Projekt Blue Brain: přestavba mozku, aby to lépe porozumělo
Lidský mozek byl popsán jako nejkomplexnější systém, který existuje, ale to nezabrání neurovědům a inženýrům, aby snívali o tom, že plně pochopí jeho činnost. Ve skutečnosti, některé z nich byly navrženy k vytvoření digitální reprodukce lidského encefalonu aby mohl s sebou provést vyšetřování, která by nebyla možná z pozorování a experimentování se skutečným nervovým systémem v provozu.
To je přesně cíl projektu Blue Brain, což je neuvěřitelně ambiciózní iniciativa, která byla zahájena v roce 2005 a je podporována společností IBM a švýcarskou univerzitou (École Polytechnique Fédérale de Lausanne nebo EPFL).
Co se dalo dosud u společnosti IBM
Již více než deset let Projekt Blue Brain Stavěl počítačový model, který obsahuje informace o struktuře a fungování malé části mozku krysy. Tato digitální rekonstrukce, která dnes odpovídá jen málo více než třetině krychlových milimetrů tkáně, má za cíl věrně reprodukovat způsob, jakým se nervové buňky vzájemně propojují a aktivují, a dokonce jak skutečnost, že tyto aktivační vzorce způsobují fyzickou změnu mozku v průběhu času z důvodu plasticity mozku.
Kromě toho, že pokrývá mnoho dalších oblastí mozku, projekt Modrý mozog musí podniknout kvalitativní skok, který zahrnuje přechod z digitální rekonstrukce mozku krysy, aby se to stalo s lidským mozkem , mnohem větší a složitější.
Co by mohl tento digitální mozek použít?
Cílem projektu Blue Brain je, zkrátka, vytvořte počítačový model, pomocí něhož můžete do určité míry předpovědět způsob, jakým bude aktivována oblast neuronální tkáně, pokud je stimulována určitým způsobem , To znamená, že je třeba vytvořit nástroj, který umožní testovat hypotézu a pokoušet se několikrát opakovat všechny druhy experimentů prováděných s reálnými mozky, abychom zjistili, zda získané výsledky jsou solidní a nikoliv výsledek náhody.
Potenciál tohoto projektu by mohl být podle jeho promotérů enormní, protože existence digitální rekonstrukce velkých rozšíření neuronů by umožnila získat "testovací figurínu", ve které by experimentoval se všemi druhy situací a různými proměnnými, které by ovlivnily cestu ve kterém jsou aktivovány nervové buňky lidského mozku.
Pomocí tohoto modelu bychom mohli například studovat, jak fungují všechny druhy kognitivních procesů, jako je náš způsob vyvolávání vzpomínek nebo představení akčních plánů, a také bychom mohli předpovědět, který typ symptomů by v některých oblastech způsobil zranění. mozková kůra Ale navíc by to mohlo sloužit k vyřešení jedné z velkých tajemství lidského mozku: jak vzniká vědomí, subjektivní zkušenost s tím, co žijeme.
Studium vědomí
Myšlenka, že vědomí vychází z koordinované práce rozsáhlých sítí neuronů distribuovaných v mozku, místo toho, že závisí na dobře definované struktuře a je skryto nějakou částí centrálního nervového systému, je ve velmi dobrém zdravotním stavu. To činí mnoho vědeckých vědců věří Abychom pochopili, co je povaha vědomí, je důležité podívat se na vzory synchronní aktivace mnoha tisíc neuronů najednou , a ne tolik studovat anatomické struktury mozku zvlášť.
Projekt Blue Brain by nám umožnilo sledovat a zasahovat v reálném čase o aktivačních vzorcích mnoha neuronových sítí , které lze provést jen velmi omezeně se skutečnými mozky, a uvidíte například, jaké změny nastávají, když někdo jde z toho, že je vzhůru, spí bez snění a co se stane, když se vědomí vrátí ve formě snů během fáze REM.
Nevýhody projektu modré mozky
Odhaduje se, že lidský mozek obsahuje asi sto miliard nových neuronů. K tomu musíme dodat, že fungování nervového systému je vysvětleno spíše tím, jak neurony interagují s sebou navzájem než s jejich množstvím, které se může značně lišit bez ovlivnění celkové funkce mozku, a proto jsou relevantní tisíce synaptických spojení že každý neuron může založit s ostatními. V každém synaptickém spojení mezi dvěma neurony jsou kromě toho přítomny miliony neurotransmiterů, které jsou uvolňovány průběžně , To znamená, že věrně obnovit lidský mozek je nemožným úkolem, bez ohledu na počet let věnovaných této společnosti.
Tvůrci projektu Modrý mozek musí tyto nedostatky vyrovnat zjednodušením fungování svého digitálního mozku.To, co dělají, je v podstatě studovat fungování malé části mozku několika potkanů (informace shromážděné po dobu dvaceti let) a "kondenzovat" tuto informaci s cílem vyvinout algoritmus pro předvídání aktivačních vzorců těchto nervových buněk. Jakmile to bylo provedeno se skupinou 1000 neuronů, výzkumníci znovu použili tento algoritmus k tomu, aby znovu vytvořili 31 000 neuronů aktivujících stejným způsobem.
Skutečnost, že byla tak zjednodušena při konstrukci tohoto předběžného modelu a že se bude dělat totéž s lidským mozkem, který chce znovu vytvořit, způsobil, že se proti tomuto projektu zvýšil počet hlasů tak drahého a pomalého vývoje. Někteří vědci z neurologie věří, že myšlenka obnovení mozku digitálně je absurdní , protože nervový systém nefunguje s binárním jazykem nebo s předdefinovaným programovacím jazykem. Jiní jednoduše říkají, že náklady jsou příliš vysoké pro výkonnost, kterou lze na projekt vyvodit. Čas ukáže, zda iniciativa projektu Modrý mozek dává ovoce, které se od něj očekávalo.
