfläche auch ein blauer, manchmal auch grauer, grünlicher oder fast schwarzer Edelschimmelrasen, der in allen Farbschattierungen essbar ist. Im Inneren bleibt das Blaue Hirni weiß bis cremefarbig.
Blaues Hirni hat jung eine bröckelige Konsistenz. Mit zunehmender Reife wird diese immer cremiger, weicher und schmelzender. Der Käse hat zunächst einen milden, leicht säuerlichen und salzigen Geschmack und ein frisches Aroma. Mit zunehmender Reife wird der Geschmack kräftiger und intensiver und es bilden sich komplexe würzige und buttrige Aromen, die auch Anflüge von Gräsern sowie leichte Röstaromen zeigen. Der Käse ist mild, säuerlich und salzig zugleich. Das Aroma intensiviert sich mit der Zeit zu einem würzig-, buttrigen Aroma, das Elemente von Gräsern und Röstaromen beinhaltet.
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Vertrieb
Das Blaue Hirni wird, abgesehen von der Direktvermarktung der Chäs Glauser AG, ausschließlich von der Firma Jumi vertrieben, die den Käse am Londoner Borough Market und dem Wiener Yppenplatz sowie im eigenen Geschäft in der Langen Gasse in Wien-Josefstadt sowie per Online-Versand verkaufen. Jumi wurde im Jahr 2004 von Jungbauer Jürg Wyss und von Mike Glauser, dem Sohn von Peter Glausers Cousin, gegründet.
Der Locus Coeruleus: Der Blaue Kern im Gehirn
Der blaue Kern, auch Locus coeruleus genannt, ist eine winzige Region im Hirnstamm. Als Hauptquelle des Neurotransmitters Noradrenalin hat er einen großen Einfluss darauf, ob unser Gedächtnis auch im Alter noch gut funktioniert.
Funktion und Bedeutung
Der Locus coeruleus ist nur etwa 15 Millimeter groß und über ein weitverzweigtes Netz von Nervenfasern mit nahezu dem gesamten Gehirn verbunden. Die Nervenzellen, aus denen er besteht, sind die Hauptquelle des neuronalen Botenstoffs Noradrenalin. Als sogenannter Neuromodulator reguliert Noradrenalin die Kommunikation zwischen Nervenzellen und trägt damit wesentlich zur Kontrolle von Stress, Gefühlen und Aufmerksamkeit bei. Zudem haben Tierstudien gezeigt, dass Noradrenalin auf zellulärer Ebene Umbauvorgänge unterstützt, die die langfristige Speicherung neuer Erinnerungen, Fähigkeiten und Kenntnisse ermöglichen.
Alterung und Alzheimer-Demenz
Mit fortschreitendem Alter zeigt der Locus coeruleus zunehmend Verfallserscheinungen, welche wahrscheinlich auf die Ansammlung von Giftstoffen aus dem Blutkreislauf sowie aus der Flüssigkeit, die Gehirn und Rückenmark umgibt, zurückzuführen sind. Neue Studien, die das Hirngewebe Verstorbener untersuchten, zeigen, dass einer der wesentlichen Krankheitsindikatoren der Alzheimer-Demenz bei den meisten Menschen mittleren Alters im Locus coeruleus festgestellt werden kann.
Frühere Tierversuche legten eine Verbindung zwischen einem gesünderen Locus coeruleus und besseren Lern- und Gedächtnisleistungen nahe. Aufgrund seiner geringen Größe und der Lage tief im Hirnstamm war es bislang nahezu unmöglich, den Locus coeruleus am lebenden Menschen zu untersuchen. Dank neuer Methoden der MRT-Bildgebung sowie weiterentwickelter Analyseverfahren kann diese Gehirnregion nun nichtinvasiv sichtbar gemacht werden.
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Forschungsergebnisse
Wissenschaftler*innen haben den Locus coeruleus von jüngeren und älteren Menschen näher untersucht und festgestellt, dass alterungsbedingte Beeinträchtigungen seiner Struktur und Funktion weitreichende Folgen für Aufmerksamkeit und Gedächtnis haben. Bei Erkrankungen wie der Alzheimer-Demenz sind im Locus coeruleus neuropathologische Veränderungen bereits sichtbar, bevor die ersten Verhaltensänderungen auftreten. Diese Periode könnte ein Zeitfenster darstellen, in dem die Krankheitsentwicklung noch beeinflusst werden kann.
