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.
КУРСЫ ВАЛЮТ
CHF-USD 1.26
CHF-EUR 1.07
CHF-RUB 99.36
Афиша

Ассоциация

Association

Популярное за неделю
В Вале впервые в Европе родился ребенок после перемещения матки матери

Люсьен, родившийся 13 мая в кантональном госпитале в Сионе, стал маленьким чудом: у его матери в 2022 году был диагностирован рак, но удачная операция позволила ей сохранить фертильность, несмотря на онкологическое лечение.

Всего просмотров: 2073
В Швейцарии каждый десятый житель - мигрант: кто они?

Миграция все больше влияет на структуру швейцарского общества. Доля иммигрантов в стране одна из самых высоких в мире. Около 2,5 миллиона человек не имеют швейцарского гражданства, а еще больше имеют иностранные корни. Откуда они, каковы их профили и жизненные пути? Такими вопросами задались журналисты RTS и получили интересные ответы.

Всего просмотров: 1827
Сейчас читают
Небо, звезды, океан

В Фонде Бейелера открылась масштабная выставка известной американской художницы латвийского происхождения Вии Целминьш. Рассказываем о том, чем интересно ее творчество, и почему монографическую экспозицию ее произведений последних 60 лет музейные кураторы решили сопроводить еще одной – большой и эффектной – выставкой.

Всего просмотров: 811
Музей под открытым небом парка Ариана
Знаете ли вы, что, оказавшись в штаб-квартире Европейского отделения ООН, можно увидеть произведения искусства, в которых недавно разглядели эротическую символику? Чтобы решить, имеются ли под подобными утверждениями основания, достаточно посетить парк Ариана.
Всего просмотров: 30283