https://frosthead.com

Η οικοδόμηση ενός ανθρώπινου εγκεφάλου

Την περασμένη εβδομάδα έγραψα ότι οι επιστήμονες σκέφτονται μεγάλες. Και σκέφτονται μεγάλα. Αλλά σε σύγκριση με τον Χένρι Μαρκράμ, είναι ιδεολόγοι λιλιπούτες.

Το όνειρό του είναι να χτίσει έναν ανθρώπινο εγκέφαλο. Δεν είναι ένας πραγματικός εγκέφαλος ιστών και αιμοφόρων αγγείων και νευρώνων - αλλά ο τελικός σούπερ υπολογιστής, ένα εξαιρετικά περίπλοκο μοντέλο που θα λειτουργούσε σαν εγκέφαλος, ικανό να μάθει νέα συμπεριφορά και να αναπτύσσει γνωστικές δεξιότητες. Θα ήταν, λέει, "το τηλεσκόπιο Hubble για τον εγκέφαλο".

Ο Markram, νευροεπιστήμονας στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας, βρίσκεται εδώ για λίγο, τουλάχιστον μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '90. Όμως, η προσπάθειά του πήρε το αύριο το 2005, όταν έπεισε το ινστιτούτο να επενδύσει σε έναν υπερυπολογιστή της IBM "Blue Gene" και έπειτα ξεκίνησε αυτό που ονομάστηκε Blue Brain Project, το πρώτο μεγάλο βήμα του στο να έχει μια μηχανή που θα μπορούσε να προσομοιώσει λειτουργίες του εγκεφάλου.

Τώρα θέλει η Ευρωπαϊκή Ένωση να κάνει όλα μαζί μαζί του. Το έργο του είναι ένας από τους έξι φιναλίστ για τις δύο πρωτοβουλίες του "Flagship". Το επαθλο? Επένδυση 1 δις ευρώ ή περίπου 1, 3 δισεκατομμύρια δολάρια.

Τι θα μπορούσε να πάρει η ΕΕ για αυτό το κομψό κομμάτι της αλλαγής; Το σχέδιο του Markram είναι να ενσωματώσει τα δεδομένα από δεκάδες χιλιάδες εγκεφαλικά ερευνητικά τεύχη που δημοσιεύονται κάθε χρόνο για να πάρει ό, τι είναι γνωστό για κάθε τμήμα και κάθε λειτουργία του εγκεφάλου και να το χρησιμοποιήσει για να δημιουργήσει ένα αξεπέραστα πολύπλοκο μοντέλο «από γενετικό επίπεδο, επίπεδο, οι νευρώνες και οι συνάψεις, πώς σχηματίζονται μικροκυκλώματα, μακροσκοπικά, mesocircuits, περιοχές του εγκεφάλου - μέχρι να κατανοήσουμε πώς να συνδέσουμε αυτά τα επίπεδα, μέχρι τη συμπεριφορά και τη γνώση ».

Ακόμη και οι πιο ισχυροί υπερυπολογιστές σήμερα δεν μπορούν να προσεγγίσουν αυτό το επίπεδο προσομοίωσης. Αλλά μέχρι το 2020, θα μπορούσαν. Τελικά, ο κώδικας που αναπτύχθηκε για ό, τι ο Markram αποκαλεί το Πρόγραμμα ανθρώπινου εγκεφάλου θα είναι διαθέσιμος σε οποιονδήποτε ερευνητή. Θα τους επέτρεπε, για παράδειγμα, να πλημμυρίσουν τον εικονικό εγκέφαλο με προγραμματισμένες εκδόσεις πειραματικών φαρμάκων ή να διαταράξουν τις λειτουργίες του εγκεφάλου και να παρατηρήσουν τι συμβαίνει. Αυτό θα μπορούσε να είναι μια εγκεφαλική ερευνητική μητρική πλατφόρμα, η οποία υποστηρίζει ότι οι ενισχυτές θα μπορούσαν να βελτιώσουν δραματικά την ικανότητα χαρτογράφησης και, ενδεχομένως, θεραπείας ασθενειών του εγκεφάλου, μειώνοντας παράλληλα την ανάγκη πειραματισμού σε εγκέφαλο των ζώων.

Τώρα ποιος θα μπορούσε να έχει κάποιο πρόβλημα με αυτό; Αποδεικνύει πολλούς επιστήμονες. Λένε ότι ο ένοχος του Μαρκράμ της εξαιρετικά ευσεβούς σκέψης, ότι η προσέγγισή του στην προσομοίωση απλά δεν θα λειτουργήσει ή δεν θα ήταν πιο εύκολο να καταλάβει κανείς από τον ίδιο τον εγκέφαλο. Και φοβούνται ότι εάν η ΕΕ αντλήσει ένα δισεκατομμύριο ευρώ στο σχέδιο, όλες οι νευροεπιστήμες θα ενταχθούν στο όραμα του Markram.