Der Locus Coeruleus und die Aufmerksamkeit
Der Locus coeruleus hilft auch dabei, unseren Aufmerksamkeitsfokus zu kontrollieren. Durch Zusammenführung von Ergebnissen früherer Studien argumentieren Wissenschaftler*innen, dass der blaue Kern die Sensitivität unseres Gehirns in Situationen reguliert, die unsere Aufmerksamkeit erfordern. Während Phasen der Unachtsamkeit ist unser Gehirn von rhythmischen Fluktuationen neuronaler Aktivität geprägt. Es wird angenommen, dass in Momenten der Unachtsamkeit langsame rhythmische Aktivitätsmuster mit einer Frequenz von rund 10 Hertz, sogenannte Alpha-Oszillationen, die aktive Verarbeitung von eingehenden Sinnesinformationen hemmen. Diese Alpha-Oszillationen können dabei als Filter verstanden werden, der die Empfindlichkeit des Gehirns für externe Informationen reguliert.
Blue Brain Project: Simulation des Gehirns
Das Blue Brain Project ist eine Schweizer Hirnforschungsinitiative der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), die sich zum Ziel gesetzt hat, das Gehirn von Säugetieren digital zu rekonstruieren und zu simulieren. Hewlett Packard Enterprise (HPE) hat für dieses Projekt einen Supercomputer der nächsten Generation gebaut.
Zielsetzung und Herausforderungen
Hirnstörungen sind komplexe Phänomene, die von Genen über Schaltkreise bis hin zum gesamten Gehirn reichen. Eine integrierte Sicht darauf, wie all diese Ebenen zusammenwirken und bei Hirnerkrankungen gestört werden, ist die größte Herausforderung bei der Entschlüsselung des Gehirns. Das Blue Brain Project ist Vorreiter bei der Rekonstruktion und Simulation digitaler Gehirnmodelle zur Bewältigung dieser Herausforderung.
Technologie und Supercomputing
Der vom Blue Brain Project genutzte Supercomputer HPE SGI 8600 besteht aus 372 Rechnerknoten, die 1,06 Petaflops Spitzenleistung liefern. Das System verfügt über 94 Terabyte Arbeitsspeicher - das entspricht dem Arbeitsspeicher von rund 23.000 Laptops - und läuft mit den Prozessoren Intel Xeon Gold 6140 und Intel Xeon Phi 7230 sowie mit NVIDIA-Grafikprozessoren vom Typ Tesla V100. Das HPE SGI 8600 System wurde entwickelt, um komplexeste Probleme zu lösen. Das System ist Grundlage für einige der schnellsten Supercomputer der Welt. Blue Brain kann damit auf Tausende von Rechnerknoten skalieren. Das System bietet eine einfach zu verwaltende Architektur und verfügt über eine energieeffiziente Flüssigkeitskühlung, die keine erwärmte Luft in das Rechenzentrum abgibt.
Bedeutung für die Forschung
Die flexible Architektur des HPE SGI 8600 System ist entscheidend für das Ziel des Projekts, da es verschiedene Subsysteme beherbergen kann, die speziell auf Aufgaben wie Visualisierung oder Deep Learning ausgerichtet sind, die zusammen als ein einziges System betrieben werden. Wenn man heute bei Blue Brain ein einzelnes Neuron modelliert, führt das zu rund 20.000 gewöhnlichen Differentialgleichungen - wenn man eine ganze Hirnregion modelliert, steigt diese Zahl schnell auf 100 Milliarden Gleichungen, die gleichzeitig gelöst werden müssen.
Blue Brain als Nahrungsergänzungsmittel
Named Blue Brain ist ein Nahrungsergänzungsmittel, das dank seiner einzigartigen Formel hilft, psychophysischen Stress abzubauen, Gedächtnis und Konzentration zu fördern und eine tonisierende Wirkung zu erzielen. Die Formel enthält Bluenesse, einen exklusiven Extrakt aus Melissa Officinalis, der zur Unterstützung der kognitiven Leistungsfähigkeit und der psychischen Gesundheit entwickelt wurde.
Inhaltsstoffe und Wirkung
Bluenesse, titriert auf 6 % Rosmarinsäure, wird durch eine spezielle wässrige Extraktion aus den Blättern einer besonderen Sorte von Melissa Officinalis gewonnen. Seine spezielle Formel nutzt die Eigenschaften von Zitronenmelisse, Vitamin C und B6 sowie Lepidium meyenii Walp, die eine stärkende und unterstützende Wirkung bei Müdigkeit entfalten.
