Projekt Blue Brain: prebudovanie mozgu, aby to lepšie pochopilo
Ľudský mozog bol popísaný ako najkomplexnejší systém, ktorý existuje, ale nezastaví neurovedov a inžinierov, aby snívali, že sa plne porozumejú jeho činnosti. V skutočnosti, niektoré z nich boli navrhnuté na vytvorenie digitálnej reprodukcie ľudského encefalónu aby mohol s ním vykonávať vyšetrovanie, ktoré by nebolo možné vykonať z pozorovania a experimentovania so skutočným nervovým systémom v prevádzke.
To je práve cieľ projektu Blue Brain, čo je neuveriteľne ambiciózna iniciatíva, ktorá bola spustená v roku 2005, podporovaná spoločnosťou IBM a švajčiarskou univerzitou (École Polytechnique Fédérale de Lausanne alebo EPFL).
Čo sa doteraz uskutočnilo v spoločnosti IBM
Počas viac ako desiatich rokov Projekt Blue Brain Vytvára počítačový model, ktorý obsahuje informácie o štruktúre a fungovaní malej časti mozgu potkana. Táto digitálna rekonštrukcia, ktorá dnes zodpovedá nie viac ako tretine milimetra tkaniva, sa zameriava na vernú reprodukciu spôsobu, akým sa nervové bunky navzájom spájajú a aktivujú, a dokonca aj to, ako skutočnosť, že tieto aktivačné vzorce spôsobujú fyzickú zmenu mozgu v priebehu času kvôli mozgovej plasticite.
Okrem pokrytia mnohých ďalších oblastí mozgu, projektu Modrý mozog musí prijať kvalitatívny skok, ktorý zahŕňa prechod z digitálnej rekonštrukcie mozgu potkana, aby sa to stalo s ľudským mozgom , oveľa väčší a zložitejší.
Čo by mohol použiť tento digitálny mozog?
Cieľom projektu Modrý mozog je, stručne povedané, vytvorte počítačový model, pomocou ktorého môžete do určitej miery predpovedať spôsob, akým sa aktivuje oblasť neurónového tkaniva, ak je stimulovaná určitým spôsobom , To znamená, že je potrebné vytvoriť nástroj, ktorý umožní testovať hypotézu a pokúsiť sa opakovať niekoľkokrát všetky druhy experimentov vykonaných s reálnymi mozgami, aby zistili, či získané výsledky sú pevné a nie výsledok náhody.
Potenciál tohto projektu by mohol byť podľa jeho promotérov obrovský, pretože existencia digitálnej rekonštrukcie veľkých rozšírení neurónov by umožnila získať "skúšobnú figurínu", ktorá by experimentovala so všetkými druhmi situácií a rôznymi premennými, ktoré by ovplyvnili spôsob v ktorom sú aktivované nervové bunky ľudského mozgu.
Pomocou tohto modelu by sme mohli napríklad študovať, ako fungujú všetky druhy kognitívnych procesov, ako napríklad spôsob vzbudzovania spomienok alebo predstavovanie akčných plánov, a tiež by sme mohli predvídať, ktorý typ symptómov by spôsobil ujmu v určitých oblastiach mozgová kôra Ale navyše by to mohlo slúžiť na vyriešenie jednej z veľkých tajomstiev ľudského mozgu: ako vzniká vedomie, subjektívna skúsenosť toho, čo žijeme.
Študovanie vedomia
Myšlienka, že vedomie vyvstáva z koordinovanej práce veľkých sietí neurónov rozložených v mozgu, namiesto toho, aby záviselo od dobre definovanej štruktúry a skryté niektorou časťou centrálneho nervového systému, je veľmi dobré. To robí veľa neurovedov tomu názoru Aby sme pochopili, čo je povaha vedomia, dôležité je pozrieť sa na vzory synchronizovanej aktivácie mnohých tisícok neurónov naraz , a nie toľko štúdií anatomických štruktúr mozgu oddelene.
Projekt Blue Brain nám umožní pozorovať a zasahovať v reálnom čase o aktivačných modeloch mnohých neurónových sietí , čo sa dá urobiť len veľmi obmedzene skutočnými mozgami a vidíte napríklad, aké zmeny nastáva, keď niekto ide z prebudenia na spánok bez snívania a čo sa stane, keď sa vedomie vráti vo forme snov počas fázy REM.
Nevýhody projektu Blue Brain
Odhaduje sa, že ľudský mozog obsahuje približne sto miliárd neurónov. K tomu musíme dodať, že fungovanie nervového systému sa vysvetľuje skôr tým, ako neuróny interagujú navzájom než ich množstvom, ktoré sa môže značne líšiť bez ovplyvnenia celkového fungovania mozgu, a preto sú relevantné tisíce synaptických spojení že každý neurón môže vytvoriť s ostatnými. V každom synaptickom spojení medzi dvoma neurónmi sú navyše milióny neurotransmiterov, ktoré sa uvoľňujú nepretržite , To znamená, že verne obnoviť ľudský mozog je nemožné úlohy, bez ohľadu na počet rokov, ktoré sú venované tejto spoločnosti.
Tvorcovia projektu Modrý mozog musia tieto nedostatky vykompenzovať zjednodušením fungovania svojho digitálneho mozgu.V podstate ide o to, aby študovali fungovanie malej časti mozgu niekoľkých potkanov (informácie zhromaždené počas dvadsiatich rokov) a "kondenzovali" túto informáciu s cieľom vyvinúť algoritmus na predpovedanie aktivačných vzorcov týchto nervových buniek. Akonáhle to bolo vykonané so skupinou 1000 neurónov, výskumníci znova použili tento algoritmus na vytvorenie 31 000 neurónov aktivujúcich rovnakým spôsobom.
Skutočnosť, že to bolo tak zjednodušené pri konštrukcii tohto dočasného modelu a že to urobí to isté s ľudským mozgom, ktorý chce znovu vytvoriť, spôsobilo, že proti tomuto projektu sa zvýšil počet hlasov tak drahý a pomalý vývoj. Niektorí neurovědia sa domnievajú, že myšlienka digitalizácie mozgu je absurdná , pretože nervový systém nefunguje s binárnym jazykom alebo s preddefinovaným programovacím jazykom. Iní jednoducho hovoria, že náklady sú príliš vysoké na výkonnosť, ktorú možno pritiahnuť k projektu. Čas ukáže, či iniciatíva Blue Brain Project prináša ovocie, ktoré sa od nej očakávalo.
