Cum de a construi un creier uman?

Video: Aceasta ascunde o mulțime de ani. Creierele noastre nu sunt cu mult diferite de creier melc. Secretele creierului Universului

conținut

Video: aceasta ascunde o mulțime de ani. creierele noastre nu sunt cu mult diferite de creier melc. secretele creierului universului
Cum de a construi un creier uman?
Mecanism de creare a creierului
Realitatea virtuală

Henry Markram intenționează să construiască un creier uman "de la început".

Un neurolog de la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie, el este convins că singurul mod de a înțelege pe deplin cum functioneaza creierul la oameni - si de ce de multe ori nu funcționează - este de a crea o copie a creierului, urmata de experimente pe ea.

Pentru a face acest lucru, Markram a lansat un proiect "creierul uman". Eforturile acestui proiect care vizează integrarea într-un model supercomputer virtual al creierului a sute de mii de bucăți de creier puzzle-uri care Neurologii au fost găsite în ultimele decenii - din structurile canalelor ionice, la mecanismele de luare a deciziilor conștiente.

În cazul în care planul său de lucrări, atunci modelul rezultat va fi capabil să învețe, și de a dezvolta treptat la complexul abilitățile cognitive, precum și o persoană vie. Mai mult decât atât, structura de software a modelului dezvoltat de proiect va fi disponibil pentru toate Neurologii peste tot în lume, care poate face cu ea ceea ce doresc, fie că experimentează cu o radiație virtuală cu raze X, impactul asupra modelului echivalenților virtuale de noi medicamente experimentale, sau perturbare a modelului la diferite niveluri pentru a studia efectele unor astfel de încălcări.

Planurile Markram sunt destul de contradictorii. Mulți oameni de știință cred că acest lucru pur și simplu nu va funcționa, în timp ce alții cred că creierul virtuale va fi la fel de misterios și dificil de a lucra ca un creier reale. Cu toate acestea, proiectul "creierul uman" El a fost selectat pentru finaliști de concurență pentru noile inițiative ale Uniunii Europene, și pot obține un grant de 1 milion de euro.

Dacă vor câștiga un grant care va face cu adevărat Markram și echipa sa?

Cum de a construi un creier uman?

"Avem deja un prototip al sistemului este gata să se extindă, rafina și îmbunătăți"- spune Markram. Potrivit lui, procesul poate fi descompus în șapte pași de bază.

Mecanism de creare a creierului

La început, oamenii de știință au pentru a determina cantitatea de tesut cerebral, care va avea nevoie pentru a crea un virtuale, atunci acestea ar trebui să fie extins la domeniul de aplicare al modelului matematic al neuronilor în așa fel încât este în concordanță cu datele experimentale obținute din creierul reale de oameni.

Ele sunt apoi conectate între ele prin intermediul unor modele virtuale sinapselor neuronale - semnalele purtătoare de transmisie. În ceea ce privește semnalul de viteză, în ciuda faptului că supercomputer de înaltă performanță, capabil să execute 1 miliard de operațiuni pe secundă, chiar el nu poate oferi capacitățile creierului uman pentru procesare paralelă, astfel încât modelul va efectua întotdeauna sarcini, și să genereze gânduri în lent (comparativ de contact) ritmul.

Al patrulea pas este lansarea efectivă a sistemului. Oamenii de știință vor oferi un model de neuroni si sinapse si celule gliale (celule ale creierului, non-neuronale) și fluxul sanguin prin activitatea de programare pe calculator a acestor componente.

Pentru comportamentul acestor componente a fost cât mai aproape posibil de comportamentul omologii lor din creier reale, "Noi cerne toate datele cunoscute în literatura de specialitate și a bazelor de date ... organizează rezultatele și le analizează pentru a determina locul și importanța în crearea de modele cu tot mai mare precizie a biologice"- spune Markram. În cazul în care partea specifică funcție a creierului nu este inca cunoscut, oamenii de știință grup va lucra împreună cu alte Neurologii pentru a determina destinația acestor piese, sau încorporați în nivelul programului, în scopul de a umple spațiile libere mai târziu, atunci când pot.

Apoi, grupul va organiza o serie de experimente pe modelul, pentru a verifica dacă celulele și sinapselor, precum si densitatea datelor experimentale. "Modelele sunt folosite pentru a integra în mod sistematic date biologice, și, prin urmare, acestea pot crește precizia biologică cu timpul, pe măsură ce devin disponibile la dispoziție un număr tot mai mare de date biologice"- spune Markram.

realitatea virtuală

Atâta timp cât modelul de creier nu va fi capabil să interacționeze cu lumea exterioară, acesta va fi doar un echivalent virtual de organe plutind în formaldehidă. De aceea, spune Markram, a șasea etapă a proiectului se va conecta creierul la mediul virtual, precum și punerea în aplicare a protocoalelor de formare, astfel încât creierul poate învăța pentru a modela și, în acest proces, să dezvolte abilități cognitive complexe.

"Când creați un model ca acest lucru, este încă necesar să-i învețe să se simtă, să acționeze și să ia decizii. Este un proces lent, și am acest lucru necesită supercalculatoare foarte puternic", - a spus el.

Din moment ce oamenii de stiinta vor construi o data creierul adult, aceasta nu va trece procesul de creștere a neuronilor și sinapselor, care apare in copilarie, dar ei încă mai trebuie să învețe tot ceea ce acest creier legătură cu realitatea, astfel încât să poată genera gânduri semnificative. Creierul va învăța prin interacțiune cu "Comportamentul Alerte în lumi virtuale"- spune Markram.

În cele din urmă, oamenii de știință au dezvoltat și implementat o serie de experimente pe creier, în speranța de a examina totul - de la bazele neuronale ale comportamentului uman, la impactul noilor medicamente asupra creierului și cauzele oricare dintre cele 550 de boli care afectează creierul uman nu este.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit