Projekt BRAIN: kaj je in kako namerava preslikati človeške možgane

Možgani so zapleten sklop organov, ki opravljajo različne funkcije, kot so vzdrževanje in uravnavanje različnih vitalnih funkcij telesa, pa tudi psihičnih funkcij, ki so organ, v katerem sta vest in um oseb. kljub temu do raziskav možganov je še dolga pot, zato so se projekti in raziskave na tem področju v zadnjih letih pomnožili.

Projekt BRAIN ali iniciativa BRAIN je bil ustvarjen, da bi lahko preslikali hkratno komunikacijo v treh dimenzijah na tisoče nevronov, tako da bodo strokovnjaki na tem področju v prihodnosti lahko bolj jasno razumeli delovanje človeških možganov in tako napreduje pri preprečevanju in zdravljenju različnih bolezni, povezanih z možgani (npr. npr. Alzheimerjeva bolezen, Parkinsonova bolezen itd.).

V tem članku bomo videli, iz česa je sestavljen projekt BRAIN in kateri so glavni cilji te pobude.

• Povezani članek: "15 raziskovalnih vrst (in značilnosti)"

Kaj je projekt BRAIN?

Projekt BRAIN, znan tudi kot pobuda BRAIN (»Raziskave možganov prek napredovanja inovativnih nevrotehnologij« ali »Projekt zemljevida možganske aktivnosti«), ki bi lahko prevedli v španščino kot "raziskave možganov z napredovanjem inovativnih nevrotehnologij" ali "projekt kartiranje možganske aktivnosti" je

pobuda za raziskave človeških možganov, ki jo je zasnoval španski nevrobiolog Rafael Yuste, ki ga je 2. aprila 2013 objavil predsednik ZDA Barack Obama.

Pobuda ali projekt BRAIN temelji na cilju doseči tridimenzionalni zemljevid aktivnosti vsakega nevrona v človeških možganih, kar omogoča beleženje komunikacij na tisoče nevronov hkrati; Z drugimi besedami, ta projekt želi preslikati vso nevronsko aktivnost človeških možganov in na ta način razumeti, kako deluje najbolj skrivnostni organ od vseh.

Ta raziskava je bila začrtana v 15-letnem načrtu, torej končalo naj bi se leta 2026. Ima začetno naložbo 100 milijonov dolarjev zveznega financiranja in je ta proračun usmeril skozi tri agencije, ki so Agencija za obrambne napredne raziskovalne projekte (DARPA), Nacionalni inštituti Zdravje (NIH) in Nacionalna znanstvena fundacija (NSF), ki imata na voljo tudi različne laboratorije po vsem svetu, ki sodelujejo v osnutek.

Prav tako projekt BRAIN financirajo tudi različne zasebne fundacije, kot je Howard Medical Institute Hughes, Allenov inštitut za znanost o možganih, fundacija Kavli ali Inštitut Salk za biološke študije, med drugim tako se je znesek financiranega denarja močno povečal glede na vloženo na začetku.

• Morda vas zanima: "Deli človeških možganov (in funkcije)"

Cilji projekta BRAIN

Projekt BRAIN je osredotočen na razvoj vrste orodij, ki omogočajo znanstvenikom, ki so odgovorni za delo in raziskovanje področju nevroznanosti in vsega, kar je povezano s človeškimi možgani, da bi dosegli pomembna odkritja, nikoli dosežena prej.

Španski nevrobiolog, ki dela na univerzi Columbia v New Yorku, Rafael Yuste, potrjuje, da napredek, ki se pričakuje kot rezultat projekta BRAIN v prihodnosti, bi lahko znanstvenikom omogočil zdravljenje, zdravljenje in/ali preprečevanje možganskih motenj ali bolezni kot npr Alzheimerjeva bolezen ali Parkinsonove bolezni, kot tudi travmatične poškodbe, pa tudi zagotavljanje poglobljenega znanja o osnovni znanosti, ki preučuje in raziskuje delovanje možganov.

Še en napredek, ki naj bi bil dosežen po zaslugi projekta BRAIN, je razvoj različnih protez, ki pomagajo povezati možgane neposredno z internetom, da bi dosegli napredek brez primere pri reševanju različnih problemov, ki jih je bilo do danes težko reševati. Raziskovalci tega projekta upajo, da njihove preiskave ponujajo možnost zajemanja slikanje nevronskih vezij v realnem času s hitrostjo, podobno našemu razmišljanju.