Einnahmeempfehlung
Es wird empfohlen, bei Bedarf einen Beutel direkt im Mund aufzulösen oder in einem halben Glas Wasser zu verdünnen. Sie können auch 1 oder 2 Beutel pro Tag einnehmen, 1 morgens und 1 nachmittags, oder den Inhalt beider Beutel in 1 Liter Wasser verdünnen und über den Tag verteilt trinken.
Künstliche Intelligenz und die Metapher des "Blauen Gehirns"
Die Narrative und Metaphern von Science Fiction, Medien und verschiedenster Akteur*innen über das, was mit dem Begriff “Künstliche Intelligenz” beschrieben wird, haben unsere Sicht auf KI-Systeme in der Gesellschaft beeinflusst. Metaphern sind überall um uns herum, und sie sind mächtig: Sie greifen auf unsere Erinnerungen zu, lösen Emotionen aus, beeinflussen unsere Einstellungen und prägen unsere Erwartungen an die Zukunft.
Die Maschine als Gehirn
Künstliche Intelligenz wird so häufig als eine Maschine mit menschlichem Gehirn dargestellt. Diese Metapher des "Blauen Gehirns" für KI-Systeme kann sowohl hilfreich als auch irreführend sein. Sie kann helfen, die Komplexität von KI zu veranschaulichen, aber auch unrealistische Erwartungen wecken und ethische Fragen aufwerfen.
Die Farben des Gehirns: Mehr als nur Grau
Wenn man bei einer neurochirurgischen Operation auf das Gehirn schaut, sieht man helle, beige anmutende Furchen und Windungen, die von rot schimmernden Blutgefäßen bedeckt sind. Und doch sprechen wir von den „grauen Zellen“. Das kommt daher, dass das Gehirn im Längs- oder Querschnitt betrachtet graue und weiße Areale aufweist. Die Farbe entsteht durch die Anordnung der Zellen des Gehirns, welches ja nicht nur aus Nervenzellen, sondern auch aus Glia- und Mikrogliazellen besteht.
Graue und weiße Substanz
Nervenzellen ihrerseits lassen sich in einen Zellkörper, mehrere, vergleichsweise kurze Zellfortsätze, die Dendriten und einen langen Zellfortsatz, das Axon, unterteilen. Die graue Substanz (Substantia grisea) kommt an der Oberfläche des Groß- und des Kleinhirns vor, also der Groß- und Kleinhirnrinde, aber auch in Bereichen tief im Gehirn, wie den Basalganglien und im Hirnstamm. An diesen Stellen befinden sich dicht an dicht die Nervenzellkörper, welche durch ihre Axone miteinander und mit weiter entfernt gelegenen Regionen verbunden sind. Ein einzelner Zellkörper eines Neurons hat keine Farbe - aber die hohe Packungsdichte erzeugt den Grauton.
Zwischen solchen Arealen grauer Substanz liegt die weiße Substanz (Substantia alba). Diese besteht, ebenso wie die graue, aus allen Zellarten des Gehirns - außer den Nervenzellkörpern. Doch sie enthält deren Axone, welche von einer Myelinscheide umgeben sind, die der elektrischen Isolierung dient. Je dicker diese Schicht, umso schneller können Signale von Nervenzelle zu Nervenzelle transportiert werden. Das Myelin ist sehr fettreich, was Axonen mit Myelinscheiden und damit auch der weißen Substanz ihre helle Farbe verleiht.
Schwarze, blaue und rote Bereiche
Im Mittelhirn liegt die so genannte schwarze Substanz (Substantia nigra). Diese Neurone sind durch das Pigment Neuromelanin schwarz gefärbt. Es entsteht aus einer Vorstufe des Neurotransmitters Dopamin, der in diesen Nervenzellen vorkommt. Besonders bei der Parkinson-Erkrankung sterben gerade diese Neurone ab und verursachen dadurch die bekannten Symptome.
Im blauen Kern (Locus caeruleus), einer Region im Hirnstamm, sind die Zellen ebenfalls reich an Neuromelanin, jedoch nicht ganz so sehr, wie in der schwarzen Substanz. Dadurch schimmert der leicht schwarze Farbton dieses Bereichs etwas bläulich. Zudem gibt es noch einen roten Kern (Nucleus ruber), welcher sich in der Nähe der schwarzen Substanz befindet und leicht rötlich oder rosa erscheint. Man vermutet, dass die Farbe durch eine dichte Anordnung von Blutgefäßen und einen starken Eisengehalt zustande kommt.
Das Gehirn hat also nicht nur eine Farbe - es überwiegen jedoch Grau und Weiß.