Ακόμα, υποστηρίζει ότι αν όχι αυτόν, κάποιος άλλος θα αναπτύξει έναν εικονικό εγκέφαλο που λειτουργεί σαν το πραγματικό πράγμα. "Η έρευνα με βάση την προσομοίωση είναι αναπόφευκτη", δήλωσε σε συνάντηση των επιστημόνων νωρίτερα αυτό το έτος. "Έχει ήδη συμβεί σε πολλούς τομείς της επιστήμης. Και θα συμβεί στην επιστήμη της ζωής. "

Ο εγκέφαλος που δεν θα πεθάνει

Εντάξει, ας πάρουμε τον εγκέφαλο σε μια διαφορετική κατεύθυνση, αν και μπορεί να φανεί εξίσου φανταστικό. Πριν από λίγες εβδομάδες, στο Διεθνές Συνέδριο Παγκόσμιου Μέλλοντος του 2045 στη Μόσχα, ένας νέος ρωσικός δημοσιογράφος, που ονομάστηκε Ντμίτρι Ίτσκοφ, μοιράστηκε το όνειρό του για απελευθερωμένο εγκέφαλο. Η πρώτη φάση του έργου του, την οποία ονομάζει Avatar, θα περιλαμβάνει τον έλεγχο των ρομπότ με ανθρώπινο εγκέφαλο. Αυτό δεν είναι τόσο μακρινό. Το ερευνητικό πρακτορείο PARAGON DARPA αναβαθμίζει το δικό του έργο, το οποίο ονομάζεται επίσης Avatar, στο οποίο οι στρατιώτες θα ελέγχουν με το μυαλό τους ένα μηχανικό υποκατάστατο.

Αλλά τότε ο Itskov παίρνει το γρήγορο τρένο στο fantasyland. Η δεύτερη φάση θα περιλαμβάνει τη μεταμόσχευση ενός ανθρώπινου εγκεφάλου σε ένα συνθετικό σώμα. Νομίζει ότι αυτό είναι εφικτό μέσα σε 10 χρόνια. Και 30 χρόνια από τώρα, πιστεύει ότι θα είναι δυνατό να αναπτυχθούν φορείς τύπου ολογράμματος που μπορούν να φιλοξενήσουν έναν τεχνητό εγκέφαλο και όχι έναν φυσικό - τώρα μιλάει τη γλώσσα του Markram. Αυτό, ισχυρίζεται ο Ιτσκόφ, «θα οδηγούσε κάτω από το δρόμο προς την αθανασία».

Ο Itskov αναγνωρίζει ότι αυτό μπορεί να ακούγεται σαν τρελή συζήτηση. Αλλά, σημειώνει, είπαν το ίδιο πράγμα για το Διαδίκτυο.

Σαλάτα εγκεφάλου

Ακολουθούν οι πιο πρόσφατες έρευνες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλός μας κάνει ό, τι κάνει:

  • Η νέα συγγραφέας Scientist Sally Adee λέει ότι ένα «καπάκι σκέψης» είναι αρκετά εύλογο αφού συνδέθηκε με ηλεκτρόδια που τόνωσαν τον εγκέφαλό της για να προκαλέσει «καταστάσεις ροής». Η διέγερση, όπως λέει, έκανε τον εγκέφαλό της να αποκλείσει όλες τις περισπασμούς.
  • Ακόμα και οι Χάρτες Google δεν έχουν πάει εκεί: Ένας τελευταίας τεχνολογίας ανιχνευτής απεικόνισης, που αναπτύχθηκε από τη Siemens, άρχισε να χαρτογραφεί τον εγκέφαλο με μεγάλη λεπτομέρεια παρακολουθώντας τη διέλευση των μορίων του νερού μέσω των νευρικών ινών.
  • Στο ζιζάνιο: Ένας καναδός ερευνητής που μελετά πώς η μαριχουάνα επηρεάζει τη μνήμη, πιστεύει ότι τα εγκεφαλικά κύτταρα, εκτός από τους νευρώνες, βοηθούν να καθορίσουν τι θυμόμαστε. Από μακρού πιστεύεται ότι οι νευρώνες κάνουν όλη τη βαριά ανύψωση στην αποθήκευση μνημών, αλλά ο επιστήμονας Xia Zhang λέει ότι η έρευνά του δείχνει ότι αστρογλυφαία κύτταρα επίσης εμπλέκονται.
  • Είστε τόσο στο μυαλό μου: Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Σίδνεϊ λένε ότι αρμονικά ζευγάρια μπορούν πραγματικά να είναι "στο ίδιο μήκος κύματος".
  • Το μυστικό για να κερδίσετε το βραχίονα του Μαρτίου Madness: Εν ολίγοις, πηγαίνετε με την καρδιά σας. Μια μελέτη στο Columbia Business School διαπίστωσε ότι οι άνθρωποι που είχαν περισσότερες πιθανότητες να εμπιστεύονται τα συναισθήματά τους ήταν επίσης πιο πιθανό να προβλέψουν με ακρίβεια το αποτέλεσμα των γεγονότων.

Βίντεο bonus: Το βίντεο είναι μερικά χρόνια, αλλά αυτή η ομιλία του TED από τον Henry Markram σας δίνει μια καλή ιδέα για το τι συμβαίνει μέσα στον εγκέφαλό του για τους εγκεφάλους.

Η οικοδόμηση ενός ανθρώπινου εγκεφάλου