Projekt Blue Brain: obnova mozga da bolje razumijemo
Ljudski je mozak opisan kao najsloženiji sustav koji postoji, ali to ne sprječava neuroznanstvenike i inženjere da sanjaju o tome da potpuno shvate njegovo djelovanje. U stvari, neki od njih su predloženi za stvaranje digitalne reprodukcije ljudskog encefala da bi mogao provesti s njim istrage koje bi bile nemoguće provesti iz promatranja i eksperimentiranja sa stvarnim živčanim sustavom u funkciji.
To je upravo cilj projekta Blue Brain, nevjerojatno ambiciozne inicijative koja je pokrenuta 2005. godine koju promoviraju IBM i švicarski sveučilište (École Polytechnique Fédérale de Lausanne ili EPFL).
Što je do sada učinjeno na IBM-u
Više od deset godina, Projekt Blue Brain On gradi računalni model koji sadrži informacije o strukturi i funkcioniranju malog dijela mozga štakora. Ova digitalna rekonstrukcija, koja danas odgovara nešto više od trećine kubičnog milimetra tkiva, ima za cilj vjerno reproducirati način na koji se živčane stanice povezuju i aktiviraju jedni druge, pa čak i kako činjenica da ti obrasci aktivacije uzrokuju da se mozak fizički mijenja tijekom vremena zbog plastičnosti mozga.
Osim što pokriva mnoga druga područja mozga, projekt Blue Brain mora poduzeti kvalitativni skok koji uključuje odlaskom iz digitalnog rekonstrukcije mozga štakora da učini isto s ljudskim mozgovima , mnogo veći i složeniji.
Što bi se moglo koristiti ovaj digitalni mozak?
Cilj projekta Blue Brain je, ukratko, stvoriti računalni model s kojim možete u određenoj mjeri predvidjeti način na koji će se područje neuronskog tkiva aktivirati ako se na neki način stimulira , To znači da je namjera stvoriti alat koji omogućuje testiranje hipoteze i pokušati ponavljati više puta sve vrste eksperimenata izvedenih s pravim mozgovima kako bi vidjeli jesu li dobiveni rezultati solidni, a ne rezultat slučajnosti.
Potencijal ovog projekta mogao bi biti ogroman, prema njegovim promotorima, budući da bi postojanje digitalne rekonstrukcije velikih produžetaka neurona omogućilo dobivanje "testnog lutke" u kojem će se eksperimentirati sa svim vrstama situacija i različitim varijablama koje bi utjecale na način u kojem se aktiviraju živčane stanice ljudskog mozga.
Ovim modelom možemo, primjerice, proučiti kako funkcioniraju sve vrste kognitivnih procesa, kao što je naš način zabilježivanja uspomena ili zamišljanje akcijskih planova, a možemo predvidjeti i koja će vrsta simptoma proizvesti ozljedu u određenim područjima moždani korteks Ali, osim toga, moglo bi poslužiti i za rješavanje jedne od velikih tajni ljudskog mozga: kako se stvara svijest, subjektivno iskustvo onoga što živimo.
Proučavanje svijesti
Ideja da svijest proizlazi iz koordiniranog rada velikih mreža neurona raspoređenih diljem mozga, umjesto da ovisi o dobro definiranoj strukturi i skriven od strane nekog dijela središnjeg živčanog sustava, je u vrlo dobrom stanju. To ga čini mnogim neuroznanstvenicima Da bi shvatili što je priroda svijesti, važno je pogledati obrasce sinkronizirane aktivacije tisuća neurona odjednom , a ne toliko proučavajući anatomske strukture mozga odvojeno.
Projekt Plavi mozak omogućit će nam promatranje i interveniranje u realnom vremenu o aktivacijskim obrascima mnogih neuronskih mreža , što se može učiniti samo na vrlo ograničen način s pravim mozgovima, i vidjeti, na primjer, koje se promjene događaju kada netko ode od budnog spavanja bez sanjanja i što se događa kada se svijest vraća u obliku snova tijekom REM faze.
Nedostaci projekta Blue Brain
Procjenjuje se da ljudski mozak sadrži oko sto milijardi neurona. Pri tome moramo dodati da se funkcioniranje živčanog sustava objašnjava više kako neuroni međusobno djeluju, nego po njihovoj količini, što može uvelike varirati bez utjecaja na opće funkcioniranje mozga, pa su stoga relevantne tisuće sinaptičkih veza da svaki neuron može uspostaviti s ostalima. U svakoj sinaptičkoj vezi između dva neurona, osim toga, postoje milijuni neurotransmitera koji se neprekidno oslobađaju , To znači da je vjerodostojno ponovno stvaranje ljudskog mozga nemoguć zadatak, bez obzira na broj godina koji je posvećen ovoj tvrtki.
Stvoritelji Blue Brain projekta moraju nadoknaditi ove nedostatke pojednostavljenjem funkcioniranja njihovog digitalnog mozga.Ono što im je činiti, u osnovi, jest proučavanje funkcioniranja malog dijela mozga nekoliko štakora (informacije prikupljene tijekom dvadeset godina) i "kondenziranje" ovih informacija kako bi se razvio algoritam koji je napravljen za predviđanje uzoraka aktivacije ovih živčanih stanica. Nakon što je to učinjeno s grupom od 1.000 neurona, istraživači su ponovno iskoristili ovaj algoritam kako bi se stvorilo 31.000 neurona koji se aktiviraju na isti način.
Činjenica da je toliko pojednostavljena u izgradnji ovog privremenog modela i da će to učiniti isto s ljudskim mozgom koji želi ponovno stvoriti, napravio je mnoge glasove koji su na taj projekt podigli tako skupi i spor razvoj. Neki neuroznanstvenici vjeruju da je ideja digitalne rekreacije mozga apsurdna , budući da živčani sustav ne radi s binarnim jezikom ili s predefiniranim programskim jezikom. Drugi jednostavno kažu da su troškovi previsoki za izvedbu koja se može privući projektu. Vrijeme će pokazati da li inicijativa projekta Blue Brain daje plodove koji su od njega očekivali.
