Cum se construiește un creier uman

Henry Markram (Henry Markram) planuri de la zero pentru a recrea creierul uman. Un neurolog la Institutul Elvețian de Tehnologie, consideră că singura modalitate de a intelege cu adevarat cum functioneaza creierul uman, și de ce de multe ori nu funcționează, este să-l recreeze, și apoi să efectueze o serie de experimente pe ea.

Marcrac a fondat "Proiectul creierului uman" pentru a face exact acest lucru. Eforturile vizează integrarea a sute de mii de unități de puzzle creier care au fost descoperite de neurobiologi în ultimele decenii, variind de la structura și mecanismele de funcționare a canalelor ionice la modele constiente de luare a deciziilor. Apoi combinați toate acestea într-un singur model al unui supercomputer, un creier virtual.

În cazul în care planul funcționează, rezultatul este un model care se poate învăța și de a dezvolta treptat abilități cognitive complexe, precum și o persoană vie. Mai mult decât atât, structura programată a codului de creier, care va fi creat ca rezultat al proiectului, va fi disponibil pentru toate neurologi din lume, care va fi capabil să-l dețină orice experimente, dacă studiile de raze X virtuale, testa noi medicamente, iar procesul de funcționare „creier“ la orice nivel impactul nu va fi încălcate, iar oamenii de știință vor observa doar rezultatul.

Proiectul a provocat o mulțime de controverse. Unii oameni de știință spun că pur și simplu nu va funcționa, alții susțin că creierul virtual va fi la fel de misterios și "greu de lucrat" ca cel real. Cu toate acestea, "Proiectul creierului omului" a fost ales ca finalist al concursului european al inițiativelor emblematice, pentru care poate fi alocat 1 miliard de euro. Dacă echipa Marcram câștigă concursul, atunci ce vor face cu adevărat? Cum poți construi un creier uman?

"Avem deja un prototip al sistemului, suntem gata să ne extindem, să ne îmbunătățim și să lucrăm în mod activ la acesta", spune Markram, care descompune procesul de lucru în șapte etape principale.

În primul rând, oamenii de știință trebuie să decidă cât de mult țesut cerebral este necesar pentru structură, atunci ei trebuie să creeze modele matematice de neuroni pentru acest volum, în conformitate cu datele experimentale obținute din creierul uman real.

Apoi, ele se vor conecta neuronii model pentru a reciproc prin intermediul sinapselor virtuale. În ceea ce privește viteza semnalului, chiar si un supercomputer care poate efectua 1000000000 de miliarde de calcule pe secundă, acesta va fi lipsit de posibilitatea de prelucrare simultană a informațiilor în așa fel cum se întâmplă în creierul uman, astfel încât modelul virtual al creierului va efectua întotdeauna sarcini și pentru a genera gânduri în mișcare lentă împotriva la persoana.

În cea de-a patra etapă a structurii creierului, va fi necesară pornirea sistemului. Oamenii de stiinta folosesc programarea computerizata pentru a functionaliza modele de neuroni si sinapse, precum si celulele gliale si fluxul de sange. Pentru a face ca aceste părți să funcționeze cât mai aproape de realitate, specialiștii procesează toate datele existente în literatură și baze de date, corelează rezultatele și le aplică pentru a crea un model biologic corect.

În cazul în care funcția de o anumită parte a creierului nu este încă cunoscut de știință, echipa de oameni de știință și va coopera cu alte neurologi pentru a găsi răspunsul la o întrebare, sau se introduce un „înlocuitor“ specială în programul său, care va fi acolo atâta timp cât răspunsul nu este găsit.

Apoi, echipa va efectua o serie de experimente pentru a vă asigura că celulele și sinapsele funcționează corect. "Modelul servește la integrarea regulată a datelor biologice, astfel încât, în timp, creierul virtual va deveni mai precis". spune Markram.

Cel de-al șaselea pas în implementarea proiectului creierului uman este conectarea acestuia la un mediu virtual, adică crearea condițiilor pentru ca creierul să dezvolte abilități cognitive. "Când construim un astfel de model, acesta trebuie" învățat "să gândească, să ia decizii și să acționeze, este un proces lent, astfel încât supercomputerele foarte puternice sunt necesare pentru ao implementa".

Cu toate acestea, chiar și în ciuda faptului că oamenii de știință vor construi creierul uman adult și, prin urmare, nu au nevoie pentru a recrea procesul de construcție a neuronilor și a sinapselor care apare in copilarie, ei încă mai trebuie să „învețe“ creierul de a percepe realitatea, în ordine astfel încât să genereze gânduri rezonabile. Creierul va învăța lumea virtuală prin interacțiunea cu agenții virtuali.

Și, în cele din urmă, oamenii de știință vor dezvolta și efectua experimente pe modelul creat în speranța de a explora totul, de la originile comportamentului uman la impactul noilor medicamente asupra creierului, precum si studiul efectului de 560 de boli paralizantă mintea umană.

Traducere: Balandina E.A.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: