푸른 두뇌 프로젝트 : 뇌를 재건하여 그것을 더 잘 이해
인간의 두뇌는 존재하는 가장 복잡한 시스템으로 묘사되어 왔지만 신경 과학자와 엔지니어가 수술을 완전히 이해하려고 꿈을 꿉니다. 사실, 그들 중 일부는 인간 뇌파의 디지털 재생산을 창조하기 위해 제안되었다. 진정한 신경계를 사용하여 관찰하고 실험하는 것이 불가능할 수있는 조사를 수행 할 수 있어야합니다.
이것은 IBM과 스위스 대학 (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 또는 EPFL)이 추진 한 2005 년에 시작된 믿을 수 없을만큼 야심 찬 계획 인 Blue Brain Project의 목표입니다.
지금까지 IBM에서 수행 된 작업
10 년 이상 동안, 푸른 두뇌 프로젝트 그는 쥐의 뇌의 작은 부분의 구조와 기능에 관한 정보를 담고있는 컴퓨터 모델을 구축해 왔습니다. 오늘날 조직의 1 / 3 밀리미터보다 조금 더 작은이 디지털 재구성은 신경 세포가 서로 연결되어 활성화되는 방식을 충실하게 재현하는 것을 목표로합니다. 이러한 활성화 패턴이 뇌 가소성으로 인해 시간이 지남에 따라 육체적으로 변화하는 원인이된다는 사실.
뇌의 다른 많은 영역을 다루는 것 외에도 Blue Brain Project 인간 두뇌와 똑같이하기 위해 쥐의 뇌를 디지털 방식으로 재구성하는 것에서부터 질적 인 도약을 취해야한다. , 훨씬 더 크고 더 복잡한.
이 디지털 두뇌는 무엇을 위해 사용될 수 있습니까?
블루 브레인 프로젝트의 목표는 간단히 말해서, 특정 방식으로 자극을받는 경우 연결 조직 영역이 활성화되는 방식을 어느 정도 예측할 수있는 컴퓨터 모델을 만듭니다. . 말하자면, 가설을 테스트하고 실제 두뇌로 수행 된 모든 종류의 실험을 여러 번 반복하여 얻은 결과가 확고하고 결과의 결과가 아닌지 확인하는 도구를 만드는 것입니다.
뉴런의 큰 확장에 대한 디지털 재구성의 존재는 모든 종류의 상황과 방법에 영향을 미칠 다양한 변수를 실험 할 수있는 "테스트 인체 모형"을 얻을 수 있기 때문에이 프로젝트의 잠재력은 그 발기인에 따라 엄청날 수있다. 인간 두뇌의 신경 세포가 활성화됩니다.
예를 들어,이 모델을 통해 우리는 추억을 불러내거나 행동 계획을 상상하는 것과 같은 모든 종류의인지 과정이 어떻게 작동하는지 연구 할 수 있으며, 우리는 또한 어떤 유형의 증상이 대뇌 피질 그러나 또한 그것은 인간 두뇌의 위대한 신비 중 하나 인 의식이 어떻게 생겨나는지, 우리가 살고있는 것의 주관적인 경험을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
의식을 연구하다.
의식이 잘 정의 된 구조에 의존하지 않고 뇌 전체에 분산되어있는 중추 신경계의 일부분에 의해 숨겨진 뉴런의 대규모 네트워크의 조정 된 작업으로 인해 발생한다는 생각은 건강이 매우 좋습니다. 이것은 많은 신경 과학자들이 의식의 본질을 이해하기 위해서는 중요한 수천 개의 뉴런을 동시에 동기화하는 패턴을 살펴 보는 것이 중요합니다 , 뇌의 해부학 적 구조를별로 연구하지 않고있다.
푸른 두뇌 프로젝트 많은 신경 네트워크의 활성화 패턴을 실시간으로 관찰하고 개입 할 수 있습니다. 예를 들어 누군가가 깨어나지 않고 잠자는 것에서 꿈을 꾸지 않으면 어떤 변화가 일어나는지, 그리고 의식이 꿈의 형태로 돌아올 때 어떤 일이 일어나는지를 볼 수 있습니다. REM 단계 중.
Blue Brain Project의 단점
인간의 뇌에는 약 1 억 개의 뉴런이 들어있는 것으로 추정됩니다. 이를 위해 우리는 신경 시스템의 기능이 뉴런이 양자의 작용보다 어떻게 상호 작용하는지에 대해 더 자세히 설명해야한다고 덧붙여 야합니다. 그 양은 뇌의 전반적인 기능에 영향을 미치지 않으면 서 크게 변할 수 있기 때문에 수천 개의 시냅스 연결 각 뉴런은 다른 뉴런과 확립 할 수 있습니다. 두 개의 뉴런 사이의 각 시냅스 연결에는 계속해서 수백만 개의 신경 전달 물질이 지속적으로 방출됩니다 . 이것은 회사에 헌신 한 년 수에 관계없이 인간의 뇌를 충실히 재창조한다는 것은 불가능한 일이라는 것을 의미합니다.
Blue Brain Project의 제작자는 디지털 두뇌의 기능을 단순화함으로써 이러한 단점을 보완해야합니다.그들이하는 것은 근본적으로 여러 쥐의 뇌의 작은 부분 (20 년 동안 수집 된 정보)을 연구하고이 정보를 "응축하여"이 신경 세포의 활성화 패턴을 예측하는 알고리즘을 개발하는 것입니다. 이 작업이 1,000 개의 뉴런 그룹으로 이루어지면 연구원은이 알고리즘을 다시 사용하여 동일한 방식으로 활성화되는 31,000 개의 뉴런을 재생성했습니다.
이 잠정 모델의 구조가 너무 단순화되어 인간의 두뇌와 똑같은 일을하고 다시 만들고 싶다는 사실은이 프로젝트에 대해 많은 목소리가 들었고 비용이 많이 들고 느린 개발이었습니다. 일부 신경 과학자들은 뇌를 디지털로 재창조한다는 생각은 어리 석다 왜냐하면 신경계는 이진 언어 나 미리 정의 된 프로그래밍 언어로 작동하지 않기 때문입니다. 다른 사람들은 비용이 프로젝트에 끌어낼 수있는 성능에 비해 너무 높다고 간단히 말합니다. 블루 브레인 프로젝트의 이니셔티브가 기대했던 과일을 제공하는지 여부를 알 수 있습니다.
