Blue Brain Project: atstatyti smegenis geriau suprasti
Žmogaus smegenys yra apibūdinta kaip sudėtingiausia sistema, tačiau tai neužkerta kelio neurologų ir inžinierių svajonei suprasti jo veikimą. Iš tikrųjų kai kurie iš jų buvo pasiūlyti sukurti skaitmeninę žmogaus encefalono reprodukciją kad galėtų atlikti su juo tyrimus, kurių neįmanoma atlikti stebint ir eksperimentuojant su veikiančia tikra nervine sistema.
Būtent tai yra "Blue Brain" projekto, neįtikėtinai ambicingos iniciatyvos, kuri buvo pradėta 2005 m. Ir kurią skatino IBM ir Šveicarijos universitetas (École Polytechnique Fédérale de Lausanne arba EPFL), tikslas.
Kas iki šiol buvo padaryta IBM
Daugiau nei dešimt metų Blue Brain Project Jis kuria kompiuterinį modelį, kuriame yra informacijos apie mažos žiurkės smegenų dalies struktūrą ir veikimą. Ši skaitmeninė rekonstrukcija, kuri šiandien atitinka maždaug trečdalį kubinio milimetro audinio, siekiama tiksliai atkurti nervų ląstelių prijungimo ir aktyvinimo būdus, taip pat ir tai, kaip tai, kad šie aktyvinimo modeliai smegenyse tampa fiziškai keičiami dėl smegenų plastiškumo.
Be to, kad apimtų daugelį kitų sričių smegenų, "Blue Brain Project" turi imtis kokybinio šuolio, kuris apima skaitmeninį vaizdą, rekonstruojant žiurkių smegenis ir atliekant tą patį su žmogaus smegenimis , daug didesnis ir sudėtingesnis.
Ką galėtų panaudoti ši skaitmeninė smegenys?
Trumpai tariant, "Blue Brain" projekto tikslas yra sukurkite kompiuterio modelį, kuriuo tam tikru mastu galite numatyti, kaip bus aktyvuota neuronų audinio sritis, jei ji bus tam tikru būdu skatinama , Tai reiškia, kad ketinama sukurti priemonę, leidžiančią išbandyti hipotezes ir bandyti pakartoti keletą kartų visų rūšių eksperimentų, atliktų su tikraisiais smegenimis, siekiant nustatyti, ar gauti rezultatai yra tvirti, o ne tikimybė.
Pasak projekto vykdytojų, šio projekto potencialas gali būti didžiulis, nes skaitmeninis didelių neuronų pratęsimų rekonstrukcijos egzistavimas leistų gauti "bandymo manekeną", kuriame būtų galima eksperimentuoti su įvairiomis situacijomis ir skirtingais kintamaisiais, kurie galėtų paveikti kelią kurioje aktyvuojamos žmogaus smegenų nervinės ląstelės.
Naudodamiesi šiuo modeliu galėtume, pvz., Ištirti, kaip veikia visi kognityviniai procesai, pvz., Mūsų būdai atgaivinti prisiminimus ar įsivaizduoti veiksmų planus, taip pat galime numatyti, kokie simptomai gali sužeisti tam tikrose smegenų žievė Bet, be to, tai gali padėti išspręsti vieną iš didžiausių žmogaus smegenų slenksčių: kaip atsiranda sąmonė, subjektyvus to, ką mes gyvename.
Sąmonės tyrimas
Idėja, kad sąmonė kyla iš koordinuotų didelių neuronų tinklų, platinamų visoje smegenyse, darbe, o ne priklausomai nuo gerai apibrėžtos struktūros ir paslėpta kai kurios centrinės nervų sistemos dalies, yra labai geros sveikatos. Daugelis neurologų mano, kad tai Norint suprasti, kas yra sąmonės prigimtis, svarbu iš karto pažvelgti į daugelio tūkstančių neuronų sinchronizuoto aktyvavimo modelius , o ne tiek daug nagrinėti atskirų smegenų anatominių struktūrų.
"Blue Brain" projektas leistų mums stebėti ir įsikišti realiu laiku apie daugelio neuronų tinklų aktyvinimo modelius , kuri gali būti padaryta labai ribotai su tikraisiais smegenimis ir pamatyti, pavyzdžiui, kokie pokyčiai atsiranda, kai kas nors iš bėgo miegoja be sapnų ir kas atsitinka, kai sąmonė grįžta sapnų forma REM etapo metu.
"Blue Brain Project" trūkumai
Manoma, kad žmogaus smegenyse yra apie šimtą milijardų neuronų. Šiuo požiūriu turime pridurti, kad nervų sistemos funkcionavimas labiau paaiškinamas tuo, kaip neuronai sąveikauja tarpusavyje, o ne pagal jų kiekį, kuris gali labai skirtis, nekeičiant bendro smegenų funkcionavimo, todėl svarbūs yra tūkstančiai sinapsinių jungčių kad kiekvienas neuronas gali užmegzti ryšį su kitais. Kiekviename sinapsiniame ryšyje tarp dviejų neuronų, be to, yra milijonai neurotransmiterių, kurie nuolat išleidžiami , Tai reiškia, kad ištikimai atkurti žmogaus smegenis yra neįmanoma užduotis, nepriklausomai nuo to, kiek metų yra skirta šiai bendrovei.
"Blue Brain Project" kūrėjai privalo kompensuoti šiuos trūkumus, supaprastindami savo skaitmeninių smegenų veikimą.Iš esmės jie turi ištirti nedidelę kelių žiurkių (daugiau nei dvidešimt metų surinktą informaciją) funkciją ir "sujungti" šią informaciją, kad būtų sukurtas algoritmas, skirtas prognozuoti šių nervinių ląstelių aktyvavimo modelius. Kai tai buvo padaryta su 1000 neuronų grupe, mokslininkai iš naujo panaudojo šį algoritmą, norėdami atkurti 31 000 neuronų, aktyvuojančių tą patį būdą.
Tas faktas, kad jis buvo supaprastintas tokio laikino modelio sukūrimo metu ir kad jis ketina daryti tą patį su žmogaus smegenimis, kuri nori atkurti, padarė daug balsų prieš šį projektą, kad toks brangus ir lėtas vystymasis. Kai kurie neurologai mano, kad idėja atkurti smegenis skaitmeniniu būdu yra absurdiška , nes nervų sistema neveikia su dvejetainiuoju kalba arba su iš anksto apibrėžta programavimo kalba. Kiti paprasčiausiai sako, kad išlaidos yra per didelės rezultatams, kuriuos galima priskirti projektui. Laikas parodys, ar "Blue Brain Project" iniciatyva suteikia vaisius, kurių tikimasi iš to.