Za to je bilo potrebno, da so se projektu BRAIN pridružili različni strokovnjaki, kot so molekularni biologi, nevrobiologi, genetiki, matematiki ali računalničarji, med drugim, v interdisciplinarnem sodelovanju, ki zahteva izumljanje novih tehnik in razvoj naprednih tehnologije.

Poleg tega, da bomo lahko preslikali 80.000 milijonov nevronov in njihovih povezav, bo v prihodnjih letih pričakovano tudi širjenje možganskih naprav. Raziskovalci projekta BRAIN menijo, da je treba možgane zaščititi na zakonodajni ravni po vsem svetu, mora vsebovati nevropravice v Ustanovni listini Združenih narodov za zaščito dejavnosti in podatkov možganov, ko se izvajajo tehnološke presaditve v možganih, ki jih je treba obravnavati in urejati kot medicinske pripomočke in ne kot tehnološke izdelke porabe.

• Povezani članek: "Vrste nevronov: značilnosti in funkcije"

Kritika projekta BRAIN

Odkar je bil projekt BRAIN napovedan leta 2013, ni šlo brez kritik, ker mnogi menijo, da so preveč ambiciozni z nerealnimi pričakovanji. Trdili so, da kartiranje tako zapletene dejavnosti, kot jo izvajajo milijarde možganskih nevronov, ni mogoče. Po drugi strani pa so bili tisti, ki so verjeli, da bo to mogoče doseči, a da bo to pomenilo visoke stroške.

Drugi, ki so videli, da je za projekt BRAIN izvedljivo preslikati nevronsko aktivnost, so to menili pozneje naleteli bi na resne težave pri upravljanju in delu z ogromno količino podatkov, ki bi jih lahko pridobili iz tridimenzionalne karte nevronskih povezav. Na podlagi teh možnih težav Yuste in njegovi sodelavci potrjujejo, da bodo potrebovali nova tehnološka orodja in tehnike, ki omogočajo globlje preučevanje možganov, kar bo omogočilo nadaljevanje projekta.

Bili so tudi tisti, ki so bili do tega projekta bolj kritični in trdili, da tudi če bi uspeli preslikati vse nevronske konice hkrati, to ne bi bil popoln zapis, ker hkrati bi bilo treba zabeležiti zunanje dražljaje, ki so jim bili možgani v tistem trenutku izpostavljeni, da bi lahko možgane analizirali in razumeli na makroskopski ravni.

Dosežki, pripisani projektu

V korist projekta BRAIN velja omeniti, da je v začetku leta 2021 Alipasha Vaziri in njegova ekipa z univerze Rockefeller (ZDA) ZDA) je v članku poročal, da uspel hkrati zabeležiti aktivnost več kot milijon nevronov v možganski skorji miši, kar je največji rekord živalske kortikalne aktivnosti doslej. Je pa še precej daleč od tega, kar so obljubljali ob napovedi projekta, ko se je pričakovalo, da bodo lahko zabeležili aktivnost milijonov nevronov v človeških možganih.

Še en najpomembnejši rezultat, ki smo ga dosegli v projektu BRAIN, je bil razvoj klasifikacije celičnih razredov v motorični skorji ljudi in miši, kar je omogočilo podati veliko znanja o tem, kako so možgani organizirani.

V zadnji fazi projekta BRAIN bodo poskušali razumeti, kako različni možganski krogi delujejo skozi a diagramiranje medsebojno povezanih nevronov, ki so skromnejši cilji od začetnih, saj so jih lahko opazovali ves čas V teh letih raziskav bi morala biti razumevanje možganov stalna naloga, ki je ne bi smeli postavljati rok.

Kot smo videli, je na področju raziskav možganov in nevroznanosti še dolga pot in čeprav obstajajo različne vrste raziskav, ki so zelo obetavni, moramo biti previdni, ker je možno, da bi ti dolgo pričakovani napredki lahko trajali dlje, kot je bilo prej obljubljeno, ali morda pa tudi ne; Vsekakor je na področju raziskav, tako radovednega, vznemirljivega in skrivnostnega, kot je študij človeških možganov, še dolga pot.