10 ani pina la creierul uman artificial

Dupa ce au simulat pe computer cea mai complexa parte a creierului unui sobolan , cercetatorii elvetieni au observat ca functioneaza ca unul real. Oamenii de Stiinta de la Institutul Brain Mind din Lausanne au atins o piatra de hotar in cadrul proiectului Blue Brain, inceput in urma cu doi ani cu scopul de a realiza o simulare pe calculator a intregului creier uman , pina la cel mai mic detaliu molecular, pentru a studia mai amanuntit structura acestuia. Ei au aratat ca simularea 3D a zonei neocorticale (cea mai complexa parte a creierului unui mamifer) la sobolani , progresul lor de pina acum, se comporta ca echivalentul sau biologic, informeaza publicatia „Technological Review“. In consecinta, cercetatorii preconizeaza ca intregul creier al unui mamifer poate fi complet modelat pe computer in urmatorii trei ani, in timp ce schema 3D completa a creierului uman ar mai avea de asteptat in jur de zece ani. Proiectul a inceput cu scopul initial de a modela cei 10.000 de neuroni si cele 30 de milioane de conexiuni sinaptice ce formeaza neocortexul unui sobolan. Aceasta parte a creierului unui mamifer a fost aleasa pentru structura sa eterogena, ce consta in mai multe tipuri diferite de sinapse si canale ionice. „Nu are nici un rost sa visezi la modelarea creierului daca nu poti sa modelezi o mica parte a sa“, spune Henry Markram, codirector al institutului. Modelul zonei neocorticale a sobolanului a fost completat anul trecut, fiind bazat pe 15 ani de munca experimentala pe morfologia neuronala, expresia genica, conectivitatea sinaptica sau inregistrarile electrofiziologice ale acestei parti de creier. Au fost configurate instrumente software pentru a procesa aceste informatii si pentru a reconstrui automat si cit mai precis din punct de vedere fiziologic modele 3D ale neuronilor si ale cone-xiunilor dintre ei. Circuitele neuronale au fost testate apoi simulind anumiti stimuli si analizind comportamentul lor in comparatie cu cele biologice. Cind au dat peste parti ale creierului despre care nu stiau cum ar trebui sa se comporte, oamenii de stiinta s-au intors in laborator si s-au cufundat in experimente, cautind sa identifice comportamentele ce trebuiau reproduse. Prin testari repetate, simularea a fost rafinata pina la punctul in care Markram a fost convins ca are aceeasi conduita precum zona neocorticala reala. Acum, codirectorul Institutului Brain Mind este satisfacut pentru ca simularea sa este destul de precisa pentru a se continua si cu restul creierului. Cu toate acestea, echipa sa nu a realizat pe computer primul model al unui creier, spune Christof Koch, profesor de biologie si inginerie la Caltech, care a pus in forma o simulare a 10.000 de neuroni, desi in cadrul unui model mult mai simplu, in 1989. „Este mai degraba un proces evolutionar decit unul revolutionar“, catalogheaza el. In plus, Koch e de parere ca afirmatia potrivit careia creierul uman poate fi modelat in urmatorii zece ani este atit de ridicola incit nu merita luata in discutie. Creierul soarecilor are in jur de 200 de milioane de neuroni, cel al oamenilor, in schimb, inglobeaza intre 50 si 100 de miliarde. Cu toate acestea, Henry Markram este increzator ca modelul sau este indeajuns de robust pentru a fi extins la nesfirsit, la fel si nivelul sau de detaliu. „Are o rezolutie destul de mare. Se afla inca la un nivel celular, dar noi tintim spre nivelul molecular“, spune el, ceea ce ar permite testarea unor medicamente bazata pe simulari ce arata cum anumite molecule afecteaza proteinele, receptorii si enzimele. Imitind comportamentul creierului pina la fiecare neuron, oamenii de stiinta cauta sa dea forma unui instrument de modelare ce poate fi folosit de cercetatori in neurologie pentru a realiza experimente, a testa ipoteze si a analiza efectele unor medicamente intr-un mod mult mai eficient decit folosind tesuturile creierului real. Pentru cele mai importante stiri ale zilei aboneaza-te la Newsletter-ul de stiri generale Acasa.ro