Blue Brain Project: aju taastamine, et seda paremini mõista
Inimjuure on kirjeldatud kui kõige keerulisemat süsteemi, mis eksisteerib, kuid see ei peata neuroteaduste ja inseneride unistusi selle toimimise täielikuks mõistmiseks. Tegelikult mõned neist on välja pakutud, et luua inimese entsefaloni digitaalne reproduktsioon et oleks võimalik viia läbi uurimisi, mida oleks võimalik teostada vaatluse ja eksperimenteerimisega tegeliku närvisüsteemiga.
See on täpselt Blue Brain Project'i eesmärk - 2005. aastal käivitatud uskumatult ambitsioonikas algatus, mida toetasid IBM ja Šveitsi ülikool (École Polytechnique Fédérale de Lausanne või EPFL).
Mis on IBM-s seni teinud?
Enam kui kümme aastat on Blue Brain Project Ta on ehitanud arvuti mudeli, mis sisaldab teavet roti väikese osa aju struktuurist ja toimimisest. See digitaalne rekonstrueerimine, mis täna vastab veidi rohkem kui kolmandikule kudekvivalendikust kudedest, on eesmärk tõestada, kuidas närvirakud ühendavad ja aktiveerivad üksteist ja isegi kuidas asjaolu, et need aktiveerimismustrid põhjustavad aju aja jooksul füüsilist muutust aju plastilisuse tõttu.
Lisaks paljudele muudele aju valdkondadele hõlmab ka Blue Brain Project peab võtma kvalitatiivse hüppe, mis hõlmab roti aju digitaalset rekonstrueerimist, et teha samu inimese aju , palju suurem ja keerulisem.
Mida võiks seda digitaalset aju kasutada?
Sinise ajuprojekti eesmärk on lühidalt öelda, luua arvuti mudel, mille abil saab teatud määral prognoosida, kuidas neuronaalse kude piirkonda aktiveeritakse, kui seda stimuleeritakse teatud viisil . See tähendab, et mõeldud on luua tööriist, mis võimaldab kontrollida hüpoteese ja proovida korduvalt korrata igat liiki eksperimente, mida tehakse tõeliste ajutega, et näha, kas saadud tulemused on kindlad ja mitte õnnestumise tulemus.
Selle projekti potentsiaal võib olla tema promootorite sõnul tohutult suur, kuna neuronite suurte laienduste digitaalse rekonstrueerimise olemasolu võimaldaks saada "katsemanekeeni", kus katsetada igasuguseid olukordi ja erinevaid muutujaid, mis võivad seda mõjutada milles inimese aju närvirakud on aktiveeritud.
Selle mudeli abil võiksime näiteks uurida, kuidas toimivad igasugused kognitiivsed protsessid, näiteks meie mälestuste tekitamise viis või tegevuskavade ettekujutus, samuti võiksime ennustada, millised sümptomid tekitavad teatud piirkonnas ajukoor Kuid lisaks sellele võiks see aidata lahendada ühe inimese aju suurte saladuste: kuidas tekib teadvus, subjektiivne kogemus sellest, mida me elame.
Teadvuse uurimine
Idee, et teadvus tekib kogu aju kaudu jaotatud neuronite suurte võrgustike koordineeritud töös, selle asemel, et sõltuvalt täpselt määratletud struktuurist ja peidetud kesknärvisüsteemi mõnest osast, on väga hea tervise juures. See teeb paljud neuroteadused seda uskuma Selleks, et mõista, mis on teadvuse olemus, on oluline uurida korraga paljude tuhandete neuronite sünkroniseeritud aktiveerimise mudeleid , ja mitte nii palju õpib aju anatoomilisi struktuure eraldi.
Blue Brain Project võimaldaks meil jälgida ja sekkuda reaalajas paljude neuronitevõrkude aktiveerimismustrid , mida saab teha vaid väga piiratud viisil tõeliste ajudega ja näha näiteks, millised muutused ilmnevad, kui keegi läheb ärkvel, et magada ilma unenägudeta ja mis juhtub, kui teadvus naaseb unenägude kujul REM-etapi ajal.
Blue Brain Project puudused
Hinnanguliselt on inimese aju umbes sada miljardit neuronit. Selle juurde peame lisama, et närvisüsteemi toimimist selgitatakse rohkem selle poolest, kuidas neuronid üksteisega suhestuvad, kui nende kogus, mis võib oluliselt varieeruda, mõjutamata aju üldist toimimist, mistõttu on asjakohased tuhanded sünaptilised ühendused et iga neuron suudab koos teistega luua. Mõlema neuroni kahe sünaptilise ühenduse vahel on lisaks veel miljoneid neurotransmittereid, mis vabanevad pidevalt . See tähendab, et inimese aju taastamine on usutavalt võimatu ülesanne, olenemata sellest, mitu aastat see ettevõte on pühendunud.
Blue Brain Project'i loojad peavad nende puuduste kõrvaldamiseks lihtsustama oma digitaalse aju toimimist.Põhimõtteliselt on see, kui uurida mitmete rottide aju väikest osa (üle kahekümne aasta jooksul kogutud teave) ja "kondenseerima" seda teavet, et välja töötada algoritm, mis on ette nähtud närvirakkude aktiveerimise mudelite ennustamiseks. Kui seda tehti 1000 neuroniga rühmas, kasutasid teadlased seda algoritmi taaskasutades 31 000 neuronit, mis aktiveerivad samal viisil.
Asjaolu, et seda ajutist mudelit on nii palju lihtsustatud ja see kavatseb teha sama, mis tahab taastada, on teinud palju hääli selle kalli ja aeglase arengu vastu. Mõned neuroteadurid usuvad, et idee aju digitaalseks taastamiseks on absurdne , kuna närvisüsteem ei tööta binaarse keele ega eelnevalt määratletud programmeerimiskeelega. Teised lihtsalt ütlevad, et kulud on liiga suured projekti jaoks võetavate tulemuste saavutamiseks. Aeg näitab, kas Blue Brain Project algatus annab viljad, mis sellest oodati.
