Генрі Маркрам (Henry Markram) планує з нуля відтворити людський мозок. Невролог з Швейцарського технологічного інституту вважає, що єдиний спосіб по-справжньому зрозуміти, як працює людський мозок, і чому він часто відмовляється працювати, це відтворити його, а потім провести на ньому ряд експериментів.
Маркрам заснував "Проект Мозку Людини" для того, щоб зробити саме це. Зусилля спрямовані на інтеграцію сотень тисяч одиниць мозкової головоломки, які були виявлені нейробиологами протягом останніх декількох десятиліть, починаючи від структури і механізмів роботи іонних каналів, до моделей свідомого прийняття рішень. Потім об'єднати все це в єдину модель суперкомп'ютера, віртуального мозку.
Якщо план спрацює, то в результаті буде отриманий зразок, який зможе вчитися і поступово розвивати комплекс пізнавальних здібностей, так само, як і жива людина. Більш того, його запрограмована структура, мозковий код, який створиться в результаті проекту, стане доступною всім неврологів світу, які зможуть проводити з ним будь-які експерименти, будь то віртуальні рентгенівські дослідження, тестування нових препаратів, при цьому процеси функціонування "мозку" на будь-якому рівні впливу не порушуватимуться, а вчені будуть тільки спостерігати за результатом.
Проект викликав дуже багато суперечок. Деякі вчені говорять про те, що він просто не буде працювати, інші стверджують, що віртуальний мозок буде таким же таємничим і "важко працюють", як справжній. Проте, "Проект Мозку Людини" був обраний в якості фіналіста конкурсу Європейського Союзу по флагманським ініціативам, на його розвиток може бути виділено 1 мільярд євро. Якщо все ж команда Маркрама виграє конкурс, то що вони насправді будуть робити? Як можна побудувати людський мозок?
"У нас вже є прототип системи, ми готові розширювати, вдосконалювати і активно працювати над нею", - говорить Маркрам, який розбиває процес роботи на сім основних кроків.
Спочатку вчені повинні вирішити, в якому обсязі необхідна тканину головного мозку для будови, потім вони повинні створити математичні моделі нейронів для цього обсягу відповідно до експериментальними даними, отриманими від реального людського мозку.
Далі, вони будуть підключати моделі нейронів один до одного через віртуальні синапси. Що стосується швидкості сигналу, то навіть суперкомп'ютер, який може виконувати 1000000000 мільярдів обчислень в секунду, буде позбавлений можливості одночасної обробки інформації таким чином, як це відбувається в людському мозку, тому модель віртуального мозку буде завжди виконувати завдання і генерувати думки в уповільненому темпі по відношенню до людини.
На четвертому етапі будови мозку необхідно буде запустити систему. Вчені за допомогою комп'ютерного програмування функціоналізіруют моделі нейронів і синапсів, а також гліальні клітини і кровотік. Щоб змусити ці частини працювати максимально наближено до реальності, фахівці обробляють всі існуючі дані в літературі і в базах даних, співвідносять результати і застосовують їх для створення біологічно точної моделі.
Якщо функція певної частини мозку ще не відома науці, то команда вчених або співпрацюватиме з іншими неврологами для пошуку відповіді на питання, чи ж вставить спеціальний "заповнювач" в свою програму, який буде там до тих пір, поки відповідь не буде знайдений.
Далі команда проведе серію експериментів, щоб переконатися, що клітини і синапси працюють відповідним чином. "Модель служить для регулярної інтеграції біологічних даних, тому з часом, віртуальний мозок буде ставати все більш точним". - каже Маркрам.
Шостим кроком реалізації проекту людського мозку є підключення його до віртуальному середовищі, тобто створення умов для того, щоб у мозку розвивалися пізнавальні здібності. "При побудові подібної моделі, її необхідно" навчити "мислити, приймати рішення і діяти. Це повільний процес, тому для його реалізації необхідні дуже потужні суперкомп'ютери".
Однак, навіть, незважаючи на те, що вчені будуть будувати мозок дорослої людини, і, отже, їм не потрібно буде відтворювати процес будівництва нейронів і синапсів, який відбувається в дитинстві, їм все одно доведеться "вчити" мозок сприймати реальність, для того, щоб він зміг генерувати розумні думки. Мозок буде пізнавати віртуальний світ за допомогою взаємодії з віртуальними агентами.
І, нарешті, вчені розроблятимуть і проводити експерименти на створеної моделі, в надії досліджувати все, починаючи від витоків людської поведінки, до впливу нових препаратів на головний мозок, а також вивчення дії 560 хвороб, що калічать людський розум.
Переклад: Баландіна Е. А.