https://frosthead.com

Opbygning af en menneskelig hjerne

Sidste uge skrev jeg om videnskabsmænd, der tænker stort. Og de tænker stort. Men sammenlignet med Henry Markram, er de idélilliputiere.

Hans drøm er at opbygge en menneskelig hjerne. Ikke en rigtig hjerne af væv og blodkar og neuroner - men den ultimative supercomputer, en enorm sofistikeret model, der fungerer som en hjerne, der er i stand til at lære ny adfærd og udvikle kognitive færdigheder. Det ville være, siger han, ”Hubble-teleskopet for hjernen.”

Markram, en neurovidenskabsmand ved det schweiziske føderale institut for teknologi, har været på dette spor i et stykke tid, i det mindste tilbage til midten af ​​1990'erne. Men hans søgen tog op i 2005, da han overbeviste instituttet om at investere i en "Blue Gene" IBM-supercomputer og derefter lancerede det, han kaldte Blue Brain Project, hans første store skridt i at have en maskine, der kunne simulere hjernefunktioner.

Nu ønsker han, at Den Europæiske Union skal gå ind med ham. Hans projekt er en af ​​seks finalister for dets to “Flagskib” -initiativer. Præmien? En investering på 1 milliard euro eller ca. 1, 3 milliarder dollars.

Så hvad ville EU få for denne ryddelige del af ændringer? Markrams plan er at integrere dataene fra titusinder af hjerneforskningsartikler, der offentliggøres hvert år, at tage det, der er kendt om hvert afsnit og enhver funktion af hjernen, og bruge dem til at skabe en utrætteligt kompleks model ”fra det genetiske niveau, molekylæret niveau, neuroner og synapser, hvordan mikrokredsløb dannes, makrokredsløb, mesocircuits, hjerneområder - indtil vi får forståelse af, hvordan man knytter disse niveauer, helt op til opførsel og kognition. ”

Selv dagens mest kraftfulde supercomputere kan ikke nærme sig dette simuleringsniveau. Men i 2020 kan de måske. I sidste ende ville den kode, der er udviklet til det, som Markram kalder Human Brain Project, være tilgængelig for enhver forsker. Det vil give dem mulighed for for eksempel at oversvømme den virtuelle hjerne med programmerede versioner af eksperimentelle lægemidler eller forstyrre hjernefunktioner og observere, hvad der sker. Dette kan være en moderundersøgelse af hjerneforskning, en som boostere insisterer på kunne dramatisk forbedre evnen til at kortlægge og tænke at helbrede hjernesygdomme, alt sammen mens behovet for at eksperimentere med dyrs hjerner reduceres.

Hvem kunne nu have et problem med det? Det viser sig, at mange forskere gør. De siger, at Markram er skyldig i ekstremt ønsketænkning, at hans tilgang til simulering bare ikke vil fungere eller ikke ville være lettere at forstå end hjernen selv. Og de frygter, at hvis EU pumper en milliard euro ind i projektet, ville al neurovidenskab blive underlagt af Markrams vision.

Han hævder stadig, at hvis ikke ham, vil en anden udvikle en virtuel hjerne, der fungerer som den rigtige ting. "Simuleringsbaseret forskning er en uundgåelighed, " fortalte han et videnskabsmøde tidligere i år. ”Det er allerede sket på mange videnskabelige områder. Og det vil ske i life science. ”

Hjernen, der ikke ville dø

Okay, lad os nu tage hjernen i en anden retning, omend en, der kan virke lige så fantasisk. For et par uger siden, på Global Future 2045 International Conference i Moskva, delte en ung russisk mediemogul ved navn Dmitry Itskov sin drøm om hjerner, der blev løsrevet. Fase et af sit projekt, som han kalder Avatar, ville involvere kontrol af robotter med menneskelige hjerner. Det er ikke så langsigtet. DARPA, Pentagon-forskningsbureau, udrangerer sit eget projekt, også kaldet Avatar, hvor soldater med deres hjerner ville kontrollere et mekanisk surrogat.

Men så tager Itskov hurtigt toget til fantasyland. Fase to vil involvere ”transplantation” af en menneskelig hjerne i en syntetisk krop. Han mener, at det er muligt inden for 10 år. Og 30 år fra nu, tror han, det vil være muligt at udvikle organer af hologramtype, der kan være vært for en kunstig hjerne snarere end en fysisk - nu taler han Markrams sprog. Det, hævder Itskov, "ville føre vejen til udødelighed."

Itskov anerkender, at dette kan lyde som en vanvittig snak. Men han bemærker, de sagde det samme om Internettet.

Hjernesalat

Her er mere af den seneste forskning om, hvordan vores hjerne gør, hvad den gør:

  • Stille dernede: Den nye videnskabsskribent Sally Adee siger, at en "tænkningshætte" er ret plausibel efter at være forbundet med elektroder, der stimulerede hendes hjerne til at inducere "flowtilstande." Stimuleringen, siger hun, gjorde, at hendes hjerne lukkede for alle distraktioner.
  • Selv Google Maps er ikke gået der: En avanceret billeddannelsesscanner, udviklet af Siemens, er begyndt at kortlægge hjernen i detaljer ved at spore passagen af ​​vandmolekyler gennem nervefibre.
  • I ukrudtet: En canadisk forsker, der studerer, hvordan marihuana påvirker hukommelsen, mener, at andre hjerneceller end neuroner er med til at bestemme, hvad vi husker. Man har længe troet, at neuroner gør alt det tunge løft med at gemme minder, men forsker Xia Zhang siger, at hans forskning viser, at astrogliale celler også er involveret.
  • Du er så i mit hoved: Forskere ved University of Technology i Sydney siger, at harmoniske par faktisk kan være "på samme bølgelængde."
  • Hemmeligheden bag at vinde din March Madness-beslag: Gå kort sagt med dit hjerte. En undersøgelse ved Columbia Business School fandt, at folk, der var mere tilbøjelige til at stole på deres følelser, også var mere tilbøjelige til at forudsige resultatet af begivenhederne.

Videobonus : Videoen er et par år gammel, men denne TED-tale af Henry Markram giver dig en god idé om, hvad der foregår inde i hans hjerne om hjerner.

Opbygning af en menneskelig hjerne