مشروع الدماغ الأزرق إعادة بناء الدماغ لفهمه بشكل أفضل

لقد تم وصف الدماغ البشري بأنه أكثر النظم الموجودة تعقيدًا ، لكن هذا لا يمنع علماء الأعصاب والمهندسين من الحلم بالاطلاع على فهمه التام لعملياته. في الحقيقة, وقد اقترح البعض منهم لإنشاء نسخة رقمية من الدماغ البشري لتكون قادرة على إجراء معه التحقيقات التي سيكون من المستحيل القيام بها من المراقبة والتجريب مع الجهاز العصبي الحقيقي في العملية.

هذا هو بالضبط هدف مشروع الدماغ الأزرق ، وهو مبادرة طموحة بشكل لا يصدق أطلقت في عام 2005 ، بقيادة IBM وجامعة سويسرية (المدرسة العليا للفنون في لوزان ، أو EPFL).

ما تم القيام به حتى الآن في IBM

لأكثر من عشر سنوات ، و مشروع الدماغ الأزرق لقد كان يبني نموذجًا للكمبيوتر يحتوي على معلومات حول بنية جزء صغير من دماغ الفئران وأدائه. تهدف عملية إعادة البناء الرقمية هذه ، والتي تتوافق اليوم مع أكثر من ثلث ملليمتر من الأنسجة المكعبة ، إلى إعادة إنتاج الطريقة التي تربط بها الخلايا العصبية وتنشط بعضها البعض ، وحتى كيف حقيقة أن أنماط التنشيط هذه تتسبب في تغير المخ جسديًا بمرور الوقت بسبب مرونة المخ.

بالإضافة إلى تغطية العديد من المناطق الأخرى في الدماغ ، مشروع الدماغ الأزرق يجب أن يحقق قفزة نوعية تنطوي على الانتقال من إعادة بناء رقميا لعقل الفئران رقميا لفعل الشيء نفسه مع الدماغ البشري, أكبر بكثير وأكثر تعقيدا.

ما الذي يمكن أن يستخدمه هذا المخ الرقمي؟?

الهدف من مشروع الدماغ الأزرق هو ، في نهاية المطاف, إنشاء نموذج كمبيوتر يمكنك من خلاله التنبؤ بدرجة ما بالطريقة التي سيتم بها تنشيط منطقة من الأنسجة العصبية إذا تم تنشيطها بطريقة معينة. بمعنى أن المقصود هو إنشاء أداة لاختبار الفرضيات ومحاولة تكرار عدة مرات جميع أنواع التجارب التي أجريت باستخدام أدمغة حقيقية لمعرفة ما إذا كانت النتائج قوية وليست نتيجة للصدفة.

يمكن أن يكون إمكانات هذا المشروع هائلة ، وفقًا لمروجيها ، لأن وجود إعادة إعمار رقمية لملحقات كبيرة من الخلايا العصبية سيسمح بالحصول على "قزم اختبار" يمكن من خلاله تجربة جميع أنواع المواقف والمتغيرات المختلفة التي قد تؤثر على الطريقة حيث يتم تنشيط الخلايا العصبية في الدماغ البشري.

باستخدام هذا النموذج ، يمكننا ، على سبيل المثال ، دراسة كيفية عمل جميع أنواع العمليات المعرفية ، مثل طريقتنا في استحضار الذكريات أو تخيل خطط العمل ، ويمكننا أيضًا التنبؤ بنوع الأعراض التي ستؤدي إلى إصابة في مناطق معينة من القشرة الدماغية ولكن ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يعمل على حل أحد أسرار الدماغ البشري العظيمة: كيف ينشأ الوعي ، التجربة الذاتية لما نعيش فيه.

دراسة الوعي

إن فكرة أن الوعي ينشأ من العمل المنسق لشبكات كبيرة من الخلايا العصبية موزعة في جميع أنحاء الدماغ ، بدلاً من الاعتماد على بنية محددة جيدًا ومخفية من قبل جزء من الجهاز العصبي المركزي ، تتمتع بصحة جيدة للغاية. هذا يجعل العديد من علماء الأعصاب يعتقدون ذلك لفهم طبيعة الوعي ، فإن الشيء المهم هو أن ننظر إلى أنماط التنشيط المتزامن لآلاف الخلايا العصبية في آن واحد., وليس الكثير دراسة الهياكل التشريحية للدماغ بشكل منفصل.

مشروع الدماغ الأزرق تسمح لنا بمراقبة أنماط التنشيط للعديد من الشبكات العصبية والتدخل فيها في الوقت الفعلي, شيء يمكن القيام به فقط بطريقة محدودة للغاية مع أدمغة حقيقية ، وانظر ، على سبيل المثال ، ما هي التغييرات التي تحدث عندما ينتقل شخص ما من اليقظة إلى النوم دون حلم ، وما يحدث عندما يعود الوعي في شكل أحلام أثناء مرحلة الريم.

عيوب مشروع الدماغ الأزرق

تشير التقديرات إلى أن الدماغ البشري يحتوي على حوالي مائة مليار خلية عصبية. لهذا يجب أن نضيف أن سير عمل الجهاز العصبي يتم شرحه أكثر من خلال كيفية تفاعل الخلايا العصبية مع بعضها البعض مقارنة بكميتها ، والتي يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا دون التأثير على الأداء العام للدماغ ، وبالتالي فإن آلاف الروابط المتشابكة أن كل خلية عصبية يمكن أن تنشأ مع الآخر. في كل اتصال متشابك بين اثنين من الخلايا العصبية ، بالإضافة إلى ذلك ، هناك ملايين من الناقلات العصبية التي يتم إصدارها بشكل مستمر. هذا يعني أن إعادة إنشاء الدماغ البشري بأمانة هي مهمة مستحيلة ، بغض النظر عن عدد السنوات المخصصة لهذه الشركة.

يتعين على واضعي مشروع الدماغ الأزرق التعويض عن أوجه القصور هذه من خلال تبسيط عمل عقولهم الرقمية. إن ما يفعلونه ، في الأساس ، هو دراسة عمل جزء صغير من دماغ عدة فئران (المعلومات التي تم جمعها على مدار عشرين عامًا) و "تكثيف" هذه المعلومات لتطوير خوارزمية مصممة للتنبؤ بأنماط تنشيط هذه الخلايا العصبية. بمجرد أن يتم ذلك مع مجموعة من 1000 خلية عصبية ، أعاد الباحثون استخدام هذه الخوارزمية لإعادة تنشيط 31000 خلية عصبية نشطة بنفس الطريقة.

حقيقة أنه تم تبسيطه كثيرا في بناء هذا النموذج المؤقت وأنه سيفعل الشيء نفسه مع العقل البشري الذي يريد إعادة خلق جعلت أصوات كثيرة ارتفعت ضد هذا المشروع مكلفة للغاية وبطيئة التطور. يعتقد بعض علماء الأعصاب أن فكرة إعادة تكوين الدماغ رقميا أمر سخيف, منذ الجهاز العصبي لا يعمل مع لغة ثنائية أو مع لغة برمجة محددة مسبقا. يقول آخرون ببساطة أن التكاليف مرتفعة للغاية بالنسبة للأداء الذي يمكن سحبه إلى المشروع. سيحدد الوقت ما إذا كانت مبادرة مشروع الدماغ الأزرق تعطي الثمار المتوقعة منه.