Blue Brain Project: gjenoppbygging av 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 for å kunne gjennomføre undersøkelser som ville være umulige å utføre fra observasjon og eksperimentering med et virkelig nervesystem i drift.
Dette er akkurat målet for Blue Brain Project, et utrolig ambisiøst initiativ som ble lansert i 2005, fremmet av IBM og et sveitsisk universitet (École Polytechnique Fédérale 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 kort sagt, 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, det som er ment er å skape et verktøy som gjør det mulig å teste hypotesen og forsøke å gjenta flere ganger alle typer eksperimenter utført med virkelige hjerner for å se om resultatene som er oppnådd er solide og ikke tilfeldige.
Potensialet i dette prosjektet kan være enormt, i henhold til dets promotorer, siden eksistensen av en digital rekonstruksjon av store utvidelser av nevroner ville tillate å skaffe seg en "test manikin" for å eksperimentere med alle slags situasjoner og forskjellige variabler som ville påvirke måten der nervecellene i en menneskelig hjerne er aktivert.
Med denne modellen kan vi for eksempel studere hvordan alle typer kognitive prosesser fungerer, for eksempel vår måte å fremkalle minner eller forestille handlingsplaner på, og vi kan også forutse hvilken type symptomer som ville forårsake skade på enkelte områder av hjernebarken Men det kan dessuten tjene til å løse en av de store mysteriene i den menneskelige hjerne: hvordan bevissthet 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 , som kun 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 nervesystemets funksjon forklares mer av hvordan nevroner interagerer med hverandre enn ved deres kvantitet, noe som kan variere sterkt uten å påvirke hjernens generelle funksjon, og derfor er de relevante tusenvis av synaptiske forbindelser at hver nevron kan etablere seg med de 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 egentlig gjør er å studere funksjonen av en liten del av hjernen hos flere rotter (informasjon samlet over tjue år) og å "kondensere" denne informasjonen for å utvikle en algoritme laget for å forutsi aktiveringsmønstrene av disse nervene. 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 så mye i konstruksjonen av denne foreløpige modellen, og at den skal gjøre det samme med den menneskelige hjernen som ønsker å gjenskape, har gjort mange stemmer har steget mot dette prosjektet, så dyrt og sakte utvikling. Noen nevroforskere mener at ideen om å gjenopprette en hjerne digitalt er absurd , siden nervesystemet ikke virker 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 fra Blue Brain Project gir fruktene som var forventet av det.
