Σχέδιο ψηφιακής προσομοίωσης του εγκεφάλου

Tweet Κατηγορία: ΚοινωνίαΕπιστήμη

  ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ  

 

                                                                                                 

Η αναγωγική βιολογική εξέταση του εγκεφάλου, δηλαδή η μελέτη μεμονωμένων τμημάτων του, νευρωνικών κυκλωμάτων και κρίσιμων για τη λειτουργία του μορίων, έχει αποδώσει πολλά στην κατανόησή του, αλλά από μόνη της δεν μπορεί να περιγράψει τη συνολική

εικόνα της λειτουργίας αυτού του μοναδικού οργάνου. Αρκετοί επιστήμονες θεωρούν ότι χρειάζεται και να συνθέσουμε, πέρα από το να ανατμήσουμε. Η σύνθεση μιας πλήρους προσομοίωσης του ανθρώπινου εγκεφάλου, με τη μορφή υπολογιστικού μοντέλου, είναι ο στόχος του Προγράμματος Ανθρώπινου Εγκεφάλου (HBP), που έχει ήδη κάνει τα πρώτα βήματα, προσομοιώνοντας προς το παρόν τον εγκέφαλο των αρουραίων. Στο HBP συμμετέχουν 130 πανεπιστήμια απ' όλο τον κόσμο, αλλά υπάρχουν και άλλες πέντε ανάλογες πρωτοβουλίες, που διεκδικούν τη χρηματοδότηση με 1 δισ. ευρώ, που έχει αποφασίσει η ΕΕ να δώσει σταδιακά, ξεκινώντας από το Φλεβάρη του 2013.

 

Ο εικονικός εγκέφαλος θα ήταν κάτι σαν προσομοιωτής πτήσης τεραστίων δυνατοτήτων, με τη διαφορά ότι αντί για εικονικές πτήσεις θα επέτρεπε εικονικά ταξίδια μέσα στον εγκέφαλο. Οι ερευνητές θα «έκλειναν» χρόνο χρήσης του (όπως κάνουν σήμερα οι αστρονόμοι στα μεγάλα τηλεσκόπια των αστεροσκοπείων στη Χιλή, στη Χαβάη και αλλού) για να ελέγξουν θεωρίες για την υγιή και παθολογική λειτουργία του εγκεφάλου, να αναπτύξουν διαγνωστικά τεστ για τον αυτισμό και τη σχιζοφρένεια και νέες θεραπείες για την κατάθλιψη και τη νόσο Αλτσχάιμερ. Το σχέδιο για δεκάδες τρισεκατομμύρια νευρωνικά κυκλώματα ίσως θα ενέπνεε την κατασκευή υπολογιστών και ρομπότ με πραγματική τεχνητή νοημοσύνη. Σήμερα, παρά τις προόδους, οι υπολογιστές δυσκολεύονται στην οπτική αναγνώριση και την πρόβλεψη που βασίζεται σε ελλειπή δεδομένα.

Υπερυπολογιστές αρουραίοι

 

 

Οι πιο σύγχρονοι σημερινοί υπερυπολογιστές έχουν τη δυνατότητα πραγματοποίησης τετράκις εκατομμυρίων υπολογισμών ανά δευτερόλεπτο και αποτελούνται από εκατοντάδες χιλιάδες επεξεργαστές, που είναι τοποθετημένοι σε δεκάδες ικριώματα, μεγέθους μεγάλου ψυγείου. Είναι επαρκείς για την προσομοίωση σε κυτταρικό επίπεδο του εγκεφάλου του αρουραίου, που έχει 200 εκατομμύρια νευρώνες, αλλά όχι του εγκεφάλου του ανθρώπου, που διαθέτει 89 δισεκατομμύρια νευρώνες. Για μια τέτοια προσομοίωση απαιτείται υπερυπολογιστής με δυνατότητα πεντάκις εκατομμυρίων υπολογισμών (1 με 18 μηδενικά), αλλά και πάλι δεν θα μπορεί να πραγματοποιήσει την προσομοίωση σε μοριακό επίπεδο. Εκτιμάται ότι η κατανάλωσή του θα είναι 20 μεγαβάτ, δηλαδή όσο μιας μικρής πόλης, όταν η κατανάλωση ε