Projekt BRAIN: co to jest i jak zamierza mapować ludzki mózg

Mózg to złożony zespół narządów, które pełnią różne funkcje, takie jak utrzymywanie i regulowanie różnych funkcji życiowych ciała, a także funkcji psychicznych, będących organem, w którym sumienie i umysł osób. Niemniej jednak, w badaniach nad mózgiem jest jeszcze długa droga, dlatego w ostatnich latach mnożą się projekty i badania w tej dziedzinie.

Projekt BRAIN lub inicjatywa BRAIN została stworzona, aby móc mapować jednoczesną komunikację w trzech wymiarach tysięcy neuronów, aby w przyszłości specjaliści w tej dziedzinie mogli lepiej zrozumieć funkcjonowanie ludzkiego mózgu, a tym samym postęp w profilaktyce i leczeniu różnych chorób związanych z: mózg (np. np. choroba Alzheimera, Parkinsona itp.).

W tym artykule zobaczymy z czego składa się Projekt BRAIN i jakie są główne cele tej inicjatywy.

• Powiązany artykuł: „15 typów badań (i charakterystyk)”

Czym jest projekt BRAIN?

Projekt BRAIN, znany również jako inicjatywa BRAIN („Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies” lub „Brain Activity Map Project”), który można by przetłumaczyć na hiszpański jako „Badania mózgu poprzez rozwój innowacyjnych neurotechnologii” lub „Projekt mapowania aktywności mózgu” jest

inicjatywa badawcza ludzkiego mózgu opracowana przez hiszpańskiego neurobiologa Rafaela Yuste, który został ogłoszony 2 kwietnia 2013 r. przez prezydenta Stanów Zjednoczonych Baracka Obamę.

Inicjatywa lub projekt BRAIN opiera się na celu: uzyskać trójwymiarową mapę aktywności każdego neuronu w ludzkim mózgu, dzięki czemu możliwe jest jednoczesne rejestrowanie komunikacji tysięcy neuronów; Innymi słowy, celem tego projektu jest zmapowanie całej aktywności neuronowej ludzkiego mózgu i zrozumienie w ten sposób, jak działa najbardziej tajemniczy organ ze wszystkich.

Badania te zostały nakreślone w 15-letnim planie, więc oczekuje się, że zakończy się w 2026 r.. Ma początkową inwestycję w wysokości 100 milionów dolarów z funduszy federalnych i skierował ten budżet przez trzy agencje, które są Agencją Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA), National Institutes of Health (NIH) i National Science Foundation (NSF), dysponujące również różnymi laboratoriami na całym świecie uczestniczącymi w projekt.

Podobnie projekt BRAIN był również finansowany przez różne prywatne fundacje, takie jak Howard Medical Institute Hughes, Allen Institute for Brain Science, Fundacja Kavli czy Salk Institute for Biological Studies m.in. więc ilość finansowanych pieniędzy znacznie wzrosła w stosunku do tego, co zostało zainwestowane początkowo.

• Możesz być zainteresowany: „Części ludzkiego mózgu (i funkcje)”

Cele projektu BRAIN

Projekt BRAIN koncentruje się na opracowaniu szeregu narzędzi, które umożliwiają naukowcom odpowiedzialnym za pracę i badania w zakresie dziedzinie neuronauki i wszystkiego, co związane z ludzkim mózgiem, aby osiągnąć ważne odkrycia, nigdy nie osiągnięte poprzednio.

Hiszpański neurobiolog, który pracuje na Columbia University w Nowym Jorku, Rafael Yuste, potwierdza to postępy, które są przewidywane w wyniku projektu BRAIN w przyszłości, mogą umożliwić naukowcom leczenie, leczenie i/lub zapobieganie zaburzeniom mózgu lub choroby takie jak Choroba Alzheimera albo choroba Parkinsona, a także urazów urazowych, a także dostarczanie pogłębionej wiedzy na temat podstawowych nauk, które badają i badają funkcjonowanie mózgu.

Kolejnym postępem, który ma zostać osiągnięty dzięki projektowi BRAIN, jest: rozwój różnych protez, które pomagają połączyć mózg bezpośrednio z Internetem, aby osiągnąć bezprecedensowy postęp w rozwiązywaniu różnych trudnych do tej pory problemów. Badacze tego projektu mają nadzieję, że ich badania dadzą możliwość uchwycenia obrazowanie obwodów neuronowych w czasie rzeczywistym z prędkością zbliżoną do naszego myślenia.

