Την περασμένη Τρίτη, ομάδες από το Google και το Χάρβαρντ δημοσίευσαν έναν περίπλοκο χάρτη κάθε κυττάρου και σύνδεσης του ανθρώπινου εγκεφάλου σε κυβικό χιλιοστό.
Δείτε επίσης: AI: Χρειάζεται ύπνο όπως ο ανθρώπινος εγκέφαλος
Η χαρτογραφημένη περιοχή περιλαμβάνει τα διάφορα στρώματα και τους κυτταρικούς τύπους του εγκεφαλικού φλοιού, μια περιοχή εγκεφαλικού ιστού που σχετίζεται με υψηλότερου επιπέδου γνώση, όπως η σκέψη, ο σχεδιασμός και η γλώσσα. Σύμφωνα με την Google, είναι ο μεγαλύτερος χάρτης εγκεφάλου σε αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας μέχρι σήμερα και διατίθεται δωρεάν στο διαδίκτυο.
Για να φτιάξουν τον χάρτη, οι ομάδες τεμάχισαν τα δείγματα ιστού σε 5.300 τμήματα, πάχους 30 νανομέτρων το καθένα και τους απεικόνισαν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης σε ανάλυση 4 νανόμετρα. Τα προκύπτοντα 225 εκατομμύρια εικόνες ευθυγραμμίστηκαν υπολογιστικά και επανασυνδέθηκαν σε 3D ψηφιακή αναπαράσταση της περιοχής. Οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης τμηματοποίησαν μεμονωμένα κελιά και ταξινομημένες συνάψεις, άξονες, δενδρίτες και άλλες δομές.
Εκτός από τη στόχευση του ανθρώπινου εγκεφάλου, το οποίο είναι σημαντικό, ο νέος χάρτης περιλαμβάνει δεκάδες χιλιάδες νευρώνες και 130 εκατομμύρια συνάψεις. Καταλαμβάνει 1,4 petabytes χώρου στο δίσκο.
Δείτε ακόμα: Είναι ο ανθρώπινος εγκέφαλος παρόμοιος με ένα κβαντικό υπολογιστή;
Οι συλλογές εικόνων του εγκεφάλου στις μικρότερες κλίμακες, είναι σαν «ένας κόσμος με κόκκους άμμου», δήλωσε ο Clay Reid του Allen Institute στο Nature.
Ο χάρτης που παρουσίασαν οι Google και Χάρβαρντ ωστόσο, είναι μόνο το ένα εκατοστό του ανθρώπινου εγκεφάλου. Δηλαδή, ένας εξίσου λεπτομερής χάρτης ολόκληρου του εγκεφάλου είναι ακόμη πολλά χρόνια μακριά.
Η μελέτη των κυτταρικών κυκλωμάτων του εγκεφάλου είναι γνωστή ως συνδετική. Η απόκτηση του ανθρώπινου συνδέσμου, ή το διάγραμμα καλωδίωσης ενός ολόκληρου εγκεφάλου, είναι παρόμοια με αυτή του ανθρώπινου γονιδιώματος.
Σε μια ομιλία TED του 2010, ο Seung είπε στο κοινό ότι είστε ο σύνδεσμος σας. Αναδημιουργήστε τις συνδέσεις και θα ανακατασκευάσετε το ίδιο το μυαλό: αναμνήσεις, εμπειρία και προσωπικότητα.
Αλλά η συνδετική επικρίθηκε για αρκετά χρόνια. Δεν πιστεύουν όλοι ότι η χαρτογράφηση της συνδετικής σε αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας είναι απαραίτητη για μια βαθιά κατανόηση του εγκεφάλου. Και ειδικά στο παλαιότερο, πιο βιοτεχνικό παρελθόν του τομέα, οι ερευνητές ανησυχούσαν ότι η κλίμακα των απαιτούμενων πόρων απλά δεν θα απέφερε συγκρίσιμα πολύτιμα αποτελέσματα.
Δείτε επίσης: Ο νέος αλγόριθμος AI του Facebook διδάσκει τον εαυτό του να δουλεύει με λιγότερη ανθρώπινη βοήθεια
Ο Seung είπε επίσης ότι όταν ξεκίνησε για πρώτη φορά, υπολόγισε ότι θα χρειαστούν ένα εκατομμύριο χρόνια για να εντοπίσει με μη αυτόματο τρόπο όλες τις συνδέσεις σε ένα κυβικό χιλιοστό ανθρώπινου φλοιού. Επομένως, ολόκληρος ο εγκέφαλος, θα χρειαζόταν ένα τρισεκατομμύριο έτη.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η αυτοματοποίηση και οι αλγόριθμοι που χρησιμοποίησε η Google ήταν τόσο σημαντικοί στο πεδίο αυτό.
Δεν υπάρχει καμία σιγουριά για το τι θα ανακαλύψουν οι επιστήμονες, καθώς χαρτογραφούν τις εσωτερικές λειτουργίες του μυαλού μας, αλλά σίγουρα θα γίνουν ορισμένες μεγάλες ανακαλύψεις.
