ایرنا – يك گروه از دانشمندان سوئيسى در نظر دارند با كمك يك ابر- كامپيوتر قدرتمند متعلق به شركت آى بى‌ام، طرحى را براى شبيه‌سازى عملكرد سلولهاى عصبى مغز اجرا كنند.
محققان موسسه فدرال تكنولوژى در لوزان در صددند با كمك ابر- رايانه موسوم به بلو جين/ال عملكرد بخشى از مدارهاى مغز را كه مسوول پردازش فعاليتهاى پيچيده ذهنى در انسان و پستانداران هستند بازسازى كنند.
بيشتر مدلهاى كامپيوترى براى بررسى فعاليت مغز توجه خود را يا بر روى جنبه‌هاى فراگير اين عضو متمركز مى‌كنند و يا صرفا به يك جنبه خاص در اين دستگاه پيچيده مى‌پردازند.
برخى از پژوهشگران شبكه‌هاى عظيم كامپيوترى براى بررسى يك جنبه از فعاليت مغز نظير رويت يا بينايى برپا كرده‌اند و برخى ديگر شبيه‌سازى را در مورد فعاليت تنها يك يا چند نرون به انجام رسانده اند. اما گروه پژوهشگران سوئيسى در نظر دارند هر دو جنبه فراگير و تخصصى را با يكديگر جمع كنند.
به گفته “آلن دستكسه” از آژانس تحقيقات علمى” سي.ان.آر.اس” در فرانسه، پروژه اخير جاه‌طلبانه ترين طرح محاسباتى براى بررسى فعاليتهاى مغز است و بلوجين نيز يكى از بزرگترين ابزارهاى محاسباتى است كه تاكنون در زمينه زيست-عصبشناسى به كار گرفته شده است.
پروژه دانشمندان سوئيسى كه “طر مغز آبى رنگ “ Blue Brain Projectنام دارد فعاليت بخشى از نوكورتكس مغز يعنى ناحيه بسيار ظريف و پر خم و شكنج بالاى مغز انسان و پستانداران را بازسازى مى‌كند.
محققان سوئيسى مدلى از يك ستون از سلولهاى عصبى را در مغز موشهاى آزمايشگاهى به وجود مى‌آورند.
هر ستون تنها ۲ميلى متر طول و نيم ميلى متر قطر دارد اما حاوى ۱۰هزار سلول عصبى است كه ميان آنها حدود پنج كيلومتر رشته عصبى ارتباط برقرار مى كند. اين مدار هم در انسان و هم در موش بخش گسترده‌اى از فعاليتها از رويت و بينايى تا حركت و تصميم‌گيرى را كنترل مى‌كند.
به گفته “هرى ماركرام” كه سرپرستى محققان سوئيسى ر برعهده دارد، چنين به نظر مى‌رسد كه فرايند تطور عينا اين بخش از مغز را در انسان و ديگر پستانداران شبيه‌سازى كرده است.
اين بخش ۸۰درصد مغز آدمى را تشكيل مى‌دهد. هرچه كه محققان بيشتر به نوكورتكس توجه مى‌كنند بيشتر تحت تاثير عظمت آن واقع مى‌شوند.
به نوشته هفته‌نامه علمى نيچر شركت آي.بي.ام چندين نوع رايانه موسوم به بلو جين را براى انجام تحقيقات علمى توليد كرده است. از جمله يكى از اين كامپيوترها براى بازسازى فرايند مه بانگ كه منجر به پيدايش كيهان شده، به كار گرفته شده است.
كامپيوترى كه براى پروژه شبيه‌سازى مغز مورد استفاده قرار مى‌گيرد ۱۰ ميلين دلار قيمت دارد و قرار است از ماه آينده كار خود را شروع كند.
اين كامپيوتر مجموعه‌اى از چهار واحد است كه هر يك به اندازه يك يخچال هستند و درونشان هزار پردازشگر قرار دارد.
اين دستگاه قادر است ۲۲تريليون محاسبه را در يك ثانيه به انجام رساند. اين دستگاه در حال حاضر چهارمين كامپيوتر پرقدرت دنيا به شمار مى‌رود.
ماركرام و گروهش اطلاعاتى را كه در بانك اطلاعات خود درباره نحوه عمل سلولهاى نوكورتكس مغز موشها دارند به اين دستگاه مى‌دهند. اين بانك اطلاعات حاوى پرشمارترين داده‌ها در اين زمينه است. هر يك از پردازشگرهاى بلوجين يك يا دو سلول عصبى را شبيه‌سازى مى‌كند و سپس اطلاعات مجموعه اين پردازشگرها در مدل مربوط به نوكورتكس موش جاى داده مى‌شود.
گروه محققان سوئيسى به مدت سه سال نتايج حاصل از محاسبات انجام شده به وسيله ماشين را با اطلاعات تجربى محصول آزمايشهايى كه بر روى موشها انجام داده‌اند مقايسه مى‌كنند.
به گفته ماركرام پروژه‌اى در اين ابعاد حتما با انتقاد برخى از افراد مواجه خواهد شد. احيانا كسانى آن را به كلى بى‌معنى و بيفايده اعلام مى‌كنند.
به اعتقاد اين افراد ميزان داده‌هاى واقعى براى آنكه مدل كامپيوترى كار شبيه‌سازى را با موفقيت انجام دهد كافى نيست. اين منتقدان بر اين باورند كه شناخت كنونى از ساختار شبكه اتصال ميان سلولهاى نوكورتكس براى انجام پروژه كفايت نمى‌كند.
به اعتقاد اين افراد يك مدل واقع نما بايد جنبه‌هاى مولكولى فعاليت سلولهاى اين ناحيه از مغز را نيز در خود جاى دهد. اما اين تراز از فعاليت فراتر ز حد توانايى كامپيوتر بلو جين است.
ماركرام اين نكته را مى‌پذيرد كه به داده‌هاى بيشترى در اين زمينه نياز است. بخصوص اطلاعات بيشترى در مورد شش ستون اصلى سلولهاى نوكورتكس براى دستيابى به نتايج مناسب لازم است. اما وى تاكيد دارد كه اين اطلاعات را مى‌توان در حين كار دستگاه به آن افزود. همينكه مدل از آب و گل در آيد آنگاه محققان مى‌توانند انواع تغييرات مورد نظر را در آن بوجود آورند.
اين دستگاه همچنين مى‌تواند شرايطى را كه تحت آن بخش نوكورتكس بخوبى عمل نمى‌كند بازسازى كند.
به عنوان مثال برخى از عوارض بيمارى اوتيسم را مى‌توان در موشها با دادن داروى تاليدوميد به مادران آنها در دوران حاملگى بازتوليد كرد.
اين دارو موجب بروز تغييراتى در سلولهاى ناحيه كورتكس مى‌شود و اين نوع تغييرات را مى‌توان در كامپيوتر شبيه‌سازى كرد.
ماركرام در دراز مدت هدف بزرگترى را در سر مى‌پروراند. او مدعى است كه طى ده سال اينده اين برنامه شبيه‌سازى مى‌تواند چنان گسترده شود كه تمام كورتكس و نه صرفا ناحيه نو كورتك و به دنبال آن فعاليت تمام مغز را بازسازى كند.
“فرد ولف” زيست-شناس متخصص محاسبات كامپيوترى در موسسه “ماكس پلانك” در آلمان كه در بخش سيستمهاى ديناميكى خود-سامانده كار مى‌كند نسبت به اصل ايده شبيه‌سازى كامپيوترى بسيار خوشبين است اما تاكيد دارد كه امكان شبيه‌سازى كل فعاليت مغز در آينده نزديك وجود ندارد.
