Construirea unui creier omenesc de la zero

Construirea unui creier omenesc, proiectul neurologului elvetian Henry Markham, nu va implica niciun gram de „materie cenusie". Creierul omenesc vizat de proiectul demarat la Institutul Federal Elvetian pentru Tehnologie, va fi unul virtual, dar aidoma unui creier omenesc real, „construit" de la zero. Markham crede ca aceasta este singura cale prin care un cercetator ar putea intelege cu adevarat cum functioneaza creierul omenesc.

neurologul elvetian Henry Markham

Henry Markham a demarat proiectul Creierul Omenesc doar pentru a face asta. Eforturile sale sunt menite sa integreze sute de mii de piese ale marii enigme cerebrale, descoperite de neurologi si psihologi in decursul ultimelor decenii, de la structurile neurale pana la mecanismele constiintei si cele decizionale intr-un model unic, ca un supercomputer, creierul virtual. Daca proiectul functioneaza, atunci modelul construit de Markham si de echipa sa de la Geneva va fi capabil sa invete si va dezvolta, treptat, abilitati cognitive complexe, la fel ca un creier omenesc activ.

Dar si mai important, structura sa programata, acel „cod cerebral" dezvoltat de Proiectul Creierului Omenesc, va fi disponibil pentru toti cercetatorii din lume, pentru a putea fi folosit in experientele lor. Acestia ar putea testa pe creierul virtual efectele unor medicamente noi, sau i-ar putea intrerupe unele procese de functionare pentru a putea observa efectele. Practic, comunitatea stiintifica ar putea efectua pe creierul virtual experimente imposibile in realitate.

Planul lui Henry Markham nu este insa aplaudat de toata lumea; unii cercetatori cred ca proiectul nu va putea functiona, in vreme ce altii argumenteaza ca daca creierul virtual (realizat cu precizia elvetiana) va fi atat de aproape de modelul real, atunci si acesta va deveni la fel de misterios ca si creierul adevarat. Trebuie precizat ca fondurile disponibile pentru acest proiect sunt disponibile printr-un grant garantat de Uniunea Europeana pentru doua initiative de varf, suma depasind 1 miliard de euro pentru fiecare. Cum va construi Henry Markham si echipa sa creierul virtual?

„Avem deja sisteme in faza de prototip, pregatite pentru a fi perfectionate si extinse",

a declarat Markham. In primul rand, cercetatorii vor trebui sa decida volumul testului cerebral aflat in constructie, iar apoi sa distribuie modele matematice de neuroni in acest volum intr-o maniera corespunzatoare modelului creierului omenesc. Apoi, va fi necesara conectarea acestor neuroni prin intermediul unor sinapse virtuale – cele care faciliteaza existenta retelei neurale.

Cat despre viteza semnalelor neurale, chiar si cu ajutorul unui supercomputer capabil sa efectueze 1 miliard de miliarde de calcule pe secunda, aceasta capacitate nu se poate compara cu procesarea simultana caracteristica unui creier omenesc adevarat. Asadar, creierul virtual va fi nevoit sa functioneze cu incetinitorul, procesele sale cerebrale si gandurile emise fiind toate la ralanti. Mucalitii nu au ratat ocazia de a face observatia ca modelul virtual al creierului omenesc de va comporta precum supercomputerul universal din romanul lui Douglas Adams, Ghidul autostopistului prin galaxie. Intrebat ce este „viata, universul si totul", computerului i-au trebuit milioane de ani pentru a raspunde: „42".

Pasul urmator in construirea modelului virtual al creierului omenesc este pornirea sistemului. Cercetatorii vor declansa functionarea neuronilor si a sinapselor, de asemenea a celulelor cerebrale si a circuitului sanguin programand aceste procese. Pentru realizarea comportamentului acestor componente cat mai aproape posibil de modelele reale, cercetatorii elvetieni

„folosesc toate informatiile disponibile in bazele de date si literatura de specialitate, organizand rezultatele si analizandu-le"

pentru o cat mai mare acuratete biologica. Acolo unde functiile anumitor parti ale creierului nu sunt cunoscute de stiinta, echipa de studiu va colabora cu alti neurologi, ori va insera secvente de program elaborate intuitiv.

Faza urmatoare a studiului va insemna derularea de experimente cu acest model virtual al creierului omenesc pentru validarea functionarii corecte ale sinapselor si celulelor cerebrale.

„Acest model serveste la integrarea sistematica a datelor biologice, si astfel poate deveni tot mai apropiat de corespondentul lui biologic numai odata cu trecerea timpului, pe masura ce se iau in calcul tot mai multe date biologice",

explica Henry Markham. Daca nu va fi capabil sa interactioneze cu lumea exterioara, „creierul" lui Markham va fi echivalentul organului pastrat intr-un borcan cu formol, astfel ca pasul urmator al proiectului va fi conectarea creierului virtual cu o realitate virtuala si derularea protocoalelor de invatare.