Proiectul Creierul Uman ,”Human Brain Project - HBP”, care va începe la sfârşitul anului, fiind programat pentru finalizare în 2023, nu îşi propune nimic mai puţin decât să simuleze artificial, cu ajutorul algoritmilor şi a calculatoarelor, funcţionalitatea unui creier uman, probabil cea mai complexă structură din universul cunoscut, scrie Les Echos.
Oamenii de ştiinţă vor să conducă cercetarea pe două planuri, simetrice şi complementare, fiecare condus de către unul din cei doi co-directori ai proiectului, neurobiologul israelian Henry Markram, din partea Politehnicii din Lausanne, şi fizicianul german Karlheinz Meiner, de la Universitatea din Heidelberg.
Henry Markram s-a făcut cunoscut în 2005, când a lansat în parteneriat cu IBM proiectul „Blue Brain Project”, precursorul HBP, fiind prima tentativă de a simula circuitele neuronale, limitat însă la coloana corticală (o parte mică din creier în care neuronii au proprietăţi şi funcţii similare) a unui şobolan nou-născut.
Cu ajutorul unui super-calculator, capabil să efectueze mai mult de 23.000 de miliarde de operaţiuni pe secundă, echipa lui Henry a realizat o cartografiere precisă a celor 10.000 de neuroni care constituie coloana corticală. A fost o operaţiune foarte complicată, având în vedere faptul că, pentru fiecare neuron, pot exista până la 60.000 de sinapse care îl leagă de vecinii săi.
Echipaţi cu toate datele, cercetătorii de la Blue Brain au trebuit ulterior să restituie conectivitatea celor 10.000 de neuroni. Rezultatul a fost un circuit biologic artificial, al cărui funcţionalitate şi mod de operare semăna cu circuitul biologic al coloanei corticale a şobolanului. Această metodă este numită de către specialişti „bottom-up” (de sus în jos), pornind de la cea mai de jos poziţie a ierarhiei (nivelul microscopic al neuronilor şi sinapselor), pentru ca mai apoi să urce toate treptele necesare atingerii nivelului macroscopic, acela al creierului şi al operaţiunilor cognitive pe care acesta le întreprinde.
Creierul uman numără în jur de 100 de miliarde de neuroni (10¹¹), fiecare neuron fiind conectat cu „vecinii” de mii sau de zeci de mii de sinapse, dând un număr total de conexiuni între 1014 şi 1015. Pentru a simula un asemenea număr de conexiuni prin metoda bottom-up, ar trebui un calculator de un milion de ori mai puternic decât cel folosit pentru Blue Brain Project, care ar consuma un sfert din energia produsă de o centrală nucleară. În comparaţie, creierul uman consumă o cifră modestă de 20 de wati, de cinci ori mai puţin decât microprocesorul unui PC.
Oamenii de ştiinţă s-au pus de acord că metoda bottom-up, deşi necesară, nu este suficientă pentru un proiect de anvergura Human Brain Project. Ei au propus o metodă radical diferită, „top-down”. Această metode se bazează pe ideea că simpla cunoaştere a profilului fiecărui neuron şi a fiecărei sinapse (presupuând că acest lucru ar fi posibil) nu este de ajuns, pentru că, spre deosebire de calculatoare, procesele bilogice nu sunt liniare.
Pentru un calculator, un parametru de intrare oferă acelaşi rezultat şi la ieşire, dar nu şi în creierul uman. „Dacă supuneţi un neuron din sistemul optic la un punct luminos, va reacţiona într-un anumit fel, dar dacă supuneţi un ansamblu mare de neuroni la un ansamblu mare de puncte luminoase, care formează o imagine, neuronii vor reacţiona într-o manieră diferită”, explică Yves Fregnac, coordonator al HBP.
Pentru a rezolva problema reacţiilor neuronilor, precum şi dificultatea întâlnită în transmiterea impulsurilor neuronale, Karlheinz Meier şi Yves Fregnac şi-au pus toate speranţele în circuite electronice, numite „Asic”.
Rămâne de văzut dacă oamenii de ştiinţă de la HBP vor putea îmbina cele două metode şi să-şi atingă scopul final, o sarcină delicată, având în vedere unde ar putea duce obţinerea artificială a creierului uman.
Pentru alte știri, analize, articole și informații din business în timp real urmărește Ziarul Financiar pe WhatsApp Channels
