Blue Brain Project: smadzeņu atjaunošana, lai to labāk izprastu
Cilvēka smadzenes ir aprakstītas kā vissarežģītākā sistēma, kas pastāv, taču tas neaptur nejuristus un inženierus no sapņiem, lai pilnībā izprastu tā darbību. Patiesībā daži no tiem ir ierosināti, lai izveidotu cilvēka encefalona digitālo reproducēšanu lai varētu veikt ar viņu pētījumus, kurus nebūtu iespējams veikt novērojumos un eksperimentos ar reālu nervu sistēmu.
Tas ir tieši mērķis "Blue Brain Project" - neticami ambiciozai iniciatīvai, kuru uzsāka 2005. gadā un kuru veicināja IBM un Šveices universitāte (École Polytechnique Fédérale de Lausanne jeb EPFL).
Kas līdz šim ir darīts IBM
Vairāk nekā desmit gadus Blue Brain Project Viņš ir veidojis datoru modeli, kas satur informāciju par žurkas smadzeņu nelielas daļas struktūru un darbību. Šī digitālā rekonstrukcija, kas mūsdienās atbilst nedaudz vairāk kā trešdaļas kubikmetru auduma milimetru, mērķis ir uzticīgi reproducēt veidu, kādā nervu šūnas savieno un aktivizē viens otru, un pat to, kā fakts, ka šie aktivācijas modeļi izraisa smadzeņu fizisku mainību laika gaitā smadzeņu plastika dēļ.
Papildus tam, lai aptvertu daudzas citas smadzeņu daļas, Blue Brain Project ir jāuzņemas kvalitatīvs lēciens, kas saistīts ar žurku smadzenes digitālu rekonstrukciju, lai veiktu to pašu ar cilvēka smadzenēm , daudz lielāks un sarežģītāks.
Ko varētu izmantot šo digitālo smadzeņu?
Īsāk sakot, Blue Brain projekta mērķis ir izveidojiet datora modeli, ar kuru jūs varat zināmā mērā paredzēt veidu, kādā neironu audu zona tiks aktivizēta, ja to stimulēs noteiktā veidā . Tas nozīmē, ka ir paredzēts izveidot instrumentu, kas ļauj pārbaudīt hipotēzi un mēģināt vairākas reizes atkārtot visa veida eksperimentus, kas veikti ar reāliem smadzeniem, lai noskaidrotu, vai iegūtie rezultāti ir stabili, nevis nejaušības rezultāts.
Saskaņā ar tā veicinātājiem šī projekta potenciāls varētu būt milzīgs, jo digitālo rekonstrukcijas pastāvēšana ar lielu neironu paplašinājumu ļautu iegūt "testa manekenu", kurā varētu eksperimentēt ar dažādām situācijām un dažādiem mainīgajiem, kas varētu ietekmēt ceļu kurā tiek aktivizētas cilvēka smadzeņu nervu šūnas.
Izmantojot šo modeli, mēs varētu, piemēram, pētīt, kā darbojas visi kognitīvie procesi, piemēram, mūsu veids, kā radīt atmiņas vai iedomāties rīcības plānus, un mēs varētu arī prognozēt, kāda veida simptomi varētu radīt traumu dažās vietās smadzeņu garozs Bet, turklāt, tas varētu kalpot, lai atrisinātu vienu no lielākajiem cilvēka smadzeņu noslēpumiem: kā rodas apziņa, subjektīvā pieredze, ko mēs dzīvojam.
Apzinātas mācības
Ideja, ka apziņa rodas no lielo neironu tīklu koordinētā darba, kas izplatās visā smadzenēs, nevis atkarībā no labi definētas struktūras un dažu centrālās nervu sistēmas slēpto daļu, ir ļoti labā veselībā. Tas liek daudziem neirofiziķiem to uzskatīt Lai saprastu, kas ir apziņas būtība, svarīga ir aplūkot simbolu aktivizēšanas modeļus tūkstošiem neironu uzreiz , un ne tik daudz pētot smadzeņu anatomiskās struktūras atsevišķi.
Blue Brain Project ļaus mums novērot un iejaukties reālajā laikā par daudzu neironu tīklu aktivizācijas modeļiem , ko var izdarīt ļoti ierobežotā veidā ar īstām smadzenēm un redzēt, piemēram, kādas izmaiņas notiek, kad kāds no pietrūkst miega un bez sapņiem, un kas notiek, kad apziņa atgriežas sapņu veidā REM fāzes laikā.
Blue Brain projekta trūkumi
Tiek lēsts, ka cilvēka smadzenēs ir aptuveni simts miljards neironu. Tam jāpiebilst, ka nervu sistēmas funkcionēšanu izskaidro vairāk ar to, kā neironi mijiedarbojas vieni ar otru, nevis ar to daudzumu, kas var ievērojami atšķirties, neietekmējot smadzeņu vispārējo darbību, un tādēļ tie ir tūkstošiem sinapses savienojumu ka katrs neirons var izveidot ar citiem. Katrā sinoptiskajā savienojumā starp diviem neironiem papildus ir miljoniem neirotransmiteru, kas tiek pastāvīgi izlaisti . Tas nozīmē, ka ticīgi atjaunot cilvēka smadzenes ir neiespējams uzdevums, neatkarīgi no tā, cik gadu šis uzņēmums ir veltīts.
Zilās smadzenes projekta radītājiem ir jāuzlabo šie trūkumi, vienkāršojot viņu digitālo smadzeņu darbību.Galvenais uzdevums ir izpētīt nelielu daļu no vairāku žurku smadzenēm (informācija, kas iegūta vairāk nekā divdesmit gadus) un "kondensēt" šo informāciju, lai izstrādātu algoritmu, kas paredzēts, lai prognozētu šo nervu šūnu aktivācijas modeļus. Kad tas tika paveikts ar 1000 neironu grupu, pētnieki atkārtoti izmantoja šo algoritmu, lai tiktu atjaunoti 31 000 neironu, kas aktivētu tādā pašā veidā.
Fakts, ka šis pagaidu modelis ir tikusi vienkāršots un ka tas darīs to pašu ar cilvēka smadzenēm, kas vēlas atjaunot, ir radījis daudz balsu pret šo projektu tik dārgi un lēni. Daži neirozinātnieki uzskata, ka ideja par smadzeņu atjaunošanu digitālā formā ir absurds , jo nervu sistēma nedarbojas ar bināro valodu vai ar iepriekš noteiktu programmēšanas valodu. Citi vienkārši saka, ka izmaksas ir pārāk augstas izpildei, kuru var piesaistīt projektam. Laiks rādīs, vai Blue Brain Project iniciatīva dod augļus, kas no tā bija sagaidāmi.
