Blue Brain Project uudistaa aivot ymmärtääkseen sen paremmin

Ihmisen aivoja on kuvattu monimutkaisimpana järjestelmänä, joka on olemassa, mutta se ei estä neurotieteilijöitä ja insinöörejä haaveilemasta päästä täysin ymmärtämään sen toimintaa. Itse asiassa, joitakin niistä on ehdotettu ihmisen aivojen digitaalisen toiston aikaansaamiseksi pystyä suorittamaan hänen kanssaan tutkimuksia, joita ei olisi mahdollista suorittaa havainnosta ja kokeilusta todellisen hermoston kanssa..

Tämä on juuri Blue Brain -hankkeen tavoite, joka on uskomattoman kunnianhimoinen aloite, joka käynnistettiin vuonna 2005 ja jota ohjasi IBM ja Sveitsin yliopisto (École Polytechnique Fédérale de Lausanne tai EPFL).

Mitä IBM: ssä on tähän mennessä tehty

Yli kymmenen vuotta Blue Brain -projekti Hän on rakentanut tietokonemallin, joka sisältää tietoa rotan aivojen pienen osan rakenteesta ja toiminnasta. Tämän digitaalisen rekonstruktion, joka nykyään vastaa hieman yli kolmanneksen kudoksen millimetristä, tavoitteena on toistaa uskollisesti, miten hermosolut yhdistyvät ja aktivoivat toisiaan, ja jopa miten se, että nämä aktivoitumismallit aiheuttavat aivojen fyysisen muuttumisen aivojen plastisuuden vuoksi.

Sen lisäksi, että se kattaa monia muita aivojen alueita, Blue Brain Project on tehtävä laadullinen harppaus, johon liittyy rottan aivojen digitaalinen uudelleenrakentaminen tekemällä sama ihmisen aivojen kanssa, paljon suurempi ja monimutkaisempi.

Mitä tätä digitaalista aivoa voitaisiin käyttää??

Blue Brain -hankkeen tavoite on viime kädessä, luo tietokonemalli, jolla voit ennustaa jossain määrin tapaa, jolla neuronaalisen kudoksen alue aktivoituu, jos sitä stimuloidaan tietyllä tavalla. Toisin sanoen on tarkoitus luoda työkalu hypoteesien testaamiseen ja yrittää toistaa useita kertoja kaikenlaisia ​​kokeita, jotka on tehty todellisilla aivoilla, jotta voidaan nähdä, olivatko tulokset vakaita eivätkä todennäköisyyden tulos.

Tämän projektin potentiaali voisi olla valtava sen promoottorien mukaan, koska neuronien suurten laajennusten digitaalisen rekonstruoinnin olemassaolo mahdollistaisi "testinukin" saamisen kokeilemaan kaikenlaisia ​​tilanteita ja erilaisia ​​muuttujia, jotka vaikuttavat tien jossa ihmisen aivojen hermosolut aktivoituvat.

Tällä mallilla voisimme esimerkiksi tutkia, miten kaikenlaiset kognitiiviset prosessit toimivat, kuten tapa muistaa muistoja tai kuvitella toimintasuunnitelmia, ja voisimme myös ennustaa, minkä tyyppiset oireet aiheuttavat vahinkoa tietyillä alueilla. aivokuori Mutta lisäksi se voisi auttaa ratkaisemaan yhden ihmisen aivojen suurista mysteereistä: miten tietoisuus syntyy, subjektiivinen kokemus siitä, mitä elämme.

Tietoisuuden tutkiminen

Ajatus siitä, että tietoisuus syntyy koko aivoissa jakautuneiden neuronien suurten verkostojen koordinoidusta työstä, sen sijaan, että se riippuu hyvin määritellystä rakenteesta ja piiloutuu jonkin osan keskushermostoon, nauttii erittäin hyvästä terveydestä. Tämä tekee monista neurotieteilijöistä sitä mieltä ymmärtääksemme, mitä tietoisuus on, on tärkeää tarkastella monien tuhansien neuronien synkronoidun aktivoinnin kuvioita samanaikaisesti, ja ei niin paljon tutkia aivojen anatomisia rakenteita erikseen.

Blue Brain -hanke voisimme tarkkailla ja reagoida reaaliajassa monien hermoverkkojen aktivointikuvioihin, jotain, joka voidaan tehdä vain hyvin rajoitetulla tavalla todellisten aivojen kanssa, ja katso esimerkiksi, mitä muutoksia tapahtuu, kun joku menee heräämästä nukkumaan ilman unta, ja mitä tapahtuu, kun tietoisuus palaa unelmien muodossa REM-vaihe.

Blue Brain -hankkeen haitat

On arvioitu, että ihmisen aivot sisältävät noin sata miljardia neuronia. Tähän meidän on lisättävä, että hermoston toiminta selittyy enemmän siitä, miten hermosolut ovat vuorovaikutuksessa keskenään kuin niiden määrä, mikä voi vaihdella suuresti vaikuttamatta aivojen yleiseen toimintaan, ja siksi asiaankuuluvat ovat tuhansia synaptisia yhteyksiä että jokainen neuroni voi muodostaa toisen. Kussakin kahden hermosolujen välisessä synaptisessa yhteydessä on lisäksi miljoonia neurotransmitterejä, jotka vapautetaan jatkuvasti. Tämä tarkoittaa, että ihmisen aivojen uskollinen uudelleenrakentaminen on mahdotonta, riippumatta siitä, kuinka monta vuotta on kyseiselle yritykselle omistettu.

Sinisen aivojen hankkeen luojien on korjattava nämä puutteet yksinkertaistamalla digitaalisten aivojensa toimintaa. Periaatteessa on tutkia useiden rottien aivojen pienen osan toimintaa (yli kahdenkymmenen vuoden aikana kerätyt tiedot) ja "tiivistää" näitä tietoja algoritmin kehittämiseksi näiden hermosolujen aktivointikuvioiden ennustamiseksi. Kun tämä tehtiin 1000 neuroniryhmän kanssa, tutkijat käyttivät tätä algoritmia uudelleen 31 000 neuronin aktivoimiseksi samalla tavalla.

Se, että sitä on yksinkertaistettu niin paljon tämän väliaikaisen mallin rakentamisessa ja että se aikoo tehdä samoin ihmisen aivojen kanssa, jotka haluavat luoda uudelleen, on tehnyt monia ääniä, jotka ovat nousseet tätä hanketta vastaan ​​niin kalliiksi ja hitaaksi kehitykseksi. Jotkut neurotieteilijät uskovat, että ajatus aivojen uudelleenmuodostamisesta digitaalisesti on järjetön, koska hermosto ei toimi binaarikielellä tai ennalta määritellyllä ohjelmointikielellä. Toiset yksinkertaisesti sanovat, että kustannukset ovat liian korkeat hankkeen toteuttamista varten. Aika näyttää, jos Blue Brain -hankkeen aloite antaa sille odotetut hedelmät.