Blue Brain Project gjenoppbygger hjernen for å forstå det bedre

Den menneskelige hjerne har blitt beskrevet som det mest komplekse systemet som eksisterer, men det stopper ikke nevrologer og ingeniører fra å drømme om å få full forståelse for operasjonen. Faktisk, Noen av dem har blitt foreslått for å skape en digital gjengivelse av den menneskelige encephalon å utføre med ham at det ville være umulig undersøkelser utført fra observasjon og eksperimentering med en ekte nervesystemet fungerer.

Dette er nettopp målet med Blå Brain Project, en utrolig ambisiøs initiativet ble lansert i 2005, drevet av IBM og en sveitsisk universitet (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, eller EPFL).

Hva har blitt gjort så langt hos IBM

I over ti år har Blue Brain Project Han har bygd en datamodell som inneholder informasjon om strukturen og funksjonen av en liten del av hjernen til en rotte. Denne digitale rekonstruksjonen, som i dag tilsvarer litt mer enn en tredjedel av en kubikk millimeter vev, har til hensikt å reprodusere måten nerveceller kobler til og aktiverer hverandre på, og selv hvordan det faktum at disse aktiveringsmønstrene får hjernen til å forandre seg fysisk over tid på grunn av hjernens plastisitet.

I tillegg til å dekke mange andre områder av hjernen, Blue Brain Project må ta det kvalitative spranget som innebærer å gå fra digitalt rekonstruere hjernen til en rotte for å gjøre det samme med menneskets hjerne, mye større og mer komplisert.

Hva kan denne digitale hjernen brukes til??

Målet med Blue Brain Project er i siste instans, opprett en datamodell som du i en viss grad kan forutse hvordan et område av nevronvev vil bli aktivert dersom det stimuleres på en bestemt måte. Det vil si at det er ment å skape et verktøy som gjør det mulig å teste hypotesen og prøve å gjenta flere ganger alle typer eksperimenter utført med virkelige hjerner for å se om resultatene som er oppnådd er solide og ikke et resultat av tilfeldighet.

Potensialet i dette prosjektet kan være enorme, i henhold til sine støttespillere, siden eksistensen av en digital rekonstruksjon av store områder av nevroner ville få en "test dummy" som å eksperimentere med alle slags situasjoner og ulike variabler som påvirker måten der nervecellene i en menneskelig hjerne er aktivert.

Med denne modellen kan for eksempel studere hvordan alle typer kognitive prosesser som vår måte å fremkalle minner eller forestille handlingsplaner, arbeid og kan også komme til å forutsi hva slags symptomer ville produsere en skade i visse områder av hjernebarken Men det kan dessuten tjene til å løse en av de store mysteriene i den menneskelige hjerne: hvordan bevisstheten oppstår, den subjektive opplevelsen av det vi lever.

Studerer bevisstheten

Tanken om at bevissthet kommer fra det koordinerte arbeidet til store nettverk av nevroner fordelt over hele hjernen, i stedet for avhengig av en veldefinert struktur og skjult av en del av sentralnervesystemet, har en meget god helse. Dette gjør mange nevrologer til å tro på det For å forstå hva bevissthetens natur er, er det viktig å se på mønstrene for synkronisert aktivering av mange tusen neuroner samtidig, og ikke så mye å studere anatomiske strukturer i hjernen separat.

The Blue Brain Project vil tillate oss å observere og gripe inn i sanntid om aktiveringsmønstre av mange nevrale nettverk, noe som bare kan gjøres på en svært begrenset måte med virkelige hjerner, og se for eksempel hvilke forandringer som skjer når noen går fra å være våken til å sove uten å drømme, og hva skjer når bevisstheten kommer tilbake i form av drømmer i løpet av REM-fasen.

Ulempene ved Blue Brain Project

Det er anslått at en menneskelig hjerne inneholder rundt hundre milliarder neuroner. Til dette må vi legge til at nervesystemet er forklart av hvordan de samhandler nevroner i mengde, som kan variere betydelig uten å påvirke den totale funksjon av hjernen, og dermed hva som er viktig er de tusenvis av synaptiske forbindelser at hver nevron kan etablere seg med den andre. I hver synaptisk forbindelse mellom to nevroner er det i tillegg millioner av nevrotransmittere som frigjøres kontinuerlig. Dette betyr at trofast gjenopprette en menneskelig hjerne er en umulig oppgave, uavhengig av antall år som er dedikert til dette selskapet.

Skaperne av Blue Brain Project må gjøre opp for disse manglene ved å forenkle funksjonen til deres digitale hjerne. Hva de gjør, i utgangspunktet, er det å studere drift av en liten del av hjernen til flere rotter (informasjon samlet inn for tjue år) og "kondenserer" denne informasjonen til å utvikle en algoritme gjort å forutsi aktiveringsmønstre disse nervecellene. Når dette ble gjort med en gruppe på 1000 neuroner, brukte forskerne denne algoritmen til å gjenskape 31.000 nevroner som aktiverer på samme måte.

Det faktum at det har blitt forenklet i byggingen av denne foreløpige modellen og det er å gjøre det samme med den menneskelige hjerne som ønsker å gjenskape har gjort mange stemmer har blitt reist mot dette prosjektet så dyrt og treg utvikling. Noen nevroforskere mener at ideen om å gjenopprette en hjerne digitalt er absurd, siden nervesystemet ikke fungerer med et binært språk eller med et forhåndsdefinert programmeringsspråk. Andre sier bare at kostnadene er for høye for ytelsen som kan trekkes til prosjektet. Tiden vil fortelle om initiativet Blue Brain Project gir fruktene som var forventet av det.