Das menschliche Gehirn ist strukturell und funktionell heterogen und individuell verschieden. Das hat eine große Bedeutung für das Verständnis von Erkrankungen des Gehirns, aber auch der Alterung und der Evolution. Um die komplexe Organisation des Gehirns abbilden zu können, ist ein dreidimensionales Modell des Gehirns notwendig, das strukturelle und funktionelle Organisationsprinzipien über die verschiedenen Skalen in einem multi-modalen Atlas zusammenführt. Damit sollen neurobiologische Grundlagen mentaler Fähigkeiten und ihrer individuellen Ausprägung erfasst und die dahinter stehenden Mechanismen identifiziert werden.
Der Institutsbereich "Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns" (INM-1) entwickelt auf der Grundlage von zyto- und rezeptorarchitektonischen, genetischen und funktionellen Daten sowie PLI-basierten Karten zur Verbindungsarchitektur (der Konnektivität der verschiedenen Hirnregionen) solch einen Atlas. Zentrales Element ist das „Big Brain“, ein 3D-rekonstruierter histologischer Datensatz mit einer räumlichen Auflösung von 20 Mikrometern. Die Analyse der umfangreichen Datenmengen wird durch Bildanalyse, künstliche neuronale Netze und Supercomputing ermöglicht.
Es werden Karten der menschlichen Hirnrinde, subkortikaler Kerngebiete und Faserbahnen anhand von architektonischen und funktionellen Kriterien entwickelt, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt werden (JuBrain cytoviewer, SPM Toolbox). Diese Karten sind Bestandteil des HBP Human Brain Atlas.
