Компьютерная модель человеческого мозга | Computer model of the human brain

Нейрон - основная структурная единица головного мозга

Можно ли создать искусственный мозг? Идея создания подобной модели вызвала бурные дебаты на только что прошедшей в Берне конференции, организованной Швейцарской академией естественных наук. Инициаторами проекта Human Brain Project (HBP) выступили нейробиологи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), которые объединили под своими знаменами около 90 научно-исследовательских институтов из 22 стран. Основная задача: глубже разобраться в работе головного мозга и лучше понять механизмы формирования мыслей, образов и воспоминаний. И для того, чтобы ее достичь, ученые попробуют создать функционирующую модель нейронной сети человеческого мозга.


Воссоздать модель можно будет на сверхмощном компьютере, которого еще не существует. Глава проекта Генри Маркрам, нейробиолог из EPFL, признался, что для успешного функционирования модели потребуется компьютер, способный выполнять 10 в 18-й степени операций в секунду. Такой сверхмощный процессор может появиться к 2018 году.


На начальных этапах ученые намерены обработать и свести в единую базу данных все известные на настоящий момент открытия и исследования, касающиеся коры человеческого мозга. «Каждый год публикуются около 60 000 статей по нейробиологии, - говорит профессор Маркрам. – Большая часть посвящена связям между нейронами и работе нейропередатчиков. Необходимо организовать всю эту огромную массу знаний и применить их на практике».

Часть компьютерной модели колонки кортекса головного мозга крысы
На основе этих данных будет воспроизведена компьютерная модель нейронной сети. Нейробиологам из EPFL уже удалось успешно реализовать схожий проект в 2008 году. Команда ученых под руководством Маркрама смогла создать компьютерную модель колонки кортекса головного мозга крысы в рамках проекта Blue Brain Project. Колонка кортекса – это группа нейронов, расположенная в коре головного мозга перпендикулярно его поверхности. При помощи суперкомпьютера Blue Gene им удалось воспроизвести сеть из 10 000 нейронов, занимающих объем в 1 куб.мм. При этом получилось не только «нарисовать» колонку кортекса, но и показать ее электрофизиологическую активность.


Новый проект ставит перед собой более амбициозные цели. Профессор Маркрам уверен, что его модель позволит подробно представить функционирование коры головного мозга, которая отвечает за осуществление высшей психической деятельности. К тому же он настаивает на том, что подобное исследование позволит изучить природу различных заболеваний головного мозга. «Фармацевтические компании создают лекарства исключительно на основе эмпирических данных, мы же сможем предложить конкретные решения, основанные на научных доказательствах», - заявил он во время презентации своего проекта.

Далеко не у всех идея воспроизвести нейронную сеть вызвала большой энтузиазм. Критики проекта указывают на невозможность воспроизвести систему, о которой мало известно. «Ничего из того, что вы сможете увидеть на этой модели, не будет напрямую указывать на реальные процессы, происходящие в головном мозге», - восклицает Ларри Эббот из Колумбийского университета. Родни Дуглас, специалист по нейроинформатике из Федеральной политехнической школы Цюриха, придерживается схожей позиции: «Даже если получится создать модель, то ничего нельзя будет понять о том, как она работает. У нас нет кода, ключа, который бы помог ее расшифровать. К тому же, есть существенная разница между компьютерной моделью и человеческим мозгом». Александр Пуже, профессор нейробиологии из Университета Женевы, указывает на объективные трудности: «одна колонка кортекса содержит от миллиона до миллиарда нейронов, каждый из которых имеет около 10 000 контактов с соседними нейронами (синапсов). Существует от 4 до 10 нейропередатчиков и от 10 до 100 ионных каналов, по которым передается импульс. В итоге, получается около 10 000 миллиардов переменных».

Генри Маркрам знаком с критическими замечаниями и отвечает, что никогда все из столь многочисленных возможностей не используются мозгом, а это «сокращает необходимый объем информации для анализа». Он также уверен, что в долгосрочной перспективе его модель поможет объяснить, как человек принимает решения, полностью описать процесс мышления и механизмы, регулирующие человеческое поведение, объяснить принципы и законы формирования образов, а также назвать причины возникновения заболеваний  головного мозга. Еще он надеется, что все его будущие открытия смогут раскрыть суть сознания и объяснить, что такое совесть и интеллект. На реализацию проекта потребуется около 1 млрд. евро. На данный момент Евросоюз выделил 1.4 млн. евро для проведения предварительной оценки выполнимости проекта.

Если ему удастся достичь хотя бы одной из поставленных целей, и его исследования будут признаны научным сообществом, то велика вероятность, что его заслуги отметит Нобелевский комитет. Однако, на данный момент большая часть независимых исследователей довольно скептически относится к этому проекту.

Plain text

КУРСЫ ВАЛЮТ
CHF-USD 1.25
CHF-EUR 1.07
CHF-RUB 104.61
Афиша

Ассоциация

Association

Популярное за неделю

Les auteurs m’envoient souvent leurs livres, qu'il s'agisse d'œuvres littéraires ou de recherches scientifiques. Malheureusement, je ne suis pas en mesure de tous les présenter, c'est pourquoi je sélectionne ceux qui, à mon avis, sont susceptibles de susciter le plus d'intérêt chez mes lecteurs. « Déportés pour l’éternité. Survivre à l’exil stalinien, 1939-1991 » en fait partie.

Всего просмотров: 7737
Кандинский и другие. Снова в Люцерне

В Художественном музее Люцерна открыта чрезвычайно интересная выставка, в названии которой на первое место вынесено имя знаменитого русского художника. Рассказываем подробнее о возвращении (пусть и временном) в город на прекрасном озере работ Кандинского, Пикассо, Миро и других художников.

Всего просмотров: 5811
Внешняя торговля Швейцарии в зоне турбулентности

Введение Дональдом Трампом таможенных тарифов не проходит бесследно. В прошлый четверг Федеральная таможенная служба опубликовала данные по внешней торговле за август, которые должны заставить задуматься не только экономистов, но и политиков.

Всего просмотров: 1955

Самое читаемое

Результаты голосования 28 сентября

Граждане Швейцарии высказали свое мнение относительно реформы налогообложения жилой недвижимости и введения электронного удостоверения личности.

Всего просмотров: 722
Кандинский и другие. Снова в Люцерне

В Художественном музее Люцерна открыта чрезвычайно интересная выставка, в названии которой на первое место вынесено имя знаменитого русского художника. Рассказываем подробнее о возвращении (пусть и временном) в город на прекрасном озере работ Кандинского, Пикассо, Миро и других художников.

Всего просмотров: 5811
1 октября 2025 года – веха для мировой фармацевтики?

Президент Дональд Трамп объявил в прошлый четверг, что с 1 октября на брендовые или патентованные фармацевтические продукты будет введен 100-процентный тариф, за исключением случаев, когда производитель лекарств строит производственный завод в США.

Всего просмотров: 371