2018-ra készülhet el az emberi agy 3D-s modellje

[bikas]

Henry Markram úgy gondolja, hogy ahhoz, hogy mesterséges agyakat készíthessünk, először meg kell értenünk az egyes neuronok működését és viselkedését.

 

A Lausanne-i Műszaki Főiskola munkatársaként dolgozó Henry Markram a neuronok reakcióinak vizsgálatával foglalkozik. A kutató pontosan tudja, hogy csak akkor működhet majd az emberi agyról készítendő 3D-s modellje, ha minden részletében megfelel az emberi agynak. A dél-afrikai születésű Markram 2005 óta vezeti azt a 32 tudósból álló csoportot, amelynek végső célja a BlueBrain nevű 3D-s modell kifejlesztése 2018-ra. A szakember alapította a Lausanne-i Műszaki Főiskola Brain Mind Intézetét.

 

Számos tudós közölte, hogy az emberi agyat nem lehet tökéletesen lemodellezni, ráadásul egy ilyen kísérlet nem csak hiábavaló, de indokolatlanul drága is. Markram azonban nem hátrált meg a kihívás elől, de nem a mesterséges intelligenciával, a neuronális hálózatokkal és a robotikával kapcsolatos módszerekre és hipotézisekre épít, hanem kizárólag a saját és kollégái adataira. Meggyőződése, hogy ha valaki képes egy működő modellt elkészíteni, akkor megértheti az a mögött rejlő dolgokat is.

 

A BlueBrain keretében mindent lemérnek, tesztelnek, újra lemérnek és újra letesztelnek, a legkisebb molekulától a különböző áramkörökig. Markram jelenleg egy két hetes patkány neokortexének (új agykérgének) pontos celluláris másolatán dolgozik. Ehhez minden egyes neuron viselkedését tanulmányozza. Nem érdeklik az olyan kérdések, hogy miként gondolkodik egy patkány, ő csak arra kíváncsi, hogy miként reagálnak valamire az egyes neuronjai. "Az ember nem tesz fel senkinek sem egy bonyolult kérdést, ha biztos abban, hogy a válasz túlmutat a képességein. Ha egy egyszerű struktúra van előttünk, akkor egyszerű kérdéseket kell feltennünk. Semmi másnak nincs értelme" - összegezte álláspontját a szakember.

 

 

A csoport adatbázisában jelenleg már 50 000 kísérlet pontos leírása szerepel. Mindegyikhez konkrét dátumok tartoznak és a szakemberek leírták, hogy pontosan mit mértek vagy teszteltek le és hogy az eredményeket miként ellenőrizték le újra és újra. Az eddigi legfontosabb megállapításuk, hogy egyik neuron sem hasonlít a másikra és még a mai számítástechnika sem alkalmas az emberi agy szimulálására.

 

Becslések szerint az emberi agynak minimum 10, maximum 100 milliárd neuronja van. A BlueBrainnél ez a szám még csak 10 000. A szimulációkhoz akár 12 000 processzorra is szükség lenne, de ezenkívül a feldolgozandó adatmennyiség is olyan szoftvert igényelne, ami jelenleg nem létezik a piacon. Markram elmondta, hogy az utóbbi esetében már jó úton járnak, de hiányzik még a megfelelő hardver, ami egy multidimenzionális számítógép, amely egyaránt képes párhuzamosan és sorozatosan dolgozni. Vagyis a készüléknek egyesítenie kellene egy digitális és egy analóg számítógép tulajdonságait.

 

"A neuronok nagyon demokratikusan működnek. Csak akkor teszik meg a következő lépést, ha meghallgatták az utolsó neuront is. Egyetlen lassú kapcsolat feltarthatja az egész folyamatot, mivel mindegyikük arra az egy társukra vár" - szögezte le végül Markram. A berendezés megépítése már csak a processzorok mérete és a szükséges teljesítmény miatt sem lenne lehetséges. Túl nagy és túl drága lenne. Csak az áramszámla elérné az évi több milliárd dollárt.

 

A BlueBrain programban felhasználják az IBM egyik Blue Gene/L típusú szuperszámítógépét, amely 2005 nyarán került a főiskolára, viszont a név nem a cégre utal. "A BlueBrain sosem volt az IBM projektje és be is fejeződött a vállalattal való együttműködésünk. A kék szín mellett azért döntöttem, mert azt akartam érzékeltetni, hogy ugyan egy agyról van szó, de nem egy organikus szervről. A BlueBrain olyan, mint egy kék müzli. Senkinek sem jutna eszébe, hogy van ilyen s ezáltal nehéz is összetéveszteni az eredetivel" - jelentette ki Henry Markram.

 

A projekt első szakasza tavaly áprilisban fejeződött be és az agy egy kis területének részletes szimulációját valósította meg. A kísérleti eredmények megfeleltek az igazi aggyal elvégzett kísérletek eredményeinek.

 

SG