مشروع الدماغ الأزرق: إعادة بناء الدماغ لفهمه بشكل أفضل
تم وصف دماغ الإنسان بأنه النظام الأكثر تعقيدا ، لكن ذلك لا يمنع علماء الأعصاب والمهندسين من الحلم بالوصول إلى فهم كامل لعمله. في الحقيقة وقد اقترح البعض منهم لإنشاء نسخة رقمية من الدماغ البشري لتكون قادرة على القيام معه التحقيقات التي من المستحيل تنفيذها من الملاحظة والتجريب مع نظام عصبي حقيقي في العملية.
هذا هو بالضبط الهدف من مشروع Blue Brain ، وهي مبادرة طموحة بشكل لا يصدق أطلقت في عام 2005 ، تروج لها IBM وجامعة سويسرية (École Polytechnique Fédérale de Lausanne ، أو EPFL).
ما تم القيام به حتى الآن في شركة IBM
لأكثر من عشر سنوات ، مشروع الدماغ الأزرق وقد تم بناء نموذج كمبيوتر يحتوي على معلومات حول بنية وأداء جزء صغير من الدماغ من الفئران. تهدف إعادة الإعمار الرقمية هذه ، والتي تقابل اليوم أكثر من ثلث المليمتر المكعب من الأنسجة ، إلى إعادة إنتاج الطريقة التي تتواصل بها الخلايا العصبية وتفعيل بعضها البعض ، وحتى حقيقة أن أنماط التنشيط هذه تجعل الدماغ يتغير جسديًا بمرور الوقت بسبب اللدونة الدماغية.
بالإضافة إلى تغطية العديد من المناطق الأخرى في الدماغ ، مشروع الدماغ الأزرق يجب أن تأخذ النقلة النوعية التي تتضمن الانتقال من إعادة بناء دماغ الفئران بشكل رقمي ليعمل الشيء نفسه مع الدماغ البشري ، أكبر من ذلك بكثير وأكثر تعقيدا.
ما الذي يمكن أن يستخدمه هذا الدماغ الرقمي؟
الهدف من مشروع Blue Brain هو باختصار إنشاء نموذج كمبيوتر يمكنك التنبؤ به إلى حد ما بالطريقة التي سيتم بها تنشيط منطقة من الأنسجة العصبية إذا تم تحفيزها بطريقة معينة . وهذا يعني أن المقصود هو إنشاء أداة تسمح لاختبار الفرضية ومحاولة تكرار عدة مرات من جميع التجارب التي تجرى باستخدام أدمغة حقيقية لمعرفة ما إذا كانت النتائج التي تم الحصول عليها صلبة وليست نتيجة للمصادفة.
يمكن أن تكون إمكانات هذا المشروع هائلة ، وفقاً لمروجيه ، حيث أن وجود إعادة بناء رقمية لامتدادات كبيرة من العصبونات سيسمح بالحصول على "اختبار مانيكين" لاختبار كل أنواع المواقف والمتغيرات المختلفة التي تؤثر على الطريقة حيث يتم تنشيط الخلايا العصبية للدماغ البشري.
باستخدام هذا النموذج ، يمكننا ، على سبيل المثال ، دراسة كيفية عمل جميع أنواع العمليات المعرفية ، مثل طريقة استحضار الذكريات أو تخيل خطط العمل ، ويمكننا أيضًا التنبؤ بأي نوع من الأعراض سيؤدي إلى حدوث إصابة في مناطق معينة من الجسم. القشرة الدماغية ولكن ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساعد في حل أحد ألغاز الدماغ العظيمة: كيف ينشأ الوعي ، التجربة الذاتية لما نعيشه.
دراسة الوعي
إن فكرة أن الوعي ينشأ من العمل المنسق للشبكات الكبيرة من الخلايا العصبية الموزعة في جميع أنحاء الدماغ ، بدلاً من الاعتماد على بنية واضحة المعالم ومخفية من قبل جزء من الجهاز العصبي المركزي ، هو في صحة جيدة للغاية. هذا يجعل العديد من علماء الأعصاب يعتقدون ذلك لفهم طبيعة الوعي ، المهم هو النظر إلى أنماط التنشيط المتزامن لعدة آلاف من الخلايا العصبية في وقت واحد ، وليس الكثير من دراسة التركيبات التشريحية للدماغ بشكل منفصل.
مشروع الدماغ الأزرق يسمح لنا بمراقبة وتدخل في الوقت الحقيقي حول أنماط التنشيط للعديد من الشبكات العصبية والتي لا يمكن القيام بها إلا بطريقة محدودة للغاية مع أدمغة حقيقية ، ونرى ، على سبيل المثال ، ما هي التغييرات التي تحدث عندما ينتقل شخص ما من الاستيقاظ للنوم دون الحلم ، وما يحدث عندما يعود الوعي في شكل أحلام خلال مرحلة REM.
عيوب مشروع الدماغ الأزرق
يقدر أن الدماغ البشري يحتوي على حوالي مائة مليار عصبون. لهذا يجب أن نضيف أن أداء الجهاز العصبي يفسر أكثر عن كيفية تفاعل العصبونات مع بعضها البعض من خلال كميتهما ، والتي يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا دون التأثير على الأداء الكلي للدماغ ، وبالتالي فإن الأهم من ذلك هو الآلاف من الاتصالات المشبكية أن كل عصبون يمكن أن يؤسس مع الآخرين. في كل اتصال متشابك بين اثنين من الخلايا العصبية ، بالإضافة إلى ذلك ، هناك الملايين من الناقلات العصبية التي يتم إطلاقها باستمرار . وهذا يعني أن إعادة الدماغ البشري بأمانة مهمة مستحيلة ، بغض النظر عن عدد السنوات المخصصة لهذه الشركة.
يجب على مبدعي مشروع الدماغ الأزرق تعويض هذه العيوب من خلال تبسيط عمل الدماغ الرقمي.ما يفعلونه ، بشكل أساسي ، هو دراسة عمل جزء صغير من الدماغ لعدة جرذان (المعلومات التي تم جمعها على مدار عشرين عامًا) و "تكثيف" هذه المعلومات لتطوير خوارزمية مصنوعة للتنبؤ بأنماط تنشيط هذه الخلايا العصبية. وبمجرد أن تم ذلك باستخدام مجموعة من 1000 عصبون ، أعاد الباحثون استخدام هذه الخوارزمية لإعادة توليد 31000 خلية عصبية يتم تنشيطها بنفس الطريقة.
حقيقة أنه تم تبسيط الكثير في بناء هذا النموذج المؤقت ، وأنها ستفعل الشيء نفسه مع الدماغ البشري الذي يريد إعادة خلق جعلت العديد من الأصوات ارتفعت ضد هذا المشروع مكلفة جدا وبطيئة التنمية. يعتقد بعض علماء الأعصاب أن فكرة إعادة بناء الدماغ رقميًا أمر سخيف لأن الجهاز العصبي لا يعمل مع لغة ثنائية أو بلغة برمجة مسبقة التعريف. يقول آخرون ببساطة أن التكاليف مرتفعة للغاية بالنسبة للأداء الذي يمكن استخلاصه من المشروع. سيحدد الوقت ما إذا كانت مبادرة مشروع الدماغ الأزرق تعطي الثمار المتوقعة منها.
