Mesterséges agy tíz éven belül?

A Blue Brain Project elnevezésű agyszimuláció-kísérletét 2005-ben indította a svájci Brain Mind Institute. A program célja az emlősök agyának valós laboratóriumi adatokból történő "visszafejtése" és egy molekuláris szintről építkező számítógépes modell létrehozása - olvasható a konferenciáról beszámoló BBC hírei között.

A professzor szerint a mesterséges agy különösen nagy segítséget jelent majd a mentális betegségek gyógyítására szolgáló új terápiák kifejlesztésében. Mint rámutatott, a világon mintegy kétmilliárd ember szenved valamilyen fokú mentális zavarban.

"Nem lehetetlen megépíteni az emberi agyat, mi ezt egy évtizeden belül képesek leszünk megvalósítani" - mondta a professzor, hozzátéve, hogyha terveik megvalósulnak, maga helyett hologrammot küld majd a konferenciákra előadásai megtartására.

Markham csapata az agykéreg törzsfejlődési szempontból legfiatalabb részének, amely a legmagasabb rendű érző- és mozgatófunkciók központja, a neocortexnek vertikális struktúráira koncentrált. Ezek az egymásra rétegződő idegsejtekből (neuronokból) álló "oszlopok" a tudósok szerint a neocortex funkcionális alapegységei. Az emberi agyban mintegy félmillióra tehető ezeknek az "oszlopoknak" a száma, mindegyikük körülbelül 60 ezer neuronból áll.

A tudóscsapat már 15 éve tanulmányozza az agykérgi "oszlopok" struktúráját, a feladat Markham szerint olyan, mintha katalogizálni próbálnák az esőerdők faállományát - felmérni, hogy pontosan hány fa található bennük, majd azokat fajtánként osztályozni.

"Ám ez valamivel nagyobb feladat, mint egyszerű katalogizálás, mivel fel kell fedeznünk, le kell írnunk az összes kapcsolódást, az összes kommunikációs szabályt" - magyarázta a professzor.

Jelenleg már rendelkeznek egy olyan számítógépes modellel, amely a neuronok tízezreit integrálja, és minden idegsejt különböző. Ez lehetővé tette egy szimulátor, azaz egy mesterséges neokortikális "oszlop" megalkotását. S bár minden neuron egyedi, a kutatócsoport tapasztalatai szerint az összes agy egyazon "kapcsolási" séma szerint működik.

A tudósok a modell életre keltéséhez egy szuperszámítógépet, az IBM tízezer processzorral rendelkező Blue Gene komputerét alkalmazták. A szimulációk, amelyek révén a kutatók megismerhetik, hogy mily módon működik az agy, már megkezdődtek.

Markram példákat sorolva elmondta, hogyha a kísérletek során a mesterséges agynak mutatnak egy virágot, akkor megfigyelhetik a gép elektromos aktivitásának változását.

"Vizuális ingerrel aktiváljuk a rendszert, amely a látottakat +egyéni+ módon képezi le" - fejtette ki a professzor, aki szerint a végső cél előhívni ezt a leképzést. Így a kutatók közvetlenül megvizsgálhatják, hogy miként is érzékeli az agy a környező világot.

Markram szerint az agykutatások és a filozófia fejlődése révén a Blue Brain projektnek lehetnek más gyakorlati alkalmazásai is. Meggyőződése szerint ha összegyűjtenék az állatok agyműködésére vonatkozó összes neurobiológiai adatot, úgy egy új Noé bárkája "épülhetne meg", ami lehetővé tenné különböző állatok agyszimulációs modelljének a létrehozását. "Elvégre nem kísérletezhetünk az idők végezetéig az állatokkal" - hangsúlyozta a professzor.

A Blue Brain projekt lehetőséget ad az agy betegségeinek megismerésére is. "Bolygónkon kétmilliárd ember szenved mentális zavarokban" - mutatott rá előadásában Henry Markram, aki szerint kutatásaik új gyógymódok kifejlesztéséhez is segítséget nyújthatnak.