Компьютерная модель крысиного мозга заставляет задуматься, зачем она нужна

Международной группе ученых удалось сделать новый важный шаг к стратегической цели – созданию полной компьютерной модели человеческого мозга. Они представили детальную симуляцию структуры, насчитывающей 30 тыс. нейронов и почти 40 млн контактов между ними, – фрагмента мозга крысы размерами в 1/3 куб. мм.

Наука

# головной мозг

# искусственный интеллект

# компьютерное моделирование

# моделирование мозга

# нервная система

©Wikipedia / Автор: Анастасия Кожевникова

По мнению авторов работы, модель стала пока что главным достижением грандиозного европейского проекта Blue Brain и большой вехой для международной программы Human Brain Project, перед которой стоит задача получить полную компьютерную модель головного мозга человека. Однако многие их коллеги полны скепсиса и, напротив, полагают, что новая модель лишь демонстрирует полную несостоятельность подхода по воссозданию живого мозга «в кремнии». Дискуссии эти не утихают с тех пор, как Еврокомиссия одобрила программу Human Brain Project и выделила на нее аж миллиард евро.

В прошлом году сотни экспертов подписали открытое письмо, в котором указали на ошибки в управлении программой и ее излишнюю сконцентрированность на малосущественных деталях. Они угрожали даже полным бойкотом инициатив программы, пока эти проблемы не будут решены. После подтверждения этих сообщений в Human Brain Project были проведены серьезные реформы. На отсутствие результатов указывали и критики Blue Brain Project, начавшегося еще в 2005 года и до сих пор не давшего ни одного серьезного прорыва. Возможно, новая работа во многом оправдывает затраченные на нее средства и ресурсы.

Авторы ее – общим числом более 80 исследователей – задались целью создать модель фрагмента сенсорной коры мозга крысы, области, в которой идет обработка информации, поступающей от одной из задних конечностей. Используя данные нейрофизиологических исследований, они смоделировали анатомию этой структуры, содержащей 55 разных «подвидов» нейронов и 37 млн тормозящих и возбуждающих синапсов, реагирующих на входные сигналы организованными паттернами активности. Результаты работы такой модели достаточно точно воспроизводили данные из «натурных» экспериментов на клеточных культурах и лабораторных животных.

Несмотря на это, многие эксперты по-прежнему смотрят на работу с большими сомнениями. «Она подтвердила мои худшие опасения, – говорит директор Института изучения мозга Общества Макса Планка Мориц Хельмштедтер (Moritz Helmstaedter). – Случилось именно то, чего многие ожидали: настоящего открытия нет. Простое сложение вместе даже большого количества старых данных не приносит науке ничего нового». Его поддерживают и другие противники проекта: работа производится огромная, средства тратятся огромные, собираются огромные массивы детальной информации – но что с ней делать дальше? Все эти гигабайты данных мы можем просто пробовать перенести в компьютерную модель, но приблизит ли она нас к реальному пониманию работы мозга? Если и да – то совершенно несоразмерно затраченным усилиям.

Построенная модель из 30 тыс. нейронов потребовала неимоверных сил, а между тем авторам пришлось отказаться от моделирования целого ряда свойств и функций мозга, исключить роль кровоснабжения и глиальных клеток, из которых мозг состоит на девять десятых. Авторы ее обещают в будущем включить и их, но вопрос остается: не стоит ли сменить сам подход? Сперва понять механизмы работы, а затем пытаться их воспроизвести – вместо того, чтобы слепо и не слишком удачно пытаться скопировать то, чего мы окончательно так и не понимаем…

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.