Proiectul Assembly of The Human Brain are scopul de a dezlega ceea ce se află în interiorul rețelei complicate, care rămâne încă un secret. Oamenii sunt mereu interesați să descopere necunoscutul, să rezolve puzzle-uri și ghicitori și să dezlege întrebări vechi de un secol. Am intrat adânc în apă în căutarea civilizațiilor antice și am explorat ruinele uzate de timp de sus până jos pentru a găsi răspunsurile pe care le căutăm cu atâta disperare. Până astăzi, însă, cel mai mare mister pe care l-am găsit este noi înșine și ceea ce ne face oameni. Miezul central al enigmei cu care ne confruntăm este creierul. The creier este cea mai derutantă, ciudată și inexplicabilă creație pe care am ajuns până acum să o întâlnim. Continuați să citiți pentru a afla mai multe despre proiectul creierului uman.
Ce este proiectul creierului uman?
Proiectul creierului uman este un initiativa de cercetare care a început în 2013 și va continua timp de zece ani. Speră să descopere provocarea care este înțelegerea creierului și a tuturor funcțiilor, căilor și rețelelor sale. Proiectul creierului uman va face acest lucru combinând și combinând eforturile oamenilor de știință de frunte din cele trei discipline majore. Folosind cele trei discipline, va încerca să cuprindă tot ceea ce este creierul. Acesta își propune o colaborare și o integrare între domeniile medicinei legate de creier, neuroștiință și informatică. Această colaborare în cadrul varietății diferitelor specialități este destinată să dezvolte noi perspective asupra diferitelor tulburări și boli neurologice. Inițiativa intenționează să vină cu noi soluții pentru tratament și să fabrice noi tehnologii ingenioase. The cercetătorii vor folosi aceste noi dezvoltări pentru a studia creierul.
Proiectul creierului uman: neuroștiință, medicină și calcul
Medicină și cercetare biomedicală inițiativa va analiza bolile neurologice și cercetarea în diagnosticarea și prevenirea precoce a bolilor. Ei vor încerca să creeze tratament individualizat și tehnici terapeutice. Toate acestea vor permite o producție mai rapidă și mai eficientă a medicamentelor. Acest lucru va duce potențial la realizarea descoperirea de droguri mai eficient din punct de vedere al costurilor.
Diverse tehnici de neuroimagistică pe care oamenii de știință le folosesc în neuroștiință sunt capabile să vină cu un bazin vast de date experimentale. Mai departe cercetarea va folosi aceste date pentru viitor progres cu cunoașterea rețelei. Atât instrumentele invazive, cât și cele neinvazive, care diferă în rezoluții spațiale și temporale, încearcă să ofere o imagine mai completă a creierului, atât anatomic, cât și funcțional. Aceste instrumente includ electroencefalografia (EEG), EEG intracranian, imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI), stimularea magnetică transcraniană (TMS) etc.
Cercetătorii vor procesa și analiza apoi toate datele obținute de neuroimagistă. Ei vor putea apoi trage concluzii clare și concise care sunt semnificative din punct de vedere statistic și relevante pentru cercetări ulterioare. Acolo pot interveni computerele cu varietatea de limbaje de programare diferite. Limbajul de programare va ajuta la ghidarea analizei datelor într-un mod pas cu pas într-un mod accesibil.
Calculul funcționează și pentru a dezvolta noi moduri ale creierului imagistica si stimulare. Le optimizează pe cele care sunt deja disponibile pe piață. De asemenea, va crea modele computaționale și teoretice care explică diferite evenimente temporale și spațiale din creier. Specialiștii în computere analizează și posibilitățile de a crea programe de inteligență artificială. Programele inteligente ar putea fi capabile să imite funcțiile creierului.
Proiectul creierului uman – scopuri și obiective
Implementarea unor obiective clare și concise va contribui la garantarea succesului. Colaborarea dintre medicină, neuroștiință și informatică va ajuta la realizarea acestui lucru. Omul Brain Project își propune să să creeze tehnologii avansate de comunicare informațională care sunt capabile să ridice cortina nu numai să înțeleagă creierul uman, dar să fie capabile să stimuleze aceasta. Această stimulare trebuie să fie cât mai nedureroasă, ușoară și fără efecte secundare posibil.
Obiectivele principale
- Creați și proiectați o modalitate de a aranja, sintetiza și analiza datele experimentale ale creierului și învățați să dezvoltați modele bazate pe aceste date. Înțelegeți atât creierul uman, cât și cel non-uman la fiecare nivel. Începeți de la componentele genetice și treceți la machiajul cognitiv și rezultând un comportament conștient și inconștient.
