A Blue Brain Project újjáépíti az agyat, hogy jobban megértse

Az emberi agyat a létező legösszetettebb rendszerként írták le, de ez nem akadályozza meg, hogy a tudósok és a mérnökök álmodjanak arról, hogy teljes mértékben megértsék működését. Valójában, közülük néhányat javasoltak az emberi agy digitális reprodukciójának létrehozására hogy képes legyen vele elvégezni azokat a vizsgálatokat, amelyek a megfigyelésből és a kísérletezésből egy valós idegrendszerrel működnek.

Pontosan ez a cél a Blue Brain Project, egy hihetetlenül ambiciózus kezdeményezés, amelyet 2005-ben indítottak el az IBM és egy svájci egyetem (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, vagy EPFL) vezetésével..

Mi történt eddig az IBM-en

Több mint tíz éve, a Blue Brain Project Olyan számítógépes modellt épített, amely információt tartalmaz egy patkány agyának egy kis részének szerkezetéről és működéséről. Ez a digitális rekonstrukció, amely ma egy kicsit több mint egyharmada egy köbméternyi szövetből áll, arra törekszik, hogy hűen reprodukálja azt az utat, ahogyan az idegsejtek összekapcsolódnak és aktiválódnak egymással, sőt, hogyan az a tény, hogy ezek az aktiválási minták az agyban az agy plaszticitása miatt fizikailag megváltoznak az idő múlásával.

Amellett, hogy az agy számos más területét lefedi, a Blue Brain Project meg kell tennie a minőségi ugrást, amely magában foglalja a patkányok agyának digitális rekonstrukcióját, hogy ugyanezt tegye az emberi agyhoz, sokkal nagyobb és összetettebb.

Mire használható ez a digitális agy??

A Blue Brain Project célja végső soron, hozzon létre egy olyan számítógépes modellt, amellyel bizonyos fokig megjósolhatja azt a módot, ahogyan egy neuronális szövet területe aktiválódik, ha bizonyos módon stimulálódik. Ez azt jelenti, hogy az a célja, hogy hozzon létre egy eszközt a hipotézisek tesztelésére, és próbálja meg többször megismételni az igazi agyakkal végzett mindenféle kísérletet, hogy meggyőződhessen arról, hogy az eredmények szilárdak-e, és nem a véletlen eredmény..

Ennek a projektnek a potenciálja óriási lehet a promóterek szerint, mivel a neuronok nagy kiterjesztéseinek digitális rekonstrukciója lehetővé tenné egy „próbabábu” beszerzését, amelyben mindenféle helyzetet és különböző változókat kísérletezhetne, amelyek befolyásolnák az utat amelyben az emberi agy idegsejtjei aktiválódnak.

Ezzel a modellel például tanulmányozhatnánk, hogyan működnek minden kognitív folyamatok, mint például az emlékezet felidézése vagy cselekvési tervek elképzelése, és azt is megjósolhatnánk, hogy a tünetek milyen típusú sérülést okozhatnak az egyes területeken. agykéreg De ezenkívül az emberi agy egyik nagy rejtélyének megoldására szolgálhat: hogyan keletkezik a tudat, a szubjektív élmény, amit élünk.

Tudatosság tanulmányozása

Az a gondolat, hogy a tudatosság az agyban elosztott neuronok nagy hálózatainak összehangolt munkájából származik, ahelyett, hogy jól definiált struktúrától függne, és a központi idegrendszer egy része elrejtené, nagyon jó egészséget élvez. Ez sok idegtudósnak ezt hiszi hogy megértsük, milyen a tudatosság jellege, fontos, hogy egyszerre több ezer neuron szinkronizált aktiválásának mintáit vizsgáljuk meg, és nem annyira tanulmányozza az agy anatómiai szerkezetét.

A Blue Brain Project lehetővé tenné számunkra, hogy megfigyeljük és reagálnunk kell sok idegi hálózat aktiválási mintáira, valami, amit csak nagyon korlátozott módon lehet megvalósítani valódi agyakkal, és látni, például, hogy milyen változások történnek, amikor valaki az ébrenlét alól álmodik, és mi történik, amikor a tudatosság álmok formájában visszatér REM fázis.

A Blue Brain Project hátrányai

Becslések szerint az emberi agy mintegy százmilliárd neuront tartalmaz. Ehhez hozzá kell adnunk, hogy az idegrendszer működését jobban megmagyarázza, hogy a neuronok hogyan hatnak egymásra, mint azok mennyisége, ami nagymértékben változhat anélkül, hogy befolyásolná az agy általános működését, és ezért a releváns a több ezer szinaptikus kapcsolat. hogy minden neuron létrejöhet a másikval. A két neuron között minden egyes szinaptikus kapcsolatban több millió neurotranszmitter is folyamatosan szabadul fel. Ez azt jelenti, hogy az emberi agy hűségesen újjáépítése lehetetlen feladat, függetlenül attól, hogy hány éve van erre a cégre.

A Blue Brain Project alkotóinak ki kell elégíteniük ezeket a hiányosságokat a digitális agyuk működésének egyszerűsítésével. Alapvetően az, hogy tanulmányozzák több patkány agyának egy kis részének működését (több mint húsz évvel összegyűjtött információ), és ezt az információt „kondenzálják” egy olyan algoritmus kifejlesztésére, amely az idegsejtek aktivációs mintáinak előrejelzésére készült. Miután ez 1000 csoportos csoporttal történt, a kutatók újra felhasználták ezt az algoritmust, hogy újra létrehozza a 31 000 idegsejtet, amelyek azonos módon aktiválódnak.

Az a tény, hogy ezt az ideiglenes modell megalkotásában oly mértékben leegyszerűsítették, és hogy ugyanezt fogják tenni az újjáéleszteni akaró emberi agyral, olyan drága és lassú fejlődést mutatott a projekt ellen.. Néhány idegtudós úgy véli, hogy az agy, hogy az agyat digitálisan újjáéledik, abszurd, mivel az idegrendszer nem működik bináris nyelven vagy előre definiált programnyelvvel. Mások egyszerűen azt mondják, hogy a költségek túl magasak ahhoz a teljesítményhez, amely a projektre vonható. Az idő megmutatja, hogy a Blue Brain Project kezdeményezése adja-e az elvárt gyümölcsöket.