Προσομοιώθηκε για πρώτη φορά εγκέφαλος ζώου με την συμμετοχή Ελλήνων ερευνητών
(ΒΒΡ), μεταξύ των οποίων Έλληνες ερευνητές, παρουσίασαν το πρώτο επίτευγμά τους: την τρισδιάστατη ψηφιακή προσομοίωση σε υπερυπολογιστή ενός μικρού μέρους από τον νεοφλοιό του εγκεφάλου αρουραίου.
Το τμήμα αυτό του εγκεφάλου -μόλις το ένα τρίτο ενός κυβικού χιλιοστού του νεοφλοιού του τρωκτικού- περιέχει πάνω από 31.000 εγκεφαλικά κύτταρα (νευρώνες), που ανήκουν σε 207 διαφορετικούς τύπους νευρώνων και είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους με 37 εκατομμύρια συνάψεις.
Υπενθυμίζεται ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος περιέχει περίπου 100 δισεκατομμύρια νευρώνες, αν και κανείς ποτέ δεν έχει μετρήσει ούτε όλους τους νευρώνες, ούτε όλες τις συνάψεις, συνεπώς οι αριθμοί αυτοί δεν είναι παρά στατιστικές εκτιμήσεις.
Στο πρόγραμμα ΒΒΡ, που ξεκίνησε το 2005, συμμετέχουν 82 επιστήμονες απο 12 χώρες (και την Ελλάδα), με επικεφαλής τον νευροβιολόγο Χένρι Μάρκραμ του Ομοσπονδιακού Πολυτεχνείου της Λωζάννης (EFPL) στην Ελβετία. Στην έρευνα συμμετείχαν και οι ελληνικής καταγωγής Αθανασία Χαλιμούρδα, Αναστασία Αϊλαμάκη, Λήδα Κανάρη και Κωνσταντίνος Σφυράκης, όλοι ερευνητές στο ελβετικό EPFL
Στόχος των επιστημόνων είναι να αποτυπώσουν με την μεγαλύτερη δυνατή λεπτομέρεια την «καλωδίωση» του πραγματικού εγκεφάλου και μετά να τη μεταφέρουν σε ψηφιακή μορφή σε έναν υπολογιστή. Ουσιαστικά, δηλαδή, να ψηφιοποιήσουν τον εγκέφαλο με όλη την πολυπλοκότητά του.
Για να συμβεί αυτό, χρησιμοποιούνται πανίσχυροι υπολογιστές και πολύπλοκα μαθηματικά μοντέλα και αλγόριθμοι. Πάντως ο Μάρκραμ αναγνώρισε ότι χρειάζεται πολύ περισσότερη δουλειά, εωσότου οι επιστήμονες κατορθώσουν να κατανοήσουν πώς πραγματικά δουλεύει ο εγκέφαλος ενός ζώου -και πολύ περισσότερο του ανθρώπου. Γι' αυτό, άλλωστε, δεν λείπουν οι επικριτές, οι οποίοι θεωρούν ότι όλο το Blue Brain Project θα αποδειχθεί τελικά μια πανάκριβη ματαιοπονία.
Ο Ελβετός νευροεπιστήμονας παραδέχθηκε πως «μια ενδιαφέρουσα πλευρά της ψηφιακής ανακατασκευής είναι ότι συνειδητοποιείς πως δεν μπορείς να μετρήσεις τα πάντα πειραματικά».
Οι ψηφιακοί νευρώνες του προσομοιωμένου εγκεφάλου αναπαριστούν σε ένα βαθμό τουλάχιστον –την ηλεκτρική– νευρωνική δραστηριότητα του πραγματικού εγκεφάλου του αρ
ουραίου. Την προσομοίωση κάνει ένας υπερυπολογιστής IBM Blue Gene, ο οποίος είναι σε θέση να λύνει δισεκατομμύρια εξισώσεις σε κλάσματα του δευτερολέπτου.
Όμως, από την προσομοίωση λείπουν ουκ ολίγα συστατικά: δεν υπάρχουν αιμοφόρα αγγεία, ούτε τα άλλα εγκεφαλικά κύτταρα που υποστηρίζουν τους νευρώνες, ούτε τα μόρια-νευροδιαβιβαστές που μεταφέρουν τα μηνύματα μεταξύ των νευρικών κυττάρων.
Το Blue Brain Project αποτελεί μέρος του ευρύτερου ευρωπαϊκου Προγράμματος για τον Ανθρώπινο Εγκέφαλο (Human Brain Project), που εγκαινιάσθηκε το 2013 και το οποίο η Ευρωπαϊκή Επιτροπή θα χρηματοδοτήσει επί μια δεκαετία με πάνω από ένα δισεκατομμύριο ευρώ. Πέρυσι όμως περισσότεροι από 100 νευροεπιστήμονες απείλησαν με μποϊκοτάζ το πρόγραμμα, αν δεν γίνουν αλλαγές σε αυτό.
Οι επικριτές επεσήμαναν ότι η αυτή η αρχική προσομοίωση ενός μκρού μέρους του εγκεφάλου του αρουραίου κόστισε γύρω στα 100 εκατομμύρια ευρώ και η ψηφιοποίηση όλου του εγκεφάλου του ζώου μπορεί να φθάσει τα 20 δισεκατομμύρια ευρώ.
Ο Μάρκραμ αντέτεινε ότι, αν θέλουμε να καταλάβουμε τον πολύπλοκο εγκέφαλο, η μόνη λύση να είναι «χτίζουμε» όλο και πιο πλήρεις -και ακριβείς- ψηφιακές προσομοιώσεις του.
«Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στην αδυναμία κατανόησης του εγκεφάλου είναι ότι δεν μπορούμε να τον χαρτογραφήσουμε», επισημαίνουν οι επιστήμονες που μετέχουν στο πρόγραμμα τονίζοντας ότι οι κατά το δυνατόν ακριβείς ψηφιακές προσομοιώσεις του δήλωσε ο Ελβετός επιστήμονας, ο οποίος κατά βάθος έχει ως στόχο το «άγιο δισκοπότηρο» της νευροεπιστήμης: το μυστικό της δημιουργίας της ανθρώπινης συνείδησης στον εγκέφαλο.
Το διάβασα στο ethnos.gr