- Analizați datele experimentale prin utilizarea tehnologiilor create. Înțelegeți ipotezele și criteriile matematice și psihofizice care guvernează conexiunile la diferite niveluri de organizare a creierului. Încercați să înțelegeți funcțiile pe care aceste conexiuni le joacă în capacitatea creierului de a aduna, exprima și colecta informații. Dezvoltați o tehnologie care să fie capabilă să vizualizeze aceste date. Permite crearea de modele online și simulare reciprocă.
- Dezvoltarea tehnologiilor informaționale și comunicaționale care sunt utile pentru cercetătorii din domeniul biomedicinei, calculului și neuroștiinței. Furnizați o platformă pentru crearea de noi tehnologii asociate cu inteligența artificială, care este utilă pentru înțelegere și stimularea creierului.
- Creați noi exemple de instrumente bioinformatice. Folosiți-le imediat pentru cercetare farmacologică și criterii de diagnostic pentru diferite boli neurologice, simulări online ale acțiunii bolii. Progresați cu înțelegerea instrumentelor nou create. Aflați mai multe despre proteine de andocare a proteinelor și interacțiuni și efectele ulterioare ale medicamentelor la diferite tulburări ale creierului.
Modele pentru cercetarea creierului
Modele de șoareci
Aceste obiective conțin, de asemenea, mini-obiective pentru scopuri specifice și linii directoare pentru proiecte de cercetare și colaborări viitoare. Neuroscience va analiza proiecte în ceea ce privește construirea unui model multistrat al structurii creierului șoarecelui. Diverse studii științifice actualizate au arătat că modelele de șoareci sunt unele dintre cele mai utile modele de aplicat restului populației de mamifere, inclusiv oamenilor.
Din acest motiv, este important să ne uităm la structura și capacitățile funcționale ale șoarecilor pentru a vedea cum anumite boli neurologice sunt capabile să se dezvolte și să progreseze în creierul lor. Acest lucru poate ajuta la cunoașterea modului în care anumite medicamente și interacțiuni proteinelor vor funcționa în combinație cu boala. Interacțiunile medicamentoase vor ajuta apoi să speculăm și să facem o predicție precisă a modului în care va fi boala lucru în creierul uman.
Crearea unui model de șoareci va permite un prototip pentru viitor studiul creierului uman și un ghid pentru cercetări ulterioare. Utilizarea diferitelor instrumente poate ajuta la progres, inclusiv tehnici de neuroimagistică neinvazive și invazive și in vitro și in vivo studii cu celule de șoareci neuronali.
Modele umane
De asemenea, oamenii de știință trebuie să creeze un model similar cu mai multe straturi al creierului uman. Ei vor trebui să pună în comun informațiile din datele experimentale pe care le-au adunat. În afară de asta, oamenii de știință vor trebui să folosească datele cu care lucrează în acest moment. La sfarsit, cercetătorii vor putea crea un model holistic al întregului creier uman. Din nou, ei pot face acest lucru utilizând diverse metode pentru acest obiectiv special.
Pe lângă crearea modelului creierului uman, cercetătorii trebuie să se uite la înțelegerea legăturii dintre structuri anatomice și diferitele funcții pe care le afișează creierul. Ei trebuie să înceapă să măsoare activitățile de creștere (potențialele de acțiune) și relațiile dintre diferiți neuroni. Acest lucru va ajuta la căutarea unor neuroni specifici cu funcții foarte specifice (de exemplu, celulele bunicilor) sau rețele de neuroni responsabili pentru funcții similare.
Instrumente teoretice și de calcul
Cercetătorii pot folosi apoi diverse modele teoretice și computaționale pentru a formula ipoteze și specula cu privire la acțiunile acestor neuroni. Noi trebuie să poată ști exact ce se întâmplă la nivel neuronal. Asta ne va permite să înțelegem interiorul cunoaștere și comportamentul extern care se poate întâmpla ca urmare a acestei activități de spiking.
Pentru a obține această perspectivă asupra creierului, oamenii de știință vor implementa aceste obiective. Tele vor include utilizarea colaborativă și continuă a tuturor tehnicilor disponibile la îndemână și feedback și comunicare directă între diferitele discipline. În mod surprinzător, acest lucru oglindește feedback-ul și feedforward-ul felul creierului trimite și primește intrări și semnale.
Obstacolele proiectului creierului uman
Diverse organizații și-au exprimat întrebări cu privire la inițiativa ambițioasă care este Human Brain Project. Aceste întrebări sunt valabile atât la nivel științific, cât și la nivel cultural și etic. Este important să le luați în considerare înainte de a continua proiectul.
