» » Як побудувати людський мозок?


Як побудувати людський мозок?



Генрі Маркрам планує побудувати мозок людини "з нуля".

Нейробіолог з Швейцарського Федерального Технологічного Інституту, він упевнений в тому, що єдиним способом повністю зрозуміти, як працює мозок у людей - і чому він часто не працює - є створення копії мозку, з наступним проведенням експериментів на ньому.

Для того щоб зробити це, Маркрам розгорнув проект "Мозок Людини". Зусилля цього проекту спрямовані на інтеграцію в одну суперкомп'ютерну модель віртуального мозку сотень тисяч частин загадки мозку, які були виявлені нейробіологами за останні кілька десятиліть - від структур іонних каналів, до механізмів свідомого прийняття рішень.

Якщо його план спрацює, тоді отримана модель буде здатна до навчання, і поступово розвине у себе складні пізнавальні здібності, як і живе людина. Більш того, програмна структура моделі, розроблена в рамках проекту, буде доступна для всіх нейробиологов світу, які зможуть робити з нею все, що захочуть, будь то експерименти з віртуальним рентгенівським випромінюванням, вплив на модель віртуальними еквівалентами нових експериментальних ліків, або порушення роботи моделі на різних рівнях для вивчення ефектів таких порушень.

Плани Маркрама досить суперечливі. Багато вчених думають, що це просто не буде працювати, в той час як інші вважають, що віртуальний мозок буде таким же загадковим і важким у роботі, як і реальний мозок. Тим не менш, проект "Мозок Людини" був обраний на конкурс фіналістів нових ініціатив Європейського Союзу, і може отримати грант в 1 мільйон євро.

Якщо вони виграють грант, що реально будуть робити Маркрам і його група?

Як побудувати людський мозок?

"У нас вже є прототип системи, готовий до розширення, уточненню і поліпшенню", - говорить Маркрам. За його словами, процес може бути розбитий на сім основних кроків.

Механізм створення мозку

Спочатку, ученим належить визначити обсяг мозкової тканини, яку потрібно буде віртуально створити, потім вони повинні поширити на цей обсяг математичні моделі нейронів таким чином, щоб це відповідало експериментальним даним, отриманим за реальних мізків людей.

Потім вони з'єднають один з одним моделі нейронів за допомогою віртуальних синапсів - носіїв, передавальних сигнали. Що стосується швидкостей сигналів, то, незважаючи на те, що високопродуктивний суперкомп'ютер здатний виконувати 1 мільярд операцій у секунду, навіть він не зможе забезпечити здібностей людського мозку до паралельної обробці, так що модель завжди буде виконувати завдання, і породжувати думки в уповільненому (порівняно з нами) темпі.

Четвертим кроком стане власне запуск системи. Вчені забезпечать модель нейронів і синапсів, а також гліальних клітин (клітини мозку, що не належать до нейронам) і кров'яних потоків за допомогою комп'ютерного програмування роботи цих компонентів.

Для того щоб поведінка цих компонентів було максимально близько до поведінки їх аналогів в реальному мозку, "ми просіваємо всі відомі дані в літературі і базах даних ... організуємо результати, і аналізуємо їх, для визначення місця, і значущості в створенні моделі з постійно збільшується біологічної точністю ", - говорить Маркрам. Де функція певної частини мозку ще не відома, вчені групи працюватимуть разом з іншими нейробіологами для з'ясування призначення таких частин, або вставляти в програми позначки з тим, щоб згодом заповнити прогалини, коли зможуть.

Далі група проведе на моделі ряд експериментів, щоб перевірити відповідність клітин і синапсів, а також їх щільності експериментальним даним. "Моделі служать для того, щоб систематично інтегрувати біологічні дані, і, отже, вони зможуть збільшити біологічну точність з часом, по мірі надходження в їх розпорядження все більшої кількості біологічних даних", - говорить Маркрам.

Віртуальна реальність

До тих поки, поки модель мозок не буде здатною взаємодіяти із зовнішнім світом, вона представлятиме собою всього лише віртуальний еквівалент органу, плаваючого у формальдегіді. Тому, каже Маркрам, шостим кроком проекту буде підключення мозку до віртуальної довкіллю, і виконання протоколів навчання, з тим, щоб модель мозку могла вчитися і, в процесі цього, розвивати складні пізнавальні здібності.

"Коли створюється модель на зразок цієї, все ще необхідно навчити її відчувати, діяти, і приймати рішення. Це повільний процес, і нам для цього потрібні дуже потужні суперкомп'ютери", - говорить він.

Так як вчені будуть будувати відразу дорослий мозок, він не буде проходити процес зростання нейронів і синапсів, що має місце в дитинстві, але їм все ще доведеться вчити цей мозок усього, що пов'язано з реальністю, щоб він міг породжувати осмислені думки. Мозок буде вчитися через взаємодію з "поведінкою віртуальних агентів у віртуальних світах", - говорить Маркрам.

І нарешті, вчені розроблять і виконають ряд експериментів над мозком, сподіваючись вивчити всі - від нейронних основ поведінки людини, до впливу нових ліків на мозок, і причин будь-який з 550 захворювань, що надають вплив не мозок людини.goldom.ruivetor.rututdlenet.ru

Додати коментар!


Ваше ім'я:
Ваш E-Mail:
Напівжирний Нахилений текст Підкреслений текст Перекреслений текст | Вирівнювання по лівому краю По центру Вирівнювання по правому краю | Вставка смайликів Вставка лінкуВставка захищеного лінку Вибір кольору | Прихований текст Вставка цитати Перетворити вибраний текст з транслітерації в кирилицю Вставка спойлера
Введіть код:

Рекомендуємо схоже:



Вакцина заблокує мозок від проникнення нікотину?

Вакцина заблокує мозок від проникнення нікотину? Від тютюнової залежності страждають мільйони


Сім корисних порад щодо поліпшення і тренування пам'яті

Ви не самотні, якщо не можете знайти ключі від машини або запам'ятати ім'я свого тренера з


Імпульси мозку замінять паролі на комп'ютерах

Дуже багато фахівців з усього світу вважають, що в недалекому майбутньому звичним паролям із


Винайдена електронна шкіра - індикатор людського здоров'я

Європейські вчені розробили унікальну наклейку, яка наноситься на людську шкіру, та здатна стежити


Вчені вивчили мозок миші в процесі його роботи

В журналі Science опубліковано статтю колективу хіміків, біологів і фізиків, в якій


Вчені виявили ранній імунний тригер розсіяного склерозу

Використовуючи сучасну техніку візуалізації, вчені змогли спостерігати в реальному часі ранні

Опитування
Які новини Вас більше цікавлять?
Лікування за кордоном
Реабілітація
Дослідження
Наука та технології
Цікаво знати
Інші новини