โครงการ Blue Brain สร้างสมองขึ้นใหม่เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้น

สมองของมนุษย์ได้รับการอธิบายว่าเป็นระบบที่ซับซ้อนที่สุดที่มีอยู่ แต่นั่นไม่ได้ป้องกันนักประสาทวิทยาและวิศวกรจากความฝันที่จะเข้าใจการทำงานของมันอย่างเต็มที่ อันที่จริงแล้ว, บางส่วนของพวกเขาได้รับการเสนอเพื่อสร้างการทำสำเนาแบบดิจิทัลของสมองมนุษย์ เพื่อให้สามารถดำเนินการกับการสอบสวนของเขาที่จะเป็นไปไม่ได้ที่จะดำเนินการจากการสังเกตและการทดลองกับระบบประสาทจริงในการดำเนินงาน.

นี่คือเป้าหมายของโครงการ Blue Brain ซึ่งเป็นโครงการริเริ่มที่ทะเยอทะยานอย่างไม่น่าเชื่อที่เปิดตัวในปี 2548 ขับเคลื่อนโดย IBM และมหาวิทยาลัยสวิส (École Polytechnique Fédérale de Lausanne หรือ EPFL).

สิ่งที่ได้ทำไปแล้วที่ IBM

มานานกว่าสิบปีที่ผ่านมา โครงการสมองสีน้ำเงิน เขาได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่มีข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานของสมองส่วนหนึ่งของหนู การฟื้นฟูแบบดิจิตอลนี้ซึ่งในวันนี้สอดคล้องกับเนื้อเยื่อน้อยกว่าหนึ่งในสามของลูกบาศก์มิลลิเมตรมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างวิธีที่เซลล์ประสาทเชื่อมต่อและเปิดใช้งานซึ่งกันและกันอย่างซื่อสัตย์ ความจริงที่ว่ารูปแบบการเปิดใช้งานเหล่านี้ทำให้สมองเปลี่ยนแปลงทางร่างกายเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากความยืดหยุ่นของสมอง.

นอกเหนือจากการครอบคลุมพื้นที่อื่น ๆ ของสมองโครงการสมองสีน้ำเงิน ต้องทำการกระโดดเชิงคุณภาพที่เกี่ยวข้องกับการไปจากการสร้างสมองของหนูเพื่อทำแบบเดียวกันกับสมองของมนุษย์, ใหญ่กว่าและซับซ้อนกว่ามาก.

สมองดิจิทัลนี้ใช้ทำอะไรได้??

เป้าหมายของโครงการ Blue Brain คือท้ายที่สุด, สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่คุณสามารถคาดการณ์ได้ในระดับหนึ่งว่าจะมีการกระตุ้นบริเวณเนื้อเยื่อของเซลล์ประสาทอย่างไรหากถูกกระตุ้นในลักษณะที่แน่นอน. นั่นคือสิ่งที่ตั้งใจคือการสร้างเครื่องมือในการทดสอบสมมติฐานและพยายามทำซ้ำหลาย ๆ ครั้งทุกการทดลองที่ทำด้วยสมองจริงเพื่อดูว่าผลลัพธ์นั้นมั่นคงหรือไม่เป็นผลจากโอกาส.

ศักยภาพของโครงการนี้อาจมีขนาดใหญ่มากตามผู้สนับสนุนเนื่องจากการมีอยู่ของการสร้างดิจิตอลใหม่ของส่วนขยายของเซลล์ประสาทขนาดใหญ่จะช่วยให้ได้รับ "การทดสอบหุ่น" ที่จะทดสอบกับสถานการณ์ทุกชนิดและตัวแปรที่แตกต่างกัน ที่เซลล์ประสาทของสมองมนุษย์เปิดใช้งาน.

ด้วยโมเดลนี้เราสามารถเรียนรู้ว่ากระบวนการทางปัญญาทุกชนิดทำงานอย่างไรเช่นวิธีที่เรานึกถึงความทรงจำหรือจินตนาการแผนปฏิบัติการและเรายังสามารถทำนายได้ว่าอาการประเภทใดที่จะทำให้เกิดการบาดเจ็บในบางพื้นที่ของ เปลือกสมอง แต่ยิ่งไปกว่านั้นมันสามารถแก้ปัญหาหนึ่งในความลึกลับอันยิ่งใหญ่ของสมองมนุษย์: จิตสำนึกเกิดขึ้นได้อย่างไรประสบการณ์ส่วนตัวของสิ่งที่เรามีชีวิตอยู่.