Întrebările care au fost ridicate includ considerații etice.
- De ce noi Trebuie să știu mai multe despre creier?
- Dacă aflăm, ce vom face cu cunoștințele pe care le avem de câștigat?
- Ar exista vreo repercusiuni asupra cunoștințelor în ceea ce privește modul în care trăim în fiecare zi?
- Intervenirea și stimularea unui organ atât de important este rezonabil din punct de vedere etic și cum ne-ar afecta asta conștiința și cunoaștere?
Obstacole ca acesta trebuie luate în considerare în fiecare experiment și studiu care devine parte a întregului Proiect al creierului uman.
Critici ale proiectului creierului uman
Au existat multe preocupări cu privire la Proiectul creierului uman. Încercarea de a modela și construi o simulare a întregului creier este destul de ambițioasă. Uneori, însă, nu este atât de fezabil pe cât s-ar putea spera. Suma de bani cheltuită pentru proiect este foarte mare și încă nu există progres real în construirea acelei imagini holistice a creierului. Un experiment amănunțit trebuie să fie bine gândit și planificat și Umanul Brain Project pare să urmărească o idee măreață, dar fără pași clari către succes.
Pentru ca acesta să funcționeze, simularea creierului trebuie să funcționeze cât mai curând posibil, astfel încât oamenii de știință să-l testeze și să se asigure că funcționează, cu toate acestea, nu există încă așa ceva la orizont. Dacă cercetătorii cheltuiesc toți banii acum și apoi află erorile, poate deveni destul de catastrofal. În afară de asta, cum descrii un creier? Există multe părți diferite ale creierului. Pare puțin prea ambițios pentru a cuprinde tot ceea ce este creierul într-un singur model, inclusiv neuronii și proteinele, ADN-ul etc. Este imposibil de știut de unde ar trebui să înceapă cercetătorii.
Avem o mulțime uriașă de date, dar toate sunt atât de vaste și diferite unele de altele, încât poate fi practic imposibil să le adunăm pe toate într-o singură simulare a creierului. Înainte să facem asta noi trebuie să formulăm o teorie și o ipoteză despre cum credem că funcționează și cum construim de acolo, și nu doar să aruncăm toate datele disponibile într-un computer și să sperăm că este mai bine. Gândul la asta, totuși, este uluitor și incitant.
Impactul proiectului creierului uman
Descoperirile în neuroștiință și medicină vin ca rezultat al cercetărilor în curs. Diferite grupuri de cercetare analizează diferite probleme legate de creier. Chiar și cu toate cercetările în curs, mai sunt atât de multe de învățat și atât de puțin pe care le știm.
Întrebările sunt grandioase și se ramifică în multe moduri diferite. Unii oameni de știință se uită la modul în care bebelușii sunt capabili să învețe și să vorbească limba lor maternă. Alții conectează învățarea limbilor străine bilingvism și rolul său posibil în bolile neurologice precum demența. Cercetătorii analizează sistemele de recompense și luarea deciziilor. Ei încearcă să înțeleagă pe deplin recunoașterea obiectelor, integrarea caracteristicilor și competiția părtinitoare a neuronilor vizuali. Sfera informațiilor de care au nevoie pentru a le studia este nesfârșită și toate acestea includ Proiectul creierului uman.
Inițiativa de colaborare pentru proiectul creierului uman
Odată cu progresele în toate cele trei domenii, inclusiv cercetarea și dezvoltarea tehnologiei avansate, va deveni posibil de înțeles Procese cognitive, comportament avansat, gândire critică și raționament. Va fi mai ușor de înțeles factorii genetici și de mediu care joacă în dezvoltarea și progresia diferitelor boli neurologice. Cunoașterea bolilor va ajuta să aflați mai multe despre consecințele cognitive care apar ca simptome. După aceea, va deveni posibil să se dezvolte noi strategii de tratament sub formă de medicamente și terapie.
Proiectul creierului uman este, prin urmare, foarte ambițios. Dacă reușește să reușească, poate deveni una dintre cele mai mari inițiative de colaborare din lume care ne poate ajuta să ne înțelegem pe deplin specia.
Referinte
Markram, H. (2011). Vă prezentăm proiectul creierului uman. SciVerse ScienceDirect (p. 39-42). Lausanne: Procedia Computer Science.
Markram, H. (2012). Proiectul creierului uman – Studiu pregătitor. Lausanne: Consorțiul HpB-PS.
