Blue Brain Project: відновлення мозку, щоб зрозуміти його краще
Людський мозок описується як найскладніша система, яка існує, але це не зупиняє нейробіологів та інженерів мрії про те, щоб повністю зрозуміти його функціонування. Насправді деякі з них були запропоновані для створення цифрового відтворення людського енцефалону щоб мати змогу проводити з ним дослідження, які було б неможливо виконати з спостережень та експериментів з реальною нервовою системою, яка працює.
Це саме мета проекту "Синій мозок" - це надзвичайно амбіційна ініціатива, започаткована в 2005 році компанією IBM та швейцарським університетом (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, або EPFL).
Що було зроблено на IBM
Більше десяти років, Проект синього мозку Він побудував комп'ютерну модель, яка містить інформацію про структуру та функціонування невеликої частини мозку щура. Цю цифрову реконструкцію, яка сьогодні відповідає трохи більше третини кубічного міліметра тканини, спрямована на достовірне відтворення способу, з яким нервові клітини з'єднують і активують один одного, і навіть як той факт, що ці шаблони активації змушують мозок фізично змінюватися з часом через пластичність мозку.
На додаток до охоплення багатьох інших областей головного мозку, Blue Brain Project повинен прийняти якісний стрибок, який передбачає перехід від цифрової реконструкції мозку пацюка до того ж, що й людський мозок , набагато більший і складніший.
Що може використати цей цифровий мозок?
Коротко кажучи, мета проекту Blue Brain створити комп'ютерну модель, за допомогою якої можна певним чином передбачити спосіб, у який ділянка нейрональної тканини буде активована, якщо її стимулювати певним чином , Тобто, що має на меті створення інструменту, який дозволяє перевірити гіпотезу та спробувати повторювати кілька разів всі види експериментів, виконаних з реальним мозком, щоб побачити, чи отримані результати є твердими, а не результатом випадковості.
Потенціал цього проекту може бути величезним, на думку його промоутерів, оскільки існування цифрової реконструкції великих розширень нейронів дозволило б отримати "тестовий манікен", в якому можна було б експериментувати з різними ситуаціями та різними змінними, які впливали б на шляху в якому активізуються нервові клітини людського мозку.
За допомогою цієї моделі ми могли б, наприклад, вивчати, як працюють всі види когнітивних процесів, наприклад, наш спосіб заохотити спогади або уявити плани дій, і ми також можемо передбачити, який тип симптомів може призвести до травми в деяких областях кора головного мозку Але, крім того, це могло б служити для вирішення однієї з великих таємниць людського мозку: як виникає свідомість, суб'єктивний досвід того, що ми живемо.
Вивчення свідомості
Ідея того, що свідомість виникає внаслідок скоординованої роботи великих мереж нейронів, розподілених по всьому мозку, замість того, щоб залежати від чітко визначеної структури та прихованої частини центральної нервової системи, є дуже гарним. Це змушує багатьох нейрофізіологів це вважають Щоб зрозуміти, що таке природа свідомості, важливо подивитися на закономірності синхронної активації багатьох тисяч нейронів відразу , і не так сильно вивчаючи анатомічні структури мозку окремо.
Проект "Блакитний мозок" дозволить нам спостерігати і втручатися в режимі реального часу щодо схем активації багатьох нейронних мереж , що можна зробити дуже обмеженим способом з реальним мозком, і побачити, наприклад, які зміни відбуваються, коли хтось іде від пробудження до сну, не мріючи, а що трапляється, коли свідомість повертається у вигляді снів під час фази РЕМ.
Недоліки проекту Blue Brain
За оцінками, в мозку людини міститься близько ста мільярда нейронів. До цього слід додати, що функціонування нервової системи більш пояснюється тим, як нейрони взаємодіють один з одним, аніж їх кількість, яка може істотно варіюватися, не впливаючи на загальне функціонування мозку, і тому відповідними є тисячі синаптичних зв'язків що кожен нейрон може встановити з іншими. У кожному синаптичному зв'язку між двома нейронами, крім того, є мільйони нейротрансмітерів, які постійно випускаються , Це означає, що вірно відтворити людський мозок - неможливе завдання, незалежно від кількості років, присвячених цій компанії.
Творці проекту Blue Brain повинні компенсувати ці недоліки, спрощуючи функціонування свого цифрового мозку.В основному вони займаються вивченням функціонування невеликої частини мозку кількох щурів (інформація, зібрана протягом двадцяти років) і "конденсації" цієї інформації для розробки алгоритму, який було зроблено для прогнозування моделей активації цих нервових клітин. Як тільки це було зроблено з групою з 1000 нейронів, дослідники знову використали цей алгоритм для відтворення 31 000 нейронів, які активізуються однаково.
Той факт, що він був спрощений таким чином у побудові цієї попередньої моделі, і що він буде робити те ж саме з людським мозком, який хоче відтворити, зробив багато голосів щодо цього проекту настільки дорого і повільного розвитку. Деякі вчені-нейрофізики вважають, що ідея цифрового відтворення мозку є абсурдною , оскільки нервова система не працює з бінарною мовою або з попередньо визначеною мовою програмування. Інші просто говорять, що витрати занадто високі для продуктивності, яку можна привернути до проекту. Час покаже, чи ініціатива проекту Blue Brain дає плоди, які від неї очікували.
