Intrygująco brzmiący projekt wygrał w konkursie Komisji Europejskiej (KE) na strategiczny, długofalowy projekt badawczy (obok ”Grafenowego Projektu Flagowego”) w ramach programu FET Flagship. Wskazane przez KE badania będą prowadzone aż przez 10 lat! Czym jest jednak niezwykła inicjatywa łącząca naukowców z niemal wszystkich krajów Europy?
O co chodzi?
Celem wspólnej pracy naukowców jest stworzeniem modelu komputerowego ludzkiego mózgu dzięki wykorzystaniu mocy obliczeniowej superkomputerów w połączeniu z opracowaniem sieci neuronowej i wyznaczeniem zależności pomiędzy neuronami. Różne części mózgu odpowiadają za inne czynności (nauka, czucie, wzrok, mowa itd.). Sam mózg jest elastyczny i może przydzielać zadania do obszarów które wcześniej nie zajmowały się daną czynnością( np. kora wzrokowa osób niewidomych aktywuje się na bodźce dotyku). Stworzenie mapy regionów odpowiedzialnych za poszczególne czynności ma pomóc zrozumieć działanie naszego ‘centrum sterowania’ jako całości . Wiedza ta pozwoli odpowiednio oszacować zmienne opisujące działanie oraz zachowanie każdego neuronu i umiejętnie wprowadzić je do symulacji . W opracowaniu tych zależności ma pomóc gromadzenie danych medycznym związanych ze strukturą mózgu i jego aktywnością. W ramach projektu ma być utworzona baza danych na podstawie skanów mózgu z jednostek medycznych i szpitali z całego świata. Przetwarzane będą dane zarówno osób chorych jaki i zdrowych. Do znalezienia zależności pomiędzy zmianami chorobowymi będzie trzeba oszacować odpowiednią metodę detekcji i zaimplementować efektywne przetwarzanie danych. Z tego powodu wszystkie informacje mają być gromadzone w jednym miejscu i przetwarzane za pomocą superkomputerów. Superkomputery poza analizą danych mają być odpowiedzialne za częściową symulacji mózgu.
Dlaczego HBP jest taki ważny?
Choroby mózgu są w Europie najdroższe w leczeniu, a ich koszty przewyższają wydatki na choroby serca, raka czy cukrzyce razem wzięte. Ponieważ obecna medycyna ma spore problemy z obiektywnym wykrywaniem chorób mózgu, projekt Human Brain Project (HBP) ma szansę zmienić tę sytuację. Co więcej, przyczyni się on do uzyskania wiedzy na temat mutacji DNA, które powodują daną chorobę. Pozwoli to na opracowanie konkretnego i skutecznego leczenia. Istnienie symulacji umożliwi tworzenie i testowanie potencjalnie skutecznych leków, które nie mogłyby być przetestowane w inny sposób (lub testy trwałyby zbyt długo). Możemy także przewidzieć jak skuteczne jest dane leczenie.
Projekt będzie stymulował do rozwoju również inne dziedziny wiedzy np. elektronikę. Powodem stymulacji tej gałęzi technologii jest tym momencie problem ograniczonej mocy superkomputerów, które nie są w stanie poradzić z pełną symulacją mózgu. Rozwiązaniem ma być zbudowanie nowej infrastruktury technologicznej oraz opracowanie urządzeń działających podobnie do ludzkiego mózgu (tzw. komputery neuromorficzne). Sądzę, że projekt prowadzony na taką skalę usprawni współprace między ośrodków badawczymi, a to z kolei może zaowocować osiągnięciem lepszych rezultatów na innych polach nauki.
Polski wkład w program
Do początkowych 13 uczestników projektu HBP dołączyli kolejni (teraz w sumie 87). Ośrodki z Polski również w nim uczestniczą. Jedyną osobą z naszego kraju wymienioną na oficjalnej stronie przedsięwzięcia jest dr. hab. Piotr Bogorodzki z Zakładu Elektroniki Jądrowej i Medycznej, Instytutu Radioelektroniki wydziału EITI z Politechniki Warszawskiej, którego zespół odpowiada za gromadzenie danych medycznych, co stanowi ważną część projektu.
Omówienie po polsku z udziałem dr. hab. Piotra Bogorodzkiego:
1) http://www.tvn24.pl/polacy-wspoltworza-sztuczny-mozg,303219,s.html
Dla głodnych wiedzy:
2) http://www.humanbrainproject.eu
3) http://www.ire.pw.edu.pl/~binskcvs/jml/