W tym celu do projektu BRAIN przyłączyli się różni profesjonaliści, tacy jak biolodzy molekularni, neurobiolodzy, genetycy, matematyków czy informatyków m.in. we współpracy interdyscyplinarnej, która wymaga wynalezienia nowych technik i opracowania zaawansowanych technologie.

Oprócz możliwości mapowania 80 000 milionów neuronów i ich połączeń, spodziewane w nadchodzących latach inne postępy to proliferacja urządzeń mózgowych, więc badacze projektu BRAIN uważają, że mózg powinien być chroniony na poziomie legislacyjnym na całym świecie, musi zawierać neuroprawa w Karcie Narodów Zjednoczonych w celu ochrony aktywności i danych mózgu podczas ich przeprowadzania przeszczepy technologiczne w mózgu, które należy traktować i regulować jako wyroby medyczne, a nie jako produkty technologiczne konsumpcja.

• Powiązany artykuł: „Typy neuronów: charakterystyka i funkcje”

Krytyka projektu BRAIN

Od czasu ogłoszenia projektu BRAIN w 2013 roku nie obyło się bez krytyki, ponieważ uważany przez wielu za zbyt ambitny z nierealistycznymi oczekiwaniami. Argumentowano, że mapowanie czynności tak złożonej, jak ta wykonywana przez miliardy neuronów mózgowych, nie jest możliwe. Z drugiej strony byli tacy, którzy wierzyli, że da się to osiągnąć, ale będzie się to wiązało z wysokimi kosztami.

Inni, którzy uznali, że możliwe jest mapowanie aktywności neuronalnej w ramach projektu BRAIN, uznali, że później napotkaliby poważne trudności w zarządzaniu i pracy z ogromną ilością danych, które można uzyskać z trójwymiarowej mapy połączeń neuronowych. Opierając się na tych możliwych trudnościach, Yuste i jego współpracownicy twierdzą, że będą potrzebować nowych narzędzi technologicznych i techniki, które pozwalają na głębsze badanie mózgu, co pozwoli ruszyć z projektem do przodu.

Byli też tacy, którzy byli bardziej krytyczni wobec tego projektu, argumentując, że nawet gdyby udało im się zmapować wszystkie skoki nerwowe jednocześnie, nie byłby to kompletny zapis, ponieważ konieczne byłoby zarejestrowanie w tym samym czasie bodźców zewnętrznych, na jakie narażony był w tym momencie mózg, aby mózg mógł być analizowany i rozumiany na poziomie makroskopowym.

Osiągnięcia przypisane projektowi

Na korzyść projektu BRAIN warto wspomnieć, że na początku 2021 r. Alipasha Vaziri i jego zespół z Rockefeller University (USA) USA) zgłosił w artykule, że udało się jednocześnie zarejestrować aktywność ponad miliona neuronów w korze mózgowej myszy, który jest jak dotąd największym zapisem aktywności korowej zwierząt. Jednak wciąż jest to dość dalekie od tego, co obiecano, gdy ogłoszono projekt, kiedy oczekiwano, że będą w stanie rejestrować aktywność milionów neuronów w ludzkim mózgu.

Kolejnym z najważniejszych wyników, jakie osiągnięto w projekcie BRAIN, jest: opracowanie klasyfikacji klas komórek w korze ruchowej człowieka i myszy, co umożliwiło przekazanie ogromnej wiedzy na temat sposobu, w jaki zorganizowany jest mózg.

W końcowej fazie projektu BRAIN będą starali się zrozumieć, w jaki sposób różne obwody mózgu działają poprzez diagramowanie połączonych ze sobą neuronów, będących celami skromniejszymi niż te początkowe, biorąc pod uwagę, że były w stanie zaobserwować przez cały czas Przez te lata badania mające na celu zrozumienie mózgu powinny być ciągłym zadaniem, którego nie należy kłaść ostateczny termin.

Jak widzieliśmy, w dziedzinie badań nad mózgiem i neuronauką jest jeszcze długa droga i chociaż istnieją różne kierunki badań, które są bardzo obiecujące, musimy być ostrożni, ponieważ możliwe jest, że te długo oczekiwane postępy mogą potrwać dłużej niż wcześniej obiecywano, lub może nie; W każdym razie przed nami jeszcze długa droga w dziedzinie badań tak ciekawych, ekscytujących i tajemniczych, jak badania nad ludzkim mózgiem.