เรียนรู้จิตสำนึก

ความคิดที่ว่าสติสัมปชัญญะเกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของเครือข่ายเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ที่กระจายไปทั่วสมองแทนที่จะขึ้นอยู่กับโครงสร้างที่กำหนดไว้อย่างดีและซ่อนอยู่ในบางส่วนของระบบประสาทส่วนกลางมีสุขภาพที่ดีมาก ทำให้นักประสาทวิทยาหลายคนเชื่อว่า เพื่อทำความเข้าใจว่าธรรมชาติของการมีสติคืออะไรสิ่งสำคัญคือการดูรูปแบบของการกระตุ้นการทำงานของเซลล์ประสาทหลายพันตัวพร้อมกัน, และไม่ได้ศึกษาโครงสร้างทางกายวิภาคของสมองแยกจากกันมากนัก.

โครงการสมองสีฟ้า จะช่วยให้เราสามารถสังเกตและแทรกแซงในเวลาจริงเกี่ยวกับรูปแบบการเปิดใช้งานของเครือข่ายประสาทหลาย, สิ่งที่สามารถทำได้ในทางที่ จำกัด อย่างมากกับสมองที่แท้จริงและดูตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเมื่อใครบางคนไปจากการตื่นนอนโดยไม่ต้องฝันและสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อสติกลับมาในรูปแบบของความฝันระหว่าง ระยะ REM.

ข้อเสียของโครงการ Blue Brain

ประมาณว่าสมองของมนุษย์มีเซลล์ประสาทประมาณหนึ่งแสนล้านเซลล์ ในเรื่องนี้เราต้องเพิ่มว่าการทำงานของระบบประสาทมีการอธิบายเพิ่มเติมโดยวิธีการที่เซลล์ประสาทมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันมากกว่าปริมาณของพวกเขาซึ่งสามารถแตกต่างกันอย่างมากโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานโดยรวมของสมองและดังนั้นจึงเกี่ยวข้อง ที่แต่ละเซลล์ประสาทสามารถสร้างขึ้นด้วยกัน. ในการเชื่อมต่อแต่ละ synaptic ระหว่างสองเซลล์ประสาทนอกจากนี้ยังมีจำนวนของสารสื่อประสาทที่ส่งออกอย่างต่อเนื่อง. ซึ่งหมายความว่าการสร้างสมองของมนุษย์อย่างซื่อสัตย์นั้นเป็นงานที่เป็นไปไม่ได้โดยไม่คำนึงถึงจำนวนปีที่อุทิศให้กับ บริษัท นี้.

ผู้สร้างโครงการ Blue Brain ต้องชดเชยข้อบกพร่องเหล่านี้ด้วยการทำให้การทำงานของสมองดิจิทัลง่ายขึ้น โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่พวกเขาทำคือการศึกษาการทำงานของสมองส่วนเล็ก ๆ ของหนูหลายตัว (ข้อมูลที่เก็บรวบรวมมานานกว่ายี่สิบปี) และ "บีบ" ข้อมูลนี้เพื่อพัฒนาอัลกอริทึมที่ทำขึ้นเพื่อทำนายรูปแบบการกระตุ้นของเซลล์ประสาทเหล่านี้ เมื่อสิ่งนี้ทำกับกลุ่ม 1,000 นิวรอนนักวิจัยได้ใช้อัลกอริทึมนี้เพื่อสร้างนิวรอน 31,000 ตัวที่เปิดใช้งานใหม่ในลักษณะเดียวกัน.

ความจริงที่ว่ามันถูกทำให้เรียบง่ายมากในการสร้างแบบจำลองชั่วคราวนี้และมันจะทำแบบเดียวกันกับสมองมนุษย์ที่ต้องการสร้างขึ้นมาใหม่ทำให้เสียงหลายอย่างเกิดขึ้นกับโครงการนี้แพงและช้า. นักประสาทวิทยาบางคนเชื่อว่าความคิดในการสร้างสมองแบบดิจิทัลนั้นไร้สาระ, เนื่องจากระบบประสาทไม่ทำงานกับภาษาไบนารีหรือภาษาโปรแกรมที่กำหนดไว้ล่วงหน้า บางคนก็บอกว่าค่าใช้จ่ายสูงเกินไปสำหรับประสิทธิภาพที่สามารถดึงดูดให้กับโครงการ เวลาจะบอกได้ว่าโครงการสมองสีน้ำเงินให้ผลไม้ตามที่คาดหวังหรือไม่.